close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

525

код для вставкиСкачать
На правах рукописи
Смирнова Анна Михайловна
УДК 635.132:631.524.85
ЭКОЛОГО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ МОРКОВИ
СТОЛОВОЙ (Daucus carota L.) В СВЯЗИ С СЕЛЕКЦИЕЙ НА
АДАПТИВНОСТЬ
Специальность: 06.01.05 ̶ селекция и семеноводство
сельскохозяйственных растений
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание учёной степени
кандидата сельскохозяйственных наук
Москва ̶ 2016
Диссертационная работа выполнена в 2011, 2014-2015 годы на базе лаборатории
экологических методов селекции Федеральное государственное бюджетное научное
учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт селекции и семеноводства овощных культур"
Научный руководитель:
доктор сельскохозяйственных наук
профессор
Добруцкая Елена Георгиевна
Официальные оппоненты:
доктор сельскохозяйственных наук,
профессор Брянского ГАУ
Сычёв Сергей Михайлович
кандидат сельскохозяйственных наук,
доцент кафедры селекции и
семеноводства садовых культур
РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева
Миронов Алексей Александрович
Ведущая организация: ФГБОУ ВО Российский государственный аграрный заочный
университет
Защита состоится « 7 » июля 2016 года в 10 часов на заседании совета по защите
докторских и кандидатских диссертаций Д 220.019.01, созданном на базе ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт селекции и семеноводства овощных
культур» по адресу: 143080, Московская область, Одинцовский район, п/о Лесной городок, п. ВНИИССОК, ул. Селекционная, д.14.
Факс (495) 599-22-27
E-mail: vniissok@mail.ru
aspirantura@vniissok.ru
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБНУ ВНИИССОК и на сайте
института www.vniissok.ru
Автореферат разослан «
»
2016 года
Ученый секретарь совета по защите докторских и
кандидатских диссертаций Д 220.019.01
доктор сельскохозяйственных наук,
старший научный сотрудник
Бондарева Людмила Леонидовна
2
Актуальность. Условия современной жизни, экологические проблемы
на фоне ухудшения здоровья населения предъявляют новые требования к питанию человека, при этом овощи занимают особое место.
Выращивание овощей отличается большой трудоемкостью, поэтому
образуется недостаток свежей продукции, и возникает необходимость увеличения их производства, в связи с этим актуальной задачей является селекция на стабильность урожайности. Это становится непременным требованием, предъявляемым к современным сортам. Научной основой селекции на
адаптивность является изменчивость растений и генотип-средовые отношения. Современный подход к решению проблемы стабилизации урожайности
требует создания новых способов оценки исходного материала, ускоряющих
селекционный процесс и снижающий его затраты.
Исследования были сосредоточены на выявлении разнообразия характера проявления адаптивности, на разработке способов скрининга форм, ценных для селекции на адаптивность, использование высокоинформативных
фонов для отбора.
Цель исследований ̶ выявить особенности реакции генотипов на меняющиеся условия среды, разнообразие генофонда моркови столовой по
адаптивности, разработать способы повышения эффективности и ускорения
оценки исходного материала при селекции на стабильную урожайность.
Для достижения поставленной цели решены следующие задачи:
1.
Изучить
направление
и
степень
экологической,
эколого-
географической и межсортовой изменчивости.
2. Определить адаптивность генофонда моркови столовой по урожайности; выявить источники потенциальной продуктивности и экологической
устойчивости.
3. Выявить проявление биологических свойств растений: начальный
рост, фотоассимилирующая площадь листа, биохимический состав корнеплодов, различающихся по адаптивности.
3
4. Провести корреляционный анализ между количественными признаками.
5. Установить информативность генетических параметров для оценки
на адаптивность.
6. Дать комплексную оценку среды различных экологических фонов,
выделить наиболее эффективные для работы на разных этапах селекции.
7. Выявить возможность оценки адаптивности способом ступенчатых
посевов.
