Автор работы: Пользователь скрыл имя, 07 Февраля 2014 в 15:31, автореферат
Основная цель исследований заключается в научном обосновании, разработке и практической реализации методов создания исходного материала для селекции и семеноводства овощных культур с высоким потенциалом продуктивности и вкусовых качеств, сбалансированного по биохимическому составу, устойчивого к биотическим и абиотическим факторам окружающей среды.
Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:
- разработаны экспресс-методы определения долговечности, селекционной ценности семян овощных культур и повышения их посевных качеств;
- созданы селекционные формы свёклы столовой с признаками: односемянности, ЦМС, длинноплодности, устойчивости к болезням на основании изучения их биологических особенностей и свойств;
- разработаны способы оценки исходного материала к биотическим и абиотическим стрессорам на ранних стадиях роста и развития растений;
- введён в селекционный процесс новый генофонд и расширен ассортимент возделываемых культур за счёт интродукции овощных растений из Восточно-Азиатского центра происхождения;
- на основании изучения пределов варьирования основных количественных и качественных признаков, разработаны интегрированные модели сортов свёклы столовой, капусты цветной и китайской;
- разработаны способы ускорения селекционно-семеноводческого процесса с помощью биотехнологических методов;
- усовершенствованы методы семеноводства овощных культур с целью снижения их энергоёмкости и повышения эффективности.
В результате сотрудничества селекционеров ВНИИССОК и специалистов из Республики Южная Корея методом акклиматизации был интродуцирован сортообразец редьки листовой ЛС-205 (табл. 14), районированный под названием Восточный экспресс, отличающийся продуктивностью, высокими вкусовыми качествами хорошо подходящий по своей фотопериодической реакции к условиям Московской области.
14. Биохимические показатели перспективных сортообразцов редьки листовой
№ п/п |
Наименование сортообразца |
Витамин С, мг/% |
Se мкг/кг сухой массы |
Хлорофилл, мг/см2 | |
|
А |
В | ||||
1 |
Репа листовая Сапфир листья черешки |
71,4 18,4 |
342,0 - |
5,9 |
1,90 |
2 |
Редька листовая №2 листья (ЛС-205) |
75,2 |
429,0 |
3,9 |
1,13 |
черешки |
15,9 |
- |
|||
3 |
Редька листовая №1 (ЛС-200) |
||||
листья |
76,8 |
309,0 |
5,8 |
1,43 | |
черешки |
12,5 |
- |
|||
НСР05 листья черешки |
3,18 3,48 |
70,8 - |
1,18 |
0,45 | |
В стеблях и листьях периллы было обнаружено содержание специфических эфирных масел от 0,06 до 0,08 мг%, придающих растению аромат и приятный вкус.
Разработанная сортовая технология помогла существенно улучшить биохимические показатели новой культуры. Внесение в почву селената натрия ускоряет биосинтез бета-каротина, приводит к возрастанию его концентрации с 87,0 мг/кг до 156,6 мг/кг сырой массы, хлорофилла от 27 мг/кг до 87 мг/кг, количества сухого вещества увеличивается - с 12,0 % до 18,3%.
Таким образом, обогащение периллы зеленой селеном определяет возможность повышения антиоксидантного статуса растения не только за счет увеличения концентрации микроэлемента селена, но также хлорофилла, каротина и аскорбиновой кислоты.
5. Использование инбридинга для ускорения селекционного процесса
В селекционном процессе капусты цветной перспективные сортообразцы переводятся на линейную основу путём гейтеногамного опыления нераскрывшихся бутонов с целью создания исходных родительских линий для селекции на гетерозис по признаку «устойчивость к киле» (рис.11). При этом отмечается быстрое выделение в инбредном потомстве устойчивых форм.
Рис. 11. Изменение структуры популяции капусты цветной по степени устойчивости к киле.(1–исходная популяция;2–инбредное поколение устойчивых растений).
