Використання різного за тривалістю вегетаційного періоду вихідного матеріалу у гетерозисній селекції кукурудзи
Одержані нами дані показують, що найбільш сприятливі умови для одержання високих врожаїв гібридів кукурудзи склалися в 1997 і 1998 рр. на Жеребківській дослідній станції (середня врожайність була 82,1 і 84,3 ц/га відповідно). Також сприятливі умови для росту і розвитку рослин були в 1997 р. в Дослідному господарстві — при середній врожайності 74,4 ц/га був отриманий максимальний врожай зерна 93,0… Читати ще >
Використання різного за тривалістю вегетаційного періоду вихідного матеріалу у гетерозисній селекції кукурудзи (реферат, курсова, диплом, контрольна)
ІНСТИТУТ ЗЕРНОВОГО ГОСПОДАРСТВА УААН
ДУДА ОЛЕКСАНДР МИКОЛАЙОВИЧ
УДК 633.15: 631.52
ВИКОРИСТАННЯ РІЗНОГО ЗА ТРИВАЛІСТЮ ВЕГЕТАЦІЙНОГО ПЕРІОДУ ВИХІДНОГО МАТЕРІАЛУ У ГЕТЕРОЗИСНІЙ СЕЛЕКЦІЇ КУКУРУДЗИ
06.01.05 — селекція і насінництво
АВТОРЕФЕРАТ
дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата сільськогосподарських наук
Дніпропетровськ — 2001
Дисертацією є рукопис.
Робота виконана в лабораторії селекції кукурудзи і сорго Інституту зернового господарства УААН у 1996;1998 рр.
Науковий керівник: доктор сільськогосподарських наук, професор, академік УААН
Дзюбецький Борис Володимирович. Інститут зернового господарства УААН, заступник директора, завідувач відділом селекції та насінництва.
Офіційні опоненти: доктор біологічних наук, старший науковий співробітник
Філіпов Генріх Леонідович, завідувач лабораторією фізіології кукурудзи Інституту зернового господарства УААН.
кандидат сільськогосподарських наук, старший науковий співробітник Чупіков Микола Михайлович, старший науковий співробітник лабораторії селекції та насінництва кукурудзи Інституту рослинництва ім. В.Я. Юр'єва УААН.
Провідна установа: Інститут землеробства УААН.
Захист відбувся 26 жовтня 2001 р. о 10 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 08. 353. 01 в Інституті зернового господарства УААН, за адресою 320 027, м. Дніпропетровськ, вул. Дзержинського, 14.
З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Інституту зернового господарства УААН, за адресою 49 027, м. Дніпропетровськ, вул. Дзержинського, 14.
Автореферат розісланий 21 вересня 2001 р.
Вчений секретар спеціалізованої вченої ради ___________________ Мусатов А.Г.
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність теми.
Однією з головних проблем у селекції кукурудзи є збагачення генофонду вихідного матеріалу, який використовується при створенні нових високоврожайних гібридів із заданими ознаками. Як свідчить світова практика, дуже часто з цією метою використовуються схрещування між ранньостиглими та пізньостиглими лініями. При цьому одержують гібриди, які за тривалістю вегетаційного періоду займають проміжне місце між батьківськими формами, а в окремих випадках наближаються до більш ранньої з них. Інший напрямок використання таких схрещувань — це створення на їх основі нових самозапилених ліній. Крім цього, можна використовувати такі прості гібриди для створення скоростиглих гібридів з більш складною генетичною структурою (трилінійні, подвійні). Тому питання добору найбільш гетерозисних пар на основі кращих елітних ранньостиглих і пізньостиглих ліній різних генетичних плазм є однією з найбільш актуальних проблем сьогоднішньої селекції кукурудзи.
Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами.
Робота є складовою частиною досліджень лабораторії селекції кукурудзи Інституту зернового господарства щодо розробки нових підходів до селекції високоврожайних гібридів кукурудзи. Виконана згідно з Державною комплексною науково-технічною програмою «Зернові та олійні культури» за темою: «Створити та передати в державне сортовипробування високоврожайні сорти та гібриди кукурудзи, зернових та олійних культур для різних зон вирощування» (номер державної реєстрації 097 U 92).
Мета і задачі досліджень.
Метою роботи є дослідження нових гетерозисних моделей, отриманих у результаті схрещування ранньостиглих та середньопізніх ліній, одержання високопродуктивних скоростиглих гібридів та вивчення можливості створення на їх базі гібридів з більш складною структурою. Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити наступні задачі:
визначити рівень гетерозису у гібридів за різними ознаками в залежності від генотипу ліній і зародкових плазм;
виявити гетерозисні комбінації, здатні забезпечувати високі і стабільні урожаї зерна в умовах Степу України;
вивчити залежність тривалості вегетаційного періоду у гібридів від її значення у батьківських форм;
визначити комбінаційну здатність ліній і вплив на її прояв генотипів різних зародкових плазм;
оцінити лінії та гібриди за основними господарсько-цінними ознаками, такими як продуктивність, збиральна вологість зерна, стійкість до вилягання та враження головними хворобами
Об'єкт досліджень.
Самозапилені лінії та гібриди кукурудзи. Пошук нових підходів у селекції високоврожайних гібридів кукурудзи ФАО 250−350.
Предмет досліджень.
21 ранньостигла і 16 середньопізніх ліній різних генетичних плазм.
Методи досліджень.
Аналізуючі схрещування для визначення комбінаційної здатності самозапилених ліній. Аналіз варіювання господарсько-цінних ознак.
Наукова новизна одержаних результатів.
Вперше показано ефективність використання в практичній селекції при створенні скоростиглих гібридів кращих елітних пізньостиглих і ранньостиглих ліній різних генетичних плазм. Доведено неоднотипність прояву гетерозису за основними ознаками при схрещуванні ліній, що відрізняються за тривалістю вегетаційного періоду і генетичним походженням. Визначені гетерозисні моделі, які забезпечують максимальний рівень врожайності і скоростиглості.
Практичне значення одержаних результатів.
Виділені самозапилені ранньостиглі лінії (ДК 201, ДК 366, ДК 266, ДК 261−1, ДК 261−4, ДК 303) і пізньостиглі (ДК 710, ДК 437, ДК 427, ДК 633, ДК 377) з комплексом господарсько-цінних ознак, на базі яких створено середньоранні гібриди, що значно перевищують стандарти за врожайністю зерна. Рекомендовані гетерозисні моделі на базі ранньостиглих і пізньостиглих генетичних плазм для використання в практичній селекції. Апробовані методичні підходи з використання ліній різних груп стиглості для створення подвійних гібридів, а також доведено можливість ефективного прогнозування їх врожайності зерна. Започатковані нові цикли селекції самозапилених ліній кукурудзи. Створений в співавторстві ранньостиглий потрійний гібрид кукурудзи Кадр 195 СВ, районований для вирощування на зерно в зоні Лісостепу України.
Особистий внесок здобувача.
Автор безпосередньо проводив дослідження за темою дисертаційної роботи в польових та лабораторних умовах, брав участь у плануванні експериментальних дослідів та обробці даних, опрацював літературу за темою дисертації.
Апробація результатів досліджень.
