Генетические корреляции признака толщина соломины второго междоузлия у сортов и линий пшеницы озимой

автор:

На основании проведенных исследований по изучению генетических корреляций между признаком толщина соломины второго междоузлия (ТС-2М) с рядом количественных признаков генеративной, вегетативной частей растения озимой пшеницы установлено, что rg между ТС-2М и массой зерна с колоса носили высокий, стабильный характер как по срокам посева, так и по годам исследований. Отмечена общая тенденция снижения генетических связей ТС-2М с некоторыми генеративными (М1, M3, КЗ, КК) и вегетативными (ДВМ, ДК, М2, М4) признаками в более поздних сроках посева. Знание уровня полученных генетических связей между количественными признаками повысят возможность отбора на продуктивность у пшеницы озимой на ранних этапах селекции.

Ключевые слова: пшеница озимая, генетические корреляции, толщина соломины второго междоузлия, количественные признаки, продуктивность.

В учении о корреляциях в селекции пшеницы, описанных академиком Н.И.Вавиловым, были установлены многочисленные корреляции различных количественных признаков: кустистость – длина вегетационного периода; число стеблей – общий урожай зерна, длина колоса, плотность колоса; длина стебля – длина колоса, масса зерна с колоса, плотность колоса; толщина стебля – длина междоузлий; урожай зерна – масса колосьев, зерна, величина зерна; ломкость колоса – плотное заключение зерна в колосках; масса зерна – содержание белка, величина зерна; длина вегетационного периода – урожай, величина зерна, содержание крахмала, белка и клейковины. Имеется значительное число исследований по изучению корреляционных связей между признаками вегетативных, генеративных частей у озимой пшеницы; между признаками и лимитирующими факторами среды, длиной вегетационного периода, межфазными периодами, между признаками и показателями качества зерна, муки. Все исследования о корреляционных учениях у озимой пшеницы имеют только одну цель - это установление закономерностей между многочисленными признаками и, на основании этого, усовершенствование методов отбора.

Для поиска наиболее эффективных методов оценки селекционного материала озимой пшеницы мы изучали изменчивость генетических корреляций признаков и индексов, функционально или косвенно связанных с продуктивностью у различных сортов и селекционных линий озимой пшеницы.

Нами проведены многолетние исследования и опубликованы результаты по корреляциям многочисленных количественных признаков. Исследований, направленых на изучение генетических корреляций признака толщина соломины второго междоузлия (ТС-2М) с признаками генеративной и вегетативной части растения у сортов озимой пшеницы в литературе не достаточно. Поэтому, в задачу исследований входило изучить генетические корреляции признака ТС-2М с рядом количественных признаков генеративной и вегетативной части растения сортов и селекционных линий озимой пшеницы.

Материал и методика. Материалом для исследований служили сорта озимой пшеницы рабочей коллекции и селекционные линии (СЛ) селекции ПДАА (F8-F18), которые высевали в 2008 и 2009 гг. в два срока с разницей между ними в 2008 году 15 дней, а в 2009 году 30 дней и соответственно обозначенные: 08 (СП-1 оптимальный; СП-2 поздний); 09( СП-1 ранний; СП-2 поздний). Площадь делянки 1,8 м2, через каждые 10 делянок располагали стандартный сорт Альбатрос одесский. В 2008 году в СП-1;СП-2 испытывали 175 сортов озимой пшеницы различных селекционных учреждений Украины и других стран мира, из них 25 СЛ селекции ПДАА. В 2009 году в СП-1 высевали 147, а в СП-2 166 сортов озимой пшеницы, из них 20 СЛ селекции Полтавской аграрной академии.

После уборки и доведения до воздушно-сухого состояния у каждого исследуемого сорта и СЛ (20 растений) измеряли признаки по главному стеблю и главному колосу: генеративной части растения – урожайность делянки, ц/га (У), масса зерна с колоса, г (М1), число зерен в колосе, шт (ЧЗ); масса 1000 зерен, г (МТЗ); масса колоса с семенами, г (М3), количество колосков в колосе, шт (КК); вегетативной части растения – высота растения, см (Н), масса растения, г (М2), масса стебля, г (М5), масса половы колоса, г (М4), длина колоса, см (ДК), длина верхнего междоузлия, см (ДВМ), длина нижнего междоузлия, см (ДН) и толщина второго междоузлия, мм (ТС-2М).