По оси ординат – устойчивость к киле;
По оси абсцисс – изучаемые сортообразцы.
Инбридинг был использован нами и для выявления разнообразия морфологических признаков листовой розетки и у капусты декоративной.
Из выделенных, таким образом, 5 сортотипов были созданы сорта: Искорка, Осенний вальс, Краски Востока.
В инбредном
потомстве селекционной формы свёклы столовой С 300, выделенной из
популяции сорта Одноростковая, в 1996 г.
были обнаружены растения с мужской стерильностью
(МС) цветков, которые были идентифицированы
как носители стерильности 2-го типа, так
как пыльцевые мешки содержали мелкую
нежизнеспособную пыльцу (в пыльниках
смесь фертильных и стерильных зерен).
Маркёрным признаком была яркая окраска
стерильных пыльников, названная "пурпурным"
типом стерильности свёклы столовой. Проверку
стабильности признака проводили как
в условиях открытого, так и защищённого
грунта в широком диапазоне температур
от 10 до 40 оС. С помощью беккроссов
была получена форма BC3
c 80% стерильностью цветков.
Обнаруженный нами тип стерильности имеет характерные особенности т.к. на растении сохраняются нерастрескивающиеся красные пыльники, в то время как у стерильных растений свёклы сахарной пыльники белые и прозрачные, быстро засыхающие. Проведение инбридинга на сорте свёклы столовой Одноростковая расщепляло его на 7 групп морфотипов по форме корнеплода. Она варьировала от округло-плоской до удлинённо-конической. Селекционные формы-носители стерильности входили в 5-7 группы, выделенные по форме корнеплода.
Анализ второго инбредного поколения показал, что популяция расщепляется уже на 6 групп, из-за выпадения корнеплодов с округло-плоской формой, уменьшении почти в 2 раза второй группы с 15,6 до 8,3% и значительном увеличении групп с удлинённой формой (табл. 15).
15. Изменчивость формы корнеплодов у сорта Одноростковая в инбредном потомстве
№ группы |
Индекс формы корнеплода |
Состав популяции, % | ||
Стандарт |
I1 |
I2 | ||
|
1 |
До 1 |
78 |
15,1 |
- |
|
2 |
1,01-1,2 |
12 |
15,6 |
8,3 |
3 |
1,21-1,4 |
7 |
25,7 |
45,8 |
4 |
1,41-1,6 |
3 |
20,1 |
20,8 |
5 |
1,61-1,8 |
- |
10,1 |
12,5 |
6 |
1,81-2,0 |
- |
4,5 |
8,3 |
7 |
2,01-2,1 |
- |
6,5 |
4,2 |
В инбредном поколении растений цилиндрической формы были получены семенные растения с некоторым количеством пурпурных пыльников, отличающихся стерильностью пыльцы, что позволило на их основе создать линию закрепитель стерильности и одноростковости.- S 301, поддерживающую стерильность потомства на уровне 80% .
При скрещиваниях инбредной формы с сортом
Одноростковая так же получали растения
имевшие до 30% стерильных цветков в потомстве
(табл. 16).
16. Эффективность закрепления стерильности линии С 300
№ п/п |
Гибридные комбинации |
Количество стерильных цветков на растении,% |
1 2 3 4 5 6 |
С-300 х S З01 С-300 х ВИРСОК С-300 х П-1-90 С-300 х П-2-90 С-300 х 654 С-З00 х Одноростковая I1 |
80 0 0 0 0 30 |
В задачу исследований входило не только создание формы носителя ЦМС, но и обладающую высокой степенью раздельноплодности. С этой целью в инбредном потомстве отбирали растения с цилиндрической формой корнеплода и семенники с двусемянными соплодиями (табл. 17).
17. Структура популяции семян свёклы столовой селекционной формы
С 300 по раздельноплодности (1996 – 1998 гг.)
