Формирование генофонда и селекция твердой пшеницы
УДК 631.52:633.11 На правах рукописи
Аширбаева Сейсекуль Ашкемеловна
Формирование генофонда и селекция твердой пшеницы
Специальность 06.01.05 - Селекция и семеноводство
Автореферат
Диссертация на соискание ученой степени
кандидата сельскохозяйственных наук
Республика Казахстан
Алмалыбак, 2010
Работа выполнена в отделе зерновых культур Казахского научно-исследовательского института земледелия и растениеводства, АО «КазАгроИнновация» МСХ РК.
Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор, академик НАНРК, РАСХН, УААН Уразалиев Р.А.
Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор, академик НАН РК Мейрман Г.Т.
кандидат сельскохозяйственных наук Айтымбетова К.Ш.
Ведущая организация: Казахский Национальный Аграрный Университет
Защита диссертации состоится «03» декабря 2010 года в 1400 часов на заседании диссертационного совета Д.55.05.01. в ТОО «Казахский научно-исследовательский институт земледелия и растениеводства»
по адресу: 040909, Республика Казахстан, Алматинская область, Карасайский район, п. Алмалыбак, ул. Ерлепесова 1.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ТОО «Казахского НИИ земледелия и растениеводства»
Автореферат разослан «03» ноября 2010г.
Ученый секретарь
диссертационного совета,
доктор сельскохозяйственных наук Н.А Альдеков
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы. В условиях рыночной экономики потенциальный спрос на продовольствие служит отправной точкой развития отраслей АПК. А потребность в зерне твердой пшеницы в республике для внутреннего потребления и экспорта возрастает. Продовольственная безопасность страны на основе производства конкурентоспособной продукции является главной целью агропромышленного комплекса, который относится к одной из ведущих отраслей экономики Казахстана.
Значительная часть сельскохозяйственных угодий Казахстана находится в зоне рискованного земледелия. Твердая пшеница в Казахстане является приоритетной культурой. Со стороны товаропроизводителей этой культуре уделяется меньше внимания, чем какой-либо другой. Площади, занятые под культурой, составляют ежегодно - 230-240 тыс/га. Важное значение приобретает постоянный поиск резервов повышения ее урожайности и качества зерна.
К числу крупных актуальных проблем АПК напрямую связанных с обеспечением продовольственной безопасности страны, по которым необходимо выполнение долгосрочных исследований, относится создание новых высокопродуктивных, устойчивых к неблагоприятным факторам среды коммерческих сортов твердых пшениц (Концепция научного обеспечения и формирования инновационной системы агропромышленного комплекса РК до 2010 года)
Новые высокопродуктивные сорта являются мощным фактором повышения урожайности, производительности труда и снижение себестоимости продукции, обуславливающей стабильные урожаи в разных условиях возделывания. Поэтому в последние годы вопросам стабильности урожая, экологической пластичности сортов придают большое значение в селекционных программах, а также при сортоиспытании и внедрении сортов.
В этой связи актуальным направлением в решении проблемы дальнейшего увеличения урожайности и генетической устойчивости культуры к неблагоприятным факторам среды является изучение современного потенциала генофонда твердой пшеницы и создание новых сортов приспособленных к разным почвенно-климатическим условиям страны.
Цель и задачи исследований. Цель исследований: Формирование генофонда и создание новых высокопродуктивных сортов озимой и яровой твердой пшеницы, с высокими макаронными качествами зерна, устойчивые к биотическим и абиотическим факторам среды.
Для выполнения поставленной цели предусматривается решение следующих задач:
- провести скрининг коллекции твердой пшеницы, и выделить источники с комплексом хозяйственно-ценных признаков;
- установить сопряженность хозяйственно–ценных признаков с урожайностью и продолжительностью вегетационного периода;
- создать новый селекционный материал с использованием изученных и выделенных источников местной и международной селекции.
- испытать перспективный материал в последовательных питомниках селекционного процесса. Создать высокопродуктивные сорта твердой пшеницы.
Научная новизна. Впервые в Казахстане изучена коллекция яровой и озимой твердой пшеницы и сформирован местный генофонд (700 обр.)
Установлены корреляционные связи у новых изученных сортообразцов между продолжительностью межфазного периода «всходы – колошение» и урожайностью. Выделены источники хозяйственно-ценных признаков для селекции новых продуктивных форм и сортов твердой пшеницы. Созданы и переданы на Государственное сортоиспытание 11 новых высокоурожайных сортов твердой пшеницы. Три сорта: Наурыз-6, Лан (яровые) и Казахстанский янтарь (озимой ) допущены к использованию.
Основные положения выносимые на защиту:
- генетические ресурсы твердой пшеницы для селекции Казахстана;
- сопряженность хозяйственно–ценных признаков с урожайностью и продолжительностью вегетационного периода;
- новые сорта твердой пшеницы, экологически адаптированные к разнообразным почвенно-климатическим условиям Казахстана.
Личный вклад соискателя. Разработка концепций, программ и методики исследований, закладка полевых опытов, полевых исследований, анализ результатов исследований, представленных в диссертационой работе, проведены лично диссертантом. Доля участия автора в создании сортов твердой пшеницы Наурыз 6, Наурыз 7, Наурыз 8, Тома, Сеймур, Лан, Ертол, Салауат, Каргала 69, Казахстанский янтарь, ЕМА в основном от 30 до 50% и в одном сорте Каргала 69 - 10%.
Апробация работы. Результаты исследований доложены на научно-технических советах ТОО «Казахского научно-исследовательского института земледелия и растениеводства» (1998–2008 г.г.); международных конференциях: Материалы республиканской научной конференции «Биологические основы селекции зерновых культур:»( г. Алматы, 1996 г. Материалы Международной конференции «Стратегия земледелия и растениеводства на рубеже хх1 века» (г. Алматы, 1999г.) Материалы научной конференции (г.Зерноград, 2001г.) Вопросы селекции возделывания полевых культур. Пшеница и тритикале. Материалы научно-технической конференции. « Зеленная революция П.П.Лукьяненко» (г. Краснодар, 2001г. ) Материалы международной научной конференции (г. Алмата, 2005г.) Материалы международной конференции”Актуальные проблемы развития с/хозяйства Казахстана, Сибири и Монголии” (г.Алматы, 2007г.) Материалы Международной конференции “Проблемы экологии АПК и охраны окружающей среды” (г. Кзылорда, 2008г.) Материалы Международной конференции «Достижения и перспективы земледелия, селекции и биологии сельскохозяйственных культур» (г. Алматы, 2010 г.)
Публикации результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано 12 научных работ, в которых отражено основное содержание диссертации, выпущено 3 каталога по генетическим ресурсам твердой пшеницы.
Структура и обьем диссертации. Диссертация изложена на 101 страницах компьютерного текста, состоит из введения, 6 глав, заключения и предложений производству. Содержит 27 таблиц, рисунков 17. Список использованных источников литературы включает 182 наименования, в том числе 7 на иностранных языках.
ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ
2. Материалы, методика и условия проведения опытов
2.1 Материалы и методика исследований. Объектом исследований в качестве генетических ресурсов служили 700 образцов твердой пшеницы коллекции ВНИИР (1998–2008 ) и 70 сортообразцов международного сортоиспытания Казахстанско–Сибирского питомника улучшения пшеницы (КАСИБ, 2005 –2008).
Работа по селекции озимой и яровой твердой пшеницы была проведена по полной схеме селекционного процесса. Ежегодный объем работ был предусмотрен программой селекционных исследований
В качестве стандартов были использованы сорта Безенчукская 139, Гордеиформе 254, Новинка 3 и Айсберг одесский
Коллекционный материал изучался согласно методике ВНИИР (1984 г.).
Селекционный питомник 1-го года высевался вручную, в виде колоскового материала квадратно-гнездовым способом.
Селекционный питомник 2-го года изучения закладывался сеялкой ССФК-7 с аппаратом точного высева. Размеры делянок обусловлены количеством семян. Стандарты размещались через 20 номеров. Уборка комбайном «ХЕГЕ 25» и «Винтерштайгер»
В контрольном питомнике размножение и оценка перспективных линий осуществлялась в 2-х кратной повторности блочным методом (по 10 номеров в блоке).
Конкурсное испытание образцов проводилось в 3-х кратной повторности с учетной площадью 22 м2 двумя блоками.. Размещение стандартов - через 4 номера.
Для посева конкурсного и контрольного сортоиспытания использовалась сеялка ССФК-7 с аппаратом точного высева.
Кастрацию материнских форм проводили по общепринятой методике. Опыление было проведено твел– методом Борлауга, в модификации Уразалиева Р.А, Шегебаева О.Ш..1981).
Закладка питомников, учеты и фенологические наблюдения выполнялись по методикам государственного сортоиспытания ГКСИСК 1981г.
Структурный анализ растений проводили по следующим количественным признакам:- высота растений, продуктивная кустистость, длина колоса, число колосков в колосе, число зерен в колосе, масса зерен с колоса, масса 1000 зерен.
Степень поражения болезнями и поврежденность сельскохозяйственными вредителями по методике ГКСИСК, 1971г.
