Содержание к диссертации
Введение
1. История, обоснование, состояние и пути развития селекции и семеноводства подсолнечника (обзор литературы) 8
1.1. Гетерозис и его практическое использование в сельскохозяйственном производстве 8
1.2. Основные теории и гипотезы гетерозиса 11
1.3. Мужская стерильность и ее использование в селекции и семеноводстве 17
1.4. Состояние и пути развития первичного и промышленного семеноводства родительских линий и гибридов подсолнечника 29
2. Условия, исходный материал и методика проведения исследований 42
2.1. Почвенно-климатические условия проведения исследований 42
2.2. Исходный материал, методика и техника проведения опытов 45
3. Селекция и первичное семеноводство родительских линий подсолнечника 50
3.1. Селекция и первичное семеноводство ЦМС линий подсолнечника 50
3.2. Селекция и первичное семеноводство Rf-линий подсолнечника 62
4. Влияние условий выращивания семян родительских линий на участках размножения и участках гибридизации 77
4.1. Влияние густоты стояния растений ЦМС- и Rf-линий на продолжительность периода вегетации и урожайность семян 77
4.2. Влияние крупности семян и глубины посева на продуктивность родительских линий 84
4.3. Урожайность и посевные качества гибридных семян в зависимости от густоты стояния растений ЦМС- и Rf-линий 91
5. Завязываемость и выход кондиционных семян с участков гибридизации при различном соотношении рядков ЦМС-и Rf-линий 101
5.1. Завязываемость и урожайные свойства гибридных семян подсолнечника в зависимости от схем посева ЦМС- и Rf-линий... 101
6. Хозяйственная и биоэнергетическая оценка новых гибридов подсолнечника 109
Выводы 114
Практические рекомендации 117
Список использованной литературы 118
Приложения 144
- Гетерозис и его практическое использование в сельскохозяйственном производстве
- Состояние и пути развития первичного и промышленного семеноводства родительских линий и гибридов подсолнечника
- Селекция и первичное семеноводство ЦМС линий подсолнечника
- Влияние густоты стояния растений ЦМС- и Rf-линий на продолжительность периода вегетации и урожайность семян
Введение к работе
Актуальность исследований. Подсолнечник в России является основным источником пищевого растительного масла и высокобелковых кормов для животноводства. Ежегодно подсолнечник занимает 70-80 % посевных площадей, занятых под масличными культурами. Доля России в мировом производстве подсолнечника составляет 10-12 %, в переработке 5,5-6,0 %.
Почвенно-климатические условия зоны недостаточного увлажнения России, куда территориально входит и Ростовская область, благоприятны для возделывания и получения высоких урожаев подсолнечника. Высокая доходность и рентабельность его производства привели в последние годы к необоснованному увеличению площадей посева с 450 тысяч до 1 млн. 200 тыс. гектаров в хозяйствах всех форм собственности. Но расширение посевных площадей не привело к увеличению урожайности подсолнечника. Однако, нарушение научно-обоснованных севооборотов ухудшило водный и питательный режимы растений, привело к накоплению инфекционного начала, опасных вредителей и болезней, которые снижают урожайность этой ценной масличной культуры.
Одним из реальных путей увеличения производства маслосемян является расширение посевных площадей под гибридами подсолнечника. Селекционерами Донской опытной станции масличных культур им. Л.А. Жданова ВНИИМК созданы высокопродуктивные гибриды подсолнечника различных групп спелости, которые внесены в Госреестр селекционных достижений России порекомендованы к возделыванию в основных зонах производства подсолнечника, а также Украине, Молдавии и Белоруссии. От сортов популяций гибриды подсолнечника отличаются более высокой урожайностью, выравненностью по высоте растений, наклону корзинки, цветению, созреванию, выносливостью и устойчивостью к болезням и вредителям, лучшей приспособленностью к комбайновой уборке. В последние годы гибриды подсолнечника в хозяйствах Ростовской области высеваются на площади 200-
5 250 тыс. га, из них под гибридами Донской селекции занято 150-180 тыс. гектаров.
