Селекция и генетика овса:
Направление селекции

автор:

У селекції вівса розрізняють чотири основних напрямки: кормове зернове, харчове зернове, кормове укісне і пасовищне. У зв’язку з цим задачі селекції різноманітні. Загальні вимоги до сортів, що вирощуються на зерно:

  • висока врожайність зерна і пластичність;
  • здатність давати стабільний врожай по роках;
  • низький відсоток плівок, подвійних і порожніх зерен;
  • скоростиглість;
  • стійкість до вилягання стебла, осипання зерна, ураження хворобами і шкідниками;
  • гарні кормові і круп’яні якості;
  • стійкість до несприятливих абіотічних факторів.

Ці показники повинні бути властиві сортам інтенсивного типу. Крім того, мають місце специфічні вимоги. При кормовому зерновому напрямку звертають увагу на підвищений вміст білка і жиру в зерні, амінокислотний склад білка, у харчовому зерновому — на крупність, виповненність, вирівнюванність зерна, підвищений вміст білка і низький — жиру, щоб при збереженні зерно не згіркнуло внаслідок окислювання жирів.

При кормовому укісному напрямку основні вимоги — високий врожай зеленої маси з високим вмістом білка, гарна облистяність. підвищений коефіцієнт розмноження. У цьому випадку бажані сорти дрібнозерні. Для пасовища потрібні сорти, стійкі до витоптування худобою, що швидко відростають після згодовування і дрібнозерні.

Для правильної організації селекційної роботи необхідно визначити головні ознаки, по яких вона буде проводитися, стосовно до конкретних грунтово-кліматичних і технологічних умов, оскільки вимоги до сорту можуть швидко змінюватися.

В Україні велика шкода посівам вівса наносять корончаста і стеблова іржа, види сажки, бактеріоз, вірусні хвороби. Для сівозмін з великим насиченням зерновими культурами одна з головних проблем — створення нематодостійких сортів.

Останнім часом велика увага приділяється розвиткові робіт з голозерним вівсом з метою створення сортів, зерно яких придатне для відгодівлі птаха, свиней і для використання в харчовій промисловості.

Врожайність

Головна вимога, пропонована до нового сорту, — висока врожайність, що залежить від комплексу ознак і властивостей рослин і умов вирощування. Вважають, що небажано підвищувати врожайність за рахунок збільшення кущистості, тому що це призведе до збільшення вегетаційного періоду, нерівномірності дозрівання, невирівнянності зерен й інших небажаних явищ. У виробничих умовах кущистість не перевищує 1,3 і досягає 5—7 продуктивних гілок у розріджених посівах.

Продуктивність волоті — один з головних показників, від якого залежить врожайність. Вона складається з числа зерен у волоті і маси 1000 зерен. Кількість зерен у волоті — стабільна сортова ознака. У межах колоска існують великі розходження по масі одного зерна, що веде до невирівнянності зерен. Визнано оптимальним виводити сорти з двома зернами в колоску. Виходячи з цього, врожайність вівса повинна підвищуватися, в першу чергу, за рахунок числа колосків у волоті, їх озерненності і маси 1000 зерен. Перевагу варто віддавати напівстиснутій формі волоті (у волоті при врожайності 2—2,5 т/га і нормі висіву 6 млн. зерен на 1 га нараховується 35—45 колосків). На високому агрофоні волоть здатна давати 100—120 колосків.

Однак, однобічний добір на продуктивність волоті може призвести до збільшення висоти рослин і тривалості вегетаційного періоду. Для запобігання цього підвищують збиральний індекс, тобто збільшують вихід зерна у врожаї біологічної маси.

З біологічних показників при селекції на підвищення врожайності найбільше значення мають виживаність рослин, висока інтенсивність фотосинтезу, стійкість до несприятливих умов навколишнього середовища й ін.

Стійкість до вилягання

Одночасно з добором на підвищення продуктивності проводять добір на стійкість до вилягання стебла. Селекція на цю ознаку в основному ведеться на укорочення стебла і збільшення збирального індексу. На стійкість до вилягання рослини також впливають міцність і пружність стебла, товщина і довжина нижніх міжвузлів, ступінь розвитку вторинної кореневої системи, форма волоті (краща напівстиснута або розкидиста). Донорами стійкості до вилягання можуть бути сорти Астор, Гамбо, Обрій, Кировський й ін. Сорт Riti (Фінляндія) високорослий, але також стійкий до вилягання.

Поліпшення якості зерна

Сорти вівса повинні володіти вирівняним, великим, низькоплівчастим зерном товстоплідного типу, підвищеним вмістом білка і незамінних амінокислот. У значній мірі, погіршують його якість підвищена плівчастість і подвійні зерна. За даними ВІР, кількість білка в зерні у сортів вівса коливається від 12,5 до 18,6%, а вміст лізину в білку — від 3,2 до 5%.