Влажность зерна определяли по ГОСТ 10842-89.
Зерно с каждой делянки взвешивали с точностью до 0.1 кг и отбирали средний образец для определения влажности и качества зерна. Оценка засухоустойчивости по методике Фишера, на солеустойчивость по методике Удовенко, натуру зерна по ГОСТу 13586,1-68. Математическая обработка данных проводилась методом дисперсионного анализа по Доспехову Б.А. Характер наследования определяли по формуле Ж.М. Беил и Р.Е Аткинс (1965г.)
2.2 Почвенные, метеорологические и агротехнологические условия проведения исследования. Экспериментальная работа проводилась в 1998-2008г.г. на орошаемом селекционном стационаре ТОО «КазНИИЗР». Алматинская область расположена на Юго-Востоке республики Казахстана. Положение её определяется координатами 49°53' - 54°27' северной широты и 73°16'- 79°56' восточной долготы по Гринвичу. Общая площадь, занимаемая областью, составляет 225,1 тыс. квадратных километров или 8 % площади республики.
Предгорная зона – КазНИИЗР здесь проведены основные исследования по гибридизации, изучению генетических признаков, Высота участка740 метров над уровнем моря. Климатические условия характеризуются мягкой и холодной зимой, прохладной весной, жарким и сухим летом и теплой и сухой осенью. Средняя температура воздуха 7,6 С, максимальная летом достигает 42 С. Сумма положительных температур 2000 -2700 С. Весенние заморозки прекращаются во второй половине апреля, осенние начинаются в середине сентября. Средняя годовая сумма осадков 414 мм выпадают преимущественно в апреле –начале июня. Устойчивый снежный покров образуется в конце ноября начале декабря, от снега поля освобождаются в о второй декаде марта. Средняя продолжительность безморозного периода -149 суток. Почвенный покров представлен светло-кащтановыми, суглинистыми, реже супесчаными почвами. Содержание гумуса в слое 0-30 см. достигает до 3%. Грунтовые воды на глубине от 3 до 30 метров. Климатические показатели позволяют более полно проследить отрицательные и положительные стороны климата, что дает возможность максимально использовать благоприятные факторы и вести направленную борьбу с отрицательными факторами, применительно к требованиям ведущих культур. Метеорологические условия осенне-зимнего 1998, 2000, 2002, 2003, 2007 и 2008 гг. периода были достаточно благоприятными. Зимний запас влаги, осадки, выпавшие в весенние месяцы, практически обеспечили получение высоких урожаев зерновых культур.
3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Изучение и характеристика генофонда твердой пшеницы по хозяйственно-ценным признакам.
Твердая пшеница – Triticum durum характеризуется небольшим спектром разнообразия. Н.И. Вавилов, рассматривая проблему исходного материала, отмечал, что исследователь должен подходить планомерно к вопросу об исходном материале для селекционных и генетических исследований. Поэтому, чтобы, разнообразный материал, эффективно использовался в селекционных программах, необходимо получить максимальную информацию о характере проявления и наследования признаков, связанных с реализацией генетического потенциала вида в конкретных почвенно-климатических условиях. В коллекционном питомнике на изучении находилось более 700 образцов. Коллекция была сформирована из образцов коллекции ВНИИР (1998 – 2008 гг.) и сортов Казахстана и Сибири (2005-2008 гг.).
Перспективность материала как источника генов, контролирующих изучаемые признаки, связана с его продуктивностью и устойчивостью к неблагоприятным факторам климата и может быть предсказана по характеру проявления этих признаков в разных условиях вегетации. Н.И.Вавилов отмечал: «Вопрос о вегетационном периоде является капитальным разделом селекции, ибо он связан со многими свойствами. В наших условиях при континентальном климате, при наличии засух в летние месяцы, вопрос о вегетационном периоде является основным». Известно, что результаты изучения связей между длиной вегетационного периода и элементами продуктивности растений довольно противоречивы. Обусловлено это тем, что в разных почвенно-климатических регионах и в разные годы в течение периода вегетации растений складываются такие условия, которые в зависимости от сочетания факторов внешней среды, ритма развития и взаимодействия среды и генотипа благоприятствуют формированию более высокого урожая в одни годы у скороспелых, в другие у среднеспелых, а в третьи у позднеспелых сортов. Основным лимитирующим фактором реализации генетического потенциала продуктивности пшеницы в засушливых условиях является вода, поэтому эффективное использование неравномерно выпадающих осадков должно быть тесно связано с ритмом развития растений. Сорта, создаваемые для условий сухого климата, должны быть приспособлены к ним как по типу развития, так и по продолжительности межфазных периодов.
Для условий Казахстана особый интерес представляют сорта с продолжительным периодом развития растений от всходов до колошения, которые могут максимально использовать осадки, выпадающие во второй половине лета. В этой связи в основу формирования групп со стабильным проявлением конкретных селекционно-ценных признаков был положен вегетационный период, в частности, продолжительность фазы «всходы – колошение». Из 700 изученных сортообразцов ВНИИР в рабочую коллекцию было отобрано 72 сортообразца. Были изучены хозяйственно – ценные признаки сортообразцов яровой и озимой твердой пшеницы, и определена их изменчивость под влиянием внешней среды (таблица-1).
Таблица 1 – Вариабельность хозяйственно – ценных признаков сортообразцов ВНИИР озимой и яровой твердой пшеницы, 1998 -2008 гг.
| Признаки | Яровая твердая | Озимая твердая | ||
| Lim | V % | Lim | V % | |
| Высота растений, см. | 60,5 ----- 115,6 | 8,6 | 66,9 ……110,2 | 5,6 |
| Продуктивная кустистость, шт. | 1,1- ---- 2,8 | 22,2 | 1,3 ………5,4 | 24,5 |
| Длина колоса, см. | 5,6 ------8, 0 | 8,9 | 5,8 ……… 9,9 | 9,4 |
| Число колосков в колосе, шт. | 13,2 - -------15,6 | 9,4 | 13,7 ………19,3 | 10,6 |
| Число зерен в колосе, шт. | 28,1 ------- 38,0 | 15,3 | 29,5 ………49,1 | 16,4 |
| Масса зерна колоса, гр. | 0,5 - ----1,3 | 19,8 | 0,8 ………2,3 | 20,1 |
| Масса зерна с растения гр. | 1,0 - ----- 2,9 | 28,2 | 1,2 ……….4,3 | 31,2 |
Характер варьирования признаков был приблизительно равен, а величина его зависела от условий выращивания. По величине коэффициента вариации, изученные количественные признаки могут быть разбиты на три группы. К первой группе относятся признаки: «высота растений», «длина колоса» и «число колосков в колосе» с низкими значениями коэффициента вариации, что указывает на их стабильность, которая может быть использована при создании сортов. Среднюю вариабельность показывали признаки - «число и масса зерна с колоса». Признаки: «продуктивная кустистость» и «масса зерна растения» характеризовались высокой изменчивостью.
У озимых и яровых форм выделены и включены в рабочую коллекцию сортообразцы, отличившиеся наибольшей степенью выраженности признака при низкой его вариабельности (таблица 2).
Таблица 2 – Сортообразцы твердой пшеницы коллекции ВНИИР, выделившиеся по хозяйственно – ценным признакам (озимые и яровые формы) 1998 - 2008 гг.
