Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Информационно-поисковая система и мониторинг результатов гибридизации растений Позднякова Оксана Владимировна

Информационно-поисковая система и мониторинг результатов гибридизации растений
<
Информационно-поисковая система и мониторинг результатов гибридизации растений Информационно-поисковая система и мониторинг результатов гибридизации растений Информационно-поисковая система и мониторинг результатов гибридизации растений Информационно-поисковая система и мониторинг результатов гибридизации растений Информационно-поисковая система и мониторинг результатов гибридизации растений Информационно-поисковая система и мониторинг результатов гибридизации растений Информационно-поисковая система и мониторинг результатов гибридизации растений Информационно-поисковая система и мониторинг результатов гибридизации растений Информационно-поисковая система и мониторинг результатов гибридизации растений
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Позднякова Оксана Владимировна. Информационно-поисковая система и мониторинг результатов гибридизации растений : Дис. ... канд. биол. наук : 03.00.16 : Красноярск, 2004 160 c. РГБ ОД, 61:05-3/17

Содержание к диссертации

Введение

ГЛАВА 1. ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ РАСТЕНИЕВОДСТВА 7

1.1. СТРАТЕГИЯ СОВРЕМЕННОГО АДАПТИВНОГО РАСТЕНИЕВОДСТВА 7

1.2. АГРОКЛИМАТИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕНА УРОЖАЙНОСТЬ ЯЧМЕНЯ 10

1.3. ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОТБОРА В РАСЩЕПЛЯЮЩИХСЯ ПОПУЛЯЦИЯХ ЯЧМЕНЯ 15

1.4. ОСОБЕННОСТИ НАПРАВЛЕНИЙ СЕЛЕКЦИИ ЯЧМЕНЯ В ВОСТОЧНОЙ СИБИРИ 20

1.5. ЗНАЧЕНИЕ БАЗ ДАННЫХ В ЭКОЛОГИЧЕСКИХ И СЕЛЕКЦИОННЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ 24

ГЛАВА 2. СОЗДАНИЕ ИНФОРМАЦИОННО-ПОИСКОВОЙ СИСТЕМЫ И БАЗЫ ДАННЫХ 28

2.1. СТРУКТУРА БАЗЫ ДАННЫХ "СЕЛЕКЦИЯ РАСТЕНИЙ" 28

2.2. ИНТЕРФЕЙС ИНФОРМАЦИОННО-ПОИСКОВОЙ СИСТЕМЫ 34

2.3. ОТЧЕТЫ, ПРЕДОСТАВЛЯЕМЫЕ БАЗОЙ ДАННЫХ "СЕЛЕКЦИЯ РАСТЕНИЙ " 39

2.4. ФОРМИРОВАНИЕ БАЗЫ ДАННЫХ "СЕЛЕКЦИЯ РАСТЕНИЙ" 43

ГЛАВА 3. ЭФФЕКТИВНОСТЬ УЧАСТИЯ ИСХОДНЫХ ФОРМ РАЗНЫХ ЭКОЛОГО-ГЕОГРАФИЧЕСКИХ ГРУПП В СКРЕЩИВАНИЯХ 47

3.1. ХАРАКТЕРИСТИКА ИСХОДНОГО МАТЕРИАЛА, ПРИВЛЕЧЕННОГО В СКРЕЩИВАНИЯ 47

3.2. ПРОХОЖДЕНИЕ РОДИТЕЛЬСКИХ ФОРМ РАЗНЫХ ЭГГ ПО СЕЛЕКЦИОННЫМ ПИТОМНИКАМ 51

3.2.1. Эффективность отбора родительских форм в СП1 51

3.2.2. Прохождение родительских форм разных ЭГТ по селекционным питомникам: СП2, КП, ПСИ, КСИ 52

3.3. ПРОХОЖДЕНИЕ ГИБРИДНЫХ КОМБИНАЦИЙ, СОЗДАННЫХ С УЧАСТИЕМ ИСХОДНЫХ ФОРМ РАЗНЫХ ЭГТ, ПО СЕЛЕКЦИОННЫМ ПИТОМНИКАМ 57

3.3.1. Эффективность отбора гибридных комбинаций в СШ 57

3.3.2. Прохождение гибридных комбинаций по селекционным питомникам: СП2, КП, ПСИ, КСИ 60

