Селекція кукурудзи за ознаками продуктивності, стійкості до вилягання та ламкості стебла

У 2005 році врожайність стандарту  Петрівський 169 СВ була істотно більшою порівняно з показниками другого стандарту Р та перевищив за врожайністю гібрид Ум Ч F7. Врожайність гібридів Р Ч F7, Ум ЧУм та Ум ЧСо була істотно вищою, ніж у стандарту Р , однак відрізнялясь від стандарту Петрівський 169 СВ у межах НІР0,95, а значить прибавка була неістотною. Тільки один гібрид Ум ЧВІР44 істотно перевершив стандарт Петрівський 169 СВ.

Таблиця 7

Урожайність кращих гетерозисних гібридів кукурудзи   в умовах Уманського ДАУ

Гібридна комбінація | Урожайність  по роках, т/га | Середнє

2004 | 2005 | 2006 | т/га | ± до

cтандарту

Петрівський 169 СВ | % від

cтандарту

Петрівський 169 СВ

Петрівський 169 СВ (стандарт 1) | 9,23 | 11,5 | 7,92 | 9,56 | 0 | 0

Р 3978

(стандарт 2) | 8,37 | 8,26 | 8,73 | 8,45 | -1,11 | 88,4

Ум331ЧСо125 | 10,5 | 12,1 | 8,54 | 10,4 | +0,85 | 108,8

Ум 331ЧВір44 | 11,3 | 12,8 | 9,35 | 10,8 | +1,33 | 113,9

Р 346ЧF7 | 10,1 | 10,5 | 10,2 | 10,2 | +0,70 | 107,3

Ум324Ч F7 | 11,0 | 10,2 | 11,2 | 10,8 | +1,29 | 113,4

Ум324ЧУм333 | 9,72 | 11,5 | 9,70 | 10,3 | +0,78 | 108,1

НІР 0,95 | 0,94 | 1,04 | 0,59

У 2006 році стандарт Петрівський 169 СВ істотно поступився другому стандарту Р 3978. Гібрид Ум ЧСо мав врожайність на рівні близькому до стандарту Р , але істотно більшу ніж стандарт Петрівський 169 СВ. Інші гібриди істотно перевищували обидва стандарти, причому кращими були гібриди Ум Ч F7 і Р 6Ч F7.

Одержані дані свідчать про високу потенційну продуктивність гібриду-стандарта Петрівський 169 СВ, однак у несприятливому 2006 році він різко зменшив врожайність, тоді як другий стандарт Р 3978 характеризувався щорічною врожайністю близькою до середньої. Стабільно істотну прибавку до стандарту забезпечив тільки один гібрид — Ум ЧВІР44, що проявилося і в його середньому за три роки перевищенні за врожаєм зерна над стандартом Петрівський 169 СВ на 13%.

У процесі проведення досліджень з використанням гібридів від діалельних схрещувань ліній була встановлена стійкість випробовуваних гібридів проти вилягання, ламкості стебла та пошкодження кукурудзяним метеликом (рис. 1).

У 2004р. вологозабезпеченість у період вегетації та наливу зерна  була значно меншою, ніж середньобагаторічний показник, а стійкість до ламкості стебла знаходилась в межах 2,2–5,1%, тоді як у 2005–2006рр. (з більшими опадами) показники ламкості були вищими. Однак, більшість зразків належали до групи стійких, з ламкістю менше 10%, за виключенням гібридів Петрівський та Ум ЧВір44 з показниками 12,0–13,2 %.

При вивченні стійкості гібридів проти вилягання встановлено, що тільки у 2005р. було відносно більше (до 10%) вилягання гібрида Ум331ЧВІР44.

На ламкість стебла опосередковано впливає пошкодження кукурудзяним метеликом. При вивченні стійкості простих міжлінійних гібридів до цього шкідника відмічено, що пошкодження стандартів Петрівський 169 та Р 3978 було в межах (4,5–12,5%), тобто від низького до середнього. Пошкодження рослин гібридних комбінацій коливалось у межах від 2,4 до 13,8%. Однак, гібрид Ум ЧF , на якому зафіксовано пошкодження 16,9%, дещо перевищив ці межі. Таким чином, досліджувані зразки коливались від стійких до середніх.