| Признаки / размах изменчивости | Сорта |
| 1 | 2 |
| Озимая твердая пшеница | |
| Высота растения, см. 80,2 -105,0 | Цверяна, Гергана, Тина, Сонора, S -381, S- 393, S- 390, S - 394, S -385, S - 383, Л3305, 54544, 54965, Чирпан,Парус,Черномор, Лозен76, |
| Продуктивная кустистость, шт. 3,5 – 4,7 | 10-001, S -385, S -384, S -382, S -392, S -383, 54454, Гергана, 54954, 55585, Л3305, 54954, 55585, |
| Длина колоса, см. 7,0 – 9, 8 | 58134, 54947, 54914, 56950, Цверяна, 53234, 56812, S -378, S -384, МРУДУ870, Л3305, S - 383, 54542. Лозен 76 |
| Число колосков в колосе, шт. 16- 18,8 | 58134, 54947, 54914, 56950, Цверяна, 53234, 56812, S -378, S -384, МРУДУ870, Л3305, S - 383, 54542.Чирпан, Загорка |
| Число зерен в колосе, шт. 49,8 – 56,2 | 54947, S -381, 56950, S -376, 54002, S - 384, МРУДУ870, 16-020, S - 392, 382, 54544, 54965, 54542, 355/2-9 Чирпан, Загорка |
| Масса зерна с главного колоса, гр. 2,0 – 2,9 | 58134, Цверяна, Гергана, 53234, 18- 010, 54449, S -383, S -382, 54542, МРУДУ870, Чирпан, Загорка, Тина, Сонора, Аинита |
| Масса зерна с растения гр. 2,0- 4,2 | 58134. 58841. 59130. Цверяна, 54002, 54941, Гергана, 54542, 54954, 16 – 024, S - 389, Загорка, Тина, Сонора, Аинита. |
| Яровая твердая пшеница | |
| Высота растений, см. 85- 115 | 18022-3, 18399, 18018, 18025, 18095,Наурыз2, Гордеиформе254, Наурыз6, Лан, Каргала3, Каргала9, Жемчужина Сибири, Дамсинская 90,СИД88, Дамсинская янтарная, Овиачик63, Оренбургская10, Оренбургская 2, 4421,4422, |
| Продуктивная кустистость, шт. 1,5-3,3 | Наурыз2, Гордеиформе254, Наурыз6, Лан, Каргала3, Каргала9, Жемчужина Сибири, Дамсинская 90, СИД88, Дамсинская янтарная, Овиачик63, Оренбургская10, Оренбургская 2, 4421, 4422, 59130, Светлана, Алмаз, Накат, Харьковская 46, Саратовская 59, Коллективная 2 |
| Длина колоса, см. 5,3- 8,0 | Наурыз2, Гордеиформе254, Наурыз6, Лан, Жемчужина Сибири, СИД88, Дамсинская янтарная, Овиачик63, Оренбургская10, 4421, 4422, 59130, Светлана, Саратовская 59, Коллективная 2, Омский рубин, Дамсинская90. |
| Число колосков в колосе, шт. 13,0 - 19,0 | Наурыз2, Гордеиформе254, Наурыз6, Лан, Жемчужина Сибири, СИД88, Дамсинская янтарная, Овиачик63, Оренбургская10, 4421, 4422, 59130, Светлана, Коллективная 2, Омский рубин, Накат, Алтайская нива. Waha. Leeds. |
| Число зерен в колосе, шт. 38,0-48,0 | Наурыз2,Гордеиформе254,Наурыз6,Лан, Жемчужина Сибири, СИД88, Дамсинская 90, Овиачик63, Оренбургская10, 4421, 4422, 59130, Светлана, Алмаз, Waha. |
| Масса зерна колоса, гр. 1,3 – 2,0 | Наурыз2, Гордеиформе254, Наурыз6, Лан, Жемчужина Сибири,,СИД88, Дамсинская янтарная, Овиачик63, Оренбургская10,, 4421,4422,59130, Светлана, Waha. |
| Масса зерна с растения гр. 1,4 – 2,9 | Наурыз2, Гордеиформе254, Наурыз6, Лан, Жемчужина Сибири, СИД88, Дамсинская янтарная, Овиачик63, Оренбургская10, 4421, 4422, 59130, Светлана, Waha. |
3.2 Сопряженность хозяйственно – ценных признаков с продуктивностью и продолжительностью вегетационного периода
Сопряженность хозяйственно – ценных признаков с урожайностью и продолжительностью вегетационного периода была изучена у озимых и яровых форм. Корреляционная зависимость была выражена различно в зависимости от влагообеспеченности межфазных периодов развития растений. Для более корректного определения сопряженности данных показателей были взяты годы, различные по влагообеспечению в течение вегетационного периода: 2001 – засушливый в первую половину вегетации, 2002 - засушливый во вторую половину вегетации, 2003 год – относительно благоприятный в течение всего периода, таблица 3.
Таблица–3 Коэффициент корреляции между урожайностью и продолжительностью периода «всходы - колошение» озимой и яровой твердой пшеницы
| Годы | Межфазный период |
| всходы - колошение | |
| Яровая твердая пшеница раннеспелые | |
| 2001 | - 0,25±0,15 |
| 2002 | 0,16±0,26 |
| 2003 | 0,28±0,13 |
| среднеспелые | |
| 2001 | 0,43±0,32* |
| 2002 | 0,05±0,34 |
| 2003 | 0,43±0,32* |
| Озимая твердая | |
| 2001 | 0,55±0,33* |
| 2002 | -0,38±0,33 |
| 2003 | 0,64±0,33* |
| Примечание - * - достоверно при F05 | |
Сортообразцы раннеспелого типа (длина периода «всходы – колошение» - 30-32 дня) показали низкую, либо отрицательную корреляцию урожайности в целом с длиной вегетационного периода и в частности с длиной периода «всходы – колошение». Перспективными для селекционной проработки были образцы яровой твердой пшеницы среднеспелого типа созревания с затянутым периодом «всходы - колошение».
У сортов озимой твердой пшеницы в 2001 и 2003 годах отмечена высокая положительная корреляция r=0,55 и r=0,64. В 2002 году (засуха во второй половине вегетации) выявлена отрицательная корреляция, r=-0,38.
Полученные корреляционные связи между урожайностью и продолжительностью периода «всходы – колошение» у генотипов разных типов спелости является обоснованием возможности возделывания в Казахстане сортов твердой пшеницы. Особый интерес представляют образцы яровой твердой пшеницы среднеспелого типа, как исходный материал для создания национальных сортов среднеспелого типа.
Сопряженность основных элементов структуры урожая между собой у генотипов озимой и яровой твердой пшеницы, наряду с общим проявлением имеет и ряд отличительных особенностей, что четко прослеживается по годам, различающимся по влагообеспеченности различных периодов вегетации
В 2001-2002 гг. у яровых образцов корреляция между общей и продуктивной кустистостью была незначительная, но положительная. У озимых сортов в указанные годы отмечена по этому признаку незначительная, но отрицательная корреляция. Исключение составил благоприятный по осадкам 2003 год, когда в обеих форм отмечена положительная корреляционная связь на уровне r =0,37 – 0,38.
Сопряженность признаков: продуктивность колоса и продуктивная кустистость у озимых сортов выражена несколько выше, чем у яровых
Масса 1000 зерен и продуктивная кустистость – признаки, которые отрицательно коррелируют между собой у озимых сортов. У яровых образцов во все годы исследований корреляция отмечена как средняя положительная.
Существенная положительная связь отмечена между следующими парами признаков у сортов озимых и яровых форм:
- продуктивность колоса и число зерен в колосе (r = 0,22-0,42 - яровые; r = 0,46-0,80- озимые)
- число зерен и колосков в колосе (r =0,62-0,81 – яровые; r = 0,65 -0,72 - озимые);
- продуктивность колоса и масса 1000 зерен (r =0,40-0,84 -– яровые; r = 0,40-0,52 - озимые);
- продуктивность колоса и урожайность (r =0,25-0,52 – яровые; r =0,38-0,76 - озимые);
В засушливый год (2001г.) сопряженность между признаками: продуктивность колоса и число зерен в колосе имеет более высокие показатели у озимых сортов.
Продуктивность колоса и масса 1000 зерен имела высокую положительную корреляцию, которая варьировала в следующих пределах r =0,40-0,84 -– яровых; r = 0,40-0,52 - у озимых
Масса 1000 зерен и озерненность колоса стабильно показывают отрицательную связь у озимых и яровых сортов твердой пшеницы.
Анализ корреляционных связей основных количественных признаков с урожайностью подтвердил селекционную значимость ранее обозначенных признаков в пределах обеих форм (таблица4 )
Таблица – 4 Корреляционная связь урожайности твердой пшеницы с основными признаками
| Признаки | годы | Яровая твердая | Озимая твердая | |
| Число зерен в колосе/ урожайность | 2001 2002 2003 | 0,52±0,27 0,62±0,12* 0,58±0,13* | 0,68±0,24* 0,72±0,12* 0,39±0,32 | |
| Масса зерна с главного колоса/ урожайность | 2001 2002 2003 | 0,60±0,27* 0,16±0,13 0,72±0,23* | 0,58±0,23 0,10±0,12 0,65±0,32 | |
| Масса 1000 зерен/ урожайность | 2001 2002 2003 | 0,39±0,30 0,12±0,6 0,48±0,32 | 0,72±0,12* 0,08±0,12 0,59±0,24* | |
| Примечание - * - достоверно при F05 | ||||
У сортов озимой и яровой твердой пшеницы в годы, различающиеся по характеру наступления засухи, между озерненностью колоса и урожайностью отмечена достоверная корреляционная связь, от средней до высокой. При наличии относительно высокой положительной связи признаков: масса зерна с колоса и масса 1000 зерен с урожайностью величина корреляции зависела от года испытаний: в 2002 году при засухе во вторую половину вегетации отмеченная связь была незначительной (r = 0,08 - 0,12)
Таким образом, изучение сопряженности элементов структуры урожая между собой и продуктивностью выявило, что хозяйственно – ценными признаками, лимитирующими продуктивность твердой пшеницы являются: озерненность, продуктивность главного колоса и масса 1000 зерен. Обозначенные корреляционные связи были положены в основу теории отбора при селекции сортов твердой пшеницы для условий запада, юга, востока, севера и юго-востока Казахстана.
3.3 Казахстанско-Сибирский питомник улучшения яровой твердой пшеницы, 2005-2008 гг.
