Создание сортов льна масличного в условиях южной степи Украины

4. Киреева, Н. А. Фосфогидролазная активность нефтезагрязненных почв / Н. А. Киреева, Е. И. Новоселова, Ф. Х. Хазиев // Почвоведение. 1997. - №6. - С. 723-725.

5. Башмаков, Д. И. Аккумуляция тяжелых металлов некоторыми высшими растениями в разных условиях местообитания / Д. И. Башмаков, А. С. Лукаткин // Агрохимия. - 2002. - №9. - С. 66-71.

6. Киреева, Н. А. Детоксикация нефтезагрязненных почв под посевами люцерны (Medicago sativa L.) / Н. А. Киреева, Е. М. Тарасенко, М. Д. Бакаева // Агрохимия. - 2004. - № 10. - С. 68-72.

7. Вальков, В. Ф. Почвенная экология сельскохозяйственных растений / В. Ф. Вальков. - М, 1986. - 206 с.

8. Белоусов B. C. Пути восстановления плодородия почв, подверженных химической и биологической деградации в Западном Предкавказье / B. C. Белоусов, А. А. Швец // Энтузиасты аграрной науки / Тр. КубГАУ. - Краснодар, 2009. - Вып. №9. -С. 142-145.

9. Михайлова, А. В. Эколого-биологические особенности и подходы к нормированию загрязнения нефтепродуктами городской среды Архангельска: : дис. ... канд. биолог. наук: 03.02.08 / А. В. Михайлова. - Архангельск, 2014. - 158 с.

10. Биологическая активность загрязненных нефтью и рекультивируемых торфяно-глеевых почв республики Коми / Н. А. Киреева [и др.] // Агрохимия. - 2008. - № 8. - С. 68-72.

11. Звягинцев, Д. Г. Биологическая активность почв и шкалы для оценки некоторых ее показателей / Д. Г. Звягинцев // Почвоведение. - 1978. - № 6. - С. 48.

12. Диагностические признаки различных уровней загрязнения почвы нефтью / Д. Г. Звягинцев [и др.] // Почвоведение. - 1989. - № 1. - С. 72-78.

13. Нгуен, В. Т. Гетеротрофные бактерии техногенных субстратов как основа биопрепаратов-деструкторов нефтяных углеводородов и поверхностно-активных веществ: автореф. дис. ... канд. биолог. наук: 03.01.06 / В. Т. Нгуен. - Ульяновск, 2013. - 24 с.

14. Новикова, Н. И. Современные представления о филогении и систематике клубеньковых бактерий / Н. И. Новикова // Микробиология, 1996. - Т. 65, № 4. - С. 437-450.

15. Киреева, Н. А. Рост и развитие растений овса на почвах, загрязненных неф- тью / Н. А. Киреева, Х. А. Юмагузи-на, Г. Г. Кузяхметов // Сельскохозяйственная биоло- гия. - 1996. - № 5. - С. 48-54.

16. Громов, Б. В. Экология бактерий / Б. В. Громов, Г. В. Павленко. - Л., 1989. - 248 с.

УДК 633.854.78:631.527.

Т. Г. ТОВСТАНОВСКАЯ СОЗДАНИЕ СОРТОВ ЛЬНА МАСЛИЧНОГО В УСЛОВИЯХ ЮЖНОЙ СТЕПИ УКРАИНЫ

Представлены результаты селекционной работы по со- We have presented results of breeding work to create varie-

зданию сортов льна масличного технического и пищевого ties of oilseed flax for technical and food purposes, adapted to

назначения, адаптированных к климатическим условиям the climatic conditions of southern Steppe of Ukraine. Creation

южной Степи Украины. Создание новых сортов льна масли- of new varieties of oilseed flax of Zaporozhye selection is made

чного запорожской селекции осуществляется традиционным by traditional (selection from hybrid population) and the latest

(отбор из гибридной популяции) и новейшими (пыльцевая (pollen selection, experimental mutagenesis) breeding methods.

