Содержание к диссертации
Введение
1 Фасоль как объект исследований (обзор литературы) 10
1.1 Народно-хозяйственное значение культуры 10
1.2 Биологические и генетические особенности фасоли 15
1.3 Направления современной селекции фасоли 23
1.3.1 Селекция на продуктивность 25
1.3.2 Селекция на пригодность к механизированной уборке 27
1.3.3 Селекция на повышенную клубенькообразующую способность
1.4 Приемы, ускоряющие селекционный процесс фасоли 30
1.5 Достижения селекции фасоли 33
2 Условия, объект и методика проведения исследований 39
2.1 Почвенно-климатические условия южной лесостепи Омской области 39
2.2 Метеорологические условия в годы проведения исследований 41
2.3 Объект и методика исследований 50
3 Характеристика образцов фасоли по хозяйственно-ценным признакам
3.1 Продолжительность и структура вегетационного периода 56
3.2 Компоненты продуктивности 60
3.3 Пригодность к механизированной уборке 75
3.4 Клубенькообразующая способность 78
3.5 Биохимический состав и качество зеленых бобов и семян 86
3.6 Кластерный анализ образцов фасоли 91
4 Селекционное использование выделенных образцов фасоли 100
4.1 Моделирование параметров продуктивности фасоли для условий южной лесостепи Западной Сибири
4.2 Влияние температуры внешней среды на прорастание пыльцы фасоли 107
5 Характеристика перспективных трансгрессивных форм фасоли по важнейшим хозяйственно-ценным признакам в южной лесостепи Западной Сибири
5.1 Наследование и наследуемость хозяйственно–ценных признаков гибридами F1 и F2 фасоли в условиях южной лесостепи Западной Сибири
5.2 Селекционно-генетическая оценка гибридов F3 и F4 фасоли по хозяй- 132 ственно–ценным признакам в условиях южной лесостепи Западной Сибири
Выводы 140
Рекомендации для селекционной практики и производства 144
Список литературы
- Биологические и генетические особенности фасоли
- Метеорологические условия в годы проведения исследований
- Клубенькообразующая способность
- Влияние температуры внешней среды на прорастание пыльцы фасоли
Введение к работе
Актуальность темы исследования. Ассортимент культур, используемых на территории Западной Сибири, довольно узок и не позволяет разнообразить рацион питания населения. По пищевым качествам среди продуктов растительного происхождения фасоль занимает одно из первых мест в питании многих народов мира, уступая лидерство лишь зерновым культурам.
Относится к группе ценных высокобелковых продовольственных культур. Среди продовольственных зернобобовых культур ее отличают питательность и многообразие использования для пищевых целей. По содержанию белка в семенах (от 17 до 32%), жиров (от 2 до 3,5%) и количеству незаменимых аминокислот превосходит пшеницу. В симбиозе с клубеньковыми бактериями растения фасоли фиксируют атмосферный азот и обогащают им почву, обеспечивая преимущество хорошего предшественника. В настоящее время фасоль обыкновенная широко распространена в мировом земледелии, е возделывают более чем в 70 странах в разных почвенно-климатических зонах. Мировая площадь посевов культуры - около 25 млн га. Общемировое производство фасоли в 2010 г. составило 4,4 млн/т. В Российской Федерации посевных площадей под фасолью - 4,8 тыс. га, а в Западной Сибири ее возделывают в основном как огородную культуру. В нашей стране, несмотря на достоинства, фасоль не является традиционной культурой, однако спрос на не увеличивается из года в год. Отсутствие интереса к возделыванию фасоли у нынешних производителей сельхозпродукции Сибирского региона объясняется отсутствием сортов, хорошо адаптированных к конкретным почвенно-климатическим условиям зоны, пригодных к механизированной уборке, и низким качеством бобов. Связано это с тем, что районированные сорта не полностью отвечают требованиям современного сельского хозяйства. Необходимы сорта интенсивного типа, пригодные для возделывания как в регионах традиционного выращивания фасоли, так и в перспективных, нетрадиционных районах. Это будет способствовать расширению ареала возделываемой культуры.