С 2005 года пополнение селекционного материала происходило за счет Казахстанско-Сибирского питомника улучшения пшеницы (СИММИТ/КАСИБ). В Казахстанско-Сибирском питомнике за период 2005-2008 гг. в условиях КазНИИЗиР было изучено 70 образцов 7 селекционных учреждений, географическое расположение которых охватывает основные районы Республики Казахстан и Западной Сибири занимающиеся возделыванием твердой пшеницы
Набор сортообразцов был представлен в основном среднеспелыми и среднепоздними формами. Интервал для группировки на классы спелости был рассчитан по следующей формуле: фенотипическая средняя X± Sx (стандартное отклонение), в размах изменчивости которого входило более 65-75% образцов. Продолжительность периода «всходы-колошение» у среднеспелых образцов составила 36±0,26 дней, среднепоздних 42±0,50дня. В целом продолжительность вегетационного периода «всходы-восковая спелость» среднеспелых форм 78±0,33 дней, среднепоздних - 89±0,49 дней (таблица 5).
Таблица - 5 Продолжительность межфазных периодов вегетации сортообразцов питомника КАСИБ, 2005 -2008 гг.
| Годы | Межфазные периоды | |||
| всходы – колошение | колошение - восковая спелость | всходы - восковая спелость | ||
| среднеспелые | ||||
| 2005 | 36+0,28 | 48+0,20 | 84+0,29 | |
| 2006 | 36±0,39 | 35±0,38 | 71±0,35 | |
| 2007 | 35+0,32 | 41+0,33 | 76+0,40 | |
| 2008 | 34±0,22 | 46±0,24 | 80±0,28 | |
| среднее | 36±0,26 | 42±0,29 | 78±0,0,33 | |
| среднепоздние | ||||
| 2005 | 42±0,51 | 52±0,49 | 94±0,54 | |
| 2006 | 42±0,61 | 47±0,53 | 89±0,58 | |
| 2007 | 40±0,50 | 44±0,46 | 84±0,49 | |
| 2008 | 44±0,88 | 48±0,62 | 92±0,69 | |
| среднее | 42±0,50 | 47±0,46 | 89±0,49 | |
В годы исследований из-за различия погодных условий (температурного режима и количества выпавших осадков) у твердой пшеницы наблюдалась значительная изменчивость вегетационного периода. Наиболее продолжительный вегетационный период отмечен в 2005 и 2008 годы. Из Казахстано-Сибирского питомника (2005-2008 гг.) выделены 20 перспективных образцов среднеспелого типа развития, продолжительностью вегетационного периода от 90 до 95 дней
По данным среднемноголетних наблюдений продолжительность периода “вcходы-колошение” составила 40-44 дней. К среднепозднему типу, отнесены сорта с продолжительностью вегетационного периода – 95 -100 дней
По комплексу хозяйственно-ценных признаков выделены образцы, представляющие интерес для включения в рабочую коллекцию Изучаемые сорта имели высокую продуктивность, характеризовались высоким качеством зерна. Все сорта можно отнести к типу среднерослых. Урожайность сортообразцов по годам варьировала: в 2005-2008 годы у среднеспелых от 25,4 -36,4 ц/га, среднепоздних 23,3 – 33,6 ц/га., масса 1000 зерен составила от 34,0 до 44,2 грамм.
4. СЕЛЕКЦИЯ ТВЕРДОЙ ПШЕНИЦЫ И ХАРАКТЕРИСТИКА СЕЛЕКЦИОННОГО МАТЕРИАЛА
4.1 Отбор исходных форм и изучение гибридных популяций.
По мнению ученых-селекционеров большей селекционной ценностью характеризуются линии, отобранные в расщепляющихся поколениях гибридов, полученные от скрещиваний, включающие местные районированные сорта. В этой связи в качестве исходных родительских форм были использованы, прежде всего, лучшие местные линии конкурсного сортоиспытания, нуждающиеся в улучшении и районированные сорта. Рабочая коллекция, сформированная выделенными образцами ВНИИР и Казахстанско-Сибирского питомника, была использована для улучшения материала по определенным хозяйственно – ценным признакам и повышения генетического разнообразия исходного материала. По озимой твердой пшенице проведено с 1998-2008гг. 1205 комбинаций скрещиваний, процент завязываемости варьировал от 83 до 95%, по яровым было проведено за годы исследований 1220 комбинаций скрещиваний, процент завязываемости составил 80-93%. Высокий процент завязываемости зерен во все годы исследований объясняется высокой относительной влажностью воздуха, наличием осадков в период гибридизации пшеницы
Оценка гибридов первого поколения в полевых условиях 2006-2008 гг. позволила выделить по фенотипу 178 гибридных комбинаций, у которых был установлен характер наследования основных хозяйственно-ценных признаков. Изменчивость данного признака зависит в основном от генотипа родительских форм и внешних условий ( таблица 6). У гибридов признак «высота растений » наследуется в основном по типу сверхдоминирования (hp > 1) -21- 50% и промежуточного наследования (-1<hp<1) – 42-57%.
Признак «продуктивная кустистость» относится к сильноварьирующим, о чем свидетельствуют результаты определения коэффициента вариации, преобладающими типами доминирования является промежуточное наследование (-1<hp<1) – 46-57% и сверхдоминирование (hp > 1). - 18-39%. Указанный тип наследования дает возможность предположить наличие перспективных популяций в плане отбора желаемых генотипов. Однако наибольшую ценность представляют гибридные комбинации с промежуточным типом наследования (-1<hp<1), который обусловлен аддитивным взаимодействием генов, при котором отмечается наибольшее соответствие фенотипа генотипу.
Наибольшее число комбинаций выделено по признаку продуктивность колоса с типом наследования, который обозначен как сверхдоминирование (hp > 1) от 21-26 %, а у гибридных комбинаций с типом наследования отрицательное сверхдоминирование (hp<-1) от 18-19 % Наибольшей озерненностью характеризуются следующие гибридные популяции: Аинита х Цверяна, Гергана х Айсберг одесский, Бахт х Лозен 76,59372 х МРТУДУ-87, по яровым твердым - Оренбургская 10х Саратовская 40, Леукурум 692х Оренбургская 10, 58632 х Оренбургская 10, Алмаз х 15096, Оренбургская 10 х Харьковская 46.
Признак число колосков в колосе в меньшей степени подвержен изменчивости, чем другие количественные элементы продуктивности. Коэффициент вариации колебался в пределах 39-50% по типу сверхдоминирование от 25 - 36% по типу промежуточного наследования
Наследование признака «число зерен с колоса » идет по типу сверхдоминирования от 32-63% отрицательного доминирования от15-46%, свидетельствует о возможности в ранних гибридных поколениях, повышения эффективности работы по созданию гомозиготных линий, т. е. родоначальников новых сортов
Признак массы зерна с растения складывается из двух элементов структуры – из числа продуктивных колосков и массы зерна с одного колоса, находящиеся в тесной корреляции. Преобладающим типом наследования по этому признаку были промежуточное наследование – 24-32%, сверхдоминирование – 28-57%
По признаку масса 1000 зерен наследование идет по типу сверхдоминирования (39-46%) и по промежуточному наследованию. (25-26%) по массе 1000 зерен имеют практическую ценность имеют гибриды Аинита х Цверяна, Айсберг одесский х Гергана, Аинита х Цверяна, Гергана х Айсберг одесский, Бахт х Лозен 76, 59372 х МРТУДУ-87, по яровым твердым - Оренбургская 10 х Саратовская 40, Леукурум 692 х Оренбургская 10, 58632 х Оренбургская 10, Алмаз х 15096, Оренбургская 10 х Харьковская 46, 4421 х Коллективная 2.
Таблица 6. Характер наследования основных хозяйственно-ценных признаков твердой пшеницы.(%)
.
| Признаки | 0 < hp <1 | hp = 1 | hp = - 1 | hp < - 1 | hp >1 |
| 2006-2008 | 2006-2008 | 2006-2008 | 2006-2008 | 2006-2008 | |
| Высота растнния | 42-57 | - | - | 7 - 21 | 21- 50 |
| Продуктивная кустистость | 46 – 57 | 4 – 7 | 4 - 18 | 11 - 16 | 18 – 39 |
| Продуктивность колоса | - | 4 – 16 | 5 - 13 | 14 – 19 | 21 – 26 |
| Число колосков в колосе | 25 – 36 | 4 – 5 | 4 - 7 | 18 - 25 | 39 – 50 |
| Число зерен в колосе | - | - | 4 | 15 – 46 | 32 – 63 |
| Масса зерна с растения | 24 – 32 | 4 | 7 - 11 | 12 - 25 | 28 – 57 |
| Масса 1000 зерен | 25 – 26 | 4 | 4 | 28 - 36 | 39 – 46 |
4.2Отбор и изучение элитных линий.
4.2.1.Селекционные питомники 1 и 2 года изучения
В течение всего периода вегетации в среднем по селекционному питомнику 2 года выбраковывалось от 48,6 - 49,4 % линий, а по питомнику селекционному первого года в среднем было отобрано от 7-10 процентов линий. Число выбракованных линий, на основании фенотипических оценок селекционного питомника 2 года составило: в фазу кущения – от 1,5 -2,0 %; колошения – от 22,5 – 23,8 %; в фазе восковой спелости по яровой твердой пшенице проценты браковки составил 48,6 %, а по озимой твердой пшенице– 49,4% линий. Наибольший объем браковки линий был по выравненности стеблестоя, равномерности созревания, морфологическим признакам колоса
Ежегодно выделенным линиям в лабораторных условиях была дана оценка на продуктивность, определялась масса 1000 зерен показатель седиментации.