Матеріали дисертації оприлюднено Всеукраїнській науково-практичній конференції молодих вчених і спеціалістів «Наукові проблеми виробництва зерна в Україні та сучасні методи їх вирішення» (Дніпропетровськ — 2000), робота доповідалась та обговорювалася на засіданнях вченої ради, звітах про виконання плану аспірантської роботи.
Публікації.
Матеріали дисертації опубліковані в 6 наукових працях, 5 із яких є фаховими, отримано авторське свідоцтво на гібрид кукурудзи Кадр 195 СВ.
Структура та обсяг дисертаційної роботи.
Дисертація викладена на 168 сторінках машинописного тексту, включає 51 таблицю, 19 рисунків, 12 додатків. Складається із загальної характеристики роботи, висновків та практичних рекомендацій. Список використаних джерел нараховує 201 найменування, у тому числі 21 іноземний автор.
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
Стан проблеми і обгрунтування вибраного напрямку досліджень.
У цьому розділі наводиться огляд праць вітчизняних та зарубіжних вчених щодо вивчення проблеми створення високоврожайних гібридів кукурудзи із заданими господарсько-цінними ознаками. Аналізуються можливі напрямки розвитку селекційної практики, приділяється увага проблемі створення гібридів на базі ліній, які значно відрізняються за походженням та тривалістю вегетаційного періоду.
Умови, вихідний матеріал та методика проведення досліджень.
Експериментальна частина цієї роботи проводилася в 1996;1998 рр. у Дослідному господарстві «Дніпро» Інституту зернового господарства УААН, розташованому на правому березі Дніпра, у південно-східній частині. Територія господарства належить до північного Степу України.
Клімат зони помірно-континентальний з недостатнім, нестійким зволоженням. Середньорічна температура повітря складає +7,9 С. Середня багаторічна сума атмосферних опадів дорівнює 472 мм з коливаннями по роках від 250 до 700 мм. Основна маса опадів випадає в теплий період року (близько 70%), проте вони мають переважно зливовий характер і лише частина ефективно використовується рослинами. Домінуючі вітри — південно-східні. Сильні вітри, швидкість яких перевищує 15 мс, у поєднанні з високою температурою повітря викликають значне пригнічення рослин. У середньому суховії віють 15 — 20 днів на рік.
У грунтовому покрові Дослідного господарства домінують чорноземи звичайні малогумусні повнопрофільні (близько 70%) і слабоеродовані (близько 25%). Основна частина повнопрофільних чорноземів (68%) містить у шарі 0−30 см від 3,0 до 3,5% гумусу.
У 1996 та 1998 рр. умови для росту і розвитку кукурудзи були в цілому несприятливі. Тривалі періоди з високими температурами повітря та недостатньою кількістю атмосферних опадів негативно вплинули на розвиток рослин кукурудзи. Погодні умови 1997 р. були дуже контрастними. Пізня весна відсунула строки посіву кукурудзи, наприкінці квітня й у травні практично не було опадів, що спричинило появу недружних сходів. Літо було дуже дощове і сприяло розвитку рослин кукурудзи. Достатня кількість вологи в грунті та помірна температура повітря дозволили рослинам сформувати велику вегетативну масу.
Агротехнічні прийоми, застосовані в ході досліджень, відповідали рекомендаціям, викладеним у Методиці державного сортовипробування сільськогосподарських культур і Методиці польових дослідів із кукурудзою. Вихідні форми та гібриди кукурудзи вирощувались у спеціальних селекційних сівозмінах.
У контрольному розсаднику густоту рослин формували у фазі 4 — 5 листків, для ліній вона становила 46 тис. рослин на га, а для гібридів — 42 тис. рослин на га.
У контрольному та селекційному розсадниках проводили фенологічні спостереження — визначали дату появи сходів, цвітіння чоловічих і жіночих суцвіть. Біометричні виміри складалися з визначення висоти рослин і висоти прикріплення качанів, кількості вузлів на головному стеблі, багатокачанності та інших. При збиранні аналізували структуру врожаю. Виміри проводилися на 10-ти рослинах у двократній повторності. Облік врожайності зерна досліджуваних генотипів проводили шляхом збирання ділянок прямим комбайнуванням селекційним комбайном HEGE — 140, з наступним зважуванням зерна і визначенням його вологості вологоміром Burrows.
Визначали також відсоток ураження рослин пухирчастою сажкою та полеглих і зламаних нижче качана рослин безпосередньо перед комбайновим збиранням.
Статистична достовірність експериментальних даних оцінювалася за допомогою дисперсійного аналізу, параметри варіювання і коефіцієнти кореляції розраховувалися за методикою Г. Ф. Лакіна (1990). Оцінка параметрів комбінаційної здатності в системі повних тесткросів проводилася за методикою В. Г. Вольфа, П.П. Літуна (1980), а у системі неповних тесткросів — за методикою Г. К. Дремлюка, В. Ф. Герасименка (1991). Статистичну обробку даних проводили на персональному комп’ютері з використанням програмного забезпечення, розробленого в Інституті зернового господарства.
Для виконання програми досліджень були використані самозапилені лінії, отримані в лабораторії селекції Інституту зернового господарства та лінії іноземної селекції.
У ранньостиглу групу увійшли:
— лінії, споріднені з F2: F2, ДК 201, ДК 2552, ДК 239, ДК 2427;
— лінії, споріднені з СМ 7: СМ 7, ДК 117−5, ДК 117−4, ДК 3667, СМ 48;
— лінії, споріднені з ДК 366: ДК 366, ДК 266, ДК 261−1, ДК 261−4;
— лінії, споріднені з ДК 208: ДК 208, ДК 286, ДК 218;
— лінії змішаної плазми: ДК 303, ДК 163, ДК 400, ДК 277.
Середньопізню групу склали:
— лінії плазми Айодент (I): ДК 710, ДК 437, ГК 26, ДК 319;
— лінії плазми Ланкастер (L): ДК 427, ДК 633, ДК 420, ДК 427 290
— лінії плазми Рейд ®: ДК 507, ДК 622, ДК 573, ДК 377;
— лінії змішаної плазми (Mix): ДК 330, ДК 503, ДК 427 501, ДК 470.
Схрещування проводилися за діалельною схемою шляхом нанесення пилку ранньостиглих ліній на рильця качанів середньопізніх ліній. У результаті було отримано 336 гібридів, які у 1997 р. випробовувалися в неполивних умовах Дослідного господарства «Дніпро» Інституту зернового господарства УААН, а також 192 з них — на Жеребківській дослідній станції. У контрольному розсаднику крім гібридів вивчалися всі лінії, які увійшли в схрещування. Гібриди порівнювалися з районованими середньоранніми гібридами-стандартами Дніпровський 284 МВ та Дніпровський 288 МВ, а також з гібридами закордонної селекції Dea та Amadeus.
Гетерозис за тривалістю вегетаційного періоду.
Тривалість періоду «сходи — цвітіння 50% качанів» як ранньостиглих, так і середньопізніх ліній була обумовлена кількістю вологи, яка була накопичена у грунті. Тобто найбільш сприятливі умови для росту та розвитку рослин ліній склалися у 1997 р. Середня тривалість періоду «сходи — цвітіння 50% качанів» у ранньостиглого вихідного матеріалу становила 57,0 днів (розмах варіювання був у межах 53,0 — 62,3 дня), а у середньопізніх ліній — 65,2 дня (коливання становили 61,0 до 69,0 днів).
Найбільшу тривалість періоду «сходи — цвітіння 50% качанів» серед ранньостиглих генотипів мали лінії, що належали до змішаної плазми (у середньому 57,5 дня), а найменшу — лінії, споріднені з F2 (54,8 дня). У несприятливих умовах 1998 р. найбільш значно скорочували цей період лінії групи F2 (на 3,3 дня в порівнянні з 1997 р.), а найменше реагували на посуху лінії, що належали до групи СМ 7 і ДК 208. Серед представників середньопізньої групи стиглості мінімальну тривалість даного періоду мали лінії плазми Ланкастер (65,9 дня), а максимальну — лінії плазми Рейд (68,7 дня). Найбільш негативно високі температури повітря та знижений зміст вологи в грунті в 1998 р. вплинули на лінії плазми Ланкастер (скорочення періоду «сходи — цвітіння 50% качанів» на 4,9 дня в порівнянні з 1997 р.), найменше — на лінії плазми Айодент (3,0 дня).
Аналіз ефектів ЗКЗ за ознакою «тривалість періоду сходи — цвітіння 50% качанів» показав, що більш чітка диференціація ліній була одержана в сприятливих умовах 1997 р., коли дистанція між крайніми значеннями оцінок ЗКЗ була значно більшою в порівнянні з 1998 р. Виняток склали лінії СМ 48, ДК 366, ДК 266, ДК 286, у яких вони мінялись із негативних до мінімальних негативних і навіть достовірно позитивних, та лінії ДК 218, ДК 400 — у яких, навпаки, вони зменшились. Нами не було виявлено чіткої залежності оцінок ефектів ЗКЗ в обидва роки. Спостерігалась тенденція до більш раннього цвітіння у гібридів, батьківськими формами яких були лінії плазми Лаукон: F2, ДК 201, ДК 255/2, ДК 239, а останніми цвіли гібриди, до складу яких входили лінії ДК 261−4, ДК 208, ДК 303 та ДК 277, що належали до різних геноплазм.
При використанні ліній кукурудзи в гетерозисній селекції особливе значення набуває комбінаційна здатність лінії у відношенні до конкретної плазми (табл. 1).
Таблиця 1
Середні ефекти ЗКЗ ранньостиглих ліній різних плазм за ознакою «сходи — цвітіння 50% качанів» стосовно середньопізніх плазм, днів
Групи ліній | Плазми | ||||||||
Айодент | Ланкастер | Рейд | Змішана | ||||||
1997 р. | 1998 р. | 1997 р. | 1998 р. | 1997 р. | 1998 р. | 1997 р. | 1998 р. | ||
F2 | — 1,8 | — 1,9 | — 2,2 | — 1,3 | — 1,8 | — 0,7 | — 2,2 | — 2,0 | |
СМ 7 | — 0,2 | — 0,1 | — 0,7 | — 0,6 | — 0,3 | — 0,3 | 0,2 | — 0,1 | |
ДК 366 | 1,0 | 0,8 | 1,0 | 0,6 | 0,6 | — 0,2 | 1,6 | 0,6 | |
ДК 208 | 0,5 | 0,2 | 1,0 | 0,5 | 1,1 | 0,1 | 0,6 | 0,5 | |
Змішана | 1,2 | 1,5 | 1,9 | 1,4 | 1,2 | 1,4 | 1,5 | 1,6 | |
НСР 0,05 | 2,2 | 1,3 | 2,1 | 1,1 | 2,0 | 0,9 | 2,1 | 0,8 | |
Характеризуючи в цілому групи ліній, можна відзначити, що гетерозис на раннє цвітіння качанів є характерним для груп ліній F2 та СМ 7. Більшість з них мали кременистий тип зерна. Слід зазначити, що в межах групи ранньостиглі лінії мали відносно однакові оцінки ефектів ЗКЗ, що свідчить про найбільший вплив на величину цієї ознаки саме ранньостиглих вихідних форм. Відмінною рисою гібридів, створених за участю ліній групи ДК 208, було зменшення періоду «сходи — цвітіння 50% качанів» у більш посушливому 1998 р. стосовно всіх середньопізніх плазм, що, можливо, було викликано сильною депресією рослин гібридів. Подібна тенденція була відзначена також в окремих ліній цієї групи.
Цікавим також є той факт, що середньопізні лінії змішаної плазми при схрещуванні з лініями групи F2 давали найбільш скоростиглі гібриди, а з лініями інших груп, навпаки, найбільш пізньостиглі.
Значний інтерес представляє визначення можливості прогнозувати тривалість періоду «сходи — цвітіння 50% качанів» у гібридів, виходячи із значення цієї ознаки у вихідних форм. Так, для ліній ранньостиглої групи коефіцієнт кореляції між величиною періоду «сходи — цвітіння 50% качанів» та їх оцінками ефектів ЗКЗ складав у середньому 0,73, у тому числі при сприятливих умовах r = 0,68, а при несприятливих — r = 0,71. Це свідчить про те, що з великою часткою ймовірності можна передбачити тривалість періоду «сходи — цвітіння 50% качанів» у гібридів, базуючись на величині цього періоду у ранньостиглих ліній (однієї з батьківських форм гібрида). Причому достовірність подібного прогнозу зростає при погіршенні умов вирощування.
Серед середньопізніх ліній спостерігалися значні коливання оцінок ефектів ЗКЗ по роках. Так, у ліній ДК 710, ДК 437, ГК 26, ДК 427 прослідковувалась тенденція до більш раннього цвітіння в стресових, що пов’язане зі значною депресією рослин при нестачі вологи в грунті в поєднанні з високими температурами повітря. У ліній ДК 633 та ДК 470 спостерігалося значне підвищення оцінок ЗКЗ у 1998 р., що вказує на наявність у них таких властивостей як посухостійкість та жаростійкість. Раннє цвітіння характерне для гібридів, що мали у своєму складі такі лінії: ДК 710, ГК 26, ДК 319, ДК 427, ДК 420, ДК427/290 та ДК 330. Пізніше за інші зацвітали гібриди, створені за участю ліній ДК 622, ДК 573 та ДК 503.
Середньопізні лінії передавали цю ознаку гібридам із коефіцієнтом кореляції 0,71, причому він коливався від r = 0,40 у сприятливих умовах до r = 0,75 — у несприятливих. У цілому можна констатувати, що спадкування розглянутої ознаки потомством рівною мірою залежить, як від середньопізньої, так і від ранньостиглої форми, проте, відзначені деякі коливання в пріоритеті спадкування, коли умови росту та розвитку рослин більш сприятливі.
Порівняння тривалості періоду «сходи — цвітіння 50% качанів» у гібридів і ліній свідчить, що у перших вона на 5,2 дня менша ніж середнє її значення між батьківськими формами (табл. 2).
При цьому тривалість періоду «сходи — цвітіння 50% качанів» у досліджуваних гібридів була в середньому за два роки на 1,9 дня менша ніж середнє її значення у гібридів-стандартів. Взагалі можна зробити висновок, що гібриди, батьківськими формами яких є ранньостигла і середньопізня лінії, мають значний гетерозис за цією ознакою.
Таблиця 2
Тривалість періоду «сходи — цвітіння 50% качанів» у ліній та гібридів, днів
Показники | 1997 р. | 1998 р. | Середнє | |
Ранньостиглі лінії Середньопізні лінії Середнє між ними Середнє по гібридах Різниця між лініями та гібридами Гібриди-стандарти (середнє) | 57,0 69,0 63,0 57,4 +5,6 59,7 | 54,5 65,2 59,9 55,1 +4,8 56,5 | 55,7 67,1 61,4 56,2 +5,2 58,1 | |
Для більш детального визначення тривалості періоду вегетації рослин кукурудзи досліджувались також ознаки «період сходи — цвітіння 50% волотей» та кількість вузлів на рослині. Як засвідчили одержані нами результати, обидві ці ознаки можливо використовувати для визначення тривалості періоду вегетації рослин, особливо період «сходи — цвітіння 50% волотей». Особливістю цієї ознаки є те, що існує дуже тісна кореляційна залежність між величиною цього періоду у ліній та їх оцінками ефектів ЗКЗ (r = 0,94).
Гетерозис за врожайністю зерна.
Серед ранньостиглих ліній максимальну середню врожайність зерна по досліду протягом двох років мали лінії змішаної плазми (22,7 ц/га), а мінімальну — лінії, що належать до груп F2 і СМ 7 (10,6 та 11,3 ц/га). У несприятливих умовах найбільше знизили врожайність генотипи, споріднені з F2 (на 7,3 ц/га), а збільшили врожайність лінії змішаної плазми (на 2,2 ц/га). Серед представників середньопізньої групи стиглості найменшу врожайність (29,7 ц/га) мали лінії плазми Айодент. Лінії, що належали до плазм Ланкастер та до змішаної плазми, показали в середньому однакову врожайність зерна (38,3 та 38,6 ц/га). Максимальною вона була у ліній, які належать до плазми Рейд (43,9 ц/га). Як показали наші дослідження, лініям кожної плазми властива специфічна реакція на зміну умов вирощування. Так, коливання врожайності по роках склали від 0,8 ц/га у ліній плазми Айодент до 11,2 ц/га у представників змішаної плазми.
Погодні умови в роки випробування по різному вплинули на прояв оцінок ефектів ЗКЗ ліній. Так, лінії ДК 261−4 та ДК 208 в 1997 р. показали достовірні позитивні оцінки ефектів ЗКЗ у Дослідному господарстві, а в стресовий 1998 рік — негативні. Знизила оцінки ефектів ЗКЗ і лінія ДК 277. Використання їх в схрещуваннях веде до різкого зниження врожайності гібридів у випадках, коли погодні умови не сприятимуть розвитку рослин. Свій високий потенціал вони зможуть розкрити тільки на зрошуваних ділянках та в зонах з достатнім зволоженням. Необхідно звернути увагу на генотипи, що не тільки не знизили оцінки ефектів ЗКЗ у стресовий рік, але й збільшили їх. До таких можна віднести лінії ДК 286 та ДК 400, які передають гібридам добру адаптивність до несприятливих умов навколишнього середовища. Стійкі позитивні оцінки ефектів ЗКЗ мали лінії ДК 201, ДК 366, ДК 266, ДК 261−1, ДК 261−4 та ДК 303. Використання цих ліній є перспективним при створенні гібридів для різних умов вирощування. Всі вище перераховані лінії можуть успішно використовуватися в схрещуваннях із середньопізніми лініями для одержання високоврожайних гібридів. Інші лінії мали низькі оцінки ефектів ЗКЗ і незначну стійкість до впливу несприятливих факторів навколишнього середовища. Тому їх використання у практичній селекції можливо лише в специфічних комбінаціях.
Маючи досить різноманітну добірку самозапилених батьківських форм, ми змогли повною мірою оцінити не тільки рівень комбінаційної здатності ліній при схрещуванні одна з одною, але й взаємодію груп ліній (плазм), в які вони були об'єднані за спільним генетичним походженням. (табл. 3).
кукурудза лінія гібрид Таблиця 3
Середні оцінки ефектів ЗКЗ ранньостиглих ліній за ознакою «врожайність зерна» стосовно середньопізніх плазм, ц/га
Групи ліній | Плазми | ||||||||
Айодент | Ланкастер | Рейд | Змішана | ||||||
1997 р. | 1998 р. | 1997 р. | 1998 р. | 1997 р. | 1998 р. | 1997 р. | 1998 р. | ||
F2 | 1,4 | 2,8 | — 4,1 | — 3,2 | — 3,7 | 2,3 | 0,5 | — 1,5 | |
СМ 7 | — 4,7 | — 4,3 | — 2,2 | — 2,0 | — 3,6 | — 4,4 | — 1,3 | — 2,8 | |
ДК 366 | 5,5 | 2,8 | 3,6 | 1,4 | 6,3 | 2,0 | 2,2 | 1,4 | |
ДК 208 | 5,8 | 1,1 | — 0,6 | — 0,4 | — 0,5 | — 0,2 | — 2,9 | 0,5 | |
Змішана | — 5,6 | — 1,7 | 4,8 | 5,0 | 3,3 | 0,7 | 0,8 | 3,7 | |
НСР 0,05 | 4,1 | 2,0 | 3,6 | 1,6 | 3,5 | 1,6 | 3,8 | 1,5 | |
Так, група ліній, споріднених з F2, найкраще комбінувала з лініями, що представляють плазми Айодент і Рейд у посушливих умовах, а в сприятливих умовах лінії цієї групи давали високоврожайні гібриди тільки з лініями, які належать до плазми Айодент. Група ліній, споріднених з СМ 7, у схрещуваннях мала низькі оцінки ефектів ЗКЗ стосовно всіх плазм у різних погодних умовах.
Лінії, які належать до групи ДК 366, навпаки, добре комбінували з усіма середньопізніми плазмами, особливо виділялися комбінації з лініями плазми Рейд при достатньому вологозабезпеченні. Лінії, що належать до групи ДК 208, показали високі оцінки ефектів ЗКЗ у комбінаціях з лініями плазми Айодент при сприятливих умовах і дещо знизили їх рівень у екстремальних умовах. Самозапилені лінії змішаної ранньостиглої плазми показали високі і стабільні оцінки ефектів ЗКЗ у комбінаціях з лініями плазми Ланкастер. Позитивні оцінки ефектів ЗКЗ лінії цієї плазми також мали при схрещуванні з лініями плазми Рейд і змішаної середньопізньої плазми у різних екоградієнтах. Наші дослідження показали, що для створення гібридів середньоранньої групи доцільніше використовувати лінії, споріднені з F2, ДК 366, ДК 208, та лінії, які належать до змішаної плазми. Але необхідно підходити до створення ефективних гетерозисних моделей диференційовано.
У середньому коефіцієнт кореляції між врожайністю батьківських форм і їх оцінками ефектів ЗКЗ склав 0,54. У сприятливому 1997 р. він був 0,25, а в 1998 р. становив 0,65. Середня кореляційна залежність не дозволяє зробити висновок про тісний взаємозв'язок між ними. Скоріше спостерігається тенденція до такої залежності і яка посилюється особливо в несприятливих умовах вирощування рослин кукурудзи. Тому, використовуючи більш врожайні батьківські форми, можна не тільки вирішити проблему насінництва гібридів, але, в деякій мірі, передбачати їх майбутню продуктивність. Можливість такого прогнозу зростає при селекції ліній та гібридів у посушливих умовах степу.
