Селекция яровой мягкой и твердой пшеницы в Среднем Поволжье тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 06.01.05, доктор сельскохозяйственных наук в форме науч. докл. Вьюшков, Александр Алексеевич

• Вьюшков, Александр Алексеевич
• доктор сельскохозяйственных наук в форме науч. докл.
• 1998

Заключение диссертации по теме «Селекция и семеноводство», Вьюшков, Александр Алексеевич

Выводы

1.Результаты исследований по изучению биологической продуктивности и биоклиматического потенциала свидетельствуют о большей адаптивной возможности мягкой пшеницы в сравнении с твердой. Максимальный урожай яровой пшеницы в большей степени лимитируется влагообеспеченностью посевов. В условиях неполивной культуры мягкая пшеница способна формировать урожай зерна порядка 50,3 ц/га, твердая пшеница - 45.5 ц/га: с учетом ресурсов ФАР мягкая - 57.4 ц/га, твердая -50.8 ц/га.

Получение потенциального урожая с учетом ресурсов ФАР сортами интенсивного агроэкотипа прогнозируется на уровне: мягкая пшеница - 64.2 ц/га. твердая - 57.4 ц/га при стандартной влажности.

2. На основе ступенчатой гибридизации и максимального использования адаптированного исходного материала выведены высокоадаптированные к зоне сорта мягкой пшеницы Безенчукская 129. Жемчужина Заволжья. Тулайковская степная. Волгоуральская. сорта твердой пшеницы Безенчукская 141, Безенчукская 182, Безенчукский янтарь. Новые сорта Безенчукская 182 и Безенчукский янтарь по критериям адаптивности превосходят районированные сорта Харьковская 46 и Безенчукская 139. Генетический сдвиг по продуктивности в процессе селекционного улучшения произошел за счет озерненности колоса и крупнозерности.

3.Использование сортов зарубежной селекции с большой степенью экологической удаленности и интенсивных сортов озимой пшеницы в прямых скрещиваниях способствовало повышению генетического потенциала продуктивности. но не способствовало повышению адаптивности, как мягкой, так и твердой пшеницы.

Одним из приемов совершенствования степного агроэкотипа поволжских пшениц являются ступенчатые скрещивания озимых пшениц с яровыми.

4.При селекции сортов мягкой пшеницы полуинтенсивного и интенсивного типов эффективным методом в условиях Среднего Поволжья является скрещивание озимых пшениц с яровыми сортами поволжской селекции. В озимо-яровых популяциях протекает богатый формообразовательный процесс. В результате трансгрессивного расщепления возникают биотипы с различным сочетанием элементов структуры урожая, межфазных периодов, высоты растений.

Высокой комбинационной способностью обладает озимая пшеница Безостая 1, с участием которой создано три сорта яровой пшеницы: Безенчукская 128, Безенчукская 134 и Жигулевская. Последний внесен в Госреестр РФ и Казахстана. Прогресс в селекции достигнут за счет повышенной устойчивости к полеганию, озерненности колоса, крупнозерности, увеличения Кхоз. и урожая надземной биомассы.

5.Урожайность зерна мягкой пшеницы в годы исследований, различающихся по экологическим градиентам, положительно коррелирует с урожаем сухой надземной биомассы (г=+0,830**).

Признак "озерненность растения" на всех уровнях (паратипическом, фенотипическом и генотипическом) тесно связан с продуктивностью и вносит прямой положительный вклад в урожай зерна. В связи с повышенной информативностью этих признаков использование их в качестве маркерных при отборе способствовует прогрессу селекции на продуктивность. Эффективность отбора по признаку "озерненность растения" может оказаться повышенной, если его сочетать с отбором по признакам "масса главного колоса" и "масса 1000 зерен", вносящих в отдельные годы прямой положительный эффект в урожай зерна.

6.Установлено, что взаимоотношения Triticum- Ustilago строятся на двух генетических системах. Первая основана на взаимодействии аллелей

Ut-генов. выражающаяся в явлении доминантности-рецессивности. Она базируется на использовании единичных сильных олигогенов.

Вторая - основана на взаимодействии неаллельных генов (эпистаз). В эту систему контроля вовлечены два и более генов.

