Конвергентная селекция конопли посевной(Cannabis sativa L.)

Конвергентная селекция
конопли посевной Cannabis sativa и
мексиканского хлопчатника Gossypium hirsutum
для получения смешанных текстильных пряж
С.В.Григорьев,
к.с.-х.н., ведущий научный сотрудник, отдел ГР МПК
Актуальность исследований
Хлопок (переработанное волокно хлопчатника) и лубяное волокно
(переработанное волокно льна, конопли) являются, в соответственной
мере, основными натуральными волокнами для производства одежды
в России.
Статистически значимого выращивания хлопчатника в РФ нет
несмотря на то, что волокна в России ежегодно используется
около 300 тыс. тонн. Это самое востребованное
промышленностью натуральное волокно и ввозится оно из-за
рубежа практически полностью.
Рядом исследований (Герцог Р.О., 1931; Баженов В.И., 1972; Губина С.М.,
Стокозенко В.Г., 2001, 2002; Морыганов А.П., 2000) показано, что смеси
из различного по природе текстильного сырья позволяют придать
готовым изделиям наилучшие теплозащитные, гигроскопические,
физико-мехаические свойства, пористость, снизить истирание,
свойлачиваемость при стирке, усадку при валке и пр. Пряжа из смесей
обладает лучшей прочностью и растяжимостью, а изделия из нее –
хорошей несминаемостью и носкостью.
Смешанные - с использованием волокна конопли и хлопка текстильные
пряжи и вырабатываемые из них ткани, обладают существенными
преимуществами перед однородными более высокой технологичностью их
производства. Объединение в пряже различных по химическим, физикомеханическим, геометрическим, волокон, таких как хлопок и лубяное
волокно, в конечном итоге, придает готовому изделию палитру новых
ценных потребительских качеств, гигиенических и эстетических свойств и
широко практикуется в текстильном производстве.
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
Хлопок-45%
Лубяное
элементаризованное35%
Искусственное-23%
Рисунок
3
Рекомендованный
состав
поликомпонентной текстильной пряжи (по: Морыганов
А.П., 2000; Губина С.М., Стокозенко В.Г., Шапошников
А.Б., 2002)
Промышленные испытания на предприятиях показали (Губина
С.М. и др., 2002), что вложение в многокомпонентую пряжу до
50% котонизированного (элементаризированного) лубяного
волокна не требует существенных изменений в технологии
прядения и беления.
Поперечный разрез пучка
до элементаризации и
после (по Кокшарову
С.А., 2009)
Потери при переработке предлагаемого типа лубяных волокон в пряжи,
составляют 10-20 % и являются в 3 раза более низкими. Выход в угары
при выработке сопоставимы с потерями при прядении хлопка и
составляют 9-13%. Процесс прядения стабилен – обрывистость на 3040% ниже
Однако, в сравнении с другими натуральными волокнами, пенька
имеет невысокую, сходную со стекловолокном эластичность (1,3%).
Проблема создания качественной смешанной пряжи с волокном
конопли состоит в необходимости преодоления высокой
ломкости, грубости, эффективным, но управляемым процессом
освобождения волокна от лигнина, разрушения пектинов и
полисахаридов, которые соединяют эпидермис, колленхиму
(костру), луб, и, частично, – склеивают элементарные волокна
внутри пучков.
Но при этом требуется сохранение прочности элементарного
волокна.
Разброс по длине прядомой пеньки должен быть
значительно снижен и сведен к мажорантной группе
15-45 мм.
Конвергентная селекция
конопли посевной Cannabis sativa и
мексиканского хлопчатника Gossypium hirsutum
для получения смешанных текстильных пряж
Конвергентная селекция придание селекционно-генетическими методами условной
сходности
по некоторым хозяйственно-ценным признакам
отдельным анатомо-морфологически различающимся частям
различных растений
которые неродственны в филогенетическом отношении
с задачами приспособления их (частей) к одному способу
промышленной переработки и использования
(здесь – культур конопли и хлопчатника по геометрическим и
физико-механическим параметрам элементарного волокна).