В связи с этим весьма актуальны комплексное изучение лучших европейских и отечественных сортов и выделение источников хозяйственно-ценных признаков в условиях лесостепи Западной Сибири.
Степень разработанности темы исследований. Значительный вклад в изучение проблемы селекции и семеноводства фасоли внесли В.Н. Зайцев (1973– 1995), М.П. Мирошникова (1995), Т.В. Буравцева (1991, 2009), Н.И. Васякин (2002), О.В. Паркина (2003), Н.Г. Казыдуб (2004, 2009, 2010, 2013), А.А. Муратов (2009), Н.С. Цыганок (2009, 2011, 2012) и др. исследователи. В их исследованиях отражены генетические и морфологические особенности культуры, селекционные и семеноводческие подходы, ее хозяйственное значение и зависимость урожайности от элементов продуктивности. Однако аспекты, отмеченные выше, в условиях южной лесостепи Западной Сибири проработаны недостаточно.
Цель исследований – провести сравнительную оценку хозяйственно-ценных признаков генофонда фасоли и создать новый исходный материал для ее селекции в условиях южной лесостепи Западной Сибири.
Задачи исследований:
– изучить основные хозяйственно-ценные признаки образцов фасоли, выделить перспективные формы с высокой селекционной ценностью генотипа для их использования в качестве исходного материала при межсортовой гибридизации;
– создать новый исходный материал фасоли путем межсортовой гибридизации;
– определить корреляционную зависимость между урожайностью и элементами продуктивности на основе изучения многообразия хозяйственно-ценных признаков;
– провести кластерный анализ образцов фасоли обыкновенной по признакам элементов продуктивности и пригодности к механизированной уборке и выделить источники для ее реализации;
– дополнить элементы модели сорта фасоли овощного и зернового использования для условий южной лесостепи Западной Сибири;
– оценить по гаметофиту экспериментальный материал (влияние температурного режима разного времени суток) и выделить источники с высокой фер-тильностью пыльцы;
– изучить характер наследования и наследуемость хозяйственно-ценных признаков гибридами фасоли и провести отбор перспективных линий в F4.
Научная новизна работы. В условиях южной лесостепи Западной Сибири выделены новые источники ценных признаков: высокая продуктивность, стабильность урожая, высокие технологические качества, пригодность к механизированной уборке, устойчивость к болезням. Выявлен характер корреляционной зависимости урожайности семян и зеленых бобов от основных хозяйственно–ценных признаков. Впервые представлен кластерный анализ образцов фасоли по признакам продуктивности и пригодности к механизированной уборке и выделены источники для ее реализации. Созданы межсортовые гибриды путем искусственной гибридизации, проведена их селекционно-генетическая оценка как исходного материала для селекции фасоли.
Теоретическая и практическая значимость работы. В процессе проведения исследований изучены элементы структуры урожая, изменчивость количественных признаков. Установлено влияние факторов (температура воздуха, количество осадков и генотип) на величину параметров продуктивности фасоли. На основе теоретических и методических проработок получен селекционный материал, находящийся на разных этапах селекционного изучения, отмечены и рекомендованы источники ценных признаков фасоли обыкновенной – наиболее перспективные и адаптированные к местным климатическим условиям. Созданный на основе коллекции исходный материал включен в селекционный процесс, осуществляемый на кафедре селекции, генетики и физиологии растений ФГБОУ ВПО ОмГАУ им. П.А. Столыпина. Созданы два сорта фасоли
овощной – Золото Сибири и Памяти Рыжковой, включенные в Государственный реестр рекомендованных для возделывания сортов. Материалы диссертации используются в образовательном процессе по направлениям: 110400.62 «Агрономия», 110500.62 «Садоводство», 110204.62 «Селекция и генетика сельскохозяйственных культур».
Методология и методы исследования. Научная методология основывается на системном подходе к изучаемой проблеме и комплексном рассмотрении процессов селекции фасоли. Методологической базой послужили труды отечественных и зарубежных ученых по теоретическим вопросам в области селекции фасоли. Для проведения исследований были заложены лабораторные и полевые опыты. Учет и наблюдения осуществляли согласно методическим указаниям ВИР (1975, 1978), Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур (1989); статистическая обработка данных проведена методом дисперсионного и корреляционного анализа.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту:
1. Исходный материал для селекционной практики, полученный на основа
нии комплексного изучения коллекции фасоли, и выявленные селекционно-
генетические параметры культуры по хозяйственно-ценным признакам.
-
Элементы моделей сортов фасоли овощного и зернового направлений для региона.
-
Характер наследования и наследуемость хозяйственно-ценных признаков гибридами F1 и F2 фасоли в условиях южной лесостепи Западной Сибири.
Достоверность научных результатов подтверждается многолетними полевыми и лабораторными опытами, значительным объемом материала исследований, их статистической обработкой общепринятыми методиками с высокой степенью достоверности полученных результатов, публикациями автора.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы и результаты исследований доложены на международных научно-технических конференциях: «Динамика систем, механизмов и машин» (Омск, 2009), «Омское время – взгляд в будущее» (Омск, 2010); на научно-практических конференциях: первого, второго и третьего этапов Всероссийского конкурса на лучшую научную работу среди студентов, аспирантов и молодых ученых высших учебных заведений Минсельхоза России в номинации «Агрономия» (Омск, Новосибирск, Орел, 2010), «Инновации молодых ученых аграрных вузов – агропромышленному комплексу Сибирского региона» (Омск, 2011); на научно-технических конференциях: XVI конференция, посвященная 90-летию ОмГАУ (Омск, 2009), XVI конференция Института экономики и финансов (Омск, 2009).
Изучаемая тема изложена в программе «Участник молодежного научно-инновационного конкурса» («У.М.Н.И.К.») в 2010 г., выигран тендер на 200000 руб. в год в течение двух лет. В 2011 г. по представленной теме – грант (60000 руб.) в конкурсе для студентов, аспирантов и молодых преподавателей, проводимом в рамках программного блока «Наука. Образование. Просвещение» фонда Михаила Прохорова.
Публикации. По материалам исследований опубликовано 13 научных работ общим объемом 3,5 п.л., из них 2 – в изданиях, включенных в перечень ВАК ВФ. Получено два патента и авторские свидетельства на селекционное достижение.
Автор выражает искреннюю благодарность и признательность за помощь в выполнении работы научному руководителю – доктору сельскохозяйственных наук, доценту, зав. кафедрой селекции, генетики и физиологии растений Нине Григорьевне Казыдуб, коллективу кафедры селекции, генетики и физиологии растений, лаборатории селекции пшеницы и озимой тритикале ФГБОУ ВПО ОмГАУ им. П.А. Столыпина.
Объем и структура работы. Диссертационная работа изложена на 180 страницах печатного текста. Состоит из введения, пяти глав, выводов, практических рекомендаций. Содержит 45 таблиц, 33 рисунка и 12 приложений. Список литературы включает 168 источников, в том числе 29 – иностранных авторов.
Биологические и генетические особенности фасоли
Фасоль – одно из древнейших культурных растений нашей планеты. Известна была не только древним государствам ацтеков и инков, но еще в доинскские времена. При раскопках в южных штатах Мексики найдены остатки окультуренной фасоли, установленный возраст - 7000 лет. Высокие вкусовые, питательные и урожайные качества фасоли, способность рости и вызревать в различных почвенно-климатических зонах делают культуру одной из ведущих в мировом земледелии. Среди бобовых культур она занимает второе место после сои, ее посевы превышают 25 млн га, продолжая увеличиваться. Крупнейшие производители фасоли: Бразилия, Индия, США, Китай, Венгрия, Румыния. В России в настоящее время под фасолью заняты незначительные площади, большинство в личных приусадебных хозяйствах (Декапрелевич, 1965, Иванов, 1953) Центром формообразования фасоли обыкновенной Ph. vulgaris L., по Н.И. Вавилову (1987), являются южномексиканские и центральноамериканские районы.
В Европу фасоль попала из Нового Света в XVI в., где ее называли «итальянскими бобами».
В России фасоль совсем недавно – с XVI в. – из Турции и Франции. Сначала ее называли бобами и специально использовали только в декоративных целях. Как овощ фасоль стали выращивать только в XVIII в. В последние годы фасоль все более популярна (Курлович, 1998, Жученко, 2001).
В первую очередь фасоль ценится как пищевое растение: используют семена и в качестве овощей зеленые бобы как в свежем, так и в консервированном виде. Пищевая ценность семян фасоли определяется высоким содержанием белка и витаминов, высокой калорийностью и хорошей усвояемостью содержащегося белка организмом человека. Коэффициент переваримости белка равен 86, выше, чем у гороха и чечевицы. Минимальное содержание белка (15%) обнаружено в семенах остролистной фасоли, максимальное (33%) – у обыкновенной фасоли. Химический состав семян обыкновенной фасоли (в % на сухое вещество): белок – 20,8 – 26,5%, безазотистые экстрактивные вещества 50,8 – 58,0%, жир – 0,8 – 1,5%, клетчатка – 5,2 – 7,9%, зола – 2,1 – 2,3%. В отдельных частях семени содержание веществ неодинаково: белка в семядолях – 24 – 27%, в кожуре – 3%, жира в семядолях – 1,0 –1,6%, в кожуре 0,1 – 0,9, клетчатки соответственно 1,0 – 1,7% и 49 – 56% (Пивоваров, 2007).
Ценность фасоли как продукта питания обусловлена не только большим содержанием высокоусвояемого белка, но и его аминокислотным составом, по набору и количеству аминокислот соответствующим уровню белков мяса и молока. В состав белков входит около 30 аминокислот. Основные незаменимые аминокислоты – лизин – 2 – 4%, триптофан – 0,1 – 0,2%, а также фенилаланин и лейцитин. Высокая питательная ценность фасоли заключается в том, что в зерне содержится большое количество различных витаминов, необходимых для жизнедеятельности человеческого организма: -каротин (0,02 мг/100 г), В1 (0,50 мг/100 г), В2 (0,18 мг/100 г), В3, В6, РР (2,10 мг/100 г) (Попов, 2007).
Диетическая и питательная ценность фасоли определяется и наличием в ее семенах большого количества минеральных веществ. Важнейшие из них -соли калия (до 530 мг на 100 г зерна), магния, кальция, фосфора и железа, по их содержанию фасоль значительно превосходит мясо. Фасоль, как подтверждают вышеприведенные данные, является таким пищевым продуктом, в котором имеются почти все вещества, необходимые для нормального питания человека.
Но наряду с высокими питательными качествами у фасоли имеются и недостатки. В продуктах фасоли содержится ряд отчасти токсических соединений, которые ограничивают ее использование в питании человека. К таким соединениям, содержащимся в значительных количествах, относятся ингибиторы трипсина, фитохемаглутины, в незначительном количестве присутствуют танины и сапонины. С помощью обработки семян (простой варкой или снятием кожуры) можно обезвредить эти вещества, а некоторые и совсем удалить. В настоящее время существуют сорта с низким или почти нулевым содержанием вышеперечисленных веществ. Но все же небольшие дозы некоторых из этих биоактивных веществ положительно влияют на здоровье человека. Так, например, танины предохраняют и даже тормозят ракообразование, улучшают текучесть крови, активизируют иммунную систему, останавливают воспалительные процессы, регулируют кровяное давление. Сапонины и глюкозиды оказывают снижающее действие на содержание холестерина (Жегалов, 1930).
Еще со времен Древнего Рима известно о лечебном действии фасоли, которая в те времена была широко распространена не только как вкусный продукт в кулинарном искусстве, но и как эффективное лечебное средство.
Современная медицина успешно задействует полезные свойства фасоли в борьбе со многими заболеваниями в виде отваров, водных настоев стручков, высушенных цветков, шелухи и семян. Высушенная зеленая шелуха фасоли применяется для лечения сахарного диабета. Свежая, не высохшая шелуха содержит аспарагин, аргинин, гемицеллюлозу, бетаин, лецитин, моноаминовые жирные кислоты, триптофан, тирозин, холин. Кроме того, в плодах и шелухе фасоли обнаружено некоторое количество фазина, протеазы, декстрина и глобулина. Медицинскими исследованиями доказано, что настой шелухи обладает антибиотическими свойствами и содержит вещества противомикробного характера (Таланов, 1972).
Метеорологические условия в годы проведения исследований
Омская область расположена на юге Западно-Сибирской равнины по среднему течению реки Иртыша. Высота территории над уровнем моря -100-400 м. В зоне южной лесостепи Омской области наиболее распространены такие типы почв, как чернозем обыкновенный, солончак и солонцы (Мищенко, 1982; Мищенко, 1991).
Почвы опытного поля представлены черноземами обыкновенными, выщелоченными и лугово-черноземами. Для лугово-черноземной маломощной малогумусовой среднесуглинистой почвы характерен благоприятный гранулометрический состав для произрастания овощных культур. Порозность и аэрация хорошие. Относительное количество доступной влаги высокое - 62,5-64,4%. Однако абсолютное ее содержание довольно низкое - 131,8-160,4 мм весной, летом - от 7-8 мм продуктивной влаги. Почва с низким содержанием гумуса - 4,8%, что определяет невысокое содержание в ней валового азота N-28%, Р2О5 -0,12%.
Неодинаковое количество тепловой энергии, поступающей на земную поверхность в Западной Сибири, в том числе и в Омской области, является причиной формирования нескольких природных зон - от тайги на севере до степей на юге.
Тепловые ресурсы зоны удовлетворительные, увлажнение недостаточное. Сумма положительных температур воздуха выше 10С - 2100…2200С. Гидротермический коэффициент равен 1,05-0,95. Южная лесостепь определяется тепловыми ресурсами 46…48 ккал/см2 в год, из которых 5,5…5,0 ккал расходуется на теплообмен в почве и снежный покров. В течение года 40% тепла затрачивается на нагревание воздуха, остальное - на испарение.
В январе ежегодно возможны понижения температуры воздуха до -25,0… -30,0С. В южной лесостепи выпадает 330…380 мм осадков, из них 200-220 мм -за май-август, с максимумом в июле.
Вегетационный период начинается 22…24 апреля с переходом среднесуточной температуры воздуха через 5 С и продолжается 163-166 дней. Период активной вегетации наступает 11…12 мая и прекращается 16…18 сентября. За этот период накапливается 2100…2200С тепла. Однако продолжительное вторжение холодных арктических воздушных масс вызывает снижение температуры. В такие годы, повторяемостью один раз в 10 лет, сумма среднесуточных температур выше 10С уменьшается на 200…250 С. В самые холодные годы отклонение от средних многолетних значений составляет 400… 650 С. Весенние заморозки обычно прекращаются в середине мая.