РОЗДІЛ 8. Кореляційні зв’язки та ХАРАКТЕР успадкування ознак ламкості й вилягання стебла з урожайністю  гетерозисних гібридів кукурудзи

Коефіцієнти кореляції ознак  „ламкість стебла” та „вилягання стебла” з основними господарсько-значимими  показниками у переважній більшості  були незначними і недостовірними статистично. Тому їх можна інтерпретувати тільки на рівні тенденції. Це позитивно характеризує результати нашої селекції на стійкість до вилягання і означає, що створені гібриди характеризуються високою стійкістю. Це підтверджується недостовірними зв’язками вилягання з урожайністю   (r=–0,02–0,12) і масою одного качана (r=–0,03–0,17).

Стосовно з’вязку  пошкодженості кукурудзяним метеликом  з виляганням, то передбачуваний прямий зв’язок цієї ознаки встановлено  лише у 2005 році, коли через травневі погодні умови чисельність шкідника була більша і рівень кореляції був статистично суттєвим (r=0,40).

Незважаючи на варіювання ознаки вилягання за роками випробувань  в досліді з найбільшою частотою зустрічались гібриди з наддомінуванням, повним та частковим домінуванням контролю ознаки стійкості до вилягання стебла, відповідно 21,4–42,8; 21,4–32,1 та 14,2–17,8% (табл. 8.).

На частку проміжного успадкування за роками проведення досліджень припадало лише 3,6%. З дещо вищою частотою, ніж у останнього, відбувалось успадкування з частковим домінуванням 3,6–8,9% і наддомінуванням генів контролю ознаки вилягання 10,7–30,3%.

Таблиця 8

Ступінь домінування ознаки вилягання рослин кукурудзи

Рік | Частка гібридних комбінацій з відповідним ступенем

домінування (hp), %

<–1– | 1 | від  0 до –0,99 | 0 | від 0–0,99 | 1 | >1

2004 | 42,9 | 21,4 | 14,3 | 3,6 | 7,1 | 0 | 10,7

2005 | 21,4 | 26,7 | 16,1 | 0 | 3,6 | 1,8 | 30,4

2006 | 30,3 | 32,2 | 17,8 | 0 | 8,9 | 0 | 10,8

Середнє | 31,5 | 26,7 | 16,0 | 1,2 | 6,5 | 0,6 | 17,3

Високі коефіцієнти успадкування для ознаки „ламкість стебла”  підтверджують їх високу генетичну мінливість, обумовлену, в основному, аддитивним ефектом генів, а також вказують на високу ступінь їх успадкування в гібридах F1, що можна підтвердити даними (табл. 9), де наддомінування було в межах 16,1–69,7%, успадковуваність у 2005 році була на 37,6% більша в порівнянні з 2004–2006 роками. Ламкість стебла позитивно корелює з такими ознаками, як вилягання стебла та пошкодження кукурудзяним метеликом, з збільшенням пошкодження кукурудзяним метеликом відповідно збільшилась і ламкість стебла.

Таблиця 9

Ступінь домінування ламкості стебла простими міжлінійними гібридами

Рік | Частка гібридних комбінацій з відповідним ступенем

домінування (hp), %

<–1– | 1 | від  0 до –0,99 | 0 | від 0–0,99 | 1 | > 1

2004 | 0 | % | 1,8 | 0 | 0 | 0 | 48,2

2005 | 1,8 | 50,0 | 17,8 | 0 | 5,4 | 1,8 | 69,7

2006 | 17,8 | 3,5 | 16,1 | 1,8 | 8,9 | 0 | 16,1

Середнє | 6,6 | 39,3 | 11,9 | 0,6 | 4,8 | 0,6 | 44,6

В цілому для селекції аддитивна  дія генів має більше значення, ніж домінування та епістаз, що підтверджує можливий прогрес успіх періодичного добору за фенотиповою дією на стійкість до даної ознаки.

ВИСНОВКИ

У дисертації наведено теоретичне узагальнення і нове селекційне вирішення  наукової задачі, що виявляється у  поглибленні знань про природу  ознак „ламкість стебла” та „вилягання стебла” і можливості покращення їх селекційним шляхом, завдяки застосуванню нових ліній — носіїв ознак  стійкості проти вилягання та ламкості стебла та оптимізації добору вихідного матеріалу для створення нових високопродуктивних, адаптованих до умов Правобережного Лісостепу України гетерозисних гібридів кукурудзи.