Научная новизна. Впервые охарактеризовано разнообразие генофонда
ВИР и ВНИИССОК моркови столовой по адаптивности. Установлена информативность генетических параметров и биологических особенностей, использование которых позволит ускорить и повысить эффективность скрининга высокоадаптивных образцов. Выявлены генотип-средовые отношения
при выращивании моркови столовой как научное обоснование способа ступенчатых посевов при оценке адаптивности.
Практическая значимость работы. Предложены источники потенциальной продуктивности и экологической устойчивости, которые могут быть
рекомендованы для использования в селекции на стабильную урожайность.
Выявлены оптимальные фоны для отбора на адаптивность, использование
которых позволит повысить репрезентативность оценки. Разработан способ
ступенчатых посевов, позволяющий дать рекогносцировочную оценку исходного материала по стабильности и общей адаптивной способности в первый год испытания.
Положения, выносимые на защиту:
1. Параметры адаптивности сортов и гибридов моркови столовой по
урожайности.
2. Источники потенциальной продуктивности и экологической устойчивости для использования при селекции на адаптивность.
4
3. Комплексная характеристика среды различных экологических фонов,
информативность их для использования на разных этапах селекции.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы
доложены на отчётных сессиях ВНИИ селекции и семеноводства овощных
культур (2012, 2015 годы), на заседании научно-технического совета и расширенном межлабораторном заседании в 2016 году. Материалы диссертации
были представлены на Международной научной конференции «Аграрное образование и наука в 21 веке: вызовы и проблемы развития» 11-13 ноября 2015
года, Москва: РГАУ-МСХА.
Публикация результатов исследований. По результатам исследований опубликовано 5 статей, в том числе 4 ̶ в изданиях, входящих в перечень
рекомендованных ВАК РФ.
Личный вклад соискателя в получении научных результатов. Личное участие автора в проведении исследований, обработке и анализе полученных данных, подготовке отчётов и публикаций в печати составляет 80%.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена
на 129 страницах, включает 17 таблиц, 14 рисунков, 11 приложений; состоит
из введения, 3 глав, заключения и предложений производству. Список использованной литературы включает 191 источников, в том числе 31 иностранных.
Условия и методика проведения исследования
Исследования проводили на опытном поле ВНИИССОК (Московская
область, Одинцовский район) и на участке в Жуковском районе (Брянская
область) в 2011, 2014-2015 годах.
Почва опытного участка ВНИИССОК дерново-подзолистая, тяжелосуглинистая. Содержание гумуса составляет 1,5 - 3,9 % по Тюрину. фосфора 630 мг/кг, калия - 205 мг/кг. Реакция среды близка к нейтральной (рН =6,1).
5
Почва участка в Брянской области дерново-подзолистая, легкосуглинистая. Содержание гумуса составляет 1,6 – 3,9 % по Тюрину. Содержание
фосфора - 184 мг/кг, калия - 89 мг/кг. Реакция среды (рН =5,1).
Объектом исследования является - морковь столовая (Daucus carota L.).
В качестве материала для исследований в 2011, 2014-2015 годах использованы сорта и гибриды селекции ВНИИССОК: Нантская 4 (стандарт), Московская Зимняя А-515, Марлинка, Марс F1, Грибовчанин F1, Минор.
В 2011 году, кроме того, испытаны 27 сортов моркови столовой отечественной и зарубежной селекции из коллекции ФГБНУ «Федеральный исследовательский центр Всероссийский институт генетических ресурсов растений имени Н.И. Вавилова» (ВИР).
Методика исследований. Полевые опыты проводили по "Методическим указаниям по экологическому сортоиспытанию овощных культур"
(1987, часть I) и методике ВИР (1986), коллекционное изучение выполнено в
соответствии с ОСТ 4671-78 (IV этап).
Опыты в открытом грунте проведены по общепринятой агротехнике.
Площадь делянки: 7,5 м2, повторность – 4-кратная. Размещение делянок рендомизированное.
В течение вегетационного периода были проведены фенологические
наблюдения. Морфологическое описание и измерения провели в фазе технической спелости по признакам: "высота и диаметр розетки листьев", "число листьев", "длина и ширина пластинки листа", "длина и ширина черешка",
"длина корнеплода", "масса корнеплода", "диаметр головки корнеплода".
Объем выборки 30 растений.