Для более широкого внедрения гибридов подсолнечника в сельскохозяйственное производство необходимо иметь высококачественные семена родительских линий и гибридов первого поколения, которые можно получить только при четко отработанной системе их производства в звеньях первичного и промышленного семеноводства.
В связи с этим возникла необходимость в разработке и совершенствовании отдельных элементов системы первичного и промышленного семеноводства ЦМС- и Rf-линий подсолнечника, а также технологии выращивания семян гибридов первого поколения на участках гибридизации для зоны недостаточного увлажнения Ростовской области с учетом их биологических особенностей. На решение этой актуальной проблемы и были направлены наши исследования. Они проводились в 1999-2002 гг. в соответствии с заданиями государственных и ведомственных программ НИР по проблеме 0.51.15 (№ регистрации темы 880015414) и программы «Масло» ( № гос. регистрации 01880015403).
Цель и задачи исследований. Основной целью проведенных исследований являлось совершенствование отдельных элементов селекции и первичного семеноводства ЦМС- и Rf-линий, а также технологии выращивания семян гибридов первого поколения на участках гибридизации в условиях Ростовской области. При выполнении этой работы предусматривалось репшть следующие задачи:
создать и изучить хозяйственно-ценные признаки лучших ЦМС- и Rf-линий подсолнечника и на их основе вывести новые высокопродуктивные гибриды;
изучить влияние условий выращивания семян родительских линий на участках размножения в звеньях их первичного семеноводства;
установить влияние густоты стояния растений родительских линий на урожайность и посевные качества гибридных семян;
определить продуктивность растений материнских линий подсолнечника в зависимости от крупности семян и глубины их посева на участках гибридизации;
определить завязываемость и выход кондиционных семян при различных схемах посева ЦМС- и Rf-линий на участках гибридизации с одно-корзиночными и ветвистыми отцовскими формами;
провести хозяйственную и биоэнергетическую оценку новых гибридов подсолнечника.
Научная новизна исследований. Проведена комплексная оценка ранее выведенных и новых ЦМС- и Rf-линий подсолнечника по хозяйственно-ценным признакам, на основе которых выделены наиболее ценные линии, включенные в селекционную программу по созданию новых высокопродуктивных гибридов подсолнечника.
Для зоны недостаточного увлажнения Ростовской области разработаны и усовершенствованы схемы первичного и промышленного семеноводства родительских линий и технологии выращивания семян гибридов первого поколения, которые отличаются новизной и имеют теоретическое и практическое значение для селекции и семеноводства подсолнечника.
Определены оптимальные условия выращивания родительских линий на участках размножения, обеспечивающие максимальный выход кондиционных семян.
Для однокорзиночных и ветвистых восстановителей фертильносте установлено оптимальное соотношение рядков материнских и отцовских линий подсолнечника на участках гибридизации.
Научная новизна проведенных исследований подтверждена высокой результативностью исследований, которые явились теоретической основой при создании с участием соискателя новых самоопыленньгх линий и гибридов подсолнечника: Донской 1448, Партнер, Донской 151, Престиж, включенных в Государственный реестр селекционных достижений России. Гибриды Донской 962 и Партнер внесены в Госреестр Республики Беларусь.
Практическая значимость результатов исследований. Разработана и предложена семеноводческим хозяйствам Ростовской области схема и технология семеноводства ЦМС- и Rf-линий на участках размножения и участках гибридизации гибридов с однокорзиночными и ветвистыми отцовскими формами.
Созданы качественно новые ЦМС- и Rf-линии, лучшие из которых — ВД 1448, ВД 352, ВД 1137, ВД 151, ВД 25, ВД 255 включены в селекционную программу создания принципиально новых высокопродуктивных гибридов подсолнечника, адаптивных к природным условиям Ростовской области.
Полученные данные включены в методические руководства по производству семян первого поколения гибридов Донской селекции.
С участием соискателя создано 5 гибридов подсолнечника, включенных в Госреестр селекционных достижений и рекомендованных к возделыванию в различных регионах России, Украины и Белоруссии. Получено 12 авторских свидетельств и 11 патентов на родительские ЦМС- и Rf-линии, а также 2 патента на новые гибриды подсолнечника.
