Введение к работе
Актуальность теми. В сложившейся в настоящее время ситуации в АПК по-новому рассматриваются бобовые травы. В условиях истощения почв, недостатка минеральных удобрений, гербицидов, ядов эти культуры комплексно позволяют решать две задачи: создают прочную кормовую базу для животноводства и восстанавливают естественные почвообразовательные процессы в агроэкосистеме в целом. Решение проблемы кормового белка возможно путем использования адаптіґрованньгх сортов.
По-прежнему одной из приоритетных бобовых культур остается люцерна. Однако, посевные, площади под неп в последние годы по области и региону не стабильны. Прежде всего, это связано с острым дефицитом семян. Почти все распространенные в производстве сорта, полученные в основном путем различных видов отбора, оказались хорошо отселекти-ровапиыми по признакам вегетативной массы. При соответствующей агротехнике они могут
2,0 ц/га, дают только в годы с благоприятным сочетанием многих факторов внешней среды, хотя потенциал семенной продуктивности люцерны в 10 -15 раз выше. Совершенствование районированных сортов на фоне общего адаптационного направления в земледелии ориентирует на параллельную работу с вегетативной и генеративной сферами люцерны.
Опасность снизить урожай вегетативной массы сортов способствует усиленгао работы по выявлсшпо и изучению морфологических, физиологических, биохимических и других наследуемых признаков, связываюшдгх и кормов)то и семенную продуктивность.
По многим причинам (сложность искусственной гибридизации, иолиморфность популяций люцерны как следствие перекреста, многодетность, полиплоидность и другие) классические генеї ические подходи в изучении растений люцерны значительно затруднены. Поэтому приходігтся обращаться к готовой внутривидовой изменчивости, выбирая среди нес более стабильные признаки для ігх использования. В селекшюішой теории и практике обозначен ряд признаков-маркеров: форма куста, оиушенность листьев и стеблей, антоциановая окраска листьев и стеблей, облнетвешюсть, твердосемянность, фертилыгость и другие. Ввиду приспособительного значения твердосемятюсть является уникальным критерием на пути адаптационного улучшения районированных сортов. Осуществление селекционно-генетического подхода предполагает, прежде всею, изучение наследственности и изменчивости признака. Эффективность проводимых отборов будет во многом определяться соот-ношенпем генотшшческого и феиотипнческого факторов. Правильное проведение отборов, необходимость предвидешы их последствий требует тщательного изучения сопряженности свойств и признаков в ходе онтогенетического развития
Исходя из этого, целью работы является, всестороішее изучение биологии твердо-семяшгости и обоснование ее интегрирующего характера в селекционной работе с люцерной.
В соответствии с целью поставлены следующие задачи.
-
обобщить и систематизировать имеющиеся сведсігая о твердоссмянности как одном из видов покоя:
-
изучип. рост и развитие различных но степени твердоссмянности образцов люцерны:
-
изучить генетику твердоссмянности, в том числе: оценить полиморфизм фенотипов по данному признаку, определить долю наследственного фактора в его фенотипическом проявлении, выявить механизмы, приводящие к вариационной изменчивости твердосе-мяшюсти;
-
подтвердить селекционную ценность твердых семян по массе, силе начального роста, засухоустойчивости, продуктивности.
-
сравнить вегетативную и семенную продуктивность образцов люцерны, различающихся по степени твердосемяшюсти, и выявить перспективный для селекшш исходный материал:
.3
6) с точки зрения сельскохозяйственной практики обосновать использование твсрдосемянносги как интегрирующего свойства, которое позволяет вести отбор одновременно на кормовую и семенную продуктивность.
Научная новизна и практическая ценность исследований. На основе многолетних исследований дано теоретическое и экспериментальное обоснование ценности твердо-семянных биотипов в селекции люцерны на одновременное повышение кормовой и семенной продуктивности. Проведено сравнительное изучение твердосемянных и мягкосемянных образцов по массе тысячи семян, силе начального роста, засухоустойчивости. По результатам фенологических наблюдении и их статистической обработки выявлена зависимость генеративных фаз развития, а также продолжительности всего вегетационного периода от твердоссмянносгн Научно обоснована необходимость оптимального сочетания твердосемянных и мягкосемянных биотипов б сортах люцерны для повышения их адаптировапности к различным стрессовым факторам.
Выявлены отличившиеся по кормовой и семенной продуктивности твердоссмянные образцы. Отобранный материал используется для дальнейшей селекішонной проработки.
Определены основные корреляционные связи вегетативной и семенной продуктивности, составляюших их элементов и степени твердосемяшюсти в зависимости от способа посева.
Применен комплексный подход к углубленному изучешпо изменчивости и наследственности твсрдосемянносги. Обобщен и систематизирован большой материал по твердо-семянности как одному из видов покоя. Методами статистического анализа определена доля наследственного фактора в фенотишгческом проявлении признака. Впервые для его обоснования в ходе онтогенеза и характера варьирования признака использована теория эколого-генетической организации признака (Драгавцев В.А., Литун П.П., 1988). Исследовалось варьировашіе степеїш твсрдосемянносги в зависимости от метеоусловий года проведения опыта, фитоценотическнх условий выращивания люцерны.
Работа выполнена на кафедре ботаники и методики преподавания биологии БГУ, в селекционном отделе Белгородского НИИСХ в период обучения в аспирантуре в 1997-1999 годах.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены на научной конференции «Флора и растительность средней России» (г. Орел,1997), на пятой международной открытой межвузовской научно-практической конференции «Региональные проблемы прикладной экологии» (г. Белгород, 1998), на региональной научно-практической конференции «Белгородская область вчера и сегодня» (г. БслгородД999), на кафедральных конференциях университета в 1997-1999 годах
Но материалам результатов исследований опубликовано семь работ.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 149 страшних, включает пять глав, иллюстрирована 18 таблицами, десятью рисунками, в том числе пятью графиками, шестью фотографиями, а также имеет четыре таблицы в приложении Список литературы включает 241 наименование, в том числе 47 на иностранных языках.