Средняя продуктивность линий озимой и яровой твердой пшеницы в питомниках I и II года испытания. Средняя продуктивность линий в селекционном питомнике 1 года испытания (потомство 1 колоса) составила за 2006-2008 гг. 33,0 – 38,0 гр. у яровых и 45,0 – 49,0 гр. у озимых. В селекционном питомнике 2 года испытания продуктивность линий (S=1м2) составила в относительно благоприятные годы – 280-310 гр. у линий яровой твердой пшеницы и 420 -480 гр. у озимых форм Аинита х Цверяна, Гергана х Айсберг одесский, Бахт х Лозен 76, 59372 х МРТУДУ-87, по яровым твердым - Оренбургская 10 х Саратовская 40, Леукурум 692 х Оренбургская 10, 58632 х Оренбургская 10, Алмаз х 15096, Оренбургская 10 х Харьковская 46.
4.2.2 Контрольный питомник
За годы исследований в контрольном питомнике по яровой твердой пшенице изучено 1780 линий, а по озимой твердой пшенице 1690 линий в том числе за 2006- 2008 – 480 по яровой и 450 по озимой твердой пшенице. Проводился отбор на дальнейшее изучение и испытание линий с наиболее предпочтительными морфологическими признаками: наличие/ отсутствие остей, наличие опушения, белая окраска зерна. Многолетней практикой установлено, что у линий, относящихся, к разновидностям леукурум, гордеиформе, мелянопус и церулесценс увеличивается вероятность эффективного отбора. Уровень урожайности линий контрольного питомника в условиях наиболее благоприятного по метеоусловиям 2006, 2007 и 2008 года. Урожайность у яровых сортов находился в пределах 26,4 -28,4 ц/га, при уровне стандарта 23,3 ц/га а у озимых –53,9 -58.6 ц/га. У яровых сортов наибольшее количество линий (195) отобрано в интервале урожайности от 24,5 до 31,0 ц/га, а у озимых сортов в интервале от 46,7 до 70,3 ц/га (210).
В последние годы у яровой твердой пшеницы с достоверной прибавкой от 3,1 - 5, 1 ц/га (при НСР05 = 1,9 ) выделились 6 линий. Выделившиеся линии отличались высоким содержанием клейковины 31,8 – 40,0 % первой группы качества и крупнозерностью. Урожайность озимой твердой пшеницы у выделившихся 13 линий составила от 50,0 до 67,8 ц/га. Масса 1000 зерен у выделенных линий варьировала от 48,1 – 56,0 г. Содержание клейковины 31,4 – 36,4%, белка от 15,0 – 17,3%,
Вегетационный период лучших номеров колеблется в пределах 98-101 дней, а у стандарта Гордеиформе254 - 98 дней, у озимых форм от 287- 289 дней у стандарта Айсберг одесский 289 дней. Это указывает на наличие в питомнике скороспелых форм. Лучшие линии переведены в питомник конкурсного сортоиспытания.
В течении вегетации проведены следующие фенологические наблюдения и учеты – всходы, кущение, трубкование, колошение, полная спелость, визуальная оценка и браковка на корню. Лабораторная оценка и браковка по выполненности, стекловидности и качеству зерна.
4.2.3 Конкурсное сортоиспытание
Ежегодно в питомнике конкурсного сортоиспытания яровой твердой пшеницы изучалось до 45 линий и 35 линий озимой твердой пшеницы на поливном фоне.
По результатам последних 3-х лет испытания достоверно (НСР05=1,9ц/га) превысили стандарты 10 линии: 5 линии яровой твердой пшеницы -18095, 18404, 18612-4, 18308-2, 18001-8 отклонение от стандарта варьировало от 2,9 до 4,0ц/га и 5 линии озимой твердой пшеницы -78/92-2, 22/90-2-2, 15/92-2-2,82/91-3, 52/91-1-4 отклонение от стандарта составила от 8,3 до 13,4 ц/га). По урожайности озимая твердая пшеница в 2 раза превышает яровую твердую.
Рисунок 1 Урожайность яровой и озимой твердой пшеницы питомника конкурсного сортоиспытания.
Оценка по целому комплексу признаков, которые имеют важное агрономическое значение, указывает на относительно высокие, показатели общей и продуктивной кустистости, у которых уровень выраженности признака в пределах: общая от 2,0 до3,0 шт., продуктивная от 1,2 до 2,0 шт. у яровых линий, у озимых общая кустистость была в пределах от 3,0 до 5,0шт. а продуктивная от2,8 до3,1 шт. Это говорит о достаточно благоприятных условиях развития растений пшеницы в первую половину вегетации в последние годы исследований. Прибавка урожайности получена, как видно из таблицы, за счет увеличения озерненности главного колоса ( 30 -37шт.) по сравнению со стандартом Наурыз6 - 30шт. в сочетании с крупнозерностью т.е. масса 1000 зерен выделенных линий – 38,9 – 42,0 гр. у яровых линий, а у озимых озерненность главного колоса варьировала от 51 до 58 шт.при массе 1000 зерен от 48,0 – 56,2 гр. Следует отметить наиболее крупнозерные образцы яровой пшеницы – 18095, 18104,18485-2,18602-4 и озимых форм - 82//92-3, 84/90-1-4, 78/92-2-2,14/90-4
Многолетними наблюдениями установлено, что показатели качества зерна – содержание клейковины и белка, является наиболее точными индикаторами, по которым можно судить об условиях произрастания пшеницы. Благоприятные метеорологические условия во время налива и созревания зерна в последние 3 года испытаний несколько повысили содержание белка и клейковины.
Наиболее высокие показатели качества зерна были у следующих образцов яровой твердой пшеницы -18095, 18404, 18585-2,18485-5, 18036-30, 18104. у озимых – 82/91-3, 16/90-6, 78/92-2-2, 16/90-2-1, 52/91-1-4, 15/92-2-2. по результатам 3-х летнего испытания являются перспективными для передачи в ГКСИК, они характеризуются высокой урожайностью, высокими макаронными качествами, устойчивостью к болезням и вредителям,
В результате фенологических наблюдений по фазам развития растений выделены по скороспелости следующие номера –78\92-2-3, 78\92-2,20\91-3, 37\92-4, 52\91-2, 78\92-6-2, 34\92-1-5 и т. д. Эти номера характеризуются высокой зимостойкостью и устойчивы к полеганию. В условиях полива высота растений лучших номеров варьировала от 80 до 110 см. От полегаемости растений потери урожая составляют 30 %
При испытании всех номеров озимой твердой пшеницы конкурсного сортоиспытания на жестком инфекционном фоне все номера практически устойчивы к твердой головне ( 0-5%), слабо поражаются бурой и желтой ржавчиной (тип/балл - 1/10-1/20)и на уровне стандарта поражаются стеблевой ржавчиной (тип/балл - 2/20 – 3/30)
Известно, что оценка засухоустойчивости с помощью физиологических методов и параллельный анализ продуктивности в условиях конкретной засухи могут дать существенную информацию даже за один год.
Результаты оценки степени устойчивости генотипов яровой твердой пшеницы к стрессу в полевых условиях методом Р. Фишера позволили выделить из изученного материала 10 средне- и высокоустойчивых к засухе линий, превосходивших стандарт по продуктивности зерна. По урожайности зерна они превышали стандарт на 2,5-4.2 ц\га, индекс засухоустойчивости варьировал в пределах 0.60 – 0.72 в зависимости от генотипа.
У выделившихся номеров яровой твердой пшеницы:-18095, 18585, 18104, 18585-2, 18858-5, 18603-1, 18582-2 в разных экологических точках индекс засухоустойчивости был в пределах 0,65-0,72, а у стандарта Гордеиформе 254-0,72.
Оценка на солеустойчивость проводилась по методике Удовенко ( * ).
Результаты анализа показали, что при низких концентрациях соли 10 Ат, более длинный корень в сравнении со стандартом Наурыз 6 имели 8 образцов: 18602, 18472, 18001-8, 18404, 18104, 18595, 18567-7, 18585-5. При повышении концентрации соли до 18 Ат длина корня у растений снизилась от 8,7 до 42,3%. Более длинный корень сохранили образцы, выделенные при 10% концентрации. Однако некоторые образцы твердой пшеницы при повышении концентрации соли были очень отзывчивы и резко снижали длину корня, например, Наурыз 6, 18602, 18472-2-3-2, 18339, 18104, 1885-2, 18595, 18567-7, 18585-5, на 30.4, 26.7, 28.6, 38.5, 23.3, 23.8, 25.9, 42.3, 32.4% соответственно. Незначительно снизили длину корня номер 18036-30 (на 8,7%) и 18409 (на 5%).