Определение биохимических показателей проводили в лабораторноиспытательном Центре ФГБНУ ВНИИССОК по показателям: содержание сухого вещества ̶ методом высушивания навески до постоянной массы (Ермаков, 1987), содержание сахаров (сумма сахаров, моносахара) ̶ цианидным
методом (Кидина, 2008), каротина – спектрофотометрическим (Руководство
метода, 2004), нитратов ̶ ионометрическим (Методика выполнения, 2008).
6
Параметры среды как фона для отбора адаптивности, а также стабильности генотипов определяли по методике А.В. Кильчевского и Л.В. Хотылевой (1985), коэффициент (bi) по S.A. Eberhart, W.A. Russel (1966); коэффициент гомеостатичности (НОМ) по В.В. Хангильдину (1976). Статистическая обработка данных проведена по Б. А. Доспехову (1985) с использованием пакета прикладных программ MS EXCEL и STRAZ и SONA.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Индивидуальная изменчивость количественных признаков
Анализ данных по индивидуальной изменчивости количественных
признаков показал, что среди изученных нами одиннадцати признаков отсутствуют такие, у которых коэффициент вариации ниже 10%, т.е с незначительной изменчивостью. В основном варьирование признаков значительное.
Независимо от генотипа максимально изменчив (Cv, более 30%) признак
"масса корнеплода". Выше 20% коэффициент вариации у признаков "ширина
пластинки листа", "толщина черешка", "диаметр головки корнеплода".
Признак "длина корнеплода", "диаметр розетки листьев", и "высота розетки листьев" из всех учтенных признаков – наименее изменчивы.
Коэффициент вариации, Cv, %
50
Масса корнеплода
45
Диаметр головки
корнеплода
Ширина пластинки
листа
Диаметр
корнеплода
Толщина черешка
40
35
30
25
Длина черешка
20
Длина пластинки
листа
Длина корнеплода
15
10
Диаметр розетки
листа
Число листьев
5
0
Нантская 4
(стандарт)
Марс F1
Марлинка
Грибовчанин Московская
F1
Зимняя
А-515
Минор
Высота розетки
листа
Рис. 1 Индивидуальная изменчивость (Cv,%) количественных признаков
(2011, 2014, 2015 годы)
7
Выявлены некоторые сортовые особенности у сортов Нантская 4 (стандарт), Минор, Московская Зимняя А-515 и гибрида Марс F1 признак "масса
корнеплода" варьирует меньше, чем у сорта Марлинка и гибрида Грибовчанин F1. Сорт Московская Зимняя А-515 по большинству признаков выровнен
более других образцов (рис. 1).
Особенностей индивидуальной изменчивости, четко связанных с адаптивностью генотипов по урожайности, не проявилось.
Экологическая и эколого-географическая изменчивость
При эколого-географическом испытании по схеме: 3 срока посева в течение трех лет в пункте Москва и одном сроке в пункте Брянск, вариабельность урожайности значительна, меняется в пределах 55,4-61,2%, это означает значительный уровень экологической изменчивости. Такая дифференциация сортов требуется для ограничения дестабилизирующего эффекта среды.
Испытание следует вести на высокоинформативных экологических фонах,
характеризующихся показателем параметра Sek не более 30%, выделенных
заранее. Возможность выбора фона для отбора, который обеспечивает среднюю изменчивость, показана в (табл. 1) по показателю Cvg.
Наибольшая вероятность формирования такого фона отмечена для
условий второго срока посева (середина мая).
При смене условий среды испытания по схеме: пункт-год-срок посева
индуцируется фенотипическая изменчивость, характеризующая реакцию
моркови столовой по урожайности на изменение условий выращивания.
Межсортовая изменчивость
Экологическое испытание показало значительную вариабельность
между сортами по урожайности. Наличие такой изменчивости – основа для
отбора селекционного материала при селекции на адаптивность (табл. 1).