Генетические корреляции (rg) признака толщина соломины второго междоузлия (ТС-2М) с признаками генеративной, вегетативной части растения рассчитывали по срокам посева в 2008-2009 годах. Расчет коэффициента корреляции проводили в программе Statistica по средним значениям количественных признаков по каждому образцу.

Результаты исследований. Нами были изучены генетические корреляции признака ТС-2М с основными генеративными, вегетативными признаками у сортов и СЛ пшеницы озимой по годам исследований (табл.1-4).

Таблица №1
Генетические корреляции (rg) признака толщина соломины второго междоузлия (ТС-2М) с основными генеративными признаками у сортов и селекционных линий пшеницы озимой по срокам посева (2008 г.)
ПризнакиТС-2М
весь массив по СП-1 (оптимальный)весь массив по СП-2 (поздний)весь массив по СП-1 и СП-2
У0,180,030,16
М10,63*0,44*0,46*
M30,62*0,48*0,47*
КЗ0,44*0,31*0,35*
МТЗ0,49*0,34*0,33*
КК0,50*0,45*0,41*
* - rg достоверный

Анализ rg по срокам посева по всему массиву показал, что в оптимальном сроке посева (СП-1) уровень генетических связей ТС-2М с основными генеративными признаками был значительно выше, чем в позднем сроке посева (СП-2). Достаточно высокие rg ТС-2М были отмечены с М1, М3, МТЗ. Аналогичная картина прослеживалась и в 2009 году (табл.2). Именно по массе зерна с колоса (М1) генетические корреляции носили высокий, системный и стабильный характер, как по срокам посева, так и по годам исследований. Это говорит о том, что отбор продуктивных генотипов, используя признак ТС-2М, на ранних этапах селекции будет очень эффективен.

В опытах 2008-2009 гг. тесные генетические связи с толщиной соломины имели также и основные признаки продуктивности М1 и М3. Так, в 2008 году в оптимальном сроке посева уровень rg был по М1 – 0,63*, М3 – 0,62*, в позднем соответственно – 0,44*, 0,48*. В 2009 году в СП-1 (ранний) по М1 – 0,53*, М3 – 0,54*; в СП-2 (поздний) – 0,37*; 0,38*. Отмечено по двум годам исследований заметное снижение генетических связей ТС-2М с М1 и М3 в более поздних сроках посева.

Достаточно тесные генетические корреляции ТС-2М наблюдались и с другими признаками, такими как количество зерен в колосе (КЗ) и количество колосков в колосе (КК) и по срокам посева, и по годам исследований (табл.1,2).

Таблица №2
Генетические корреляции (rg) признака толщина соломины второго междоузлия (ТС-2М) с основными генеративными признаками у сортов и селекционных линий пшеницы озимой по срокам посева в 2009 году
ПризнакиТС-2М
весь масcив по СП-1(ранний)весь массив по СП-2 (поздний)весь массив по СП-1 и СП-2
У0,080,36*0,21*
М10,53*0,37*0,42*
M30,54*0,38*0,44*
КЗ0,43*0,19*0,30*
МТЗ0,23*0,30*0,24*
КК0,45*0,34*0,42*
* - rg достоверный

Следует отметить, что по этим признакам наблюдалось заметное снижение генетических связей ТС-2М с КЗ и КК в более поздних сроках посева по отношению к ранним и оптимальным. Объясняется это, по-видимому, тем, что в поздних сроках посева у озимой пшеницы не полностью реализуется признак ТС-2М и генетические связи ТС-2М слабеют, что нехарактерно по отношению к другим генеративным признакам как в раннем, так и оптимальном сроках посева, когда в этих сроках признак ТС-2М реализуется полностью.

Положительные генетические корреляции ТС-2М, от слабых до средних и сильных, наблюдались и с рядом вегетативных признаков озимой пшеницы.

Таблица №3
Генетические корреляции (rg) признака толщина соломины второго междоузлия (ТС-2М) с основными вегетативными признаками у сортов и селекционных линий озимой пшеницы (2008 г.)
ПризнакиТС-2М
весь массив по СП-1 (оптимальный)весь массив по СП-2 (поздний)весь массив по СП-1 и СП-2
Н0,27*0,29*0,24*
КМ-0,010,120,07
ДВМ0,23*0,19*0,20*
ДНМ-0,080,15*0,10
ДК0,34*0,30*0,29*
М20,62*0,52*0,47*
М50,50*0,50*0,39*
М40,34*0,36*0,27*
* - rg достоверный

Средние стабильные генетические корреляции ТС-2М по годам исследований и срокам посева наблюдались с такими признаками как высота растений (Н) (0,27*; 0,31*); длина верхнего междоузлия (ДВМ) (0,23*; 0,19*); длина колоса (ДК) (0,22*; 0,44*); масса растения (М2) (0,45*; 0,62*); масса стебля (М5) (0,45*; 0,57*); масса половы (М4) (0,26*; 0,44*). Наиболее сильные генетические связи ТС-2М отмечены с массой стебля и массой всего растения.