В умовах 1997 р., при достатній кількості вологи в грунті і помірній температурі повітря, найвищу комбінаційну здатність показали середньопізні лінії ДК 710, ДК 507, ДК 377 та ДК 427/501, проте в стресових умовах вони знизили оцінки ефектів ЗКЗ до мінімальних позитивних. Найбільшу адаптивність до несприятливих зовнішніх умов показали лінії ДК 633, ДК 319 та ДК 470, у яких оцінки ефектів ЗКЗ у 1998 році підвищилися. У цілому по різних пунктах і роках випробування високий рівень ЗКЗ мали лінії ДК 710, ДК 437, ДК 427, ДК 633 та ДК 377, що вказує на добру адаптивність їх до різних умов навколишнього середовища. Найнижчі оцінки ефектів ЗКЗ мали лінії ДК 573, ДК 330, ДК 622 та ДК 420, які належать до різних генетичних плазм. Використання цих ліній і ліній із середніми значеннями ЗКЗ при створенні гібридів можливе лише в специфічних комбінаціях. У цілому середньопізні лінії передають ознаку «врожайність зерна» своєму потомству з коефіцієнтом r = - 0,17, який варіює від r = - 0,06 при сприятливих умовах до r = 0,32 — при посушливих. Це вказує на те, що в цьому випадку не спостерігається абсолютно ніякого зв’язку між врожайністю середньопізніх ліній та гібридів, до складу яких вони входять.
У цілому дослідження показали, що рівень варіювання ЗКЗ за врожайністю зерна в різноманітних умовах навколишнього середовища залежить від їх генетичних особливостей і взаємодії «генотип-середовище». При вивченні ліній в стресових умовах можна виділити кращі генотипи з найменшими коливаннями ефектів ЗКЗ при погіршенні умов вирощування.
Аналіз врожайності гібридів свідчить, що вони по різному реагують на зміну погодно-кліматичних умов вирощування. Деяка частина з них дуже добре реагувала на підвищену вологість грунту та повітря і давала максимальну врожайність зерна, інші добре протистояли посуcі і зберігали високий рівень продуктивності в порівняно несприятливих умовах.
Одержані нами дані показують, що найбільш сприятливі умови для одержання високих врожаїв гібридів кукурудзи склалися в 1997 і 1998 рр. на Жеребківській дослідній станції (середня врожайність була 82,1 і 84,3 ц/га відповідно). Також сприятливі умови для росту і розвитку рослин були в 1997 р. в Дослідному господарстві - при середній врожайності 74,4 ц/га був отриманий максимальний врожай зерна 93,0 ц/га. Хоча високі температури повітря не вплинули на формування врожаю гібридів на Жеребківській дослідній станції в 1998 р., але усе ж збільшилася диференціація генотипів за ознакою «врожайність зерна» (V = 9,0 і 10,5%). Найбільш ймовірно, що причина збільшення коефіцієнта варіації полягає в низькій жаростійкості частини гібридів. Більш сильне пригнічення рослин внаслідок нестачі грунтової вологи і високих температур повітря спостерігалося в 1998 р. в Дослідному господарстві - тут збільшення коефіцієнта варіації ще більше.
Частота розподілу генотипів за врожайністю зерна показує реальний рівень досліджуваної ознаки основної маси гібридів і доповнює оцінку середньої арифметичної. У 1997 р. по двох пунктах випробування мода перевищувала середнє арифметичне на 1,7 — 1,8 ц/га, а в 1998 р. на 1,3 — 2,2 ц/га, що свідчить про перевагу в загальній масі гібридів із врожайністю вище середньої по досліду.
Отримані в ході досліджень дані дозволяють цілеспрямовано підходити до селекції високоврожайних гібридів, створюваних на основі ліній, що відрізняються за тривалістю вегетаційного періоду, підбираючи гетерозисні моделі з урахуванням оцінок ефектів ЗКЗ вихідного матеріалу. Використовуючи ці моделі, було одержано ряд гібридів, що значно перевищили стандарти за врожайністю зерна (табл. 4).
Таблиця 4
Врожайність зерна гібридів-стандартів, ц/га
Стандарти | 1997 р. | 1998 р. | |||
Дослідне господарство | Жеребківська дослідна станція | Дослідне господарство | Жеребківська дослідна станція | ||
Дніпровський 284 МВ Дніпровський 288 МВ Amadeus Dea | 88,7 75,0 70,2 74,8 | 80,3 80,0 ; ; | 61,5 55,9 48,0 ; | 88,5 90,0 ; ; | |
Кількість гібридів, які достовірно перевищили кращий із стандартів | ; | ||||
НСР 0,05 | 10,9 | 2,5 | 4,9 | 2,1 | |
Випробування гібридів, отриманих на основі ранньостиглих і середньопізніх ліній, показало, що у 1997 р. в Дослідному господарстві 4 гібриди за врожайністю перевищили кращий із стандартів, хоча і не достовірно. На Жеребківській дослідній станції кількість гібридів, що достовірно перевищили за врожайністю стандарти, у 1997 і 1998 рр. було відповідно 26 і 9, у Дослідному господарстві в 1998 р. — 20 гібридів. У цілому можна сказати що гібриди, отримані на основі ранньостиглих і середньопізніх ліній, спроможні давати високі врожаї зерна і успішно протистояти несприятливим умовам навколишнього середовища.
У наших дослідженнях відзначена незначна кореляція між врожайністю зерна гібридів і усіх ознак, що характеризують тривалість вегетаційного періоду (коливання коефіцієнта кореляції залежно від ознак становило 0,10 — 0,44). Це вказує на те, що при використанні аналізованого вихідного матеріалу була порушена тісна пряма кореляційна залежність між тривалістю вегетаційного періоду і врожайністю зерна. Нами був отриманий цілий ряд гібридів, що рано дозрівали і формували високу врожайність зерна.
Збиральна вологість зерна.
Найменшу вологість зерна під час забирання врожаю серед ранньостиглих ліній мали генотипи, споріднені з лінією СМ 7 (у середньому по роках — 15,6%), найвищу — лінії групи F2 та лінії, що належать до змішаної плазми (18,5; 18,6% відповідно).
В умовах посухи 1998 р. лінії, що увійшли до групи ДК 366, значно знизили збиральну вологість зерна в порівнянні з 1997 р., тоді як у ліній, що належать до групи СМ 7 та змішаної ранньостиглої плазми вона змінювалась незначно. Серед ліній середньопізньої групи стиглості в середньому по роках випробування мінімальна збиральна вологість зерна була відзначена у ліній плазми Ланкастер (23,0%). Максимальною вона була у ліній плазм Рейд та змішаної плазми (27,8%). Порівняння коливання збиральної вологості зерна по роках випробування у ліній плазм Айодент і Ланкастер зі зміною тривалості вегетаційного періоду ліній дозволило виявити обернено пропорційну залежність між ними.