8
Таблица 1 ̶ Межсортовая и эколого-географическая изменчивость по урожайности моркови столовой
Сорта, гибриды
Москва, 2011 год
Брянск
Москва, 2014 год
2011
1
2
3
срок
срок
срок
год
Брянск
Москва, 2015 год
2014
1
2
3
срок
срок
срок
год
1
2
3
срок
срок
срок
Брянск
Эколого-
2015
географи-
год
ческая
изменчивость,
Cve,%
Нантская 4 (стандарт)
Марлинка
7,6
6,7
4,6
6,6
1,7
1,5
1,3
1,7
5,4
7,2
6,0
3,0
55,4
8,1
8,3
6,8
7,2
1,9
1,6
1,2
1,1
6,2
7,4
7,2
2,2
61,2
Марс F1
7,6
8,4
6,6
6,7
2,0
1,4
2,3
1,2
5,7
7,2
6,8
2,5
56,3
Грибовчанин F1
8,4
8,4
4,8
6,7
4,0
1,1
0,7
1,4
4,4
6,2
5,9
2,8
58,7
Московская
Зимняя А-515
Минор
8,8
8,0
6,4
6,9
1,5
1,6
1,5
1,7
4,6
6,8
4,6
2,4
60,6
7,0
6,8
4,0
6,4
1,6
1,1
0,8
1,1
4,6
5,4
5,1
3,6
58,4
Межсортовая изменчивость,
Cvg, %
8,1
10,6
21,9
3,9
44,9
16,0
42,9
18,8
14,2
11,7
16,8
18,7
9
Межсортовая изменчивость урожайности изученного набора сортов
характеризуется значениями коэффициента вариации Cvg на низком, среднем и значительном уровне.
Выявлена зависимость межсортовой изменчивости от года, срока и
пункта испытания. Включение в схему испытания пункта Брянск ведет в
основном к снижению межсортовой изменчивости (табл. 1).
Ступенчатые посевы
Испытание в течение трех лет при трех сроках посева показало наличие реакции растений на изменение срока высева.
При анализе результатов испытания по схеме генотип-год-срок посева за 2011, 2015 годы определена доля влияния факторов B – генотипы
(18,6%), А – год (21,2%), С – срок посева (20,3%) (рис. 2).
Из этого следует, что именно срок посева является фактором, обеспечивающим средний уровень изменчивости, наиболее благоприятным для
дифференциации генотипов по урожайности.
Различия между урожайностью при первом и втором сроках посева
незначительны. Снижение урожайности при перенесении посева на 20-26
мая (3 срок) более значимо.
7,4
5,4
Фактор А -(годы)
21,2
3,3
В - (генотипы)
С - (сроки)
Взаимодействия АВ
АС
23,8
18,6
ВС
Случайные отклонения
20,3
Рис. 2 Влияние факторов на урожайность корнеплодов моркови
столовой, %, (2011, 2015 годы)
10
Дифференциация между сортами по общей урожайности была значительно выше в неблагоприятных условиях среды 2014 года и при третьем сроке посева 2011 и 2014 года. Это может быть основанием для включения третьего срока посева в схему испытания, поскольку выявление генотипов, имеющих лучшие показатели урожайности в худших условиях
среды, важнейшая задача при селекции на стабильность урожайности
(рис. 3).
10,0
2011 1 срок
Урожайность, кг/м2
9,0
2011 2 срок
8,0
7,0
2011 3 срок
6,0
2014 1 срок
5,0
2014 2 срок
4,0
3,0
2014 3 срок
2,0
2015 1 срок
1,0
2015 2 срок
0,0
Нантская 4
(стандарт)
Марлинка
Минор
2015 3 срок
Рис. 3 Урожайность моркови столовой в зависимости от генотипа,
срока и года посева (2011, 2014, 2015 годы)
Можно заключить, что использование экологической изменчивости,
индуцируемой сменой срока посева моркови столовой, возможно для
скрининга ценных форм при селекции на стабильную урожайность.
Очень важно, что способ ступенчатых посевов дает возможность уже
в первый год исследования применять для анализа данный способ А.В.
Кильчевского и Л.В. Хотылевой (1985), поскольку представляет в распоряжение селекционера результаты испытания в трех природных средах.
