Оценка и отбор селекционного материала ярового ячменя на продуктивность при различных стрессовых условиях внешней среды

WINTER WHEAT: PRINCIPLES, METHODS, RESULTS OF SELECTION OF GRADES STEADY

AGAINST DISEASES

S.E. Skatova

Summary. In Vladimir Agricultural Research Institute conducted the selection work with winter wheat. One of its goals - the creation of varieties with genetic protection against obligate parasites. The basis of selection is laid ecological principle coupled evolution of the parasite and plants - the host. In the fields ofthe institute created a tertiary center of formation ofwheat by hybridization environmentally distant source material. Involved as much as possible on a variety of genetic nature of disease resistance patterns, even the spring. Every year in the crop is 200 - 500 collection samples, 350 - 500 hybrid populations and 16 - 21 thousand numbers of other breeding kennels. On the basis of the hybrid material are allocated locally adapted donors of resistance to disease. In the constantly maintained high phytopatogenic load by using provocative backgrounds (seeding grades - reservations of infection, creating a favorable climate for the development of the parasite through the spring sowing of winter wheat, excess nitrogen nutrition, stimulate additional tillering). The constant presence of the causative agent combines areas of natural and artificial selection of resistant forms, which facilitates the selection of immunity. Since 1970, the sustainability of breeding material of the Institute is constantly increasing. For powdery mildew resistant with 25 % in the competitive test rooms to almost complete stability of the entire array of selection in 1995. According to leaf rust - a lack of stable samples to sustainability of all sorts of competitive test in 2005. Genetic polymorphism populations wheat disease resistance can resist the appearance of new diseases (distribution) the parasite, as illustrated by increased aggressiveness in 2005 Stem Rust. As a result of selection established and integrated into the State register of breeding achievements permitted for cultivation in the production of winter wheat varieties that are immune or tolerant to a range of diseases. Sorts Suzdalskaya 2, Tau, Mera, Splav resistant to brown leaf, stripe rust, powdery mildew, stem rust. Sort Poema except for these diseases and more tolerant to the virulent race of stem rust. The efficiency of the developed approaches are also confirmed by a successful broadcasting techniques in selection of winter rye and spring triticale.

Keywords: winter wheat, resistance to diseases, selection, methods, screening, assessment, grades.

УДК 636.16

ОЦЕНКА И ОТБОР СЕЛЕКЦИОННОГО МАТЕРИАЛА ЯРОВОГО ЯЧМЕНЯ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ СТРЕССОВЫХ УСЛОВИЯХ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ

Д.В. ЗАБАЛУЕВА, научный сотрудник Г.В. ИГНАТЬЕВА, старший научный сотрудник З.Е. САТАРИНА, старший научный сотрудник Е.В. ВИКУЛИНА, ученый секретарь Владимирский НИИСХ Россельхозакадемии E-mail: adm@vnish.elcom.ru

Резюме. Исследования проводили в 2010-2012 гг. с целью изучения и отбора по комплексу ценных биологических и хозяйственных признаков лучших сортообразцов ярового ячменя для создания новых сортов с высокой и стабильной урожайностью по годам, устойчивых к стрессовым факторам внешней среды. Метод выполнения - индивидуальный отбор элит из внутривидовых гибридных популяций 3.4 поколений, созданных в Московском НИИСХ «Немчиновка». В результате сравнительного анализа результатов, полученных в разные по метеоусловиям годы, можно сделать вывод о том, насколько селекционных линии сохраняют высокую и стабильную урожайность вне зависимости от таких стрессовых факторов внешней среды, как воздушная засуха и неравномерное выпадение осадков. В СП-2 прибавка урожая селекционных линий к стандарту варьировала в пределах 1,1.26,1 ц/га. Самые продуктивные линии с прибавкой более 10 % и урожайностью от 59,9 до 75,0 ц/га переведены в КСИ. В 2012 г. по комплексу признаков в КСИ выделили линию 105/1-09h310(Margrette х Биос 1)F6. По трем годам изучения выделено 9 сортообразцов со стабильной и высокой урожайностью. Они включены в экологическое сортоиспытание и малое селекционное размножение. Ключевые слова: ячмень, селекция, сорта, гибриды, болезни, урожайность, устойчивость к полеганию, длина вегетационного периода.

