Результаты селекции гибридного подсолнечника на Армавирской опытной станции ВНИИМК

Научно-технический

бюллетень

Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур 2005, вып. 1

кандидат сельскохозяйственных наук

кандидат сельскохозяйственных наук

В.Н. Деревенец,

И.Ф. Мамонов,

Н.И. Зайцев,

кандидат сельскохозяйственных наук

Армавирская опытная станция ВНИИМК

РЕЗУЛЬТАТЫ СЕЛЕКЦИИ ГИБРИДНОГО ПОДСОЛНЕЧНИКА НА АРМАВИРСКОЙ ОПЫТНОЙ СТАНЦИИ ВНИИМК

УДК 633.854.78:631.523

Основной задачей селекции подсолнечника на опытной станции является создание и внедрение в производство раннеспелых гибридов подсолнечника с урожайностью 3,0-3,5 т/га, сбором масла 1,5-1,8 т/га, толерантных к фомопсису на 80-90 %, устойчивых к заразихе, ложной мучнистой росе и другим болезням.

В этой связи особое значение приобретает создание самоопыленных линий - материнских форм межпинейных гибридов подсолнечника, которые должны обладать рядом ценных в хозяйственном отношении признаков (высокой маслич-ностью, хорошей семенной продуктивностью, устойчивостью к основным патогенам). При создании самоопыленных линий в качестве исходного материала используют разнообразные в генетическом отношении источники: высокопродуктивные межлинейные гибриды; лучшие сорта отечественной селекции, устойчивые к болезням; синтетические популяции. Использование разнообразного исходного материала позволяет получить гибриды с высоким эффектом гетерозиса. Чтобы повысить эффективность создания иммунных инбредных линий, особое внимание уделяется устойчивости исходного материала к различным болезням.

В питомнике исходного материала размер делянок зависит от ценности источника и должен разместить от 80-150 растений. Для самоопыления отбирается по 50-100 растений, характеризующихся желательным морфотипом, неветвя-щиеся, с нормально развитой корзинкой, относительно низкорослые, не пораженные болезнями. При селекции линий отбираются потомства устойчивых к болезням линий с высоким содержание масла, высоким процентом завязываемо-сти семян, с лузжистостью 20-23 %. Во время цветения в питомнике самоопыленных линий на каждой делянке для самоопыления отбирается по 4-5 наиболее типичных для данной линии растений, не имеющие отклонений по морфологическим признакам корзинки и стебля, а также устойчивые к грибным болезням.

После цветения и в период созревания проводится оценка и отбор линий по фенотипу: выбраковываются линии, растения которых имеют деформированную корзинку, сильно изогнутый стебель, плохо выполненные семена в корзинке, череззерницу, неустойчивые к болезням. Особое внимание при отборе уделяется материнским линиям на выполненность и завязываемость семян, размер пустой середины в корзинке, массу семян с одного растения, т. к. селекционная практика показывает, что для создания высокогетерозисных гибридов большое значение имеет высокая продуктивность самих инбредных линий. Визуальные наблюдения и количественные измерения показали, что продуктивность инбредных линий

весьма различна и составляет 35-75 % к контролю.

Самоопыленные линии ВА-93, ВА-666, ВА-113, ВА-154 и другие отличаются высокой продуктивностью и являются наиболее перспективными в создании гибридов подсолнечника (табл. 1).

Таблица 1 - Характеристика некоторых самоопыленных линий подсолнечника

_______________________________________________Армавирская ОС, 1999-2003 гг.

Сорт, линия Вегета- ционный период, ДНИ Высота растения, см Маслич- ность семян, % Лузжис- тость семян, % Масса Урожай- ность семян, т/га

1000 семян, % семян с одного растения, г

ВА-93 85 132 50,1 22,1 52,4 45 1,80

ВА-666 87 144 49,8 22,6 56,8 50 2,00

ВА-113 85 138 54,4 19,0 61,4 48 1,92

ВА-154 91 149 50,8 21,5 59,6 46 1,84

ВА-464 88 152 36,8 25,4 106,6 40 1,60

Крепыш (контроль) 90 175 51,4 22,6 68,4 72 2,88

НСР05 0,43

Вегетационный период линий селекции Армавирской опытной станции варьировал от 85 до 91 дня от всходов до созревания. Наиболее короткий период вегетации отмечен у линий ВА-93 и ВА-113 (85 дней), а самый продолжительный

- у линии ВА-154 (91 день).

Практически все линии подсолнечника на опытной станции характеризуются небольшой высотой стебля, от 132 см у линии ВА-70 до 152 см у линии ВА-464.

