сотрудник
Россия
Россия
ГРНТИ 68.01 Общие вопросы сельского хозяйства
Обсуждаются направления и результаты селекции гречихи для регионов Среднего Поволжья. Показана эффективность создания экстремальных фонов отбора для повышения адаптивного потенциала растений. Представлены основные преимущества новых селекционных сортов Никольская и Яшьлек, полученных на основе фасциированных гибридных популяций.
селекция, гречиха, фон отбора, сорт.
Интенсификация земледелия конца прошлого столетия сопровождалась увеличением затрат техногенной энергии. К концу 20 века стало очевидно, что техногенное интенсивное производство не является экономически эффективным, и тем более экологически безопасным. Общеизвестны также и последствия интенсификации. Это и деградация природной среды, и ухудшение фитосанитарного состояния полей, и возросшая агрохимическая и пестицидная зависимость урожаев культурных растений [1].
Кроме того, селекция сортов интенсивного типа явилась причиной обеднения генетической основы современных сортов. Включение в гибридизацию генетически однородных сортов интенсивного типа привело к потере адаптивно значимых блоков генов из геномов культурных растений. По этой причине выросла экологическая зависимость величины урожая. Она все более становится зависимой от применяемых методов защиты от стрессовых факторов.
Поэтому в стратегии современного земледелия все большее внимание уделяется методам адаптивного растениеводства. Эта стратегия предполагает расширение адаптивного потенциала культивируемых растений. А селекции экологически устойчивых сортов в будущем отводится ведущая роль.
Основные приоритеты селекционных программ прежних лет были направлены на увеличение урожайности путем совершенствования морфологической структуры растений [2]. Ограничение вегетативного роста, увеличение размеров и продуктивности генеративной сферы максимально оптимизировало структуру растений в пользу урожая. Хозяйственный коэффициент по многим ведущим зерновым культурам достиг максимальных значений.
Селекция крупяных культур для условий Среднего Поволжья велась также в направлении сокращения сроков вегетации, уменьшения вегетативного роста, компактности репродуктивной сферы с целью повышения семенной продуктивности растений и дружности созревания [3,4]. Целесообразность этого направления была обусловлена тем, что продолжительность благоприятного периода по гидротермическим условиям для такой теплолюбивой и незасухоустойчивой культуры как гречиха здесь весьма ограничена [5]. Одновременно с этим решалась задача повышения адаптивного потенциала растений, а именно устойчивости к низким положительным температурам, жароустойчивости, к условиям весенней и летней засухи [6].
В засушливых регионах задача сокращения сроков вегетации растений актуальна. Это позволяет маневрировать сроками сева и «уходить» от запала и захвата зерна при созревании. Так, в генофонде проса местной селекции биотипы среднераннего типа развития «уходят» от неблагоприятных гидротермических условий созревания зерна в августе, и это снижает их поражаемость меланозом [7]. В селекции гречихи на холодоустойчивость растений на ранних этапах развития и дружность созревания зерна удалось сдвинуть сроки формирования основной доли урожая на более ранние даты до наступления июльской жары [8].
Анализируя методы селекции, которыми были достигнуты эти результаты, можно отметить два определяющих момента.
Первое – это масштабы рекомбинации хозяйственно ценных генов при гибридизации, которые используются в процессе создания исходного материала.
Второе – широкое использование «формирующего» влияния условий среды с нестабильным гидротермическим режимом вегетации. Использование в селекции разнообразных экологических фонов для отбора показало, что неблагоприятная среда не только ускоряет темпы и повышает эффективность отборов, но и способствует появлению новых генетических мутаций, расширяя потенциальные возможности растений. Практические результаты это подтверждают.
В таблице 1 показан генетический эффект на состав новой популяции при использовании фонов отбора, которые мы создавали, используя различные сроки посева селекционного материала.
Особенно эффективным был отбор из гибридного потомства, высеваемого в ранние провокационные сроки, откуда наравне с использованием селективного эффекта температурных факторов, мы черпали новые мутации с ценными хозяйственно-биологическими признаками.
В предыдущих публикациях мы показывали селекционную ценность различных мутаций с фасциациями, как вегетативных органов, так и генеративной сферы растений [8].