селекция, экспериментальный мутагенез) методами селек- Introduction of high-yield varieties of oilseed flax of the selec-ции. Внедрение в производство высокопродуктивных сортов tion of the Institute of oilseeds will increase the area under this

льна масличного селекции института масличных культур crop. позволит увеличить посевные площади под этой культурой.

Введение

На протяжении многих десятилетий ведущей масличной культурой в Украине является подсолнечник. Однако в последние годы значительно возрос интерес ко льну масличному. Начиная с 2000-х гг. его выращивание сопровождается значительной динамикой увеличения. Так, в 2008 г. лен масличный высевали на площади 19,3 тыс. гекаров, а уже с 2009 г. посевные площади установились в пределах 50-60 тыс. гектаров. Прогнозы ученых свидетельствуют о том, что увеличение посевных площадей сохранится и в перспективе. Основа такой тенденции заключается в ряде преимуществ этой культуры.

Анализ источников

Лен масличный является одним из лучших предшественников для большинства сельскохозяйственных культур и не ограничивает размещение в севообороте других масличных культур благодаря севу в ранние сроки (что позволяет более эффективно использовать осенне-зимние запасы почвенной влаги). Благодаря короткому вегетационному периоду (80-100 суток) уборку можно проводить уже в конце июля. Лен масличный также может быть незаменимой страховой культурой в случае гибели озимых культур [1]. За последние годы резко изменились климатические условия в сторону потепления, вследствие чего выращивание льна масличного как засухоустойчивой культуры становится очень актуальным, особенно в южных и восточных областях Украины. Простая технология выращи-

вания - обычный строчный посев. Не требует применения инсектицидов из-за отсутствия специфических вредителей и болезней (особенно в южном регионе страны) Лен масличный можно выращивать во всех почвенно-климатических зонах Украины благодаря биологическим свойствам и экологической пластичности [2].

Основным фактором, способствующим росту посевных площадей, является значительная экономическая эффективность этой культуры. Из-за высокой масличности (45-50 %) и потенциальной урожайности (2,0-2,5 т/га) он является высокорентабельной культурой. При средней урожайности 1,5 т/га рентабельность этой культуры составляет 87,0 % (для сравнения: подсолнечника (по данным Госкомстата) - 64,7 %) [3].

В увеличение производства льна масличного значительный вклад внесла и селекция. Институт масличных культур (г. Запорожье) является ведущим научным учреждением по селекции этой культуры в Украине. В настоящее время в Реестре сортов растений пригодных для распространения в Украине внесено 8 сортов (53,3 %) селекции этого учреждения. В условиях страны эти сорта более конкурентноспособны с сортами зарубежной селекции по урожайности, масличности, адаптации к условиям выращивания, имеют четкие морфологические отличия, что способствует лучшему ведению семеноводства и защиты прав селекционера.

Растущие требования производства к современным сортам льна масличного определяют совершенствование теоретических и методических аспектов селекционной работы. Эффективность селекции льна масличного в значительной степени зависит от привлечения в селекционный процесс источников с высоким уровнем проявления хозяйственно-ценных признаков и расширения генетического разнообразия. Решение этой задачи осуществляется с применением как традиционных, так и новейших методов селекции, таких как методы пыльцевой селекции и экспериментального мутагенеза [4-6].

Методы исследования

Исследования проводили в 1995-2014 гг. на полях научного севооборота Института масличных культур НААН, расположенного в Запорожском районе Запорожской области, относящейся по поч-венно-климатическому районированию к Степи Украины. Закладка селекционных питомников (конкурсное сортоиспытание, питомник предварительного сортоиспытания, селекционные питомники 1 -го и 2-го годов изучения, коллекционный питомник, гибридные питомники F1 и F2, питомник гибридизации) выполнялась в соответствии с методическими рекомендациями [7]. Изучение коллекционных образцов проводили, руководствуясь методическими указаниями ВИР по изучению коллекции льна (Ьтит usitatissimum Ь.) [8]. В качестве контроля использовали сорт-стандарт Ивденна шч.