СТЕПЕНЬ ИЗУЧЕННОСТИ ПРОБЛЕМ
Разносторонние проблемы возделывания конопли на волокно и
пищевое масло, средневолокнистого хлопчатника в России освещены
достаточным числом публикаций. Однако работы были посвящены
лишь одной из представляемых культур и совершенно не
рассматривали смешанной переработки получаемого волокна, что
диктуется современным развитием материаловедения текстильных
производств.
Несмотря на то, что элементаризация конопляного волокна для
смешанных пряж с хлопком разработана и широко применяется в
промышленности достаточно давно (Герцог Р.О., 1931; Гейзер О.,
1932; Laue D., 1995; Sterk B., 1995),
селекционно-биологические проблемы создания
специализированных в данной переработке волокна
селекционных сортов конопли с качественным волокном
текстильного направления, не исследованы в достаточной
степени, или не разработаны совсем
(Таракан Н.И., 1970; Вировец В.Г. и др., 1994; Пашин Е., 1990;
Пявка И., Баранник В., 1990; Справочник коноплевода, 1994;
Нимченко П.В., Сухорада Т.И. , 1996; Сухорада Т.И., 2005; Karus
M., Leson G., 1995; Riddlestone S., 1995).
Ранее не была разработана модель специализированного
сорта конопли (полученире элементарного волокна), не
определен список задач селекции, не был проведен скрининг
генетического и селекционного материала.
Жирнокислотный состав масла конопли, состав и содержание
основных каннабиноидов являются важнейшими признаками
в селекционном улучшении культуры конопли на современном
этапе (Горбачева Р.Г., 1980, Захароа Н.С., 1978).
Однако достаточно объемной характеристики генетического и
селекционного материала по этим признакам, в
исследованной нами литературе, не обнаружено.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ
разработать стратегию и тактику проблемно ориентированной,
конвергентной селекции конопли посевной (Cannabis sativa) и
средневолокнистого хлопчатника (Gossypium hirsutum), создать для
соответствующих зон РФ сорта конопли и хлопчатника для текстильного
волокна и пищевого масла в соответствии с рекомендациями
текстильного материаловедения (рис. 3), продвинутой промышленной
переработки сырья и диетологии .
Исследования конопли в зонах РФ от юга, до крайних северных
земледельческих районов, помимо решения проблем сырья для
текстильного и пищевого комплексов, имеют выраженную
антинаркотическую цель. Проведено масштабное географическое
исследование генофонда в роде Cannabis с целью выявления масштабов
и экогеографических закономерностей варьирования содержания
каннабиноидов в соцветий и качества масла , сбора генетически
разнообразных образцов на большой территории
ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ
- Изучить основные биологические, эдафические,
технологические и социальные факторы, лимиты и проблемы,
определяющие развитие возделывания и переработки культур
конопли и хлопчатника в РФ.
- Составить список задач конвергентной селекции проблемно
адаптированных сортов хлопчатника и конопли согласно
требованиям переработки сырья.
- Конкретизировать необходимые параметры для
интродукции образцов культур, которые привлекаются на
начальных этапах к скринингу.
- Изучить генетическое разнообразие имеющегося
коллекционного материала.
- Путем экспедиционных сборов, направленной интродукции, изучением
в различных почвенно-климатических зонах РФ, гибридизацией и
отбором создать генетическое разнообразие изучаемых образцов
культур, сформировать признаковые (фенетические) коллекции, дать
оценку селекционного потенциала. Характеризовать экспедиционно
территорию России по распространенности растительных наркотических
средств конопли, а также по качеству жирного масла.
- Изучить генотипическую изменчивость образцов и установить
взаимосвязь ее количественного выражения с эффективностью
селекционного улучшения создаваемых на их основе линий.
- Оценить эффективность межвидовой и сложной межсортовой
гибридизации хлопчатника в создании продвинутого селекционного
материала для реинтродукции культуры в зоны возделывания в РФ.
- Изучить биологию переопыления культур и выработать методику
сохранения генетической целостности и оригинальности их образцов
при репродуцировании.
- Изучить наследование признака содержания тетрагидроканнабинола у
конопли.
- Исследовать влияние безнаркотической культивируемой конопли на
возможности репродуктивного распространения высоконаркотичных форм
, используемых в производстве марихуаны.