Ячмень - одна из ведущих зерновых культур в Российской Федерации. Ее продукция используется в пищевой, пивоваренной и солодовой промышленности, а также как ценный концентрат в кормлении животных и птиц [1].

Наиболее доступный из всех факторов, обеспечивающих получение высоких урожаев ячменя, - сорт. По данным Госкомиссии по испытанию и охране селекционных достижений за последние 5 лет (2007-2011 гг.) на Госсортоиспытания было передано 154 сорта этой культуры, 49 включены в Государственный реестр, в том числе для возделывания в Центральном регионе рекомендовано 38 сортов. Потенциал урожайности новых сортов ярового ячменя превышает 8,0 т/га. Однако его реализация лимитируется такими факторами, как неблагоприятные условия среды, полегание посевов и поражение их болезнями [2].

В то же время увеличение производства зерна во многом связано не только с ростом потенциальной продуктивности, но и с повышением стабильности урожаев по годам. Кроме того, современные сорта должны отличаться устойчивостью к основным болезням, полеганию, высоким качеством зерна и агроэкологической адаптацией к условиям Нечерноземья.

Цель наших исследований - изучить селекционный материал ячменя и отобрать перспективные линии для создания сорта со стабильной урожайностью при различных стрессовых условиях вегетации 6...8 т/га, устойчивого к полеганию и наиболее вредоносным болезням.

Условия, материалы и методы. Исследования выполняли в полевых и лабораторных условиях отдела селекции и семеноводства Владимирского НИИСХ. Учеты, анализы, оценки, фенологические наблюдения и обработку материала проводили по общепринятым методикам [3...6].

Исходный материал создан методом внутривидовой гибридизации. Подбор родительских пар и скрещивания между ними проведены в лаборатории селекции

ярового ячменя Московского НИИСХ «Немчиновка». Дальнейшее изучение гибридов 3...4 поколений и отбор элит осуществляли совместно с отделом селекции и семеноводства Владимирского НИИСХ. По итогам КСИ лучшие сортономера изучали в экологическом сортоиспытании в двух пунктах: Московский НИИСХ «Немчиновка» и Владимирский НИИСХ.

Критериями отбора в гибридном и селекционном питомниках служили морфотип, продуктивность колоса, длина вегетации, устойчивость к болезням и полеганию. Значительную часть материала браковали в поле. В лаборатории браковку вели по форме, цвету, крупности, выполненности и выровненности зерна. Стандартом во всех питомниках служил районированный в регионе сорт Сонет, который заменил стандарт прошлых лет Зазерский 85. Это среднеспелый сорт, продолжительность вегетационного периода 83 дн., средняя высота растений 77 см, устойчив к полеганию и основным болезням. По урожайности новый стандарт превосходит Зазерский 85 в среднем за три года на 3,8 ц/га.

Вегетационный период 2010 г. характеризовался поздней засухой на фоне высоких температур воздуха на всех этапах развития растений. Период кущение -выход в трубку проходил в условиях обильных осадков, которых выпало в 4 раза больше нормы. В период выхода в трубку - колошения сумма осадков находилась на среднемноголетнем уровне, дожди закончились до начала колошения, в результате ко времени налива зерна растения были достаточно развитыми и смогли сформировать продуктивный колос с высоким урожаем.

В 2011 г. погодные условия неблагоприятно отразились на развитии растений ячменя. В период вегетации наблюдалась сильная и продолжительная почвенная засуха. От посева до середины июля осадков практически не выпадало, почвенной влаги в корнеобитаемом слое было недостаточно для нормального влагообеспечения растений. Кроме того, год выдался более прохладным, поэтому растениям не хватало и тепла.

Вегетационный период 2012 г. характеризовался неустойчивой погодой с резкими колебаниями температур и влажности почвы.

В период посев - всходы выпало больше осадков, чем от кущения до выхода в трубку. К тому же наблюдалось сильное повреждение всходов вредителями. Недостаток влаги и тепла в фазе кущения и обильные осадки, превысившие норму в период формирования колоса, способствовали развитию корневых гнилей. Во время налива зерна и созревания, влаги было недостаточно, а температура воздуха превышала среднюю многолетнюю на 2 градуса. В посевах ячменя нередко встречались белые и пустые колосья, легко вытягиваемые из листового влагалища.