Содержание жирных кислот в масле льна определяли методом газожидкостной хроматографии на приборе «Сэлмихром-1», содержание масла в семенах - методом ядерно-магнитного резонанса на анализаторе АВМ-1006. Математическую обработку данных осуществляли по Б. А. Доспехову в программе MSTAT-C [9].

Основная часть

Успешное создание высокопродуктивных сортов льна масличного в значительной степени зависит от формирования и изучения коллекции. С 1997 г. в Институте масличных культур ведется изучение мировой коллекции льна и дальнейшее использование коллекционных образцов в качестве источников хозяйственно-ценных признаков в селекционных программах. Коллекция представлена 212 образцами отечественной и зарубежной селекции из разных стран мира, образцами мутантного происхождения и дикими видами льна. Установлено большое генетическое разнообразие, выделены образцы, имеющие высокие и стабильные показатели хозяйственно-ценных признаков. Результатом всестороннего изучения образцов льна масличного в условиях южной Степи Украины сформирована и зарегистрирована в Национальном центре генетических ресурсов растений Украины (г. Харьков, 2010 г.) рабочая признаковая коллекция генофонда льна масличного по элементам продуктивности, которая включает 108 образцов. Создана коллекция мутантов льна масличного, которая содержит более 100 образцов. С использованием генофонда коллекции создано 11 сортов льна масличного. Созданные сорта имеют отличительные морфологические маркерные признаки: окраску лепестков и семян, форму и размер цветка.

На первом этапе селекционной работы со льном масличным основным методом был индивидуальный отбор из образцов коллекции. Отбор в полевых условиях вели преимущественно по продолжительности вегетационного периода и количеству коробочек на растении, в лабораторных условиях - по массе семян с растения, массе 1000 семян, масличности, содержанию линоленовой кислоты в масле. По результатам комплексной оценки выделены образцы, ценные по ряду хозяйственных признаков,

из которых проводили отборы элитных растений. В результате такой работы методом индивидуального отбора из аргентинского сортообразца к-7655 был создан сорт Дебют.

Дебют. Сорт раннеспелый, продолжительность вегетационного периода 83-86 суток, созревает на 5-7 дней раньше стандартного сорта Ивденна шч. Это позволяет раньше начать уборку, а также сеять этот сорт в северных и западных областях Украины. Сорт имеет отличительные сортовые признаки -фиолетовый цветок, яркие темно-коричневые семена. Высота растений - 57-58 см, техническая длина стебля - 26,9 см. Куст компактный, стебель слабо разветвленный, количество стеблей - 1-2 штук. По количеству коробочек превышает стандартный сорт на 15,0 %. Масса 1000 семян - 7,6 г. Урожайность за годы исследований составила 1,5 т/га, что превышает контроль на 0,2 т/га. Потенциальная урожайность - 2,5 т/га. Содержание масла в семенах на уровне 46,6 %, что превышает контроль на 4,3 %. Содержание линоленовой кислоты в масле 61,5 %. Отличительной особенностью сорта дебют является раннее дружное созревание коробочек. Сорт устойчив к полеганию растений и осыпанию семян. Внесен в реестр сортов растений пригодных к распространению в украине с 2001 г. (табл. 1).

