Н.И. Зайцев, С.С. Фролов, СЕЛЕКЦИЯ И

ISSN 0202-5493.МАСЛИЧНЫЕ КУЛЬТУРЫ.
Научно-технический бюллетень Всероссийского
научно-исследовательского института масличных
культур. Вып.2 (148-149), 2011
________________________________________________
_________________________________________________________________________________
Н.И. Зайцев,
директор, кандидат сельскохозяйственных наук
С.С. Фролов,
зам. директора по научной работе
ГНУ Армавирская опытная станция
ВНИИ масличных культур
Россия, 352925, г. Армавир, пос. ВНИИМК
тел./факс: (86137) 3-13-76,
e-mail: [email protected]
СЕЛЕКЦИЯ И СЕМЕНОВОДСТВО
ГИБРИДОВ ПОДСОЛНЕЧНИКА
НА АРМАВИРСКОЙ ОПЫТНОЙ
СТАНЦИИ ВНИИМК
Ключевые слова: Подсолнечник, селекция,
семеноводство, гибриды, линии
УДК 633.854.78:631.52
Поисковые исследования по гетерозисной
селекции подсолнечника на Армавирской
опытной станции ВНИИМК начались в
1966 г. под руководством И.Ф. Мамонова.
Полномаштабные работы были развернуты
М.И. Черженцевой с 1973 г.
Работа проводилась по нескольким направлениям: создание тонколузжистых линий
с высокой комбинационной способностью по
урожайности и масличности семян; создание
линий, устойчивых к заразихе и ложной мучнистой росе; получение самоопыленных линий, отзывчивых на высокие дозы удобрений
в условиях орошения; создание раннеспелых
гибридов. За пять лет было получено и исследовано более трех тысяч линий. За период
1973-1978 гг. в питомнике тест-гибридов было
испытанно 1300 гибридов. Превышение урожайности лучших гибридов над стандартом,
Армавирский 3497 составляло от 14 до 43,5 %.
Гибридные семена получали с помощью химической кастрации материнских растений
при принудительном опылении.
В конце 70-х годов прошлого столетия в
связи с решением руководства института о
целесообразности концентрации гибридной
селекции подсолнечника на Казахской опытной станции работы в Армавире были свернуты.
В середине 80-х годов исследования по гибридному подсолнечнику на Армавирской
опытной станции ВНИИМК были возобновлены. За короткое время создается большой
фонд константных самоопыленных линий для
создания гибридов различного направления,
изучаются методические вопросы практической селекции линий, создаются ЦМСаналоги материнских линий, а также линийвосстановителей фертильности пыльцы. В
широких масштабах проведена оценка комбинационной способности линий и их оценка на
устойчивость к основным болезням. Все создаваемые линии проходят двойную оценку
на устойчивость к заразихе: в полевых условиях на инфицированном участке и в осеннезимний период при искусственном заражении
в теплице. К середине 90-х годов коллекция
самоопыленных линий насчитывала более
1500 номеров, из них 360 материнских и 1140
отцовских форм. По лучшим материнским
формам были созданы стерильные аналоги.
Примерно к этому же периоду относится
появление на Юге России нового заболевания
подсолнечника – фомопсиса. В годы массового его проявления урожайность сортов и гибридов в зависимости от степени поражения
снижалась на 30-50 %. В связи с этим была
проведена ревизия всего селекционного материала на предмет устойчивости к фомопсису.
В годы эпифитотий было выбраковано 8090 % линейного селекционного материала,
неустойчивого к патогену. Были оставлены
лишь полностью толерантные или имевшие
слабую степень поражения номера.
В результате наблюдений за характером
поражения растений фомопсисом было отмечено, что в меньшей степени поражались номера, сохраняющие в фазе созревания
зеленый стебель с прочными клетками ксилемы, имеющие повышенную опушенность в
верхней части стебля и тонкую, быстро высыхающую корзинку.
Начиная с 2008 г., на юге России, как и 80
лет назад, отмечено массовое поражение заразихой сортов и гибридов подсолнечника, в
том числе отселектированных на устойчивость к известным ранее расам растенияпаразита. Для расширения спектра устойчивости селекционного материала подсолнечника
в процессе его тестирования семена новых
агрессивных рас заразихи были собраны в
3
Ставропольском и Краснодарском краях, в Ростовской и Волгоградской областях в 2008 г.