5. РЕЗУЛЬТАТЫ СЕЛЕКЦИИ ТВЕРДОЙ ПШЕНИЦЫ
5.1 Государственное сортоиспытание и районирование
Перспективные константные линии, максимально реализовавшие возможности своего генотипа в сложившихся условиях, были переданы в государственное сортоиспытание (ГКСИСК).
За 2001- 2009гг в государственное сортоиспытание передано 11 сортов твердой пшеницы: из них 9 сортов яровой твердой пшеницы - Наурыз6, Наурыз7, Наурыз8, Тома, Сеймур, Лан, Ертол, Салауат, Каргала 26 и 2 сорта озимой твердой пшеницы – Казахстанский янтарь, ЕМА. Два сорта яровой твердой пшеницы Наурыз6, Лан, допущены к использованию по Алматинской, Восточно-Казахстанской областям. Сорт озимой твердой пшеницы Казахстанский янтарь допущен к использованию по Алматинской области.
Сорт яровой твердой пшеницы Наурыз 6 создан в КазНИИЗР методом индивидуального отбора из гибридной комбинации (Оренбургская 10 х Харьковская 46) Разновидность гордеиформе Сорт относится к среднеспелой группе. Устойчив к осыпанию. Пыльной головней, бурой и стебельной ржавчинами поражается меньше стандартных сортов.Сорт засухоустойчив, но в то же время хорошо реагирует на агрофон, т.е. обладает выраженной экологической пластичностью.
По результатам государственного сортоиспытания (1994-1997 гг.) сорт Наурыз6 допущен к использованию по Алматинской и Актюбинской областям с 2006 года. Включен в государственный реестр сортов.
Сорт яровой твердой пшеницы Наурыз 7 создан в КазНИИЗР методом индивидуального отбора из гибридной комбинации (58632 х Оренбургская 10) -7 Разновидность леукурум. Сорт засухоустойчив, но в то же время хорошо реагирует на агрофон, т.е. обладает выраженной экологической пластичностью, устойчив полеганию 4-5 баллов. Сорт предложен на испытания в западных областях Казахстана.
Сорт яровой твердой пшеницы Наурыз 8 создан в КазНИИЗР методом индивидуального отбора из гибридной комбинации (Алмаз х15096). Разновидность леукурум. Сорт относится к среднеспелой группе, формирует продуктивный колос. Устойчив к осыпанию. Пыльной головней, бурой и стебельной ржавчинами поражается меньше стандартных сортов.
Сорт урожайный. В условиях Алматинской и Актюбинской областей за годы испытания ( 2003-2005) обеспечил прибавку урожайности над лучшим стандартом в 3 -5,2 и 2,5-3,0 ц/га соответственно. С высокими макаронными качествами. Отличается высоким содержанием белка (16-17,5%), устойчивость к полеганию 4-5 баллов.. Сорт предложен на испытания в западных областях Казахстана.
Сорт яровой твердой пшеницы Тома создан в КазНИИЗР методом индивидуального отбора из гибридной комбинации (58632 хОренбургская 10). Разновидность леукурум. Сорт относится к среднеспелой группе, и формирует продуктивный колос. Устойчив к осыпанию. Пыльной головней, бурой и стебельной ржавчинами поражается слабо. сорт урожайный. В условиях Алматинской области за годы испытания обеспечил прибавку урожайности над лучшим стандартом в 1,5-4,2 ц/га. Сорт засухоустойчив, но в то же время хорошо реагирует на агрофон, т.е. обладает выраженной экологической пластичностью. Устойчив к полеганию 4-5 баллов. Сорт предложен на испытания в западных областях Казахстана.
Сорт яровой твердой пшеницы Сеймур создан в КазНИИЗР методом индивидуального отбора из гибридной комбинации ( Оренбургская10 х Саратовская 40) х Омский рубин -11. Разновидность гордеиформе. Сорт относится к среднеспелой группе. Имеет более продолжительный период «кущение – выход в трубку», что дает возможность сорту легче переносить ранне-летнюю засуху и формировать более продуктивный колос. Устойчив к осыпанию. Пыльной головней, бурой и стебельной ржавчинами поражается меньше стандартных сортов. Сорт урожайный, с высокими макаронными качествами. Сорт засухоустойчив, но в то же время хорошо реагирует на агрофон, т.е. обладает выраженной экологической пластичностью.
Устойчивость к полеганию 4-5 баллов. Сорт предложен для испытания в западных областях Казахстана.
Сорт яровой твердой пшеницы Салауат создан в КазНИИЗР методом индивидуального отбора из гибридной комбинации (Леукурум692 х Оренбургская 10). Разновидность гордеиформе. Сорт относится к среднеспелой группе, устойчив к осыпанию. Бурой и стебельной ржавчинами поражается на уровне стандарта. Сорт урожайный.сорт засухоустойчив, но в то же время хорошо реагирует на агрофон, т.е. обладает выраженной экологической пластичностью. Устойчив к полеганию 4-5 баллов. Сорт предложен на испытания в юг, юго-восток и западные области Казахстана.
Сорт яровой твердой пшеницы Ертол создан в КазНИИЗР методом индивидуального отбора из гибридной комбинации (949270 х 44422 ) Разновидность гордеиформе. Сорт относится к среднеспелой группе, бурой и стеблевой ржавчинами поражается на уровне стандарта. Сорт засухоустойчив, но в то же время хорошо реагирует на агрофон, т.е. обладает выраженной экологической пластичностью. Сорт предложен на испытания в южных, юго-восточных и западных областях Казахстана.
Сорт яровой твердой пшеницы Лан получен методом индивидуального отбора из гибридной комбинации (Оренбургская 10хСарстовская 40)х Омский рубин-5. Разновидность гордеиформе. Сорт засухоустойчивый, формирует более продуктивный колос. Устойчив к осыпанию. Пыльной головней не поражается, бурой и стебельной ржавчинами поражается на уровне стандартных сортов. Сорт урожайный. В условиях Алматинской и Восточно-Казахстанской областях за годы 2006-2008г.г. испытания обеспечил прибавку урожайности над лучшим стандартом в 3,5-5,0 ц/га. Сорт допущен к использованию с 2009 года по Восточно- Казахстанской области..
Сорт озимой твердой пшеницы Казахстанский янтарь получен методом индивидуального отбора из гибридной комбинации (Гергана х Айсберг одесский) х Новинка3. Разновидность церулесценс. Положительными морфологическими признаками сорта являются прочная, устойчивая к полеганию соломина, плотный колос. Сорт при благоприятных условиях налива и созревания зерна отличается крупнозерностъю. Сорт урожайный. В условиях Алматинской области за годы испытания на Кербулакском сортоучастке в условиях необеспеченной богары ( 2005-2009) обеспечил прибавку урожайности над лучшим стандартом в 2,5-4,0 ц/га. С 2010 года допущен к использованию по Алматинской области
Сорт озимой твердой пшеницы ЕМА получен методом индивидуального отбора из гибридной комбинации (Г542 х АД 2060). Разновидность гордеиформе. Положительными морфологическими признаками сорта являются прочная, устойчивая к полеганию соломина, плотный колос. Сорт при благоприятных условиях налива и созревания зерна отличается крупнозерностъю. Сорт хорошо реагирует на агрофон, т.е. обладает выраженной экологической пластичностью Сорт предложен на испытание для юга, юго-востока Казахстана.
Сорт яровой твердой пшеницы Каргала 69 создан КазНИИЗР совместно Актюбинсеой СХОС, методом индивидуального отбора из гибридной комбинации (Оренбургская 10х Коллективная2). Разновидность гордеиформе. Устойчив к полеганию, зерно средней крупности (масса 1000 зерен 39,8 г.), удлиненно-овальное, белое, бороздка глубокая. Сорт относится к среднеспелой группе, предложен для испытания в центральных и западных областях Казахстана.. Характеристика биологических, хозяйственно-ценных признаков и свойств приведена в таблице7.
Таблица - 7 Характеристика биологических, хозяйственно-ценных технологических качеств сортов.
| Сорта | Урожайность, ц/га | Натура, г/л | Стекловидность, % | Масса 1000 зерен, г. | Содержание сырой клейковины,% | Общая оценк а, балл Цвет сухих макарон | Цвет варенх макарон, балл | Общая оценка, балл |
| Казахстанский янтарь | 55,0 | 811 | 90 | 56,0 | 41,2 | 4,3 | 5,0 | 4,4 |
| ЕМА | 55,3 | 800 | 90 | 52,0 | 37,1 | 4,0 | 4,5 | 4,3 |
| Наурыз 6 | 28,7 | 755 | 88 | 41,2 | 41,2 | 4,3 | 4,5 | 4,3 |
| Наурыз 7 | 28,0 | 749 | 89 | 40,2 | 38,6 | 4,,0 | 4,8 | 4,2 |
| Наурыз 8 | 29,4 | 758 | 92 | 40,0 | 40,0 | 4,3 | 4,9 | 4,2 |
| Тома | 23,5 | 737 | 86 | 41,5 | 34,0 | 4,0 | 4,5 | 4,2 |
| Сеймур | 28,7 | 755 | 88 | 41,2 | 41,2 | 4,3 | 4,5 | 4,3 |
| Ертол | 28,0 | 749 | 89 | 40,2 | 38,6 | 4,,0 | 4,8 | 4,2 |
| Лан | 29,4 | 758 | 92 | 40,0 | 38,8 | 4,6 | 4,9 | 4, 2 |
| Салауат | 28,0 | 759 | 91 | 39,8 | 35,0 | 4,4 | 4,7 | 4,3 |
| Каргала 62 | 28,5 | 748 | 99 | 39,8 | 30,6 | 4,2 | 5,0 | 4,2 |
| НСР 05 | 1,9 |
5.2 Первичное семеноводство районированных сортов
Внедрение сортов, допущенных к использованию в производство в большей степени зависит от хорошо налаженного первичного семеноводства, благодаря которому можно сохранить и максимально использовать высокий генетический потенциал сорта при его размножении. Все агротехнические приемы, способствующие повышению урожайности (севообороты, удобрения, гербициды и т.д.), эффективны лишь при использовании высокопродуктивных, высококачественных семян районированных сортов.