11
Характеристика адаптивности сортов и гибридов селекции
ВНИИССОК
Оценка в двенадцати природных средах (два географических пункта,
три года, три срока посева) показала, что в основном сорта и гибриды селекции ВНИИССОК незначительно отличаются между собой по степени
реакции на изменение условий среды. Только у резко контрастных по
адаптивности генотипов стабильно проявляется степень адаптивности (по
параметру СЦГi): высокая у гибрида Марс F1 и сорта Марлинка и низкая у
сорта Минор.
Образцы Нантская 4 (стандарт), Московская Зимняя А-515, Грибовчанин F1 характеризуются нестабильностью параметров адаптивности и
стабильности генотипа по годам, в том числе коэффициента регрессии (bi).
Это затрудняет оценку по экологической пластичности генотипов (табл. 2).
Таблица 2 ̶ Параметры адаптивной способности и стабильности
сортов моркови столовой по урожайности (2011, 2014, 2015 годы)
Сорта и гибриды Хi, кг/м² ОАСi
САСi
Sgi , %
bi
СЦГi
Нантская 4
(стандарт)
Марс F1
4,43
-0,12
6,02
55,44
0,93
2,33
4,86
0,31
7,46
56,25
1,03
2,52
Марлинка
4,92
0,38
9,08
61,23
1,14
2,34
Грибовчанин F1
4,56
0,02
7,18
58,68
0,99
2,27
Московская
Зимняя А-515
Минор
4,56
0,01
7,62
60,60
1,04
2,19
3,95
-0,06
5,31
58,35
0,87
1,98
Наиболее приближены
к показателям сортов интенсивного типа
гибрид Грибовчанин F1 и сорт Московская Зимняя А-515, однако реакция
их на условия среды нестабильна и выражена нечетко.
12
Гомеостатичность количественных признаков образцов
коллекции ВИР
При определении гомеостатичности изученных сортов установлено,
что они существенно различаются по величине коэффициента гомеостатичности (НОМ) признака "масса корнеплода". Среди образцов только
один Колорит F1 по данному признаку высокогомеостатичен. Более представлена группа с НОМ среднего уровня (табл. 3).
Таблица 3 ̶ Гомеостатичность признака "масса корнеплода" у образцов коллекции ВИР
Лимиты по НОМ
1,5-2,7
2,8-4,0
4,1-5,5
Chananey, Perfekcia,
Соната, SK-4-319
Колорит F1
Montaise, Местная, Ju-
F1, Марс F1, Роте Ризен,
watos, Myengiys chou, Bo-
Фараон, Нантская 4
lero, Грибовчанин F1, Деликатесная, Карлена,
Weriss, Ярослава, Королева Осени, Флакке, Берликум Роял, Ромоса, Рогнеда, Шантенэ Королевская, Московская Зимняя
А-515, Селекционный образец
При анализе абсолютных значений количественных признаков определено, что у высокогомеостатичных генотипов величина трех признаков
из девяти больше, чем у образцов с низкой гомеостатичностью. На эти
признаки: "диаметр и масса корнеплода", "диаметр головки корнеплода"
следует обратить особое внимание при скрининге высокогомеостатичных
генотипов.
13
Параметры адаптивности среды при эколого-географическом
испытании
При изучении шести генотипов в 12 природных средах, сформировавшихся при смене факторов год, срок и пункт посева, определена нестабильность их во времени (год, срок посева) и пространстве (пункт).
Продуктивность параметра среды (dk) по годам менялась от низкой
(2014) до высокой (2011). Значение параметра dk в Брянской области стабильно ниже по сравнению с таковыми в Московской области (табл. 4).
Таблица 4 ̶ Комплексная оценка среды как фона для отбора на адаптивность и экологическую пластичность
Варианты фона испыта- Урожайность,
ния,
_
Dk
Sek,%
Tk
год-срок-пункт
Х, кг/м²
Москва, 2011 год, 1 срок
7,91
3,36
8,10
0,31
2 срок
3 срок
Брянск 2011 год
Москва, 2014 год, 1 срок
7,75
5,52
6,74
2,10
3,20
0,97
2,19
-2,45
10,62
21,92
3,89
44,85
0,77
0,94
0,77
0,60
2 срок
3 срок
Брянск 2014 год
Москва, 2015 год, 1 срок
1,38
1,30
1,36
5,13
-3,17
-3,25
-3,19
0,59
15,99
42,88
18,78
14,15
0,20
0,20
-0,32
0,49
2 срок
3 срок
Брянск 2015 год
6,70
5,93
2,75
2,16
1,39
-1,80
11,74
16,82
18,66
0,77
0,71
-0,83
Высокопродуктивная среда формируется редко: на двух фонах из
12-ти. Следовательно, для выявления генотипов с высоким потенциалом
продуктивности испытание должно длиться не менее двух лет при первом
и втором сроках.