Кроме селекции на устойчивость к заразихе, фомопсису, ложной мучнистой росе и другим болезням, на опытной станции ведется
селекционная работа на скороспелость, повышение масличности, изменение жирнокислотного состава, высокую технологичность,
устойчивость к загущенным посевам, создание крупноплодных гибридов.
Наиболее удачными и перспективными из
созданных на опытной станции линий следует
считать материнские: ВА 93, ВА 6, ВА 4 и ВА
760, а также отцовские ВА 317, ВА 325 и ВА
337 (табл. 1).
Таблица 1
Характеристика самоопыленных
линий подсолнечника
Армавирская ОС ВНИИМК, 2004-2009 гг.
Линия,
сорт
ВегеМасса
МасличВысота
ЛузжиУрожайтаци1000
ность
растестость
ность
онный
семясемяния,
семянок,
семян,
период,
нок,
нок,
см
т/га
%
дни
г
%
ВА 70
стандарт
87
125
44,0
20,3
48,2
0,40
ВА-93
91
124
55,4
22,8
49,2
1,67
ВА-4
89
146
46,4
23,2
48,4
1,67
ВА-6
94
123
57,8
21,8
50,0
1,76
ВА-317
89
135
49,0
22,9
49,2
1,42
ВА-325
87
143
47,4
23,2
48,9
1,46
ВА-337
ВА-760*
90
93
119
127
45,6
49,4
22,1
22,3
49,3
49,5
1,52
1,82
НСР05
Таблица 2
Характеристика простого межлинейного
гибрида подсолнечника Натали
Армавирская ОС ВНИИМК, 2009-2011 гг.
Сорт,
гибрид
0,15
* Находится на рассмотрении в Госсорткомиссии
С конца 90-х годов по настоящее время
специалистами станции создано 12 простых
межлинейных гибридов, 8 из них внесены в
реестр селекционных достижений и 2 гибрида
проходят государственное сортоиспытание.
Каждый последующий гибрид имеет потенциальную урожайность на 2-3 ц/га выше, чем
предыдущий. Так, если первые совместные с
ЦЭБ ВНИИМК гибриды Темп и Квант имели
потенциальную урожайность 3,0-3,2 т/га, то
последние гибриды Медас, Мэлин и Натали
имеют урожайность 3,9-4,2 т/га. Особенностью гибрида Арол является повышенное содержание олеиновой кислоты (до 70 %),
гибриды Барс и Беркут характеризуются высокой масличностью семян (50-51 %), гибрид
Медас имеет эриктоидное расположение листьев и положительно отзывается на загущен-
4
ние посевов до 70-80 тыс. растений на гектар.
Гибрид Мэлин имеет повышенную устойчивость к болезням и высокую семенную продуктивность.
Наибольшую урожайность маслосемян и
выход масла с единицы площади в сочетании
с заразиховыносливостью, устойчивостью к
ложной мучнистой росе и толерантностью к
фомопсису показали гибриды Натали и Альянс Трио, находящиеся в государственном
сортоиспытании. Гибрид Натали создан на
Армавирской опытной станции ВНИИМК,
гибрид Альянс Трио – совместно с центральной экспериментальной базой ВНИИМК и
ООО НПО «Компания “Кубанские семена”».
В конкурсном сортоиспытании по результатам трех лет гибрид Натали, превысил стандарт (иностранный гибрид Арена ПР) по
урожаю семян на 0,28 т/га, близок к стандарту
по срокам созревания и высоте растений
(табл. 2). Гибрид обладает повышенной
устойчивость к полеганию в стрессовых условиях среды, устойчивостью к заразихе и
повышенной толерантностью к фомопсису.
Арена ПР
(контроль)
Натали
НСР05
ВегетаВысота Урожай семян,
ционМаслич- Сбор
растеный
ность, масла,
+/к
ния,
период,
%
т/га
т/га
контсм
дни
ролю
96
198
48,9
3,56
1,57
95
207
3,84
0,24
+0,28
49,1
1,70
0,12
Успех в призводстве ценной гибридной
комбинации в первую очередь зависит от качества семеноводства. Гибридное семеноводство по праву считается наиболее сложным и
трудоемким этапом работы в технологической
цепи создания и внедрения гибридов в производство (Бочковой, 1992).
