О перспективах выделения крупноплодных форм среди сортообразцов масличного подсолнечника

МАСЛИЧНЫЕ КУЛЬТУРЫ. Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур. Вып. 1 (138), 2008

А. Д. Бочковой,

доктор сельскохозяйственных наук

О. В. Пивненко

мл. научный сотрудник ГНУ ВНИИ масличных культур

О ПЕРСПЕКТИВАХ ВЫДЕЛЕНИЯ КРУПНОПЛОДНЫХ ФОРМ СРЕДИ СОРТООБРАЗЦОВ МАСЛИЧНОГО ПОДСОЛНЕЧНИКА

УДК 631.854.78:631.52

При развертывании селекционной программы по созданию крупноплодных гибридов подсолнечника возникает необходимость в привлечении разнообразного по происхождению исходного материала. Сортимент крупноплодного подсолнечника в Российской Федерации включает в себя пока еще ограниченное количество сортообразцов, допущенных к использованию в производстве. Все они представлены лишь сортами-популяциями отечественной селекции. Их характеристика достаточно полно приведена в научной литературе [1, 3].

В связи с этим нам представляется целесообразным изучить дополнительно расширенный набор сортов, гибридов и самоопыленных линий подсолнечника масличного типа с целью выделения наиболее перспективных из них для использования в селекционной программе при выведении крупноплодных гибридов. Актуальность таких исследований подтверждается работами ряда зарубежных авторов [6, 8, 11]. Помимо этого, важно проследить характер наследования признаков массы 1000 семянок и масличности у гибридов подсолнечника селекции центральной экспериментальной базы (ЦЭБ) ВНИИМК.

В научной литературе имеются многочисленные данные относительно наследования этих признаков. Они отличаются друг от друга, поскольку использовался различный исходный материал [10]. Горбаченко [2] обнаружил в ряде случаев промежуточный характер наследования признака массы 1000 семянок или доминирование одной из родительских форм. Fick [7] также сообщает о промежуточном характере наследования этого признака, как наиболее часто встречающемся как у масличных, так и у грызовых форм подсолнечника. Морозов [4, 9] и Putt сообщили о нескольких случаях превышения (эффекте гетерозиса) у гибридов первого поколения по массе 1000 семянок над родительскими формами. Обобщая результаты, полученные различными отечественными и зарубежными исследователями, можно заключить, что тип действия генов, влияющих на массу 1000 семянок, зависит от генотипа изучаемого объекта.

Материал и методика исследований. Исследования проводили в 2006-2007 гг. на ЦЭБ ВНИИМК (г. Краснодар). В качестве исходного материала

использовали 45 сортообразцов масличного подсолнечника, в том числе 13 сортов-популяций, 16 межлинейных гибридов, 13 константных самоопы-ленных линий и 3 стерильных простых гибрида -материнских форм трехлинейных гибридов подсолнечника. Изученные сортообразцы различались по происхождению, продолжительности периода вегетации и другим селекционным признакам.

Опыт закладывали методом организованных повторений с систематическим расположением делянок. Почва опытного участка сверхмощный выщелоченный чернозем тяжелосуглинистого механического состава. Делянка 4-рядковая, общей площадью 24,5 м2, учетной - 12,2 м2, повторность трехкратная. Посев ручными сажалками 70 х 35 см, с оставлением после прорывки по одному растению в гнезде.

В течение вегетации проводили фенологические наблюдения и биометрические измерения.

Учеты урожая и лабораторные анализы семянок выполняли по общепринятой для подсолнечника методике [5]. Масличность определяли методом ядерного магнитного резонанса.

Результаты исследований. Оценка сортов и гибридов подсолнечника по основным хозяйственно-полезным признакам (табл. 1) показала наличие существенных различий между ними. Так, по продолжительности периода всходы-цветение различия между крайними вариантами составили 15 дней (от 46 до 61 дня), высоте растений - 65 см (от 152 до 187 см), урожайности - 1,04 т/ га (от 2,46 до 3,50 т/га), масличности - 7,7 % (от 41,7 до 49,4 %), сбору масла с гектара - 0,49 т/га (от 0,93 до 1,42 т/га). Размах варьирования между изученными сортообразцами по массе 1000 семянок был равен 30,8 г (от 47,9 до 78,7 г).