- Изучить жирнокислотный состав конопляного масла и установить его
биологические особенности в зависимости от зоны выращивания
семян.
- Изучить эффективность количественной оценки цвета волокна и
других органов растений для изучения наследуемости, разделения
паратипической и генотипической изменчивости в фенотипическом
проявлении признаков, решения проблем инвентаризации и сохранения
генотипической уникальности образцов.
- Создать продвинутый, адаптированный к почвенно-климатическим,
технологическим и социальным условиям РФ, скороспелый,
холодостойкий, продуктивный по прядомому волокну и пищевому маслу,
не обладающий наркотической активностью селекционный материал,
соответственно, конопли и хлопчатника для селекции.
- Создать сорта конопли и хлопчатника на волокно – источник сырья для
смешанных хлопко-конопляных пряж, сортов конопли зерно-масличного
направления.
Объект и предмет исследований
Объектом исследований являются виды и подвиды конопли
посевной Cannabis sativa L. и средневолокнистого
(мексиканского) хлопчатника Gossypium hirsutum L. сельскохозяйственные культуры, волокно которых
возглавляет и замыкает список натуральных волокон,
используемых промышленностью: хлопчатник – как источник
самого востребованного сырья (хлопка), конопля – как
наименее используемое (пенька), но сохраняющего
резервную перспективу в силу своих высокой урожайности и
уникальности физико-механических свойств.
Предметом исследований являются хозяйственнобиологические признаки растений этих двух видов,
определяющие, или имеющие отношение к
промышленной переработке – смешанному прядению
хлопка и конопли (геометрические, физикомеханические и химические параметры короткого
волокна), а также морфологические и селекционнозначимые признаки растений двух видов (высота
растений, техническая длина у конопли,
скороспелость, урожайность), биохимические у
конопли (жирнокислотный состав масла семян, состав
каннабиноидов и содержание дельта 9–
тетрагидроканнабинола, каннабинола, каннабидиола) .
Методы исследований
В основе - проведение полевых сельскохозяйственных опытов
с культурами в соответствующих сельскохозяйственных зонах:
Северо-Западе, Центарльно-Черноземной зоне (конопля), Юге
России (конопля, хлопчатник),
а также экспедиционные сборы по Северо-Западному,
Центральному, Приволжскому, Южному, Уральскому, Сибирскому,
Дальневосточному федеральным округам России,
Забайкальскому краю и описание коллекционируемых образцов
генетических ресурсов конопли,
лабораторные биохимические исследования,
заводские лабораторные измерения,
производственные испытания .
Положения, выносимые в качестве "ключевых"
1.Селекция конопли текстильного использования ориентирована на
повышение прядильных качеств волокна – устранение его
ломкости, грубости и разнородности посредством:
- преодоления гетерогенности элементаризованного волокна сужением
генотипического варьирования растений по диаметру стебля и технической
длине, по содержанию древесины и луба, пектинов, лигнина и целлюлозы
в массе, склеивающей элементарное волокно в лубяной пучок,
- снижения степени "склеености" элементарного волокна между собой и
содержания инкрустирующих веществ в пучках,
-повышения однородности по длине выделенного элементарного волокна
с доминированием группы, близкой к хлопковой, – 15,1- 45,0 мм .
Селекция указанных свойств волокна способствует
качественному проведению его механохимической
элементаризации, цель которой – существенно
повысить прядильные свойства
2. Селекция конопли, как источника пищевого масла, ориентирована на
сохранение и развитие у новых сортов высоких пищевых и диетических
качеств масла, которые обусловлены оптимальным содержанием
уникальных полиненасыщенных жирных кислот в комплексе с другими
признаками масла
3. Многокомпонентное прядение подразумевает особые задачи взаимно
ориентированных скрининга генофонда и конвергентной селекции сортов
согласно требованиям текстильной переработки
4. Исследования материала хлопчатника позволило выделить линии,
демонстрирующие в условиях юга РФ приемлемые параметры качества
волокна – длины, прочности, зрелости в сочетании с урожайностью,
устойчивостью к болезням и вредителям, приспособленностью к
ограниченному поливу
5. Созданные линии и сорта хлопчатника в условиях юга РФ
демонстрируют высокие геометрические и физико-механические
параметры волокна, которые удовлетворяют требованиям
текстильной переработки
Научная новизна
Впервые изучено широкое генетическое разнообразие конопли посевной
Cannabis sativa L. по признакам содержания тетрагидроканнабинола
(ТГК), каннабидиола (КБД), каннабинола (КБН) и жирнокислотному составу
масла у образцов базовой, признаковой коллекции, экспедиционных
сборов по семи федеральным округам России.