Кращими були самозапилені лінії з високою і стабільною врожайністю зерна і низькою або середньою його збиральною вологістю (14,3−16,9% для ранньостиглих та 26,9−27,2% для середньопізніх ліній). До таких можна віднести лінії ДК 286, ДК 366, ДК 266, ДК 208, ДК 303, ДК 633 та ДК 507, які мали середню для своїх груп стиглості тривалість періоду «сходи — цвітіння 50% качанів». Лінії ДК 400, ДК 277 та ДК 573 також можна віднести до цієї групи, але вони мали більш високу збиральну вологість зерна. Лінія ДК 427 мала низьку збиральну вологість зерна, але при несприятливих умовах знижувала врожайність зерна з високої до середньої.
Для ліній ДК 163, ДК 117−5, ДК 117−4, ДК 261−1, ДК 427/290, ДК 710, ГК 26, ДК 319 характерна середня, стабільна врожайність та середня вологість зерна (14,8 — 18,1% для ранньостиглих та 23,2 — 27,2% для середньопізніх ліній). Тривалість вегетаційного періоду коливалася від невеликої до середньої.
Окрему групу склали самозапилені лінії, які характеризувались високою і середньою врожайністю в 1997 р., але значно знижували її в посушливих умовах. Це лінії ДК 470, ДК 622, ДК 377, ДК 330, ДК 503 та ДК 427/501. Вони, в основному, мають тривалий вегетаційний період і середню або високу збиральну вологість зерна (24,0 — 32,2%).
Для ліній F2, ДК 201, ДК 255/2, ДК 239, СМ 7, ДК 366/7, СМ 48, ДК 261−4, ДК 218 та ДК 437 характерна досить низька врожайність, хоча деякі з них (ДК 255/2, ДК 366/7) мали низьку збиральну вологість зерна (14,1 і 14,2% відповідно).
Сприятливі умови 1997 р. обумовили більш чітке диференціювання ліній кукурудзи на ті, що добре та погано втрачають вологу. Лінії ДК 2552, ДК 2/427, СМ 7, ДК 117−5, ДК 366/7, СМ 48, ДК 208 та ДК 286 показали достовірні негативні оцінки ефектів ЗКЗ, тобто зерно гібридів, створених за їх участю, активно втрачало вологу. Лінії ДК 201, ДК 366, ДК 266, ДК 261−1, ДК 303, ДК 400, ДК 277, навпаки, мали достовірні позитивні оцінки ефектів ЗКЗ — тому можна стверджувати, що зерно гібридів, створених на їх основі, буде мати підвищений вміст вологи.
Характеризуючи в цілому групи ранньостиглих ліній, можна відзначити, що найкраще втрачали вологу гібриди, до складу яких ввійшли лінії груп СМ 7 та ДК 208, гірше — ті, що були отримані на основі ранньостиглих ліній, споріднених з ДК 366, і тих, що належать до змішаної ранньостиглої плазми. У групі ліній, споріднених з F2, виділені генотипи з різним типом вологовіддачі.
Особливу увагу ми приділили самозапиленим лініям з високими оцінками ефектів ЗКЗ за ознакою «врожайність зерна», бо вони є найбільш цінними для практичної селекції. У ліній ДК 201, ДК 400 у 1998 р. спостерігалося значне підвищення оцінок ефектів ЗКЗ за ознакою «збиральна вологість зерна» в порівнянні з 1997 р., що вказує на підвищену вологість зерна їх тесткросів. Виняток складають лише гібридні комбінації лінії ДК 400 з представниками середньопізньої плазми Ланкастер. У той же час, лінії ДК 366, ДК 266, ДК 261−1, ДК 286, ДК 303 та ДК 277 у несприятливих умовах знизили оцінки ефектів ЗКЗ, а гібриди, створені за їх участю, мали значно сухіше зерно. Оцінки ефектів ЗКЗ у лінії ДК 261−4 коливалися в залежності від генотипу середньопізньої форми.
Найменшим вмістом вологи в зерні (19,4 — 24,1% в 1997 р. та 12,0 — 14,7% в 1998 р.) характеризувались такі гібридні комбінації: Айодент х ДК 201, Ланкастер х ДК 366 та Ланкастер х ДК 261−4, Рейд х ДК 286 та Рейд х ДК 400, а також лінії змішаної середньопізньої плазми при схрещуванні з ранньостиглими лініями ДК 266, ДК 261−1, ДК 303 та ДК 277.
Найвологіше зерно було у гібридів, отриманих від схрещування середньопізніх ліній плазми Айодент з ранньостиглими лініями ДК 366, ДК 261−1, ДК 303 та ДК 400, ліній плазми Ланкастер з лінією ДК 266, ліній плазми Рейд з лініями ДК 261−4 та ДК 277, ліній змішаної середньопізньої плазми з лініями ДК 201 та ДК 286.
У середньому коефіцієнт кореляції між значеннями збиральної вологості зерна і їх оцінками ефектів ЗКЗ був високий і позитивний (0,71), причому у сприятливому 1997 р. r = 0,63, а в 1998 р. r = 0,78. Це свідчить про тісну залежність величини досліджуваної ознаки у гібридів від її значення у ранньостиглих ліній, залучених до програми схрещувань. Добір вихідних форм з низькою збиральною вологістю зерна дозволяє одержувати гібриди, які не потребують значних витрат енергоресурсів на післязбиральну доробку зерна.
Аналогічні генотипові відмінності мали і середньопізні лінії стосовно збиральної вологості зерна. У сприятливих умовах гібриди, однією з батьківських форм яких були лінії ДК 427, ДК 420, ДК 427/290 та ДК 330 мали достовірно негативні оцінки ЗКЗ, а лінії ДК 710, ДК 437, ДК 633, ДК 622, ДК 573 та ДК 377 — достовірно позитивні. Використання останніх і ліній із середніми значеннями оцінок ефектів ЗКЗ при створенні гібридів з низькою збиральною вологістю зерна можливо лише в специфічних комбінаціях. Аналізуючи дані двох різних за погодними умовами років, можна виділити, що у ліній ДК 633 та ДК 503 спостерігається значне підвищення оцінок ефектів ЗКЗ в 1998 р., хоча у першої це відбувається на фоні зростання оцінок ефектів ЗКЗ за врожайністю зерна, а у лінії ДК 503 — навпаки. У ліній ДК 507, ДК 427/501 та ДК 470 в 1998 р. оцінки ефектів ЗКЗ сильно знизилися, причому у ліній ДК 507 та ДК 427/501 при цьому зменшилися оцінки ефектів ЗКЗ за ознакою «врожайність зерна», а у лінії ДК 470 — збільшилися. Виходячи з цього, можна зробити висновок, що лінії ДК 633 та ДК 470 мають такі цінні в наших умовах властивості як посухостійкість і жаростійкість.
У середньопізніх ліній величина ознаки «збиральна вологість зерна» корелює з їх оцінками ефектів ЗКЗ з коефіцієнтом 0,39, який змінюється від r = 0,37 у сприятливих умовах вирощування кукурудзи, до r = 0,25 — у посушливих, тобто не спостерігається тісний зв’язок між збиральною вологістю зерна середньопізніх ліній та гібридів, до складу яких вони входять. Отже, величина цієї ознаки в гібридах, отриманих від схрещування ранньостиглих і середньопізніх ліній більшою мірою обумовлюється ранньостиглими формами.
