Введение к работе
з
Аісгуальность темы. Объемы производства растительного масла в Рос-ийской Федерации не позволяют удовлетворить научно-обоснованные нормы :го потребления - 13,2 кг надушу населения. В последние годы реальное потреб-іение масла, с учетом его завоза из-за рубежа, не превышало 9,5 кг на человека. і этой связи особое значение приобретают исследования, направленные на по-іск путей повышения урожайности основных масличных культур нашей стра-ш, - подсолнечника и горчицы сарептской. Горчица сарептская дает незаменимый для медицинской и пищевой промышленности горчичный порошок и растительное масло. Подсолнечник относится к основным источникам получения мстительного масла в стране, его доля составляет 74-80%. Белок семян подсол-іечника - высококачественный пищевой продукт, а шрот - ценный корм для жи-ютных.
Расширению производства горчицы сарептской препятствует ее низкая фожайность, составившая за последние пять лет 0,39-0,84 т/га.
Одним из резервов повышения продуктивности этой ценной культуры бу-іет разработка методов ресинтеза ее озимых аналогов с последующим размеще-іием их посевов в зонах выращивания озимого рапса.
Как показывает мировой опыт, повышение урожайности подсолнчника иожно достигнуть переходом на возделывание гибридов. Выращивание гибри-іов показало ряд их неоспоримых преимуществ в сравнении с сортами, более шсокую урожайность, низкие потери при уборке, равномерность созревания, тто обеспечивает получение качественного масличного сырья. В гибридах более тросто контролируются в процессе селекции и семеноводства устойчивость к эолезням и хозяйственно полезные признаки семян и масла.
Однако имеющийся исходный материал для селекции горчицы сарептской а подсолнечника, а также известные методы селекции не позволяют решить проблемы резкого увеличения продуктивности этих культур. В этой связи изыскание генетических подходов в создании принципиально нового исходного материала - нового типа растений озимой горчицы сарептской - решение комплекса практических вопросов по развитию нового направления селекции гибридов подсолнечника с использованием ЦМС обеспечат предпосылки для про-
грессивиого увеличения продуктивности основных масличных культур и будут способствовать ликвидации дефицита растительного масла в стране, а также увеличению производства пищевого и кормового белка.
Цель и задачи исследований. Цель настоящей работы - решить теоретические и практические вопросы создания нового' типа озимой горчицы сарепт-ской, организации в стране селекции и семеноводства гибридов подсолнечника на основе ЦМС.
В задачу исследований входило:
1. Изыскать пути создания нового исходного материала методом ресинтеза ози
мой горчицы, для этого:
изучить исходный материал для ресинтеза , причины нескуещиваемости видов;
разработать приемы преодоления нескрещиваемости озимой сурепицы и горчицы черной;
- осуществить ресинтез озимой горчицы сарептской, изучить полученные
гибриды и на их основе создать сорт этой новой масличной культуры.
2. Выполнить разработку комплекса вопросов организации селекции и семено
водства гибридов подсолнечника с использованием ЦМСр, для этого:
оценить в коллекции дикорастущих видов частоту особей несущих гены восстановления фертильносте, устойчивости к болезням;
разработать методы улучшения генотипов линий по отдельным хозяйственно полезным признакам;
разработать методы селекции линий-восстановителей фертильности;
создать признаковую коллекцию подсолнечника - донора хозяйственно полезных и других признаков растений;
оптимизировать элементы технологии селекции линий и гибридов подсолнечника;
разработать методику и технологию семеноводства гибридов подсолнечника на стерильной цитоплазме.
Научная новизна и теоретическая значимость.
- Впервые методом ресинтеза создан принципиально новый исходный материал
для селекции неизвестной в природе культуры - озимой горчицы сарептской /1,
4,5,8,9, 10, 11/.
Установлены причины нескрещиваемости элементарных видов горчицы сарептской /5, 6/, разработаны эффективные приемы их преодоления /2, 3, 5, II, выделены перспективные селекционные образцы для ресинтеза 191.
Впервые в стране организована полномасштабная селекционная программа по селекции гибридов подсолнечника на основе ЦМСр, созданы первые отечественные коммерческие гибриды /18, 25, 38, 39, 41, 42/.
Разработаны принципы создания исходного материала для селекции линий-восстановителей фертильносте с использованием дикорастущих видов подсолнечника /28, 29/.
Создана признаковая коллекция подсолнечника, выделены маркерные признаки для идентификации и паспортизации линий и гибридов /30, 35/.
Разработаны эффективные методы улучшения генотипов линий подсолнечника по хозяйственно полезным признакам /12, 14, 15, 20, 21, 24, 37, 40/.
Установлено, что экспрессивность генов устойчивости подсолнечника к заразихе и панцирности модифицируется генетической средой /33, 46/.
На защиту выносятся следующие положения и разработки:
-
Ресинтез озимой горчицы сарептской (Brassica juncea Czern., 2п-36) из элементарных видов сурепицы озимой (Brassica campestris L., 2n-20, 4n-40) и горчицы черной (Brassica nigra Koch 2n-16; 4n-32) является высоко эффективным методом создания принципиально нового исходного материала для ее селекции на зимостойкость, качество масла, содержание аллилгорчичного масла и другие селекционно ценные признаки.
-
Межвидовая гибридизация образцов дикорастущих видов подсолнечника, отобранных по устойчивости к болезням и линий культурного, обладающих комплексом хозяйственно полезных признаков, обеспечивает создание генетически разнородного исходного материала для селекции линий-восстановителей фертильності! пыльцы ЦМСр.
-
В целях направленного изменения генотипов линий по хозяйственно ценньш признакам разработаны схемы скрещиваний для создания изогенных линий пс рецессивным признакам семян, генам восстановления фертильности.
-
Разработаны новые элементы технологии селекции линий подсолнечника (способы самоопыления, опыления стерильных растений, определения лузжи стости, создания стерильных аналогов), их маркирования и паспортизации ні основе использования морфологических признаков; окраски органов и част растения, изоферментов.
Практическая значимость работы.
- Созданы и включены в Государственный реестр селекционных достижение
РОССИЙСКОЙ Федерации ПёрВЫЙ В МИРОВОЙ СелеКЦИОННОЙ Практике СОрТ HOBOt
масличной культуры - горчицы озимой Суздальская, межлинейные гибридь подсолнечника : Почин, Авант, Полевик, Краснодарский 885, среди которы> Почин - перый отечественный гибрид на основе ЦМС и Краснодарский 885 первый высокоолеиновый гибрид, аналогичный по содержанию олеиновой ки слоты сорту Первенец. Площади внедрения гибридов за 1983-1994 гг. составил» 980 тыс. га.
Разработана технология гибридного семеноводства подсолнечника, котора? применяется в России, Украине, Молдавии. Предложенный нами способ идеи тификации материнской и отцовской форм гибридов на участках гибридизац^ внедрен также в Болгарии, Югославии и Венгрии.
В результате совершенствования методов селекции подсолнечника на гетеро зис разработаны методы ускоренного определения лузжистости семян, создана стерильных аналогов линий по рецессивному признаку семени, методы селек ции линий - восстановителей фертильности пыльцы, установлены оптимальньк условия опыления стерильных и самоопыления фертильних растений подсол нечника, выделены маркерные признаки для идентификации линий и гибридоЕ подсолнечника. Предложены высокоточные методы оценки генетической чисто ты партий семян линий и гибридов подсолнечника на основе определения изо ферментов.
Апробация работы и публикация результатов исследований. Результаты ис следований докладывались на Международных конгрессах (1978 г.- США
1980 r.-Испания), пяти Координационных советах (Москва, Бельцы, Одесса, Краснодар), трех семинарах ВДНХ (Москва), ежегодных отчётно - плановых сессиях ученого совета ВНИИМК.
По материалам диссертации опубликовано 74 научных работы общим объемом 44,6 печатных листа, в том числе: 7 авторских свидетельств, книга "Биология, селекция и возделывание подсолнечника" (1991 г.), 7 методических указаний по селекции и семеноводству подсолнечника (1980, 1983, 1989, !990гг.).
Некоторые результаты работы экспонировались на ВДНХ СССР и были удостоины бронзовой медали (1985 г.).
Структура работы. Диссертация изложена в форме научного доклада и состоит из 4 разделов, включая 16 таблиц, 4 рисунка, основне выводы и предложе-ня производству, списк основных опубликованных работ по материалам диссертации.