Содержание к диссертации
1 Хозяйственное значение и селекционно-генетические аспекты наследования количественных признаков ячменя (обзор литературы)1.1 Хозяйственное значение пленчатого и голозерного ячменя
1.2 Особенности наследования хозяйственно-ценных признаков
2 Условия, объекты и методика исследований
2.1 Агроклиматическая характеристика зоны
2.2 Метеорологические условия в годы проведения опытов
2.3 Объекты и методика исследований
2.4
Список обозначений и сокращений
3 Характер наследования и генетический контроль хозяйственно-ценных признаков ячменя
3.1 Продуктивная кустистость
3.2 Число зерен в колосе '
3.3 Масса 1000 зерен
3.4 Масса зерна растения
3.5 Содержание белка в зерне
3.6 Содержание крахмала в зерне
3.7 Содержание жира в зерне
4 Корреляции между хозяйственно-ценными признаками
5 Селекционно-генетическая оценка гибридных популяций F
5.1 Изменчивость, наследование и частота трансгрессий продуктивности растений
5.2 Расщепление на пленчатое и голое зерно у гибридов F
5.3 Расщепление растений на пленчатые и голозерные формы в F2.„
6 Селекционная оценка перспективных линий ячменя
Введение к работе
Актуальность темы. Ячмень является основной зернофуражной культурой. В мире ячмень высевается на площади свыше 90 млн. га, занимая после пшеницы, риса и кукурузы четвертое место по посевным площадям и валовым сборам. Общая площадь посева ячменя в Сибири составляет в разные годы от 1,7 до 2,0 млн. га. В Западной Сибири высевается более 1 млн. га, в том числе в Омской области около 300 тыс. га (И.Ф. Храмцов, 2001; В.П. Шаманин, 2003).
Скороспелость и экологическая пластичность делают эту культуру незаменимой в условиях сложного и своеобразного по почвенно-климатическим факторам региона. Дальнейшее расширение ячменного поля Сибири зависит от многих факторов, главным из которых является сорт.
Зерно ячменя — ценный концентрат для кормления свиней, крупного рогатого скота и птицы, незаменимое сырье для приготовления солода и пивоварения. Кроме того, это основное сырье для производства крупы (перловая, ячневая), муки и кофейных напитков. Водные вытяжки из ячменного солода применяют в медицине, текстильной и кожевенной промышленности (А.А. Грязное, 1996).
Использование зерна ячменя в Западной Сибири и прилегающих к ней регионах, можно обозначить как комплексное. Такая универсальность использования одних и тех же сортов не способствует удовлетворению потребностей как сельхозпроизводителя, так и конкретных потребителей крупяной и особенно пивоваренной промышленности. Собственные интересы преследует и животноводство, нуждающееся в сортах двух направлений использования: зернофуражном и кормовом.
Для удовлетворения потребности сельхозпроизводителей возникает необходимость использования двурядных и многорядных сортов ячменя как пленчатых, так и голозерных разновидностей. А для планирования и осуществления селекции ячменя в этом направлении, определения стратегии отбора в расщеп-ляющихся гибридных популяциях, необходимо познание закономерностей наследования хозяйственно-ценных признаков.
Генетика ячменя, по сравнению с другими зерновыми культурами, изучена довольно подробно. К настоящему времени выработана единая нумерация групп сцепления генов и хромосом. Имеются сведения по генетике морфологических признаков, признаков зерна, структуры растения, и т.д.
Однако большинство хозяйственно-ценных признаков относятся к категории количественных и изучаются с помощью биометрических методов. Эта область познания закономерностей изменчивости и наследования далеко неудовлетворительна, а накопленные сведения довольно противоречивы. Объясняется это тем, что количественные признаки детерминируются полигенами.
Вклад каждого из них невелик, а суммарный эффект в значительной степени модифицируется условиями внешней среды (Н.А. Калашник, 2005). Изложенное выше и определило цель и задачи исследований.
Цель исследований - на основе селекционно-генетической оценки сортов и гибридов голозерного и пленчатого ячменя по основным элементам продуктивности растений и качества зерна создать исходный материал для селекции высокопродуктивных сортов.
Задачи исследований: - изучить изменчивость и характер наследования хозяйственно-ценных признаков ячменя; - выявить системы генетического контроля признаков; - определить донорские способности сортов и предложить их для включения в селекционные программы; - выявить корреляционные взаимосвязи между хозяйственно-ценными признаками; - провести селекционно-генетическую оценку в гибридных популяциях F2; - провести оценку нового материала в селекционном питомнике первого года (СП-Т).
Научная новизна результатов исследований.
В результате проведенной селекционно-генетической оценки голозерных и пленчатых сортов ячменя в условиях южной лесостепи Омской области установлена амплитуда изменчивости и доля влияния генетических и средовых факторов на элементы продуктивности растений и качество зерна ячменя. На основе результатов изучения комбинационной способности сортов и систем генетического контроля признаков сделан прогноз отбора уникальных генотипов в расщепляющихся гибридных популяциях. Выявлены доноры признаков. Определены корреляционные взаимосвязи структурных элементов урожайности и признаков качества зерна, позволяющие более целенаправленно проводить отбор из гибридных популяций. Создан новый генетически разнообразный исходный материал с комплексом положительных признаков и свойств.
На защиту выносятся: - характер наследования и системы генетического контроля хозяйственно-ценных признаков; - корреляционные взаимосвязи между элементами продуктивности и качества зерна; - результаты селекционно-генетической оценки гибридных популяций F2.
Практическая значимость и реализация результатов исследований.
Установленные закономерности изменчивости и характера наследования хозяйственно-ценных признаков ярового ячменя могут быть использованы в селекционной практике для получения более продуктивных многорядных и двурядных сортов голозерных и пленчатых разновидностей. Создан перспективный селекционный материал, который проходит оценку в селекционных питомниках лаборатории селекции ячменя и проса ГНУ СибНИИСХ СО РАСХН (приложение 10).
Апробация работы. Основные результаты исследований доложены на научно-методических советах селекционного центра ГНУ СибНИИСХ СО РАСХН (2005 г., 2006 г., 2007 г., г. Омск); на научно-практической конференции «Инновационные технологии производства и переработки сельскохозяйст-венной продукции», посвященной 85-летию образования Института заочного обучения и повышения квалификации ОмГАУ, (2006 г., г. Омск); на II Международной научно-практической конференции молодых ученых «Новейшие направления развития аграрной науки в работах молодых ученых» (2006 г., пос.
Краснообск); на Международных конференциях молодых ученых в ГНУ СибНИИСХ СО РАСХН (2006 г., 2007 г., г. Омск) и опубликованы в пяти печатных работах, общим объемом 1,48 п.л., в том числе две в ведущих рецензируемых научных журналах.
Автор выражает благодарность за содействие в выполнении работы: научному руководителю, заведующему лабораторией селекции ячменя ГНУ СибНИИСХ СО РАСХН, кандидату с.-х. наук Н.И. Аниськову; заведующему сектором генетики и цитологии растений ГНУ СибНИИСХ СО РАСХН, кандидату биол. наук Н.А. Калашнику; коллективам лабораторий: селекции ячменя, физиологии и биохимии растений ГНУ СибНИИСХ СО РАСХН.