При сопоставлении коэффициента вариации по каждому из изученных признаков нами установлено, что максимальная изменчивость наблюдалась по урожайности и продолжительности периода всходы -цветение (табл. 2). Коэффициент вариации для этих признаков составил 7,8 и 6,4 % соответственно. Минимальное варьирование отмечено для высоты растений и сбора масла с гектара. Изменчивость по масличности и массе 1000 семянок находилась на

среднем уровне (коэффициент вариации 4,3 и 4,2 % соответственно).

Среди изученных сортообразцов наиболее перспективными для использования в качестве исходного материала при селекции крупноплодных гибридов подсолнечника являются:

- сорта Кулундинский-1, Скороспелый 87, Скороспелый и Енисей;

- гибриды Близар, Триумф и экспериментальная гибридная композиция ЦМС Кубанский 86 х ВК 789.

Перечисленные сортообразцы имеют массу 1000 семянок от 71,9 до 78,7 г, что позволяет надеяться на выведение крупноплодных самоопылен-ных линий на их основе. Помимо этих сортов и гибридов в изученном наборе имеются сортообраз-цы со средней массой 1000 семянок в диапазоне 61,9-68,9 г, которые также могут быть использованы в селекционной программе. К ним относятся такие сорта, как Воронежский 638 с массой 1000 семянок 68,9 г, Чакинский 931 (65,0 г), Метеор (64,1 г), Богучарец (63,7 г) и Чакинский 602 (62 г). Из числа изученных гибридов определенную ценность представляют Ригасол ОР (67,0 г), Арол (63,4 г) и Юпитер (61,9 г).

кий 1, а также экспериментальная гибридная комбинация ЦМС Кубанский 86 х ВК 789 могут служить донорами скороспелости.

Гибриды Ригасол ОР и Триумф имеют высокую потенциальную урожайность и сбор масла с гектара.

Высокая масличность семянок (49,1-49,4 %) отмечена у сортов Воронежский 638, Чакинский 602 и Чакинский 931.

Среди рабочей коллекции самоопыленных линий и стерильных простых гибридов селекции ВНИИМК также имеются формы с повышенной массой 1000 семянок (табл. 3).

Таблица 2 - Варьирование основных признаков у сортов и гибридов подсолнечника

Краснодар, 2006-2007 гг.

Показатели Период всходы -цветение, дни Вы- сота рас- те- ния, см Ур о-жай-ность, т/га Мас- лич- ность, % Сбор масла, т/га Масса 1000 семя- нок, г

Среднее значение признака 53 173 2,96 46,7 1,24 63,2

Размах варьиро- вания 15 65 1,04 7,7 0,49 30,8

Коэффи- циент вариации, % 6,4 2,6 7,8 4,3 2,8 4,2

Таблица 1 - Характеристика сортообразцов подсолнечника

Краснодар, 2006-2007 гг.

Название сортообразца Период всходы-цветение, дни Высота расте- ния, см У рожай-ность, т/га Маслич- ность, % Сбор масла, т/га Масса 1000 семянок, г

Енисей 46 153 2,79 41,7 1,05 71,9

Богучарец 49 152 2,71 46,2 1,13 63,7

Кулундинский-1 47 156 2,46 42,0 0,93 78,3

Авангард 46 156 3,11 45,9 1,28 51,8

ЦМС Кубанский 86 х ВК 789 46 153 3,12 45 ,0 1,26 72,1

Триумф 53 180 3,27 46,4 1,37 73,6

Альтаир 51 178 3,04 47,2 1,29 55,9

Меркурий 51 169 3,07 48,7 1,34 54,2

Бузулук 55 176 2,86 49,4 1,27 56,7

Чакинский 602 51 186 2,75 49,4 1,22 62,0

Чакинский 931 50 186 2,79 49,1 1,23 65,0

Юпитер 53 181 3,20 45,8 1,32 61,9

Скороспелый 52 164 2,86 46,1 1,19 74,6

Скороспелый 87 52 170 2,86 46,7 1,20 77,5

Воронежский 1 52 155 2,73 46,4 1,14 59,0

Близар 53 159 2,92 44,9 1,18 78,7

Богучарский 50 53 179 2,75 47,2 1,17 59,1

Метеор 51 172 2,73 46,5 1,14 64,1

Воронежский 638 52 178 2,88 49,4 1,28 68,9

Кубанский 930 54 186 3,23 47,0 1,37 59,6

ВНИИМК 8883 57 192 3,19 49,3 1,41 59,6

Арена ПР 56 164 3,31 45,3 1,35 53,7

Р-453 (Родник) 55 171 2,82 48,0 1,22 59,8

Альенор 57 165 3,29 46,2 1,37 58,0

Ригасол ОР 55 170 3,50 45,1 1,42 67,0

Барс 56 172 2,82 46,8 1,19 47,9

Темп 54 175 2,93 46,7 1,23 57,2

Арол 56 187 2,92 46,9 1,23 63,4

Флагман 61 217 2,90 47,6 1,24 56,5

Среди упомянутых сортообразцов некоторые обладают, помимо повышенной массы 1000 семянок, другими желательными для селекции признаками. Так например, сорта Енисей и Кулундинс-

