Сравнительная продуктивность сортов гороха различных морфотипов и создание на их основе нового селекционного материала тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 06.01.05, кандидат сельскохозяйственных наук Лысенко, Александр Александрович

• Лысенко, Александр Александрович
• кандидат сельскохозяйственных наук
• 2011

Оглавление диссертации кандидат сельскохозяйственных наук Лысенко, Александр Александрович

ВВЕДЕНИЕ.:.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Распространение и хозяйственное значение.

1.2. Ботаническая классификация рода Pisum.

1.3. Биология и морфология гороха.

1.3.1. Биологические особенности гороха.

1.3.2. Морфологические особенности гороха.

1.4. Основные направления селекции и новые морфотипы гороха.

1.4.1. Селекция на продуктивность.

1.4.2. Селекция на скороспелость.

1.4.3. Селекция на устойчивость к болезням и вредителям.

1.4.4. Селекция на устойчивость к осыпанию.

1.4.5. Селекция на устойчивость к полеганию.

1.4.6. Биохимический состав и пищевая ценность гороха.

1.4.7. Новые селекционные морфотипы гороха.

1.5. Селекционная работа по созданию новых сортов гороха.

1.5.1. Гибридизация в селекции гороха.

1.5.2. Методы отбора перспективных форм гороха.

2. ПОЧВЕННО-КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ, ИСХОДНЫЙ МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Почвенно-климатические условия.

2.2. Исходный материал.

2.3. Методика исследований.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1. Морфо-биологические характеристика сортов гороха.

3.1.1. Полевая всхожесть семян гороха.

3.1.2. Продолжительность межфазных периодов гороха.

3.1.3. Линейный прирост растений.

3.1.4. Устойчивость гороха к полеганию растений и осыпанию зерна.

3.1.5. Динамика содержания протеина и сухого вещества в зеленой массе горох.

3.1.6. Содержание белка в зерне гороха.

3.2. Хозяйственно-биологическая характеристика сортов гороха.

3.2.1. Урожайность зерна сортов гороха.

3.2.2. Структурный анализ и корреляции между различными признаками гороха.

3.2.3. Кластерный анализ сортов гороха.

3.3. Изучение межсортовых гибридов гороха.

3.3.1. Наследование признаков у гибридов первого поколения.

3.3.2. Наследование признаков гороха в F2.

3.3.3. Сравнение листочковых и усатых морфотипов гороха в гибридных популяциях.

3.3.4. Динамика различий морфотипов гороха в нескольких поколениях.

3.3.5. Выделившиеся линии гороха в F2 - F4.

3.4. Оценка биоэнергетической и экономической эффективности.

3.4.1. Биоэнергетическая эффективность сортов гороха.

3.4.2 Экономическая эффективность возделывания гороха.

ВЫВОДЫ.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ СЕЛЕКЦИИ И ПРОИЗВОДСТВУ.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Сравнительная продуктивность сортов гороха различных морфотипов и создание на их основе нового селекционного материала»

Актуальность темы. Зерновые бобовые культуры занимают особое место среди сельскохозяйственных растений как основные источники высококачественного растительного белка. Горох является ведущей зернобобовой культурой, широко возделываемой в различных регионах России, где занимает около 80% площадей зернобобового клина. Общая площадь его посевов в Российской Федерации превышает 800 тыс. га, а собираемый урожай - полтора миллиона тонн в год; по производству зернового гороха Россия занимает третье место в мире (http://faostat.fao.org). Традиционный селекционный процесс, основанный на применении гибридизации, как средства передачи генетической информации, позволил достичь значительных успехов в повышении урожайности и качества зерна гороха.