Название сортообразца |
Структура популяции семян, % |
Лаборатор-ная всхожесть, % | ||
Односемя-нок |
Двусемя-нок |
Трёхсемя-нок | ||
С -300 |
9 |
87 |
4 |
80 |
Одноростковая |
20 |
80 |
-- |
70 |
В полученной линии С 300, сочетаются такие хозяйственно ценные признаки, как ЦМС, двусемянность, высокая всхожесть семян, товарность и урожайность корнеплодов цилиндрической формы (табл.18).
18. Анализ урожая корнеплодов свёклы столовой селекционной формы С 300
Название сортообразца |
Урожайность, т/га |
Товарность, % |
Масса товарного корнеплода, г. | |||
1996 г. |
1997 г. |
1996 г. |
1997 г. |
1996 г. |
1997 г. | |
С 300 |
75,0 |
20,0 |
98,0 |
81,2 |
750 |
168 |
Одноростковая St |
29,6 |
17,1 |
88,3 |
78,7 |
230 |
198 |
В селекционном питомнике были выделены превышающие стандарт по продуктивности и товарности (табл.19), образцы: С 300 и ВИРСОК.
19.Оценка одноростковых селекционных образцов свёклы столовой по хозяйственно ценным признакам корнеплода, 1996-1998 г.г.
Название образца |
Урожай-ность, т/га |
Товар-ность, % |
Масса товарного корнеплода,кг |
Доля корнеплода в массе растения, % |
Одноростковая (St) |
22,1 ±2,4 |
81,1 ±2,4 |
0,25 |
63,4 ±2,4 |
С 300 |
26,8 ±2,2 |
89,0 ±8,2 |
0,20 |
76,8 ±2,0 |
ВИРСОК |
33,4 ±5,9 |
70,0 ±2,0 |
0,30 |
69,5 ±1,0 |
Изменчивость фотосинтезирующего аппарата селекционных форм показала, что они являются более выровненными, по сравнению со стандартом, а фотосинтетическая способность линии С 300, в 2 раза превышает стандарт (табл.20).
Селекционная форма свёклы столовой ВИРСОК имела высокую степень односемянности, и с помощью индивидуально-семейственного отбора из этой популяции был получен новый сорт Бордо односемянная.
20. Изменчивость фотосинтетического аппарата перспективных
селекционных форм свёклы столовой, 1996-1998 г.г.
Лист
Образец |
длина черешка |
количе-ство |
ширина |
длина |
площадь | |||||
см |
V,% |
шт |
V,% |
см |
V, % |
см |
V,% |
см2 |
V,% | |
Однорост- ковая (st) С-300 ВИРСОК 654 |
20,0 17,4 15,2 16,1 |
16,3 5,0 16,1 7,3 |
9,2 7,8 9,8 9,0 |
20,3 12,7 6,9 20,0 |
9,7 7,8 9,4 9,7 |
12,2 18,2 12,5 15,6 |
13,0 12,4 14,6 13,0 |
22,8 12,5 16,1 18,7 |
1351 705 1906 1106 |
27,7 25,0 22,3 49,8 |
Селекционная
ценность перспективных
21. Анализ устойчивости свёклы столовой к основными болезням.
Назва-ние образца |
Метод сегментов |
Метод половинок | ||||
Phoma betae |
Fusarium oxysporum |
Fusarium oxysporum | ||||
Балл пораже-ния |
Разви-тие бо-лезни,% |
Балл пораже-ния |
Разви-тие бо-лезни,% |
Балл пораже-ния |
Разви-тие бо-лезни,% | |
1.Бордо237 (st) 2.ВИРСОК
3. 654
4. С-300
НСР05 |
2,2
2,0
1,4
1,0
0,4 |
55,0
43,8
35,0
25,0 |
1,8
2,0
1,2
1,2
0,4 |
45,0
43,8
50,0
35,0 |
3,0
3,0
2,4
2,0
0,7 |
75
70
60,0
54,2 |