В целом условия вегетации ячменя, сложившиеся в 2010-2012 гг., представили возможность для отбора в естественных стрессовых условиях перспективных линий, способных сохранять стабильную продуктивность в периоды сильной засухи и использовать почвенные запасы влаги при неравномерном выпадении осадков.

Результаты и обсуждение. В селекционном питомнике второго года (СП-2) прибавка урожайности к стандартному сорту, у которого она была равна 48,9 ц/ га (табл. 1), варьировала в пределах - от 1,1 до 26,1 ц/ га. Более чем на 10 % превзошли стандарт 24 линии, самые урожайные (59,9...75,0 ц/га) из них Н610 {107/2-02h2354 (Сонет х Мик1) F8 х Миссина)}, h672 (Беатрис х Владимир) F4, h639 {117/1-03h2536 (Svani х Нур) х Скарлетт)} F4, 125/3-09h764 (Беатрис х Пересвет) F5, Н594 (Вакула х Выбор) F4, Н813 (Nebi х Беатрис) F3, Н88 {Ассоль х 11/1-05h70 (Аннабель х Эльф)} F3, H874 (Мауриция х 28/1-04h70 (Eunova х НУР) F3, H752 (Marni х Зазерский 85) F3, H820 (Madeclam х Зазерский) F3, H639 {(117/1-03h2536 (Svani х НУР) х Скарлетт)} F4, H677 (Беатрис х 52/1-01h (Franklin х HVS91/76,Run15)} F4.

По скороспелости мы выделили линии с вегетационным периодом 82 дн.: 42/2-09h676 (Беатрис х 9h1085) F5, H874 {Мауриция х 28/1-04h70 (Eunova х НУР)} F3, H752 (Marni х Зазерский85) F3, H894 {Л-2033 х 11/1-05h70 (Аннабель х Эльф)} F3, 125/3-09h764 (Беатрис х Пересвет) F5.

Сорта ячменя должны обладать устойчивостью к полеганию и соответственно иметь короткий прочный стебель. По этому признаку представляют интерес линии с высотой растений 58.72 см: Н610 {107/2-02И2354 (Сонет х Мик1) Р8 х Миссина)}, И639 {117/1-03И2536(Буап1 х Нур) х Скарлетт)} Р4, 42/2-09И676 (Беатрис х 9И1085) Р5, Н813 (ЫеЫ х Беатрис) Р3, Н756 (Djeпoпva х Нур) Р3, Н672 (Беатрис х Владимир) Р4, Н820 (Madeclam х Зазерский 85) Р3, Н862 {^оНа х 8/5-04И34 (Хаджибей х Суздалец)} Р3.

Таблица 1. Характеристика лучших селекционных линий ячменя в КСИ за 2012 г.

Сорт, линия Уро- жай- ность, ц/га Веге- таци- онный период, дн. Вы- сота рас- тений, см Устойчивость к полеганию, балл Пора- жение пыльной головней, шт./м2

Сонет (стандарт) 40,4 82 76 9 0

11/1 - 05h 37 (Аннабель х Эльф) F7 48,3 86 70 9 0

9/3 - 05Н34 (Хаджибей х Суздалец) F. 52,0 88 83 8 0

13/2-07 h266 (Annabelle х Margrette) F6 46,3 84 68 9 0

14/3-07 h267 (Auriga х Margrette) F6 49,9 84 75 9 0

17/1-07 h270 (Messina х Margrette) F6 203/2-07 h2637 (Приазовский 9 х 48,0 83 75 9 0

МИК1) F6 38/2-09h669 (Ассоль х 2/1-01h21/ 46,7 88 68 9 0

yo1330 x ДГС1431) F5 60/2-09h714 (Мауриция х 2/1-01h21/ 48,3 86 86 8 0,3

уо1330 х ДГС1431) F5 46,0 87 76 8 0

100/3-09h274 (Гетман х Мессина) F5 45,9 88 66 9 0

105/1-09h310 (Маргрет х Биос1) F5 55,3 84 74 9 0

114/5-09h339 (Ксанаду х Владимир) F5 117/2-09h753 (Мауриция х Зазер- 44,9 84 73 9 0