Апробация работы и публикации результатов исследований. Основные результаты исследований докладывались на заседаниях научного совета Донской опытной станции масличных культур им. Л.А. Жданова и научных конференциях ВОГиС г. Ростов-на-Дону (2000, 2001, 2003 гг.) и г. Санкт-Петербург (2000 г.), III Международном симпозиуме «Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования» (1999, 2003 гг.), Международной научно-практической конференции «Технологические свойства новых гибридов и сортов масличных культур» (г. Краснодар, 2003 г.).
Полученные экспериментальные данные использованы при составлении методических указаний и рекомендаций по выращиванию семян первого поколения гибридов подсолнечника Донской селекции.
По материалам диссертации опубликовано 16 научных работ.
Гетерозис и его практическое использование в сельскохозяйственном производстве
Явление гетерозиса, которое проявляется в увеличении мощности роста и продуктивности гибридных растений по сравнению с исходными родительскими формами, известно давно (Кельрейтер И.Г., 1940).
В настоящее время одной из важнейших проблем сельскохозяйственного производства является широкое практическое использование гетерозиса как источника резкого повышения продуктивности возделываемых культур. Проявление гетерозиса установлено почти у всех культурных растений (Ло-башев М.Е., 1967). В последние десятилетия селекционная работа на гетерозис внесла существенный вклад в повышение производства продуктов питания и увеличение кормовой базы животноводства. Наиболее удачно явление гетерозиса используется у таких культур как кукуруза, сорго, сахарная свекла, клещевина, огурцы, лук, томаты и др. Убедительным примером эффективного использования гетерозиса служат гибриды кукурузы, широкое внедрение которых в производство позволило повысить урожайность этой культуры на 20-50 % (Галеев Г.С., 1956, 1960, 1968; Хаджинов М.И., 1956, 1959, 1967; Мирюта Ю.П., 1966; Лобанов П.П., 1968; Соколов Б.П., 1968; Мусий-ко А.С., 1968 и др.).
Гибриды зернового сорго дают прибавку урожая зерна до 20-30 % в сравнении с сортами (Малиновский Б.Н., 1962, 1968; Культепова Е.П., 1966; Орлов В.М., 1966; Исаков Я.И., 1976; Гурский Н.Г., 1984), а сорго-суданковые гибриды превышают по урожаю зеленой массы стандартные сорта суданской травы на 100-150 ц/га и по выходу сена на 40-50 ц/га (Шепель Н.А., 1968; Драненко И.А., 1968; Исаков Я.И., 1976; Гурский Н.Г., 1998). Внедрение в производство гибридов сахарной свеклы позволило получать без особых затрат дополнительно до 25-45 ц/га корнеплодов при сахаристости на 0,6-0,8 % и сбору сахара на 10-12 ц/га больше, чем у районированных сортов (Мазлумов А.Л., 1968; Неговский Н.А., 1968,1969; Лутков А.Н., 1968; Гуцуляк Е.К., Ханган А.С., 1972; Гуцуляк Е.К., 1977).
Селекция на гетерозис экономически выгодна только у тех культурных растений, которые имеют небольшую норму высева семян на единицу площади, и без особых дополнительных затрат можно получать большое количество гибридных семян с тем, чтобы затраты на производство гибридных семян значительно перекрывались стоимостью дополнительного урожая.
В последнее десятилетие ученые многих стран работают над созданием гибридов пшеницы. Успешное решение этой проблемы и внедрение в производство высокопродуктивных гибридов пшеницы позволит значительно повысить урожайность и качество продукции этой культуры, являющейся основной хлебной культурой для человечества. Многие исследователи отмечают, что гибриды пшеницы первого поколения в большинстве случаев отличаются повышенной продуктивностью зерна. При этом гетерозис по отношению к более урожайным родителям в опытах ряда исследователей достигал 10-60 % (Лукьяненко П.П., 1970, 1973; Вареница Е.Т., Иванова СВ., 1968; Орлов В.М., 1968; Малиновский Б.Н., Кульчицкая О.А., 1968; Пухаль-ский А.В., Зимина Т.К., Богомолова З.А., 1968; Зарубайло Т.Я., 1968; Пын-зарь С.Л., Чебан Г.Ф., 1969; Лукьяненко П.П., Тимофеев В.Б., 1970, 1970а; Федин М.А., 1970, 1973; Агеев А.Н., 1972; Лыфенко С.Ф., Абакуменко А.В., Омирова Г.К., 1972, 1973; Пынзарь С.Л., Кравченко В.И., Чебан Г.Ф., 1972, 1974; Дорофеев В.Ф., 1977; Семинел В.Л., 1977 и др.).
