Агробиологический потенциал и происхождение сорта тритикале озимой Наварра

автор:
источник: ВІСНИК Полтавської державної аграрної академії 2019 №2
У статті наведено результати досліджень зі створення нових високопродуктивних матеріалів тритикале озимого під час використання в селекційному процесі пшениці спельта (Triticum spelta L.). Вихідним матеріалом слугували сорти тритикале ярого Хлібодар харківський та озимого - Розівська 6 і зразок пшениці спельта з передгірських районів Карпат. Гібридне потомство F2–5 аналізували за проявом морфологічних ознак та господарсько-цінних показників. Контрольне сортовипробування відібраних кращих зразків проводили впродовж 2012–2015 рр. У дослідах використовували систематичний метод розміщення ділянок. Облікова площа ділянки становила 10 м². Повторність досліду - чотириразова. Державну науково-технічну експертизу сорту проводили впродовж 2015–2018 рр. у 17 обласних Державних центрах експертизи сортів рослин різних областей України. Для створення сорту Наварра проведено гібридизацію сорту тривидового тритикале Розівська 6 з пшеницею спельта та наступне схрещування гібридів першого покоління з сортом тритикале ярого Хлібодар харківський. За умови використання багаторазового індивідуального добору серед нащадків відібрано зразок 491. Його аналізували в конкурсному сортовипробуванні, де він істотно перевищував середній груповий стандарт за врожайністю (5,97 т/га) та не поступався за вмістом клейковини (21,7%), масою 1000 зерен (47,8 г) та натурою зерна (690 г/л). 2015 р. зразок 491 було передано на Державну науково-технічну експертизу під назвою Наварра. За цей період середня врожайність сорту в зоні Полісся становила 5,46 т/га, що перевищувало середні за зоною показники на 1,0 т/га, а в зоні Лісостепу - 5,26 т/га. Сорт вдало поєднує високу продуктивність із високими показниками якості зерна (вміст білка в зерні - 13,1%, маса 1000 зерен - 48,6 г) та стійкість проти несприятливих чинників навколишнього середовища. За результатами Державної науково-технічної експертизи сорт тритикале озимого Наварра занесено до Державного реєстру сортів рослин, придатних для поширення в Україні в 2019 році і рекомендовано до вирощування в зоні Полісся.

Ключові слова: тритикале озиме, пшениця спельта, гібридизація, сорт, урожайність.

Вступ

Тритикале озиме - синтетичний біологічний рід, штучно створений людиною шляхом об’єднання хромосомних наборів пшениці й жита, що характеризується унікальним поєднанням комплексу господарсько-цінних ознак, зокрема стабільно високим потенціалом урожайності зерна і зеленої маси, високими адаптивними властивостями (підвищеною морозостійкістю, посухостійкістю, толерантністю до засолення та підвищеної кислотності ґрунтового розчину), комплексним імунітетом до грибкових захворювань тощо [1, 7, 10, 17]. Наявність значної кількості переваг, порівняно з батьківськими формами, перетворює цю культуру в потужний фактор стабілізації зернового господарства [12, 15].

Селекційна робота з культурою тритикале широко ведеться в Україні, Польщі, Білорусі, Росії, Канаді, Мексиці, Німеччині та ін. [2, 6, 16]. Значних успіхів у розробці методів селекції культури досягнуто у Краснодарському НДІ СГ ім. П. П. Лук’яненко. У роботах В. Я. Ковтуненко та ін. [8, 9] висвітлено критерії добору та бракування на різних етапах селекційного процесу, за яких створено нові сорти.

У Білорусі селекція тритикале ведеться в Науково-практичному центрі НАН Білорусі із землеробства. Основна програма роботи білоруських селекціонерів В. Н. Буштевича, С. І. Гриба, С. Н. Пономарьова [4, 5] базується на внутрішньовидових та віддалених схрещуваннях за діалельними, топкросними, бекросними та конвергентними схемами та використання різноманіття генетичного матеріалу зібраного з усього світу. У селекційному процесі вони широко використовують і біотехнологічні методи.

У Міжнародному центрі покращення кукурудзи та пшениці (CIMMYT) за створення сортів тритикале ярого до схрещувань широко залучають озимі форми тритикале. Ними розроблено метод селекції на підвищення адаптивності, за якого гібридні популяції від F1 до F7 висівають та оцінюють у різних природно-кліматичних зонах [18, 19, 21].

Незважаючи на значні селекційні досягнення сортів тритикале, що повністю б задовольняли виробника за врожайністю, якістю зерна та адаптивним потенціалом, поки що мало [13, 20]. Тому створення нових високопродуктивних сортів тритикале озимого є актуальним завданням.

