сотрудник
Россия
ГРНТИ 68.01 Общие вопросы сельского хозяйства
. Представлены результаты исследований по выявлению особенностей формирования структуры семенной продуктивности у новых генотипов гороха с беспергаментными бобами. Селекция сортов Кабан, Фрегат, Велес и образец КТ-6489 с новым признаком была направлена на увеличение числа бобов и семян на растение. Увеличение семенной продуктивности сопровождалось снижением массы 1000 семян и повышением выполненности бобов. Различия в вариабельности изученных признаков семенной продуктивности свидетельствуют о генотипических особенностях по реакции на воздействие условий среды. Обоснована селекционная ценность признака «продуктивность семяобразования» и его наследственный характер. Использование в селекции источников с высокой семяобразующей способностью способствовало увеличению доли семян от заложенных семязачатков на растении. У сортов с лущильными бобами значения данного признака в зависимости от условий среды менялись в пределах 54,4-70,9 %. В новых селекционных разработках эти показатели удалось существенно увеличить до 81,8-91,0 %. Статистическим анализом доказана достоверность и значимость генотипической дифференциации признака в меняющихся условиях среды. Установлен высокий значимый эффект генотипа с долей влияния 83,7 % на изменчивость продуктивности семяобразования. Влияние среды и взаимодействия факторов «генотип х среда» на признак оценивалось слабым воздействием (3,61 и 3,94 %). Наличие в исследуемой группе образцов стабильных генотипов вытекает из выявленного преимущества дисперсии генотипов над дисперсией взаимодействия «генотип-среда». Выделен образец КТ-6489 со слабой изменчивостью продуктивности семяобразования (1,6%) с колебаниями по годам 84,0-86,7 %.
горох посевной, генотип, беспергаментные бобы, продуктивность семяобразования, изменчивость.
Генеративная сфера гороха Pisum sativum L. характеризуется ярусным расположением соцветий, цветков, бобов, развивающихся из пазушных побегов на узлах и закладывающиеся поочередно по мере нарастания верхушечного конуса растений [1]. На одном растении гороха может формироваться до 150 цветков [2]. Потенциал растений современных сортов в среднем составляет 83 семязачатка [3]. Реализация потенциала семенной продуктивности может ограничиться гибелью завязей, стерильностью семязачатков. Даже при самых благоприятных условиях генетически обусловленный потенциал плодо-и семяобразования у современных растений гороха реализуются лишь на 68 и 64 % соответственно, в условиях агроценоза, приближенному к производственному, эти показатели существенно снижаются [4]. Асинхронность развития и стерильность семязачатков на растениях гороха обусловлена обострением конкуренции на разновозрастных узлах при ограниченном обеспечении ассимилятами, а также расположением их в завязи [5, 6]. При создании высокоурожайных сортов Н.Е. Новикова (2002) предлагает использовать источники с продуктивностью семяобразования 70-72 % и массой 1000 семян 195-225 г. В генофонде Pisum sativum L. нами выявлен образец МС-1Д к-8853 (ВИР) с беспергаментными бобами, у которого доля семян от числа семязачатков в зависимости от условий года достигала 88,5-100 % [7]. Данный образец наряду с другими аналогичными донорами с беспергаментными бобами был включен в селекционную программу, на основе которых создан исходный материал с устойчивостью к раскрыванию бобов [8, 9]. Генетический контроль признака обусловлен двумя генами p и v, которые в рецессивном состоянии определяют нарушение образования лигнинового слоя эндокарпа [10, 11, 12]. В процессе селекции при отборе растений в качестве маркерных признаков использовали число бобов и семян на растении, семязачатков и семян в бобе, которые определяют структуру семенной продуктивности генотипа. В настоящей работе рассмотрены результаты использования в качестве селекционного признака продуктивность семяобразования - долю семян от числа семязачатков. Данная проблема представляет актуальность для дальнейшего совершенствования направления селекции гороха.
Условия, материалы и методы исследований. Исследования проводились на опытном поле Татарского НИИСХ, расположенном в Предкамской зоне Республики Татарстан.