Таблица 1. Характеристика сорта льна масличного Дебют

Признак Сорт % к стандарту

Дебют стандарт - Швденна шч

Продолжительность вегетационного периода, сут. 83,5 89,5 93,3

Высота растений, см 57,2 55,9 102,3

Техническая длина стебля, см 26,9 31,2 86,2

Количество стеблей на растении, шт. 1,1 1,2 91,7

Количество коробочек на растении, шт. 17,6 15,3 115,0

Масса 1000 семян, г 7,6 7,9 96,2

Урожайность, т/га 1,5 1,3 115,4

Масличность, % 46,6 44,7 104,3

Содержание линоленовой кислоты, % 61,5 60,1 102,3

С 1996 г. начата работа по межсортовой гибридизации. В скрещиваниях использовали лучшие отечественные и зарубежные образцы, что позволило значительно расширить диапазон изменчивости гибридов. Это способствовало повышению появления гибридных растений, значительно превышающих родительские компоненты по семенной продуктивности, масличности, содержанию линолено-вой кислоты в масле. Получен ценный исходный материал с большим разнообразием форм по важным хозяйственно-ценным признакам. Отбор родоначальных растений в пределах отдельных комбинаций проводили со второго поколения и продолжали до достижения генетической однородности признака. Лучшие отобранные формы проходили дальнейшую всестороннюю оценку в селекционных питомниках, что позволило отобрать номера, превышающие контроль по урожайности, масличности, сбору масла с гектара. В результате такой работы методом индивидуального отбора из гибридной комбинации К-4054 х К-7822 был создан сорт льна масличного Орфей.

Орфей. Сорт относится к среднеспелой группе - продолжительность вегетационного периода 8789 суток. Цветок средней величины, окраска венчика голубая. Семена умеренно-коричневые. Высота растений - 56,5 см, техническая длина стебля - 29,7 см. Количество стеблей на растении - 1,1 шт. Сорт отличается высокой урожайностью, что обусловлено большим количеством коробочек на растениях -18,1 штук. Масса 1000 семян - 7,5 г. Потенциальная урожайность сорта Орфей - 2,0-2,5 т/га, средняя урожайность - 1,7 т/га, что превышает стандартный сорт Ивденна шч на 0,3 т/га. Содержание масла в семенах - 47,2 %. Содержание линоленовой кислоты в масле - 59,7 %. Сорт высокопродуктивный является лидером на рынке Украины среди других сортов льна масличного. Обеспечивает стабильно высокие урожаи во всех почвенно-климатических зонах. Устойчив к полеганию и осыпанию. Внесен в Реестр сортов растений пригодных к распространению в Украине с 2002 г. (табл. 2).

Таблица 2. Характеристика сорта льна масличного Орфей

Признак Сорт % к стандарту

Орфей стандарт - Швденна шч

Продолжительность вегетационного периода, сут. 87,5 89,5 97,8

Высота растений, см 56,5 55,9 101,1

Техническая длина стебля, см 29,7 31,2 95,2

Количество стеблей на растении, шт. 1,1 1,2 91,7

Количество коробочек на растении, шт. 18,1 15,3 118,3

Масса 1000 семян, г 7,5 7,9 94,9

Урожайность, т/га 1,6 1,3 123,1

Масличность, % 47,2 44,7 105,6

Содержание линоленовой кислоты, % 59,7 60,1 99,3

Водограй. Создан индивидуальным отбором из гибридной комбинации К-14201-Д х К-7679. Среднеспелый, продолжительность вегетационного периода 84 суток. Цветок средней величины, голубой, семена умеренно-коричневые. Высота растений - 47,2 см, техническая длина стебля - 37,5 см. Количество стеблей на растении - 1,8 штук. Масса 1000 семян - 7,5 г. Благодаря большому количеству коробочек на растениях (18,6 штук) формирует высокую урожайность - 1,6 т/га, что превышает стандартный сорт на 0,3 т/га. Потенциальная урожайность сорта - 2,0-2,3 т/га. Высокомасличный, содержание масла в семенах - 49,3 %. Сорт технического направления, высокое содержание линоленовой кислоты в масле (69,0 %) значительно повышает рентабельность производства за счет увеличения выхода масла с гектара. Благодаря биологическим свойствам и экологической адаптированности сорт можно выращивать во всех почвенно-климатических зонах Украины. Внесен в Реестр сортов растений, пригодных к распространению в Украине с 2009 г. (табл. 3).

