Введение к работе
Актуальность исследования. Сильное прорастание зерна в колосе является значимым фактором, обусловливающим недостаточно широкое распространение культуры тритикале в сельскохозяйственном производстве, особенно в регионах с избыточным и умеренным увлажнением (Беркутова, 1982, 1984, 1991; Гончаров, 1996; Шишлова, 2002; Неттевич, 1999; Bielwski, 1993 и др.). Прорастание на корню у тритикале остается на данный момент нерешенной проблемой. Неустойчивые к прорастанию на корню сорта не только теряют часть урожая, но и формируют зерно с низкими хлебопекарными и посевными качествами (Аверкиева, 1991, Асадова, 1991 и др.). Поэтому создание устойчивых к предуборочному прорастанию зерна сортов является первостепенной задачей.
Селекция на устойчивость к прорастанию на корню затруднена тем, что данный признак подвержен сильному варьированию в зависимости от условий года, отсутствием надежных методов, позволяющих объективно оценить большое количество образцов, начиная с ранних этапов селекции (Hagemann, Cilia, 1987; Reddy, Metzger, 1985 и др.). В настоящее время не существует единой системы оценок селекционного материала. Многие методы, разработанные для оценки данного свойства у ржи и пшеницы, при использовании на тритикале имеют свои особенности и ограничения (Singh, Matuz-Cadiz et.al, 2008; Данилкин, 2009). В связи с этим, весьма актуальным является совершенствование существующих методов и разработка системы оценок тритикале по устойчивости к прорастанию на корню.
Степень разработанности проблемы Проблема предуборочного прорастания зерна в колосе зерновых злаков, в т.ч. и тритикале, изучалась многими исследователями (Беркутова, 1982, 1986, 1991; Рехметулин, 1988; Неттевич, 1999; Шишлова, 2002 и др.). Это сложная комплексная проблема связана с гибридной природой тритикале (Пома, Гончаров, 1996). Методы, разработанные для пшеницы и ржи часто оказываются неэффективными при оценке сортов тритикале (Singh, Matuz-Cadiz et.al, 2008; Данилкин, 2009).
Кроме того, современные сорта вторичных тритикале сильно отличаются от полученных ранее форм первичных тритикале. Поскольку большинство исследований проведены именно на первичных тритикале (Сечняк, Сулима, 1984), то изучение современных сортов имеет большое значение для практики.
Имеющиеся сведения по данной проблеме фрагментарны, поэтому имеется настоятельная потребность в комплексном подходе к ее изучению (Беркутова, Максименко, 1984; Гончаров, 1996; Singh, Matuz-Cadiz et.al, 2008 и др.).
Цель исследования. Оптимизация системы оценок устойчивости к предуборочному прорастанию зерна озимой тритикале в селекционном процессе.
Задачи исследования. 1. Провести сравнительный анализ прямых и косвенных методов оценки устойчивости к прорастанию на корню сортооб-разцов озимой тритикале с помощью следующих методов: а) Прямая оценка устойчивости к прорастанию на корню при длительном перестое растений в поле; б) Оценка устойчивости к прорастанию на корню провокационными методами: провокация прорастания колосьев во влажной камере, провокация прорастания зерна в чашках Петри, провокация прорастания зерна в термошкафу; в) Оценка образцов по устойчивости их зерна к предуборочному прорастанию косвенными методами: измерение числа падения, определение активности а-амилазы и суммарной активности амилаз в муке.
Оценить стабильность изучаемых признаков с помощью нескольких методов биометрической статистики.
Подобрать наиболее приемлемую систему оценок устойчивости озимой тритикале к предуборочному прорастанию зерна для основных питомников селекционного процесса с учетом особенностей каждого из них (число образцов, размеры делянок, количество зерна).
Выделить сортообразцы с комплексом хозяйственно-ценных признаков для дальнейшего их использования в селекции на устойчивость к предуборочному прорастанию зерна в колосе.
В своей работе мы оценивали тритикале методами, рекомендованными для ржи и пшеницы. Данные методы были модифицированы нами для использования их на тритикале.
Впоследствии сопоставляли результаты оценок, полученных разными методами.
Научная новизна. - предложены системы оценки к предуборочному прорастанию зерна в колосе озимой тритикале в зависимости от условий, складывающихся в вегетационный период, с учетом особенностей селекционных питомников;
подобраны оптимальные температурные режимы и время экспозиции для проращивания свежеубранного зерна тритикале в чашках Петри;
показана зависимость устойчивости к прорастанию зерна во влажной камере от условий его формирования на растении. Уточнена методика провокации свежеубранных колосьев во влажной камере. Показана необходимость проведения оценки в течение шести дней во влажные годы и восьми дней - в сухие;
- выявлены наиболее стабильные признаки (суммарная активность
амилаз, процент проросших зерен при проращивании свежеубранного зерна в
чашках Петри). В качестве метода оценки стабильности показателей устойчивости к прорастанию на корню предложено использовать статистическую обработку данных при помощи модулей отклонений значений показателя от его усредненных по годам значений как наиболее объективную;
- выделены образцы, показавшие устойчивость к прорастанию на корню при оценке различными методами. Их можно использовать при дальнейшей селекционной работе.
Практическая значимость. Разработана система оценок устойчивости к прорастанию на корню в зависимости от погодных условий года и разных звеньев селекционного процесса.
Уточнены некоторые методы оценки тритикале по устойчивости к предуборочному прорастанию.
Проведено сравнение разных методов оценки стабильности показателей качества зерна, в т.ч. характеризующих устойчивость к прорастанию на корню.
Выделены сортообразцы, характеризующиеся стабильностью и желательными значениями признаков, так или иначе связанных с устойчивостью к прорастанию на корню.
Апробация работы. Результаты исследований докладывались на молодежной научной конференции (Беларусь, 2009), на V съезде ВОГиС (2009), международной научно-практической конференции (Ростов-на-Дону, 2010).
Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, 4 глав, выводов, рекомендаций производству, и списка литературы. Диссертация изложена на 204 страницах компьютерного текста, содержит 57 таблиц, 15 рисунков, 3 приложения. Список литературы включает 199 источников, в т.ч. 40 на иностранных языках.