Для использования в качестве материнских форм при селекции крупноплодных гибридов наиболее перспективными являются ЦМС Кубанский 48 с массой 1000 семянок 79,4 г, ЦМС Кубанский 86 (68,0) и ЦМС Кубанский 93 (65,3). Из числа самоопыленных линий для этих целей наиболее подходящая линия ВК 174 (63,7 г).

В качестве отцовских форм наиболее целесообразно брать линии ВК 571 и ВК 789 с массой 1000 семянок 53,9 и 48,6 г соответственно.

При скрещивании этих родительских форм можно надеяться на получение экспериментальных гибридных комбинаций с массой 1000 семянок 80-90 г, пригодных для использования в кондитерской промышленности.

Проведенный нами анализ характера наследования признаков позволил установить, что у изученных в опыте простых межлинейных гибридов наблюдался эффект гетерозиса по массе 1000 семянок (табл. 4). Однако по абсолютной величине признака полученные комбинации лишь немного превышают уровень обычных масличных сортообразцов. Это указывает на трудность выведения крупноплодных гибридов подсолнечника без предварительной селекции на этот признак исходных родительских форм.

У трехлинейных гибридов эффекта гетерозиса по массе 1000 семянок не наблюдалось, что свидетельствует о более сложном механизме взаимодействия генов. По-видимому, в данном случае играет свою роль повышенная крупность семянок у материнской формы - стерильного простого гибрида.

Таблица 3 — Характеристика родительских форм гибридов подсолнечника

личности шло в точном соответствии с уровнем признака у этой линии. Даже при скрещивании с высокомасличной материнской формой гибридов Кубанский 930 и Юпитер уровень масличности у гибридов первого поколения не превышал показателей данной отцовской формы.

У гибридов Кубанский 48, Кубанский 86 и Кубанский 93 имел место эффект гетерозиса по признаку масличности семянок, который был прямо пропорционален масличности исходных родительских форм.

И, наконец, промежуточное наследование масличности было у гибридов Авангард, Меркурий и Альтаир.

Все это свидетельствует об исключительно сложной природе явления гетерозиса и трудности его прогнозирования в селекции гибридного подсолнечника. Выводы.

1. Среди изученных сортообразцов масличного подсолнечника имеются формы с относительно крупными семянками (масса 1000 штук 71,9-78,7 г), пригодными для выведения на их основе крупноплодных самоопыленных линий. К ним относятся сорта Кулундинский 1, Скороспелый 87, Скороспелый и Енисей, а также гибриды Близар, Триумф и экспериментальная гибридная комбинация ЦМС Кубанский 86 х ВК 789.

2. Из рабочей коллекции самоопылен-ных линий и стерильных простых гибридов ВНИИМК для использования при селекции крупноплодных гибридов наиболее перспективными являются стерильный простой гибрид ЦМС Кубанский 48 и са-моопыленные линии ВК 174, ВК 571 и ВК 789.

3. Анализ характера наследования признака масса 1000 семянок свидетельствует о трудности выведения крупноплодных гибридов подсолнечника без проведения предварительного отбора на этот признак исходных родительских форм.

Краснодар, 2006-2007 гг.

