Введение к работе
Актуальность исследований
Для создания ценного исходного материала и ускорения селекционного процесса по выведению новых высокоурожайных, качественных и адаптивных сортов репчатого лука нами поставлена задача использования различных способов селекции» как традиционных, широко применяемых в практической селекции лука, так и новых, раноэ вовсе не яспользуемых.
Цель и задачи исследований
Основной целью наших исследований являлось создание ценного «сходного материала для практической селекции репчатого лука с ис~ толкованием различных способов традиционной и радикальной СеЛеК-ВІИ.
Осуществление цели достигалось постановкой следующих задач:
разработать модель сорта репчатого лука для условий soro-юстона Казахстана;
изучить биологии цветения, эмбриогенез и семяобраэование;
создать и "изучить возможности инцухт линий;
определить возможности комбинационной селекции на основе (арных и поликроссных скрещиваний с привлечением в качестве роди-ельских форм сортов мировой коллекции В!1Р, инбредных линий и му-'антных форм, а таклз межвидовых скрещиваний, где отцовскими фор-іами используются дикорастущие и многолетние вида: батун, аитетт, юлочноцветкый, пскемский, слизун, алтайский и др.;
установить возможности метода химического мутагенеза в т.ч. лияние хим.мутагенов на семена различный сортов, митотическуо ак-ивность, частоту и тип хромосомних нарушений и мутаций»насявдыва-im мутаций о проведением оценки их в селекционном процессе;
индуцировать экспериментальные аутополипяоиднда форми репча-
- г -
того лука и лука шалота. Изучить различные способы воздействия колхицином на выход аутополиплоидных в т.ч. тетраплоидных форм с . проведением цитологического контроля за уровнем накопления полиплоидных клеток. Провести изучение морфобиологических особенностей этих форм и их селекі,ионную оценку;
- определить эффективность отборов при использовании различ
ных способов получения исходного материала,
Яаучная новизна
Нашими исследованиями впервые:
- разработаны отдельные предпосылки использования инбридинга
у различных генотипов репчатого лука, созданы и используются в се-Лбкі;ионном процессе инбредные линии сортов Дунганский 56, Карат аль ский, Каба, Октябрьский, на основе которых получены парные и полик росснне гибриды;
изучено влияние ряда химических мутагенов на различные сорта репчатого лука, Созданы мутантныа селекционные формы, плодотворно пигавдие селекционный процесс. Выведены, районированы и проходят государственное сортоиспытание сорта репчатого лука мутантного про похождения Арай и Табыс (последний районирован с 1993 г );
при использовании в гибридизации мутантних форм созданы сорта Казахстанский 150 и Мереке (КИК-ІІ), последний районирован с 1991 г,J
созданы аутополиплоидные формы лука репчатого и шалота. Методом полиплоидии выведен сорт лука шалота Кайнарский, районирован ный с 1982 г.;
на основа индивидуально-семейного отбора создан совместно с Донецкой овоще-бахчевой станцией УкрНИИОБ сорт репчатого лука Лл-мадон, проходящий Государственное сортоиспытание с 1991 г.;
получена авторские свидетельства: "Способ межвидовой гибриди
зации" и "Способ отбора селекционных фот репчатого лука на пригодность к механизированному возделыванию";
- выявлены корреляционные зависимости селекционных признаков
репчатого лука при изучении различных значений реализаций (коли
чества сортов), переменных (признаков) и преобразований с исполь
зованием методов линейной и шаговой регрессии.
Основные положения, которые выносятся на защиту диссертации'. оценка возможностей и эффективности традиционных и радикальных способов (инбридинга, комбинационной селекции, химического мутагенеза и экспериментальной полиплоидии) в создании ценного исходного материала для практической селекции репчатого лука.
Научно-практическая ценность
В результате экспериментальных исследований для условий юго-востока Казахстана разработана модель новых сортов.
Изучена биология цветения, опыления, эмбриогенез и семенная продуктивность при различных способах опыления. Установлены особенности создания, применения и эффективность использования:
инцухт линий
мировой коллекции ШРа
комбинационной селекции на основе парных и поликроссных скрещиваний в т.ч. с привлечением инбредньк линий и мутантньк форм, а также межвидовой гибридизации, где в качестве опылителей использованы луки: батун, шнитт, пскемекий, молочноцветный, порей, слизун и др.