Таблица №4
Генетические (rg) корреляции признака толщина соломины 2-го междоузлия (ТС-2М) с основными вегетативными признаками у сортов и селекционных линий пшеницы озимой по срокам посева у 2009 году
ПризнакиТС-2М
весь масcив по СП-1(ранний)весь массив по СП-2 (поздний)весь массив по СП-1 и СП-2
Н0,30*0,31*0,32*
КМ-0,23*-0,42*-0,31*
ДВМ0,26*0,25*0,24*
ДНМ0,080,130,15*
ДК0,44*0,22*0,33*
М20,61*0,45*0,51*
М50,57*0,45*0,49*
М40,44*0,26*0,36*
* - rg достоверный

Эта особенность может быть использована в отборах на устойчивость к полеганию, потому как растение с большей массой будет иметь более повышенную толщину 2-го междоузлия и лучше будет противостоять стеблевому полеганию. По годам исследований генетические корреляции ТС-2М с вегетативными признаками практически не изменялись, изменения в сторону уменьшения отмечены только по срокам посева и по отдельным признакам, таким как длина верхнего колосонесущего междоузлия (ДВМ) и длина колоса (ДК). Достаточно тесные генетические корреляции в эксперименте по годам исследований наблюдались между ТС-2М и массой стебля, причем уровень их не зависел от сроков посева. Это говорит о том, что отборы по этим признакам на ранних этапах селекции будут эффективны как в раннем, в позднем так и в оптимальном сроках посева.

Выводы. На основании проведенных исследований по изучению генетических корреляций (rg) признака толщина соломины 2-го междоузлия (ТС-2М) сортов рабочей коллекции и селекционных линий озимой пшеницы по срокам посева и по годам исследований можно сделать следующие выводы.

1. Генетические корреляции между признаками толщина соломины 2-го междоузлия (ТС-2М) и масса зерна с колоса (М1) носили высокий, системный и стабильный характер как по срокам посева, так и по годам исследований. Это говорит о том, что отбор продуктивных генотипов с использованием признака ТС-2М на ранних этапах селекции будет очень эффективен.

2. Отмечена общая тенденция по двум годам исследований к снижению генетических связей между ТС-2М и некоторыми генеративными (М1, M3, КЗ, КК) и вегетативными (ДВМ, ДК, М2, М4) признаками в более поздних сроках посева.

3. Тесные генетические корреляции в эксперименте по годам исследований наблюдались между ТС-2М и массой стебля (М5), причем уровень их не зависел от сроков посева. Это говорит о том, что отборы по этим признакам на ранних этапах селекции будут эффективны при любых сроках посева.

Проведение исследований по анализу генетических корреляций признака толщина соломины 2-го междоузлия (ТС-2М) с признаками генеративной и вегетативной части растения повышает эффективность и достоверность отбора на продуктивность у озимой пшеницы на ранних этапах селекции. Уровень генетических корреляций подтверждает ранее сделанный нами вывод о том, что независимо от срока посева генотипы озимой пшеницы с более толстой соломиной второго междоузлия всегда будут формировать растения с более повышенными значениями генеративных и вегетативных признаков.

      СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
  • Вавилов Н.И. Научные основы селекции пшеницы.// В сб. Избранные соч. Селекция и генетика.-изд.Колос.-1966.- с.320-493.
  • Тищенко В. Н., Чекалин Н.М. Генетические основы адаптивной селекции озимой пшеницы. // Монография.- Полтава. –2005.–243 с.
  • Тетерятченко К. Г., Гбордзи К. Сортовая специфичность адаптационных систем мягкой озимой и яровой пшеницы, определяющих устойчивость к полеганию, продуктивность и засухоустойчивость. // Селекция и урожай полевых культур, сборник научных трудов, том 310, Харьков. - 1984. – С. 7-14.
Поделиться: