Введение к работе
Актуальность темы. Исключительная изменчивость метеорологических условий, наблюдаемая из года в год в период вегетации растений, их непредсказуемость в количественном отношении и по характеру распределения требует коренного пересмотра принципов моделирования сортов, планирования и организации селекционных программ в условиях Сибири и Казахстана.
В регионах с суровым климатом, значительные посевные площади пшеницы заняты сортами, не отвечающими в полной мере требованиям современного производства и не реализующими достаточно эффективно климатические ресурсы.
Селекция, как наука, носит строго зональный характер, так как сорт способен максимально реализовать свой потенциал продуктивности в определённой экологической нише, характеризующийся ограниченными почвенно-климатическими ресурсами, и при соответствующей интенсификации технологии возделывания сорта (Цильке, 2005).
Цель и задачи исследований. Цель исследования - изучить особенности характера изменчивости и наследования селекционно-ценных признаков у топ-кроссных гибридов мягкой яровой пшеницы в двух экологических зонах и создать новый селекционный материал для условий степи Северного Казахстана и лесостепи Западной Сибири, Россия.
В связи с этим поставлены следующие задачи:
1. Изучить характер изменчивости и наследования:
продолжительности периода всходы - колошение;
длины стебля;
длины верхнего междоузлия;
элементов продуктивности колоса (число зерен колоса; масса 1000 зерен...);
продуктивности растения.
Оценить вклад генетической и средовой изменчивости в общее фенотипи-ческое варьирование признаков.
Оценить общую комбинационную способность родительских форм по элементам продуктивности колоса и растения.
На основе рекомбинации генетического материала эколого-отдалённых форм, создать новый селекционный материал, характеризующийся высокой продуктивностью, устойчивостью к засухе и комплексом других хозяйственно-ценных признаков.
Научная новизна исследований. Впервые одновременно в условиях лесостепи Западной Сибири и степи Северного Казахстана изучена изменчивость и наследование продолжительности периода всходы - колошение, длины стебля, длины верхнего междоузлия и элементов продуктивности колоса и растения мягкой яровой пшеницы.
Дисперсионным анализом оценен относительный вклад генотипической и средовой изменчивости (года, экологические зоны) и их взаимодействие в общее фенотипическое варьирование характера развития и формирования элементов продуктивности мягкой яровой пшеницы в условиях Западной Сибири и Северного Казахстана.
Результаты оценки общей комбинационной способности по элементам продуктивности колоса и растения более целенаправленно позволяет подбирать родительские компоненты для рекомбинационной селекции.
Положения, выносимые на защиту:
Компоненты генотипической и средовой изменчивости в общем фенотипи-ческом варьировании элементов продуктивности колоса и растения.
Роль экологического фактора в изменчивости и наследовании количественных признаков.
Практическая значимость и реализация результатов исследований. Создан перспективный селекционный материал, характеризующийся высокой урожайностью и комплексом хозяйственно-ценных признаков. Новые линии включены в селекционную программу лаборатории генетики СибНИИРС СО РАСХН. Десять линий включены во второй селекционный питомник лаборатории генетики.
Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на 10-й генетико-селекционной школе-семинаре (Новосибирск, 2007 г.), на 5-ой международной научно-практической конференции молодых ученых Сибирского федерального округа «Современные тенденции развития АПК в России» (Красноярск, 2007 г.), на международной научно-практической конференции, посвященной 50-летию основания АО «Казахского агротехнического университета имени С. Сейфуллина» (Астана, 2007 г.) и на конференции, посвященной 120-й годовщине со дня рождения академика Н. И. Вавилова «Вавиловские чтения - 2007» (Саратов, 2007).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 9 научных работ, в том числе две в центральной печати.
Объём и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, предложений и приложений, библиографический список включает 234 наименования. Работа изложена на 150 страницах машинописного текста, содержит 46 таблиц, 13 рисунков.
Экспериментальная часть работы проводилась на опытном поле лаборатории генетики Сибирского научно исследовательского института растениеводства и селекции Сибирского отделения Российской академии сельскохозяйственных наук (СибНИИРС СО РАСХН, Западная Сибирь) и на поле лаборатории мягкой яровой пшеницы в «Научно производственном центре зернового хозяйства им. А. И. Бараева» (Северный Казахстан), в 2006-2007 гг. В эксперимент включены 20 топ-кроссных гибридов полученных при гибридизации шести сортов и трех линий мягкой яровой пшеницы. В качестве материнских форм использовали казахстанские сорта (Целинная 24, Целинная ЗС, Целинная юбилейная, Акмола 2, Астана), а в качестве отцовских форм использовали один сорт Баганская 95 и три линии Сибирская 123, Сибирская 151 и Сибирская 155, характеризующиеся высоким потенциалом продуктивности и другими селекционно-ценными признаками. Измен-
чивость и наследование признаков изучали в полевых условиях (2006-2007 гг.) по методике, разработанной в лаборатории генетики СибНИИРС СО РАСХН. Площадь питания растений - 200 см2 (20 х 10). Повторность 4-х кратная. Предшественник - черный пар, который обрабатывался в соответствии с общепринятой технологией для каждой зоны. Экспериментальные данные обрабатывали статистическими методами по П.Ф. Рокицкому (1967) и Б.А. Доспехову (1985). Степень доминирования определяли по формуле Густафссона и Дормлинг (Gustafsson, Dormling, 1972), и на её основе определяли характер наследования по шкале разработанной Р.А. Цильке (Цильке, Кондратьева, 2005).
Метеорологические условия в целом за годы исследований складывались благоприятно для развития пшеницы, хотя были заметные различия по температуре и осадкам в 2006 и 2007 гг. Так в 2006 г., осадков в степи выпало меньше нормы, а в лесостепи больше нормы, температура была в степи ниже, а в лесостепи выше среднемноголетнеи, а в 2007 г., как в степи, так и в лесостепи температура была выше среднемноголетнеи, а осадков выпало в двух экологических зонах меньше нормы.