С точки зрения эффективности биологической защиты пшеницы от Ustilago tritici предпочтительнее вторая система контроля, которая выступает как комбинированная и длительная.

7.На основе генетического, фитопатологического и генеалогического тестов выявлены исходные (ИИУ) и современные источники устойчивости (СИУ) мягкой пшенины к пыльной головне.

Устойчивость сорта Безенчукская 98 детерминирована тремя генами. Башкирской 4 - двумя генами с разной экспрессивностью и аддитивным эффектом. Наличие трех и двух Ut-генов в доминантном состоянии перекрывает имеющиеся вирулентности патогена на обширной территории б. СССР.

С участием эффективных доноров созданы устойчивые к пыльной головне сорта и линии: Жигулевская, Безенчукская 134. Тулайковская 1, Тулайковская юбилейная. Лютесиенс 178 (К-51461), Лютесценс 218 (К-51460), Гордеиформе 718, Безенчукская 141. Леукурум 168. Гордеиформе 1253.

8.Устойчивость мягкой пшеницы к бурой ржавчине наследуется по доминантному, рецессивному или промежуточному типу. К популяции бурой ржавчины Среднего Поволжья наиболее эффективны гены Lr 9,19,23.24.25.LrTR.LrTtlTt2,LrTt2. LrH. LrAgi; сорта с генами Lrl3 и Lr 18 проявили умеренную устойчивость. На основе выявленных доноров выведены ржавчиноустойчивые сорта Безенчукская 134. Жигулевская (Lr 3, LrB); Олимп. Куйбышевская 1, Пирамида, Тулайковская 1, Тулайковская степная (Lr 23+): Самсар, ППГ-596, Волгоуральская (Lr 19); Тулайковская 5 (Lr.Agi); толерантные сорта Тулайковская юбилейная, Альбидум 605, Альбидум 607 (Lr 26).

9.В селекции на устойчивость мягкой пшеницы к мучнистой росе эффективными являются гены Pm4b, Pm6. Рт7, Рт8, Mid, РтИЛ, PmG, PmSP, PmAgi. Их использование изволило получить перспективный селекционный материал с комплексом хозяйственно-ценных признаков.

Ю.Основным фактором защиты пшеницы от стеблевого хлебного пилильщика является выполненность соломины паренхимой.

Использование в селекции генов SSt и жесткий скрининг потомств по адаптивным признакам позволили получить принципиально новые генотипы - аналоги с генами выполненности соломины, достоверно превосходящие рекурентного родителя и линии с полой соломиной по урожайности и крупнозерности. По продуктивности и длительности защиты пшеницы от пилильщика более эффективным может быть гетерогенный агроценоз, состоящий из смеси аналогов с выполненной и полой соломиной.

11.Повышение содержания белка и клейковины в зерне мягкой пшеницы селекционным путем весьма проблематично в силу высокой изменчивости их под влиянием внешних условий, низкой степени гетерогенности пшениц Поволжья, отрицательной связи с продуктивностью, промежуточным характером наследования и отсутствием эффективных доноров.

В результате исследований выделены источники и доноры повышенного качества мягкой пшеницы (Vny, реологические свойства теста, мукомольно-хлебопекарные свойства) среди сортов поволжской селекции. США, Канады и Мексики. Канадский сорт Pembina обладает доминантными генами, определяющими качество клейковины, и может служить эффективным донором, способствующим прогрессу улучшения качества поволжских пшениц.

На основе выделенных доноров созданы высококачественные сорта сильной пшеницы: Жигулевская. Жемчужина Заволжья. Тулайковская 1. Тулайковская степная. Тулайковская 5. Волгоуральская.

12.Установлено отрицательное влияние фермента пероксидазы на содержание каротиноидов в зерне и цвет макарон твердой пшеницы. Активность пероксидазы и содержание каротиноидов в зерне генетически обусловленные признаки и в слабой степени подвержены влиянию условий среды.

На основе выделенных среди мирового сортимента пшениц доноров повышенного содержания каротиноидов в зерне, низкой активности пероксидазы. высоких реологических свойств теста создан перспективный по качеству зерна селекционный материал, сочетающий продуктивность и адаптивность.