На Жеребківській дослідній станції в 1997 і 1998 рр., а також в Дослідному господарстві в 1997 р. збирання врожаю проводилося при високій середній вологості зерна гібридів, що при вирощуванні гібридів, отриманих від схрещування ранньостиглих і середньопізніх ліній, у промислових умовах спричинить додаткові витрати на сушіння зерна. Проте, погодні умови, які мали місце в цих випадках, не типові для нашої зони. В основному, для степової зони України характерні погодні умови, які склалися у Дослідному господарстві у 1998 р., коли середня вологість зерна під час збирання була 16,0% (коливання становили від 12,0 до 23,4%), що свідчить про можливість створення гібридів, які потребують мінімальних затрат на післязбиральну доробку зерна. Слід відзначити, що вологість зерна у стандартів (Дніпровський 284 МВ, Дніпровський 288 МВ та Amadeus) в 1998 р. в Дослідному господарстві коливалася в межах 15,5 — 16,2%.
Одержання гібридів з більш складною структурою на базі ліній, що відрізняються за тривалістю вегетаційного періоду.
У 1997 році в селекційному розсаднику було отримано цілий ряд подвійних гібридів на основі простих гібридів між ранньостиглими та середньопізніми лініями. Схема схрещувань виключала можливість одержання подвійних гібридів на базі простих, які б мали спільне походження, і передбачала використання тих із них, батьківські лінії яких забезпечували максимальний рівень гетерозису за врожайністю зерна. У 1998 році в контрольному розсаднику було випробувано 74 подвійні гібриди, які відповідали зазначеним вимогам.
Подвійні гібриди трохи поступались за врожайністю простим (їх батьківським формам), але все ж таки можуть бути використані у виробництві, враховуючи їх рентабельне насінництво. Більш низький коефіцієнт варіації свідчить про більшу стабільність подвійних гібридів у порівнянні з простими (табл. 5).
Таблиця 5
Параметри варіювання ознаки врожайність зерна подвійних гібридів і їх батьківських форм у 1998 р.
Параметри | Подвійні | Прості | |
Середня врожайність зерна, ц/га Варіювання врожайності зерна, ц/га Кількість гібридів у досліді, шт. Коефіцієнт варіації, % | 56,80,7 39,8−69,5 10,0 | 57,80,7 38,7−71,7 11,2 | |
Прогнозування врожайності зерна у подвійних гібридів.
Для прогнозування врожайності подвійних гібридів нами було використано один з методів, запропонованих Дженкінсом, в основу якого покладено середнє значення врожайності зерна, або інших ознак чотирьох не споріднених гібридів між чотирма інбредними лініями.
У наших дослідженнях аналізовані чотири гібриди цілком можна вважати не спорідненими, тому що однією з материнських форм була ранньостигла лінія, а іншою — середньопізня форма. Крім того, підбиралися пари таким чином, щоб виключити сполучення двох ліній спільного походження в подвійному гібриді.
Середня врожайність подвійних гібридів у досліді поступалася прогнозованій на 2,2 ц/га (3,7%). Це може бути пояснено тим, що для створення подвійних гібридів залучалися прості гібриди, які мали найвищу врожайність у досліді, тобто тут зіграла головну роль висока СКЗ батьківських ліній. У складі ж подвійних гібридів значення СКЗ ліній знизилося і визначальним стало значення оцінок ефектів ЗКЗ.
Коефіцієнт кореляції між врожайністю подвійних гібридів і прогнозованою врожайністю був порівняно невисоким і становив 0,26, але для кращих комбінацій він дорівнював 0,41. Отримані дані не зовсім узгоджуються з даними Р. Югенхеймера, тому що в цьому випадку слід було б очікувати коефіцієнт кореляції близький до 0,76. Очевидно, це можна пояснити специфічністю досліджуваного матеріалу і погодних особливостей року.
Більш значне співпадання спрогнозованої й отриманої фактично врожайності зерна було одержано у кращих за цією ознакою гібридів (ДК470хДК400) х (ДК427/501хДК266) (відповідно 65,4 і 67,7 ц/га), (ДК633хДК266) х (ДК710хДК208) (61,1 і 64,1 ц/га), (ДК710хДК201) х (ДК633хДК400) (62,7 і 63,0 ц/га) і (ДК427/ 501хДК266) х (ДК507хДК277) (63,4 і 62,2 ц/га) та інших.
Не відзначено тісної кореляційної залежності між прогнозованою та фактичною врожайністю для гібридів з низькою врожайністю зерна. Але цей факт зовсім не зменшує значення використаного нами методу прогнозу, так як для успішної селекції особливо важливий достовірний прогноз саме кращих генотипів.
Було проаналізовано також взаємозв'язок між іншими господарсько-цінними ознаками простих і подвійних гібридів. Зокрема тривалість періоду «сходи — цвітіння 50% качанів» і збиральна вологість зерна були трохи вище у подвійних гібридів, ніж у їх батьківських форм. Мабуть, однією з причин цього є зниження гетерозису на раннє цвітіння і знижену збиральну вологість зерна у більш гетерогенних генотипів. Гібриди з більш складною генетичною структурою зацвітали пізніше в середньому на 1,2 дня, ніж прості гібриди, які входили до їх складу, а збиральну вологість зерна мали на 0,5% вищу, ніж прості.
Відзначена невисока кореляція між врожайністю зерна і періодом «сходи — цвітіння 50% качанів» як у подвійних, так і у простих гібридів (відповідно -0,15 і 0,02). Це позитивний факт, бо свідчить про можливість створення гібридів, які б мали невелику тривалість вегетаційного періоду і високий врожайний потенціал. Залежність врожайності гібридів і збиральної вологості зерна більш тісна (відповідно 0,32 і 0,30), але все ж невисока, що підтверджує можливість створення високоврожайних гібридів зі зниженим вмістом вологи в зерні. Відмінність подвійних гібридів від простих несуттєва. Взаємозв'язок тривалості вегетаційного періоду і збиральної вологості зерна більш виражений у простих гібридів. Це підтверджує наше припущення про те, що прояв СКЗ окремо взятих ліній зменшується в гібридах, які мають більш складну генетичну структуру.
ВИСНОВКИ
Використання в селекційних програмах ліній різних генетичних плазм, які відрізняються за тривалістю вегетаційного періоду, є одним з найбільш перспективних напрямків збагачення генофонду вихідного матеріалу для створення нових середньоранніх та середньостиглих високоврожайних гібридів кукурудзи. Під час планування селекційних програм необхідно звернути увагу на такі якості вихідного матеріалу, як стабільність та адаптивність.
Виявлена значна генетична різниця між групами ліній за різними селекційними ознаками. Це обумовлює можливість проведення добору кращих гетерозисних моделей та подальшого відокремлення з групи споріднених ліній найбільш перспективних, що будуть залучатися для одержання нових високоврожайних гібридів. Цей метод дозволяє не тільки отримати вже готові гетерозисні комбінації, але й цілеспрямовано вести селекцію в окремих споріднених групах, випробовуючи нові лінії вже в рамках відомої гетерозисної моделі.
Найбільш ранньостиглі гібридні комбінації одержані при схрещуванні ліній, споріднених з F2 та СМ 7, з лініями усіх середньопізніх плазм. Гібриди, одержані на основі ранньостиглих та середньопізніх ліній, проявляють значний гетерозис за скоростиглістю. Зокрема, тривалість періоду «сходи — цвітіння 50% качанів» у них була на 5 днів менша, ніж середнє значення цього показника у батьківських форм та наближалася до його значення у ранньостиглої батьківської форми.