За якістю білка овес займає чинне місце серед зернових культур, оскільки 80% протеїну в нього представлено альбумінами і глобулінами, добре розчинними у воді й здатними утримувати велику кількість лізину. Високобілкові форми вівса, як і інших зернових культур, мають знижену врожайність. Проте генетичні дослідження і селекційна практика свідчать про можливості сполучення в одному сорті високої врожайності і підвищеного вмісту білка в зерні.

У США для підвищення білковості зерна використовують високобілкові форми вівсюга середньоземноморського. Найбільша кількість білка відзначається, коли вівсюг використовують при гібридизації як материнську форму. Підвищення білковості також спостерігається при схрещуванні голозерних і плівчастих форм. Джерелом високої білковості можуть бути сорти американського континенту. Підвищеним вмістом білку і лізину характеризуються сорти: Друг, Кіровський, Надійний, Скоростиглий (Росія); Арроу, Марино, Майор (Нідерланди); Ройал Худоба, Гартон 748 (Великобританія), Фрезер і Кебот (Канада), Галанд, Дэл, Патмен, Оти (США); Арнольд і Агриппа (ФРН), Діаманті Р-31 (Мексика), Юй-Май і Чайниз (Китай) та ін.

Вихідний матеріал

Основне джерело вихідного матеріалу для селекції вівса — світова колекція ВІР (Росія), Національний центр генетичних ресурсів рослин України та інші генобанки культурних рослин і їх диких співродичів. Дотепер величезне значення в селекції мають місцеві (аборигенні) сорти, що культивуються здавна у тій або іншій місцевості. У результаті природного і штучного добору вони добре пристосовані до місцевих умов. Більшість місцевих форм мають низькоплівчасте зерно тонкоплідного типу, ніжну соломину, але вони хитливі до вилягання, не відповідають вимогам, пропонованим до сортів інтенсивного типу. Місцеві сорти раніше широко використовувалися селекціонерами для індивідуального або масового добору.

В останні роки зріс інтерес до диких видів, особливо при селекції на посухостійкість, якість зерна і стійкість до хвороб. Зерно диких видів відрізняється значним вмістом білка. Так, середня кількість білка в зерні вівсюга звичайного — 19,8—21,1%, вівсюга південного — 21—22%, а у зразків вівсюга середньоземноморського (к-13, к-14, к-15) — 23—25% білка і до 9% жиру. Практично не вивчені багаторічні, а також диплоїдні і тетраплоїдні види вівса, що цікаві для селекції на зелений корм і випас і як донори комплексної стійкості до грибкових хвороб і для підвищення зимостійкості озимого вівса.

Цінними властивостями володіють зразки вівса візантійського, котрі дуже поліморфні за морфологічними та біологічними ознакамі. Серед них зустрічаються крупнозерні форми з Алжиру і Марокко, скоростиглі зразки з Палестини й Індії, пізньостиглі і напівозимі форми із Сирії і країн Малої Азії й ін.

Багато форм мають комплексний імунітет до грибкових хвороб, слугують гарними компонентами для схрещувань із високопродуктивними, але неімунними сортами вівса посівного. Прикладом може слугувати родовід найбільш розповсюдженого сорту в Росії Льговський 1026, що виведений шляхом гібридизації сорту Победа зі зразком № 225, отриманим від схрещування вівса візантійського із сортом вівса посівного Гігант.

Існують форми вівса візантійського з виповненою соломиною, стійкі до вилягання і посухи. У селекції на стійкість до осипання становлять інтерес голозерні, а також «полбяні» форми вівса, що мають міцне зчленування квіток у колоску. Вони поширені в Поволжі, Прикам’ї, Вірменії, Грузії та в інших районах. Деякі місцеві голозерні форми з Росії, Китаю, Монголії містять до 30 % білка.

Велике значення як вихідний матеріал мають кращі комерційні сорти вітчизняної і закордонної селекції, що характеризуються високою екологічною пластичністю та належать до сортів інтенсивного типу: Астор, Гамбо, Ристо, Сельма й ін.

Індуковані і спонтанні мутанти мають величезні резерви для селекції вівса практично всіх напрямів. У вівса зустрічаються гігантські мутанти, наприклад, виявлені на початку XX сторіччя С.И.Жегаловим на селекційній станції ТСХА. Такі мутанти використовуються селекціонерами. Зокрема, сорт озимого вівса Таджицький 50 отриманий масовим добором з австралійського зразка, що має мутантне походження. За осінньої сівби і поливу даний сорт здатний накопичувати понад 100 т зеленої маси на 1 га.

Невикористаним резервом у селекції вівса є анеуплоїди. У зв’язку з гексаплоїдної природою комерційних сортів моносоміки і трисоміки в багатьох випадках виявляються плідними і мають деякі переваги за господарсько корисними ознаками.