13.В засушливых условиях Среднего Поволжья короткостебельные сорта твердой пшеницы с генами карликовости (Rhtl, Rht 14) не способны конкурировать по продуктивности с высокостебельными сортам. Создание методом беккроссов аналогов и изогенных линий с генами Rht - наиболее перспективный путь выведения сортов с потенциальной продуктивностью.

Использование гена Rht 1 в генофоне высокостебельных сортов привело к снижению высоты растений, массы 1000 зерен, увеличению озерненности колоса и уборочного индекса зерна. В результате низкостебельные аналоги уступили рекуррентному сорту и высокостебельным аналогам по адаптивности на 19%, по аттракции колоса на 11,3%.

В условиях неполивной культуры дальнейшее повышение продуктивности и общей адаптивности создаваемых сортов в регионе возможно лишь при незначительном снижении высоты растений (до 14-17° о) и повышении их устойчивости к полеганию.

Рекомендации для селекции и производства

1 .Научно-исследовательским учреждениям России, работающим по яровой пшенице, рекомендовать для включения в селекционные программы созданные в Самарском НИИСХ и выделенные в процессе исследований из мировой коллекции ВИР доноры устойчивости к пыльной и твердой головне, ржавчине, мучнистой росе, высокого качества, устойчивости к полеганию и вредителям.

2.Для создания сортов твердой пшеницы селекционным учреждениям в качестве исходного материала шире использовать выведенные сорта Безенчукская 182 и Безенчукский янтарь, как наиболее адаптированные с повышенным качеством.

3.Для стабилизации производства зерна в Средневолжском регионе необходимо в коллективных и фермерских хозяйствах возделывать сорта степного и полуинтенсивного типов, различающихся по срокам созревания и реакции на условия возделывания.

4 .Научно-исследовательским учреждениям, элитопроизводяшим хозяйствам Поволжского и Уральского регионов ускорить размножение и внедрение в с.-х. производство новых сортов мягкой и твердой пшеницы Тулайковская 1. Тулайковская степная. Самсар. Безенчукская 182. Безенчукский янтарь.

Список литературы диссертационного исследования доктор сельскохозяйственных наук в форме науч. докл. Вьюшков, Александр Алексеевич, 1998 год

1. Исходный материал и перспективы селекции яровой мягкой пшеницы на улучшение качества зерна / Приемы и методы повышения качества зерна колосовых культур: Тр. ВАСХНИЛ,- Л. Колос. 1967.- С.95-97

2. Некоторые итоги и перспективы селекции яровой мягкой пшеницы на улучшение качества зерна // Сб. научно-исслед. работ Куйбышевской обл. с.-х. опыт, ст.- Куйбышев: Кн. изд-во. 1968,- С.32-40

3. Селекция яровой пшеницы // Кр. отчет о научно-исслед. работах Куйбышевской областной с.-х. станции за 1967 год.- Куйбышев: Кн. изд-во. 1968. С. 12-18. (в соавторстве Недуговой Л.И. Шестаковой А.П. Ерохиной Э.Г.)

4. Селекция яровой пшеницы на богаре // Краткий отчет о НИР за 1968 г. Куйбышевской обл. с.-х. опыт, ст.- Куйбышев: Кн. изд-во. 1969. С. 1319. (в соавторстве с Недуговой Л.И. Шестаковой А.П. Ерохиной Э.Г.)

5. Изучение засухоустойчивости сортов яровой пшеницы в условиях Заволжья // Повышение засухоустойчивости зерновых культур: Науч. тр. ВАСХНИЛ. М., Колос. 1970.-С.202-213.-(в соавторстве с Щукиной А.И.)

6. Селекция яровой пшеницы на богаре // Кр. отчет о НИР Куйбышевской обл. с.-х. опыт. ст. за 1969 г. Куйбышев: Кн. изд-во. 1971,

7. С. 19-24,- (в соавторстве с Шестаковой А.П., Недуговой Л.И. Ерохиной Э.Г.).

8. Содержание протеина и клейковины у яровой пшеницы, изменчивость и наследуемость// Материалы науч.-метод.конф. по итогам работы с.-х. опытной учреждений Поволжья.23-26 февр.1971 г.Саратов, 1972.-С.196-198.

