Использование двурядных и многорядных форм ярового ячменя в гибридизации в условиях Приморского края

Сельскохозяйственные науки

Литература

1. Воронин В.И. Биоиндикация крупномасштабных техногенных повреждений лесов Восточной Сибири: автореф. дис. ... д-ра биол. наук. - Красноярск, 2005. - 46 с.

2. Горохов В.А. Зеленая природа города: учеб. пособие для вузов. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Архитектура, 2005. - 528 с.

3. Древесные растения Главного ботанического сада АН СССР/ П.И. Лапин, М.С. Александрова,

Н.А. Бородина [и др.]. - М.: Наука, 1975. - 547 с.

4. Лапин П.И., Сиднева С.В. Оценка перспективности интродукции древесных растений по данным визуальных наблюдений // Опыт интродукции древесных растений. - М.: Наука, 1973. - С. 7-67.

5. Нестерёнок Е.С. Экологический анализ территории Сибири // Экологическая инфраструктура сибирского города. - Новосибирск, 1997. - C. 77.

6. Рунова Е.М., Аношкина Л.В. Воздействие антропогенных факторов на древесно-кустарниковую растительность г. Братска // Вестн. КрасГАУ. - 2009. - Вып. 9. - С. 87-91.

7. Рунова Е.М., Аношкина Л.В. Формирование газоустойчивого ассортимента древесных растений в условиях повышенной техногенной нагрузки // Вестн. КрасГАУ. - 2010. - Вып. 6. - С. 76-81.

8. Рунова Е.М., Аношкина Л.В., Крамская Н.В. Перспективы интродукции древесно-кустарниковой растительности г. Братска // Тр. Братского гос. ун-та: Сер. Естественные и инженерные науки: в 2 т. -Братск: Изд-во БрГУ, 2013. - С. 217.

9. Рунова Е.М., Аношкина Л.В., Крамская Н.В. Состояние интродуцентов в урбоэкосистемах Сибири // Системы. Методы. Технологии. - 2013. - № 1. - С. 157-160.

10. Скрипальщикова Л.Н. Экологические проблемы пригородных лесов // География и природные ресурсы. - 2008. - Вып. 1. - С. 50-54.

УДК 633.16:631.527 (571.63) Н.А. Павлова, Г.А. Муругова, А.Г. Клыков

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДВУРЯДНЫХ И МНОГОРЯДНЫХ ФОРМ ЯРОВОГО ЯЧМЕНЯ В ГИБРИДИЗАЦИИ

В УСЛОВИЯХ ПРИМОРСКОГО КРАЯ

В статье приведены результаты изучения двурядных и многорядных сортов ярового ячменя в условиях Приморского края. Выделены ценные образцыi для использования в качестве отцовских форм в гибридизации. Дан анализ полученных гибридных комбинаций по проценту завязываемости гибридных зерен.

Ключевые слова: яровой ячмень, многорядные и двурядные формы, гибридизация, завязываемость.

N.A. Pavlova, G.A. Murugova, A.G. Klykov

THE USE OF THE DOUBLE-ROW AND THE MULTI-ROW SPRING BARLEY FORMS FOR HYBRIDIZATION

IN THE PRIMORSKY KRAI CONDITIONS

The results of studying the double-row and the multi-row spring barley sorts in the Primorsky Krai conditions are given in the article. The valuable samples for the use as the paternal forms in hybridization are singled out. The analysis of the received hybrid combinations according tothe percent of the hybrid graingerm formationis given.

Key words: spring barley, multi-row and double-row forms, hybridization, germ formation.

Введение. Ячмень является одной из важных сельскохозяйственных культур мира, благодаря своим огромным приспособительным возможностям, высокой урожайности и разностороннему использованию [1]. Зерно ячменя служит сырьем для пивоваренной, крупяной и пищевой промышленности [2].

Одним из важнейших условий получения высоких урожаев и увеличения валовых сборов зерновых культур является использование новых сортов и гибридов. Это самое эффективное средство повышения урожайности, только за счет нового, более высокопродуктивного, сорта можно получать дополнительно до

126

ВестникКрасГАУ 2015. №5

15 % зерна [3]. В связи с этим роль селекции значительно возрастает, так как современное сельскохозяйственное производство выдвигает большие требования к новым сортам. Кроме высокой продуктивности и стабильности урожаев, в разные по климатическим условиям годы они должны иметь высокую устойчивость к засухе, полеганию и болезням [4].

