Генетична мінливість жита за морфологічними ознаками - раздел Культура, СПЕЦІАЛЬНА СЕЛЕКЦІЯ ПОЛЬОВИХ КУЛЬТУР
Оцінюючи Мінливість За Морфологічними, Структурними Ознаками,...
Оцінюючи мінливість за морфологічними, структурними ознаками, слід перш за все звернути увагу на зміни типу рослин, які зачіпляють цілий комплекс ознак. Такими є карликові форми. Одна з карликових форм була знайдена генетиками з Санкт-Петербургського університету в посівах сорту В’ятка Московська (біля 80 рослин) і одержала позначення compactum (Федоров і ін., 1967). Рослини цього типу характеризуються скороченими міжвузолами стебла і члениками колоса, що призводить до зменшення довжини стебла і колоса і до збільшення щільності колоса. Укорочені листові пластинки розміщуються „сторчаком”, колоси мають надто короткі вустюки або вони виявляються майже повністю безостими, а вкорочені зернівки за формою більше нагадують пшеничні, ніж житні. Подібні рослини виділяли в інбредних нащадків В.І. і В.Ф. Антропови, і позначили їх як „пшеничемй тип”. Аналогічні рослини були знайдені Ф.Т. Кондратенко (1967) у тому ж сорті В’ятка Московська і пізніше були названі Московським карликом. Подібні короткостеблі безості рослини виділяли Сібенга і Праккен (Sybenga, Prakken, 1962).
Другий тип карликовості в жита описаний С.А. Кунакбаєвим (1969, 1970). Він виділив у сорті Саратовка чишминська, низькостебельні рослини, які сильно кущаться, з більшою кількістю вузлів і листя на стеблі. У деяких рослин спостерігалося розгалудження стебла, з верхніх вузлів, в результаті чого на одному стеблі утворювалося багато дрібних колосів. Рослини мають дуже короткі міжвузоли, так що незважаючи на їх більшу кількість (9 – 11 і більше, при 4 – 6 у рослин стандартного типу), довжина стебла на 35 – 40% менше, ніж у рослин нормального типу. Крім того, характерною особливістю цих рослин є різко зменшені розміри листових пластинок – вони значно коротші і по меншій мірі вдвічі вужчі, ніж у рослин стандартного типу. Ця форма в літературі позначається як Башкирська карликова. Формування великого числа вузлів стебла і багаточисельних вузьких листків при різко зменшеній довжині стебла – ця особливість характерна для рослин даного типу. Така форма короткостеблості одержала назву multinodosum. Виявилося, що форми compactum i multinodosum мають на 10 – 30% менший об’єм кореневої системи. Вищеплення карликових рослин в інбредних нащадків рослин з різноманітних популяцій жита спостерігали багато дослідників, однак ці форми не були ними описані достатньо детально.
У жита описані короткостеблі форми, які характеризуються нормальною структурою колоса. В.Д. Кобилянський (1970, 1971, 1973) знайшов короткостеблу форму жита (позначену ним як ЕМ-1 – „естественный мутант 1”), яка має скорочені міжвузоли – загальна довжина стебла в цієї форми зменшена приблизно на 40% порівняно з рослинами стандартного типу. Однак розміри колоса в короткостеблих рослин дещо більші, для них характерна значно більша ширина листових пластинок. Корткостеблі рослини цього типу довше затримуються в фазі простратної розетки, навіть в фазу виходу в трубку стебла ще не повністю набувають вертикального напрямку. Даний тип рослини виявився характерним для одного з зразків колекції ВІР – місцевого жита з Болгарії (номер каталога к-10028).
При схрещуванні короткостеблих донорів ЕМ-1 і к-10028 з високорослими сортами встановлено домінантний моногенний тип спадкування короткостеблості (3 : 1). Контроль висоти рослин донорів домінантної короткостеблості ЕМ-1 і к-10028 визначається впливом адитивних генів (h2 = 0,50 – 0,73). На фоні дії домінантного гена короткостеблості Hl, діють від 14 до 16 модифікуючих адитивних генів висоти рослин. При схрещуванні донорів домінантної короткостеблості ЕМ-1 і к-10028 висота гібридів F1 зменшувалася, в залежності від материнської форми, від 5 до 58% відносно високорослого компонента. Зменшення висоти рослин в F1 відбувалося за рахунок скорочення всіх міжвузолів і особливо підколосового.
Використання в схрещуваннях донорів домінантної короткостеблості призводить до збільшення продуктивної кущистості, довжини колоса, числа квіток і зерен у колосі, що є безумовно позитивним явищем для збільшення продуктивності рослини. Але при цьому зменшується маса 100 зерен з рослини, озерненість, маса зерна з колоса і рослини. Стратегія генетичного вдосконалення озимого жита з залученням донорів домінантної короткостеблості будувалася на основі використання прямих і переривчастих насичуючих схрещувань, ступінчастих і конвергентних схрещувань з донорами відповідних селекційних ознак (В.В. Скорик, 1979, 1986, 1994). За селекційною цінністю донор к-10028 має деякі переваги над ЕМ-1. Перший донор має більш високу озерненість колоса, масу 100 зерен з рослини, менш сприйнятливий до борошнистої роси і особливо до кореневих гнилей.
Залучення до генетичних програм вдосконалення озимого жита донорів домінантної короткостеблості відкрило реальні перспективи створення стійких до вилягання сортів. При використанні донорів домінантної короткостеблості виявилися практичні труднощі з виділенням і добором константних короткостеблих форм жита. При завершенні конвергентних насичуючих схрещувань необхідно одержати короткостеблі рослини з комплексом бажаних ознак, які не рощіплюватимуться по висоті рослин.
Негативним рекурентним добором найкороткостебліших рослин у варіаційному ряду за висотою рослин протягом п’яти циклів вдалося створити гомозиготну по гену HlHlкороткостебельну популяцію озимого жита.
За 33 генерації спрямованої рекурентної селекції найкороткостебліших генотипів популяції F3 к-10028 х Саратовське 4 висота рослин з 119,33 см у 1974 р. зменшилася до 26,31 см у 2005, що становить різницю 93,02 см. Спрямованим рекурентним добором вдалося в 4,53 рази зменшити висоту стебла озимого жита на фоні домінантного гена короткостеблості Hl. Спрямованим добором створено новий донор домінантної короткостеблості Гном 3. Під впливом дії добору виявився перебудованим фотосинтетичний апарат суперкороткого жита Гном 3. Форма куща до виходу рослин в трубку набула розложистої форми, з гострим відхиленням листа.
Цитологічні дослідження чисельності і конфігурації хромосом в анафазі другого мейотичного поділу чоловічого гаметофіту не виявили помітного збільшення аномалій, порівняно з вихідною популяцією.
33 цикли рекурентної селекції за довжиною стебла призвели до зменшення довжини колоса, числа квіток, зерен, маси зерна з колоса, рослини, маси 100 зерен і числа зародкових корінців порівняно з вихідною популяцією. В нового донора суперкороткостеблості ймовірно збільшилася продуктивна кущистість. Використання в селекційних програмах донора суперкороткостеблості Гном 3 не передбачає генетично неподоланих труднощів поєднання бажаних цінних ознак у гібридних нащадків.
При схрещуванні суперкороткого жита Гном 3 з високорослим зразком ВПК, спостерігалося повне домінування короткостеблості. В F2 виявлено класичне моногенне розщеплення 3 : 1. На фоні домінантного гена короткостеблості встановлений ефект дії 4 – 6 модифікуючих алелів висоти рослин.
На Носівській слекційній дослідній станції створені нові донори домінантної короткостеблості Гном 1 – з висотою рослин 80 – 90 см; Гном 2 – 50 – 60 см і Гном 3 - з висотою менше 30 см. В діалельних схрещуваннях у межах вказаних донорів встановлено домінування висоти рослин в наступному порядку Гном 3 > Гном 2 > Гном 1.
Залучення до генетичних програм вдосконалення озимого жита донорів домінантної короткостеблості відкрило перспективи створення стійких до вилягання сортів. В основу селекційних програм було покладено використання насичуючих схрещувань високоврожайних але довгостебельних сортів з донорами домінантної короткостеблості і одержання гомозиготних по домінантному алелю Hl синтетичних популяцій, які не розщіплюються за висотою рослин.
Технічне проведення насичуючих схрещувань полягало в наступному. В перший рік проводилися схрещування високорослих зразків (материнська форма) з донорами короткостеблості (батьківська форма). Надзвичайно великого значення надавалося підбору кожної рослини материнської і батьківської форми за комплексом бажаних ознак. Специфічність домінантного алеля гена супресора короткостеблості полягає в спроможності пригнічувати дію всіх мутацій гена або генів, які контролюють висоту стебла.
Батьківськими компонентами лише в перший рік схрещування добиралися кращі рослини в межах донорів короткостеблості спочатку – ЕМ-1, к-10028, а потім Гном 1, Гном 2 і поки що обмежено Гном 3. В наступних насичуючих схрещуваннях використовувалися кращі рослини гібридів ВС1F1 – BC5F1. Застосування такої схеми насичуючих схрещувань давало цілковиту впевненість у гібридності нащадків в F1, а також можливість використання материнського ефекту, оскільки деякі селекційні ознаки проявляють його при схрещуванні. Крім того, при гібридизації можна було ефективно використовувати генетичну систему несумісності рослин материнського компонента. Щорічно за комплексом ознак ретельно підбиралися відповідні материнські рослини рекурентних форм, які розміщувалися на провокаційно-інфекційному фоні. Найкращі за комплексом ознак рослини індивідуально ізолювалися пергаментними ізоляторами.
Паралельно така ж робота проводилася з батьківським компонентом – у перший рік схрещувань це були вже вказані донори короткостеблості, а в наступному гібриди F1 відповідних насичуючих схрещувань. Для гібридизації колоси батьківських короткостеблиих рослин зрізувалися і підводилися під ізолятор з розміщенням їх вище рівня колосів високорослої форми, щоб батьківський пилок гарантовано потрапляв на приймочку маточки материнської квітки. Гібридність насіння перевірялася за фенотипічним проявом гена Hl рослин в F1. Враховуючи високу гетерозиготність і гетерогенність зразків жита по кожній рекурентній формі схрещувалося не менше 50 найкращих рослин. Щорічно одержувалася необхідна кількість насіння по 84 – 566 комбінаціях схрещування.
По кожній комбінації в F1 було одержано не менше 2000 насінин, які висівалися на жорстокому провокаційно-інфекційному фоні, де проводилася оцінка на стійкість до кореневих і стеблових гнилей, борошнистої роси бурої листової і стеблової іржі. Наявність великої кількості насіння F1 давало змогу проводити нещадну браковку рослин уражених цими хворобами, високорослих рослин з фенотипом hlhl, а також таких, що не відповідали стратегії селекції. Перед цвітінням жита залишалося не більше 10-15% найкращих гібридних рослин F1, які ретельно формувалися по типу рекурентних материнських зразків і повторно залучалися до насичуючих схрещувань, як батьківський компонент.
Для одержання короткостеблого сорта-аналога (F1А5 х В) необхідно проводити мінімум 5 насичуючих схрещувань з рекурентною батьківською формою. Завершуючим етапом роботи проведення насичуючих схрещувань по переводу високорослих зразків озимого жита на домінантну короткостеблість було одержання нерозщіплюваних по висоті популяцій з геном HlHl у гомозиготному стані.
Оскільки короткостеблість донора обумовлена домінантним геном Hl, у високорослого зразка-рекурента цей ген представлений рецесивним алелем у гомозиготному стані hl, то в F2 по фенотипу неможливо відрізнити гомозиготні рослини з генотипом HlHlвід гетерозиготних – Hlhl. Нащадки останніх дають постійне вищіплювання в кожній генерації викостебельних гомозигот hlhl. Наівіть коли б систематично в кожній генерації вибраковувалися високорослі рослини і тоді в гібридній популяції навіть через 100 поколінь на кожні 100000 короткостеблих генотипів вищіплювалася б одна високоросла рослина – з генотипом hlhl.
Рослини з генотипом hlhl відрізняються за фенотипом і їх видаляють з коренем до початку цвітіння. Вибракувані рослини бажано подрібнити на цьому ж полі, оскільки навіть вирвані з коренем вони не втрачають життєзнатності і здатні утворювати колос і викидати пилок. Гетерозиготні рослини Hlhl в кожному поколінні здатні вищіплювати гомозиготи по рецесивному алелю високостебельності (hlhl), що надзвичайно утруднить досягнення константності домінантної короткостеблості (HlHl) в гібридній популяції.
На перший погляд, найбільш ефективним для гомозиготації домінантного гена короткостеблості буде застосування інбридингу. Але висока ступінь самонесумісності рослин озимого жита при самозапиленні робить цей метод гомозиготації мало перспективним. Крім того, одержані від самозапилення малочисельні рослини різко звужують гетерогенність усіх селекційних ознак гібридної популяції. В результаті інбридингу більшість селекційно цінних господарських ознак втрачаються, заради яких проводився добір у батьківських форм перед схрещуванням і тривалі насичуючі схрещування.
Для компромісного вирішення способу гомозиготації за домінантною ознакою висоти рослин у озимого жита було запропоновано використовувати метод генетичного аналізу. Гібридне насіння після останнього насичуючого схрещування висівалося на просторово ізольованих ділянках для вирощування F1, де гібридні рослини вільно перезапилювалися між собою. Проводилися всі раніше вказані браковки високорослих, хворих і взагалі рослин, що не відповідають завданням селекції. Короткостеблі рослини F1A5-8B мали генотип HIHI і Hlhl. В F2 розщіплення відбувалося в співвідношенні – 1HlHl : 2Hlhl : 1hlhl. За фенотипом короткостеблі рослини з генотипом HlHl i Hlhl не відрізняються між собою.
В.Д. Кобилянський (1974) запропонував метод визначення і підбору короткостеблих рослин у популяцій , що розщіплюються з використанням аналізуючи схрещувань. Суть метода полягає в спрямованому перезапиленні під ізоляторами двох кращих короткостеблих рослин і паралельному проведенні аналізуючих схрещувань у другому і наступних поколіннях після останнього насичуючого схрещування. Для збільшення вірогідності виділення двох гомозиготних по домінантному алелю висоти одну рослину ділять на дві частини і залучають до перезапилення її з двома короткостеблими рослинами. Під час цвітіння колосся кожної пари ізольованих рослин взаємно перезапилювалися, а на 1 – 2 колосах проводили кастрацію і залишали для вільного перезапилення в оточенні високорослих (hlhl) генотипів.
Зібране насіння з ізольованих рослин висівалося окремими парами, а насіння з кастрованих колосків від вільного запилення під тими ж номерами висівалося окремо по кожній рослині у так званому „індикаторному розсаднику” без дотримання ізоляції.
На початку фази колосіння, коли фенотипічно проявляється генотип hlhl, у індикаторному розсаднику відмічали тих нащадків, де всі рослини були короткостеблими. Це свідчить про те, що їх батьки гомозиготні за домінантними алелями HlHl. Аналоги таких пар на ізольованих ділянках добиралися як гомозиготні і використовувалися як вихідний матеріал для наступних більш витончених селекційних маніпуляцій.
| Перший рік
| Другий рік
|
| Перезапилювані пари
Рослин
| Фенотип рослин
| Генотип рослин
|
| HlHl + HlHl
Х hl
X hl
| Гомозиготні короткі
Гетерозиготні короткі
Гетерозиготні короткі
| 1 HlHl : 1 HlHl
Hlhl
Hlhl
|
| HlHl + Hlhl
X hl
Х hl
| Гомо- і гетерозиготні корткі
Гетерозиготні короткі + високі
Гетерозиготні короткі
| 1 HlHl : 1 Hlhl
1 Hlhl : 1 hlhl
Hlhl
|
| Hlhl + Hlhl
X hl
X hl
| Гомо-, гетерозиготні і високі
Гетерозиготні і високі
Гетерозиготні короткі і високі
| 1 HlHl : 2 Hlhl : 1 hlhl
1 Hlhl : 1 hlhl
1 Hlhl : 1 hlhl
|
Схема виділення константних форм короткостеблого жита з використанням
аналізуючих схрещувань
Практичне використання метода аналізуючих схрещувань при гомозиготації домінантно короткостеблого матеріалу показало високу ефективність. На жаль, і при такій гомозиготації в жита втрачається надзвичайно багато тих цінних селекційних ознак, які так довго і цілеспрямовано комбінувалися при підборі вихідного матеріалу для насичуючих і ступінчастих схрещувань.
Поряд з використанням інбридингу і сібзапилення, застосовується метод концентрації гена HlHl у вихідній короткостеблій популяції. Суть його полягає в тому, що після останнього насичуючого схрещування насіння ВС5F1 висівається на просторово ізольованих ділянках в умовах штучного стресового природнього добору. Після перезимівлі вражені сніговою пліснявою (Fusarium nivale) рослини вибраковуються. В період виходу рослин жита в трубку при штучному зараженні фенотипічно проявляються гомозиготні рослини з генотипом erer, а під час колосіння гетерозиготні – Erer, вражені борошнистою росою (Erysipha graminis), які вириваються з коренем і виносяться з ізольованої ділянки. Під час колосіння фенотипічно проявляється рецесивний генотип hlhl, який визначає високостеблість. Особливістю високорослого генотипу є довге підколосове міжвузля. Рослини з найменшими проявами захворювання на снігову плісняву, борошнисту росу, буру та стеблову іржу, високостебельні, а також такі, що не відповідають жорстким вимогам селекційної програми, вибраковуються до початку цвітіння. Практичний досвід переконливо доводить справедливість дуже жорстокої вибраковки рослин починаючи з F1BC5-8, чим вдається уникнути переобтяження безперспективним селекційним матеріалом на початкових етапах селекції.
Збирання рослин проводилася виключно вириванням їх з коренем. При цьому відбувалася нещадна браковка рослин, що були вражені стебловими і кореневими гнилями, (Fusarium culmorum, F. oxisporum, F. avenaceum і т.д.). При збиранні з коренем стебла хворих рослин на вказані грибкові захворювання обривалися, а тому відповідно, не потрапляли до лабораторного аналізу і не могли бути відібраними для репродукування.
Перед обмолотом рослин визначалися висота, продуктивна кущистість, довжина колоса, число квіток, зерен, озерненість і щільність колоса, а після обмолоту – маса зерна з рослини, колоса і маса 100 зерен з рослини. Для визначення потужності первинної кореневої системи по 50 зерен з елітної рослини пророщувалося в склопоролонових касетах в статичних умовах (термостат при 220С).
Селекційні розсадники по кожній гібридній комбінації формувалися методом послідовних виключень. В наступний селекційний цикл селекції потрапляли лише рослини, висота яких не перевищувала 110 см. У межах таких рослин добиралися генотипи з масою 100 зерен більше 4,0 г, масою зерна з колоса більше 2,0 г, озерненістю колоса більше 92% і так послідовно за всіма вище вказаним ознаками. Таким чином, від загальної кількості обмолочених рослин у наступний цикл селекції потрапляло менше одного відсотка елітних рослин. На ізольованій ділянці створювалися умови для ефективної панміксії.
Насіння рослин з однієї сім’ї, які не потрапляли до наступного селекційного циклу, використовувалися для попереднього визначення врожайності зерна з ділянки в порівняльному сортовипробуванні з обліковою площею 10 м2 з використанням повторень.
Таким чином, у кожній генерації відбувалася концентрація бажаних адитивних генів за комплексом агрономічних ознак. В залежності від завдань селекції, кількість циклів рекурентного добору за комплексом ознак проводилася, до тих пір поки не досягалася врожайність зерна ділянки на рівні або вище інтерпольованого стандарту.
Урожайність зерна озимого жита – найбільш важлива особливість, яка визаначається як головний критерій селекційної роботи. Врожай зерна з одиниці площі – надзвичайно сладна ознака, яка включає велике число перемінних кількісного характеру, генетична основа яких полігенна. Оскільки врожайність перебуває під впливом умов середовища, успіх штучного добору відповідної ознаки точно передбачити неможливо, в чому і полягають основні труднощі для селекції. Реальні ж ефекти добору за складовими чинниками урожайності, можна визначити лише в наступних поколіннях. Тому селекціонер вимушений задовольнятися вивченням окремих компонентів урожаю, виходячи з чого можна проводити індивідуальний або сімейний добір. Надійність проведеного добору можна визначити лише за результатами випробування врожайності нащадків у виробничих посівах з використанням повторень.
В дослідженнях ставилося за мету обґрунтувати добір рослин короткостеблого озимого жита за ознаками складових елементів урожайності оцінених у розріджених посівах селекційних розсадників з урожайністю зерна з одиниці поверхні грунту їх прямих нащадків в умовах ущільненого машинного посіву. Така інформація дасть можливість визначити, яка з ознак рослини найбільше впливає на врожайний потенціал прямих нащадків, які безпосередньо ознаки визначають урожайність зерна жита в різних генетичних популяціях (A.M. Raman et al., 1981).
Вихідним матеріалом для визначення впливу селекційних ознак батьківських рослин у 1999 р., їх сімей у 2000 р., з урожайністю зерна з ділянки в конкурсному сортовипробуванні в 2001 р., служили короткостеблі імунні до борошнистої роси популяції озимого жита. Генетична оцінка визначалася за коефіцієнтом кореляції ознак окремих рослин, їх сімей з урожайністю зерна з ділянки в конкурсному сортовипробуванні. Урожайність визначалася як середня з 10 м2 в шести повтореннях. Єдине, що пов’язувало ознаку елітної рослини з середньою урожайністю зерна з ділянки через рік розмноження, їх як сімей – генетична спорідненість.
Результати аналізу виявили, що величина генетичних коефіцієнтів кореляції в сортових популяціях озимого жита буває різною, як за величиною, так і за напрямком. Зразки, які разом з генами домінантної короткостеблості несли домінантний ген імунітету до борошнистої роси, виявили стійку негативну генетичну кореляцію середньої врожайності зерна з ділянки в 2001 р. з висотою стебла своїх прямих батьківських рослин у 1999 р. (rG = - 0,0989 - - 0,6452***). Високоістотні генетичні кореляції висоти родоначальних рослин з середньою урожайністю зерна своїх прямих нащадків виявлено у більшості селекційних популяцій озимого жита висота яких обумовлена геном HlHl. При збільшенні числа насичуючих схрещувань і наступної гомозиготації озимого жита по генах HlHl i ErEr встановлено збільшення величини негативної генетичної кореляції висоти рослин з середньою урожайністю зерна сімей прямих нащадків. Таким чином, на дев’яти різних популяціях короткостеблого імунного до борошнистої роси озимого жита встановлено, що збільшення врожайності зерна до 40% обумовлено зниженням висоти стебла вихідних рослин. Використання методики попереднього вдосконалення материнської форми перед схрещуванням рекурентним добором, спрямованого на сполучення в одному генотипі низького стебла і високої виразливості основних складових ознак урожаю, а також фенотипічного підбору рослин по типу повторного батьківського зразка, в короткостеблих імунних до борошнистої роси нащадків насичуючих схрещувань, відбувається поступове накопичення адитивних генів виразливості бажаних ознак. Це поступово призводило до формування генетичної структури нащадків насичуючих схрещувань і збільшення частоти генотипів з сполученою короткостеблістю і високою виразливістю бажаних селекційних ознак, які сприяли збільшенню врожайності нащадків. Сполучення повторних схрещувань з ретельним підбором фенотипічно близьких до рекурентного зразка форм для наступного насичуючого схрещування – ефективний і надійний селекційний прийом (Е.К. Кирдогло, 1985). Цей прийом дозволяє вже після другого насичуючого схрещування одержувати форми близькі за продуктивністю до рекурентного сорту.
Аналізом генетичних регресій встановлено, що збільшення врожайності зерна в порівняльному сортовипробуванні на 0,1 т/га відповідало зменшенню середньої висоти вихідних батьківських рослин на 4,03 см або їх сімей у селекційних розсадниках на 2,22 см (В.В. Скорик, 1988). Взаємодія адитивних генів, що визначають зменшення висоти батьківських рослин і їх сімей у розріджених посівах, сприяв підвищенню врожайного потенціалу нащадків при звичайному виробничому загущенні посіву.
В структурі врожайності озимого жита продуктивна кущистість важливий показник. Успадкування в вузькому розумінні цієї ознаки, як правило, не високе, а велика модифікаційна мінливість надзвичайно ускладнює ефективність прямого добору. Фенотипічна кореляція кущистості з продуктивністю рослин переважно позитивна і, в основному, висока, що обумовлено однаково спрямованим впливом умов середовища на обидві ознаки.
Генетичні кореляції продуктивної кущистості батьківських рослин з урожаєм зерна з ділянки в сортовипробуванні прямих нащадків короткостеблих імунних до борошнистої роси селекційних зразків буває різною за величиною і знаком. Більшість селекційних зразків з домінантною короткостеблістю виявили позитивні помірні генетичні кореляції продуктивної кущистості батьків з урожайністю нащадків. Але встановлені також випадки і негативних генетичних кореляцій між цими ознаками. Адитивні гени продуктивної кущистості вихідних батьківських рослин можуть до 15% випадків сприяти збільшенню врожайності зерна з ділянки, але до 43% випадків можуть – знижувати. Відповідно цьому при селекції на збільшення врожайності короткостеблих, стійких до борошнистої роси сортів жита за рахунок продуктивної кущистості необхідно застосовувати диференційований підхід до кожної селекційної популяції.
Число зерен у колосі домінантно короткостеблих зразків озимого жита фенотипічно достатньо мінлива ознака в залежності від сортових особливостей. У більшості випадків ознака характеризується помірним успадкуванням і придатна для прямого добору на збільшення врожайності.
Генетичні кореляції числа зерен у колосі в розріджених селекційних посівах з урожаєм нащадків в ущільнених посівах, переважно, позитивні, але в деяких короткостеблих зразків – негативні. Напевно, число зерен в колосі в короткостеблих зразків проявляє компенсаторний ефект на врожайність зерна, перш за все за рахунок крупнисті зерна і продуктивної кущистості.
Маса зерна з колоса надзвичайно важливий елемент урожайності озимого жита і проявляє помірне успадкування. Прямий добір за цією ознакою в короткостеблих популяціях жита при високому тиску, переважно, ефективний (В.В. Скорик, 1988). Встановлені помірні позитивні генетичні кореляції маси зерна з колоса вихідних рослин з урожайністю нащадків в усіх популяціях насичуючих схрещувань. Тобто, в селекції короткостеблих сортів озимого жита при доборах елітних рослин необхідно підвищувати масу зерна з колоса, щоб збільшити врожайність зерна в майбутніх нащадків.
Маса зерна з рослини є інтегральною ознакою багатьох складових і підлягає значному впливу модифікуючих чинників умов середовища. Успадкування в широкому розумінні цієї ознаки помірне і лише в деяких комбінаціях схрещування - високе. Успадкування в вузькому розумінні, за деяким виключенням, низьке, а при визначенні його методом мати-нащадок іноді набуває навіть негативного значення. Продуктивність рослини у багатьох випадках контролюється домінантними і епістатичними генами. Селекціонери часто відбирають найбільш продуктивні рослини, які виявляються гетерозисними, а в наступних поколіннях такі рослини втрачають свої переваги, що призводить до не ефективних витрат праці, часу і розчаровувань у правильності вибору напрямку селекції. Оскільки адитивний ефект дії генів низький за масою зерна з рослини, то стратегію селекційного покращення цієї ознаки необхідно обирати з використанням ефекту гетерозису.
Генетичний зв’язок продуктивності рослини в розріджених селекційних розсадниках з урожайністю зерна на ділянках порівняльного сортовипробування не буває високим і нерідко змінює позитивний напрямок на негативний. Очевидно, в різних за генетичним походженням популяціях проявляється специфічний компенсаторний ефект в залежності від площі живлення і освітлення рослин. Тому, порівняльне сортовипробування бажано проводити в різних агротехнічних і екологічних умовах.
Маса 100 зерен з рослини – генетично детермінована ознака, обумовлена переважно адитивними, а також в деяких випадках домінантними і епістатичними генами. Ця ознака в значній мірі залежить від патологічних, ентомологічних і кліматичних чинників, які діють у відносно короткий проміжок часу – від запліднення яйцеклітини до стиглості зерна. Маса 100 зерен з рослини, в більшості випадків, виявляє високе успадкування і проявляє високу ефективність прямого добору (В.В. Скорик, 1974, 1975, 1979, 1983, 1984, 1986, 1991, 1994, 2004).
У короткостеблих імунних до борошнистої роси популяцій жита генетичні кореляції маси 100 зерен вихідних елітних рослин з урожайністю їх прямих нащадків завжди позитивні. В цілому адитивні гени крупнисті зерна елітних рослин у короткостеблих популяцій на 6 – 62% визначають урожайність прямих нащадків. Вразливість позитивних генетичних коефіцієнтів кореляції між масою 100 зерен з рослини, сімей і врожайністю нащадків у сортовипробуванні різна за величиною, але неодмінно позитивна. Виходячи з генетичних коефіцієнтів регресії, збільшенням маси 100 зерен елітних рослин на 1 г можна підвищити врожай зерна в середньому по всіх популяціях на 0,5 т/га.
Все темы данного раздела:
СПЕЦІАЛЬНА СЕЛЕКЦІЯ ПОЛЬОВИХ КУЛЬТУР
курс лекцій для підготовки бакалаврів з спеціальності
„Селекція і генетика ”
Передмова.Сорт, гібрид – в умовах розвиненого сектору аграрної економіки став найбіль
ПШЕНИЦЯ
Пшениця відіграє провідну роль у світовому землеробстві, вона займає перше місце за площами посіву і валових зборах зерна. Пшеницю вирощують головним чином для виробництва муки, з я
Систематика і походження
Рід пшениці Triticum L., відноситься до сімейства м’ятликових – Роасеае Ваrnhart, або злакові - Gramineae Juss. Цей рід входить у трібу пшеницевидних Triticeae Dum. разо
Морфобіологічні особливості
Морфологія рослини пшениці типова для злака.Корінь мичкуватий. Відрізняють зародкові корені, колеоптильні і вузлові. Зародкові корені з’являються при проростанні насінини, к
Генетика
Дослідників цікавила головним чином генетика пшениці м’якої і твердої – найбільш важливих у господарському відношенні видів. Однак ці види, як вже вказувалося, мають складний геном, який скл
Спадкування морфологічних ознак пшениці
Ознака
Прояв ознаки
Особливості
домінантне
рецесивне
Завдання і напрямки селекції
Створення сорту пшениці з максимально можливим рівнем урожайності є кінцевою метою роботи кожного селекціонера. Ця ознака є головним критерієм ефективності будь-якої найбільш витонченої селекційної
Моделі сортів
Моделі (плани) сортів створюються в усіх селекційних установах у вигляді комплексу ознак і особливостей, якими б їх хотіли бачити селекціонери. Рівень урожайності залежить від чисельності ро
Вихідний матеріал
Світова колекція лише в ВІР нараховує біля 40 тис. зразків пшениці. В Україні і за кордоном створені сорти з високим потенціалом урожайності, які використовують для селекції на збільшення цієї особ
Мунітет
Стійкість до грибкових захворювань. Найбільшої шкоди зерновому господарству України наносять бура іржа, борошниста роса, кореневі гнилі, пилова і тверда сажка. Враження
Методика і техніка селекційного процесу
Штучне схрещування включає три основних операції: підготовку суцвіття до схрещування, кастрацію і запилення.
Кастрація – це видалення пиляків з квіток материнської рослини, а
Систематика і походження
Жито відноситься до сімейства Poaceae, тріби Triticeae, роду Secale L.
До цього часу у ботаніків немає єдиної думки відносно видового складу, філогенетичних зв’язків і походження жита. У 1
Морфобіологічні особливості
Морфологічні ознаки. Жито, як і всі зернові культури, має мичкувату кореневу систему, яка складається з трьох-шести зародкових (первинних) корінців, які утворюються при проростанні насінини,
Генетика
Успішна селекційна робота з житом в останні десятиліття виявилася можливою завдяки розширенню робіт з генетики і цитогенетики цієї культури, які проводяться в Російській Федерації,
Селекція на потужність кореневої системи
Селекція досягнула видатних успіхів вдосконалення надземних частин рослини жита, але добір за потужністю кореневої системи лише починається. Розвиток кореневої системи залежить від структури
Селекція на імунітет до бурої і стеблової іржі
Захворювання бурою іржею зустрічається майже в усіх районах вирощування жита. Бура іржа вражає сходи і дорослі рослини з утворенням на листках і піхвах багато чисельних, безладно розміщених опуклих
Створення і характеристика донора імунітету до бурої і стеблової іржі - Кобра
Поглиблений пошук нових донорів імунітету до бурої і стеблової іржі, стійких до місцевих рас патогенна обумовив проведення ретельного генетичного аналізу на провокаційно-інфекційному фоні рослин з
Селекція на крупніcть зерна
Найбільш поширеним засобом штучного добору в злакових культур залишається сортування насіння за масою і об’ємом. Такий добір був основним у створенні місцевих сортів культурних рослин. У розвитку с
Ефективність добору на крупність насіння жита
Експериментальні роботи вивчення крупності зерна озимого жита започатковані в лабораторії селекції Українського науково-дослідного інституту землеробства в 1970 де проводилися по 1973 рр. і продовж
Вміст 5-алкілрезорцинолів у зерні жита
Зерно жита містить низку речовин, які пригнічують засвоюваність деяких складових частин білка, що знижує його поживні цінності. Зокрема, C.W.Wieringa (1967) в досліді з раціоном, який складався на
Хлібопекарські якості і вихідний матеріал для селекції
Головною ознакою, яка обумовлює технологічні особливості зерна жита, є ступінь його стійкості до проростання в колосі „на пні”. Дозрівання жита і його збирання інколи проходять в умовах підвищеної
Селекція
Добір з місцевих сортів і колекційного матеріалу. Добір залишається основним методом селекції. Багаторазовим масовим і сімейним доборами і різноманітними їх модифікаціями і комбінаціями ство
Завдання селекції гібридного жита
Селекція гібридного жита включає два етапа: визначення компонентів схрещування, що дають високий гетерозисний ефект по врожаю зерна; створення генетичної системи ЦЧС (стерильна материнська форма –
Методика і техніка селекційного процесу
Техніка гібридизації.Селекційну роботу з житом значно утруднює необхідність ізоляції селектованого матеріалу, щоб запобігти запилення чужим пилком. Для повної гарантії від перезапи
Досягнення селекції
Після введення жита в культуру тривалий час вирощувалися місцеві сорти, які були продуктом народної селекції. Перший відомий сорт Муравйовка (Зюнгорка) був створений масовим добором з місцевого сем
Питання для самоконтролю
1. Яке походження культурного жита, які види жита виділені за сучасною систематикою ВІР?
2. Які особливості біології цвітіння жита?
3. Які чинники обумовлюють череззерницю?
Систематика і походження
Культурний ячмінь відноситься до виду ячмінь посівний – Hordeum sativum Jessen. Рід ячмінь - Hordeum L. належить до сімейства Poaceae. Крім культурного ячменю, відомо 26 – 34 (
Морфобіологічні особливості
Морфологічні ознаки. Морфологія рослини ячменю, разом з будовою квітки, типова для колосових злаків. Переважно висота рослини менша, ніж у пшениці, але стебло менш міцне, схильне д
Генетика
Диплоїдне число хромосом у ячменю дорівнює 14. Завдяки простому каріотипу, строгому самозапиленню і великому числу генів з явним фенотипічним проявом генетика ячименю добре вивчена. Більша частина
Завдання і напрямки селекції
Можна виділити загальний комплекс завдань селекції ячменю, а також завдання, які мають особливо важливе значення на сучасному етапі селекційної роботи з цією культурою, і завдання, пов’язані з різн
Вихідний матеріал
Колекція ВІР налічує біля 18 тис зразків ячменю. При селекції на високу врожайність широко використовуються кращі вітчизняні і іноземні сорти. Українські сорти ячменю часто сполучають високу врожай
Методи і деякі специфічні напрямки селекції
Переважаючим методом створення популяцій для добору в селекції ячменю залишається внутрішньовидова гібридизація. Сучасні сорти ячменю мають достатньо складні родовідні, оскільки до схрещувань залуч
Методика і техніка селекційного процесу
Селекційний процес у ячменю не має істотних особливостей порівняно з іншими культурними злаками-самозапилювачами.
Техніка гібридизації. Подібна до техніки гібридизації пше
Досягнення селекції
В Україні селекцію ярого і озимого ячменю інтенсивно проводять у Селекційно-генетичному інституті (Одеса), Інституті рослинництва (Харків), Донецькому інституті агропромислового вир
Систематика і походження
Рід овес – Avena L. відноситься до сімейства Poaceae. Він об’єднує біля 70 видів, які складають поліплоїдний ряд: 2n = 14, 28 і 42.
Види вівса утворюють дві секції: Euaven
Морфобіологічні особливості
Морфологічні ознаки. Коренева система мичкувата, добре розвинена. Стебло – соломина з двома-чотирма вузолами і порожніми міжвузолами; за формою округле, неопушене,
Генетика
Овес відноситься до числа сільськогосподарських культур, які недостатньо вивчені генетично. Лише на початку 20-х років минулого століття були проведені роботи по визначенню чисел хр
Позначення геномів видів секції Euavena
Геном Латинська назва вида
Ср Ср A. clauda Dur., A. pilosa M.B.
CvCv A. ven
Завдання і напрямки селекції
В селекції вівса розрізнюють чотири основних напрямки: кормове зернове, харчове зернове, кормове укісне і на випас. У зв’язку з цим завдання селекції багатогранні. Загальні вимоги до сортів, що вир
Вихідний матеріал
Основне джерело вихідного матеріалу для селекції вівса – світова колекція ВІР (м. Санкт-Петербург) і ЦГРР (м. Харків), які включають величезне різноманіття культурних, смітньо-польових і диких зраз
Методи створення вихідного матеріалу дляселекції
В селекції вівса низка сучасних методів ще не одержала широкого застосування в Україні. Рідко використовуються складні схеми схрещувань, мутагенез, віддалена гібридизація. Практично
Методика і техніка селекційного процесу
Селекція вівса проводиться за схемою, що застосовується для рослин-самозапилювачів. З метою прискорення селекційного процесу використовують теплиці, особливо для вирощування гібридів ранніх поколін
КУКУРУДЗА
Кукурудза широко використовується на кормові, харчові цілі і як сировина для низки галузей промисловості. Зріле зерно кукурудзи містить 65 – 70% вуглеводів, 9 – 12% білку, 3 – 5% ол
Систематика і походження
Кукурудза – Zea mays L. відноситься до сімейства Poaceae, підтріби Tripsacіne C. Presl. (раніше Maydeae).
Підтріба Tripsacine включає віс
Морфобіологічні особливості
Морфологічні ознаки.Коренева система мичкувата. Встановлені сортові відмінності за її потужністю.
Стебло прямостояче, висота його може варіювати у різних ф
Генетика
Кукурудза - дуже зручний об’єкт для генетичних досліджень, оскільки має порівняно невелике число хромосом (n = 10), добре розрізнюваних за довжиною, положенню центромери, наявності пуфів і т.д. Слі
Завдання і напрямки селекції
Селекція кукурудзи проводиться по багатьох напрямках з урахуванням конкретних умов вирощування і способів використання (на зерно, силос, зелений корм). Необхідно створювати гібриди, які різняться я
Вихідний матеріал
Колекція кукурудзи ВІР і ГЦРРУ, в якому зоосереджено світове різноманіття даної культури, нараховує більше 13 тис. зразків.
Цінним вихідним матеріалом для селекції кукурудзи є місцеві і се
Методи створення вихідного матеріалу для селекції
До кінця Х1Х ст. головним методом селекційної роботи з кукурудзою був масовий добір. Основний його зміст полягав у доборі кращих рослин за ознаками початка, об’єднання насіння від них і посів від н
Методика і техніка селекційного процесу
Типи гібридів. При перекомбінації самозапилених ліній кукурудзи одержують різні типи гібридів. У схрещування включають інколи і сорти. Якщо позначити лінії літерами А, В, С і т.д.,
На фертильній основі
1-й рік - джерело фертильності В х А
2-й рік - (В х А) х А
3-й рік - (В х А2) х А
На третій рік роботи рослини гібрида (В х А2) х А перевіряють на з
На стерільній основі
1-й рік - Джерело ЦЧС (МС) х відновлювач фертильності В
2-й рік - (МС х В) х А
3-й рік - [(МС х В) х А] х А
4-й рік - [(МС х В) х А2] х А
5-й рік - [(
Досягнення селекції
В Україні селекцією кукурудзи займаються ? науково-дослідних установ, в тому числі Інститут кукурудзи (м. Дніпропетровськ), Селекційно-генетичний інститут (м. Одеса), Інститут рослинництва (м. Харк
Систематика і походження
Сорго відноситься до роду Sorghum Moench. Сімейства Poaceae і відрізняється великою різноманітністю форм.
Не існує єдиного погляду на класифікацію сорго. Найбільш розповсюджена класифікаці
Морфобіологічні особливості
Морфологічні ознаки.Коренева система мичкувата і проникає глибоко в грунт Стебло висотою від 75 до 250 см і більше, різної товщини (1 – 25 см), з сухою, напівсухою і соковитою серц
Генетика
Всі культурні види сорго, включаючи і суданську траву, містять у соматичних клітинах 20 хромосом. Таким чином, види сорго утворюють поліплоїдний ряд з основним числом 5, що включают
F2SmsMs : 2SMsms : Smsms
Таким чином, співвідношення фертильних і стерильних рослин 3 : 1. Такі ж результати одержані при схрещуванні майло х гаолян.
Важливе значення доя селекції має вивчення закономірностей спад
Завдання і напрямки селекції
Основний напрямок селекції сорго – створення сортів і гібридів з високими і стабільними врожаями зерна (5 – 6 т/га) і зеленої маси на силос (25 – 50 т/га), а також з комплексом госп
Вихідний матеріал
У світовій колекції ВІР нараховується більше 11 тис. зразків – цінного вихідного матеріалу для селекції соргових культур за багатьома ознаками і особливостями. Виділені зразки скоро
Методи селекції
На початкових етапах селекції сорго використовували добір з колекційних і місцевих зразків. Так, методами індивідуального, індивідуально-сімейного і сімейно-групового добору була ст
Систематика і походженя
Гречка відноситься до сімейства гречаних – Polygonaceae Juss., до роду Fagopyrum Gaertn., який включає однорічні і багаторічні види. У виробництві основне значення має один вид – гречка культурна (
Морфобіологічні особливості
Морфологічні ознаки. Корінь стрижневий, гілчастий. Основна частина коріння міститься на глибині до 35 – 40 cм, але можливе їх проникнення і до 1 м. Гречка здатна утворювати стеблов
Генетика
Диплоїдні види гречки культурної і татарської мають 2n = 16. Тетраплоїдні сорти, одержані на основі F. esculentum, мають 4х = 32.
Незважаючи на однаковий набір хромосом (2n = 16), між дипл
Ознаки гречки з моногенним спадкуванням
Символи позначення генів
Генотип
Фенотип рослин
d(від determinant)
dd- гомозиготний р
Завдання і напрямки селекції
Виробництву потрібні сорти гречки скоростиглі і середньостиглі для весняного посіву, пізнього посіву (поукісні і пожнивні) і для зрошення. Застосування інтенсивних технологій диктує необхідність ст
Вихідний матеріал
Колекція гречки ГЦРР і ВІР з місцевих і селекційних сортів і зразків налічує більше 2000. Внутрішньовидове різноманіття гречки культурної налічує два підвида (vulgare і multifolium) і чотирьох екот
Методи селекції
На ранніх етапах селекції гречки використовували масовий добір, однак у теперішній час у роботі з цією культурою для створення вихідного матеріалу широко застосовують гібридизацію,
Досягнення селекції
Перші селекційні сорти Богородицька рання і Більшовик створив І.А. Пульман, який розпочав селекію гречки в кінці Х1Х сторіччя в Курській губернії. На бувшій Шатилівській дослідній станції з 1899 –
Систематика і походження
Просо – Panicum miliaceum L. відноситься до сімейства Poaceae, трібі просяних (Paniceae R. Br.), у якій нараховується біля 80 родів. Найбільшого поширення і розповсюдження набув рід Panicum L., яки
Морфобіологічні особливості
Морфологічні ознаки. Просо – однорічна рослина, Коренева система мичкувата, В глибину коріння може розповсюджуватися до 150 см, в бік – на 100 – 120 см. Основна маса коріння утворю
Генетика
Види рода Panicum L. представлені поліплоїдними рядами з основними числами 7, 9, 10. P. miliaceum L. відноситься до найбільш багаточисельного ряду з основним числом 9 (2n = 18, 36, 54 і 72) і є при
Завдання і напрямки селекції
Основний напрямок у селекції проса – створення сортів для виробництва крупи, які повинні мати високу врожайність – 4 – 5,5 т/га, мати вирівняне і крупне зерно з масою 1000 зерен 8 – 9 г і плівчасті
Вихідний матеріал
Світова колекція проса ГЦРР України і ВІР Росії включає біля 10000 зразків, що зібрані в, усіх районах земної кулі, де вирощується ця культура.
Колекція проса є основним дж
Методи створенн вихідного матеріалу для селекції
Основний метод створення вихідного матеріалу для селекції – індивідуальний добір. У зв’язку з тим, що в зонах вирощування цієї культури були розповсюджені місцеві сорти в популяції, які відр
Досягнення селекції
Селекцією проса в Україні займаються чотири науково-дослідних установи, серед них Інститут землеробства (Чабани, Киево-Св’ятошинського району. Київської області), Інститут рослинництва (м.Харків),
Систематика і походження
Горох (рід Pisum L.) відноситься до сімейства бобові - Fabaceae Lindl. (Leguminosae Juss.), коліну вікові - Vicieae Bron. і нараховує за класифікацією, що запропонована Р.Х. Макашевою, всього два в
Морфобіологічні особливості
Корінь стрижневий, проникає в грунт до 1,5 м, бокові корені розміщені в основному в орному шарі грунту. На коренях в сімбіозі живуть азотфіксуючі бактерії з родини Rhisobium.
Стебло перева
Генетика
Горох посівний – один з найбільш улюблених генетичних об’єктів. Вивчення генетики цієї культури має давню історію і пов’язане ще з прівищем Т. Найта. Але фундаментальні роботи з генетики гороха бул
Завдання і напрямки селекції
У використанні гороха як польової культури розрізнюють три основних напрямки: продовольче, зернофуражне і укісне. В відповідності з цим виділяють і три самостійних напрямки селекції. З урахуванням
Вихідний матеріал
Успіх селекційної роботи в більшості визначається тим вихідним матеріалом, з яким працює селекціонер. Для більшої ефективності селекції необхідно в максимальній мірі використовувати
Методи створення вихідного матеріалу для селекції
Гібридизація. В минулому в селекції гороху для створення вихідного матеріалу широко застосовували аналітичні методи, тобто добори з місцевих популяцій і сортів народної селекції. В
Методика і техніка селекційного процесу
Гібридизацію гороху проводять наступним чином. Для кастрації вибирають добре розвинуту рослину з нерозкритими бутонами. В такого бутона відгинають парус і крильця, захоплюють пінцетом киль за спинк
Шкала оцінки ураження гороха темно- і блідо-плямистим аскохітозом
Ураження
Оцінка за шестибальною шкалою
Імунологічна
характеристика
сорта
бал
листки, стебла,% розвитку
Досягнення селекції
В Україні свідома селекція гороха почала розвиватися значно пізніше, ніж у Західній Європі. У теперішній час селекцію гороха проводять в Луганському інституті агропромислового вироб
КВАСОЛЯ
Квасоля належить до сімейства Fabaceae, роду Phaseolus L., який включає 200 видів, з яких біля 20 вирощуються, решта дикорослі. Дикі види цього роду ростуть в тропічному поясі, а культурні форми мо
Морфобіологічні особливості
Морфологічні ознаки. Квасоля звичайна – трав’яниста рослина, Більшість вирощуваних форм - однорічні кущові, зустрічаються дво- і навіть багаторічні виткі або сланкі
Генетика
Всі форми квасолі звичайної диплоїдні (2n = 22). Генетика цієї культури вивчена вкарай слабо. Нема ймовірної інформації про закономірності спадкування як якісних, так і кількісних ознак. Лише в окр
Завдання і напрямки селекції. Вихідний матеріал
Основні напрямки селекції квасолі – створення сортів з підвищеною симбіотичною активністю і насіневою продуктивністю, з коротким вегетаційним періодом (70 – 90 днів), з стійкістю до понижених темпе
Методи створення вихідного матеріалу для селекції
Найбільше значення в селекції квасолі мають індивідуальний і масовий добір з популяцій, які одержані в результаті спонтанної гібридизації, внутрішньовидової і віддаленої гібридизаці
Досягнення селекції
Селекцією квасолі займалися в різних наукових установах. Створено багато цінних сортів зернового і овочевого спрямування. В останні роки селекційна робота з квасолею істотно ослаблена.
В У
СОЧЕВИЦЯ
Сочевиця відноситься до сімейства Fabaceae. Рід сочевиця Lens (Tourn.) Adans включає п’ять видів, з яких лише один культурний – L. esculenta Moench. Диких родичів в природі в нього
Морфобіологічні особливості
Морфологічні ознаки. Сочевиця – однорічна трав’яниста рослина. Корінь стрижневий, довжиною до 1 м, з великою кількістюбокових коренів. Клубеньки розгалуджені, розмі
Генетика
Форми і сорти сочевиці L. esculenta не розрізняються ні за числом хромосом, ні за морфологією. Всі вони мають 14 (2n) одноманітних хромосом. У диких видів їх стільки ж. Схрещування
Завдання і напрямки селекції
Головний недолік усіх сортів сочевиці - зміни забарвлення зерна в процесі збеігання і при варінні від типового для даного сорту до буро-коричневого.
На Петрівській селекцій
Вихідний матеріал
Селекційна робота проводилася в зоні вирощування експортної тарілочної сочевиці. Вихідним матеріалом використовували природні популяції і місцеві сорти. На першому етапі застосовува
Методи створення вихідного матеріалку для селекції
Гібридизація. Внутрішньовидова гібридизація – головний метод створення вихідного матеріалу для селекції сочевиці. В залежності від поставленого завдання застосовують парні і складн
Методика і техніка селекційного процесу
Техніка схрещування. Схрещувати сочевицю технічно досить важко, оскільки вона низькоросла і має дуже дрібні і ніжні бутони, які чутливі до механічних ушкоджень.
Систематика і походження
Рід Lupinus (Tourn.) L. належить до сімейства Fabaceae і включає декілька сотень однорічних, зимуючих і багаторічних видів, які представлені травами, напівкущами і кущами. Виділяють
Види Східної півкулі 2n Види Західної півкулі 2n
L. angustifolius (вузьколистий) 40 L. subcarnosus Hook. (гілчастий) 36
L. opsiantus Atab. Et Maiss. L. poluphyllus Lindl.
(пізньоквітуючий) 40 (багаторічний) 48
L. albus
Морфобіологічні особливості
Люпин білий. Трав’яниста одлнорічна рослина. Стебло висотою до1,5 м, міцне, з переважним гілкуванням у верхній частині. Листя крупне, з сімома-дев’ятьома листочками видожено-опукло
Генетика
Незважаючи на значне число робіт, які присв’ячені вивчення характеру спадкування окремих ознак, створені види люпину ще відносно мало вивчені з генетичної точки зору. Особливо це ст
Завдання і напрямки селекції
Селекційна робота з люпином проводилася менш інтенсивно, ніж з іншими культурами. В зв’язку з цим перед селекціонерами стоїть низка специфічних завдань, які визначаються як іологічними особливостям
Вихідний матеріал
Люпин (особливо жовтий і вузьколистий) – порівняно молода культурна рослина. Багато її сортів були створені на основі природніх і штучних мутацій. Їх роль істотна до цього часу. В зв’язку з цим з м
Методи створення вихідного матеріалу для селекції
Способи створення популяцій.В селекції люпину застосовують різноманітні методи створення вихідного матеріалу для селекції. Найбільш високі можливості при створенні популяцій для до
Методика і техніка селекційного процесу
Техніка гібридизації. Використання природньої гібридизації при внутрішньовидових схрещуваннях можливо в селекції видів, які схильні до перехресного запилення (наприклад, люпину жов
Досягнення селекції
Перші кормові сорти люпину жовтого (Зенгбуш штамм 8 і Зенгбуш штамм 80), вузьколистого (Зенгбуш штам 411) були створені на початку 30-х років у Німеччині селекціонером Р. Зенгбушем. Їх основу склад
Систематика і походження
Соя відноситьс до сімейства Fabacea, роду соя –Glycine L., виду соя звичайна – G. soja (L.) Sieb. Et Zucc. ( G. hispida Max.).
Рід Glycine поділяється, за Н.І. Корсаковим, на три підрода у
Морфобіологічні особливості
Морфологічні ознаки. Соя – трав’яниста рослина, всі вирощувані форми однорічні кущові. Коренева система стрижнева. У верхній частині її в шарі грунту 0 – 10 см і в радіусі 6 – 10 с
Генетика
Всі форми і підвидів sp. Glycine soja диплоїдні (2n = 40). Однак для роду Glycine основним числом хромосом можливо вважати 10, оскільки у sp. G. javanica (соя яванська) subgen. Glycine 2n = 20.
Спадкування ознак сої
Ознака
домінантне
рецесивне
Маркерні ознаки
Волоть
Багатоквіткова
Малоквіткова
Завдання і напрямки селекції
Традиційні напрямки селекції сої: на врожайність, скоростиглість, стійкість до вилягання, хвороб, шкідників, вмістом олії і білку в зерні. В останні роки визначився новий напрямок – на підвищену аз
Вихідний матеріал
Більшість селекційних сортів сої в Україні відноситься до маньчжурському підвиду. Їм притаманна слабка або середня реакція на зміну довжини дня, порівняно високе прикріполення нижніх бобів, стійкіс
Методи створення вихідного матеріалу для селекції
Нові форми сої створюють з використанням внутрішньовидової і віддаленої гібридизації, гетерозису, мутагенезу і поліплоїдії.
Внутрішньовидова гібридизація. Це основний мето
Методика і техніка селекційного процесу
Техніка схрещування. Квітка сої дуже дрібна і ніжна, запилення відбувається при повністю закритому віночку, тому гібридизація її технічно досить важка. Схрещування краще проводити
Досягнення селекції
Селекція сої в Україні започаткована в 19 р. Кращі сорти створені А.К Лещенко, Січкарем , В.Г. Михайловим, відповідно, на Кіровоградській дослідній станції, Селекційно-генетичному Інституті, Інстит
КОРМОВІ БОБИ
Кормові боби вирощують як харчову і кормову культуру. Зерно бобів містить 26 – 35% білка і до 1,5% олії. За перетравністю білка тваринами (87%) боби займають друге місце після сої. Сума десяти неза
Систематика і походження
Кормові боби відносяться до сімейства Fabaceae, роду Faba Medik., який представлений двома видами6 боби Плінія (F. pliniana Trabut.) і боби кінські (F. bona Medik.). Боби Плінія не мають практичног
Морфобіологічні особливості
Морфологічні ознаки.Кормові боби – однорічна трав’яниста рослина. Коренева система добре розвинута, окремі корені проникають на глибину до 1,5 м. Тому боби погано ростуть на грунта
Генетика
Всі форми виду Faba bona диплоїдні (2n = 14). Генетично боби кормові вивчені недостатньо в зв’язку з тим, що число зерен на рослині невелике в вивести числові співвідношення при розщепленні через н
Завдання і напрямки селекції
Комерційні сорти кормових бобів не повністю задовольняють висунуті до них вимоги по врожайності, скоростиглості, якості продукції. Тому завдання селекції полягає в створенні нових зернофуражних сор
Вихідний матеріал
Результати селекційної роботи в значній мірі залежать від наявності вихідного матеріалу. В цьому відношенні безумовну цінність представляють вже створені сорти, а також місцеві сорти-популяції. Всі
Методи створення вихідного матеріалу для селекції
Методика селекційної роботивизначається біологічними особливостями кормових бобів. Оскільки боби – факультативний перехресник (ступінь перехресного запилення в залежності від умов
СОНЯШНИК
Соняшник – основна олійна культура в Україні: в загальному виробництві рослинних олій на нього доводиться біля 75%. Високобілкові відходи (жом, шрот, подрібнені кошики) використовуються як корм. Це
Систематика і походження
Cоняшник відноситься до сімейства айстрових - Asteraceae L. (складноквіткові - Compositae L.), поліморфного роду Heliantus. У різних класифікаціях до цього роду відносили від 50 до 264 видів.
Морфобіологічні особливості
Вирощувані польові форми соняшнику представлені однорічними рослинами.
Морфологічні ознаки. Коренева система стрижнева, проникає в грунт на глибину до 3 м і більше, що обу
Генетика
Рід Heliantus представлений поліплоїдним рядом з основним числом хромосом х = 17. Існують диплоїдні (2n = 34), тетраплоїдні (2n = 68) і гексаплоїдні (2n = 102) види. Деякі підвиди соняшнику
Завдання і напрямки селекції
Селекцію соняшника проводять більш ніж за 30 ознаками. В залежності від зони вирощування, вимоги до сорту або гібриду, можуть уточнюватися, але виділено низку ознак і особливостей, які необхідні дл
Вихідний матеріал
В селкції соняшника використовують місцеві, старі і сучасні селекційні сорти; зразки, сорти лінії і гібриди закордонної селекції; дикі види. В залежності від завдань і методів створення вихідного м
Методи створення вихідного матеріалу для селекції
Внутрішньовидова гібридизація. Завезені в Російську імперію популяції культурного соняшнику зформувалися в місцеві сорти-популяції в різних грунтово-кліматичних умовах під впливом
Досягнення селекції
Видатні успіхи селекціонерів (В.С Пустовойта, Л.А. Жданова, В.І. Щербини, К.І. Прохорова, Г.В. Пустовойт і ін.), які створили високоолійні сорти-популяції, перебудували няшника. Ці сорти-популяції
Морфобіологічні особливості
Морфологічні ознаки. В тропічних країнах рицина – багаторічна рослина (кущ або дерево висотою до 10 м, яке живе 8 – 15 років), у помірному кліматі – однорічна, яка гине осінню від
Генетика
Багато дослідників вважають, що за походженням рицина (2n = 20) є вторинним збалансованим автополіплоїдом, оскільки у багатьох форм у метафазі другого поділу мейозу спостерігається вторинна кон’юга
Завдання і нпрямки селекції
Головний напрямок в селекції рицини – створення високоврожайних сортів з високим вмістом технічної олії в зерні. Необхідні сорти з коробочками, які не розтріскуються, придатні до однофазного комбай
Вихідний матеріал
В колекції ВІР нараховується більше 1200 зразків рицини. Найбільшого значення для селекції набули звичайний, персидський і китайський підвиди. Звичайний підвид відрізняється крупнозерністю, нерозтр
Методи створення вихідного матеріалу для селекції
Добір. Рицина – роздільностатева перехреснозапилювана рослина. Тому основним методом створення вихідного матеріалу для селекції був багаторазовий сімейно-груповий, індивідуально-сі
Досягнення селекції
Перший сорт рицини з розтрікуваними коробочками Ташкентська 351 був створений на Середньоазіатській дослідній станції ВІР сумісно з Ташкентським державним університетом у 1926 р. Для умов Північног
ЛЬОН-ДОВГУНЕЦЬ
Льон-довгунець – прядильна культура. З його волокна в чистому вигляді або в сполученні з синтетичним виготовляють різноманітні тканини – від грубого брезента до найтоншого батіста. Льняне волокно м
Морфобіологічні особливості
Льон-довгунець – однорічна рослина висотою 70 – 125 см. Корінь стрижневий, глибиною до 1 м, з великим числом дрібних розгалуджень у верхніх шарах грунту. Стебло тонке, циліндричне, в густому посіві
Генетика
Льон культурний у диплоїдному наборі має 30 хромосом. Вважається, що це природній тетраплоїд, оскільки хромосоми льону дуже дрібні, каріотип його вивчений мало.
Найбільш помітна маркерна о
Завдання селекції
Селекцію льону-довгунця проводять на врожайність волокна і його якість. Але ці інтегральні показники пов’язані з багатьома іншими, які їх визначають і краще піддаються визначенню. До числа показник
Вихідний матеріал
Колекція ВІР нараховує понад 5000 зразків льону. Серед них понад 1500 форм довгунця.
Селекція льону-довгунця починалася з доборів серед сортів народної селекції – кряжів. Кращі їхні особли
Методи створення вихідного матеріалу для селекції
Гібридизація. Основний метод створення вихідного матеріалу для селекції льону-довгунця – внутрішньовидова гібридизація з наступним індивідуальним добором з гібридних поколінь. Вико
Методика і техніка селекційного процесу
Селекційні посіви. Схема селекційного процесу, техніка посіву розсадників і сортовипробувань у льону-довгунця передбачає такі особливості цієї культури, як малий коефіцієнт розмнож
КОНОПЛІ
Коноплі – переважно прядильна культура. Конопляне волокно – пенька завдяки міцності і стійкості до гноїння використовується сировиною для виробництва канатів, шнурів, шпагату, верьовок, риболовецьк
Систематика і походження
Коноплі належать до виду Cannabis sativa L. сімейства конопляні – Cannabaceae Endi. Деякі систематики виділяють також вид C. indica Lam. C. sativa має дві різновидності: культурну (var. culta) і ди
Морфобіологічні особливості
Конопля – однорічна дводомна рослина (відома однодомна конопля і конопля з двостатевими квітками). Жіночі рослини називаються матерка, чоловічі – плоскінь (мал. 41, стор. 391). В густому посіві рос
Генетика
Диплоїдний набір хромосом коноплі дорівнює 20: дев’ять пар - аутосоми, одна – статеві хромосоми. У жіночих особин (матерки) статеві хромосоми представлені двома Х-хромосомами, які дещо крупніші аут
Завдання селекції
Крім вимог, які висуваються до сортів будь-якої сільськогосподарської культури (висока і достатньо стабільна врожайність, технологічність, висока якість продукції), в селекції конопель висуваються
Вихідний матеріал
Цінним вихідним матеріалом коноплі, з якого розпочалася свідома селекційна робота, використані сорти селянської селекції з традиційних районів вирощування. Вони одержали, за аналогією з льоном, наз
Методи створення вихідного матеріалу для селекції
Аналітична селекція і акліматизація. Ці методи використання вихідного матеріалу до цього часу мають велике значення в селкції коноплі. Вихідним матеріалом використано кряжі (сорти
Методика і техніка селекційного процесу
Розсадники. Селекційний процес має особливості, які пов’язані з перехресним запиленням і дводомністю її рослин. Вирощування нащадків елітних рослин в селекційних розсадниках першог
КАРТОПЛЯ
Картопля – надзвичайно важлива продовольча, технічна і кормова культура. Завдяки гарним смаковим якостям і високій поживній якості вона стала другим після хліба продуктом харчування в багатьох краї
Систематика і походження
Картопля відноситься до сімейства пасльнові – Solanaceae L., роду Solanum L., входить у секцію Tuberarium (Dun.) Buk., яка характеризується утворенням клубенів.
Батьківщина картоплі – Півд
Генетика
Види картоплі утворюють безперервний поліплоїдний ряд, основне число якого (х) дорівнює 12. Поліплоїдний ряд клубненосних видів картоплі вперше був встановлений у 1929 р. В.А. Рибіним; включ
Завдання і напрямки селекції
Існуючі сорти картоплі не повністю задовольняють вимоги, що до них висуваються. Особливу турботу викликають нестабільність урожайності і її зниження під впливом несприятливих зовнішніх умов, а тако
Вихідний матеріал
Сорти української і іноземної селекції, створені на основі виду S. tuberosum, мають низку позитивних ознак (висока врожайність і крохмальність, гарні смакові якості), але вони нестійкі до небезпечн
Методи створення вихідного матеріалу для селекції
Добір. Це основний метод створення вихідного матеріалу картоплі. На ранніх етапах селекційного процесу проводять негативний добір сіянців (F1), на більш пізніх – позитивний фндивід
Технологія селекційного процесу
Техніка схрещування і одержання насіння. Найбільший відсоток утворення насіння дають схрещування при рясній кількості пилку, який необхідно по можливості заготувати перед запилення
Методи оцінки селекційного матеріалу
Велике значення для селекції картоплі має оцінка стійкості гібридного матеріалу до хвороб, шкідників, екстремальних умов середовища, а також якості її клубенів.
Оцінка стійкості до
ЦУКРОВИЙ І КОРМОВИЙ БУРЯК
Цукровий буряк має велике народногосподарське значення. Ця культура в Україні і країнах помірного поясу, переважно Північної півкулі, - основне джерело цукру, який відіграє важливу роль у харчуванн
Систематика і походження
Цукровий і кормовий буряк відносяться до сімейства мареві – Chenopodiaceae Less. Рід Beta L. представлений багаторічними, дворічними і однорічними видами.
Грунтуючись на досл
Морфобіологічні особливості
Морфологічні ознаки і біологічні особливості. Буряк у звичайних уовах характеризується двохрічним циклом розвитку. Протягом першого року життя буряк розвиває корнеплід (потовщений
Завдання і напрямки селекції
Основне завдання селекції цукрового буряка – створення одноросткових сортів і гібридів, які забезпечують найбільший вихід цукру з одиниці площі при високій якості сировини і найменших витратах прац
Вихідний матеріал
Використання сучасного потенціала культурних форм. Історія селекції цукрового буряка нараховує біля 200 років. Зразки багаторосткового буряка, особливо перших дослідно-селекційних
Способи створення популяцій
Гібридизація. В Україні з 1936-37 рр. для створення вихідного матеріалу почали широко застосовувати міжсортову гібридизацію. Для цього використовують сорти переважно різного еколог
Методи добору
Масовий добір. У минулому мав надзвичайно важливе значення, тривалий час був основним методом селекції даної культури. Масовим добором створений сучасний цукровий буряк. У теперішн
Селекція на гетерозис
Виконання програм селекції буряка на гетерозис відбувається на диплоїдному, триплоїдному і тетраплоїдному рівнях. Переконливих доказів переваг будь якого одного шляху поки що не отримано, тому селе
Добір за специфічними ознаками
Одноростковість. Необхідність вирощування буряка без витрат ручної праці обумовила обов’язкове введення ознаки одноростковості в усі сорти і гібриди. В Україні вихідним матеріалом
Методика і техніка селекційного процесу
Дворічний цикл розвитку буряка визначає специфіку схеми селекції цієї культури, збільшуючи вдвічі строк створення сорту і гібриду. Характерна особливість селекції буряка – її безперервність. Гетеро
Особливості селекції кормового буряка
Незважаючи на більш раннє становлення кормового буряка як культурної рослини, порівняно з цукровим буряком його селекційне вдосконалення проводиться менше. Виділення згідно наведеній вище системати
Досягнення селекції
Селекцію цукрового буряка в Україні проводять в Інституті цукрового буряка, який має широку мережу дослідно-селекційних станцій. Створена низка високоврожайних сортів і гібридів.
Видатним
Систематика і походження
Рід Vicia L. Відноситься до сімейства Fabaceae Lindl., підсімейства метеликових – Papilionatae Taub. У природі відомо біля 150 видів цього поліморфного роду, але в культурі вик
Морфологічні особливості
Морфологічні ознаки. Вика яра – однорічна трав’яниста рослина з тонким, в різній мірі полеглим стеблом. Висота його змінюється від 60 – 70 до 150 – 200 см в залежності від сортових
Генетика
В диплоїдному наборі вики ярої 12 хромосом. Каріотип цього виду достатньо вивчений І.Н. Свєшніковою. Нею ж зроблена спроба генетичного аналізу забарвлення квіток і малюнка зерен, а також успадкуван
Завдвння і напрямки селекції
Незважаючи на досягнуті успіхи в селкції вики ярої, вирощувані сорти характеризуються низкою істотних недоліків: відносно низькою продуктивністю (особливо насіневою), пізньостиглістю, слабкою стійк
Вихідний матеріал
Основні джерела вихідного матеріалу для селекції вики ярої – це місцеві популяції і сорти, що створені з них, і, безумовно, колекція ВІР і ГЦРР, які містять більше 1500 сортозразків даної культури.
Методи створення вихідного матеріалу для селекції
Добір з місцевих і селекційних зразків. Величезне популяційне різноманіття місцевих форм ярої вики в Україні надовго визначило цей метод як основний при селекції нових сортів. Біль
Методика і техніка селекційного процесу
Для гібридизації використовують нижні бутони, чашелистики яких на 1 – 2 мм вище віночка. Техніка видалення пиляків полягає в наступному. Складні пелюстки паруса відгинають пінцетом і зажимають вели
Досягнення селекції
В Європі селекція віки ярої розпочата порівняно недавно. На початку ХХ ст.у Швеції були створені перші селекційні сорти: Сфальофська солодка і Сфальофська сіронасінева.
В Україні селекція
Генетика
Для порівняльної характеристики каріотипа деяких видів роду Brassica використоували пахітенний аналіз. На основі числа і розміщення вузлитків у хромосомі можна зробити висновок про історію в
Завдання і напрямки селекції
Селекцію ріпаку проводять по трьох основних напрямках: створення високоолійних сортів харчового використання, технічного використання, на зелений корм. Низка ознак, за якими проводять добір, загаль
Вихідний матеріал
Найбільш важливе джерело вихідного матеріалу для селекції ріпаку – світова колекція ВІР і ЦГРР України, в яких знаходиться понад 500 зразків ріпаку і 220 – сурепиці. При селекції на урожайність слі
Методи створення вихідного матеріалу для селекції
Добір з місцевих і закордонних зразків і популяцій. Такий метод використання вихідного матеріалу для селекції рапса був переважаючим в Україні до 1975 р. Найбіль часто застосовують
БАГАТОРІЧНІ КОРМОВІ ТРАВИ
Багаторічні кормові трави, що включають в основному види сімейства бобові (конюшина, люцерна, лядвенець, буркун, еспарцет і ін.) і м’ятликові (тимофіївка, костриця, житняк), ростуть на природніх сі
Систематика і походження
Люцерна (Medicago L.) – рід з порядку бобово-квіткових – Leguminales, або Fabales, сімейства Fabaceae. Відноситься до триби конюшинових – Trifoliaceae Bronn.
Завдання і напрямки селекції
Загальне завдання для всіх зон вирощування люцерни – створення сортів інтенсивного типу, які характеризуються високою чутливістю до зрошення і добрив, стійких до несприятливих кліматичних умов, хво
Систематика і ботанічний опис
Конюшина (Trifolium L.) – рід з сімейства Fabaceae. Включає більше 300 видів, що розповсюджені в дикорослому стані на чотирьох континентах (крім Австралії). На території України росту
Завдання і напрямки селекції
Загальне завдання селекції конюшини в усіх зонах - створення високоврожайних сортів інтенсивного типу з підвищеною зимостійкістю, стійкістю до хвороб і шкідників, пристосованих до специфічних умов
Загальні відомості
Багаторічні трави сімейства м’ятликових мають дуже важливе значення в кормовиробництві, оскільки вони використовуються в чистому вигляді і в суміші з бобовими травами на великих площах для покращен
Завдання і напрямки селекції
В залежностиі від виду трав, району вирощування і напрямку використання завдання селекції можуть бути різними. Але існують і загальні, до числа яких входять урожайність і більш рівномірний розподіл
Вихідний матеріал для селекції бобових і злакових трав
Основним вихідним матеріалом для селекції багаторічних трав використовуються селекційні і місцеві сорти, а також дикорослі популяції. Оскільки місцеві сорти трав зформувалися під впливом тривалого
Методи створення вихідного матеріалу для селекції
Добір. Штучний добір з природніх популяцій тривалий час був основним методом створення сортів багаторічних трав. Поряд з цим він і тепер залишається необхідним прийомом при створен
Оцінка селекційного матеріалу
Специфіка оцінки селекційного матеріалу і сортів багаторічних трав порівняно з іншими сільськогосподарськими культурами полягає в тому, що вона проводиться при двох способах посіву: при індивідуаль
Досягнення селекції
В Україні в польвому, лучному і пасовищному травосіянні на кормові цілі вирощується більше 70 різноманітних культур; з них більше 30 злакових і більше 20 бобових культур.
У Державному реєс
Новости и инфо для студентов