Дифференцирующая способность среды (Sek) на семи фонах из 12-ти
изученных имеет значение соответствующее стабилизирующему фону,
меняясь от 10 до 20%, что способствует скринингу форм, ценных по селектируемому признаку.
14
Анализирующий фон так же как и высокопродуктивный проявляется
в 2-х средах из 12-ти.
Типичность среды (tk). По данному параметру пригодность среды
для оценки на адаптивность урожайности в основном средняя и высокая.
Таблица 5 ̶ Информативные пункты для проведения оценки на разных этапах селекции на адаптивность урожайности моркови столовой
Селекционная задача
Отбор на потенциальную продуктивность
Определение стабильности признака
Испытание перспективных
образцов
Пункт Москва при
Пункт Москва при
Пункт Москва (все сроки
первом и втором сро-
втором сроке посева
посева) и пункт Брянск
ках
и в пункте Брянск.
Разнообразие параметров среды, характеризующих ее как фон для
отбора при селекции моркови столовой на стабильную урожайность, необходимо учитывать при планировании испытания для включения в программу наиболее информативные фоны для отбора (табл. 5).
Рост и развитие в начале вегетации
Наблюдения за ростом и развитием растений в период с конца июня
до начала сентября показали, что проявляются сортовые различия, которые
выражаются в темпе роста, интенсивности развития.
У высокоадаптивных образцов стабильно проявляются наивысшие
значения длины листа. К таким генотипам относятся сорта Марлинка,
Московская Зимняя А-515 и гибрид Марс F1 (рис. 4).
15
Длина листа, см
40
35
Нантская 4
(стандарт)
30
Марлинка
25
Марс F1
20
Грибовчанин F1
15
10
Московская Зимняя
А-515
5
Минор
0
01.июл
11.июл
21.июл
31.июл
10.авг
20.авг
Дата наблюдения 2011 год
Рис. 4 Динамика роста длины листа моркови столовой
Из этого следует, что данный признак может быть использован для
предварительного выявления образцов, контрастных по адаптивности.
Из биологических свойств нами изучены адаптивность биохимических показателей, фотоассимилирующая поверхность листа, корреляционные связи. Получена ценная информация о наличии источников стабильно
высокого качества. Между фотоассимилирующей поверхностью листа и
СЦГi по урожайности существует только слабая положительная корреляция.
Корреляционный анализ при селекции на адаптивность урожайности
неинформативен. Это связано с отсутствием прямой сильной связи признака "масса корнеплода" с другими хозяйственно ценными признаками.
Кроме того, корреляции в значительной степени экологически зависимы,
что также ограничивает использование корреляционного анализа.
Использование систематизированного вариационного ряда
Кривые распределения по количественным признакам моркови столовой сортоспецифично. Они в основном носят одновершинный характер,
16
близкий к нормальному, S-образному. Гистограммы в основном ассиметричны. Встречаются двух-, реже трехвершинность, иглообразность.
Из количественных признаков, обычно используемых в селекционных программах, наиболее информативны: "число листьев", "диаметр корнеплода" и "длина корнеплода" (рис. 5), менее информативен признак
"масса корнеплода".
частота
Число листьев, сорт Марлинка 2015 год
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
1
2
3
4
7-7,9
8-8,9
9-10
11-12
интервал группировки
СЦГi по урожайности, сорт Марлинка = 2,34
частота
Число листьев, сорт Минор 2015 год
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
1
2
3
4
6-7,9
8-8,9
10-11,9
12-14
интервал группировки
СЦГi по урожайности, сорт Минор = 1,98
Рис. 5 Вариационный ряд по признаку "число листьев", у сортов,
различающихся по адаптивности урожайности селекционной ценности генотипа
17
Отклонение от нормального распределения вариационного ряда чаще происходит у генотипов с пониженной селекционной ценностью. Это
свойство можно использовать для скрининга по селектируемому признаку.
