Введение к работе
Актуальность темы: Подсолнечник в Российской Федерации является основной масличной культурой. Доля подсолнечного масла в общем объеме производства растительных жиров в стране составляет 74 - 80 %. В последние годы наблюдался устойчивый рост посевных площадей под этой культурой с 2,7 млн. га в 1990 г. до 4,1 млн. га в 1995 г. В 1997 г. площади посева несколько сократились и составили 3,6 млн. га.
Такая площадь подсолнечника в Российской Федерации 'значительно превышает научно-обоснованные нормы и приводит к нарушению чередования культур в севообороте. Это явилось одной из причин снижения урожайности подсолнечника в основных зонах его возделывания и привело к накоплению инфекционного начала новых опасных патогенов, таких как фо-мопсис, эмбеллизия, фузариоз и другие.
Неблагоприятная ситуация, сложившаяся с производством подсолнечника в нашей стране, требует принятия решительных мер по выводу отрасли из кризиса. Основной задачей при этом является ускоренное создание и внедрение в производство новых гибридов подсолнечника, отличающихся комплексной устойчивостью к основным патогенам и способных обеспечить получение высокого сбора масла с гектара в экстремальных условиях.
Гибриды подсолнечника отличаются рядом преимуществ по сравнению с сортами-популяциями, такими, как: более высокая потенциальная урожайность, выравненность по высоте растений, наклону корзинки, срокам цветения и созревания. Это позволяет лучше использовать потенциал плодородия почвы, резко снизить потери урожая при комбайновой уборке, получать однородный по влажности ворох и вырабатывать из него пищевое растительное масло высокого качества. К несомненным достоинствам гибридов относится то, что в них проще контролировать признаки устойчивости к болезням в процессе селекции и семеноводства.
В условиях перехода к рыночной экономике гибриды становятся особо привлекательными с точки зрения получения ежегодного стабильного дохода от продажи семян, надежной охраны прав патентодержателя и ряда других причин. В целях повышения эффективности работы по созданию конкурентоспособных гибридов подсолнечника необходимо совершенствование методов: селекции родительских форм и гибридов подсолнечника по устойчивости к болезням, продуктивности, признакам архитектоники растений, созданию ценного генетически разнородного исходного материала, получения семян новых гибридов, первичного и промышленного семеноводства.
На решение комплекса этих, проблем и были направлены наши исследования. Они проводились в соответствии с заданиями государственных и ведомственных программ НИР 0.51.15 (№ гос. регистрации темы 880015414) и программы "Масло".
Цель и задачи исследований. Цель наших исследований заключалась в решении основных теоретических и практических вопросов селекции и семеноводства конкурентоспособных гибридов подсолнечника, разработке новых и совершенствовании существующих методов создания исходного материала, выведения высокопродуктивных гибридов подсолнечника для различных регионов нашей страны и с измененным жирнокислотным составом масла.
В задачу исследований входило: 1. Установить роль генотипа и мутагенных факторов в наследственной изменчивости подсолнечника, для этого:
изучить специфичность действия химических мутагенов на подсолнечнике;
установить перспективность применения мутагенеза для увеличения изменчивости хозяйственно-полезных признаков;
определить влияние генотипа исходного материала на характер изменчивости растений в потомстве;
усовершенствовать методику мутационной селекции.
5 ,2. Разработать комплекс методов повышения эффективности селекционно-семеноводческого процесса при создании гибридов подсолнечника на основе ЦМС, для этого:
определить параметры идиотипа гибридов подсолнечника и сформулировать основные направления в селекционной работе;
изучить стабильность проявления стерильности у некоторых источников ЦМС в различных фототермических условиях внешней среды;
усовершенствовать существующие и разработать новые методы селекции, первичного и промышленного семеноводства;
создать и внедрить в сельскохозяйственное производство высокопродуктивные, устойчивые к основным патогенам гибриды подсолнечника с различным жирнокислотным составом масла.
Научная новизна и теоретическая значимость.
Установлена определяющая роль генотипа исходного материала в индуцированной наследственной изменчивости подсолнечника (1, 2, 7, 8).
Разработана новая, более эффективная методика мутационной селекции подсолнечника, учитывающая особенности этой перекрестноопыляющейся культуры (3).
Обоснованы принципы создания гибридов подсолнечника интенсив-ного типа, уточнены критерии отбора и определены основные направления селекционной работы (4, 11, 13,14,15,17).