Впервые в мире проведен скрининг образцов промышленных,
староместных сортов, рудеральной, дикорастущей конопли, селекционного
материала по признаку содержания в масле семян стеаридониковой (цис6,9,12,15 октадекатетраеновой) кислоты
Впервые в России и СНГ изложена стратегия и тактика селекции
конопли масличного направления, начаты исследования содержания
стеаридониковой кислоты масла семян для создания проработанного
материала в селекции пищевого масличного направления.
Установлено, что элементаризация короткого лубяного волокна
предоставляет возможность более информативно анализировать
химические, физико-механические и геометрические показатели
прядомости современными аналитическими комплексами (типа HVI), что
позволяет объективнее и точнее провести скрининг генофонда и
характеризовать селекционный материал конопли.
Впервые предложен взаимно ориентированный скрининг генофонда
конопли и хлопчатника для решения задач конвергентной селекции
культур на приближение физико-механических, геометрических признаков
волокна конопли (пеньки) к хлопку
Впервые предложен алгоритм анализа динамики генотипической вариансы
при рекуррентном отборе у хлопчатника. Установлено, что сохранение
генотипической вариансы при отборе способствует эффективному
селекционному прогрессу
Впервые исследования биологии размножения хлопчатника в зоне пустынь
РФ позволили выявить анемофильное переопыление, что определяет
строгую изоляцию образцов в коллекционной и селекционносеменоводческой работах с культурой
1
2
3
На основе исследований перекрестного
опыления и оплодотворения у хлопчатника
впервые предложена методика сохранения
генетической оригинальности, целостности и
аутентичности образцов коллекций
средневолокнистого хлопчатника
Впервые предложена методика создания коллекции
признаков хлопчатника и дальнейшее ее сохранение.
Впервые для юга РФ определены корреляции признаков качества
естественно разноокрашенного хлопка при нормальном и повышенном
увлажнении посевов. Анализ частных коэффициентов корреляции выявил
значимую роль микронейра – показателя тонины и зрелости волокна в
снижении прочности длинного волокна при переувлажнении посевов
Создана фенетическая коллекция конопли, образцы которой
несут фенотипически контрастные признаки
Установлено, что увеличение гетерогенности волокна конопли по
химическим, геометрическим и физико-механическим признакам – одна из
негативных причин низкой прядомости получаемого волокна, которое
может являться следствием выделения волокна из стеблей различного
диаметра по причине высокой неоднородности стеблей конопли по
геометрическим параметрам
Создана признаковая (фенетическая) коллекция
средневолокнистого хлопчатника, в которой сосредоточены
образцы, несущие фенотипически контрастные признаки. В
коллекциях локализованы источники продуктивности,
прочности и длины волокна, устойчивости к весеннему
похолоданию, засолению почвы, грибным заболеваниям и
насекомым.
Формирование признаковой коллекции
средневолокнистого хлопчатника
Созданные линии и сорта хлопчатника в условиях юга РФ
демонстрируют приемлемые и высокие геометрические и
физико-механические параметры волокна, которые
удовлетворяют требованиям текстильной переработки
волокна
По результатам исследований созданы новые сорта конопли
и хлопчатника. Получены авторские свидетельства на сорта
конопли Вера, Надежда, Омегадар 1. В Госкомиссию по
сортоиспытанию переданы 4 сорта хлопчатника
СКРИНИНГ ГЕНОФОНДА И ИЗУЧЕНИЕ ОБРАЗЦОВ КОЛЛЕКЦИЙ
КОНОПЛИ И ХЛОПЧАТНИКА
Признак низкого содержания каннабиноидов в соцветиях конопли по
результатам экспедиций
Поиск источников признаков скороспелости и холодостойкости в
коллекции конопли
Скрининг устойчивых к пониженным весенним температурам образцов
Выделение продуктивных по семенам образцов
Изменчивость технической длины стебля и высоты растений
Соотношение половых типов в популяциях изучаемых образцов конопли
Буреустойчивость образцов конопли
Биостойкость хлопкового волокна и пеньки во влажностнотемпературной среде
Таблица 18 - Сравнительная характеристика выделенных скороспелых образцов конопли из коллекции ВИР,
Ленинградская обл., 1997-99 гг.