Гетерозисная селекция является мощным рычагом повышения продуктивности и других сельскохозяйственных культур. Так, высокий уровень гетерозиса был обнаружен у яровой пшеницы, который по отношению к средней продуктивности родителей составлял 10-30 % (Неттевич Э.Д., 1970, 1971, 1977; Гуляев Г.В., Кызласов В.Г., Родионов Н.В., 1971; Артамонов В.Д., 1972; Ткачева Н.А., 1974; Ильина Л.Г., 1977 и др.). В опытах В.Д. Кобылянского межсортовые гибриды озимой ржи превосходили исходные сорта на 20-60 % (Кобылянский В.Д., Косов Ю.А., 1971; Кобылянский В.Д., 1974, 1977). Высокая степень гетерозиса выявлена при изучении гибридов ячменя. У отдельных комбинаций скрещивания прибавка урожая составляла 20-35 % (Зенищева Л.С., 1971; Гаркавый П.Ф., Турчин В.П., Назаренко Я.К., 1972, 1973). Высокий уровень гетерозиса отмечен у гибридов клещевины. Как сообщают исследователи, у лучших комбинаций скрещивания он достигал до 30-32 % (Воскобойник Л.К., 1966, 1967, 1972, 1972а; Подкуйченко Г.В., 1966, 1969, 1977). Высокий гетерозис у гибридов первого поколения проявляется и у других культур (Горина Е.Д., 1977; Ильин В.А., 1977; Колот В.Н., 1977; ЛубенецПА., 1977).
Большие успехи достигнуты по изучению и использованию гетерозиса в овощеводстве (Брежнев Д.Д., 1964, 1966, 1976; Даскалов Х.С., 1966, 1978; Ткаченко Ф.А., 1963, 1964; Гусева Л.И., 1964; Лисицын В.Н., 1965; Полу-мордвинова И.В., 1977 и др.). Экономическая выгода практического использования гетерозиса установлена более чем у двадцати овощных культур.
Успешно применяется проявление эффекта гетерозиса в животноводстве. В настоящее время используются в производстве двойные межлинейные скрещивания свиней, крупного рогатого скота, кур, индеек, тутового шелкопряда и других животных (Ростовцев Н.Ф., 1965; Мирюта Ю.П., 1966; Те-решкоГ.Т., 1977; Тихонов В.Н., 1977).
Приведенные литературные данные показывают, что использование гетерозиса является одним из самых эффективных методов повышения урожайности различных сельскохозяйственных культур и продуктивности животных. По этой причине дальнейшее изучение и использование этого явления заслуживает всестороннего внимания, так как является в настоящее время одним из наиболее прогрессивных методов селекции сельскохозяйственных растений и животных.
Состояние и пути развития первичного и промышленного семеноводства родительских линий и гибридов подсолнечника
Семеноводство — отрасль растениеводства, занимающаяся массовым размножением семян сортов и гибридов сельскохозяйственных культур при сохранении их чистосортносте, биологических и урожайных качеств (СЭС, 1981). Основная задача гибридного семеноводства подсолнечника — поддержание и сохранение высокого уровня генетической чистоты и биологической ценности тех хозяйственно-ценных признаков, которыми обладают родительские линии.
Семеноводство родительских линий гибридов, а также получение гибридных семян на участках гибридизации в условиях свободного опыления предъявляет к селекционерам и семеноводам особые требования по соблюдению всех технологических приемов их выращивания.
В связи с внедрением гибридов в сельскохозяйственное производство семеноводство гибридного подсолнечника выделилось в отдельную отрасль сельского хозяйства со своими проблемами и трудностями (Воскобойник Л.К., Бочкарев Н.И., Хатит А.Б., 1981; Вронских М.Д.., 1987).