1. Інбредні лінії Ум , Ум , Ум , Ум та Ур , поєднують насіннєву продуктивність  зі сприятливою для догляду  і механізованого збирання   архітектонікою рослин та доброю стійкістю до несприятливих біотичних та абіотичних чинників.

2. Інбредні лінії Ур , Ур , F7 і F115 в умовах Правобережного  Лісостепу України поєднують  ознаки ранньостиглості з найменшою  вологістю зерна при збиранні  і належать до груп ранньостиглих  і середньоранніх ліній.

3. Підтверджено переваги оцінювання ранньостиглості генотипів кукурудзи за кількістю листків на основному стеблі, порівняно з вивченням періоду вегетації, який варіює за роками досліджень навіть в умовах однієї кліматичної зони, а показники збиральної вологості зерна можуть використовуватись як додатковий критерій ранньостиглості.

4. Невисока (з показником  дисперсії 0,68 і коефіцієнтом варіації 22,28%) загальна варіабельність відібраних  інбредних ліній кукурудзи за  врожайністю свідчить про позитивні наслідки виконаного нами добору на продуктивність і стабільність.

5. Врожайність інбредних  ліній кукурудзи найбільше залежала  від середніх показників маси  одного качана (r=0,67), його довжини  (r=0,53) та діаметру (r=0,50).

6. Ранньостиглі і середньоранні  інбредні лінії Ум , Ум , МАН та Р характеризувались високими рівнями загальної комбінаційної здатності стосовно врожайності, а Co , Чк , Ум , Ум та МАН — стійкості проти вилягання стебла.

7. Високою оцінка специфічної  комбінаційної здатності за врожайністю  була у комбінаціях Чк ЧF7, Ум ЧF115, Ум ЧСо125, Ум ЧВІР44, ВІР44ЧСо125, Ур ЧСо125, Чк ЧСо125 а також гібридні комбінації другої діалельної схеми ХЛГ489ЧМАН053, Б ЧМАН053, Р346ЧБ , Р346ЧМАН053, Ум333ЧХЛГ489, Ум324ЧF7, Ур32ЧF7 та Ур32ЧМАН053, в яких ефект СКЗ перевищував показник 0,50 (0,52–1,07).

8. Високою мінливістю показника  СКЗ характеризувалися інбредні  лінії F7, ВІР , Р , МАН , ХЛГ та Ум , які слід  включати у широкі схрещування  для пошуку кращих комбінацій, а інбредні лінії Ум , Со125 та Б зі слабкою мінливістю СКЗ можуть бути використані для створення нових гетерозисних гібридів.

9. Високою СКЗ стосовно  стійкості проти вилягання гібридів характеризувались такі комбінації: Ум ЧУм , Ум ЧБ , Чк ЧВІР44 та Ум ЧВІР44. У той же час інбредна лінія F7 у комбінації з Ур 273, а також з ВІР44 негативно вплинула на стійкість гібридів проти вилягання, а найгірший показник СКЗ отримано у комбінації Ум 333ЧБ , в якій ефект СКЗ=2,27.

10. Найвищу селекційну  цінність мали інбредні лінії,  які вдало поєднали в собі  генетичний потенціал врожайності  зі стабільною його реалізацією  Ї Ум ; Ум та F115 (СЦГ=2,59–3,13). Створені нами кращі гетерозисні  гібриди Ум ЧF7, Р ЧF7 та Ум331ЧСо125 мали показники СЦГ=8,40 та 4,04.

11. Доцільність проведення екологічних випробувань в умовах дослідного господарства „Чабани” ННЦ „Інституту землеробства УААН” та УДАУ підтверджується варіансами диференціювальної здатності середовища. Саме контрастність умов, за яких отримані у двох діалельних схемах гібриди оцінювались у двох пунктах випробування, дала змогу відібрати з них найбільш перспективні для запровадження у виробництво.

12. Гетерозисні гібриди  Ум ЧF7 та Ум331ЧСо125 мали досить  стабільну та високу врожайність,  як в умовах УДАУ, так і в  умовах дослідного господарства „Чабани” ННЦ „Інституту землеробства УААН”, що характеризує їх як перспективні.