Трехлетний этап исследований охватывал годы, сильно различающиеся по метеорологическим условиям в период вегетации гороха. Данные таблицы 1 показывают, что наиболее засушливые условия складывались в 2014 и 2016 гг. с ГТК, соответственно, 0,58 и 0,53. Формирование репродуктивной зоны проходило, в основном,
под воздействием дефицита влаги и повышенного температурного режима. Период цветения 2014-го и образования бобов и семян 2015-го года характеризовались избыточным увлажнением. Неравномерное распределение гидротермических параметров погодных условий по фазам вегетации растений гороха также негативно повлияло на формирование потенциала сортов.
В исследования были включены сорта селекции ТатНИИСХ различных морфотипов. В 2014-2016 гг. в конкурсном изучении сравнивались новые селекционные достижения с беспергаментными бобами (Кабан, Фрегат, Велес, КТ-6489) с ранее созданными сортами с лущильными бобами Ватан и Венец. За исключением листочковых сортов Кабан и Венец, генотипы характеризовались усатым типом листа.
Питомник высевался с густотой 130 всхожих семян на 1 м2, учетная площадь делянок – 20 м2. Для анализа были использованы растения с четырех постоянных площадок, заложенных на несмежных рядках двух повторностей. На растениях учитывали число бобов, семязачатков, семян, число семязачатков и семян в бобе, массу 1000 семян. Дисперсионный, вариационный анализы проведены по Б.А. Доспехову (1985).
1. Макашева Р.Х. Культурная флора СССР. Зерновые бобовые культуры. Ч. 1. Горох. - Ленинград, «Колос», Ленинградское отделение, 1979. - 324 С.
2. Ахундова В.А. Морфогенез и особенности потенциальной и реальной продуктивности однолетних бобовых растений // Материалы IV Международной научно-практической конф.: интродукция нетрадиционных и редких сельскохозяйственных растений. - Ульяновск, 2002. - Т. 1. - С. 209-211
3. Панарина В.И. Эндо-экзогенные факторы регуляции плодо- и семяобразования у современных сортов гороха. Автореф. дисс. на соиск. уч. ст. к.с.-х.н. - Орел, 2011. - 23 с.
4. Панарина В.И., Амелин А.В. О влиянии погодных условий, ценотического взаимодействия и морфотипа растений на потенциальное и реальное плодо- семяобразование современных сортов гороха // Вестник ОрелГау. 2010. - №3. - С. 21-25.
5. Новикова Н.Е. Физиологическое обоснование роли морфотипа растений в формировании урожайности сортов. Автореф. дисс. на соиск. уч. ст. д.с.-х.н. - Орел, - 2002. - 46 С.
6. Полозов Г.Ю., Фадеев Е.А., Шурхаева К.Д. Факторный анализ выполненности бобов гороха посевного (Pisum sativum L.) // Повышение устойчивости производства сельскохозяйственных культур в современных условиях//Сб. научных материалов. - Орел, - 2008.-С. 389-395.
7. Шурхаева К.Д. Оценка генофонда гороха и перспективы его селекционного использования в условиях Среднего Поволжья: Дис.на соиск. уч. ст. к.с.х.н. - Казань, 2011.
8. Фадеев Е.А. Селекционная ценность исходного материала гороха (Pisum sativum L.) с различной морфологией листа и боба: Автореф. дисс. на соиск. уч. ст. к.с.-х.н. - Казань, - 2014. -. 23 с.
9. Фадеева А.Н., Фадеев Е.А. Направления селекции гороха на устойчивость к осыпанию //Материалы Всероссийской научно-практической конф. «Повышение АПК в современных условиях», посв. 95-летию со дня основания ТатНИИСХ. - Казань, Центр иннов. технологий, 2015. - С. 312-320
10. Reid, J.B., & Ross, J.J. Mendel's genes: toward a full molecular characterization. Genetics, 2011, 189(1). p. 3-6
11. Sinjushin A. Mutation Genetics of Pea (Pisum sativum L.): What Is Done and What Is Left to Do. Ratar.Povrt. 50:2 (2013) p.36-43
12. Ellis T.H.N., Hofer J.I., Timmerman-Vaughan G.M., Coyne C.J., Hellens R.P. Mendel, 150 years on. Trends in Plant Science, 2011, 16. P.590-596.
13. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. - М.: Изд-во Колос, 1985. - 351 с.