Работа по первичному семеноводству сортов твердой пшеницы Наурыз 6, Лан и Казахстанский янтарь развернута по полной схеме индивидуально-семейного отбора. Ежегодно в питомнике испытания потомств первого года по каждому сорту, высевается 700 семей. В питомнике испытания потомств 2 – го года 300 семей.
Выводы
1 Впервые в условиях Казахстана (1998 -2008гг) изучен коллекционный материал твердой пшеницы и сформирован местный генофонд более 700 образцов.
2 Установлены корреляционные связи между хозяйственно–ценными признаками и урожайностью и продолжительностью вегетационного периода у озимых и яровых форм.
3 Выделены источники хозяйственно-ценных признаков твердой пшеницы:
- по признаку число зерен колоса: - 54947, S -381, 56950, S -376, 54002, S - 384, МРУДУ870, 16-020, S - 392, S - 382, 54544, 54965, 54542, 355/2-9, Наурыз 2, Гордеиформе 254, Наурыз 6, Лан, Жемчужина Сибири, СИД88, Дамсинская янтарная, Овиачик 63, Оренбургская 10, 4421, 4422, 59130, Светлана, Леукурум 62
- по массе зерна с колоса: -58134, Цверяна, Гергана, 53234, 18- 010, 54449, S -383, S - 382, 54542, МРУДУ870, Наурыз 2, Гордеиформе 254, Наурыз 6, Лан, Науры 7, Жемчужина Сибири, Ертол, СИД 88, Дамсинская янтарная, Овиачик 63, Оренбургская 10,, 4421, 4422, 59130, Светлана,
- по массе зерна с растения: - 58134. 58841. 59130. Цверяна, 54002, 54941, Гергана, 54542, 54954, 16–024, Сонора, S-389, Наурыз 2, Гордеиформе 254, Наурыз 6, Лан,, Жемчужина Сибири,,СИД 88, Дамсинская янтарная, Овиачик 63, Оренбургская10, 4421, 4422, 59130, Светлана, Леукурум 62.
- по урожайности: - 58134. 58841. 59130. Цверяна, 54002, 54941, Гергана, 54542, 54954, 16 – 024, Сонора, S - 389, Наурыз 2, Гордеиформе 254, Наурыз 6, Лан, Жемчужина Сибири, СИД 88, Дамсинская янтарная, Овиачик 63, Оренбургская 10, 4421, 4422, 59130, Светлана, Леукурум 62. Сеймур.
4. По устойчивости к засухе теоретически обосновано и практически подтверждено преимущество сортов яровой твердой пшеницы среднеспелого типа с вегетационным периодом 90 -95 дней и среднепозднего - 96-100 дней.
5. Выделен перспективный по продуктивности селекционный материал твердой пшеницы (250 обр – контрольный питомник, 50 обр.- конкурсное сортоиспытание, КазНИИЗиР.)
6. Созданы и переданы на ГКСИСК 11 сортов твердой пшеницы, в том числе 9 сортов яровой твердой пшеницы - Наурыз 6, Наурыз 7, Наурыз 8, Тома, Сеймур, Лан, Ертол, Салауат и Каргала 69 и 2 сорта озимой твердой пшеницы – Казахстанский янтарь, ЕМА.
Впервые создан сорт озимой твердой пшеницы Казахстанский янтарь и допущен к использованию по Алматинской области, два сорта яровой твердой пшеницы Наурыз 6 и Лан допущены к использованию по Алматинской, Восточно-Казахстанской областям.
ПРЕДЛОЖЕНИЯ СЕЛЕКЦИОННОЙ ПРАКТИКЕ И ПРОИЗВОДСТВУ
В селекции на высокую продуктивность в качестве исходного материала рекомендуется использовать выделенные нами источники хозяйственно – ценных признаков, определяющие эффективность селекции яровой и озимой твердой пшеницы (таблица 2)
Для коммерческого использования в условиях юга, юго-востока, востока и запада Казахстана рекомендуются высокопродуктивные сорта, с высокими макаронными качествами зерна, яровой твердой пшеницы, - Наурыз 6, Наурыз 7, Наурыз 8, Тома, Сеймур, Лан, Ертол, Салауат, Каргала 69 и озимой твердой пшеницы – Казахстанский янтарь, ЕМА.
Список опубликованных работ
1. Аширбаева С.А. Уразалиев Р.А. Первые итоги селекционной работы по озимой твердой пшенице// Вестник с/х науки Казахстана. 1995г. № 6 С. 13-22
2. Аширбаева С.А. Результаты и перспектива селекции озимой твердой пшеницы.// биологические основы селекции зерновых культур: Материалы республиканской научной еонференции.г. Алмата.НПЦ «Бастау » 1996г. С 178-187
3. Аширбаева С.А.Уразалиев Р.А. Сарбаев А.Т. «Селекция озимой твердой пшеницы на устойчивость к болезням и вредителям» Стратегия земледелия и растениеводства на рубеже хх1 века: Материалы Международной конференции. 1-3июня 1999г. С. 128-129
4. Аширбаева С.А. Сарбаев А.Т. Жангазиев А.С. Устойчивость гибридных популяций озимой пшеницы к твердой головне. Вестник с/х науки Казахстана. 1995г. № 6 С. 61-65
5. Аширбаева С.А., Абугалиева А.И. Селекция озимой твердой пшеницы в Казахстане // Материалы научной конференции 19-21 июня 2001 г. г.Зерноград
6. Аширбаева С.А., Абугалиева А.И. Озимая твердая пшеница качество урожайность и стабильность формирования» //Вопросы селекции возделывания полевых культур. Пшеница и тритикале. Материалы научно-технической конференции. « Зеленная революция П.П.Лукьяненко» 28-30 мая 2001 года г. Краснодар, С. 293-298
7. Аширбаева С.А. Булатова К.М. «Идентификация и оценка генетического разнообразия коллекционных образцов твердой пшеницы по спектрам глютенина» Вестник с/х науки Казахстана. 2004 г. № 6 С. 50-52
8. Итоги и перспектива развития селекции яровой твердой пшеницы. // Материалы международной научной конференции г. Алмата 2005 г С. 29-30
9. Селекция озимой твердой пшеницы. //Материалы международной конференции”Актуальные проблемы развития с/хозяйства Казахстана,Сибири и Монголии” 26-27 июня 2007 г., г.Алматы С. 99-100.
10 Аширбаева С.А. «Жаздык катты бидай селециясынын дамуынын натижеслери мен болашагы». //Материалы международной конференции “Проблемы экологии АПК и охраны окружающей среды” 10-12 апреля 2008 г. г. Кзылорда С.125-127
11. Аширбаева С А Результаты и особенности селекции яровой твердой пшеницы. //Материалы Международной конференции «Достижения и перспективы земледелия, селекции и биологии сельскохозяйственных культур от 23-24 июня 2010г., С 57-59
12. Аширбаева С.А. Булатова К.М. Нурпеисов И.А. Есимбекова М.А. Генетическое разнообразие коллекционных образцов генофонда твердой пшеницы НПЦЗР по составу высокомолекулярных и низкомолекулярных глютенинов. // Исследования и результаты КазНАУ, 2008 № 3 С. 32-36.
13. Аширбаева С.А. Есимбекова М.А.Сарбаев А.Т. Абугалиева А.И. Каталог мировой коллекции генофонда зерновых культур КазНИИЗ. Алмалыбак 1999г.
14. Аширбаева С.А. Булатова К.М. Нурпеисов И.А. Есимбекова М.А. Каталог генофонда пшеницы по составу высокомолекулярных и низкомолекулярных субьединиц глютенина. Алмалыбак 2008г.
15. Аширбаева С.А. Сарбаев А.Т. Уразалиев Р.А. Есимбекова М.А. Булатова К.М. Абугалиева А.И. и др. Каталог электронной базы данных признаковой коллекции пшеницы с иммунологическими и гегетической характеристикой. Алмалыбак 2008г.