Поддержание и повышение сортовой чистоты (типичности) семян гибридов и их родительских форм, высокой степени стерильности ЦМС-линий, восстановительной способности отцовских форм, высокой выравненности по всем морфологическим и биологическим признакам растений, сохранение эффекта гетерозиса по урожайности и другим важным хозяйственным признакам - основная задача гибридного семеноводства.
Гибридное семеноводство принципиально отличается от семеноводства сортов популяций подсолнечника и семеноводства гибридов кукурузы. Это вызвано энтомофильным характером опыления и связанной с этим сложностью поддержания высокого уровня генетической ценности и биологической чистоты семян первого поколения гибридов и их родительских форм.
Ценные качества и свойства созданных межлинейных гибридов подсолнечника можно использовать в полной мере только в том случае, если на поля товаропроизводителей поступают высококачественные семена, выращенные с соблюдением всех правил семеноводства.
Практика показывает, что все работающие в системе семеноводства структуры должны быть заинтересованы в обеспечении гарантии получения высококачественных гибридных семян.
В связи с этим именно на решение проблемы семеноводства должны быть направлены все усилия, так как внедрение гибридного подсолнечника в производство будет успешным только при хорошо налаженном семеноводстве. Даже самые высокоурожайные гибриды не проявят свои потенциальные возможности при плохом качестве семян.
Перестройка в аграрном секторе экономики не могла не сказаться и на конкретной области растениеводства и его основной составляющей — семеноводстве, которое находится сейчас в глубоком кризисе.
Структурные изменения в экономике сельского хозяйства не привели к ожидаемым результатам. Увеличение негосударственного сектора при одновременном падении производства не могло оказать положительного влияния на создание нового платежеспособного класса собственников. Несвоевременные расчеты с производителями семян привели к дисбалансу производства и продажи семян.
Финансовое положение хозяйств всех форм собственности не позволяет приобретать семена высоких репродукций новых сортов популяций и высокопродуктивных гибридов подсолнечника. По этой причине неудовлетворительно осваиваются в производстве новые более урожайные сорта и гибриды и, как результат, слабо реализуются достижения селекции. Несоответствие между спросом и предложениями на семена отразилось и на научном потенциале отрасли. Ежегодно Госкомиссия по сортоиспытанию и охране селекционных достижений рекомендует по регионам России новые гибриды подсолнечника, но в силу своей неплатежеспособности товаропроизводители не в состоянии их приобретать, а это значит, что невозможно наладить систему семеноводства этой ценной масличной культуры.
Селекция и семеноводство подсолнечника, как и других сельскохозяйственных культур, в советские времена развивались на приоритетном государственном финансировании. В настоящее время финансирование селекционных программ осуществляется в основном за счет производственной деятельности (80-85 %) и только 15-20 % используется бюджетных средств.
Как подтверждает зарубежная практика, высокой эффективности селекционно-семеноводческой работы с подсолнечником можно достигнуть за счет частичной или же полной коммерциализации селекционно-семеноводческой работы с подсолнечником. В настоящее время в сети Российской академии сельскохозяйственных наук уже работают около 60 коммерческих семеноводческих фирм (Саленков С.Н., Смирнова Л.А., 1999).
Положительный опыт накоплен по организации и работе научно-производственных систем (НПС) по семеноводству подсолнечника на Донской опытной станции масличных культур им. Л.А. Жданова ВНИИМК, фирмами «Семена Дона», «Российская гибридная индустрия» и др. Положительный опыт по семеноводству гибридов подсолнечника накоплен в Вейделевском институте подсолнечника (ВИЛ) - бывшей Белгородской опытной станции ВНИИМК и фирмой «Российская гибридная индустрия». В этих коммерческих организациях работают селекционеры, семеноводы, технологи, специалисты по защите растений. Замыкают эту систему хозяйства, которые покупают гибридные семена для выращивания товарной продукции на своих полях. Так на Донской опытной станции ВНИИМК и ВИЛ ежегодно закладывается в хозяйствах до 3,0-3,5 тыс. га участков гибридизации. Гибридными семенами Fi обеспечиваются хозяйства Ростовской, Воронежской, Волгоградской, Белгородской, Липецкой и других областей России.