♀
♂
♀
♂
Урожай
семян на
растение,
г
Местная , Мордовия
219,2
247,0
177,5
195,0
1,38
3,14
80
Местная Россия, Башкирия
202,7
236,6
157,5
165,0
1,79
2,75
85
Местная, Тюменская обл,
202,6
232,3
140,0
177,5
1,43
2,66
88
Южная Большеписаревская, Алтай
192,7
236,1
157,5
177,5
1,97
3,20
99
Куштовская, Россия, Алтай
189,1
223,0
145,0
175,0
0,82
3,00
10
0
Сортовая, Россия, Алтай
184,6
224,6
160,0
180,0
0,72
3,40
10
7
Местная, Россия, Алтай
188,5
214,6
142,5
175,0
1,05
3,20
10
9
Проскуровский, Россия, Алтай
195,3
231,3
174,0
200,0
0,69
3,50
11
4
Дикая, Россия, Красноярский край
192,2
235,0
185,0
200,0
1,57
3,40
13
3
Местная, Украина, Закарпатская обл,
186,2
230,0
185,0
193,3
1,40
2,80
13
2
Местная, Украина, Закарпатская обл,
195,2
217,1
182,5
176,6
1,10
3,60
14
1
Местная, Россия, Алтай
203,5
225,7
196,6
223,3
0,73
1,40
№
кат
.
Происхождение
61
Высота
растений
Техническая
длина
Скороспелост
ь, балл
Таблица 19 – Сводная характеристика жирнокислотного состава и содержание
масла образцов конопли ВИР среднерусского экотипа, Ленинградская обл., 200001 гг
Жирные кислоты
% от суммы
min
max
НСР05
Пальмитиновая
5,5
7,9
0,2
Стеариновая
1,8
3,3
0,2
Олеиновая
8,5
12,8
0,4
Арахиновая
0,6
1,2
0,06
Эйкозеновая
0,1
0,5
0,06
"Омега 6" жирные кислоты
Линолевая
46,3
56,2
1,2
Гамма- линоленовая
2,9
7,3
0,6
"Омега 3" жирные кислоты
Альфа- линоленовая
17,8
23,5
0,6
Стеаридониковая
2,0
4,0
0,2
Содержание масла,%
28,7
33,5
0,4
Таблица 20 – Образцы конопли, выделившиеся по содержанию полиненасыщенных
жирных кислот масла (Ленинградская обл.,1997-99 гг.)
Жирные кислоты, % от суммы
№
кат.
ВИР
Происхождение
74
Саратовская обл.
52,0
24,1
88
Алтай
55,0
107
Алтай
109
С
С
18:3(
18:3()
)
С 18:4
 полиненасыщенных кислот
1,8
2,5
80,4
21,6
3,0
1,6
81,4
53,0
20,1
4,7
2,8
80,6
Алтай
55,0
18,4
2,4
1,9
77,7
114
Красноярский край
50,7
24,1
3,0
3,0
80,9
126
Украина
55,2
22,0
2.5
2,1
81,8
132
Украина,
55,5
22,3
3,1
2,2
83,1
140
Пермская обл.
51,9
22,4
2,9
2,7
79.9
141
Алтай
51,2
22,3
3,7
2,9
80,0
151
Мари-Эл
52,0
20,6
3,5
2,7
78,8
355
Мари-Эл
50,7
20.5
6,1
3,7
81,0
573
ЮСО-31Украина (ст.)