Серед середньопізніх ліній мінімальні оцінки ефектів ЗКЗ за тривалістю періоду «сходи — цвітіння 50% качанів» мали лінії ДК 710, ГК 26, ДК 319, ДК 427, ДК 420, ДК 427/290 та ДК 330, які забезпечили в схрещуваннях з ранньостиглими лініями найбільший відсоток скоростиглих гібридів.
Оцінка ліній per se за основними господарсько-цінними ознаками дозволила виділити лінії з високою насіннєвою продуктивністю, стійкістю до несприятливих умов вирощування та хвороб, які успішно передають ці ознаки гібридам.
Кращими за врожайністю зерна були такі гетерозисні пари: ранньостиглі лінії плазми Лаукон і лінії середньопізніх плазм Айодент і Рейд у посушливих умовах, а в сприятливих умовах лінії, споріднені з F2, і лінії, які належать до плазми Айодент. Лінії групи ДК 366 добре комбінували з усіма середньопізніми плазмами, особливо з лініями плазми Рейд при достатньому вологозабезпеченні. Лінії, що належать до групи ДК 208, слід використовувати у комбінаціях з лініями плазми Айодент. Самозапилені лінії змішаної плазми краще схрещувати з лініями плазми Ланкастер.
Максимальні оцінки ефектів ЗКЗ за врожайністю зерна забезпечували ранньостиглі лінії: ДК 201, ДК 366, ДК 266, ДК 261−1, ДК 261−4, ДК 303 та середньопізні лінії: ДК 710, ДК 437, ДК 427, ДК 633 та ДК 377. Вони можуть широко використовуватись при створенні як простих міжлінійних гібридів, так і більш складної генетичної будови.
Виділені окремі гетерозисні групи та лінії, які забезпечують високий рівень оцінок ефектів ЗКЗ за ознаками «висота рослин» та «висота прикріплення нижнього продуктивного качана», що дає змогу використовувати їх при створенні гібридів силосного типу.
Додаткове використання ліній, які відрізняються за тривалістю вегетаційного періоду, можливе при створенні подвійних гібридів. Це дозволяє поєднати в одному гібриді гени вихідного матеріалу з різним походженням і позитивно вирішити проблеми насінництва.
Підтверджена ефективність прогнозу врожайності подвійних гібридів за методом Дженкінса. Хоч при цьому і не можна очікувати 100% гарантію отримання того чи іншого врожаю, але цей метод дозволяє успішно відкидати безперспективні гібриди, що значно зменшує матеріальні затрати на створення та випробування гібридів.
РЕКОМЕНДАЦІЇ СЕЛЕКЦІЙНІЙ ПРАКТИЦІ
Для створення гібридів з коротким вегетаційним періодом слід використовувати ранньостиглі лінії, споріднені з F2 та СМ 7, а також лінії ДК 400 та ДК 286 і середньопізні лінії: ДК 710, ГК 26, ДК 319, ДК 427, ДК 420, ДК427/290 та ДК 330.
Ранньостиглі лінії, які характеризуються високими оцінками ефектів ЗКЗ (ДК 201, ДК 366, ДК 266, ДК 261−1, ДК 261−4, ДК 303), та середньопізні (ДК 710, ДК 437, ДК 427, ДК 633 та ДК 377) рекомендується залучати до селекційних програм при створенні високоврожайних гібридів різних типів.
Використовувати у виробництві ранньостиглий гібрид Кадр 195 СВ з потенційною урожайністю зерна 70−80 ц/га і з комплексною стійкістю до несприятливих умов навколишнього середовища, шкідників та хвороб.
СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ
Дзюбецький Б.В., Дуда О. М., Черчель В. Ю. Селекція середньоранніх простих міжлінійних гібридів кукурудзи на базі ліній з різною довжиною вегетаційного періоду // Селекція та насінництво. — 1999. — № 82. — С.13−20. (Особистий внесок: проводив дослідження і аналізував одержані результати).
Дзюбецький Б.В., Дуда О. М., Черчель В. Ю. Селекція подвійних міжлінійних гібридів на базі ліній, що відрізняються за скоростиглістю і генетичному походженню // Бюл. ІЗГ УААН. — 2000. — № 10. — С. 59−62. (Особистий внесок: проводив дослідження і аналізував одержані результати).
Дзюбецький Б.В., Черчель В. Ю, Дуда О. М. Вологість зерна у простих середньостиглих гібридів, створених на базі ліній з різною довжиною вегетаційного періода // Бюл. ІЗГ УААН. — 2000. — № 11. — С. 9−14. (Особистий внесок: проводив дослідження і аналізував одержані результати).
Дзюбецький Б.В., Дуда О. М., Черчель В. Ю, Олєшко О.А. Тривалість періоду «сходи — цвітіння 50% качанів» у гібридів від схрещування ранньостиглих та середньопізніх ліній // Бюл. ІЗГ УААН, 2000. — № 12−13. — С. 60−64. (Особистий внесок: проводив дослідження і аналізував одержані результати).
Дуда О. М. Використання різного за довжиною вегетаційного періоду вихідного матеріалу — результативний напрямок у селекції кукурудзи // Бюл. ІЗГ УААН. — Дніпропетровськ, 2000. — № 14. — С. 67−69.
Дуда О. М. Використання різного за довжиною вегетаційного періоду вихідного матеріалу в гетерозисній селекції кукурудзи // Тези Всеукр. наук.-практ. конф. молодих вчених і спеціалістів «Наукові проблеми виробництва зерна в Україні та сучасні методи їх вирішення». — Дніпропетровськ: ІЗГ УААН, 2000. — С. 64−65.
Авторське свідоцтво на сорт рослин № 1439. Гібрид кукурудзи Кадр 195 СВ. Автори: Дуда О. М. та інші. Доля авторства 10%. Заявка № 98 004 111 від 24 листопада 1998 року. Зареєстровано в реєстрі сортів рослин України в 2001 році.
Анотація
Дуда О. М. Використання різного за тривалістю вегетаційного періоду вихідного матеріалу в гетерозисній селекції кукурудзи. — Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.01.05 — селекція і насінництво. — Інститут зернового господарства УААН. Дніпропетровськ, 2001.
В роботі детально вивчена можливість одержання високоврожайних гібридів кукурудзи на базі ліній, що значно відрізняються за тривалістю періоду вегетації. Наведені приклади гетерозисних моделей, які можуть бути використані для створення високоврожайних гібридів кукурудзи. Проаналізовано вплив кожної зародкової плазми на прояв господарсько-цінних ознак в гібридах. Виділено ряд гібридів, які за врожайністю перевищують районовані вітчизняні гібриди-стандарти.
На основі досліджуваного вихідного матеріалу доведена можливість селекції гібридів з більш складною генетичною структурою та проаналізовано один із методів прогнозування їх врожайності, запропонований Дженкінсом.
Ключові слова: гібрид, лінія, врожайність зерна, збиральна вологість зерна, вегетаційний період, комбінаційна здатність, плазма.
Аннотация
Дуда А. Н. Использование различного по продолжительности вегетационного периода исходного материала в гетерозисной селекции кукурузы. — Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук по специальности 06.01.05 — селекция и семеноводство. — Институт зернового хозяйства УААН. — Днепропетровск, 2001.