Метою наших досліджень було створення високопродуктивних матеріалів тритикале озимого під час за використання в селекційному процесі пшениці спельта. Для досягнення цієї мети поставлено наступні завдання: провести гібридизацію тривидових тритикале та пшениці спельта; відібрати кращі генотипи та оцінити їх за господарсько-цінними показниками.

Матеріали і методи досліджень

Дослідження зі створення та виділення нового сорту тритикале розпочали 2006 р. під керівництвом Ф. М. Парія. Сорт створено в результаті віддаленої гібридизації тривидових тритикале з пшеницею спельта (Triticum spelta L.) та використання багаторазових індивідуальних доборів. Вихідним матеріалом слугували сорти тритикале ярого Хлібодар харківський та озимого - Розівська 6 і зразок пшениці спельта з передгірських районів Карпат. Гібридизацію проводили шляхом кастрації квіток материнської форми і примусового запилення їх пилком батьківської форми. Кастровані колоски материнської форми разом з батьківською поміщали під пергаментний ізолятор. Збір урожаю та обліки продуктивності проводили у фазу повної стиглості.

Гібридне потомство F2–5 аналізували за проявом морфологічних ознак та господарсько-цінних показників, зокрема висота рослин, довжина і забарвлення колосу, щільність колосу, вимолочуваність зерна, маса зерна з головного колосу, маса 1000 зерен, вміст у зерні білка та клейковини і показники якості клейковини, врожайність тощо. Контрольне сортовипробування відібраних кращих зразків проводили впродовж 2012–2015 рр. У дослідженнях використовували систематичний метод розміщення ділянок з обліковою площею 10 м2. Номери розташовували блоками за чотириразової повторності. Густота рослин - 400 тис. шт./га. Усі обліки та спостереження проводили відповідно до «Методики проведення експертизи сортів рослин групи зернових, круп’яних та зернобобових культур на придатність до поширення в Україні» [11]. Достовірність досліджень та суттєвість відмінностей між показниками продуктивності оцінювали за результатами дисперсійного аналізу математичної статистики за використання прикладної програми MS Excel.

Державну науково-технічну експертизу сорту проводили впродовж 2015–2018 рр. у 17 обласних Державних центрах експертизи сортів рослин різних областей України.

Результати досліджень та їх обговорення

Сорт створено методом віддаленої гібридизації тривидових форм тритикале та пшениці спельта з наступними індивідуальними відборами в F2–4 і повторними поліпшуючими відборами в F5–6 за показниками продуктивності та якості зерна (рис.).

За створення нового сорту ставилося на вирішення важливе завдання - підвищення вмісту білка та клейковини в зерні за рахунок інтрогресії в генотип гексаплоїдних тритикале генетичного матеріалу пшениці спельта. Окрім того гібридизація озимих форм з ярими дозволяє спостерігати значне формо-утворення, зокрема високу частку та ступінь трансгресій щодо продуктивності, кущистості, маси зерна з рослин та маси 1000 зерен.

Генотип сорту Наварра поєднує генетичний матеріал сортів тривидових тритикале різного типу розвитку, що створено в селекційних установах розташованих у віддалених еколого-географічних зонах України, зокрема Інституту рослинництва ім. В. Я. Юр’єва НААН та Розівської дослідної станції Інституту зернових культур НААН. Як материнську форму для схрещувань використовували сорт тритикале озимого Розівська 6, який запилювали пилком пшениці спельта. Гібриди першого покоління характеризувалися стерильністю пилку. З метою підвищення фертильності проведено їх схрещування з сортом тритикале ярого Хлібодар харківський.

Гібридне потомство вирізнялося широким генетичним різноманіттям, зокрема розщепленням за висотою рослин, типом розвитку, остистістю та морфологічною будовою колоса, забарвленням рослин тощо. За допомогою багаторазового індивідуального добору відібрано кращі зразки, що аналізували в селекційному розсаднику за проявом господарсько-цінних ознак. Паралельно відібрано типові колосся рослин тритикале і закладено розсадники випробування поколінь 1-го і 2-го року для ведення первинного насінництва. Після жорсткого вибракування сімей за показниками продуктивності, якості зерна та стійкості проти вилягання було відібрано п’ять номерів. Після апробації матеріалів виділили високопродуктивний зразок 491, що аналізували в конкурсному сортовипробуванні.

У процесі досліджень встановлено, що середня врожайність зразка 491 за період конкурсного сортовипробування (2012–2015 рр.) становила 5,97 т/га, що істотно перевищувало середній груповий стандарт (табл. 1).

1. Показники продуктивності зразка 491 за конкурсного сортовипробування в умовах Уманського НУС, 2012–2015 рр.
ПоказникиСередній груповий стандартЗразок 491НІР0,95
Врожайність, т/га5,175,970,22
Висота рослин, см1101024
Вилягання%25,18,2-
бал стійкості57-
Вміст клейковини,%21,521,70,9
Натура зерна, г/л68569032
Маса 1000 зерен, г47,947,82,0

Зразок характеризується високим рівнем прояву господарсько-цінних ознак, зокрема за висотою рослин (102 см) істотно поступається середньому груповому стандарту та суттєво перевищує його за стійкістю проти вилягання. За показниками якості зерна (вміст клейковини 21,7%, натура зерна 690 г/л, маса 1000 зерен 47,8 г) не істотно відрізняється від показників контрольного варіанту. За результатами трирічного конкурсного сортовипробування зразок 491 у 2015 р. передано на Державну науково-технічну експертизу під назвою сорт Наварра.

Апробація сорту тривала впродовж 2015–2018 рр. в 17 областях України. За цей період його середня врожайність у зоні Полісся становила 5,46 т/га, що перевищувало середні за зоною показники на 1,0 т/га (табл. 2).

Сорт вирізняється високими показниками якості зерна, зокрема, вмістом білка - 13,1%, масою 1000 зерен - 48,6 г та характеризується високою стійкістю (8,3–9,0 бали) проти несприятливих чинників навколишнього середовища (осипання, посуха, грибкові захворювання). Серед негативних характеристик сорту необхідно відмітити незначне вилягання (бал стійкості - 6,5).

У зоні Лісостепу врожайність сорту була нижчою і становила 5,29 т/га. Проте зазначимо його вищу стійкість проти несприятливих біотичних та абіотичних чинників навколишнього середовища, яка в цій зоні не поступалася середньому груповому стандарту (8,5–9,0 балів).

2. Показники продуктивності сорту Наварра за результатами Державної науково-технічної експертизи, 2015–2018 рр.
ПоказникЛісостепПолісся
Середнє за зоноюНаварраСереднє за зоноюНаварра
Урожайність, т/га5,595,264,465,46
Стійкість протиосипання8,99,19,18,8
посухи8,58,58,58,8
вилягання8,17,58,66,5
кореневих гнилей9,09,09,19,0
фузаріозу9,09,09,18,5
борошнистої роси9,09,09,19,0
бурої іржі9,09,09,18,3
Висота рослин, см104,493,8112,5114,3
Череззерниця,%12,720,016,612,3
Маса 1000 зерен, г47,848,346,648,6
Вміст білка,%-13,0-13,1

Потрібно зазначити, що в зоні Лісостепу у сорту Наварра зафіксовано зниження висоти рослин до 93,8 см, порівняно з аналогічним показником у зоні Полісся (114,3 см), що позитивно вплинуло на його стійкість проти вилягання (7,5 балів).

За результатами Державної науково-технічної експертизи сорт Наварра занесено до Державного реєстру сортів рослин, придатних для поширення в Україні в 2019 році і рекомендовано до вирощування в зоні Полісся.

Сорт Наварра за рівнем плоїдності відноситься до гексаплоїдних форм (2n=6x=42). Різновидність Erythrospermum. Він належить до середньоранньої групи рослин з вегетаційним періодом 275–280 діб. Вирізняється вирівняним стеблестоєм і рівномірним дозріванням. Кущ напівпрямостоячий, рослини - високі з восковим нальотом. Колос - циліндричний, середньої довжини (11,4 см), нещільний (16,0 шт. колосків/10 см колосового стрижня), у фазу повної стиглості - білого кольору, остистий, неопушений. Зернівка - яйцеподібна, середньої величини, світло-коричневого забарвлення. Тип розвитку - озимий.

Сорт тритикале озимого Наварра може слугувати цінним вихідним матеріалом для подальшого селекційного вдосконалення культури.

Висновки

За умов віддаленої гібридизації тривидових тритикале різного типу розвитку та пшениці спельта створено сорт тритикале озимого Наварра, який занесено до Державного реєстру сортів рослин придатних для поширення в Україні з 2019 р. Сорт характеризується високим вмістом білка (13,0–13,1%), та врожайністю понад 5,0 т/га.

Перспективи подальших досліджень. У процесі створення сорту Наварра отримано низку зразків, що характеризуються високим вмістом білка у зерні. Вони використовуватимуться для отримання нових високопродуктивних сортів культури.

Поделиться: