Получение качественно нового исходного

МАСЛИЧНЫЕ КУЛЬТУРЫ.
Научно-технический бюллетень
Всероссийского научно-исследовательского
института масличных культур
2006, вып. 2 (135)
Ю. А. Лебедовский,
научный сотрудник
ГНУ ВНИИ масличных культур
ПОЛУЧЕНИЕ НОВОГО ИСХОДНОГО СЕЛЕКЦИОННОГО
МАТЕРИАЛА ПОДСОЛНЕЧНИКА МЕТОДОМ МЕЖСОРТОВОЙ ГИБРИДИЗАЦИИ
УДК 633.854.78:631.52
Введение. В условиях современных рыночных отношений возрастает потребность
в новых, более продуктивных и конкурентоспособных сортов и гибридов подсолнечника.
Поэтому селекционным учреждениям приходится постоянно работать над созданием качественно новых форм подсолнечника [1]. Создание на их основе и внедрение в производство новых сортов и гибридов позволит значительно повысить экономическую
эффективность возделывания подсолнечника [1, 2, 6]. Создание высокопродуктивного
исходного материала, обладающего новыми сочетаниями хозяйственно ценных признаков, является главным направлением в селекции этой культуры [1, 2, 9]. Мы считаем,
что такой селекционный материал, обладающий всеми хозяйственно ценными качествами лучших высокопродуктивных форм, будет обладать также повышенной урожайностью
и послужит основой для выведения новых высокопродуктивных конкурентоспособных
сортов и гибридов подсолнечника [1, 2, 3, 7, 8].
В течение нескольких лет нами были проведены серии опытов по получению
высокопродуктивного исходного селекционного материала подсолнечника методом межсортовых скрещиваний между коммерческими сортами. В результате были получены и
изучены новые межсортовые гибридные комбинации, из которых были выделены наиболее перспективные межсортовые гибриды подсолнечника (МСГ).
Основным этапом исследований было проведение межсортовых скрещиваний
между наиболее продуктивными и совпадающими по фазе цветения сортами, относящимися к различным типам подсолнечника – масличному и межеумочному – Флагманом и
Лакомкой. Основные две пары признаков этих сортов – высокая масличность Флагмана и
его мелкие семянки, а так же крупноплодность и более низкая масличность Лакомки использовались нами в качестве маркерных признаков для идентификации гибридности
полученного в результате потомства.
Материал и методика исследований. В качестве исходного материала для проведения экспериментов нами были выделены 12 образцов высокомасличного сорта Флагман из питомника первого года изучения (2000 г.) и сформированы 13 образцов
кондитерского сорта Лакомка. Подобранные сортообразцы Лакомки и Флагмана были
посеяны чередующимися делянками на пространственно-изолированном участке для
проведения межсортовых скрещиваний. В результате нами были получены 4 гибридные
комбинации: Лакомка х Флагман (ЛФ), Флагман х Лакомка (ФЛ), полученные при свободном цветении (С.Ц.) и Лакомка х Флагман (ЛФ), Флагман х Лакомка (ФЛ), полученные под рукавами путем принудительных парных скрещиваний (ПС). Методика
проведения парных скрещиваний заключается в выборе пар растений, максимально совпавших по фазе цветения, изолировании их марлевым рукавом до начала раскрывания
цветков и появления пыльцы и искусственном опылении друг с другом в течение всего
периода цветения не менее трех раз.
На следующий год методом объединения лучших семей гибридных комбинаций
ЛФ и ФЛ, полученных при свободном цветении, были составлены смеси семян для размножения на пространственно-изолированных участках и получения второго гибридного
поколения, из которых были оставлены резервы семян для проведения испытаний. Параллельно были составлены смеси семян для проведения испытаний гибридных комбинаций ЛФ и ФЛ, полученных путем принудительных парных скрещиваний.
20
Результаты исследований. Результаты конкурсного сортоиспытания гибридных
комбинаций ЛФ и ФЛ, полученных при различных способах опыления, и исходных родительских сортов Лакомка и Флагман по двум годам приведены далее в таблице 1:
Таблица 1 – Результаты испытания межсортовых гибридов подсолнечника (МСГ) F1
ВНИИМК, КСИ, 2002-2003 гг.
Сорт,
гибрид
ЛФ (СЦ)
ФЛ (СЦ)
ЛФ (ПС)
ФЛ (ПС)
Флагман
Лакомка
К- Юбилейный 60
НСР05
Вегетационный
период,
дни
Высо-та
растений,
см
Масса
1000
семянок, г
Масличность
абс. сухих
семянок, %
Урожайность
семянок,
т/га
Сбор
масла
89
89
89
89
92
87
181
177
215
212
189
176
74,6
65,9
70,1
67,2
58,2
85,7
50,7
53,3
53,0
52,9
54,2
49,0
3,53
3,50
3,39
3,33
3,46
3,44
1,60
1,67
1,61
1,59
1,69
1,52
102
106
103
101
108
97
92
192
56,7
52,1
3,36
1,57
100
т/га
%
0,12
По данным конкурсного сортоиспытания все полученные гибридные комбинации по продолжительности вегетационного периода имеют одинаковый показатель и
занимают промежуточное положение между исходными родительскими сортами, созревая на 4 дня раньше контроля. Гибридные комбинации, полученные при свободном
цветении, уступают по высоте растений контролю на 11-14 см. Растения гибридных
комбинаций, полученные путем принудительных скрещиваний, выше исходных родительских сортов и контроля на 20-40 см. Признаки крупноплодности и масличности по
материнской форме наиболее четко передаются у гибридных комбинаций, полученных
при свободном цветении, тогда как у гибридов, полученных путем принудительных парных скрещиваний, различия менее значимы. По показателю массы 1000 семянок все
гибриды занимает промежуточное положение между родительскими сортами, превышая
контроль. Масличность семянок у всех гибридных комбинаций, кроме ЛФ (СЦ), больше
наследуется по высокомасличному Флагману, незначительно ему уступая и превышая
контроль. Масличность семянок ЛФ (СЦ) наследуется больше по Лакомке, незначительно превышая ее, и уступает контролю. Наиболее крупноплодной оказалась гибридная комбинация ЛФ (СЦ), а самой высокомасличной комбинация ФЛ (СЦ). По
урожайности семянок межсортовые гибриды, полученные при свободном цветении, превысили родительские сорта на 0,08 т/га и контроль на 0,15 т/га, наиболее продуктивной
оказалась ЛФ (СЦ), тогда как межсортовые гибриды, полученные методом принудительных парных скрещиваний, уступили по урожайности семянок родительским сортам
на 0,09 т/га, а комбинация ФЛ (ПС) уступила контролю на 0,03 т/га. По сбору масла с
гектара все гибриды превысили контроль и заняли промежуточное положение между
родительскими сортами, наиболее продуктивным оказался Флагман, превысивший контроль на 8%, а из полученных гибридов комбинация ФЛ (СЦ), превысившая контроль на
6%. Сорт Лакомка незначительно уступил контролю по сбору масла на 3%. Парные
скрещивания использовались как маркерные для идентификации уровня гибридности
потомства, полученного при свободном цветении, который оказался на таком же высоком уровне, как и при принудительных скрещиваниях.
В дальнейшем работа велась с гибридными комбинациями, полученными при
свободном цветении. В 2003 году нами были проведены испытания первого и второго
гибридных поколений ЛФ и ФЛ, полученных при свободном цветении, результаты которых приведены в таблице 2.
Полученные межсортовые гибридные комбинации по продолжительности вегетационного периода занимали промежуточное положение по отношению к исходным родительским сортам и созрели на 1-3 дня раньше контроля. Во втором гибридном
поколении наблюдается увеличение продолжительности вегетационного периода на
21
1 день у комбинации ФЛ и уменьшение его на 1 день у комбинации ЛФ, а так же совпадение продолжительности вегетации обеих гибридных комбинаций. По высоте растений
гибриды ЛФ были ближе к Лакомке, а гибриды ФЛ оказались еще ниже. Все гибриды по
высоте растений оказались ниже контроля. Наблюдается существенное уменьшение высоты растений во втором гибридном поколении в комбинации ФЛ на 20 см по сравнению
с контролем. По массе 1000 семянок гибриды занимали промежуточное положение между родительскими сортами и превышали контроль. Масса 1000 семянок в первом гибридном поколении четко наследуется по материнской форме, а во втором занимает
промежуточное положение между родительскими сортами и выравнивается в обеих гибридных комбинациях. Наблюдается уменьшение массы 1000 семянок во втором гибридном поколении в обеих комбинациях ЛФ и ФЛ. Масличность абсолютно сухих семянок у
всех комбинаций заметно возрастает во втором гибридном поколении, приближаясь к
родительскому Флагману, и превосходит контроль на 2-3 %. Урожайность семянок гибридов ЛФ во втором поколении снижается, уступая Флагману, но остается выше контроля, а урожайность семянок ФЛ, наоборот, значительно увеличивается, существенно
превышая все остальные гибриды, родительские сорта и контроль. Сбор масла гибридов
ЛФ несколько снизился во втором гибридном поколении, уступая Флагману, но превысил
Лакомку на 8% и контроль на 2%, тогда как сбор масла гибридов ФЛ, наоборот, значительно возрос, превышая все гибридные комбинации, в том числе на 11% контроль и на
2% родительский сорт Флагман.