52,5
21,3
2,8
2,2
78,8
2,5
3,2
1,5
0,8
2,1
НСР05
С 18:2
Таблица 24 – Хозяйственно-ценные признаки ряда интродукционных образцов хлопчатника и сортов-тестеров,
120 суток от посева, Астраханская обл. 1999-02 гг
Урожайность растения, г:
№ интродукц.
образца
Процент
созревши
х
растений
Поражение
Длина волокна
(мм)1
вилтом
V.dahliae.Kleb.
мотыльком
O.nubilalis Hb.
хлопкасырца
волокна
604972
11,8
4,3
93
37,3
0,0
0,1
604973
17,3
5,8
100
33,8
0,0
1,0
604979
15,7
6,0
95
33,0
0,0
0,0
604970
14,2
6,3
90
34,7
0,0
0,0
604975
17,9
6,6
80
30,6
1,0
0,2
604968
17,8
7,1
100
32,5
0,0
1,5
604980
23,9
7,7
100
28,2
0,5
0,5
604976
21,3
7,9
96
34,0
0,2
1,1
604978
17,1
8,2
75
32,5
0,0
0,0
604971
22,2
8,3
90
31,3
0,7
1,3
604969
16,2
9,3
94
33,0
1,5
1,0
Ташкент (ст,)
15,4
9,6
94
32,0
2,0
0,7
Ас5 (ст,)
22,5
7,9
86,0
-
1,8
1,7
2034
-
-
-
-
1,9
0,7
8517
-
-
-
-
1,8
0,9
С-4727
-
-
-
-
2,0
0,9
Создание признаковых (фенетических) коллекций
конопли и хлопчатника в соответсвии с задачами
селекции культур
Создание фенетической коллекции хлопчатника
Биоповреждения структуры и свойств природноокрашенного
волокна селекционных линий хлопчатника.
Совм. с Илларионовой К.В. (2007)
КОНВЕРГЕНТНАЯ СЕЛЕКЦИЯ КОНОПЛИ И ХЛОПЧАТНИКА НА
УЛУЧШЕНИЕ ПРЯДИЛЬНЫХ КАЧЕСТВ ВОЛОКНА ДЛЯ СМЕШАННОГО
ПРЯДЕНИЯ
Элементаризация пеньки для выявления оптимальных
параметров волокна
Элементаризация волокна конопли позволила выявить основные
параметры технологичности конопляного сырья – геометрические и
физико-механические свойства, необходимые для дальнейшей
переработки в текстильные материалы. Исследования помогли
выявить важную информацию о составе основных примесей,
инкрустирующих волокна конопли и особенностях их поведения при
щелочно-восстановительных и щелочно-окислительных обработках.
В результате описанного технологического воздействия было
выявлено, что повышенное содержание лигнина в лубяных пучках
конопляного волокна является одной из причин его жесткости и
грубости, что ограничивает возможности "сухого" (или "хлопкового")
способа прядения пеньки
Таблица 46 - Содержание элементаризованного волокна по классам
длин у ряда образцов признаковой коллекции конопли, %
Образцы
Классы длин
1511
15612
4131
5281
1
до 15,0 мм
9,0
18,1
36,4
9,7
20,1
15,1 – 45,0 мм
35,0
44,1
36,0
32,4
45,0
свыше 45,0 мм
56,0
37,8
27,6
59,7
36,9
5277
Конвергетный отбор по физико-механическим параметрам волокна
образцов хлопка и конопли для смесового прядения
Таблица 47 - Физико-механические показатели хлопка и пенькового котонина по ГОСТ
3274.0 – 3274.5, ТУ 8112-001-057446069-96 и HVI. у ряда образцов хлопчатника и конопли
посевной признаковых коллекций
Показатели
Образцы конопли
5271
5277
Штапельная массодлина, мм
-
-
Модальная массодлина, мм
-
-
Коэфф. вариации по длине, %
-
-
Длина волокна UHML
36,8
37,4
Индекс равномерности по длине Un
74,4
77,6
Удельная разрывная нагрузка, гс/текс
-
-
Крепость STR
25,1
43,5
Удлинение при разрыве El
3,8
4,3
Линейная плотность, мтекс
3400
3500
Номер волокна
294
286
Средняя массодлина, мм
13,4
37,5
Морфологическая оценка конопли в связи с задачами селекции
Таблица 53 – Показатели фенотипической и генотипической вариабельности
хозяйственно ценных признаков у образцов конопли.