Информативность коэффициентов вариации и гомеостатичности
При селекции на адаптивность существует необходимость сокращения длительности оценки и затрат на неё. По данным исследований на других культурах на первых этапах селекционного процесса могут быть использованы относительно простые для вычисления генетические параметры (Сиротин, 1989).
Нами определено сходство оценки генотипов по уровню фенотипической изменчивости (Cv,%), коэффициенту гомеостатичности (НОМ) и
селекционной ценности генотипа (СЦГi).
Практически адекватна оценка по параметру СЦГi и по коэффициенту НОМ. Ранги сортов по ним совпадали (табл. 6).
Таблица 6 ̶ Сравнительная оценка показателей генетических параметров в связи с адаптивностью по урожайности (Москва, 2011, 2014, 2015
годы)
Сорта и гибриСЦГi
Cv,%
НОМ
ды
Xˉ
ранг
Xˉ
ранг
xˉ
Ранг
Нантская 4
(стандарт)
Марс F1
2,36
4
54,60
2
0,09
3-4
2,90
1
50,56
1
0,11
1
Марлинка
2,72
2
55,13
3
0,10
2
Грибовчанин
F1
Московская
Зимняя А-515
2,41
3
56,13
4
0,09
3-4
2,30
5
58,50
6
0,08
5
Минор
1,91
6
58,32
5
0,07
6
18
Следовательно, можно рекомендовать использование на первых этапах селекции коэффициент гомеостатичности в качестве критерия адаптивности.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1. При изучении направления и степени фенотипической изменчивости установлено, что смена условий среды испытания в двух географических пунктах (год-срок-пункт посева) индуцирует изменчивость, характеризующую разнообразие моркови столовой по стабильности урожайности.
2. При эколого-географическом испытании по схеме (год-срок-пункт
посева) проявляется значительная экологическая изменчивость от 55,4 до
61,2 %. Такой фон неблагоприятен при скрининге высокоадаптивных образцов. Для того, чтобы обеспечить репрезентативность надо заранее выяснить высокоинформативные фоны со средней относительной стабильностью генотипа (Sek, 10-20%), такие фоны следует включать в схемы испытания на первых этапах селекции.
3. Определена адаптивность по урожайности сортов и гибридов селекции ВНИИССОК и гомеостатичность сортообразцов генофонда ВИР.
Выявлено, что сорта генофонда ВНИИССОК представлены высокоадаптивными (33%) образцами (сорт Марлинка и Марс F1), низкоадаптивным
сортом Минор и тремя генотипами с нестабильными параметрами адаптивности: Нантская 4 (стандарт), Московская Зимняя А-515 и Грибовчанин
F1.
4. Установлена незначительная встречаемость высокогомеостатичных генотипов (один Колорит F1 из 27). Шесть образцов характеризуются
средней гомеостатичностью. Наиболее часто (77,7%) в коллекции отмечены низкогомеостатичные сорта и гибриды.
5. Дана комплексная оценка среды при эколого-географическом испытании по схеме: (год-срок-пункт посева). Определены наиболее инфор-
19
мативные фоны, которые следует включать в программы для использования на разных этапах селекционного процесса.
6. Определены генотип-средовые отношения при использовании ступенчатых посевов: по силе влияния на первом месте стоит фактор ̶ год, на
втором месте ̶ срок посева и на третьем месте ̶ генотип. Промежуточное
положение в генотип-средовых отношениях занимает фактора ̶ срок посева, который содействует выявлению высокоадаптивных образцов, так как
снижает экологическую изменчивость, индуцируемую сменой фактора ̶
год. Ступенчатые посевы способствуют ускорению оценки адаптивности
генотипов, поскольку позволяют вычислить параметры адаптивности и
стабильности уже по результатам первого года работы.