Тйін
шірбаева Сейсекул шкемелызы
«атты бидайды тектік орын жасатау жне оны селекциясы
06.01.05 – Селекция жне тымшаруашылыы
Зерттеу нысаны: Н.И.Вавилов атындаы сімдік шаруашылыы институтыны коллекциясынан алынан 700 лгісі (1998-2008жж) жне азастан – Сібір халыаралы сорт сынау питомнигыны 70 – сортлгілері (КАСИБ, 2005-2008жж).
Зерттеуді масаты: Кздік жне жазды атты бидайды макаронды сапасы жоары, оршаан ортаны биотикалы жне абиотикалы факторларына тзімді, жоары німді сорттарын шыару жне тектік орын алыптастыру.
Зерттеу тсілі; Коллекциялы материал Н.И. Вавилов атындаы сімдік шаруашылыы институтыны дістемелігіне (1984ж) сйкес жргізілді.
Аналы формаларды будандастыруа дайынды жалпы абылданан діс бойынша,ал тозадандыру- Борлаугты тсілімен жне Урозалиев Р.А. жне Шегебаев О.Ш-ты (1981) жетілдіруінде іске асырылды.
Аурулара шалдыу мен зиянкестерімен заымдану дрежесі, млтектерді орналастыру, есептеулер мен фенологиялы баылаулар мемлекеттік сортсынау дісі бойынша жргізілді. ( 1971, 1981 жж).
уашылыа тзімділікті баалау Фишер тсілі, ал сортадылыа тзімділігі Удовенко дісі бойынша жргізілді.
Днні табии сиымдылыы 13586 - 1-68 ГОСТ бойынша жргізілді.
Тым уалау сипаттамасы Ж.М.Бейл жне Р.Е. Аткинс (1965ж) формуласы бойынша аныталды.
Алынан деректерді математикалы деу Б.А. Доспеховты дисперсиалы талдау тсілі бойынша жргізілді.
Зерттеулерді нтижесі Алаш рет азастан жадайында атты бидайды селекциясын дамыту максатында аукымды колемдегі коллекциялы 700 сортлгілері бойынша тектік рамы жасаталды. Коллециялы сорт лгілерді арасынан 72 сортлгі здеріні асиеттері бойынша: массатаы дн саны, массатаы дн массасы, бір сімдікті дн массасы жне німділігі бойынша ген козі ретінде іріктеліп алынды
Фаза аралы кезедеріні затыы «ну-масатану» мен німділік арасындаы жне тукым шаруашылы нды белгілері мен німділікті вегетациялы кезе затыы арасында корреляциялы тікелей байланыс болуы аныталды.
Кздік жне атты бидай сорттарыны орташа пісетін лгілері (вегетациялы кезеі 90-95 кн) жне орташа кеш пісетін лгілеріні (96-100 кн) басымдыы теориялы жне практикалы трыда длелденді..
2006-2008жылдары танапты жадайда бірінші жылы будандарды рпатарын баалау барысында, фенотипі бойынша 178 буданды комбинация блініп алынды, жне олара шаруашылыыны нды белгілеріні тым уалаушылыгына сипаттама берілді.
«сімдікті биіктігі» белгісі негізінен жоары басымдылы (hp > 1) -21- 50 % жне аралы тым уалаушылы (-1<hp<1) – 42-57 % крсетті. «нім тптілігі» белгісі те згергіштікті, оан длел, басымдылы (hp > 1). - 18-39 %, ал аралы тым уалау (-1<hp<1) – 46-57 % болды. Е кп комбинация маса німдігі бойынша блініп алынды.
Масатаы масаша саны белгісі бойынша коэффицент жоары басымдылы 39-50 % аралыында болса, аралы тым уалау 25 – 36 % рады.
Масатаы дн саны белгісі бойынша тым уалау басымдылы 32-63%, ал лсіздік 15-46%.
сімдіктегі дн массасы белгісі з ара байланыстагы екі элемент рылымынан трады: німді масатар саны жне бір маса дніні салмаы. Осы белгі бойынша тым уалау басымдылы 28-57%, ал аралы тым уалау 24-32%.
1000 дніні салмаы белгісі бойынша тым уалау басымдылы 39-46%, ал аралы тым уалау 25-26% болды. Шаруашылы нды белгілеріні алыптасу ерекшеліктері айкындалды. Олар; масатаы дн саны, негізгі масатаы дн салмаы, 1000 дніні салмаы.
атты бидай селекциясы шін німділігі жоары, баылау млтегінде - 250 лгі, конкурсты сорт сынау млтегінде - 50 лгі іріктелді.
атты бидайды 11 сорты шыарылып, олар сынау комиссиясына берілді, оны ішінде жазды бидай: Наурыз 6, Наурыз 7, Наурыз 8, Тома, Сеймур, Лан, Ертол,Салауат, Каргала 69 жне кздік атты бидай: Казахстанский янтарь, ЕМА.
Тныш рет кздік атты бидайды Казахстанский янтарь сорты шыарылып, Алматы облысы жне жазды атты бидай Наурыз 6 мен Лан сорттары Алматы, Шыыс-азастан облыстары бойынша пайдалануа сылынды.
ASHIRBAYEVA SEYSEKUL ASHKEMELOVNA
« Forming of genefund and selection of durum wheat »
Abstract of a dissertation for the degree of Candidate of Agricultural Sciences on specialty 06.01.05 –Breeding and Seed growing
Summary
Objects of investigations: as a genetic resources 700 durum wheat samples of VNIIR (1998 – 2008) and 70 variety samples of international Kazakhstan-Siberia wheat improving nursery testing (KASIB, 2005-2008) were served. Aim of investigations: Forming of genefund an developing of new high productive varieties of winter and spring durum wheat with high macaroni quality of grain. Methods and ways of investigations: collection material was studied according to VNIR method (1984).
Castration of maternal form was done on the common used method.
Pollination was done by twell-method of Borlaug in the modification of Urazaliev R.A. and Shegebayev O.Sh., 1981).
The Nuseries forming, scoring, phonological observations were done on the methods of State variety testing SVT, 1971. Scoring of drought resistance was done according Fisher method, salt resistance on the method of Udovenko, grain bushel weight - on the State Standard 13586, 1-68.
Mathematical calculations of data was done by the dispersion method according to Dospekhov B.A.
The character of inheritance was determined on formula ZH.M.Beil and P.E. Atkins (1965).
Results of investigations: for the first time For Kazakhstan on the base of long-tirm (1998-2008) studying of great durum wheat collection material was formed the local genefund with the more then 700 samples for the breeding and culture development. The correlation linkages between intra-phases period length “germination –heading” and productivity, economic – value traits with productivity and length of vegetation period of winter and spring forms.
The initials of economical-value traits, determining the effectiveness of durum wheat breeding in Kazakhstan on the indices: grain number from spike, grain mass from spike, yielding were selected.
Theoretical found and practically proved the advantage of spring durum wheat varieties of middle ripening type with vegetation period 90-95 days and middle-late type -96-100 days.
Evaluation of first generation hybrids in the field conditions of 2006-2008 years allow to select by phenotype 178 hybrid combinations with the determined character of main economical –value traits inheritance. The trait “Plant height” inherited mainly on the type of superdominance (hp>1) -21 -50% and intermediate inheritance (-1<hp<1) -42 -57%.
The trait “ Productivity stems number” is very high varied that was concluded from the results coefficient variation determining, the most widespread type of dominance was intermediate inheritance (-1<hp<1)-46 -57% and super dominance ((hp>1) -18-39%.
The most number of combination was selected on the trait spike productivity with the type of inheritance as super-dominance (hp>1) -21 -26%, and hybrid combination with the type of inheritance negative super-dominance (hp <1) from 18-19%.
On the trait “number of spikelets in the spike” coefficient of variation varied between 39-50% on the type super dominance from 25-36% on the type of intermediate inheritance. Inheritance of trait “ grain number from spike” is going on the type superdominance from 32-63% negative dominating from 15-46%, that show the opportunity of increasing the effectiveness of developing homozygote lines –new varieties initials in early generations. The trait “grain mass from plant” consisted from two elements –number of productive spikelets and grain mass from spike, being in tightly correlation. The dominant type of inheritance on this trait was intermediate inheritance -24-32%, super-dominance -28-57%. Trait “ mass of 1000grains” was inherited on the type of super-dominance from 39-46%, from 25-26% on intermediate inheritance.
The features of forming economical-value traits: “Number of grain in spike”, “mass of main spikes grain” “mass of 1000 grain”, limitative for the culture selection for productivity were determined. The promising for productivity durum wheat breeding material was selected (250 samples-test nursery, 50 samples –competition nursery, KazNIIZR).
11 varieties of durum wheat, including 9 varieties pf spring durum wheat –Nauryz 6, Nauryz 7, Nauryz 8, Toma, Seymur, Lan, Ertol, Salauat and Kargala 69 and 2 varieties of winter durum wheatKazakhstanskiy yantar, EMA were developed and passed to Kazakhstan State commission for variety testing. Two varieties Nauryz 6 and Lan are permitted to using in Almaty and East Kazakhstan regions. For the first time the winter durum wheat variety Kazakhstanskiy Yantar was permitted to using in Almaty region.