Сложность семеноводства гибридов и особенно самоопыленных линий связана с высокой концентрацией посевов подсолнечника на
полях сельхозпредприятий, дачных и приусадебных участках; наличием падалицы подсолнечника
в
посевах
других
культур,
лесополосах, на обочинах дорог. В течение
ряда лет нами изучались пути сохранения генетической чистоты семян родительских форм
на участках размножения. Для обеспечения
пространственной изоляции участки размножения размещались на лесных полянах в отдаленной гористой местности, в садах,
виноградниках, посевах кукурузы, клещевины
и других местах. За годы исследований были
проанализированы семена с более чем 60
участков размножения. Наибольшая генетическая чистота семян – 98,7-99,4 % – была получена в 1997-1998 гг. при размещении участков
в гористой местности Мостовского района.
Высокие показатели генетической чистоты
семян (98-99 %) обеспечивало размножение
материала в садах и виноградниках. Одновременно с этим на опытной станции велось первичное
семеноводство с использованием
грунтовых сетчатых изоляторов. Для размножения семян перспективных линий было изготовлено 6 групповых сетчатых изоляторов
общей полезной площадью 360 м2. Групповые
изоляторы показали высокую эффективность,
но вместе с тем себестоимость семян существенно выросла.
В 2006 г. нами предпринята попытка получения семян родительских форм гибридов
подсолнечника на принципах временной изоляции с использованием пленочных укрытий.
Семена высевались в подготовленную с осени
землю в самые ранние сроки, затем из металлических прутьев и полиэтиленовой пленки
устанавливались тоннельные укрытия, которые в середине апреля демонтировались. Генетическая чистота полученных семян
составляла 99,5-99,7 %, Урожайность – 1,51,7 т/га. Себестоимость полученных семян с
1 м2 полезной площади оказалась в 3 раза ниже, чем семян из-под групповых сетчатых
изоляторов. В период с 2008 по 2011 гг. ежегодно с помощью пленочных укрытий получали по 1000-1200 кг семян стерильного
аналога линий с высокой генетической чистотой.
С целью совершенствования вышеуказанного метода были проведены дополнительные
исследования, которые позволили установить
оптимальные сроки и способы посева, варианты проветривания тоннельных укрытий, эффективные
меры
борьбы
с
сорной
растительностью. В результате были определены параметры технологического процесса,
что стало основанием для оформления и подачи заявки на изобретение.
Близким по сути приемом получения генетически чистых семян родительских форм
гибридов в условиях отсутствия необходимой
пространственной изоляции посевов подсолнечника является запатентованный нами ранее
рассадный способ.
В ходе наших исследований установлено,
что растения, выращенные с помощью рассады, зацветают на 15-17 дней раньше самых
ранних посевов. Урожайность семян составляет 0,6-0,7 т/га, генетическая чистота – на
уровне 99,6 %.
Еще одним перспективным направлением
получения генетически чистых семян, изученных нами, является использование сверхпозднего срока посева (начало июля). Период
цветения таких посевов полностью не совпадает с цветением производственных посевов и
падалицы. При этом урожайность семян, в
зависимости от особенностей линий, колеблется в пределах от 0,47 до 0,64 т/га, а их генетическая чистота составляет 99,7- 99,8 %.
С целью гарантированного получения качественных семян самоопыленных линий на
опытной станции ежегодно используются
групповые сетчатые изоляторы, пленочные
укрытия и сверхпоздние посевы. Полученные
высококлассные семена родительских линий
(2,0-2,5 т в год) успешно реализуются в семеноводческие хозяйства Краснодарского и
Ставропольского краев, Ростовской, Волгоградской и Белгородской областей.
Помимо родительских линий станция ежегодно производит 100-150 т гибридных семян
коммерческих гибридов подсолнечника.
Список литературы
Бочковой А.Д. Семеноводство гибридов
подсолнечника // Биология, селекция и возделывание подсолнечника. – М.: Агропромиздат, 1992. – С. 160-163.
5