7. На начальных этапах селекционного процесса информативно использование коэффициента гомеостатичности (НОМ) для выделения образцов резко контрастных по адаптивности. Использование коэффициента
вариации (Cv,%) на моркови столовой для оценке адаптивности неэффективно.
8. Использование корреляционного анализа при селекции моркови
столовой ограничено в связи с отсутствием сильных связей между продуктивностью и другими хозяйственно ценными признаками, а также с экологической нестабильностью корреляций.
РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ
1. При оценке моркови столовой по адаптивности урожайности
необходимо использовать ступенчатые посевы. Испытание вести при трех
сроках посева: I декада мая, II декада мая и III декада мая, с последующим
расчетом параметров адаптивности по результатам первого года.
2. На разных этапах селекционного процесса использовать наиболее
информативные фоны: для выделения потенциальной продуктивности –
пункт Москва (первый и второй срок); для определения экологической
устойчивости – пункт Москва (первый и второй срок) и пункт Брянск; для
20
испытания перспективных образцов на заключительных этапах селекции –
пункт Москва (все три срока посева) и пункт Брянск. Общее число фонов
для испытания должно быть не менее шести.
3. В качестве источника потенциальной продуктивности использовать образцы: сорт Марлинка и гибриды Грибовчанин F1, Колорит F1, SK4-319 F1. Источниками экологической устойчивости при селекции на адаптивность могут быть использованы образцы: сорта Минор, Роте Ризен, Bolero, Карлена, Ярославна.
4. Для предварительной оценки адаптивности учитывать особенности проявления признаков "длина листа" и "число листьев" в конце июля –
начале августа. У высокоадаптивных образцов значения этих признаков
выше, чем у низкоадаптивных.
5. Использовать систематизированный вариационный ряд при скрининге высокоадаптивных образцов, которые отличаются характером распределения признака, наиболее соответствующего S-образному нормальному.
СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ
Публикации в изданиях, рекомендованных в ВАК РФ
1.
Смирнова А.М. Сортовые особенности растений моркови сто-
ловой (Daucus carota L.) в связи с индивидуальной изменчивостью количественных признаков / Е.Г. Добруцкая, О.В. Ушакова, А.М. Смирнова //
Овощи России. ̶ 2015. ̶ №3-4. ̶ С. 44-47.
2.
Смирнова А.М. Изменчивость генотип – средовых отношений,
индуцируемая разными сроками посева моркови столовой / В.Ф. Пивоваров, Е.Г. Добруцкая, Л.В. Кривенков, А.М. Смирнова // Вестник РАСХН. ̶
2015. ̶ №6. ̶ С. 21-23.
3.
Смирнова А.М. Адаптивность сортов и гибридов моркови сто-
ловой (Daucus carota L.) селекции ВНИИССОК / Е.Г. Добруцкая, А.М.
Смирнова // Картофель и овощи. ̶ 2016. ̶ №3. ̶ С. 37-38.
21
4.
Смирнова А.М. Адаптивность биохимического состава морко-
ви столовой генофонда ВНИИССОК и фоны для оценки её в Московской
области / Е.Г. Добруцкая, А.М. Смирнова, А.В. Молчанова // Овощи России (в печати).
Научные статьи, опубликованные в иных изданиях
5.
Смирнова А.М. Оценка среды как фона для отбора при селек-
ции на адаптивность урожайности моркови столовой / Е.Г. Добруцкая,
О.В. Ушакова, А.М. Смирнова // Вестник Государственного аграрного
университета Северного Зауралья. ̶ 2015. ̶ №4. ̶ С. 27-34.
6.
Смирнова А.М. Методические рекомендации по экологической
селекции моркови столовой (адаптивность урожайности и стабильно высокое качество продукции, ускорение темпа селекции) / Е.Г. Добруцкая,
С.М. Надежкин, М.И. Федорова, С.К. Темирбекова, Н.А. Корчемная, О.В.
Ушакова, А.В. Солдатенко, Л.В. Кривенков, В.И. Терешонок, А.М. Смирнова, М.Ш. Гаплаев (в печати).
22
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
3
Размер файла
659 Кб
Теги
525
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа