Подбор исходного материала для создания гибридов кукурузы, адаптированных к условиям Среднего Поволжья




Скачать 433.45 Kb.
НазваниеПодбор исходного материала для создания гибридов кукурузы, адаптированных к условиям Среднего Поволжья
страница1/4
Дата конвертации09.12.2012
Размер433.45 Kb.
ТипАвтореферат
  1   2   3   4


На правах рукописи




МАДЯКИН

Евгений Викторович




Подбор исходного материала для создания гибридов кукурузы, адаптированных к условиям Среднего Поволжья


06.01.05 – селекция и семеноводство




АВТОРЕФЕРАТ


на соискание учёной степени

кандидата сельскохозяйственных наук


Кинель - 2009 г.


Диссертационная работа выполнена в ГНУ «Самарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства им. Н.М.Тулайкова Российской академии сельскохозяйственных наук» в 2005-2008 гг.


Научный руководитель: доктор биологических наук

Сюков Валерий Владимирович


Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Головоченко Анатолий Петрович;


кандидат сельскохозяйственных наук

Малютов Максим Павлович

Ведущая организация – ФГНУ «Российский научно-исследовательский и
проектно-технологический институт сорго и
кукурузы» (Россорго)


Защита диссертации состоится «23» декабря в 10 часов на заседании диссертационного совета ДМ 220.058.01 при ФГОУ ВПО «Самарская государственная сельскохозяйственная академия».


Адрес: 446442, Самарская область, г. Кинель, пгт. Усть-Кинельский, ФГОУ ВПО «Самарская государственная сельскохозяйственная академия», диссертационный совет. Тел./факс 8(84663) 46-1-31, 8(84663) 46-5-84, Е-mail: ssaa-samara@mail.ru.


С


диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Самарская государственная сельскохозяйственная академия», с авторефератом – в сети Интернет на сайте СГСХА http//www.ssaa.ru


Автореферат разослан и размещен на сайте «20» ноября 2009 г.


Учёный секретарь диссертационного совета,

кандидат биологических наук, пофессор Г.К. Марковская

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ


Актуальность проблемы. Кукуруза в Среднем Поволжье традиционно является одной из ведущих кормовых культур. В настоящее время в Самарской области ею засевается ежегодно не менее 60-70 тыс. га. В связи с увеличением поголовья КРС и свиней в ближайшее время планируется расширение посевных площадей, занятых кукурузой, до 200 тыс. га.

В то же время в Среднем Поволжье, относящемся к крайней северной зоне выращивания кукурузы на зерно, лимитирующим фактором является сумма эффективных температур и, соответственно, ограниченный период вегетации. По данным Г.А. Ерохина (2003) вероятность вызревания гибридов группы ФАО 100-200 составляет в степной зоне Среднего Поволжья 100 %, ФАО 210-250 – 93 %, и ФАО 300 – 73 %.

Для получения высокого урожая зерна кукурузы на уровне 6…7 т/га в благоприятные и не менее 4 т/га в засушливые годы гибриды должны характеризоваться устойчивостью к холоду, засухе, полеганию, поражению пузырчатой и пыльной головней (Мелихов, 2004). Также, в условиях ограниченного числа безморозных дней, необходимым условием считается раннеспелость и интенсивный рост в начальный период вегетации.

В этой связи чрезвычайно актуальной является задача методологического обеспечения создания раннеспелых, высокопродуктивных гетерозисных гибридов кукурузы, включая подбор родительских компонентов в скрещивания.

Цель исследованийразработать методологические основы для создания раннеспелых, холодостойких, продуктивных гибридов кукурузы, максимально адаптированных к условиям степи Среднего Поволжья.

Задачи исследований:

- определить оптимальную продолжительность вегетационного периода гибридов кукурузы для условий степи Среднего Поволжья;

- выявить особенности формирования структуры фенотипической изменчивости количественных признаков у гетерозисных гибридов кукурузы в сравнении с гомозиготным инбредным объектом (яровая мягкая пшеница);

- разработать методику прогнозирования комбинационной способности инбредных линий без проведения скрещиваний;

- изучить набор инбредных линий кукурузы на пригодность использования в качестве родительских форм в создании раннеспелых, холодостойких, продуктивных гибридов;

- создать на основе выделенных по комплексу признаков инбредных линий новые перспективные раннеспелые гибриды кукурузы.

Научная новизна. Впервые в условиях Среднего Поволжья методами математической статистики определены оптимальные параметры вегетационного периода гибридов кукурузы, выявлены особенности структуры фенотипической изменчивости количественных признаков гетерозисных гибридов кукурузы в сравнении с инбредным биологическим объектом, разработана методика феногенетического прогноза комбинационной способности родительских форм, проведены исследования по реакции инбредных линий на ранние сроки сева.

Практическая значимость и реализация результатов исследований. На основе сформированной коллекции родительских форм кукурузы и парных гибридов, предоставленных на паритетных началах ВНИИ кукурузы и агрофирмой «Отбор», созданы перспективные двух- и трёхлинейные гибриды, сочетающие высокую продуктивность зерна и силосной массы со скороспелостью. Лучшие инбредные линии кукурузы и созданные на их основе гибриды переданы для селекционного использования во ВНИИ кукурузы и агрофирму «Отбор».

Основные положения, выносимые на защиту:

- оптимальная продолжительность вегетационного периода гибридов кукурузы для условий степи Среднего Поволжья;

- доля генотипической и генотип-средовой составляющей в изменчивости количественных признаков гибридов кукурузы в сравнении с инбредным объектом;

- методика феногенетического прогнозирования комбинационной способности инбредных линий кукурузы;

- исходный материал для создания гетерозисных гибридов кукурузы;

- новые перспективные раннеспелые гибриды кукурузы.

Апробация работы. Основные материалы диссертационной работы докладывались на Вавиловских чтениях (Саратов, 2005) и на заседаниях Учёного совета ГНУ Самарский НИИСХ им. Н.М.Тулайкова (Безенчук, 2006-2009). Основные элементы диссертации опубликованы в четырёх научных статьях, в том числе две в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК.

Личный вклад соискателя. Планирование, проведение полевых и лабораторных экспериментов, анализ и обобщение результатов исследований, представленные в диссертации, проведены при непосредственном личном участии диссертанта.

Объём и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 106 страницах печатного текста, содержит введение, 5 глав, выводы, предложения для селекционной практики; включает 37 таблиц, 5 рисунков. Библиографический список включает 190 наименований, в том числе 90 на иностранных языках.

Условия, материал и методика проведения исследований. Исследования проводились в 2005-2008 гг на опытных полях Самарского НИИСХ, расположенных на второй надпойменной террасе реки Волги на северо-западе Сыртовой степи Заволжья. Почвы типично чернозёмные (обыкновенный чернозём, переходящий в южный), средне-тяжелосуглинистые. Температурный режим в районе Безенчука определяет климат как резко континентальный. Средняя многолетняя температура воздуха +4,6˚С с колебаниями от 1,9˚С в 1908 г. до 7,9˚С в 1995 г. Абсолютный минимум зарегистрирован в 1942 году (-47˚С), абсолютный максимум (+41˚С) в 1984 г. Продолжительность периода с положительной температурой воздуха равна 204-211 дням.

Годы исследования отличались друг от друга по гидротермическим показателям. Сумма эффективных температур за вегетационный период в 2005 г. составила 1293,1оС, в 2006 г.– 1176,3 оС, в 2007 г.– 1331,8 оС, в 2008 г. – 1192,0 оС, что вполне достаточно для вызревания раннеспелых и среднеранних гибридов, возделываемых на зерно. Количество осадков за период вегетации кукурузы во все годы, за исключением 2005 г. (113,2 мм.), превышало среднемноголетнее значение (211,0 мм.). В 2006 г. оно составило 221,3 мм., в 2007 г. – 258,7 мм., в 2008 г. – 215,8, но их распределение было крайне неравномерным.

В качестве исходного материала использовались:

- рабочая коллекция самоопыленных линий Самарского НИИСХ;

- в качестве тестеров для оценки линий на общую комбинационную способность были использованы шесть простых гибридов: Крона С, Марта С, Мадонна М, Сирень М – предоставленные для этих целей ВНИИК; Мечта С и Малка С – из агрофирмы «Отбор»;

- ранние, раннеспелые и среднеранние гибриды российской и иностранной селекции.

В диаллельные скрещивания были вовлечены 8 самоопыленных линий кукурузы селекции Самарского НИИСХ и линия F2 (Франция), адаптированные к местным климатическим условиям. Получено 72 реципрокных гибридов F1.

В качестве объектов исследования при определении оптимальной продолжительности вегетационного периода выступал случайный набор гибридов различных групп спелости с числом ФАО от 170 до 300. В 2006 г. в испытаниях участвовало 18 гибридов, в 2007 г. – 23, в 2008 г. – 29.

Для сравнительного анализа особенностей формирования фенотипической изменчивости количественных линий у аутбредного (кукуруза) и инбредного (яровая мягкая пшеница) объектов в качестве исходного материала были взяты:

- сорта яровой мягкой пшеницы Прохоровка, Тулайковская 5, Тулайковская 10, Тулайковская 100, Тулайковская золотистая, Тулайковская остистая и Юго-Восточная 2;

- набор из 16 гибридов кукурузы группы спелости ФАО 200-250 селекции различных учреждений России.

Закладка полевых опытов, учеты и наблюдения проводились в соответствии с «Методическими рекомендациями по проведению полевых опытов с кукурузой» (1980).

Посев, уход за посевами, уборку материала проводили в соответствии с технологической картой, утверждённой экспертно-методической комиссией Самарского НИИСХ.

Делянки в опытах однорядковые и двухрядковые с учетной площадью 5,0-10,0 м2. Повторность в опытах 1-3 кратная. Размещение вариантов внутри повторности рендомизированное. Густота стояния в питомниках испытания гибридов составила от 42 до 59 тыс. растений /га в разные годы исследований.

Посев самоопыленных линий для оценки на холодостойкость проводился с нормой высева 50 семян на делянку.

Посев селекционного материала проводился во второй декаде мая ручными сажалками и селекционной сеялкой Hege 95 с нормой высева 75 тыс. зёрен на 1 га. Посев линий в питомнике холодостойкости проведен в сроки посева ранних зерновых культур (третья декада апреля).

Гибридизация в питомниках холодостойкости, топкроссных и диаллельных скрещиваний произведена методом ручного опыления.

Определение холодостойкости проводилось полевым методом (Корнилов, 1957; Соколов, Ивахненко, 1963). Посев линий был проведен при температуре почвы на глубине 6-8 см в пределах 7-8 оС.

Полевые наблюдения и учёты, лабораторный анализ, учет урожая зерна и зелёной массы проводили по методике, утверждённой экспертно-методической комиссией Самарского НИИСХ. Полученный экспериментальный материал обработан методами корреляционного, регрессионного, одно- и двухфакторного дисперсионного анализа (Доспехов Б.А., 1985).

Комбинационная способность оценивалась в топкроссных и диаллельных скрещиваниях по В.Г.Вольф и др. (1980).

Многофакторный нелинейный регрессионный анализ произведен с помощью компьютерной программы «Аппроксимация экспериментальных данных с автоматическим подбором оптимального типа функции», разработанных в Оренбургском НИИСХ под руководством доктора с.-х. наук А.Г. Крючкова.

При определении доли генотип-средовых реакций в формировании количественных признаков качестве инбредного объекта исследований были взяты сорта яровой мягкой пшеницы, в качестве аутбредного объекта – гибриды кукурузы, которые испытывались в восьми экологических средах. По признакам, различия между вариантами по которым были достоверны, проводился двухфакторный дисперсионный анализ (фактор А – сорта, гибриды, фактор В- фоны).

В качестве меры вклада отдельных эффектов в фенотипическую изменчивость мы применяли показатель χ (χ2g=; χ2e=; χ2g/e=; χ2z=msZ, где n - количество повторений, c - количество экологических точек, r - количество генотипов; Рокицкий, 1973).

Индекс реакции количественного признака на изменение среды определяли по формуле:

I= , где Xi и Xo – значение признака, соответственно при раннем и оптимальном сроке сева.

Подсчёты проводились на персональном компьютере с использованием пакета прикладных программ “Agros-2.09”.


РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Определение оптимальной продолжительности

вегетационного периода

Вегетационный период кукурузы определяется, прежде всего, ее генотипом, а варьирование по этому признаку в пределах рода составляет 70…75 дней у раннеспелых форм и 180…200 и больше у самых позднеспелых (Мелихов, 2004). Физиологически обусловленная положительная связь биологического урожая с продолжительностью вегетационного периода, формализованная V.H.Blackman (1919), с учётом соотношения фотосинтеза и дыхания в конкретных условиях окружающей среды принимает форму криволинейной зависимости в виде синусоиды или параболы (Шевелуха, 1995).

Для определения оптимальной продолжительности вегетации мы использовали такие критерии как число дней от всходов до выхода нитей (вегетативная фаза вегетации) и число дней от всходов до полной спелости (вегетационный период).

В таблице 1 приведены результаты нелинейного регрессионного анализа связи продолжительности вегетационного периода и продолжительности вегетативной фазы с урожаем зерна. В них приведены уравнения регрессии, полученные для каждого года исследований.

Высокий коэффициент детерминации (R2), который варьировал от 86,21 до 97,95 %, указывает на высокую степень соответствия аппроксимированных функций эмпирическим числовым рядам. Решение этих уравнений дает нам некоторую параболическую кривую, вершина которой и является искомым оптимумом. Анализируя, полученные данные мы можем констатировать, что оптимальная продолжительность вегетационного периода за 2006-2008 гг. варьирует от 100,68 до 111,96 дней, а периода от всходов до выхода нитей − от 52,37 до 55,43 дней. Это соответствует параметрам, принятым для среднераннеспелых гибридов кукурузы. При этом уровень урожайности составляет 3,47 – 6,02 т/га.

Таблица 1. Связь продолжительности вегетации (x) с урожаем зерна гибридов кукурузы, ц/га (y)


Год

Уравнение регрессии

Координаты вершины регрессионной кривой

R2

F

Х opt

ŷ

вегетативная фаза

2006

у=1684912-149574х+5302,6х2-93,8х3+0,829х4-0,0029х5

53,91,53

50,225,77

97,95

34,41**

2007

у=5828511,0-431955,6х+11999,75х2-148,09х3+0,685х4

53,50,49

52,058,10

93,47

12,53**

2008

у=1/(-39,87+2,914х-0,0797х2)

54,20,97

41,937,24

86,57

6,38**

вегетационный период

2006

у=6822128-244828,1х+3293,95х2-9,69х3+0,0441х4

110,71,26

50,725,77

95,86

18,47**

2007

у=1/(-517,42+18,90х-0,259х2+0,00157х3)

110,10,87

50,398,10

86,21

5,93**

2008

у=670038,7-12040,7х-167,49х2 +5,550х3 -0,0461х4

101,50,88

43,667,24

89,79

8,04**

** функция удовлетворяет критерию адекватности Фишера для 1% уровня значимости

  1   2   3   4

Добавить в свой блог или на сайт

Похожие:

Подбор исходного материала для создания гибридов кукурузы, адаптированных к условиям Среднего Поволжья iconПриёмы возделывания раннеспелых гибридов кукурузы с применением бактериальных удобрений в лесостепи Среднего Поволжья

Подбор исходного материала для создания гибридов кукурузы, адаптированных к условиям Среднего Поволжья iconОценка исходного материала для селекции сахарного сорго в условиях нижнего поволжья
Диссертационная работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном научном учреждении «Российский научно-исследовательский...

Подбор исходного материала для создания гибридов кукурузы, адаптированных к условиям Среднего Поволжья iconТеоретическое и экспериментальное обоснование технологий возделывания и селекция адаптированных к природным условиям нижнего поволжья сортов сои
Диссертационная работа выполнена в отделе интенсивных технологий возделывания сельскохозяйственных культур гну «Всероссийский научно-исследовательский...

Подбор исходного материала для создания гибридов кукурузы, адаптированных к условиям Среднего Поволжья iconИммунологические основы и методы создания исходного материала пшеницы для селекции на устойчивость к болезням в поволжье
Абота выполнена в Государственном научном учреждении Научно-исследовательском институте сельского хозяйства Юго-Востока Российской...

Подбор исходного материала для создания гибридов кукурузы, адаптированных к условиям Среднего Поволжья iconСтатья подводит некоторые итоги изучения коллекции генетических ресурсов внии риса как исходного материала для селекции новых скороспелых сортов риса, востребованных рисоводством Краснодарского края.
Внии риса как исходного материала для селекции новых скороспелых сортов риса, востребованных рисоводством Краснодарского края. Показано...

Подбор исходного материала для создания гибридов кукурузы, адаптированных к условиям Среднего Поволжья icon: 631. 559: 635. 753 Оценка и отбор исходного материала петрушки ( Petroselinum crispum ( Mill.) Nym.) Для селекции на продуктивность и качество и разработка элементов технологии повышения посевных качеств семян
Оценка и отбор исходного материала петрушки (Petroselinum crispum (Mill.) Nym.) Для селекции на продуктивность и качество и разработка...

Подбор исходного материала для создания гибридов кукурузы, адаптированных к условиям Среднего Поволжья iconЗасуха в США выступит ключевым фактором ценообразования не только в сегменте кукурузы – usda
По информации операторов рынка, существенная понижательная корректировка производства кукурузы в США в 2011/12 мг, опубликованная...

Подбор исходного материала для создания гибридов кукурузы, адаптированных к условиям Среднего Поволжья iconОрганизационно-экономический механизм совершенствования инвестиционной деятельности промышленных предприятий
Решение данной проблемы в настоящее время затруднено отсутствием научно-обоснованных методических подходов к осуществлению инвестиционной...

Подбор исходного материала для создания гибридов кукурузы, адаптированных к условиям Среднего Поволжья iconМуниципальное образовательное учреждение Верхнетуломская средняя общеобразовательная школа
Программа предназначена для разновозрастных учащихся, потому что подбор материала не является сложным

Подбор исходного материала для создания гибридов кукурузы, адаптированных к условиям Среднего Поволжья iconФормирование агрофитоценозов зернобобовых культур в условиях лесостепи среднего поволжья


Разместите кнопку на своём сайте:
lib.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©lib.convdocs.org 2012
обратиться к администрации
lib.convdocs.org
Главная страница