Систематическая оценка и браковка селекционного материала по маслич-ности и лузжистости способствовали тому, что у большинства константных линий средняя масличность за 1999-2003 гг. составила 49,8-54,4 %, а лузжистость 19,0-22,6 %.

Результаты наших исследований показали, что в коллекции самоопыленных линий имеются образцы как с малой, так и с высокой массой 1000 семян. Так, например, линия ВА-464 имеет массу 1000 семян 106,6 г, что в 2,3 раза больше, чем у линии ВА-93. Таким образом, имеется принципиальная возможность выведения высокопродуктивных гибридов как с низкой, так и высокой массой 1000 семян.

Растения подсолнечника в настоящее время поражаются большим количеством болезней, поэтому необходимо особое внимание уделить созданию им-муннных линий с комплексной устойчивостью к основным патогенам (заразихе, ложной мучнистой росе, фомопсису и другим). Для этого мы оцениваем селекционный материал как в полевых условиях, так и в камерах искусственного климата, что дает возможность ускорить селекционный процесс и получить иммунные линии за сравнительно короткий период.

В осенне-зимний период оценивается селекционный материал на устойчивость к заразихе в искусственных условиях. Семена самоопыленных линий высеваются в смесь почвы и песка с большой инфекционной нагрузкой семян заразихи. Инбредные линии, пораженные на 60-100 % выбраковываются в первый год, несмотря на другие ценные признаки. Для посева в последующие годы отбираются иммунные или слабо пораженные растения, это обеспечивает созда-

ние устойчивых инбредных линий к этому патогену.

Важное значение имеет создание инбредных линий, устойчивых к ложной мучнистой росе. Отбор линий, устойчивых к этому патогену, проводится на различном исходном материале: на устойчивых сортах-популяциях и лучших межли-нейных гибридах отечественной и зарубежной селекции. Оценку инбредных линий на устойчивость к ложной мучнистой росе проводим в полевых и лабораторных условиях.

В некоторых случаях, когда константная инбредная линия восприимчива к ложной мучнистой росе, но имеет хорошую комбинационную способность, приходится создавать аналог линии, устойчивый к этому патогену. Использование теплиц при создании устойчивого аналога позволяет выполнить эту работу за 3-4 года.

Особое значение в последние годы приобретает создание инбредных линий с высокой толерантностью к фомопсису, поскольку в отдельные годы (1996, 1997 гг.) эта болезнь на производственных посевах в Северо-Кавказском регионе снижала урожайность подсолнечника на 40-60 %, а в отдельных случаях и более. Поэтому получение толерантных к фомопсису линий подсолнечника, а на их основе и гибридов имеет большое значение в сельскохозяйственном производстве. Гибриды подсолнечника высокотолерантные к фомопсису (устойчивость на уровне 85-90 %) в годы сильной эпифитотии этого патогена дают на 40-50 % выше урожай, чем восприимчивые сорта и гибриды.

Нашими исследованиями было установлено, что отбор толерантных к фомопсису растений из сортов-популяций ведет к положительным результатам. В 1996 г. при сильном поражении подсолнечника фомопсисом были сделаны отборы толерантных растений на сортах Старт и Фотон. Трехлетние отборы с одновременным самоопылением позволили выделить инбредные линии, толерантные к фомопсису на 85-90 %. Высокую толерантность к фомопсису эти линии проявили и при искусственном заражении.

В качестве исходного материала для создания инбредных линий, толерантных к фомопсису, используются лучшие гибриды подсолнечника отечественной и зарубежной селекции.

Таким образом, в результате проведенных исследований по селекции гибридного подсолнечника были получены данные об устойчивости изучаемого материала к основным болезням - фомопсису, ложной мучнистой росе, заразихе, пепельной гнили и др. Полученные данные позволили выделить целый ряд константных линий с высокой устойчивостью и толерантностью к этим патогенам. Это отцовские инбредные линии ВА-317, ВА-325, ВА-337, а также материнские -ВА-4, ВА-247, ВА-113, ВА-666.

Важное место в направлении селекции подсолнечника занимает создание и внедрение в производство гибридов подсолнечника с измененным жирнокислотным составом масла, способствующим улучшению его качества.

Масло подсолнечника, полученное из обычных сортов и гибридов, характеризуется высоким содержанием линолевой кислоты (65-70 % и выше) и низким

- олеиновой (25-30 % и ниже).