Южная лесостепь ежегодно испытывает дефицит влаги. Так в средний год коэффициент увлажнения равен 0,62, т.е. тепловые ресурсы обеспечены влагой лишь на 62%. Более сложные условия складываются в теплый период. В это время тепловые ресурсы обеспечены влагой лишь на 50% и меньше. Такое соотношение между ресурсами влаги и тепла формирует критические запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы. В среднем за май-август влажность почвы равна влажности разрыва капиллярных связей. Южная лесостепь подвергается засухам и суховеям. Засухи повторяются три раза в 10 лет, а суховейные явления - ежегодно. Большее число суховейных дней приходится на май-июнь - 15…17 и 13…15 дней - на июль-август. Нередко суховейные явления сопровождаются пыльными бурями - до 7 дней в году (Агроклиматические ресурсы Омской области, 1971). К неблагоприятным чертам климата зоны проведения опытов, которые необходимо учитывать при районировании культур, разработке агромероприятий и в практике земледелия, следует отнести: недостаточное количество осадков в отдельные годы; глубокое промерзание почв и позднее оттаивание; короткий безморозный и вегетационный периоды; высокие среднегодовые скорости ветра (3–5 м/с), часто превышающие 15 м/с; поздние весенние и ранние осенние заморозки, низкую температуру воздуха при малоснежных зимах.
Положительная сторона климата – обилие солнечного света и тепла в период вегетации, что компенсирует краткость периода положительных температур и ускоряет вегетацию растений.
В целом, несмотря на ряд неблагоприятных факторов климата, условия южной лесостепи Омской области пригодны для возделывания фасоли овощной.
Метеорологические условия в годы проведения исследований Изучение коллекции и создание исходного материала для селекции фасоли проводили на опытном поле Омского государственного аграрного университета в течение 2009–2013 гг.
Погодные условия в годы исследований (2009-2013 гг.) различались по температурному режиму и количеству выпавших осадков (Приложения А, Б).
Почти весь май 2009 г. оказался жарким, лишь в конце месяца температура спала, а осадки несколько превысили норму. Жаркая и сухая погода сменилась на прохладную и влажную.
К середине июня количество осадков в 2 раза превысило средние многолетние данные. В июле погода не отличалась от средних многолетних данных. С середины месяца и до начала августа наблюдалось нарастание количества выпавших осадков.
Клубенькообразующая способность
Понятие об идеальном сорте введено в употребление еще в 1895 г., уточнено Н.И. Вавиловым. В.А. Кумаков в 1985 г. определил модель сорта как научный прогноз, описывающий сочетание признаков растения, необходимый для обеспечения заданного уровня продуктивности, устойчивости и других производственных качеств.
Успех селекционной работы обусловлен качеством селекционной программы, в которой спланированы цели селекции и возможные пути их реализации. Селекционер должен разработать модель сорта – научный прогноз, показывающий, каким сочетанием признаков должны обладать растения для обеспечения заданного уровня продуктивности, устойчивости и других требуемых производством качеств. Перед созданием модели нужно знать технические требования к сорту, выдвигаемые народным хозяйством; предполагаемую среду обитания, а именно: точную характеристику почвенно-климатических ресурсов региона, степень варьирования отдельных факторов среды и их амплитуду; распространенность вредителей и болезней в конкретном регионе и динамику их численности; предполагаемый уровень агротехнических приемов, удобрений, пестицидов и т. д.; биологию культуры, в частности, частную генетику признаков, закономерности и структуру модификационной изменчивости, генетические и физиологические механизмы индивидуальной и популяционной буферности (гомеостаз), принципы конструирования агроценозов, обладающих высокой адаптивностью по отношению к конкретным экологическим условиям (Коваль, Чернаков, 2005).
Создание модели сорта возможно только при познании всего комплекса взаимосвязей признаков растений и изучения конкурентности генотипов.
Для условий южной лесостепи Западной Сибири при проектировании модели нового сорта фасоли необходимо учитывать такие показатели, как температуру и влагу и особенно их распределение по фазам развития растений. Для фасоли особенно важен период цветения и образования бобов (Цыганок, 1955; Цыганок, 2012).