Показатели
варьирования
Признаки и образцы
Техническая
длина
Урожай семян, г/растение
ЮСО-31(сорт)
Ермаковская
местная
Иркутская
дикорастущая
Min-Max
165 - 195 см
1.02 – 2.7
2,56 – 18,35
1,74 – 5.25
V, %
11,6%
62,7%
68,5%
57,1%
σ2ph*
0,5
1,33
44,8
3,54
σ2g**
0,01
0,47
14,2
1,93
σ2g / σ2ph ,%
2,4%
35%
31,7 %
54,5%
H2 ***
0,02
0,35
0,6
0,32
Примечания: *- коэффициент фенотипической изменчивости,
** - коэффициент генотипической изменчивости,
*** - коэффициент наследуемости
Таблица 48 – Изменчивость диаметра стебля и технической длины растений
онопли выделившихся линий
Линия
37р1
7512
1511
15612
Происхождение
исходного образца
Тип
Брянская местная
СОУ
Марийская
Татарская
Диаметр стебля
Техническая длина
Среднее,
мм
Вариа
бельность
σ2g / σ2ph ,%*
Среднее, мм
Вариа
бельность
σ2g / σ2ph
,%
♀
9,4
17,8
170.0
7,8
♂
9,2
14,3
180.0
8,4
♀
16,2
15,6
210.0
6,6
♂
11,2
15,7
197.5
8,1
♀
12,0
4,9
202.5
4,6
♂
11,3
4,2
202.5
3,5
♀
10,0
3,5
180.0
3,6
♂
9,0
4,7
206.0
3,4
Таблица 51 – Эффективность селекционного улучшения популяций хлопчатника
по признаку урожайности сырца на одно растение, г
У
потомства
популяций:
В год разделения:
∆R/
∆S
Потомство
2-го года
G2
Популя Исходн.
ции
№1
Отобран.
№2
∆S
№1
№2
G1
∆R
III
46,3
58,7
12,4
41,5
46,2
4,7
0,4
35,5
IV
35,6
51,6
16,0
43,9
53,4
10,4
0,7
32,2
V
39,2
49,4
10,2
50,3
66,7
16,4
1,6
53,1
VI
42,2
58,1
15,9
45,2
55,8
10,6
0,7
41,1
VII
22,3
37,9
15,7
25,8
35,7
9,9
0,6
37,5
VIII
33,4
45,1
11,7
48,3
84,1
35,8
3,0
49,5
IX
32,6
40,8
8,2
48,6
57,8
9,2
1,1
51,0
X
28,4
50,3
22,4
40,5
69,0
28,5
0,9
48,6
XI
23,2
32,2
8,9
35,8
79,3
43,5
5,2
50,2
XII
39,7
55,6
15,9
48,1
56,7
8,6
0,5
50,1
Таблица
52 – Коэффициенты корреляции
между изменением
генотипической вариабельности при отборе и показателями селекционного
улучшения популяций хлопчатника (признаки урожая сырца на растение и
длины волокна)
Селекционное улучшение популяции
Изменение
генотипической
вариабельности:
Селекционный
Изменение селекционного
дифференциал
дифференциала ΔR/ΔS по:
∆S (по
длине волокна
урожайности продуктивнос
ть хлопкахлопка-сырца)
сырца
ΔH2*
0.56
(Р 0.0003)
0.76
(Р 0.01)
0.57
(Р 0.12)
Δσ2g**
0.65
(Р 0.041)
0.77
(Р 0.009)
0.54
(Р 0.11)
Примечания.* - изменение коэффициента наследуемости, **- изменение
коэффициента генотипической вариабельности
Туту
м
(гуз
а)
Показатели
Фортис
Цисфи
нитум
Марон
Штапельная массодлина, мм
29,6
33,0
28,4
25,8
29,7
Модальная массодлина, мм
27,0
30,0
25,6
23,0
27,3
Коэфф. вариации по длине, %
30,3
33,9
30,6
30,8
24,6
Длина волокна UHML
29,2
28,4
28,3
24,7
28,1
85,8
83,8
82,5
82,9
85,2
Удельная разрывная
нагрузка, гс/текс
27,0
25,3
25,7
24,0
24,5
Крепость STR
28,3
29,3
27,2
35,1
28,0
Удлинение при разрыве El
6,1
6,0
6,0
5,5
6,2
Коэффициент зрелости
1,9
1,9
1,9
1,9
1,9
Микронейр Mik
4,1
4,3
4,9
6,8
4,8
Линейная плотность, мтекс
200
190
214
291
200
Номер волокна
5000
5263
4673
3436
5000
Средняя массодлина, мм
22,7
23,4
22,8
19,6
24,4
ндекс равномерности по длине Un
Мих (контр)
РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ НАУЧНЫХ
ИССЛЕДОВАНИЙ В СЕЛЕКЦИОННОЙ И