Усовершенствованы приемы селекционной работы с гибридным подсолнечником, позволяющие существенно повысить результативность селекционной программы. Выявлены особенности селекции на измененный жир окислотный состав масла и устойчивость к основным патогенам. Разработаны методы получения семян гибридов с
I использованием открытоцветущего опылителя (26).
Развернута полномасштабная селекционная программа по созданию гибридов подсолнечника на основе ЦМС, созданы и внедрены гибриды, приспособленные для возделывания в различных регионах страны с измененным жирнокислотным составом масла (20, 21,23, 29, 30, 31, 32,33,34).
Усовершенствованы методы идентификации гибридов и их родительских форм по морфологическим признакам и спектру изоферментов, методы апробации и оценки генетической чистоты, установлены оптимальные схемы посева участков гибридизации (9,10,16,27).
На защиту выносятся следующие положения и разработки:
-
Решающая роль генотипа исходного селекционного материала в контроле интенсивности и направления мутационного процесса.
-
Новая технология создания исходного селекционного материала с использованием химического мутагенеза, позволяющая существенно повысить частоту мутаций морфологических признаков и эффективность выделения ценных в селекционном отношении форм.
-
Основные параметры идиотипа гибридов подсолнечника и направления селекционной работы.
-
Используемый в селекционной практике источник ЦМС на базе цитоплазмы дикорастущего вида подсолнечника Н. petiolaris, сохраняющий свою стабильность в широком диапазоне температуры и освещенности растений.
-
Усовершенствованные приемы селекционной работы, обеспечивающие интенсификацию селекционного процесса и способствующие созданию кон-, курентоспособных гибридов.
6. Рекомендации по первичному и промышленному семеноводству, способ
ствующие повышению качества семян гибридов и их родительских форм.
7 Практическая значимость работы.
Разработана и рекомендуется для внедрения в практику новая методика мутационной селекции подсолнечника.
В результате совершенствования методов селекционной работы с гибридным подсолнечником разработаны инструментальные способы определения фазы созревания, приемы получения семян экспериментальных гибридов с использованием открытоцветущего опылителя, проведена паспортизация, ценного селекционного материала по морфологическим признакам и спектру изоферментов.
Созданы и включены в Государственный реестр селекционных достижений Российской Федерации, Украины и Казахстана межлинейные гибриды подсолнечника: Краснодарский 885, Краснодарский 917, Кубанский 341, Кубанский 371, Казахстанский 1, среди которых Краснодарский 885 - гибрид подсолнечника с высоким содержанием олеиновой кислоты в масле, Краснодарский 917 - первый в мировой практике гибрид подсолнечника с высоким содержанием антиокси-данта бета-токоферола в масле, трехлинейные гибриды Кубанский 341 и Кубанский 371, отличающиеся высокорентабельным семеноводством, Казахстанский 1 - скороспелый высокопродуктивный гибрид. Суммарная площадь внедрения этих гибридов за 1990-1997 годы составила 550 тысяч га.
Отработана и внедрена в производство эффективная система первичного семеноводства родительских форм гибридов подсолнечника.
Внесены предложения по совершенствованию методики апробации семеноводческих посевов подсолнечника с учетом специализации и концентрации производства семян.
Разработана и налажена система комплексной оценки генетической чистоты селекционного материала в первичных и последующих звеньях семеноводства.
8 - Ежегодно выращиваются крупные (500-1000 тонн) партии семян первого поколения районированных и перспективных гибридов подсолнечника.
Апробация работы и публикация результатов исследований. Основные результаты исследований были доложены на международных симпозиумах (1991 г. - Краснодар, 1997 г. - Москва), Всесоюзном совещании по химическому мутагенезу (1977 г. - Москва), Координационных советах по гетерозисной селекции и гибридному семеноводству подсолнечника (1981, 1983 гг. - Одесса, Бельцы), ежегодных (1979-1997 гг.) отчетно-плановых <яс-сиях ученого совета ВНИИМК, семинарах по масличным культурам, проводимых во ВНИИМК и его опытной сети (1988-1997 гг.).
По материалам диссертации опубликовано 50 научных работ общим объемом 23,4 печатных листа, в том числе 6 авторских свидетельств, книга «Биология, селекция и возделывание подсолнечника» (1991 г.), книга «Руководство по апробации сельскохозяйственных культур» (1987 г.), 5 методических указаний по селекции и семеноводству гибридного подсолнечника (1990,1997 гг.).
Структура работы. Диссертация изложена в форме научного доклада и состоит из 5 разделов, включая 15 таблиц, 2 рисунков, основных выводов и предложений производству, списка основных опубликованных работ по ма- . териалам диссертации.