13. Успадкування стійкості проти вилягання стебла компонентів схрещувань (інбредних ліній) простими гібридами, в досліді, відбувалось шляхом прояву позитивного гетерозису і найшло пояснення в прояві ефектів наддомінування (21,4–42,8%), повного (21,4–32,1%) і часткового (14,2–17,8%) домінування генів контролю ознак, тоді як на частку проміжного успадкування за роками проведення досліджень припадало лише 0,00–3,6

РЕКОМЕНДАЦІЇ СЕЛЕКЦІЙНІЙ  ПРАКТИЦІ І ВИРОБНИЦТВУ

1. Для підвищення ефективності селекції у зоні Правобережного Лісостепу   України пропонуються інбредні лінії Ум , Ум , Ум , Ум , Ур та Ур як вихідний матеріал за проявом параметрів продуктивності, адаптивності і комбінаційної здатності

2. Для виробничого випробування  рекомендуються нові гетерозисні  гібриди Ум ЧF7 та Ум ЧCo125, які характеризуються високою  врожайністю, стабільною по роках і пунктах екологічного випробування.

3. Для виробничого впровадження  у зоні Правобережного Лісостепу  України рекомендується новий  високопродуктивний гібрид КПС СВ, який з 2006 року успішно проходить Державне сортовипробування і за компонент якого використано відібрану у наших дослідах інбредну лінію Ум .

ПЕРЕЛІК РОБІТ, ОПУБЛІКОВАНИХ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Савченко С.П., Поліщук В.В., Опалко А.І., Рябовол Л.О. Використання  кореляції в селекції інбредних  ліній кукурудзи // Зб. наук. праць Уманського державного аграрного університету — Умань, 2004.— Вип. 58. — С. 32–36.

2. Опалко А.І., Поліщук В.В., Медвідь С.П., Ковальчук І.В., Савченко  С.П. Скоростиглість гібридів та інбредних ліній кукурудзи як компонент антропоадаптивного потенціалу // Наукові праці Полтавської державної аграрної академії: Сільськогосподарські науки. — Полтава, 2005. — Т. 4 (23). — С. 49–52.

3. Ковальчук І.В., Поліщук В.В., Савченко С.П. Успадкування  врожайності і виходу зерна  з качанів простими міжлінійними  гібридами кукурудзи // Зб. наук. праць Уманського державного аграрного університету — Умань, 2005.— Вип. 61.— С. 64–69.

4. Савченко С.П. Ефективність  використання різних критеріїв оцінювання скоростиглості інбредних ліній кукурудзи в умовах Лісостепу // Досягнення і проблеми генетики, селекції та біотехнології: Зб. наук. праць Укр. т-ва генет. і селекц. ім. М.І. Вавилова. — К.: Логос, 2007. — Т. 2. — С. 387–390.

5. Савченко С.П. Параметри  адаптивної здатності й стабільності  інбредних ліній кукурудзи в  умовах Правобережного Лісостепу  України // Генетичні ресурси для адаптивного рослинництва: мобілізація, інвентаризація, збереження, використання: Тези доповідей міжнародної науково-практичної конференції (29 червня – 1 липня 2005 р.). — Оброшино: Інститут землеробства і тваринництва західного регіону УААН, 2005. — С. 175–176.

6. Заморська І.О., Савченко С.П.  Шкодочинність стеблових гнилей  в умовах Лісостепу України  // За матеріалами Наукової конференції  присвяченої 100–річчю від дня народження професора П.А. Власюка і 150-річчю від дня народження професора Л.П. Симиренка та Наукової конференції молодих вчених: Тези наукової конференції — Умань: Уманський державний аграрний університет, 2005. — С.25–26.

7. Савченко С.П., Ковальчук І.В., Поліщук В.В. Випробування інбредних  ліній кукурудзи за основними  господарсько-цінними ознаками // Матеріали  всеукраїнської наукової конференції  молодих учених. — Умань: Уманський  державний аграрний університет, 2006. — С. 26.

8. Савченко С.П. Особливості  успадкування генних комплексів  ознаки ламкості стебла кукурудзи  // Молодь та поступ біології: Тези  другої міжнародної наукової конференції студентів і аспірантів (21–24 березня 2006 р.) — Львів: Львівський національний університет ім. І. Франка, 2006. — С. 156–157.