Система семеноводства гибридного подсолнечника в нашей стране строится на двухзвенной основе, при которой научно-исследовательские учреждения выращивают семена родительских форм гибридов всех репродукций, а специализированные семеноводческие хозяйства занимаются производством семян первого поколения гибридов (Бочкарев Н.И., 1981; Бур-лов В.В., 1983; Вронских М.Д., 1989).
В настоящее время принятый в 1997 г. закон Российской Федерации «О семеноводстве» предусматривает следующие категории семян: оригинальные, элитные и репродукционные (для гибридов — семена первого поколения Fi). Оригинальные и элитные семена родительских линий выращивают учре-ждения-оригинаторы гибридов.
Семеноводческие хозяйства под научно-методическим руководством селекционных учреждений выращивают на участках гибридизации семена первого поколения гибридов подсолнечника по договорам с оригинаторами. Выращенные семена подрабатываются и доводятся до посевных кондиций на семяочистительных линиях и семзаводах научно-исследовательских учреждений или в спецсемхозах.
Селекция и первичное семеноводство ЦМС линий подсолнечника
Успех гетерозисной селекции подсолнечника во многом зависит от того, насколько богат генетический фонд самоопыленных линий с высокой комбинационной способностью, которые используются для создания высокопродуктивных гибридов (Анащенко А.В., 1969; Бурлов В.В., 1970; Воско-бойник Л.К., 1975; Шкорич Д., 1976).
Самоопыление давно интересует селекционеров, работающих с перекрестноопыляющимися культурами. При исследовании действия самоопыления и перекрестного опыления еще Чарльз Дарвин отмечал, что «... перекрестное опыление обыкновенно вызывает благоприятное действие, а самоопыление вредное ...». В дальнейшем результаты множества экспериментов и практика сельского хозяйства подтвердили это положение.
На подсолнечнике впервые метод инцухта был теоретически обоснован и практически применен на Саратовской опытной станции в 1913 году Е.М. Плачек (1927, 1930, 1935). Применяя этот метод, были получены высокопродуктивные самоопыленные линии, которые были использованы для получения гибридов при свободном цветении. В последующие годы метод самоопыления использовали многие отечественные и зарубежные селекционеры.
Исследованиями была показана возможность создания ценных в хозяйственном отношении самоопыленных линий. Было доказано, что инцухт-метод быстро разлагает гетерозиготные популяции и позволяет регулировать опыление в желаемом направлении. Ежегодное самоопыление дает возможность сравнительно быстро очистить популяцию от нежелательных генов и выделить растения, выровненные по морфобиологическим признакам и свойствам. Однако вначале работы по самоопылению подсолнечника носили методический характер и полученные линии не нашли практического применения в селекции, так как в то время не были известны надежные источники мужской стерильности, которые можно было бы использовать для получения гибридных семян. Поэтому эти исследования были практически приостановлены.
В 80-е годы вопрос об использовании самоопыления в гетерозиснои селекции подсолнечника вновь привлек внимание селекционеров. Это было вызвано появлением классических работ по гетерозиснои селекции кукурузы, сорго, сахарной свеклы, а также выделением из имеющегося генофонда подсолнечника источников мужской стерильности, которые открывают перспективы получения гибридных семян на базе мужскистерильных самоопыленных линий (Бурлов В.В., 1970, Анащенко А.В., 1974, 1977; Пимахин В.Ф., 1976;ВоскобойникЛ.К., 1977,1978 и др.).
Необходимо отметить, что получение самоопыленных линий и их применение в гетерозиснои селекции исследователями в основном проводились на высокорослых формах подсолнечника с высотой стебля 140-200 см.
Значительный интерес для гетерозиснои селекции представляют низкорослые формы подсолнечника с высотой стебля 70-100 см, полученные академиком ВАСХНИЛ Л.А. Ждановым (1970). Полученные низкорослые формы по основным хозяйственно-ценным показателям находятся почти на одном уровне с высокорослыми сортами.
