Введение к работе
Актуальность темы. Улучшение качества зерна озимой пшеницы является одним из приоритетных направлений селекции, результативность которой во многом определяется исходным материалом. При выборе его необходимо учитывать не только генотипический потенциал урожайности и качества зерна, но и степень сохранения их в неблагоприятных условиях среды, частоту формирования высококачественного зерна, реакцию на изменение условий в период формирования и налива зерна, смесительную ценность, реакцию на улучшители и многие другие свойства. Исследования показывают, что сортов и форм пшеницы, сочетающих в одном генотипе все эти свойства практически нет. Поэтому одним из приоритетов селекции и является создать систему сортов суммарно обладающих ими, что позволит управлять урожайностью и качеством зерна в интересах сбалансированного питания населения. Несмотря на актуальность проблем, связанных с обоснованным подбором исходного материала, многие из этих составляющих слабо или совсем не изучались в условиях Нижнего Поволжья. Исходя из этого, представлялось необходимым изучить в интересах селекции некоторые сорта и перспективные линии, созданные в 6 наиболее продуктивно работающих селекцентрах. Цель и задачи исследований. Целью работы являлось выявить уровень и особенности качества зерна, определить степень его сохранения в неблагоприятных условиях у сортов и линий озимой пшеницы, созданных разными авторскими коллективами, оценить их смесительную способность и адаптивность. В задачу исследований входило:
- выявить количественную выраженность показателей качества зерна и их лимитированность у разных по происхождению сортов и линий для разработки оптимальных схем гибридизации;
- оценить смесительную способность сортов и линий, обосновать оптимальные соотношения компонентов в смесях и выявить сорта-улучшители;
- изучить взаимосвязь между признаками качества зерна на фенотипическом и генотипическом уровнях, а также их информативность в зависимости от условий вегетационного периода;
- определить вклад генотипа, условий года и агрофона в формирование качества зерна;
- оценить адаптивность и реакцию на индекс среды сортов и линий по критериям качества зерна.
Основные положения, выносимые на защиту:
1) качество зерна и его особенности на сортовом уровне в зависимости от условий его формирования;
2) смесительная ценность сортов по физическим свойствам теста;
3) информативность показателей качества зерна и взаимосвязь между ними в зависимости от условий вегетационного периода;
4) вклад генотипа, условий года и агрофона в формирование качества зерна;
5) адаптивность и реакция на индекс среды сортов и линий озимой пшеницы по критериям качества зерна.
Научная новизна. Выявлены лимитированные признаки качества зерна (содержание клейковины, удельная работа деформации теста), различия между сортами разных оригинаторов по SDS-тесту, качеству клейковины и амилазной активности. Наиболее продвинутым признаком является качество клейковины, проблемным – конфигурация альвеограмм. Показаны особенности качества зерна, сформированного в условиях сухих и влажных лет в разрезе сортов и линий, созданных в 6 селекционных центрах. Сорта формируют зерно по качеству на уровне филлеров, улучшителями могут быть только 2 (Левобережная 2, Донская безостая) из 26 изученных. Эффективность улучшения зависит от условий года и технологических достоинств реципиента. Показана взаимосвязь между признаками на фенотипическом и генотипическом уровнях в зависимости от условий года в богарных и орошаемых условиях. Между содержанием и качеством клейковины четко прослеживается неблагоприятная для отборов сопряженность, Доказано, что качество хлеба в большей степени зависит от содержания клейковины, чем от ее качества. Сопряженность технологических характеристик с показателями хлебопекарных достоинств слабая или вообще отсутствует. Обоснована минимальная система признаков для оценки селекционного материала, которая включает содержание клейковины в муке, вязкость клейстеризованной суспензии и площадь, ограниченную альвеограммой. Преобладающая роль генотипа проявляется лишь в определении количественной выраженности показателей амилолитической активности зерна (h,Vg). Основной же вклад в большинство качественных характеристик вносят условия года. Выявлены гомеостатичные и фенотипически стабильные сорта по урожайности, содержанию и качеству клейковины, характеристикам физических свойств теста. Изучена реакция сортов на индекс среды, спрогнозирован порядок расположения некоторых из них по результативным признакам в комфортных и дискомфортных условиях.
Практическая ценность работы. Выявлены лимитированные и информативные признаки, обоснована минимальная система оценки качества зерна в процессе селекции на основе корреляционного, ковариационного и факторного анализов. Выявлено слабое соответствие технологических оценок с данными хлебопекарного анализа. Идентифицированы сорта-доноры, показана зависимость смесительной способности сортов и линий от условий года и соотношения компонентов в смесях. Дана характеристика сортов и линий по технологическим достоинствам и адаптивности, показана их реакция на изменение условий среды.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 7 работ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов, предложений и рекомендаций, списка литературы и приложений. Текст изложен на 184 страницах компьютерного набора, иллюстрирован 79 таблицами и 4 рисунками. Список используемой литературы содержит 197 источников, в том числе 29 на иностранных языках.