Таблица 2 – Результаты испытания МСГ подсолнечника разных гибридных поколений
ВНИИМК, КСИ, 2003 г.
Сорт,
гибрид
ЛФ F1
ЛФ F2
ФЛ F1
ФЛ F2
Флагман
Лакомка
К- Юбилейный 60
НСР 05
Вегетацион-ный
период,
дни
91
90
89
90
92
89
Высота
растений,
см
149
145
142
136
155
147
Масса
1000
семянок, г
84,4
71,0
72,0
70,4
61,4
93,1
Масличность
абс. сухих
семянок, %
50,2
51,1
52,2
53,3
53,5
47,4
Урожайность
семянок,
т/га
3,73
3,62
3,66
3,75
3,65
3,56
Сбор
масла
т/га
%
1,68
1,66
1,72
1,80
1,76
1,52
104
102
106
111
109
94
92
156
61,0
50,9
3,55
1,62
100
0,12
Наиболее продуктивной является гибридная комбинация ФЛ, причем ЛФ наиболее продуктивна в первом поколении, а ФЛ во втором. Наблюдается доминирование
признака высокомасличности во втором поколении в обеих гибридных комбинациях.
Данные свидетельствуют о проявлении эффекта гетерозиса во втором поколении гибридной комбинации ФЛ.
Выводы. На основании проведенной межсортовой гибридизации Лакомки и Флагмана нами были сделаны следующие выводы:
1. Использование для скрещивания сортов подсолнечника Флагман и Лакомка,
резко отличающихся по двум парам признаков (массе 1000 семянок и масличности) позволило сделать вывод о том, что при посеве чередующимися рядами и свободном цветении степень гибридизации была на таком же высоком уровне, как и при
принудительных парных скрещиваниях.
2. Изучение межсортовых гибридов подсолнечника, полученных от скрещивания
сортов Лакомка и Флагман (прямых и обратных) в селекционных питомниках позволяет
говорить о наличии эффекта гетерозиса не только в первом, но и во втором гибридном
поколении. Существенные отличия по комплексу хозяйственно ценных признаков между
прямыми и обратными скрещиваниями, отмеченные в первом поколении, во втором гибридном поколении отсутствовали.
22
3.Из полученного в результате межсортовой гибридизации Лакомки и Флагмана
селекционного материала после испытания в питомниках первого и второго годов изучения в 2005 г. был сформирован питомник направленного переопыления. Выделено 6
новых селекционных сортов, которые будут испытываться в питомниках конкурсного
сортоиспытания с 2006 г.
Литература
1. Бородин С. Г. Селекция и семеноводство сортов – популяций подсолнечника //
Дис. на соиск. уч. ст. д. с.-х. наук. – Краснодар, 2002.
2. Бородин С. Г., Суровикин В. Н., Децына А. А. Селекция сортов-популяций подсолнечника на высокую продуктивность во ВНИИМК // Научн.-техн. бюл. ВНИИМК. –
Краснодар, 1996. – Вып. 117. – С. 6-12.
3. Воскобойник Л. К. Гетерозисная селекция подсолнечника // Бюл. НТИ по масличным культурам. – Краснодар, 1977. – Вып. 3. – С. 17-19.
4. Губин И. А. Новое в межсортовой гибридизации подсолнечника // Материалы
VII международной конференции по подсолнечнику (Краснодар 27 июня–3 июля 1976 г.)
– М.: Колос, 1978. – С. 172-175.
5. Гундаев А. И. Основные принципы селекции подсолнечника // Генетические
основы селекции растений. – М.: Наука, 1971. – С. 417-465.
6. Мякушко Ю. П. Межсортовые переопыления подсолнечника в связи с избирательностью при оплодотворении // Дис. на соиск. уч. степ. к. с.-х. наук.- Краснодар,
1955.
7. Морозов В. К. Селекция подсолнечника на крупность семянок // Научные труды. – М.: Россельхозиздат, 1965. – С. 40-50.
8. Пустовойт В. С. Подсолнечник // Монография. – М.: Колос, 1975.
9. Fick G. N., G. Robbelen, R. K. Downey and A. Ashri (Editors) Sunflower // Oil crops
of the world. – Mc Graw-Hill. – New York, NY, 1989. – P. 301-318.
23