3.4. ПРОХОЖДЕНИЕ ПОТОМКОВ ГИБРИДНЫХ КОМБИНАЦИЙ, СОЗДАННЫХ С УЧАСТИЕМ

ИСХОДНЫХ ФОРМ РАЗНЫХ ЭГТ, по СЕЛЕКЦИОННЫМ ПИТОМНИКАМ 69

3.4.1. Отбор потомков гибридных комбинаций в СП1 69

3.4.2. Прохождение потомков гибридных комбинаций по селекционным питомникам: СП2, КП, ПСИ, КСИ 70

з 3.5. СРАВНЕНИЕ ЭГГ ПО ОТНОСИТЕЛЬНЫМ ПОКАЗАТЕЛЯМ ЭФФЕКТИВНОСТИ УЧАСТИЯ ИХ

ФОРМ В СОЗДАНИИ ПЕРСПЕКТИВНОГО СЕЛЕКЦИОННОГО МАТЕРИАЛА 79

3.5. К Сравнение ЭГГ по изменению коэффициента комбинации/родительские формы для осуществленных комбинаций, в СП1 и КСИ 79

3.5.2. Сравнение ЭГГ по изменению коэффициента потомки/комбинации в питомниках: СП1, СП2, КП, ПСИ, КСИ 81

ГЛАВА 4. АНАЛИЗ ГИБРИДНЫХ КОМБИНАЦИЙ И РОДИТЕЛЬСКИХ ФОРМ ПО ОТБОРУ В СЕЛЕКЦИОННЫЕ ПИТОМНИКИ 86

4.1. АНАЛИЗ ГИБРИДНЫХ КОМБИНАЦИЙ ПО ИХ ОТБОРУ В СЕЛЕКЦИОННЫЕ ПИТОМНИКИ 86

4.1.1. Сравнение комбинаций по эффективности отбора в СП 1 86

4.1.2, Анализ перспективных гибридных комбинаций по прохождению их потомков в селекционных питомниках 89

4.2. АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИВЛЕЧЕНИЯ В СКРЕЩИВАНИЯ РОДИТЕЛЬСКИХ ФОРМ 97

4.2.1. Анализ эффективности привлечения в скрещивания всех родительских форм97

4.2.2. Анализ эффективности привлечения в скрещивания наиболее часто используемых родительских форм 99

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 105

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ 110

ВЫВОДЫ 111

ЛИТЕРАТУРА 112

ПРИЛОЖЕНИЯ 132

Введение к работе

Актуальность темы. В современном мире поток разнообразной информации стремительно возрастает. Отсутствие ее систематизации препятствует повышению уровня эффективности того или иного вида деятельности.

В Сибири накоплена уникальная информация по селекции зерновых культур, представляющая экспериментальный и аналитический материал в ретроспекции большого числа лет, который может быть систематизирован и проанализирован с учетом динамики местных агроклиматических условий по многим направлениям.

Необходимость применения информационных технологий для автоматизации анализа экологических и селекционных данных на современном этапе не вызывает сомнений, однако готовое специализированное программное обеспечение этого процесса отсутствует, что определяет актуальность его создания.

Цель - разработка информационно-поисковой системы (ИПС) для обработки селекционных данных и последующий ретроспективный анализ эффективности использования отечественных и зарубежных генетических ресурсов ярового ячменя в гибридизации на территории Красноярского края.

Основные задачи:

Разработка алгоритмов и интерфейса ИПС для поддержки и формирования базы данных "Селекция растений"; разработка структуры и отчетов базы данных "Селекция растений".

Формирование базы данных по результатам селекции ярового ячменя, полученным на территории Красноярского края за многолетний период.

Многофакторный ретроспективный анализ селекционного материала ярового ячменя с применением ИПС.

Сравнение исходного материала ярового ячменя разных эколого-географических групп (ЭГГ) по эффективности использования в гибридизации в Красноярском крае.

5 Научная новизна. Предложен комплексный подход к экологическому мониторингу селекционного материала с использованием информационных технологий. Впервые разработаны ИПС и создана на ее основе база данных "Селекция растений", приоритеты которых подтверждены свидетельствами Роспатента (2003 г., 2004 г.)- Предложены и реализованы способы оценки ретроспективных данных по эффективности вовлечения в скрещивания исходных форм ярового ячменя разных ЭГТ. Результаты анализа позволили выделить ЭГГ и отдельные формы в качестве предпочтительных источников исходного материала ярового ячменя в Красноярском крае.