Благодаря вовлечению в гибридизацию фасциированных биотипов удалось сократить вегетативный рост, непродуктивное ветвление. А в сортах Чатыр Тау и Никольская скороспелость обеспечивается благодаря уменьшению количества соцветий и сокращения зоны плодоношения. Уменьшение же количества соцветий компенсируется крупностью верхушечных соцветий. Такие биотипы способны за короткий промежуток времени максимально сформировать большую часть урожая. Обладая интенсивным цветением и дружным плодообразованием, сорт Никольская выделился в Государственном сортоиспытании среди многих сортов по урожайности в острозасушливых условиях вегетации и был широко районирован в Российской Федерации (табл. 2). Кроме того, сорт Никольская среди сортов селекции Татарского НИИСХ выделяется более высокой пластичностью (способностью формировать повышенную урожайность при разных сроках сева).
В основе гибридной популяции гречихи, из которой выведен новый сорт Яшьлек, был использован другой тип фасциаций растений с неравномерным интеркалярным ростом междоузлий, из-за чего стебель приобретает волнистую форму. Эти формы характеризуются хорошим развитием боковых побегов на уровне первого порядка и полной редукцией побегов второго порядка. Зона плодоношения этих форм довольно протяженная (5-6 и более узлов), но благодаря редукции ветвления цветение и образование плодов протекает дружно, выполненность плодов превышает стандарт. Эти важнейшие хозяйственно-биологические характеристики реализовались в новом сорте.
1. Жученко, А.А. Адаптивная система селекции растений. (эколого-генетические основы). Том I. - М: Агрорус. - 2001. - 780 с.
2. Фесенко, А.Н. О роли структуры вегетативной зоны побегов в продукционных свойствах сортов гречихи/ А.Н. Фесенко, О.А. Шипулин, Н.В. Фесенко// Бюл. НТИ ВНИИЗБК. Орел, 2005.Вып. 43.С.23-27.
3. Кадырова Л.Р. Формирование морфологического потенциала растений у скороспелых генотипов гречихи/ Кадырова Л.Р., Кадырова Ф.З.// Повышение устойчивости производства сельскохозяйственных культур в современных условиях. Сборник научных материалов ВНИИ ЗБК.- 2008.- С. 212-220.
4. Галиуллина, Г.Н. Оптимизация габитуса растений гречихи в процессе селекции для условий Среднего Поволжья/ Г.Н. Галиуллина, Л.Р. Кадырова // Зернобобовые и крупяные культуры.- №4.- 2014.- С. 27-29.
5. Петелина, Н.Н. К вопросу об основных элементах погоды, ограничивающих урожай гречихи в Татарии / Н.Н. Петелина, Г.В. Савинова, Ф.З. Кадырова // Научные труды ВАСХНИЛ "Генетика, селекция, семеноводство гречихи".- М.: "Колос", 1976. С. 315-319.
6. Кадырова, Ф.З. Роль провокационных фонов при формировании у гречихи адаптивного потенциала/ Ф.З. Кадырова, Н.Н. Петелина//Селекция и семеноводство.- № 3, 2004.- С. 11-14
7. Никифорова, И.Ю. Селекция проса посевного на устойчивость к меланозу в условиях Предкамской зоны РТ/ И.Ю. Никифорова, Ф.З. Кадырова// Вестник Казанского ГАУ.- № 2(36).- 2015. С 136-140.
8. Кадырова. Ф.З. Принципы и методы в селекции гречихи на адаптивность к условиям Среднего Поволжья/ Ф.З. Кадырова // Инновационные разработки ученых - АПК России: материалы Всероссийской науч.-практ конф., посвященной памяти Р.Г. Гареева, 18-20 марта 2013 года; Казань, 2013.-С. 29-31
9. Кадырова, Ф.З. Результаты использования новых морфобиотипов в селекции гречихи для Среднего Поволжья/ Ф.З. Кадырова, Л.Р. Кадырова, А.Т. Хуснутдинова, Г.Н. Галиуллина// Актуальные вопросы совершенствования технологии производства продукции сельского хозяйства (Материалы международной научно-практической конференции Казанского ГАУ, посвященной 95 - летию агрономического факультета). - Казань. 2014.С 136-140.
