Введение к работе
Актуальность темы. Соя – самая распространенная зернобобовая культура мирового значения. В семенах ее содержится в среднем 36-42% полноценного белка, состоящего из глобулинов и небольшого количества альбуминов, 19-22% полувысыхающего масла и до 30% углеводов. Белок характеризуется высокой усвояемостью, хорошей растворимостью в воде. В 1 кг семян сои 320-450 г протеина, 21 г лизина, 4,8 г метионина, 5,3 г цистеина и 4,9 г триптофана.
Благоприятное сочетание питательных веществ позволяет широко возделывать сою как пищевое, кормовое и техническое растение. В последние годы, из-за упадка производства животноводческой продукции, дефицит пищевых белков усугубляется общим снижением платежеспособного спроса населения. В то же время реализация населению готовых пищевых продуктов и полуфабрикатов на основе соевого белка по ценам в 3-5 раз ниже, чем их мясомолочные аналоги, позволяет обеспечить решение медико-социальной проблемы белкового дефицита в питании россиян.
При добавлении сои в комбикорма, значительно сокращается расход кормов, при этом улучшается качество получаемой животноводческой продукции. Одним из путей решения проблемы дефицита белка для кормовых рационов, а так же удовлетворения потребления населения земли, является получение сортов сои максимально приспособленных к конкретным условиям произрастания.
Основная роль в увеличении производства сои отводится селекции. Основная часть хозяйственно ценных признаков, определяющих урожайность сорта, является число продуктивных узлов, бобов и семян на растении. Таким образом, чрезвычайно возрастает роль генетики количественных признаков, поскольку она является фундаментом для создания новых высокопродуктивных сортов сои. Знание количества генов, их силы, степени и направления доминирования позволит целенаправленно подбирать исходный материал, вовлекаемый в селекционный процесс, и прогнозировать результаты.
Цель и задачи исследований. Целью исследований являлось изучение закономерностей наследования количественных признаков сои и отбор перспективного селекционного материала.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
изучить коллекционный материал сои, провести оценку по ряду хозяйственно-ценных признаков и изучить взаимосвязи между ними;
выделить доноры и источники ценных признаков сои;
подобрать родительские пары, контрастно различающиеся по ряду признаков, и провести гибридизацию;
выполнить биометрический и генетический анализ родительских форм и гибридов F1-F2, выявить тип наследования и количество генов;
дать экономическую оценку выделившимся формам.
Научная новизна. Впервые на юге Ростовской области в условиях недостаточного увлажнения проведен морфо-биологический и корреляционный анализ коллекционных образцов сои по ряду хозяйственно-ценных признаков: высота растений, высота прикрепления нижнего боба, количество боковых ветвей, продуктивных узлов, бобов на растении, четырехсемянных бобов, числа семян на растении семян в бобе и массы 1000 семян. С использованием компьютерных программ генетического анализа установлены закономерности наследования ряда количественных признаков.
Практическая значимость исследований. Изучен коллекционный материал по комплексу хозяйственно-ценных признаков. Среди сортообразцов сои выделены источники большого числа бобов и семян на растении, высокого прикрепления бобов и других полезных свойств.
Установлены корреляционные связи между основными признаками: высотой растения, высотой прикрепления нижнего боба, числом бобов и семян на растении, а так же числом боковых ветвей и продуктивных узлов на растении, которые использовали для формирования модели сорта.
Для селекционной работы отобран перспективный гибридный материал от гибридизации лучших сортов и линий по диаллельной схеме.
Основные положения, выносимые на защиту:
-
Результаты оценки коллекционных образцов сои по комплексу хозяйственно-ценных признаков.
-
Корреляционные взаимосвязи количественных признаков коллекционных образцов.
-
Анализ наследования количественных признаков у гибридов сои F1 и F2.
Апробация работы. Исследования проведены в 2008-2011 гг. в соответствии с планом научно-исследовательских работ ВНИИЗК имени И.Г. Калиненко. Основные положения по теме диссертации ежегодно докладывались на ученых советах ВНИИЗК (2008-2011 г.), 6-й международной конференции молодых учёных и специалистов – «Инновационные направления исследований в селекции и технологии возделывания масличных культур», (Краснодар, 2011 г.), областной конференции ВОГиС (Ростов-на-Дону, 2011), научно-практической конференции АЧГАА (Зерноград, 2011).
По материалам исследований, представленных в диссертации, опубликовано 6 работ общим объемом 32 страницы, в т.ч. одна – в издании, рекомендованном ВАК.
Структура работы. Диссертация состоит из введения, 3 глав, выводов и предложений для селекционной практики, списка литературы из 136 авторов, в том числе 62 иностранных Работа изложена на 126 страницах машинописного текста, включает 15 таблиц, 47 рисунков.
2. ПОЧВЕННО-КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ И
Годы проведения исследований по обеспеченности влагой были неблагоприятными, но 2009 год – в меньшей степени. В 2010 и 2011 годах летний период также характеризовался аномально высокими температурами. Почвенный покров представлен черноземом обыкновенным (предкавказским карбонатным) глинистым малогумусным.
Посев сои в коллекционном питомнике проводили в оптимальные сроки на глубину 5–6 см сеялкой ССФК-7 с шириной междурядий 30 см. Учетная площадь делянки составляла 5 м2. В качестве стандартов использовали местные районированные сорта Донская, Дон 21 и Дива. Гибриды F1 и F2 высевали в гибридном питомнике с родительскими формами в качестве стандартов. Фенологические наблюдения проводили по методике ВИР (1975). Анализировали все растения гибридов F1, по 300–600 – F2 и по 150 – родительских форм.
Для генетического анализа количественных признаков, отвечающих за продуктивность растений, использовали компьютерные программы поиска моделей расщепления (по критерию c2) Gen-3 (Костылев П.И. Иванов В.В 1997) и Генэкспресс, Полиген А (Мережко А.Ф., 2005).