Практическая значимость. Разработанные ИПС и база данных служат полноценным инструментарием для хранения и последующей статистической обработки селекционных данных по растительным культурам. База данных позволяет перейти к научно-обоснованному, компьютеризированному отбору перспективных, адаптированных к местным экологическим факторам форм зерновых культур. Рекомендованы способы ретроспективного анализа селекционных данных. Выявлены ЭГГ, формы которых предпочтительнее включать в гибридизацию в Красноярском крае. ИПС и база данных используется в Красноярском НИИСХ для накопления, хранения и анализа данных по селекции ярового ячменя. Защищаемые положения:

Разработанное программно-технологическое обеспечение является эффективным инструментом мониторинга и анализа данных по селекции растений в конкретных агроклиматических условиях.

Способы ретроспективного анализа данных по селекции ячменя призваны оптимизировать процесс формирования родительских пар при проведении скрещиваний.

ЭГТ (источники исходного материала) и исходные формы отличаются по перспективности использования в гибридизации на территории Красноярского края.

Апробация работы. По материалам диссертации опубликовано 9 работ, получены 2 свидетельства Российского агенства по патентам и товарным знакам.

Результаты работы доложены на: краевой межвузовской научной конференции "Интеллект-2002" (Красноярск, 2002 г.); XI Международном симпозиуме "Гомеостаз и экстремальные состояния организма" (Красноярск, 2003 г.); Всероссийской научно-практической конференции "Аграрная наука на рубеже веков" (Красноярск, 2003 г.); межрегиональной научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых "Молодежь Сибири - науке России" (Красноярск, 2004 г.); V Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых "Молодежь и наука XXI века" (Красноярск, 2004 г.).

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, рекомендаций, выводов, списка литературы, приложений. Материалы диссертации изложены на 131 страницах машинописного текста. Список литературы содержит 124 отечественных и 34 иностранных источников. Работа включает 22 рисунка, 3 таблицы и 23 приложения.

Личный вклад автора. Автором разработаны алгоритмы и интерфейс

ИПС, структура и отчеты базы данных, сформирована база данных по итогам селекции ярового ячменя на территории Красноярского края за 18-летний период, проведен ретроспективный анализ селекционного материала.

Благодарности. Автор выражает искреннюю благодарность научному руководителю к.б.н. Н.В. Зобовой и научному консультанту д.ф.-м.н., профессору И.О. Вогульскому за помощь и поддержку при подготовке настоящей диссертационной работы; за консультации и содействие при выполнении работы д.с.-х.н., академику РАСХН Н.А. Сурину, заслуженному агроному РФ Н.Е. Ляховой, к.т.н., доценту Н.М. Романченко.

АГРОКЛИМАТИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕНА УРОЖАЙНОСТЬ ЯЧМЕНЯ

Агроклиматические условия - это сочетание агрометеорологических элементов (температуры воздуха и почвы, влажности воздуха и почвы, осадков, потоков лучистой энергии, облачности и т.д.) за многолетний период на рассматриваемой территории [64].

Изучение основных закономерностей индивидуального развития растений и их реакции на условия внешней среды необходимо для определения их потенциальной продуктивности. Продуктивность агрофитоценозов зависит от степени использования ими ресурсов климата и почвы [21]. Метеорологические условия оказывают существенное влияние на урожайность и качество сельскохозяйственных культур [23,69,79,86,147]. В отдельные годы они могут резко отличаться в сравнение как с предыдущими годами, так и со средними многолетними данными. Особенно это относится к динамике температуры, общей сумме осадков и их распределении во времени [2Д18]. Отмечено значимое взаимодействие факторов: генотип-место-год [145]. Представляют интерес сорта, имеющие высокий урожай, стабильный в разные года в местах произрастания (экотопах) [133,146,153].

Мировой опыт свидетельствует, что чем хуже почвенно-климатические и погодные условия, тем больше рост урожайности возделываемых культур основывается на совершенствовании технологии выращивания и достижениях селекции [17,31,65,74,80,85,99]. По имеющимся оценкам вклад селекции в повышение урожайности важнейших сельскохозяйственных культур за два последние десятилетия оценивается в 30-70%, роль этого фактора будет постоянно возрастать. Современные взгляды на проблему выбора наиболее продуктивных методов повышения урожайности культур базируются как на факторах повышения культуры земледелия в целом, так и на сорте, который играет все более заметную, а в ряде случаев решающую роль в повышении сборов продукции с единицы площади [102,114].