доказана возможность использования метода химического мута~ генеза. Изучен комплекс вопросов влияния мутагенов на семена, ми-тотическую активность, частоту и тип хромосомных нарушений, мута-бильность с установлением тапа и частоты мутационных изменений,характера наследования некоторых мутаций, хозяйственной ценности ку-
тантных форм; >
при созданииэкспериментальных аутополиплоидов выявлено влияние колхицина на выход полиплоидных растений при обработке сухих и пророщенных семян, соцветий и луковиц с определением цитологических изменений при его действии. Установлено его влияние на всхожесть и выживаемость, определена возможность выделения аутополиплоидов по диагностическим признакам (величине устьиц и пыльцевых зерен) с определением особенностей действия колхицина на различные сорта; изучено действие пониженных температур и стимуляторов роста на выживаемость обработанных колхицином проростков с учетом выхода аутополиплоидных форм; установлены морфо-биологи-ческие особенности аутополиплоидов вегетативного и генеративного поколений в Cj...Cg, в т.ч.. характер мейоза и урожайные свойства;
эффективность изучаемых способов селекции оценена результативность» отборов на продуктивность и по комплексу других хозяйственно-полезных признаков;
определены многочисленные корреляционные связи мехдо признаками;
в процессе исследовании получены авторские свидетельства на: "Способ межвидовой гибридизации лука" и "Способ отбора селекционных форм репчатого лука на пригодность к механизированному возделыванию и уборке".
В результате селекционной работы на основе сочетания метода химического мутагенева и комбинационной селекции созданы сорта репчатого лука Казахстанский ШО и Йереке (ИИК-Ш. Сорт Мереке (КИК-ІІ) районирован с Ї99І г.. по 8 областям республики Казахстан, в зонах где сосредотачивается 80$ производства лука и на Украине.
На основе метода химического мутагенеза созданы сорта: Табыс, районированный с 1993 г по 4 областям республики Казахстан и
АраЙ, проходящий ГСП о 1991 г.
Методом экспериментальной полиплоидии создан оорт лука шалот ' Кайнарский, районированный о 1982 г. по 7 областях! республики Казахстан.
Методом индивидуально-семейного отбора в соавторстве с Донецкой овоще-бахчсэой станцией УкрВДИОБ создан и проходят с 1991 г ГСИ сорт Алтадоя.
При обработке базы данных на ЭВМ выявлены многочисленные корреляционные связи иеаду признаками, которые позволяют более направленно вести селекционный процесс »-
Апробация работы. Материалы диссертации били доложены или представлены в виде.стендовых докладов на всесоюзном совещании по луковым культурам (Майкоп, 1975 г ), всесоюзных совещаниях по проблемам генетики и селекции растений к проблемам теоретической и прикладной генетики (Алма-Ата, 1979 и 1990 гг У,всесоюзных совещаниях по химическому мутагенэзу (Москва, 2976, 1977 „ 1980, 1982 и 1986 гг), на всесоюзной конференции по вопросам? частной селекции и генетики овощных культур (Кишинев, 1974, 1975 гг.), на всесоюзном совещании. по вопросам опыления и оплодотворения растений (Ленинград, 1930), на республиканской конференции ло рекшбиногенезу у культурных растений (Кишинев, 1982 г.), на У съезде ВОГИС (Москва, 1987 г ),на межрегиональной научно-теоретической и практической конференции по картофелеводству и овощеводству республик Средней Азии и Казахстана (Алма-Ата, 1990 г,), на координационном совесцании по картофелеводству и овощеводству (Алма-Ата, 1989 г.), на всесоюзном совещании по селекции и семеноводству овощных культур (Москва^1991 г ). Созданные сорта, экспонировались на ВДНХ Наз.ССР и ВДНХ СССР, где были удостоены бронзовой (сорт Кайнарский) и серебряной (сорт Мереке КИК-П) медалями.
Диссертационная работа рассмотрена и рекомендована к защите Ученым Советом Казахского научно-исследовательского института картофельного и овощного хозяйства в январе 1993 г.
Автор диссертации является руководителем и ответственным исполнителем по селекции репчатого лука. Им самостоятельно разрабатывались программы и методики исследований, организовывалась постановка экспериментов, сделаны теоретические обобщения и практические выводы.
Экспериментальная работа выполнена самостоятельно и о сотрудниками. При создании сортов автору принадлежит основная доля авторства: на сорт лука иалот Кайнарский 90$, на сорта репчатого лука Мереке (КИК-ІІ) - 80. Табыо - 60%, сорт Арай - 65%, Алмадон - 05?,, Казахстанский 150 - 65. При создании изобретений на способы селекции - доля авторства 50 и 80$.
. В исполнении исследований в разное время принимали участие научные сотрудники и аспиранты, работающие под руководством автора: Цой С, Тдаыибаева К.Т., Сулейменова С.Е,, Алпысбаева В.0.,Федорен-ко Е.В., Красавина В.К. Автор выражает им глубокую благодарность и признательность.
Публикации, Основные положения диссертации опубликованы в 56 печатных работах,получено 5 авторских свидетельств в т.ч. 3 на сорта. Всего автором опубликовано 70 научных работ.
Объем и структура диссертации.i Диссертация состоит из введения, обзора литературы, отражающего состояние изученности проблемы и выбора направлений исследований, описания условий, материала, методов и цели исследований, 4 глав экспериментальной работы и заключения к каждой из них, выводов, списка литературы и приложения.
Работа изложена на 395 стр.машинописного текста, включает 96 табл. и 39 рис. Список использованной литера'гуры содержит 825 наи-
мановений в т.ч. 260 на иностранных языках, приложения включают '3 табл. и 5 копий авторских свидетельств.