РАСТЕНИЕВОДЧЕСКОЙ ПРАКТИКЕ
ВЫВОДЫ
-Элементаризация конопляного (лубяного) волокна позволяет эффективно
выявить и разнопланово оценить основные геометрические, физикохимические и физико-механические параметры волокна, которые
обуславливают ее прядильные качества в составе многокомпонентных
пряж для производства текстиля.
-Средняя массодлина элементаризованного волокна пеньки варьирует у
различных коллекционных образцов в пределах 13,4-37,5 мм. У
выделенных коллекционных образцов пеньки и хлопка, этот параметр
достоверно не различается.
-У гибридов во втором поколении наблюдается расщепление в
соотношении 1:2:1. Только четвертая часть растений – потомков от
скрещивания высоконаркотичной формы и промышленного сорта
конопли, имеет высокую концентрацию ТГК и, следовательно, обладает
выраженным психотропным эффектом.
-Созданные линии и сорта средневолокнистого хлопчатника в
агроклиматических условиях юга РФ демонстрируют высокие
геометрические и физико-механические параметры волокна, которые
удовлетворяют требованиям текстильной переработки волокна в РФ в
ткани плательно-сорочечного ассортимента.
-Совместно воспроизводимые ex situ в зоне закаспийских пустынь дельты
Волги растения различных образцов Gossypium в течение
вегетационного периода способны в значительной степени
переопыляться ветром. Для сохранения генетической оригинальности и
аутентичности репродуцируемых образцов необходимы меры их
пространственной или искусственной изоляции.
РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ
- Рекомендуется вести селекцию конопли зернового масличного
использования на повышение концентрации до 3-4% в масле семян
“омега 3” полиненасыщенной стеаридониковой (цис-6,9,12,15
октадекатетраеновой, С 18:4) кислоты, которая определяет
антиоксидантные свойства пищевого масла и обуславливает его
высокие пищевые и диетические качества.
- Наиболее эффективным селекционно-генетическим решением
проблемы наркотичности конопли может явиться отыскание в гомоили гетерозиготном состоянии доминатного гена-супрессора,
подавляющего действие гена, вследствие работы которого растения
накапливают высокую концентрацию ТГК.
- При интродукции селекционного материала хлопчатника из близлежащих
хлопкосеющих зон в РФ для достижения требуемой адаптированности к
новым агроэкологическим условиям и приобретения качества и урожая
необходимо и достаточно проведение цикла направленных отборов среди
линий-интродуцентов. Эффективность последующей селекции на
улучшение основных хозяйственно-биологических признаков зависит от
степени выраженности генотипической неоднородности выбранных
образцов
- В селекционных программах по хлопчатнику в РФ, прежде всего, следует
ориентироваться на те геометрические и физико-механические признаки
хлопка, которые существенно влияют на крепость пряжи – длину,
прочность, равномерность по длине и микронейр (тонину и зрелость).
Следует ориентироваться на колебание микронейра в пределах 3,5-4,9,
прочности волокна (удельной разрывной нагрузки) – 23.5-28.4 гс/текс.
БЛАГОДАРНОСТЬ ДОРОГИМ КОЛЛЕГАМ !!!
Спасибо за внимание !!!