Направление и итоги селекции яровой тритикале в условиях среднего Дона

Направление и итоги селекции яровой тритикале в условиях Среднего Дона

A.A. Фомичева, н.с., Т.А. Олейникова, мл.н.с., А.В. Крох-маль, к.с.-х.н., П.В. Михайленко, ст.н.с., ФГБНУ Донской зональный НИИСХ

Яровая тритикале имеет ряд ценных биологических и хозяйственных признаков., Наряду с высокой продуктивностью и адаптивными свойствами к ним относится устойчивость к наиболее распространённым болезням хлебных злаков, отрицательно влияющим на урожайность и качество зерна. Вредители посевов (клоп-черепашка, злаковые мухи) повреждают растения тритикале значительно меньше, чем пшеницу, благодаря наличию биологических систем защиты: плотные колосковые чешуи, восковой налёт.

Яровая тритикале, обладая высоким продуктивным и адаптивным потенциалом в сочетании с высококачественным зерном, может быть использована для различных целей: хлебопечения, кондитерского производства, получения крахмала и биоэтанола, производства кормов и др. Культура малотребовательна к условиям выращивания, на низком агрофоне тритикале всегда превосходит яровую пшеницу по урожайности. Хорошо переносит весенние заморозки и засуху. В условиях значительного перестоя зерно не осыпается [1].

В каждой почвенно-климатической зоне практически ежегодно меняется спектр лимитов экологических факторов. Селекция должна учитывать

все возможные ситуации и мобильно реагировать на них созданием соответствующих сортов [2, 3].

В настоящее время яровая тритикале пользуются всё большим спросом у агропроизводителей. Госреестр селекционных достижений насчитывает пока только 10 сортов. Поэтому создание новых высокопродуктивных яровых сортов тритикале представляется, несомненно, актуальной задачей.

Материалы и методы исследований. Полевые исследования проводили в четырёхпольном севообороте: пар — озимая пшеница — зернобобовые — яровая тритикале. Предшественник — зернобобовые (горох, нут). Агротехника — общепринятая для яровых зерновых северо-западной зоны Ростовской области. Норма высева составляла 5 млн всхожих семян на гектар.

Методика селекционного процесса, наблюдения и оценки — общепринятые. Селекционный питомник закладывали необмолоченными колосьями по собственной разработке.

Исходный материал для дальнейшей селекции создавали при помощи различных способов. Основной метод — внутривидовая гибридизация, а также химический мутагенез. Для обработки использовали мутаген 1,4-бис-диазоацетилбутан, в концентрации 0,1% рабочего раствора. Экспо -зиция обработки семян 10 часов.

Исследования выполнены в ФГБНУ Донской зональный НИИСХ в 2006-2014 гг.

Результаты исследований. Как и в селекции любой другой культуры, началом работы с яровой тритикале стало изучение мировой коллекции ВИРа из разных стран. Ежегодно высевали 150200 коллекционных сортообразцов. Из всего разнообразия выделили ряд сортов, обладающих наиболее ценными качествами, в дальнейшем эти сорта были вовлечены в скрещивания. Были отобраны генотипы — источники продуктивности, скороспелости, содержания белка и клейковины и др. (табл. 1).

Кроме выделившихся коллекционных образцов в гибридизацию включали наиболее продуктивные сорта и линии озимой тритикале собственной селекции. Всего за годы исследований было выполнено 1250 комбинаций скрещивания, в том числе 331 с озимыми формами. Для совмещения времени цветения озимых и яровых тритикале генотипы высевали под зиму. Получили 71220 гибридных семян, средняя завязываемость составила 26,7%.

49 наиболее продуктивных образцов обработали химическим мутагеном.

За 2007—2013 гг. было изучено 1223 гибрида F1. Наряду с накоплением гибридного материала изучали наследование таких признаков, как высота растения, длина колоса, масса 1000 зёрен, масса зерна с растения. Масса зерна с растения — основной маркер при селекции на продуктивность. Наследование некоторых признаков показано на рисунке 1.

Было установлено, что большая доля гибридов наследовала высоту соломины и длину колоса по промежуточному типу, а продуктивность растения и массу 1000 зёрен — по типу гетерозиса. Около 30%

гибридов наследовали высоту соломины и длину колоса по типу гетерозиса, а массу 1000 зёрен и массу зерна с растения — по промежуточному типу. Большинство гибридов выколашивалось позднее родительских форм или одновременно с более позднеспелым родителем. Создание скороспелых, рано выколашивающихся форм остаётся ещё не решённой задачей.

В питомнике гибридов второго поколения изучали популяции в количестве до 1000 растений по каждой комбинации. На этом этапе проводили выбраковку позднеспелых популяций, восприимчивых к болезням, с признаками депрессивности. В результате проработки 802 популяций за время исследований отобрали 64460 родоначальных колосьев. Впервые в условиях Ростовской области провели изучение формообразования и стабилизации генотипов в гибридных потомствах у яровых тритикале.

В селекционном питомнике была изучена 107321 семья. Установлено, что частота трансгрессий по продуктивности увеличивается от F3, достигает максимума в F4, остаётся достаточно высокой в F5-6, затем резко снижается (рис. 2).

Выделившиеся трансгрессивные формы проверяли в сплошном посеве в контрольном питомнике. Из изученных 1633 константных линий в конкурсное испытание поступили 382 линии.

