Введение к работе
Актуальность темы. В мировом земледелии кукуруза возделывается в основном как зерновая культура. По валовому сбору и посевным площадям она занимает третье место, уступая только пшенице и рису. Наряду с кормовым значением зерно кукурузы играет огромную роль как продукт питания. Для этих целей обычно используют зерно различных подвидов высокоурожайных гибридов кукурузы с высоким содержанием крахмала, который состоит из 75% амилопек-тина и 25% амилозы, имеет прямолинейную структуру полимерной цепи, тогда как у восковидной в зерновках содержится 100% амилопектиновый крахмал с разветвленной структурой полимерной цепи крахмала. Зерно подвида восковидной кукурузы - ценное сырье для производства высококачественного амилопек-тина, физико-химические особенности которого придают ему особую ценность и обусловливают особую востребованность.
При этом в настоящее время отечественная селекция не может удовлетворить имеющийся спрос. В Государственном Реестре селекционных достижений, допущенных к использованию в 2010 году, нет ни одного гибрида восковидной кукурузы. Более того, коллекция ГНУ ГНЦ ВНИИ растениеводства имени НИ. Вавилова насчитывает крайне незначительное количество (50 образцов) восковидной кукурузы. Из них изучены по морфобиологическим признакам лишь местные сорта, полученные из стран Юго-Восточной Азии еще в середине прошлого столетия.
В настоящее время отечественные предприятия крахмалопаточной промышленности работают в основном на импортном зерне. Выведение отечественных сортов и гибридов с повышенным содержанием крахмала и амилопектина в зерне актуально и является практически не разработанным направлением отечественной селекции.
В этой связи в Кабардино-Балкарском НИИСХ в период с 2003-2009гг.на базе наработок, сделанных учеными ВНИИ растениеводства имени Н.И. Вавилова, нами созданы и изучены новые самоопылённые линии восковидной кукурузы, которые оценены по основным селекционно-ценным признакам.
Цель исследований. Основной целью наших исследований являлось создание и оценка самоопылённых линий восковидной кукурузы, их последующее изучение для создания новых сортов и гибридов.
В задачи исследований входило:
-
Изучение, выделение и морфо-биологическая оценка самоопыленных линий восковидной кукурузы коллекции ВНИИ растениеводства имени Н.И. Вавилова (г. Санкт-Петербург), КНИИСХ им. П.П. Лукьяненко (г. Краснодар) и КБНИИСХ (г. Нальчик).
-
Оценка общей и специфической комбинационной способности (ОКС и СКС соответственно) новых самоопыленных линий восковидной кукурузы с выделением лучших из них по основным хозяйственно-полезным признакам.
-
Создание простых гибридов и гибридных популяций восковидной кукурузы на основе новых самоопылённых линий с целью выделения перспективных генотипов по содержанию белка, масла, сахара, клетчатки, зольных элементов в зерне для внедрения в производство.
-
Проведение комплексной селекционной и технологической (биохимической) оценки полученных гибридов и гибридных популяций, удовлетворяющих требованиям крахмалопаточной промышленности в качестве сырья для переработки.
Научная новизна работы заключается в комплексном изучении селекционной и технологической (прежде всего биохимической) ценности новых самоопы-
ленных линий восковидной кукурузы и созданных на их основе простых межпи-нейных гибридов, новых сортов селекции КБНИИСХ как источника сырья для крахмалопаточной промышленности. Получены новые сведения об общей и специфической комбинационной способности различных генотипов по биохимическому составу изученных простых гибридов восковидной кукурузы.
Практическая значимость проведенных исследований заключается в выделении самоопылённых линий с высокой комбинационной способностью и комплексом хозяйственно-ценных признаков, создание сортов и гибридов восковидной кукурузы для внедрения лучших в производство. Созданные новые сорта и гибриды восковидной кукурузы обладают повышенной урожайностью и стабильностью, устойчивостью к поражению болезнями и повреждению вредителями. Созданные новые самоопылённые линии, простые гибриды и сорта восковидной кукурузы с повышенной урожайностью, устойчивостью к болезням и вредителям могут быть рекомендованы сельскохозяйственным потребителям в качестве отечественных источников ценного сырья для нужд крахмалопаточной промышленности.
Основные положения, выносимые на защиту:
-
Результаты оценки коллекционных самоопылённых линий восковидной кукурузы по селекционно-ценным признакам;
-
Фенотипическая характеристика количественных и качественных признаков самоопылённых линий;
-
Создание экспериментальных гибридов с высокой урожайностью и высокими значениями биохимического состава зерна;
-
Характеристика перспективных самоопылённых линии с высокими значениями общей и специфической комбинационной способности,
-
Характеристика восковидной кукурузы с красной окраской перикарпа зерновки.
Публикации по теме диссертации. По теме диссертации опубликовано двадцать четыре печатных работ, в том числе 2 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ. Диссертант является соавтором переданного в 2010 году на Государственное испытание сорта восковидной кукурузы Восковидная 1.
Апробация работы. Результаты исследований докладывались на заседаниях методической комиссии КБНИИСХ и на заседаниях Учёного Совета института в 2003-2010 гг., отделе крупяных культур ВНИИ растениеводства им. Н.И.Вавилова в 2009 году. Основные положения диссертации изложены в материалах 1-й международной конференции молодых ученых, аспирантов и студентов «Актуальные и новые направления сельхознауки» (Владикавказ, 2005), Материалах школы молодых ученых «Экологическая генетика культурных растений» (Краснодар, 2005), Материалах Н-й Вавиловской Международной конференции «Генетические ресурсы культурных растений в XXI веке» (Санкт-Петербург, 25-28 ноября 2007), Международная научно-практическая конференция «Золотое наследие академика ВАСХНИЛ М.И.Хаджинова» (Краснодар, 2009), Международная научно-практическая конференция «Роль генетических ресурсов и селекционных достижений в обеспечении динамичного развития сельскохозяйственного производства» (Орёл, 2009), Материалы научно-практической конференции, посвященной 20-летию ГНУ ВНИИ кукурузы (Пятигорск, 2009).
Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 167 страницах текста в компьютерном исполнении и состоит из введения, пяти глав, выводов и предложений селекции и производству, библиографического списка использованной литературы из 131 отечественных и 98 иностранных авторов, приложения. Работа включает 48 таблиц.