Важно разрабатывать модели сортов для каждой агроклиматической зоны возделывания, потому что в селекции очень сложно совместить в одном генотипе высокий потенциал продуктивности и экологическую пластичность сортов. Использование ценных сортов, полученных в других зонах, не всегда обеспечивает успех, так как выделенные в одной зоне и показавшие там высокую продуктивность, к сожалению, оказываются непригодными для других зон. Поэтому каждая зона возделывания должна иметь свой сортовой состав, адаптированный к местным почвенно-климатическим условиям и устойчивый к основным вредоносным заболеваниям. Это требует проведения работ по подбору исходных форм, их оценки и использования в дальнейшем при селекции культуры (Шаманин, Трущенко, 2007).
Для южной лесостепи Западной Сибири первостепенное значение имеют такие признаки, как пригодность к механизированной уборке, скороспелость, холодостойкость сорта, обладающего высоким качеством зеленых бобов и семян, устойчивых к антракнозу.
При проведении изучения образцов коллекции фасоли и наблюдения за поведением отдельных е признаков нами разработаны элементы модели сортов (зернового и овощного использования) для условий южной лесостепи Западной Сибири. Такие сорта фасоли должны отвечать требованиям: – проявлять толерантность к биотическим и абиотическим факторам; – формировать стабильный высокий урожай; – иметь тип куста – кустовой, форму – прямостоячую; 102 – проявлять устойчивость к антракнозу.
Кроме того, к особенностям сорта овощного назначения относятся показатели сохранения сахарного типа боба и 5–7 сборов за сезон зеленых бобов; зернового назначения – формирования массы 1000 семян в пределах 280–300 г, хорошей развариваемости, светлой окраски семян.
Элементы модели сорта для фасоли овощного и зернового направлений в условиях южной лесостепи Западной Сибири разработаны коллективом кафедры селекции, генетики и физиологии растений и лаборатории селекции пшеницы и озимой тритикале под руководством доктора сельскохозяйственных наук Н.Г. Казыдуб с 2000 г. Но разработку агроэкологических моделей приходится вести непрерывно, так как с течением времени меняются требования к возделываемой культуре, появляются новые возможности в создании более благоприятных агроэкологических условий, углубляются представления о генетических и физиологических закономерностях онтогенеза растений. К тому же в настоящее время мощно развивается перерабатывающая промышленность в регионе. В связи с этим появился спрос на сорта, идеально подходящие для различных методов переработки (консервирование, заморозка и т. д.).
Из изученного нами коллекционного материала фасоли удалось выделить образцы по ряду признаков, рекомендованных в селекционный процесс в качестве источников различных признаков. Образцы превышали стандарт или были на его уровне по основным показателям, перечисленным в основных параметрах сорта зерновой и овощной фасоли.
В селекционном процессе фасоли зерновой для создания новых сортов мы рекомендуем использовать в качестве источника основных хозяйственно ценных признаков (скороспелость, продуктивность, пригодность к механизированной уборке, содержание белка, развариваемость семян, клубенькообразующую способность и устойчивость к антракнозу) выделенные в результате проведения кластерного анализа образцы (таблица 4.1).
Влияние температуры внешней среды на прорастание пыльцы фасоли
По продолжительности вегетационного периода гибриды третьего поколения были на уровне родительских форм. Так, у гибрида Сисаль х Primel период вегетации равен 90 сут., что указывает на его среднеспелость. У гибридов Bergold х Maxion faden и Maxion faden x Американская продолжительность вегетационного периода меньше, чем у родительских форм, это свидетельствует об их скороспелости. В четвертом поколении все гибриды оказались более скороспелыми, чем оба родителя (таблица 5.12). Расчет коэффициента вариации, который был в пределах от 24,2 ± 0,7 до 31,2 ± 0,9 в третьем поколении и от 22,0 ± 0,6 до 28,9 ± 0,7 - в четвертом, свидетельствует об относительно сильной изменчивости признака (таблица 5.13). В наших исследованиях продолжительность вегетационного периода наиболее сильно варьировала у гибридной комбинации Maxion faden х Американская в третьем и четвертом поколениях. Следовательно, данный признак более подвержен изменчивости под воздействием внешних условий у родительских форм данного гибрида.