ский85) F5 49,0 8854 86 8 0

H594 (Вакула х Выбор) F4 146/2-08h510 (52/1-00h196 x ДГС1431 49,5 83 7,5 0,1

Franklin HVS91/761Run15) F6 256/1-08h353 (Гетман х НУР) F8 18/4-09h617 (52/1-00h1964 x Пасаде- 48,2 89 68 9 0

46,5 88 76 8,5 0

на) F5 НСР05 44,9 4,7 85 74 9 0

Так как селекционный Таблица 2. Урожайность селекционных линий ячменя в КСИ за 2010-2012 гг.

материал в СП-2 изучается один год, то все отобранные линии переведены в конкурсное сортоиспытание (КСИ) 2013 года.

В конкурсном сортоиспытании (КСИ) изучали 47 селекционных линий.

Лучшие 17 линий, испытываемых в течение трех лет, в 2012 г. сформировали урожай от 44,9 до 55,3 ц/га с прибавкой 4,5.14,9 ц/га

F6, 105/1-09h310 (Margrette х Биос 1) F6, Н594 (Вакула х Выбор) F4.

По короткостебельности и устойчивости к полеганию в этом питомнике можно выделить линии с высотой растений 66.70 см: 11/1-05h37 (Аннабель х Эльф) F7,

13/2-07h266 (Аннабель х Margrette) F6, 203/2-07h2537 (Приазовский 9 х МИК1) F6, 100/3-09h274 (Гетман х Мессина) F5, 146/2-08h510 (52/1-00h196 х ДГС1431 Franklin НVS91/761Run15) F6.

В целом по комплексу хозяйственно-ценных признаков из линий, включенных в КСИ в 2012 г., следует выделить 105/1-09h310 (Margrette х Биос1) F6.

По трем годам исследований в КСИ выделились линии 203/2-07 1п2637(Приазовский 9 х МИК1)F6, 206/207 h2339(НУР х Kredit,run8)F6, 206/2-07 h2339(НУР х Kredit,run8)F6, 267/5-07 h148(Danuta х Владимир)F6,

280/1-07 h 118 (Danuta х Нур) F6, 13/2-07h266(Annabelle х Margrette)F6, 14/3-07h267(Auriga х Margrette)F6, 17/1-07h270(Messina х Margrette)F6, 51/2-07h354(Margrette х НУР)F6, 285/3-07h179(Evroprestige х НУР)F6, которые формируют высокий урожай со стабильной прибавкой по годам (табл. 2).

Литература.

1. Аниськов Н.И. Селекция ярового ячменя в Западной Сибири.//Автореферат диссертации на соиск. уч. степени доктора с.-х. наук. - Омск, 2009.- с. 1-8.

2. http://www.zhros.ru/num15(3)_2011/st03_03_2011-15_shmal.html

3. Методика Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур, т.1,2, 1991г.

4. Методика проведения испытаний на отличимость, однородность, стабильность.

5. Бюллетень ГК РФ по испытанию и охране селекционных достижений, №4, М., 1995г.

6. Методические указания ВНИИР, 1985, 1999 гг.

ASSESSMENT AND SELECTION OF THE SELECTION MATERIAL OF SUMMER BARLEY ON EFFICIENCY UNDER VARIOUS STRESSFUL ENVIRONMENTAL CONDITIONS D.V. Zabaluyeva, G.V. Ignatyeva, Z.E. Satarina, E.V. Vikulina