Таблица 3. Характеристика сорта льна масличного Водограй

Признак Сорт % к стандарту

Водограй стандарт - Швденна шч

Продолжительность вегетационного периода, сут. 84,0 85,0 98,8

Высота растений, см 47,2 46,0 102,6

Техническая длина стебля, см 37,5 32,0 117,2

Количество стеблей на растении, шт. 1,8 1,6 112,5

Количество коробочек на растении, шт. 18,6 15,6 119,2

Масса 1000 семян, г 7,5 7,8 96,2

Урожайность, т/га 1,7 1,4 121,4

Масличность, % 49,6 44,1 112,5

Содержание линоленовой кислоты, % 69,0 61,5 112,2

Сттлоз1р. Сорт создан методом индивидуального отбора из гибридной комбинации К-6789 х МР-485. Крупносемянный - масса 1000 семян составляет 9,2 г и превышает стандартный сорт Ивденна шч на 19,5 %. Среднеспелый, продолжительность вегетационного периода - 87 суток. Имеет четкий маркерный признак - белую окраску лепестков венчика и желтые семена. Высота растений - 49,9 см, техническая длина стебля - 32,4 см. Количество стеблей на растении - 1,7 штук. Большое количество коробочек на растении - 18,5 штук. Потенциальная урожайность сорта составляет 2,0-2,5 т/га. Средняя урожайность в конкурсном сортоиспытании за годы исследований составляла 1,6 т/га, что на 23,1 % превышает стандартный сорт. По содержанию масла в семенах (49,1 %) и содержанию линоленовой кислоты в масле (68,4 %) превышает стандартный сорт соответственно на 9,1 % и 12,9 %. Преимуществом сорта являются крупные семена, что способствует лучшей очистке при доработке. С 2014 г. сорт Свiтлозiр внесен в Реестр сортов растений, пригодных к распространению в Украине (табл. 4).

Таблица 4. Характеристика сорта льна масличного Свiтлозiр, конкурсное сортоиспытание

Признак Сорт % к стандарту

Свiтлозiр стандарт - Швденна шч

Продолжительность вегетационного пери ода, сут. 87,0 86,0 101,2

Высота растений, см 49,9 49,1 101,6

Техническая длина стебля, см 32,4 34,5 93,9

Количество стеблей на растении, шт. 1,7 1,4 121,4

Количество коробочек на растении, шт. 18,5 16,1 114,9

Масса 1000 семян, г 9,2 7,7 119,5

Урожайность, т/га 1,6 1,3 123,1

Масличность, % 49,1 45,0 109,1

Содержание линоленовой кислоты, % 68,4 60,6 112,9

Патриций. Сорт создан методом индивидуального отбора из образца Astral. Среднеспелый, продолжительность вегетационного периода составляет 83 суток. Сорт имеет комбинацию трех маркерных признаков: полусвернутую степень раскрытия цветка, фиолетовые лепестки венчика и желтую окраску семян. Высота растений - 40,5 см, техническая длина стебля - 27,1 см. Количество стеблей на растении -1,1 штук, коробочек - 14,4. В среднем за два года в конкурсном сортоиспытании урожайность сорта составила 16,0 т/га, что на 11,1 % превышает стандарт. По масличности (48,2 %) превышает стандартный сорт на 9,5 %. Содержание линоленовой кислоты в масле составляет 68,4 %. В 2013 г. сорт Патриций передан в Государственное сортоиспытание (табл. 5).

Признак Сорт % к стандарту

Патриций стандарт - Швденна шч

Продолжительность вегетационного периода, сут. 88,0 87,0 101,1

Высота растений, см 40,5 41,9 96,7

Техническая длина стебля, см 27,1 30,4 89,1

Количество стеблей на растении, шт. 1,1 1,0 110,0

Количество коробочек на растении, шт. 14,4 11,4 126,3

Масса 1000 семян, г 7,2 7,8 92,3

Урожайность, т/га 16,0 14,4 111,1

Масличность, % 48,2 44,0 109,5

Содержание линоленовой кислоты, % 68,4 52,8 129,5

В селекционной работе со льном масличным используются также методы пыльцевой селекции и экспериментального мутагенеза. Методом микрогаметофитного отбора из гибридной комбинации К-6080*К-5957 создан сорт Ивденна шч, который является национальным стандартом. Применение физических и химических мутагенов позволяет получать новый исходный материал для селекции технического и пищевого направления. Лучшие мутантные образцы привлекаются в скрещивания. Путем индивидуального отбора мутантов коллекционных образцов К-7822 и К-7487 созданы сорта Айсберг и Золотистый.