Селекция на урожайность остается главной при создании новых сортов. На государственные испытания новый сорт включается лишь тогда, когда он достоверно превосходит стандарт по урожайности или качеству продукции. Современная селекция на урожайность ведется в двух основных направлениях: создание сортов интенсивного типа и сортов, хорошо адаптированных к определенным условиям или климатически выносливых. Сорта интенсивного типа - это сорта с высоким потенциалом урожайности, хорошо окупающие дополнительные затраты при их возделывании (удобрения, орошение, химические обработки). Такие сорта предпочтительнее возделывать в зонах, хорошо обеспеченных климатическими ресурсами. Климатически выносливые сорта - это сорта, максимально устойчивые к абиотическим и биотическим стрессовым факторам среды, прежде всего к засухе, недостатку минерального питания, фону засорения, фитопатологической нагрузке. Не отличаясь высоким потенциалом урожайности, они способны обеспечить оптимальный ее уровень в зонах с недостатком влаги, тепла, относительно низкого фона минерального питания. Как правило, сорта такого типа отличаются широкой экологической пластичностью, занимая огромные посевные площади [16].

Применительно к сухим зонам с ограниченным количеством агроклиматических ресурсов понятие интенсивного сорта должно быть иным. Для засушливых условий Сибири представляет интерес интенсификация "снизу", то есть повышение уровня минимальных урожаев в засушливые годы и на экстенсивных фонах. Сорта должны быть максимально устойчивыми к стрессовым факторам среды, с хорошей отзывчивостью на фон возделывания; климатически выносливыми, с широкой экологической пластичностью и стабильностью урожайности. За счет повышения минимального уровня урожайности в остро засушливые годы и хорошей отзывчивости на увлажнение в благоприятные такие сорта позволят интенсивнее вести земледелие на территориях с неустойчивым увлажнением [16].

Потенциальные биологические свойства сортов ячменя наиболее полно проявляются в благоприятных условиях среды, когда, как отмечал Н.И. Вавилов, генотип доминирует над внешней средой и подавляется при неблагоприятных условиях [21].

Закон минимализма, изложенный Либихом, определяет величину полученного урожая тем элементом или фактором роста, который находится в наименьшем количестве по отношению к потребностям растения. Продуктивность зависит прежде всего от количества воды, представленной в распоряжение растений. Прохладная дождливая весна и умеренная температура в начале лета обеспечивают высокую урожайность ячменя [14]. Влияние температурного фактора на продуктивность растения весьма многообразно и проявляется в основном на скорости роста растений [142]. Интенсивность биологических процессов определяется суммой средних суточных температур за период вегетации. Климатическая характеристика ячменя по температурному фактору определяется за период всходы-восковая спелость суммой температур 1700-2500С, наименьшей температурой начала роста 3-4,5С, оптимальной температурой роста 20С, неблагоприятной температурой роста 28-30С [21].

Установлено, что эффективность подбора родительских пар для рекомбинационной селекции и отбора ценных форм в расщепляющихся гибридных поколениях во многом зависит от характера изменчивости и наследуемости признаков, косвенно или непосредственно связанных с продуктивностью растений. Поскольку они зависят от генотипа, наибольшую ценность представляет информация о признаках, полученная в конкретной агроклиматической зоне, для которой создаются новые сорта [110].

Ряд исследователей рекомендует сравнительную оценку биологической продуктивности проводить по относительному значению биоклиматического потенциала. Связь продуктивности культур с относительными значениями биоклиматического потенциала характеризует не только общую биологическую продуктивность, но и условия роста конкретных биотипов. Сущность связи продуктивности культур с биоклиматическим потенциалом в установлении общей закономерности биологической продуктивности в зависимости от тепловлагообеспеченности. Биоклиматический потенциал, как ведущее звено природного комплекса климатических факторов (соотношение тепла и влаги), характеризуя биологическую продуктивность, дает частную оценку биологической продуктивности культуры [21].