Из данных таблицы 5.13 видно, что продолжительность вегетационного периода у материнских форм несколько выше, чем у отцовских. В целом же существенных различий между гибридными комбинациями не отмечено, но по сравнению с родителями у гибридов фасоли зерновой продолжительность вегетационного периода была При расчете коэффициента вариации, который был в пределах от 29,1 ± 1,6 до 36,4 ± 1,7 в третьем поколении и от 26,9 ± 0,9 до 37,9 ± 1,6 - в четвертом, зафиксирована сильная изменчивость изучаемого признака. В наших исследованиях продолжительность вегетационного периода наиболее сильно варьировала у гибридной комбинации 0/10 Мутанты в двух поколениях. Следовательно, данный признак более подвержен изменчивости под воздействием внешних условий у родительских форм данного гибрида.
Высота прикрепления нижнего боба - самый стабильный из всех изучаемых количественных признаков. За годы изучения модификационная изменчивость была на уровне средней. Коэффициент вариации высоты прикрепления нижнего боба у гибридов третьего поколения колебался от 8,6 ± 1,5 до 14,2 ± 0,7, а у четвертого от 5,3 ± 0,9 до 12,0 ± 0,6.
У всех гибридов третьего поколения фасоли овощной отмечено, что по данному показателю они превзошли лишь одного родителя, но в то же время для них характерно высокое прикрепление нижнего боба (таблица 5.15).
Высокое прикрепление нижнего боба и превосходство над родительскими формами фасоли овощного назначения указывает на возможность проведения индивидуального отбора растений по изучаемому признаку в данных комбинациях.
Результаты изучения высоты прикрепления нижнего боба у гибридов третьего поколения фасоли зернового назначения свидетельствуют об их превосходстве над родительскими формами. У гибридных комбинаций F3 высота прикрепления нижнего боба колебалась от 21,9 до 25,0 см, а у родителей - от 17,0 до 23,7 см (таблица 5.16).
Не у всех гибридов четвертого поколения фасоли зернового назначения высокое прикрепление нижнего боба У гибридных комбинаций Оран х Большой Змей и 0/10 Мутанты отмечено превосходство над обеими исходными формами, а гибрид Омская ранняя х Нерусса превзошел только отцовскую форму.
По изучаемому признаку в гибридных комбинациях фасоли зерновой отмечена средняя модификационная изменчивость. Коэффициенты вариации колебались от 9,1 ± 1,6 до 14,9 ± 0,7 в 2012 г. и от 8,6 ± 1,7 до 14,8 ± 0,7 в 2013 г. Учитывая средний уровень модификационного варьирования, эффективным будет отбор растений с высоким прикреплением нижнего боба в условиях климатической зоны.
В четвертом поколении все гибриды были на уровне лучшего родителя. Это свидетельствует о возможности отбора в этом поколении высокопродуктивных растений. Изучаемый признак характеризуется узким диапазоном модификационного варьирования: 21,7 - 28,1% (2012 г.) и 23,2 - 25,3% (2013 г.). Следовательно, у всех гибридов третьего и четвертого поколений отмечено, что количество бобов на растении у фасоли овощной в большей степени зависит от условий произрастания и подвержено сильной изменчивости.
Для фасоли зерновой также имеет значение количество бобов на растении. Ведь чем больше бобов на растении, тем выше урожайность (таблица 5.18).
У всех гибридных комбинаций фасоли зернового назначения наблюдалось превосходство над родительскими формами. Особенно стоит отметить высокопродуктивный гибрид Оран х Большой Змей, у которого зафиксировано наибольшее количество бобов с одного растения в течение двух поколений.
При изучении модификационной изменчивость установлено, что у всех гибридов третьего и четвертого поколений фасоли зерновой количество бобов на растении сильно зависит от условий произрастания и подвержено сильной изменчивости. На это указывает коэффициент вариации, который находился в пределах от 21,8 до 29,7% (2012 г.) и от 21,9 до 25,3% (2013 г.).