До недавнего времени в производстве возделывали сорта листочкового морфотипа. Их основные недостатки - полегающий стебель и неравномерность созревания бобов на растении. Механизированная уборка таких посевов была сопряжена с большими затруднениями и нередко сопровождалась потерями зерна. Сейчас в производстве внедряются сорта гороха усатого морфотипа. У таких растений прилистники сохранены, как и у обычных листочковых форм, а листочки видоизменены в сильно развитые усы, которые прочно сцепляют стебли между собой, обеспечивая повышенную устойчивость ценоза к полеганию. Такая морфологическая перестройка растений позволила преобразовать горох в неполегающую технологическую культуру и значительно повысить экономичность производства зерна благодаря переходу на однофазный способ уборки и сокращению потерь при ее проведении.

Такие сорта позволили существенно улучшить технологичность и эффективность возделывания этой культуры. Знание особенностей формирования урожая, изменчивости, взаимосвязи и наследования признаков у сортов новых морфотипов представляет большой научный и практический интерес для успешной работы в этом направлении.

Цель и задачи исследований. Основная цель исследований - изучение сортов гороха с листочковым и видоизмененным (усатым) типом листа, их сравнительная оценка, создание на основе гибридов нового селекционного материала, обладающего комплексом хозяйственно-ценных признаков и высокой адаптивностью в условиях Северо-Кавказского региона.

Для выполнения поставленной цели были поставлены следующие задачи:

1. Провести фенологию различных сортов гороха и изучить линейный прирост стебля по фазам развития, изучить морфо-биологические особенности сортов гороха, содержание протеина и сухого вещества в зеленой массе.

2. Определить урожайность зерна гороха и в ходе структурного анализа выявить корреляцию между различными признаками.

3. Провести гибридизацию между сортами и с помощью генетического анализа изучить формообразовательный процесс у гибридов F¡ - F3 и наследование отдельных селекционно-ценных признаков, степень доминирования количественных признаков и эффект гетерозиса.

4. Получить новые продуктивные гибриды и рекомбинанты с комплексом хозяйственно-ценных признаков.

5. Оценить биоэнергетическую и экономическую эффективность сортов гороха с различными по морфотипу листьями.

Научная новизна исследований. Впервые в условиях Ростовской области проведено сравнительное изучение листочковых и усатых морфотипов гороха не только на основе сортов, но и гибридных популяций. Установлены различия по ряду признаков между двумя фракциями расщепляющихся гибридных популяций отличающихся по аллельному состоянию гена afilia. Усатые формы уступают листочковым в смешанных популяциях из-за пониженной конкурентоспособности, но превосходят их в чистых посевах. При гибридизации устойчивых к полеганию усатых сортов гороха с высокопродуктивными листочковы-ми сортами, адаптированными к условиям региона, получен новый гибридный материал, обладающий селекционно-ценными признаками; установлены особенности наследования количественных признаков (высота растений, число узлов, количество бобов на растении, число и масса семян с растения, масса 1000 семян) у гибридов - Бз; изучена гибридологическая изменчивость признаков и возможность образования новых рекомбинантов.

Теоретическая и практическая значимость работы подтверждается высокой результативностью исследований, которые явились теоретической базой для создания селекционных линий гороха. Выявленные закономерности можно использовать в селекционной работе с горохом. Из Б4 отобраны константные усатые линии гороха, несущие в себе высокую устойчивость к полеганию наряду с высокой энергией начального роста. Данные линии представляют большой интерес для селекции и сельскохозяйственного производства.

Апробация работы. Исследования проведены в 2004-2009 гг. в соответствии с планом научно-исследовательских работ ВНИИЗК имени И.Г. Калинен-ко. Основные положения по теме диссертации ежегодно докладывались на ученых советах ВНИИЗК (2004-2009 г.), областной конференции ВОГиС (Ростов-на-Дону, 2006), конференциях АЧГАА (Зерноград, 2007), других научных конференциях. По материалам исследований, представленных в диссертации, опубликованы 6 работ общим объемом 1,8 п.л., в том числе 1 статья в журнале, входящем в перечень ВАК РФ.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту

Структура работы. Диссертация состоит из введения, 3 глав, основных выводов и предложений для производства и селекционной практики, списка литературы из 193 наименований, в том числе 26 иностранных. Работа изложена