Биоклиматические условия основных земледельческих районов Красноярского края относятся к трудным для формирования высокого и качественного урожая основных сельскохозяйственных культур. Если принять биоклиматический потенциал России за 1, то в Красноярском крае он составляет 0,53-0,57. Степень использования биоклиматического потенциала определяется не только факторами климата, уровнем интенсивности земледелия, но и биологическими особенностями сортов. В Красноярском крае районированные сорта ячменя, обладающие высоким потенциалом урожайности: Красноярский 80 - 78-80 ц/га, Кедр — 80 ц/га, Соболек - 90 ц/га - сорта интенсивного типа. Несмотря на широкое внедрение столь продуктивных сортов, которые занимают 85-95% от общей площади посевов ячменя в регионе, средняя урожайность данной культуры в Восточной Сибири не высока и находится на уровне 12-18 ц/га с колебаниями урожайности по отдельным годам от 400 до 500% [114].

ОТЧЕТЫ, ПРЕДОСТАВЛЯЕМЫЕ БАЗОЙ ДАННЫХ "СЕЛЕКЦИЯ РАСТЕНИЙ

Отчёт — это специализированное форматированное представление данных, выводимое на экран, печатающее устройство или в текстовый файл. С помощью экранных форм отчётов данные из базы представляются в наиболее удобном для пользователя виде, что позволяет группировать информационные и суммарные данные и производить различные статистические расчеты.

Для отражения объектов и направлений разработаны девять форм отчётов. Объекты и направления всех отчетов имеют следующие символьные

А - родительские формы

В - гибридные комбинации

направления

1 - информационные отчеты по журналу скрещиваний (включают название гибридной комбинации, год и направление отбора)

2 - статистические отчеты (включают номер поколения гибрида, суммарные характеристики присутствия объектов или их потомков в указанные периоды по питомникам) - отчеты по количественным признакам потомков

4 - отчеты по количественным признакам форм, используемым в качестве стандартов

5 - сводные отчеты эффективности скрещиваний формируются по числу (суммарно) потомков в питомниках.

Приведенные символьные обозначения форм отчетов используются в следующих сочетаниях: 1А, 1В, 2А, 2В, ЗА, ЗВ, 4, 5А, 5В. Формы отчетов 1А, 1В необходимы для работы с файлом журнала скрещиваний (hybrids.dbf), формы 2А, 2В, ЗА, ЗВ, 4 (spl.dbf, sp2.dbf, kp.dbf, psi.dbf, ksi.dbf) - с селекционными питомниками, формы 5А, 5В — с журналом скрещиваний и селекционными питомниками.

Формы отчетов 1А, 1В позволяют провести выборки по одной или группе комбинаций (объект В) или родительских форм (объект А) по одному или нескольким заданным направлениям и годам. В отчете по родительским формам есть возможность сортировки данных отдельно по материнским или отцовским формам. Если при выборе элементов отчета не указывается год и направление отбора, то по умолчанию выбирается весь список годов и направлений отбора. Для предотвращения противоречий данные базы можно просматривать из одной селекционной станции (например, данные станции Красноярский селекцентр), при этом данные других селекционных станций становятся временно недоступными.

Формы отчетов 2А, ЗА служат для качественной оценки (название гибридной комбинации, год и направление отбора, номер поколения, количество потомков и т.д.), формы 2В, ЗВ - для количественной оценки потомков (браковка, вегетационный период и т.д.). В приложении 9 приводится пример экранной формы (форма 2В) для выбора формы отчёта, выбора данных из базы, вывода отчёта на экран, принтер и создания текстового файла (формат ASCII), который в дальнейшем используется для более глубокого и детального статистического анализа. Основная форма отчета содержит поля для ввода информации, кнопки и другие управляющие элементы. С помощью кнопок происходит выбор формы отчёта, активизация на панели основной экранной формы кнопок просмотра, печати, записи и далее по выбору пользователя: вывод отчёта на экран монитора (принтер), формирование и запись текстового файла. При необходимости появляются дополнительные экранные формы, содержащие кнопки и списки элементов полей таблиц. Дополнительная экранная форма содержит список с номерами комбинаций и при выборе элементов списка они автоматически заносятся в соответствующее поле ввода.