Э.Д. Неттевич отмечает, что на современном этапе формы многорядного ячменя обладают важным резервом роста продуктивности за счет усиления кустистости и озерненности колоса [5, 6]. Следовательно, использование их в гибридизации в качестве родительских форм является перспективным с целью увеличения данных признаков у наследуемых гибридов и сортов.

В Дальневосточном регионе в 2014 г. допущено к использованию двенадцать двурядных сортов ярового ячменя и один многорядный сорт Казьминский, созданный в Дальневосточном НИИСХ, обладающий высокой потенциальной продуктивностью. В Приморском крае в основном выращиваются три двурядных сорта ярового ячменя селекции Приморского НИИСХ - Приморский 98, Приморский 89 и Приморский 44, что свидетельствует о целесообразности создания новых сортов многорядного типа. В связи с этим в настоящее время использование в скрещиваниях многорядных форм ярового ячменя с высокой кустистостью и продуктивным колосом является особенно актуальным.

Цель исследований. Создать новый высокопродуктивный исходный материал ярового ячменя с использованием двурядных и многорядных форм в условиях Приморского края.

Материалы и методы исследований. Исследование проводилось в лаборатории селекции зерновых и крупяных культур ФГБНУ «Приморский НИИСХ» в два этапа: первый (2011-2013 гг.) - изучение 68 сортообразцов многорядных форм ярового ячменя мировой коллекции ВИР различного экологогеографического происхождения и выделение из них ценных форм с высокой продуктивностью и устойчивостью к болезням для использования в качестве отцовских форм; второй (2014 г.) - проведение скрещиваний многорядных форм с двурядными. В качестве материнских форм использовались двурядные сорта селекции Приморского НИИСХ - Приморский 98, Приморский 44, Приморский 89, Тихоокеанский и Восточный. В качестве отцовской формы взято 9 многорядных сортов ячменя с ценными хозяйственно-биологическими свойствами: Казьминский (Хабаровский край), Peguis (Канада), Омский 85 (Омская область), Зевс (Белгородская область), Тандем (Кировская область), Колчан (Алтайский край), 03N5, 07N1, Ken Pi 2 (Китай) (табл. 1). Скрещивания проводились по методике Д.С. Омарова [7]. Для продления цветения и получения наибольшего количества гибридов Fo, образцы ячменя высевались в 4 срока (через каждые 7 дней). В период вегетации по методикам ВИР и Государственного сортоиспытания проводили фенологические учеты и наблюдения [8, 9]. Статистическая обработка данных проводилась по Б.А. Доспехову [10].

Комбинации скрещиваний ярового ячменя, 2014 г.

Таблица 1

Отцовская форма

Материнская форма >Х X о X X X со 03 Peguis Омский 85 О СО CD СО Тандем Колчан Ю со о о Ken Pi2

Приморский 89 х х х х х х х х х

Приморский 44 х х х х х х х х х

Приморский 98 х х х х х х х х х

Восточный х х х х х х х х х

Тихоокеанский х х х х х х х х х

Результаты исследований и их обсуждение. В результате изучения коллекции многорядных форм ярового ячменя в 2011-2013 гг. выделено 9 сортообразцов, превышающих стандарт Приморский 98 по количеству выполненных зерен, продуктивности с одного растения (табл. 2). Проведенный анализ основных хозяйственно ценных признаков сортов, использованных в качестве материнской формы, показал, что за годы изучения общая кустистость по сортам варьирует от 1,6 до 4,9 шт. Максимальное значение данного признака отмечено у сорта Приморский 44. Высокую продуктивную кустистость имели сорта Приморский 98 и Приморский 44 - 3,5 шт.

127

Сельскохозяйственные науки

Таблица 2

Характеристика родительских форм по основным хозяйственно ценным признакам

Сорт Происхождение Кустистость, шт. Количество выполненных зерен, г Продуктивность, г Масса 1000 зерен, г