Summary. Results of selection of the KSI summer barley for 2010-2012 are presented. The purpose of researches of selectors I BEND the Vladimir NIISH studying in nurseries of a selection material and selection on a complex of valuable biological and economic signs of the best gradespecimens for creation of new grades with high and stable productivity by the years, steady against stressful factors of environment is. It is to provide small selection reproduction of perspective selection lines. Performance method - individual selection of elite from intraspecific hybrid populations of 3-4 generations created by laboratory of selection of summer barley of GNU the Moscow NIISH of "Nemchinovka". As a result of the comparative analysis of three years of research different in weather conditions it is possible to draw a conclusion about volume, how selection lines are capable to keep high and stable productivity depending on various stressful factors of environment, such as an air drought and uneven loss of a precipitation during the different periods of vegetation. In SP-2 the increase of a crop of selection lines from the standard varied over a wide range of 1.1-26.1 c/hectare. The most productive lines with an increase to the standard more than 10 % and productivity from 59.9 to 75.0 c/hectare are transferred to KSI of 2013. In KSI of 2012 on a complex of signs the line 105/1-09h310 (Margrette х Bios 1) F6 was allocated. By three years of studying it is allocated 9 sortspecimens with stable and high productivity by years. They are included in an ecological sortexamination and small selection reproduction.

Keywords: barley, selection, grades, hybrids, diseases, productivity, resistance to drowning, length of the vegetative period.

Выводы. В ходе проведенных исследований была проанализирована продуктивность селекционного материала ярового ячменя в годы, резко различающиеся по таким метеорологическим условиям, как температурный режим, количество и равномерность выпадения осадков. В результате выявлены линии, обеспечивающие высокую и стабильную по годам урожайность качественного зерна. Линии 203/2-07 1п2637(Приазовский 9 х МИК1^6, 206/2-07 Г:2339(НУР х Kredit,run8)F6, 206/2-07 Г:2339(НУР х Kredit,run8) F6, 267/5-07 h148(Danuta х Владимир^6,280/1-07 h 118 (Danuta х Нур^6, 13/2-07h266(Annabelle х Margrette)F6, 14/3-07h267(Auriga х Margrette)F6, 17/1-07h270(Messina х Margrette^, 51/2-07h354(Margrette х НУР^6, 285/3-07h179(Evroprestige х НУР^6 включены в малое селекционное размножение. По итогам изучения в СП-2 в КСИ в 2013 г. переведены линии с урожайностью от 59,9 до 75,0 ц/га. Весь отобранный в питомниках материал среднеспелый, с прочным коротким стеблем, устойчивый к полеганию и к основным болезням.

Название, происхождение Урожайность, ц/га

2010 г. 2011 г. 2012 г. 1 средняя

Сонет (стандарт) 4Q,Q 29,8 4Q,4 36,7

Зазерский 85 (стандарт) 34,Q 27,5 37,3 32,9

11/1 - 05h 37 (Аннабель х Эльф) F7 43,Q 3Q,4 48,3 4Q,6

9/3 - 05Н34 (Хаджибей х Суздалец) F9 41,Q 3Q,6 52,Q 41,2

45/6 - 05Н119 (Данута х НУР) F2 38,Q 32,8 42,5 37,8

20/6 - 05Н62 (Аннабель х НУР) F8 41,Q 32,6 4Q,5 38,Q

28/8 - 04Н70 (Eunova х НУР) F10 43,Q 37,1 43,8 41,3

6/1 - 06Н34 (Хаджибей х Суздал е ц) F8 37,Q 36,8 43,5 39,1

13/2-07 h266 (Annabelle х Margrette) F6 54,Q 33,Q 46,3 44,4

14/3-07 h267 (Auriga х Margrette) F6 55,Q 33,7 49,9 46,2

17/1-07 h270 (Messina х Margrette) F6 5Q,Q 33,9 48,Q 44,0

51/2-07 h354 (Margrette х Нур) F6 38,Q 36,1 39,9 38,Q

203/2-07 h2637 (Приазовский9 х МИК1) F6 53,Q 36,6 46,7 45,4

206/2-07 h2339 (НУР х Kredit,run8) F6 58,Q 39,6 38,3 45,3

206/2-07 Ь|2339(НУР х Kredit,run8) F 56,Q 4Q,Q 34,Q 43,3

267/3-07 h148 (Danuta х Владимир) F6 4Q,Q 4Q,2 31,7 37,3

267/5-07 h148 (Danuta х Владимир) F6 45,Q 41,3 32,7 39,7

280/1-07 h 118 (Danuta х Нур) F6 53,Q 39,Q 33,Q 41,7

285/3-07 h 179 (Evroprestige х Нур) F6 42,Q 34,9 38,3 38,4

НСР05 2,7 3,5 3,5