Введение к работе
Актуальность тены. Рис и сорго являются древними и широко распространенными в мировом земледелии культурами. Рис является ведушей культурой орошаемого земледелия и выращивается в 108 странах мира на плошади более 145 млн. га, сорго - в засушливых, полузасушливых и зонах недостаточного увлажнения в 85 странах на плошади более 50 млн. га. Среди Факторов, лимитирующих рост урожайности, Еедушее место занимают болезни и вредители. ПОЭТОМУ необходимо создание высокоурожайных сортов, устойчивых к болезням и вредителям, отвечающих требованиям интенсивного земледелия.
Опыт селекционной практики свидетельствует о возможности передачи культурным растениям ряда ценных признаков от других родственных видов, в том числе дикорастущих, скрещиванием растений, принадлежащих к различным видам и родам, можно создавать совершенно новые Формы, разновидности и виды, с использованием отдаленной гибридизации по многим культурам были получены сорта, сочетающие высокую продуктивность с экологической пластичностью, устойчивостью к болезням, вредителям и неблагоприятным факторам окружающей среды, а также другими свойствами и качествами. Поэтому изучение потенциала родственных видов риса и сорго и вовлечение их в селекционный процесс является весьма актуальным и имеет большое теоретическое и практическое значение.
Цель и задачи исследований. Цель исследований - создать новые высокоурожайные и высококачественные линии, сорта и гибриды риса и сорго, устойчивые к болезням и вредителям, на основе отдаленной гибридизации культурных и дикорастущих видов. Для выполнения цели были поставлены следующие задачи:
изучить сортообргзцы различных видов риса и сорго коллекции ВИР, IREI, ICRISAT по морфологическим и Физиологическим признакам и отобрать доноры и источники хозяйственно-ценных признаков;
оценить устойчивость образцов к болезням и вредителям и отобрать резистентные Формы для использования в селекции;
усовершенствовать методы отдаленной гибридизации и с их использованием получить межвидовые гибриды;
изучить характер наследования ряда основных морфологических признаков в первом и втором поколениях межвидовых гибридов с целью синтеза нужного генетического комплекса;
на основе межвидовых гибридов создать исходный материал для практической селекции, сочетающий комплекс хозяйственно-цен-
ных признаков с устойчивостью к болезням;
- создать новые сорта риса, а также сорта и гибриды сорго.
Научная новизна. Впервые в нашей стране проведено изучение гз видов риса (88 образцов), происходящих из Азии, Африки, Австралии и Америки и отобраны хозяйственно-ненные Формы.
Осуществлена гибридизация культурного азиатского риса Oryza satlva с африканским видом О. glaberrlma и тринадцатью дикорастущими видами по 107 комбинациям скрещивания.
Изучен исходный материал сорго, представленный более 400 сортообразиами. относящимися к ю видам. Получены 390 гибридов между видами зернового, сахарного сорго и суданской травы, а также гибрид сахарного сорго sorghum saccharatum с колумбовой травой.
Установлен ряд закономерностей отдаленной гибридизации, на основе которых разработаны приемы повышения завязываемости и всхожести гибридных семян.
с помощью компьютерной программы генетического анализа установлен характер наследования ряда качественных и количественных признаков в F1 и F2 межвидовых гибридов риса и сорго.
Обоснована и экспериментально подтверждена перспективность отдаленной гибридизации риса и сорго в условиях Северного Кавказа.
отобраны и используются в селекционной работе гибриды и линии риса и сорго, сочетающие ценные признаки от разных видов.
Создано с участием автора б новых высокоурожайных сортов риса, б сортов и гибридов сорго, из них 7 занесены в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию.
Практическая ценность работы, выделены 30 образцов дикорастущего риса с высокой полевой устойчивостью к ПИРИКУЛЯРИОЗУ и с их участием получены межвидовые гибриды.
Установлено, что для получения Фертильного потонства при отдаленной гибридизации наиболее целесообразно в качестве материнской формы использовать скороспелые сорта культурного риса, а в качестве отцовских - близкородственные азиатские виды о. nlvara, О. rufipogon, О.perennis, геномы которых гомологичны геному о. sa-tiva (АА). Для повышения завязываемости необходимо использовать в гибридизации Формы культурного риса с мужской стерильностью.
Из F3-F5 выделены Фертильные линии, близкие ПО МОРФОЛОГИИ к культурному рису и несущие в себе высокую резистентность к пири-кулярии, которые включены в селекционный процесс в качестве промежуточного материала и переданы в ВИР и ВНИИ риса.
среди сортообразцов сорго выделены Формы с высокой устойчи-
- 5 -востью к вредителю - тле, к бактериозам и головне, а также линии с крупным зерном, с высоким содержанием сахара в соке и другие.
На основе частичной аллогамии сорго установлена высокая результативность гибридизации сорго без стерилизации пылыш.
Отобраны константные линии сорго с новыми сочетаниями хозяйственно-ценных признаков, отсутствующими в мировой коллекции.
Созданы новые сорта риса и сорго с комплексом хозяйственно-пенных признаков и свойств, представляющие интерес для сельскохозяйственного производства. Выведены и внесены в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию 4 сорта риса, 2 - сахарного сорго и 1 сорго-суданковый гибрид.