Основным лимитирующим фактором при возделывании сельскохозяйственных культур в Ростовской области является недостаток влаги в почве в период вегетации растений. В связи с этим селекционные программы Донской опытной станции ВНИИМК по подсолнечнику направлены на получение исходного материала, способного даже в условиях недостаточного и неустойчивого увлажнения нормально развиваться и выдерживать высокие температуры и недостаток влаги в период вегетации этой ценной масличной культуры. При создании самоопыленных линий основное внимание уделяется тем линиям, которые обладают широкой генетической основой и хорошо адаптированы к местным условиям. После оценки их комбинационной способности по всем хозяйственно-ценным признакам лучшие из них могут быть использованы при создании низкорослых и обычных по высоте гибридов подсолнечника.
В своих исследованиях для получения самоопыленных линий в качестве исходного материала нами использовались в основном низкорослые и обычные по высоте стебля формы подсолнечника местной селекции, образцы из мировой коллекции ВИР, а также сорта, гибриды и селекционные номера других научно-исследовательских учреждений нашей страны и зарубежной селекции.
Полевые исследования проводились по общепринятой методике, разработанной для подсолнечника. В течение вегетации растений проводились фенологические наблюдения, на учетной площади делянок учитывалась ветвистость растений, повреждение вредителями и болезнями. Кроме этого линии характеризовались по следующим признакам: дружность всходов, вы-равненность, одновременность цветения и созревания, облиственность, высота растений, диаметр корзинки, масса 1000 семян, лузжистость семян, содержание масла в ядре и семянке, панцирность.
На основании лабораторно-полевых оценок выделялись лучшие самоопыленные линии, которые в дальнейшем использовались для получения более старших инцухт-поколений. Для самоопыления брали 3-5 растений по каждой линии, которые в начале распускания краевых цветков изолировали бумажными полупергаментными изоляторами. В период цветения изолированных растений производилось 2—3-кратное переопыление цветков подсолнечника в пределах одной корзинки, чтобы создать благоприятные условия для обеспечения более полного явления гейтеногамии. Кроме этого ежегодно проводилась работа по закладке новых самоопыленных линий на сортах и номерах подсолнечника, которые находятся на завершающем этапе селекционного процесса. Ежегодно в питомниках самоопыленных линий проходят изучение более 1500 линий различных инцухт-поколений (Ii-Ie).
Одновременно с изучением линий по хозяйственным признакам проводили их оценку по комбинационной способности (КС) методом топкросса, начиная с (Іі-Із). Лучшие по КС линии переводили на стерильную основу Н. petiolaris, которая легко передает мужскую стерильность создаваемым аналогам и обеспечивает высокую завязываемость семян не только под бумажными изоляторами, но и при свободном цветении. Такая методика позволила получить ценные для гетерозисной селекции ЦМС-линии (табл. 3.1.1).
Влияние густоты стояния растений ЦМС- и Rf-линий на продолжительность периода вегетации и урожайность семян
Согласно литературным данным, у некоторых гибридов при выращивании семян первого поколения возникают затруднения, связанные с разновременным цветением растений родительских линий. Несовпадение цветения родительских линий на 7-8 дней заставляет селекционеров и семеноводов разрабатывать дополнительные приемы совмещения цветения, а это, как правило, ведет к дополнительным затратам.
Установлено, что если несовпадение цветения родительских линий превышает 7-8 дней, то посев необходимо проводить в два срока. В этом случае для того, чтобы совместить сроки цветения ЦМС- и Rf-линий на участке гибридизации в первый срок высевают более позднецветущую линию, а затем через определенное число дней другую, у которой период вегетации «всходы - цветение» проходит значительно раньше.
Практически посев родительских форм на участках гибридизации больпшнства иностранных гибридов проводят в разные сроки, с разрывом от 5 до 8-Ю дней (Бочкарев Н.И., 1985).
В 1996 году в Белореченском районе Краснодарского края было проведено изучение влияния сроков посева родительских линий гибридов Каргил 207 и Ригасол селекции фирмы «Каргил» (США) на наступление фаз вегетации, продолжительность цветения и завязываемость семян. Было установлено, что одновременный посев родительских линий гибрида Каргил 207 при схеме 10 : 2 обеспечил максимальную завязываемость семян — 68,2 %, а родительские линии гибрида Ригасол лучше высевать в два срока: один ряд опылителя необходимо сеять в оптимальный срок, а материнскую форму и второй ряд опылителя — после появления всходов растений первого срока посева (Дружина В.К., 2003).