9. Наследование устойчивости яровой пшеницы к пыльной головне Ustilago tritici (pers)Jens // Генетика.- 1974. Т. 10,- № 8.-С. 17-24.- (в соавторстве с Шестаковой А.П.).

10. Изучение исходного материала яровой пшеницы по устойчивости к пыльной головне и его селекционное использование // Наука и эффективность с.-х. производства.- Куйбышев: Кн. изд-во. 1975. С.89-99.- (в соавторстве с Шестаковой А.П.).

11. Результаты испытания короткостебельных пшениц в условиях богары и перспективы их селекционного использования // Наука и эффективность с.-х. производства.- Куйбышев: Кн. изд-во. 1975,- С.! 16-124,-(в соавторстве с Недуговой Л.И.).

12. Селекцля яровой пшеницы //Итоги работы Куйбышевского НИИСХ за 75 лет: Сб. науч. тр. Вып. 1 .-Куйбышев. I978.-C.62-68.

13. Ы.Твердая пшеница з Куйбышевской области и селекция новых сортов// Селекция . семеноводство и сортовая агротехника яровой твердой пшеницы: Материалы Всесоюзного совещания селекционеров по твердой пшенице.Куйбышев:Кн. изд-во.-1978.С.

14. Селекция яровой мягкой пшеницы для степного Заволжья .7 Селекция и семеноводство с.-х.культур: Сб. науч. тр. Вып.2.- Куйбышев. 1979.-С.5-12.- (в соавторстве с Шестаковой А.П.).

15. Источники устойчивости лровой пшеницы к бурой ржавчине и их селекционное использование // Селекция и семеноводство с.-х. культур: Сб. науч. тр.Вып.2.-Куйбышев. 1979.-С.26-35.-(в соавторстве с Шестаковой А.П.).

16. Селекция сортов яровой пшеницы интенсивного тип^// Селекция и семеноводство с.-х. культур: Сб. науч. тр.Вып.2.- Куйбышев, 1979.-С. 12-26.-(в соавторстве с Артамоновым В.Д.).

17. Результаты селекции яровой твердой пшеницы // Селекция и семеноводство с.-х. культур: Сб. науч. тр.Вып.2.- Куйбышев. 1979.-С.35-43,-(в соавторстве с Артамоновым В.Д.).

18. Некоторые итоги работы по созданию высококачественных сортов яровой пшеницы интенсивного типа // Селекция яровой пшеницы: Науч.-технич. бюл. Вып.5,6.-Новосибирск. 1980.-С.54-60.- (в соавторстве с Артамоновым В.Д.).

19. Новейшие сорта и линии селекции Куйбышевского НИИСХ I! Сорта и перспективные линии мягкой и твердой пшеницы селекционеров Поволжья: Каталог ВИР.Вып.271.-Л, 1980.-С.25-35.- (в соавторстве с Туварджиевой Л.В.).

20. Новый сорт яровой мягкой пшеницы Жигулевская:Информ. листок/ Куйбышевский ЦНТИ.- 1981,- № 208-81.- 3 е.- (в соавторстве с Шестаковой А.П.)

21. Сортовой состав и семеноводство сильных и твердых пшениц // Рекомендации по выращиванию и заготовкам зерна сильных и твердых пшениц в Куйбышевской области.- Куйбышев, 1984.С.4-7.

22. Этапы развития селекции в Куйбышевском НИИСХ II Селекция и семеноводство,-1984.-№ 3.-С.31-33.-(в соавторстве с Корчагиным В.А.).

23. Исходный материал для селекции яровой пшеницы на устойчивость к хлебному пилильшику // Селекция и семеноводство полевых культур в Среднем Поволжье: Сб. науч. тр.-Куйбышев. 1985.-С.93-96.-(в соавторстве с Шестаковой А.П., Бредневой Е.Б.)

24. Краткие итоги селекции зерновых, зерйобобовых культур и кукурузы // Селекция и семеноводство полевых культур в Среднем Поволжье: Сб. науч. тр.- Куйбышев, 1985.-С.З-8.-(в соавторстве с Зубовым А.Е., Ерохиным Г.А.).

25. Наследование элементов продуктивности и прогнозирование эффективности отбора из второго поколения гибридов яровой твердой пшеницы // Селекция и семеноводство полевых культур в Среднем Поволжье: Сб. науч. тр. Куйбышев, 1985.- С. 13-27.

26. Перспективы селекции яровой пшеницы на устойчивость к мучнистой росе в Среднем Поволжье // Тез. докл. VIII Всесоюз. совещ. по иммунитету с.-х. растений к болезням и вредителям.Ч. 1. -Рига.-1986.-С.31,- (в соавторстве с Шевченко С.Н. и Сюковым В.В.).

27. Новые сорта яровой пшеницы для интенсивной технологии // Интенсивные технологии возделывания зерновых культур в Среднем Заволжье. -Куйбышев: Кн.т13д-воЛ987.-С.31-36.

28. Селекция яровой мягкой пшеницы на устойчивость к бурой ржавчине в условиях Среднего Поволжья: Автореф. дис. канд. с.-х. наук.-Л.,1988.-17 с.

29. Жигулевская -сорт яровой пшеницы для интенсивной технологии // Возделывание зерновых культур: интенсивные технологии.-М.: Агропромиздат, 1988.-С.202-209.

30. Исследовать иммунологические свойства образцов мировой коллекции яровой пшеницы к основным болезням и вредителям и выявить доноры устойчивости // Заключ. отчет о НИР по заданию ГКНТ № 198;

31. Госрегистрации 01870000362.Инв № 02890057355.-Безенчук, 1989.-68 е.- (в соавторстве с Сюковым В.В., Поротькиным С.Е., Шевченко С.Н.).

32. Методы, основные направления, результаты и перспективы селекции яровой пшеницы в Самарском НИИСХ // Аграрная наука -производству: Тез. докл. науч.-практ. конф., посвящ. 90-летию Самарского НИИСХ .15-16 июня 1993 г.-Безенчук. 1993.-С.61-63.

33. Основные итоги селекции яровой пшеницы за 13 пятилетку /.' Итоги и перспективы исследований е области селекции, семеноводства и ландшафтно-зкологического земледелия: Тез. докл. науч.-практ. конф. 27-28 июня 1995 г. -Саратов. 1995.-С.22-24.

34. Каталог районированных сортов и гибридов Самарского НИИСХ.-Безенчук: Чапаев, полиграф, эбъедин. 1995.-32 с.

35. Яровая твердая пшеница Безенчукскля 182 И Селекция и семеноводство.-1995.-№ 3.-С.26-27,- (з соавторстве с Туварджиевой Л.В.).

36. Изменчивость и сопряженность признаков продуктивности яровой мягкой пшеницы //Деп. во НИИТЭИ Аропрома. 1996.Ч° 5.ВС-96, 30 с.

37. Селекция яровой твердой пшеницы на повышение адаптивности и качества зерна // Тез. докл. науч.-методич. координационного совещ. НИуСХ Юго-Востока,- 9-10 июля 1996 г.- Саратов, 1996.-С.27-30.

38. Селекция яровой мягкой и твердой пшеницы // Вопросы повышения устойчивости зернового хозяйства в условиях Поволжскогорегиона: Тез. докл. науч.-практич. конф. секция l.-Кинель, 1997.-С.17-19 (в соавторстве с Сюковым В.В., Мальчиковым П.Н.).

39. Создание и результаты изучения аналогов твердой пшеницы, различающихся по аллелям системы локусов Rht// Развитие научного наследия акад. Н.И.Вавилова: Тез. докл. международ, науч. конф.-Саратов, 1997.-С.42-45.- (в соавторстве с Мальчиковым П.Н.).

40. Сортовой состав сильных и твердых пшениц и организация их семеноводства // Технология выращивания и заготовка высококачественного зерна сильной и твердой пшеницы в Самарской области.-Самара. 1998.-С.10-16.

41. The incorporation of а solidstem in durum Wheat breeding in the Volga Region II Annual Wheat Newsletter.-1996.-№ 42 р.-180.- (в соавторстве с Елесиным В.А.).

42. Отпечатано в ИВЦ Самарского НИИСХ согласно лицензии РАСХН ЛР № 040494 от 10.06.92 г. Заказ № 7. Тираж 100 экз. Усл. п.л. 3,0446080., Самарская обл., Безенчук, К.Маркса,41