Апробация работы, основные положения по теме диссертации ежегодно докладывались в Форме отчетов в отделе крупяных культур ВИРа (1981-1985 гг.). на конференции молодых ученых и аспирантов ВИРа (1984); на областных конференциях ВОГиС (Ростов. 1981-1994); на областной научно-технической конференции (Ростов. 1984), на Всесоюзном семинаре "Селекция скороспелых сортов риса"(Зерноград, 1984), координационных совещаниях специалистов по рису (Краснодар, 1983) и Фитопатологов (Москва. 1984), всесоюзном полевом семинаре (Кобулети. 1986). на Всесоюзных научно-методических совещаниях по селекции, семеноводству технологии возделывания и переработки сорго (Зерноград. 1993. Волгоград, 1992, Саратов, 1995). на V Международной научно-производственной конференции "Селекция, экология, технология нетрадиционных растений" (Алушта, 1996), на ученых советах Донского селекцентра и ВНИИ сорго (1981-1997 гг.).
По материалам исследований, представленных в диссертации, опубликованы 30 работ, в том числе гз в соавторстве.
основные положения диссертации, выносимые на зашиту:
і. результаты опенки коллекционных образцов культурного и дикорастущего риса и сорго по комплексу хозяйственно-ценных признаков и свойств. Устойчивые к поражению наиболее распространенными болезнями сортообразіш различных видов.
-
новые межвидовые гибриды риса и сорго и их характеристика,
-
Анализ наследования качественных и количественных признаков у гибридов первого и второго поколения. Разработка компьютерной программы генетического анализа.
-
новые линии (F5-F6) риса и сорго с комплексом признаков, полученных от разных видов. Сорта риса, а также сорта и гибриды сорговых культур, занесенные в Государственный реестр селекнион-
- б -ных достижений, допущенных к использованию.
Структура работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав, основных выводов и предложений для производства и селекционной практики, списка литературы бзо наименований, в тон числе зоо иностранных, 26 приложений. Работа изложена на 300 страницах, включающих ті таблицу и 76 рисунков; списка опубликованных работ и авторских свидетельств на сорта риса и сорта и гибриды сорго.
Представленная работа написана на основании экспериментального материала, полученного в течение 1976-1997 гг.
2. і. Условия исследований. Экспериментальная работа проводилась в 1978-1996 годы в отделе селекции, семеноводства и сортовой агротехники риса Донского селекдентра ДЗНИИСХ, ОПХ "Пролетарское" Пролетарского района Ростовской области, а также з ГУНПП "Соре" и ОПХ "Сорго" Зерноградского района Ростовской области.
Климат зоны континентальный. Характерная особенность его -обилие тепла и недостаток увлажнения, что в сочетании с сильными ветрами приводит к низкой относительной влажности воздуха. Среднегодовое многолетнее количество осадков за период вегетации (май-сентябрь) составляет 259 мм, за год - 571 мм, гидротермический коэффициент 0. 7-0.8. Сумма активных температур (май - сентябрь) - 2928-2959#с Световой день - длинный, до 15 часов 40 минут (Агроклиматические ресурсы Ростовской области, 1972).
2.2. натериад исследований. В качестве исходного материала взяты различные виды риса и сорго из коллекции ВИР, IRRI, ICRISAT.
Коллекция риса была представлена 10 образцами культурного африканского риса о. giaberrima и 78 образцами дикорастущего ди- и тетраплоидного риса, относящихся к 22 видам, происходящих из Азии. Африки. Америки и Австралии. Для гибридизации с ними были использованы 8 сортов, 3 гибридных популяции с генной мужской стерильностью (ГНС) О. satlva, полученных из ВНИИ риса.
коллекция сорго включала более 400 образцов зернового, сахарного и веничного сорго, а также суданской, колумбовой, джонсо-новой и тунисской травы, принадлежащих к ю видам.
2. 3. Нетодика исследований. Посев и изучение образцов проводили в сосудах и в поле во второй декаде мая вручную и сеялками ССФК-б, СН-16 и СПЧ-6. Агротехника соответствовала рекомендациям по их возделыванию в Ростовской области (Зерноград. 1980).
фенологические наблюдения, оценку морфологических признаков и биологических свойств растений проводили по классификаторам родов Oryza L. (1982) и Sorghum Moench. (1982), методике государственного испытания полевых культур (1963), методике полевого опыта (1978), методическим указаниям ВИР (1974), методике ВНИИ риса (1972) и методике ВИЗР (1972). Опенку на иммунитет проводили на инфекционном Фоне в г. зернограде и г. Кобулети (Грузия). содержание Сахаров определяли рефрактометрически в полевых условиях. Индукцию цветения добивались созданием короткого двенадцатичасового дня (Katayama, 1964). гибридизацию осуществляли вакуумным способом (Третьяков,Сметании, 1973). проращивание недоразвитых семян проводили методом ЭМбРИОКУЛЬТУРЫ (Iyer,Govlla, 1964).
Статистическую обработку экспериментальных данных проводили по Mather (1949). Доспехову (1973), Рокипкому (1974), Воскресенской. Іпоте (1967), омарову (1975), на компьютере IBM PC AT. степень доминирования рассчитывали по методу Wright (1921). Генетический анализ качественных и количественных признаков проводили по методикам серебровского (1979), Федина (1980), Мережко (1984), с помошью компьютерной программы (костылев, Иванов,1997).
автор выражает глубокую благодарность д. с.-х.н., профессору Дзюбе в. А. , д. с. -х. н. , профессору парФенюку А. А. , д. с. -х. н., чл.-кор. ААО Метлину в. в. . сотрудникам РГСОС и ВНИИ сорго,