Вариант Период всходы- цветение, дни Высота расте- ния, см Урожай- ность, т/га Маслич- ность, % Масса 1000 семянок, г

Стерильные простые гибриды

ЦМС Кубанский 48 53 160 2,77 46,7 79,4

ЦМС Кубанский 86 46 154 3,08 49,0 68,0

ЦМС Кубанский 93 55 189 3,19 50,7 65,3

Самоопыленные линии-закрепители стерильности пыльцы

ВК 678 55 132 1,63 42,2 57,6

ВК 276 48 78 1,09 41,5 50,9

ВК 174 48 79 1,31 40,0 63,7

ВК 462 54 124 1,62 40,7 53,2

ВК 464 57 123 1,22 39,3 52,8

ВА 93 55 115 1,82 42,6 45,0

ВК 810 49 94 1,72 41,5 57,7

ВК 653 58 102 1,33 45,7 48,0

Линии- восстановители фертильности пыльцы

ВК 571 (однокорзиночная форма) 52 80 1,11 39,5 53,9

Формы с рецессивной ветвистостью

ВК 789 49 101 0,83 42,0 48,6

ВК 585 43 87 0,73 44,3 34,7

ВК 551 52 109 0,84 46,0 32,3

ВК 580 54 133 0,99 46,3 31,2

Таблица 4 - Наследование массы 1000 семянок и масличности у гибридов подсолнечника _____________________________________Краснодар, 2006-2007 гг.

Название Масса 1000 семянок, г Масличность, %

гибрида ? в ? в

Простые межлинейные

Триумф 57,6 31,2 73,6 42,2 46,3 46,4

Темп 45,0 31,2 57,2 42,6 46,3 46,7

ЦМС Кубанский 48 57,6 52,8 79,4 42,2 39,3 46,7

ЦМС Кубанский 86 57,6 50,9 68,0 42,2 41,5 49,0

ЦМС Кубанский 93 57,6 48,0 65,3 42,2 45,7 50,7

Т рехлинейные

Кубанский 930 65,3 31,2 59,6 50,7 46,3 47,0

Юпитер 68,0 31,2 61,9 49,0 46,3 45,8

Авангард 68,0 34,7 51,8 49,0 44,3 45,9

Меркурий 65,3 32,3 54,2 50,7 46,0 48,7

Альтаир 65,3 34,7 55,9 50,7 44,3 47,2

При скрещивании с мелкосемянными отцовскими формами, предварительно не отселектированными на повышенную массу 1000 семянок, превышения над уровнем признака у материнской формы в нашем опыте получить не удалось.

Что касается масличности семянок, то у изученного селекционного материала наблюдались самые разные типы взаимодействия генов. У гибридов Триумф, Темп, Кубанский 930 и Юпитер, имеющих одну и ту же отцовскую форму, наследование мас-

Литература

1. Бородин С. Г. Селекция сортов подсолнечника специального назначения // Сб. научных трудов ВНИИМК. Материалы международной конференции, посвященной 90-летию ВНИИМК. - Краснодар, 2003. - С. 15-25.

2. Горбаченко Ф. И. Проявление гетерозиса при скрещивании низкорослых форм подсолнечника // Вестник с.-х. науки, 1979. - № 8. - С. 35-40.

3. Мамонов А. И. Использование нового способа определения крупноплодности при создании селекционного материала подсолнечника // Масличные культуры. - 2006. - Вып. 2(135). - С. 15-19.

4. Морозов В. К. Селекция подсолнечника в СССР. - М.: Пищепромиздат, 1947. - 245 с.

5. Пустовойт В. С. Практическое руководство по селекции масличных культур. - М.: Колос, 1967. -351 с.

6. Шкорич Д. Генетические ресурсы подсолнечника // Сб. научных трудов ВНИИМК. Материалы международной конференции, посвященной 90-летию ВНИИМК. - Краснодар, 2003. - С. 3-4.

7. Fick G. N. Breeding and Genetics // Sunflower Science and Technology. - 1978. - P. 279-338.

8. Joksimovic J. P., Marinkovic R. Z., Atlagic J. D.,

Dusanic N. Z., Miklic V., Jovanovic D. D. Gene effects and combining abilities for 1000-seed mass in sunflower (Helianthus annuus L.) Proc. of the 16th Intern. Sunfl. Conf., Fargo, ND, USA, August 29-September

2. - 2004. - V. 2. - P. 543-548.

9. Putt E. D. Heterosis, combining ability and predicted synthetics from a diallel cross in sunflowers (Helianthus annuus L.) // Can. J. Plant Sci. - 1966. - № 46.

- P. 59-67.

10. Skoric D. Sunflower breeding // Uljarstvo. -1988. - V. 25. - Br. 1. - 90 p.

11. Uma D., Muralidharan V., Manivannan N., Thayu-manavan B. Screening of sunflower varieties for confectionary grade // Proc. of the 16th Intern. Sunfl. Conf., Fargo, ND, USA, August 29-September 2. - 2004. - V.

2. - P. 585-589.