В приложении 10 приведен образец сформированного отчета по качественным признакам комбинаций с заданной родительской формой в СП2 по форме 2А. Этот отчет содержит информацию о номерах и названиях гибридных комбинаций с заданной родительской формой, номере поколения, общему числу потомков для каждой из комбинаций, а также числу комбинаций, в которых родительская форма используется в качестве отцовской или материнской.

В приложении 11 приведена одна из основных экранных форм для представления данных из базы в виде отчёта (форма 2А) и дополнительная экранная форма (форма ЗА). Дополнительная экранная форма предназначена для выбора количественных признаков потомков, выбранных в основной форме, и вывода этих данных в виде отчёта на экран монитора, печатающее устройство (принтер) и создания текстового файла (формат ASCII). Выбор осуществляется посредством активизации соответствующих кнопок: просмотра, печати, записи. Форма также содержит объект «Grid» в котором можно задать необходимый набор количественных признаков потомков, выбранных в основной форме для вывода в отчёте. Отчёт ЗА является дополнением к отчёту 2А, но имеет и самостоятельное значение, Пример вывода отчёта по количественным признакам потомков комбинаций с заданной родительской формой в СП2 (форма ЗА) на экран монитора приведен в приложении 12.

ИПС позволяет формировать информацию в виде текстовых файлов (формат ASCII), для последующего вывода на печатающем устройстве, или сохранения на внешних и внутренних магнитных носителях. В приложении приведен пример текстового файла, который создаётся и записывается в результате выбора данных из базы и активизации записи на панели экранной формы «Питомники: отчёт 2А». Формирование отчетов в виде текстовых файлов позволяет экспортировать данные в статистические программы (Excel, Statistika, Snedecor и др.).

Форма отчета 4 позволяет делать выборки форм, используемых в качестве стандартов. Она имеет отличный от отчетов по питомникам л оконный интерфейс, но аналогичные функции, то есть данный отчет можно формировать двумя вышеописанными способами.

Формы отчетов 5А, 5В необходимы для формирования сводных отчетов по числу потомков от выбранных родительских форм или комбинаций во всех питомниках. При формировании отчета для родительской формы выводится, кроме указания числа потомков в питомниках (форма 5В), дополнительно информация с указанием числа комбинаций с данной родительской формой (всего комбинаций, отдельно комбинаций с материнской и отцовской формой), участвовавших в гибридизации (форма 5А) (прил.14).

Таким образом, разработанные отчеты позволяют провести оценку объектов самостоятельно и в сравнении по суммарным и относительным показателям: по периодам (годам) по направлениям отбора по питомникам

по селекционным признакам (урожайность, вегетационный период и т.д.) При этом в качестве объектов выступают:

Исходные формы (все родительские формы, отцовские и материнские формы);

Гибридные комбинации;

Потомки (селекционные линии). Разработанная ИПС и структура базы данных "Селекция растений" послужили инструментом, с помощью которого осуществлялся ретроспективный анализ данных по селекции ячменя.

ПРОХОЖДЕНИЕ ГИБРИДНЫХ КОМБИНАЦИЙ, СОЗДАННЫХ С УЧАСТИЕМ ИСХОДНЫХ ФОРМ РАЗНЫХ ЭГТ, ПО СЕЛЕКЦИОННЫМ ПИТОМНИКАМ

Поскольку в селекции объединяется естественный и искусственный отборы, а формы, привлеченные в гибридизацию из одного региона можно считать связанными между собой по многим признакам, обеспечивающим им устойчивое развитие в данной зоне, то потомков этих форм мы рассматривали как популяцию. Использованный в тексте термин "популяция" ячменя - это комбинации, либо потомки этих комбинаций, родительские формы которых принадлежат определенным ЭГГ.

Количество осуществленных комбинаций с родительским формами разных ЭГГ, в первую очередь, определяется антропогенным фактором и зависит от числа этих форм и частоты их использования в гибридизации. Соответственно, наполнение СП1 зависит от числа осуществленных комбинаций и размера доли этих комбинаций, давших жизнеспособное потомство в местных условиях (прил.18). Взаимодействие этих двух факторов приводит к увеличению различий (на два порядка) между ЭГГ (источниками исходных форм) по суммарным характеристикам комбинаций, полученных с их участием, в СШ по сравнению с аналогичными показателями для исходных форм.