Методом индуцированного мутагенеза получена серия образцов с измененным жирно-кислотным составом масла. Это позволяет вести эффективный селекционный процесс создания сортов льна пищевого направления - с повышенным содержанием комплекса олеиновой и линолевой кислот и пониженным содержанием линоленовой кислоты. В результате созданы сорта льна масличного пищевого направления Кивика и Запорожский пищевой. Сорт Кивика создан на основе мутантного образца М-19. Его основная характеристика - повышенное содержание суммы олеиновой и линолевой кислот (49,1 %) и пониженное - линоленовой (42,6 %). Внесен в Реестр сортов растений пригодных к распространению в Украине с 2007 г. Запорожский пищевой характеризуется содержанием линоленовой кислоты в масле 25 %, содержанием линолевой кислоты - 45 %. В 2014 г. сорт передан в Государственное сортоиспытание.

Заключение

Таким образом, практическим результатом селекционной работы со льном масличным является создание высокопродуктивных сортов различного направления, адаптированных к климатическим условиям Степи Украины. Внедрение в производство высокопродуктивных сортов льна масличного (Дебют, Орфей, Водограй, Свiтлозiр) селекции Института масличных культур позволит увеличить посевные площади под этой культурой.

Создание новых сортов льна масличного запорожской селекции осуществляется как традиционным (отбор из гибридной популяции), так и новейшими (пыльцевая селекция, экспериментальный мутагенез) методами селекции. Полученный такими методами селекционный материал позволяет успешно проводить работу по выведению новых сортов льна масличного различных направлений.

Наличие маркерных признаков является неотъемлемым компонентом современных коммерческих сортов, что способствует лучшему ведению семеноводства и защиты прав селекционера.

ЛИТЕРАТУРА

1. Махно, Ю. О. Найцшнша з сшьгоспкультур / Ю. О. Махно, Т. Г. Товстановська, С. О. Сагайдак // Всеукрашський дшовий журнал «Аграрний тиждень». - Кшв: лютий 2014. - № 3-4 - С. 52-54.

2. Товстановська, Т. Г. Увагу льону олшному! / Т. Г. Товстановська, Л. В. Першина // Farmer. - 2009. - № 5-6. -С. 44-46.

3. Товстановська, Т. Г. Льон олгйний - альтернатива соняшнику?! / Т. Г. Товстановська, I. О. Кислицька, Ю. О. Махно // Практичний поабник аграр1я «Agroexpert». - Кшв: квгтень 2012. - № 4 (45). - С. 34-35.

4. Лях, В. А. Индуцированный мутагенез масличных культур: монография / В. А. Лях, И. А. Полякова, А. И. Сорока // под. ред. В. В.Моргуна. - Запорожье: ЗНУ, 2009. - 226 с.

5. Мщенко, Л. Ю. М1крогаметофгший доб1р на стшюсть до абютичних фактор1в середовища та скоростиглгсть у льону олгйного: автореф. дис. кандидата с.-г. наук: спец. 03.00.15 «Генетика» / Л. Ю. Мщенко. - Запор1жжя, 1999. - 17 с.

6. Lyakh, V. Flowering time in oil flax can be influenced by microgametophytic selection. / V. Lyakh, A. Soroka, L. Mishchenko // Euphytica. - 2001. - Vol. 118 (3). - Р. 237-242.

7. Лях, В. О. Селекц1я льону олшного. Методичш рекомендаци / В. О. Лях, I. О. Полякова. - Запор1жжя: Зап^зькпй нацюнальний ушверситет. - 2008. - 40 с.

8. Изучение коллекции льна (Linum ussitatissimum L.). Методические указания, Ленинград: ВИР. - 1988.

9. Доспехов, Б. А. Методика полевого опыта / Б. А. Доспехов. - М., Агропромиздат. - 1985. - 354 с.