У некоторых отечественных гибридов посев родительских линий на участках гибридизации также проводится в разные сроки. Так у созданных селекционерами ЦБ ВНИИМК тройных гибридов Юпитер, Кубанский 341 и простого гибрида Триумф посев родительских форм проводится в два срока. Для совмещения сроков цветения в первый срок высевают отцовскую форму гибридов Триумф и Юпитер. Сразу после появления всходов растений ранее высеянной отцовской формы и маркерных рядков маячной культуры (ячмень, горох, соя) проводят посев семян материнской линии. При этом посевной агрегат движется, ориентируясь на маркерные рядки маячной культуры. Как отмечают оригинаторы гибридов, при посеве родительских линий на участках гибридизации важно соблюдать последовательность всех операций во время посева, чтобы не нарушить соотношение рядков материнских и отцовских форм гибридов (Методическое руководство по производству семян Fi гибридов Юпитер, Кубанский 341, Триумф. Краснодар, 2003, 2004).
Таким образом, проблема совмещения периода цветения родительских линий на участках гибридизации является очень важной и актуальной, так как от нее зависит разработка схемы и сроков посева ЦМС- и Rf-линий с тем, чтобы повысить выход гибридных семян с участка гибридизации.
У гибридов, созданных селекционерами Донской опытной станции ВНИИМК, посев родительских линий на участках гибридизации проводится в один срок. Для этого уже в период селекции ЦМС- и Rf-линий в обязательном порядке строго контролируется период вегетации константных линий «всходы - цветение». По этой причине уже на начальном этапе создания гибридов в скрещивание привлекаются только те самоопыленные линии, у которых совпадает период вегетации «всходы — цветение» или же различается не более чем на 3-5 дней.
Так у гибрида Орион при густоте стояния растений 20 тыс/га, по нашим данным, цветение материнской линии наступает через 64 дня после появления всходов, а цветение отцовской формы — на 3 дня раньше (табл. 4.1.1).
Представленные в таблице 4.1.1 данные показывают, что при загущении материнской линии с 20 до 60 тысяч растений на 1 гектаре наблюдается сокращение периода вегетации «всходы — полное цветение» до 61 дня, а у отцовской однокорзиночной формы - до 58 дней.
У гибрида Донской 22 после появления полных всходов различий по интенсивности роста ЦМС- и Rf-линий не наблюдалось даже с увеличением густоты стояния растений до 60 тыс/га. Родительские линии этого гибрида имеют более короткий период вегетации и отличаются в силу своей низко-рослости по некоторым биологическим свойствам от исходных форм гибрида Орион. Период вегетации материнской линии ВД 22А до наступления полного цветения составляет 54-55 дней, а у материнской линии гибрида Орион — 61-64 дня, т. е. различается на 7-9 дней, а у отцовской формы — 10-14 дней.
Период вегетации «всходы — цветение» у родительских линий гибрида Донской 22 различается на 1-5 дней. Установлено, что при загущении ЦМС-линии ВД 22 А от 20 до 60 тысяч растений на одном гектаре цветение наступает на 1 день раньше, чем при густоте стояния растений 20 тыс/га, а ветвистая отцовская форма этот период вегетации сокращает на 3-4 дня, что особенно важно для обеспечения хорошего пыльцевого режима при оплодотворении трубчатых цветков материнских растений (табл. 4.1.1).
На участке гибридизации гибрида Донской 1137 всходы растений материнской линии ВД 1137 А появляются на 1—2 дня раньше, чем у отцовской линии ВД ПО Rf при густоте 20 тыс/га (приложение 4). При загущении растений родительских линий от 20 до 60 тыс/га принципиальных различий не выявлено при изучении характера их развития и наступления цветения и созревания. Они такие же, как и у гибридов Орион и Донской 22 с той лишь разницей, что сами родительские линии различаются по физиологическим и биологическим признакам и свойствам.