Содержание олеиновой кислоты в масле семян у простого межлинейного гибрида Арол составляет до 65-70 %, что в 2,0-2,5 раза больше, чем у обычных

сортов и гибридов (табл. 2).

Таблица 2 - Характеристика простого межлинейного высокоолеинового гибрида подсолнечника Арол

999-2001 гг.

Гибрид Вегетационный период, дни Высота растения, см Урожайность семян, т/га Масличность семян, % Сбор масла, т/га Содержание олеиновой кислоты, %

Арол 95 165 3,61 50,9 1,65 69

Коралл 98 170 3,35 50,1 1,50 29

НСР05 0,18

Кроме того, в этом масле увеличенное содержание бета-токоферола, что увеличивает его стойкость к окислению при длительном хранении.

Простой межлинейный высокоолеиновый гибрид Арол создан совместно Армавирской опытной станцией ВНИИМК и Всероссийским научно-исследовательским институтом масличных культур имени B.C. Пустовойта.

В 2004 г. данный гибрид районирован по шестому региону, Формула гибрида - ЦМС ВА-93 х ВК-541. Материнская линия (ВА-93) селекции Армавирской опытной станции ВНИИМК, а высокоолеиновая отцовская (ВК-541) - Всероссийского НИИ масличных культур. Растения этого гибрида неветвистые, высотой до 165 см. Пильчатость листа средняя, глянцевитость отсутствует, пузырчатость слабая, язычковые цветки удлиненной формы, желтой окраски. Антоциановая окраска на стадии семядоли средняя. Опушение верхней части стебля среднее. Листочки обертки удлиненной формы, без антоциановой окраски. Корзинка средняя (18-20 см), наполовину наклоненная вниз, тонкая, слегка выпуклой формы. Семянка гибрида Арол черная с серыми полосками по краям. Вегетационный период от всходов до полной спелости 85 дней. Раннеспелый гибрид Арол характеризуется высокой выравненностью по высоте растений, цветению и созреванию, это позволяет провести раннюю уборку без десикации и потерь урожая. Масса 1000 семян - 52-54 г. Масса семян с корзинки - 82-86 г. Лузжистость - 21-22 %. Содержание масла в абсолютно сухих семенах - 50,9 %, олеиновой кислоты - 65-70 %. Раннеспелый высокоолеиновый гибрид подсолнечника Арол обладает комплексной устойчивостью к заразихе, ложной мучнистой росе и высокой толерантностью к фомопсису.

По данным конкурсного испытания, данный гибрид превысил стандарт -гибрид Коралл - по урожайности семян на 0,26 т/га, при урожайности стандарта 3,35 т/га.

Гибрид подсолнечника Квант передан в Государственное сортоиспытание в 2000 г., а в 2003 г. допущен к использованию в производстве в Северо-Кавказском регионе.

Простой межлинейный гибрид Квант создан совместно Армавирской опытной станцией ВНИИМК и ВНИИ масличных культур на основе цитоплазматической мужской стерильности.

Стебель прямостоячий, неветвящийся, среднеопушенный, высота 165-175 см. Лист сердцевидный, антоциановая окраска отсутствует, зубцы крупные, глянцевитость листа отсутствует, пузырчатость слабая. Язычковый цветок удлиненный, желтый. Трубчатый цветок желтый. Листочек обертки удлиненный без антоциана. Корзинка крупная, выпуклая. Семянка продолговато-яйцевидная, черная с серыми полосками по краям. Неоднородность окраски отсутствует. Мас-

са 1000 семянок 58- 60 г. Лузжистость 21,8-22,3 %.

Гибрид раннеспелый, вегетационный период от всходов до биологической спелости 88-90 дней или на уровне стандарта Кубанский 480. Характеризуется высокой устойчивостью к стрессовым условиям среды: не полегает при сильном ветре, не осыпается при перестое, всходы выдерживают заморозки до -5 °С. Растения гибрида Квант устойчивы к ложной мучнистой росе, заразихе, фомопсису, подсолнечной огневке, слабо поражаются гнилями.

Основное достоинство - высокое содержание масла в семенах, высокая урожайность, устойчивость к основным патогенам, особенно к фомопсису (85-95 %) и ложной мучнистой росе (100 %). Гибрид Квант характеризуется высокой технологичностью возделывания и повышенными экономическими показателями в производстве. Урожайность с одного гектара посева составляет от 3,6 до 3,9 тонн, при масличности семянок 51,8-52,3 %, что обеспечивает выход масла от 1,8 до 1,9 т/га. Доход в этом случае составляет 24-26 тыс. руб. с каждого гектара.

В 2003 г. по шестому региону районирован новый высокопродуктивный гибрид Темп.

Простой межлинейный гибрид Темп создан совместно Армавирской опытной станцией ВНИИМК и ВНИИ масличных культур на основе цитоплазматической мужской стерильности.

Стебель прямостоячий, неветвящийся, среднеопушенный, высота 150-160 см. Лист сердцевидный, антоциановая окраска отсутствует, зубчатость средняя, пузырчатость средняя. Язычковый цветок удлиненный, желтого цвета. Трубчатый цветок желтый. Листочек обертки удлиненный, без антоциана. Корзинка тонкая, выпуклая, наполовину наклоненная вниз. Семянка яйцевидной формы, черная с серыми полосками по краям, неоднородность окраски отсутствует. Масса 1000 семян 68-70 г.

Гибрид раннеспелый, вегетационный период от всходов до цветения 52-54 дня, до физиологической спелости - 86-89 дней. Обладает высокой адаптивностью к неблагоприятным погодным условиям: не полегает при сильном ветре, не осыпается при перестое, всходы выдерживают весенние заморозки до -5 °С. Гибрид Темп устойчив к ложной мучнистой росе, фомопсису, слабо поражается гнилями.

Благодаря высокой урожайности, высокому содержанию масла в семенах, выравненное™ растений, хорошей технологичности в производстве, устойчивости к основным патогенам - он отличается повышенной конкурентоспособностью. Оптимальная густота стояния 40-50 тыс. растений на один гектар.

Основные достоинсттва - высокая урожайность, высокое содержание масла в семенах, устойчивость к ложной мучнистой росе (100 %), фомопсису (85-95 %) и другим патогенам. Гибрид Темп обладает высокой технологичностью возделывания и повышенными экономическими показателями в производстве. Урожайность с 1 га посева составляет от 3,55 до 3,80 тонн, при масличности семян 51,6-52,7 %, что обеспечивает выход масла от 1,5 до 1,6 т/га. Доход в этом случае составляет 17-18 тыс. руб. с каждого гектара.

В 2004 г. в Государственное сортоиспытание передан новый высокопродуктивный простой межлинейный гибрид Барс селекции Армавирской опытной станции ВНИИМК.

Формула гибрида - ЦМС ВА-93 х ВА-317. Растения этого гибрида неветвистые, высотой до 168 см. Антоциановая окраска не стадии семядоли средняя. Пильчатость листа средняя, глянцевитость отсутствует, пузырчатость слабая,

язычковые цветки удлиненной формы, желтой окраски. Опушение в верхней части стебля среднее. Листочки обертки удлиненной формы без антоциановой окраски. Корзинка средняя 20-22 см, плоская, наполовину наклоненная вниз. Семянка у гибрида Барс черная с серыми полосками по краям, масса 1000 семянок 50-52 г. Вегетационный период от всходов до полной спелости 87-90 дней. Гибрид Барс характеризуется высокой выравненностью по высоте растений, дружностью цветения и созревания. Содержание масла в абсолютно сухих семенах составляет 51,4-51,6 % (табл. 3).

Таблица 3 - Характеристика нового перспективного межлинейного гибрида Барс

_________________________________________________Армавир, КСИ, 2002-2004 гг.

Г ибрид Вегетационный период, ДНИ Высота растения, см Урожайность семян, т/га Масличность семян, % Сбор масла, т/га

Коралл (стандарт) 87 170 3,45 51,1 1,55

Барс 88 168 3,92 51,5 1,78

Раннеспелый высокопродуктивный гибрид подсолнечника Барс обладает комплексной устойчивостью к заразихе, ложной мучнистой росе, высокой толерантностью к фомопсису и стрессовым условиям внешней среды. Оптимальная густота стояния 50-60 тыс. раст./га.

По данным конкурсного испытания за 2002-2004 гг., данный гибрид превысил стандарт (гибрид Коралл) по урожайности семян на 0,47 т/га, при урожайности стандарта 3,45 т/га.

Таким образом, за последние годы на опытной станции для селекции гибридного подсолнечника накоплен генетически разнообразный материал инбред-ных линий, которые характеризуются высокой масличностью, низкорослостью, высокой семенной продуктивностью, различным вегетационным периодом, устойчивостью к заразихе, ложной мучнистой росе, фомопсису и другим болезням. Это позволило создать ряд высокопродуктивных устойчивых к болезням простых межлинейных гибридов подсолнечника, среди которых следует отметить гибриды Темп, Квант, высокоолеиновый Арол и новый перспективный гибрид Барс.