общая продуктивная с колоса с растения

Материнские сорта

Приморский 98 (стандарт) Приморский край 4,7 3,5 19,3 0,86 2,46 49,0

Приморский 89 Приморский край 1,6 1,5 18,1 0,84 1,97 42,7

Приморский 44 Приморский край 4,9 3,5 20,5 0,66 2,30 45,0

Тихоокеанский Приморский край 2,3 2,2 18,5 0,89 2,48 48,7

Восточный Приморский край 2,9 2,6 19,4 0,88 2,64 46,3

НСР 0,95 - 0,2 0,2 1,9 0,09 0,12 4,0

Отцовские сорта

Казьминский Хабаровский край 3,3 2,9 33,7 1,19 3,28 53,2

Peguis Канада 13,4 6,9 47,0 1,63 12,72 51,0

Омский 85 Омская область 8,1 5,4 53,5 1,55 6,34 49,2

Зевс Белгородская область 5,2 3,4 38,2 1,68 4,43 48,6

Тандем Кировская область 6,2 6,0 41,5 1,60 6,85 48,0

Колчан Алтайский край 10,3 8,2 47,3 1,92 10,55 48,4

03N5 Китай 2,4 2,3 44,3 1,65 3,25 49,4

07N1 Китай 2,7 2,4 34,6 1,44 3,02 42,8

Ken Pi2 Китай 2,0 1,9 39,4 1,69 2,72 42,0

НСР 0,95 - 0,4 0,2 3,8 0,21 0,35 4,1

По количеству зерен в колосе выделились сорта Восточный - 19,4 г и Приморский 44 - 20,5 г. Продуктивность одного растения по сортам колебалась от 1,97 до 2,64 г при максимальной величине признака у нового сорта Восточный. Анализ многорядных форм ярового ячменя, взятых в качестве отцовской формы, по хозяйственно ценным признакам показал, что по общей и продуктивной кустистости выделились сорта Peguis (Канада) - 13,4 и 6,9 шт., Колчан (Алтайский край) - 10,3 и 8,2 шт. Наибольший показатель продуктивности колоса за годы исследований отмечен у сорта Колчан - 2,3 г, а высшая продуктивность с растения зафиксирована у сорта Peguis (Канада) - 12,72 г.

Успех комбинационной селекции в значительной степени зависит от удачного подбора родительских форм для гибридизации [11]. Проведенный анализ полученных гибридных комбинаций показал, что наибольший процент завязываемости был получен в результате скрещивания отцовских многорядных форм ярового ячменя с материнским двурядным сортом Тихоокеанский в комбинациях: Тихоокеанский х Peguis -100 %; Тихоокеанский х Тандем - 90,3 %; Тихоокеанский х Омский 85 - 87,0 % (табл. 3). Скрещивание по комбинациям Приморский 89 х 07N1 и Тихоокеанский х 07N1 не удалось провести из-за несовпадения фаз цветения у отцовских и материнских сортов.

При использовании в качестве материнской формы сорта Восточный в 9 гибридных комбинациях опылено 992 цветка, получено 624 гибридных зерна, завязываемось в среднем составила 63 %. С использованием данного сорта выделились следующие комбинации: Восточный х KenPi2 - 79,5 %, Восточный х Тандем - 71,1 %.

Общее количество опыленных цветков при использовании в качестве материнской формы двурядного сорта ярового ячменя Приморский 98 составило 734 шт., получено 455 гибридных зерен, завязываемость -

128

ВестникКрасГАУ 2015. №5

62 %, а наибольшей она была комбинациях Приморский 98 х Колчан - 88,0 %; Приморский 98 х Тандем -86,2 %, и Приморский 98 х Казьминский - 86,1 %. В гибридных комбинациях при использовании в качестве материнской формы сорта ярового ячменя Приморский 44 было прокастрировано и опылено 710 цветков.

Таблица 3

Результаты гибридизации двурядных и многорядных сортов ячменя в 2014 г.

Материнская форма Показатель Отцовская форма

>Х X О X X X со 03 Peguis Омский 85 О СО CD СО Тандем Колчан Ю со о 07N1 Ken Pi2

Приморский 89 Количество опыленных цветков, шт. 131 81 87 79 80 239 95 - 115

Количество завязавшихся зерен, шт. 72 63 49 23 11 137 76 - 65

Завязываемость, % 54,9 77,7 56,3 29,1 13,7 57,3 80,0 - 56,5

Приморский 44 Количество опыленных цветков, шт. 38 158 125 57 18 28 120 67 99

Количество завязавшихся зерен, шт. 24 124 55 29 10 1 86 43 57

Завязываемость, % 63,2 78,5 44,0 50,9 55,5 3,5 71,6 64,1 57,5

Приморский 98 Количество опыленных цветков, шт. 65 88 107 59 58 42 125 38 152

Количество завязавшихся зерен, шт. 56 68 52 31 50 37 14 27 120

Завязываемость, % 86,1 77,2 48,5 52,5 86,2 88,0 11,2 71,0 78,9

>Х _0 X Т о 1— о о OQ Количество опыленных цветков, шт. 140 49 69 48 194 125 74 200 93