2011—2014 гг., когда перспективные линии изучали в конкурсном сортоиспытании, были неблагоприятными для роста и развития яровых культур. Из них три года были засушливыми, а один, 2012 г., особенно острозасушливым. Урожайность яровой тритикале была низкой, а в 2012 г. — минимальной.

1. Источники ценных признаков

Признак Сортообразец

Высокая продуктивность Дуплет

Скороспелость ПРАГ 333, Л 2226

Высокое содержание белка Л-5652, Л-5693

Крупное зерно АС Certa

высота растения

длина колоса

м 1000 э

масса зерна с растения

гетерозис  промежуточное  депрессия

Рис. 1 - Наследование признаков гибридами F1, 2007-2013 гг.

Р5 Бб

поколение

Рис. 2-Выход форм с трансгрессиями по продуктивности селекционного питомника, 2007-2014 гг.

2. Урожайность перспективных линий ц/га, 2011—2014 гг.

Сорт Год Среднее, ± к Укро

2011 2012 2013 2014

Укро, 23,5 10,5 17,2 23,2 18,6

Вольнодонская 24,8 18,9 14,9 23,2 +1,9

Хайкар (8162/09) 30,1 16,3 23,2 26,7 +5,5

Саур (8271/09) 28,1 18,7 24,2 29,2 +6,5

6651/10 М6 Хлебодар харьковский 27,2 17,2 24,3 32,2 +6,6

6297/11 М6 Bgl/CIN/Mus/Bgl/Jlo 32,7 16,3 24,6 27,6 +6,7

8273/11 М5 Легинь харьковский 27,9 16,9 27,1 29,7 +6,8

8310/09 М5 Легинь харьковский 27,6 17,2 23,2 28,3 +5,5

3. Агробиологическая характеристика выделившихся сортов, КСИ 2012-2014 гг.

Признак Сорт

Хайкар ± к Укро Саур ± к Укро

Урожайность, ц/га 22,1 +5,2 24,0 +7,1

максимальная, ц/га (2010) 35,4 +6,9 38,0 +9,4

Жарозасухоустойчивость, балл 4,5 +0,5 4,8 +0,8

Масса 1000 зёрен, г 32,7 -5,0 34,1 -3,6

Содержание белка, % 15,4 -0,8 15,0 -1,2

Максимальное содержание каротиноидов, мкг/% 498,3 +186,6 596,7 +285,0

В то же время сложившиеся условия позволили нам выделить формы, устойчивые к засухе и высоким температурам воздуха. Наибольшая прибавка к стандартному сорту отмечена у сортов 8273/11 (+6,8 ц/га), 6297/11 (+6,7 ц/га), 6651/11 (+6,6 ц/га). Наиболее продуктивные линии представлены в таблице 2.

Общеизвестно, что содержание каротиноидов является генетически детерминированным признаком. Высокое содержание каротиноидов в зерне имеют линии 8162/09 - 498,3 мкг/% и 8271/09 -596,7 мкг/%. Помимо содержания каротина эти сортообразцы обладают рядом других ценных качеств.

Генотип 8162/09 выделен из мутантной популяции М4 Хлебодар харьковский. Он передан в госсортоиспытание в 2014 г. под названием Хайкар. Сорт имеет высокую засухоустойчивость и жаростойкость. Хайкар в полевых условиях не поражается пыльной и твёрдой головнёй, бурой, жёлтой и стеблевой ржавчиной, бактериозами листьев, вирусной пятнистостью листьев; устойчив

к септориозу и фузариозу колосьев. В условиях Ростовской области не требует пестицидного прикрытия от болезней.

Эритр. 8271/09 отобран из мутантной популяции М4 Легинь харьковский. В 2014 г. был передан в госсортоиспытание под названием Саур. Образец обладает повышенным содержанием белка в зерне (13,7-16,5%), характеризуется высокими хлебопекарными (объём хлеба - 860 см3) и неплохими кондитерскими свойствами, может быть использован как в кондитерской, комбикормовой, так и в хлебопекарной промышленности. Наряду с высокой продуктивностью генотип характеризуется хорошей жаро- и засухоустойчивостью и не поражается вирусной карликовостью и другими болезнями (табл. 3).

Выводы. Таким образом, в отделе селекции и семеноводства пшеницы и тритикале Донского НИИСХа развёрнута селекционная работа по яровым тритикале по полной схеме. Получен новый исходный материал, ведутся исследования по определению особенностей наследования от-

дельных признаков в гибридных потомствах яровой тритикале. Установление таких закономерностей позволит оптимизировать объёмы скрещиваний и питомников в селекционном процессе.

Получены перспективные генотипы на уровне селекционного и контрольного питомников. В конкурсных сортоиспытаниях выделены высокопродуктивные генотипы яровой тритикале, способные конкурировать с яровой твёрдой пшеницей не

только по продуктивности, но и по содержанию каротиноидов в зерне.

Литература

1. Клюева Л.В., Грабовец А.И. Селекция яровой тритикале на Дону // Тритикале России. Ростов-на-Дону, 2008. С. 36—41.

2. Грабовец А.И., Крохмаль А.В. Итоги и особенности селекции озимой тритикале в условиях нарастания аридности климата // Тритикале России. Ростов-на-Дону, 2008. С. 18—29.

3. Грабовец А.И. Крохмаль А.В. Итоги и перспективы селекции озимой тритикале на Дону // Тритикале России. Ростов-на-Дону, 2014. С. 29-36.