Из всех популяций ячменя в СШ самой многочисленной по количеству комбинаций с его исходными формами является Красноярский край (100 комбинаций, далее следуют Северная Европа, Нечерноземная зона и Западная Сибирь; самые малочисленные — Дальний Восток и Эфиопия (1 и 2 комбинации, прил.18), что соответствует распределению этих зон по количеству осуществленных комбинаций с их исходными формами (журнал гибридизации).

Самой многочисленной группой по количеству комбинаций с его материнскими формами в этом питомнике также является Красноярский край, далее следуют Нечерноземная зона и Западная Сибирь, отношение между группами составляет ближе 6:1:1, самые малочисленные группы -Украина, Средняя Азия, Япония (прил.19). В СШ не попали комбинации с материнскими формами Северного Кавказа, Дальнего Востока.

По количеству комбинаций с отцовскими формами в СШ также выделяется Красноярский край, далее следуют Северная Европа, Украина; самые малочисленные по этому признаку - Восточная Сибирь и Дальний Восток (прил.20).

Однако, далеко не все осуществленные комбинации попали даже в СШ. В этот питомник отобраны все комбинации с родительскими формами Эфиопии, Средней Азии, Японии, Северной Америки, хотя эти ЭГГ самые малочисленные по количеству привлеченных в скрещивания форм. Показатель отбора в СП1 составляет для комбинаций с родительскими формами Украины 91%; Северной Европы, Западной Европы, Центральной+Восточной Европы, Нечерноземной зоны, Западной Сибири, Красноярского края - 60-75%; Северного Кавказа, Восточной Сибири — 55-60%; Дальнего Востока - 33% (рис.9).

В среднем в СП1 отбирается 50-100% комбинаций с материнскими формами разных ЭГГ. Стоит отметить, что несмотря на различия ЭГГ по числу комбинаций с их материнскими формами, привлеченными в гибридизацию (максимальная разница составляет 9 раз), уже на этапе отбора в СП1 наблюдается уменьшение этих различий максимум в 2 раза для большинства ЭТТ.

Несмотря на малое число комбинаций, полученных с участием материнских форм Японии, Северной Америки, Эфиопии, Средней Азии, Украины (всего по 1-2 материнских формы), в СП1 попали все их комбинации. Для большинства ЭГГ с большим числом материнскими форм, включенных в скрещивания, показатель отбора в СШ ниже: для форм Центральной+Восточной Европы - 80%; Северной Европы, Западной Европы, Нечерноземной зоны, Западной Сибири, Восточной Сибири, Красноярского края - 60-70% (рис.9).

В СП1 не встречаются комбинации с отцовскими формами Эфиопии, так как они изначально не участвовали в скрещиваниях. Отцовские формы Восточной Сибири и Дальнего Востока входят в состав одной комбинации. Несмотря на высокий показатель включения в скрещивания отцовских форм Северной Европы, Северного Кавказа, Западной Сибири, Красноярского края, при отборе в СП1 наблюдается уменьшение отобранных комбинаций с их участием. Напротив, формы Японии, Северной Америки, имевшие низкий показатель использования в гибридизации в качестве отцовских форм, попали в СП1 в полном составе (100%), Восточной Сибири и Дальнего Востока, потеряв половину комбинаций (50%). В СП1 отобрано 80-90% 60 комбинаций с отцовскими формами Украины, Нечерноземной зоны; 60-80% - Красноярского края, Северной Европы, Западной Европы, Центральной+Восточной Европы, Северного Кавказа, Западной Сибири. Результаты показывают, что на этапе отбора в СШ в условиях сибирского климата комбинации с отцовскими формами некоторых ЭГТ (Северная Европа, Северный Кавказ, Западная Сибирь, Красноярский край) особенно подвержены выбраковке, даже несмотря на высокие показатели использования этих форм в гибридизации. Самый высокий процент отбора комбинаций в СШ характерен для отцовских форм (по убывающей) Японии, Северной Америки, Украины, Нечерноземной зоны. Таким образом, успех попадания комбинаций в СП 1 зависит от использования родительских форм разных ЭГГ в качестве материнских или отцовских. У одних ЭГТ перспективнее материнские, у других отцовские формы. Следовательно, при планировании и проведении дальнейших скрещиваний уже по результатам отбора в СШ можно проводить корректировку использования исходных форм разных ЭГГ в качестве материнских или отцовских.

Похожие диссертации на Информационно-поисковая система и мониторинг результатов гибридизации растений