Количество завязавшихся зерен, шт. 99 32 41 16 138 63 43 118 74

Завязываемость, % 70,7 65,3 59,4 33,3 71,1 50,4 58,1 59,0 79,5

Тихоокеанский Количество опыленных цветков, шт. 187 23 31 192 31 188 114 - 184

Количество завязавшихся зерен, шт. 100 23 27 145 28 133 83 - 145

Завязываемость, % 53,4 100 87,0 75,5 90,3 70,4 72,8 - 78,8

Примечание. Прочерк означает отсутствие данных.

В результате скрещивания получено 429 гибридных зерен, завязываемость в среднем составила 60,4 %. У комбинации Приморский 44 х Peguis отмечен наибольший процент завязываемости - 78,5 %. С использованием в качестве материнской формы сорта Приморский 89 проведено 8 гибридных комбинаций, опылено

129

Сельскохозяйственные науки

907 цветков, завязалось 496 гибридных зерен, общий процент завязываемости составил 54,7 %. Высокая завязываемость отмечена в комбинациях Приморский 89 х 03N5 - 80,0 % и Приморский 89 х Peguis - 77,7 %.

Заключение. В результате изучения 68 сортообразцов мировой коллекции многорядных форм ярового ячменя выделено 9 сортов-источников с ценными селекционно-хозяйственными признаками, которые рекомендуется использовать в гибридизации для создания новых высокопродуктивных сортов.

По итогам проведенной гибридизации в 2014 г. между двурядными и многорядными формами ярового ячменя опылено 4293 цветка, получено 2688 гибридных зерен по 43 комбинациям скрещивания, процент удачи в среднем составил 62,6 %.

Наибольший процент завязываемости был получен в следующих комбинациях: Тихоокеанский х Peguis (100 %), Тихоокеанский х Тандем (90,3 %), Приморский 98 х Колчан (88 %), Тихоокеанский х Омский 85 (87 %), Приморский 98 х Тандем (86,2 %), Приморский 98 х Казьминский (86,1 %).

В 2015 году полученные гибриды Fi будут изучаться по схеме селекционного процесса: материнские формы - гибрид - отцовские формы. У гибридов Fi будет определен эффект гетерозиса по основным хозяйственно ценным признакам.

Литература

1. КокинаЛ.П. Селекция многорядного ячменя в условиях Волго-Вятского района: автореф. дис. ... канд. с.-х. наук. - М., 2011. - 22 с.

2. Нестеренко В.В. Исходный материал и селекция ярового ячменя в Краснодарском крае: автореф. дис. ... канд. с.-х. наук. - Краснодар, 2012. - 24 с.

3. Малашкина М.С. Морфологические параметры, биохимические и технологические свойства голозерного ячменя для селекции в условиях Кемеровской области: дис. ... канд. с.-х. наук. - СПб., 2008. - 123 с.

4. Титова Е.М., Внукова М.А. Агробиологические приёмы повышения урожайности и качества зерна ярового ячменя // Аграрная наука. - 2010. - № 6. - С. 16-17.

5. Неттевич Э.Д., Смолин В.П. Селекция ярового ячменя в Центральном регионе России на устойчивость к пыльной головне // Новые методы селекции и создание адаптированных сортов сельскохозяйственных культур: результаты и перспективы. - Киров, 1998. - С. 152-153.

6. Неттевич Э.Д. Проблема исходного материала на современном этапе селекции зерновых культур // Вестн. с.-х. науки. - 1982. - № 6. - С. 20-24.

7. ОмаровД.С. Эффективная методика скрещивания ячменя // Агробиология. - 1965. - № 5. - С. 699-702.

8. Методические указания по изучению мировой коллекции ячменя и овса / сост. М.В. Лукьянова,

Н.А. Родионова, А.Я. Трофимовская; ВИР. - Л., 1981. - 31 c.

9. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур / Госагропром СССР; Госкомиссия по сортоиспытанию с.-х. культур. - М., 1989. - Вып. 2. - 194 с.

10. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Колос, 1979. - 416 с.

11. Зыкин В.А., Шакирзянов А.Х. Гибридизация - основа рекомбинационной селекции растений/ БНИИСХ. - Уфа, 2001. - 16 с.

130