64423

Особливості успадкування кількісних ознак донорів короткостебловості жита озимого та їх використання в селекції

Автореферат

Лесное и сельское хозяйство

Згідно з поставленою метою вирішували такі завдання: встановити особливості фенотипової і генотипової мінливості успадковуваності фенотипових і генотипових кореляцій та селекційну цінність ознак донорів короткостебловості...

Украинкский

2014-07-06

276.5 KB

0 чел.

НАЦІОНАЛЬНИЙ НАУКОВИЙ ЦЕНТР

"ІНСТИТУТ ЗЕМЛЕРОБСТВА

УКРАЇНСЬКОЇ АКАДЕМІЇ АГРАРНИХ НАУК"

БУНЯК  Олександр  Іванович

УДК 631.527:633.14

ЖИТА ОЗИМОГО ТА ЇХ ВИКОРИСТАННЯ В СЕЛЕКЦІЇ

06.01.05 – селекція і насінництво

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

                                

Київ – 2010


Дисертацією є рукопис

Роботу виконано в Національному університеті біоресурсів і природокористування України Кабінету Міністрів України та Носівській селекційно-дослідній станції Чернігівського інституту АПВ УААН протягом 2007–2010 рр.

Науковий керівник:

доктор сільськогосподарських наук,

старший науковий співробітник

Скорик Віктор Варфоломійович,

Носівська селекційна дослідна станція

Чернігівського інституту АПВ УААН, 

завідувач відділу селекції озимого жита

Офіційні опоненти:

доктор біологічних наук, професор

Тараненко Любов Калинівна,

ННЦ «Інститут землеробства УААН»,

завідувач відділу селекції круп’яних

культур

кандидат сільськогосподарських наук

Мазур Зоя Олександрівна, 

Верхняцька дослідно – селекційна станція

Інституту коренеплідних культур УААН,

завідувач відділу селекції та насінництва        

зернових культур

Захист відбудеться “23” вересня 2010 р. о 10 годині на засіданні Спеціалізованої вченої ради Д 27.361.01 при ННЦ «Інститут землеробства УААН».

Відгуки на автореферат у двох примірниках, завірені печаткою, просимо надсилати за адресою: Україна, 08162, смт. Чабани Києво-Святошинського району  Київської області, ННЦ «Інститут землеробства УААН», вченому секретареві Спеціалізованої вченої ради.

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці ННЦ «Інститут землеробства УААН».

Автореферат розісланий  “18” серпня 2010 р.

Вчений секретар

Спеціалізованої вченої ради,                                                              

кандидат сільськогосподарських наук  _____________  Кравченко Л.О.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Одна з цінних зернових культур, що здатна підвищувати валовий збір зерна в Україні, - жито. Значний вміст протеїну, мінеральних речовин, вітамінів А і С, порівняно незначна кількість клітковини робить жито незамінним хлібом для людей та кормом для тварин. Великі резерви збільшення виробництва зерна жита – у використанні досягнень селекції і насінництва. Сучасні сорти жита озимого мають потенціал урожайності 90-100 ц/га, проте реалізація цього потенціалу в виробництві здійснюється на 30-40 %.

Актуальність теми. Створення комерційних сортів, синтетиків і гібридів жита озимого з високою врожайністю можливе лише за умови використання нового короткостеблового вихідного матеріалу. Вирішенням проблеми підвищення стійкості до вилягання та зростання врожайності жита озимого займаються багато вчених (В.Д. Кобилянський, А.А. Гончаренко, А.А. Тороп, В.В. Скорик та ін.). Незважаючи на успіхи селекції, пов’язані з використанням донорів короткостебловості, морфотип сучасних сортів жита озимого залишається недосконалим. Актуальною стала проблема розширення генофонду жита методами синтетичної селекції, виділення джерел і створення нових донорів цінних селекційних ознак.

Не повною мірою використовуються донори короткостебловості жита озимого Гном 1, Гном 2 і Гном 3, які в схрещуваннях знижують висоту стебла жита до бажаного рівня. В Державному реєстрі сортів рослин України відсутні сорти і гібриди зі стабільною висотою рослин нижче 100 см і урожайністю більше 10 т/га. В зв’язку з цим використання в селекції жита донорів короткостебловості стає актуальним завданням.

Не досліджено генетичну поведінку ознак донорів короткостебловості в різному генетичному середовищі, закономірності спадкування, фенотипові і генотипові коефіцієнти мінливості, успадковуваності в широкому і вузькому розумінні, фенотипові і генотипові кореляції та селекційну цінність в схрещуваннях з альтернативно високостебловими сортами. На вирішення цих актуальних питань і були спрямовані наші дослідження.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами.  Дисертаційна робота виконана згідно з тематичними планами наукових досліджень кафедри селекції, насінництва і кормовиробництва НУБіП України: “Створення донорів і джерел ознак продуктивності та якості на основі колекційних зразків зернових, олійних, бобових культур для селекційно-генетичних цілей” (номер державної реєстрації 0107U002458) та є складовою частиною досліджень відділу селекції озимого жита Носівської селекційно – дослідної станції відповідно до НТП «Зернові і олійні культури», завдання «Вивчити донори короткостеблості, крупності зерна, імунітету до борошнистої роси, бурої та стеблової іржі жита озимого» (номер державної реєстрації 0106U006504).

Мета і завдання дисертаційної роботи. Метою досліджень було встановити генетичні особливості прояву та успадкування висоти рослин трьох нових донорів короткостебловості в схрещуваннях їх з альтернативно високими зразками жита. Обґрунтувати прояв висоти рослин та дев’яти кількісних ознак в різному генетичному середовищі. Згідно з поставленою метою вирішували такі завдання:

  •  встановити особливості фенотипової і генотипової мінливості, успадковуваності, фенотипових і генотипових кореляцій та селекційну цінність ознак донорів короткостебловості Гном 1, Гном 2 і Гном 3;
    •  встановити фенотипову і генотипову мінливість, успадковуваність, фенотипові і генотипові кореляції та селекційну цінність альтернативно високорослих сортів В’ятка 2 і Верхняцьке 32;
      •  провести гібридологічний аналіз розщеплення висоти рослин F1, F2, ВC1, ВC2 від схрещування донорів короткостебловості з високорослими сортами;
        •  встановити особливості прояву кількісних ознак у гібридів F1, F2, ВC1, ВC2 від схрещування трьох донорів короткостебловості з високорослими сортами;
        •  встановити кореляційні залежності між десятьма кількісними ознаками в гібридів F1, F2, ВC1, ВC2;
  •  провести попереднє сортовипробування найбільш перспективних зразків F1, F2, ВC1, ВC2, донорів короткостебловості та сортів В’ятка 2, Верхняцьке 32;
  •  розробити рекомендації селекційного покращення жита озимого при використанні донорів короткостебловості;
  •  виділити кращі за комплексом ознак продуктивності селекційні зразки для залучення у селекційні програми.

Об’єкт дослідження – особливості прояву та успадкування кількісних ознак у донорів короткостебловості перехреснозапильного виду жита посівного (Secale cereale L.).

Предмет дослідження – жито озиме, донори короткостебловості Гном 1, Гном 2, Гном 3, сорти В’ятка 2, Верхняцьке 32 та гібриди отримані за їх участю.

Методи дослідження. Для виконання дисертаційної роботи застосовували такі методи: 1) польові – гібридизація, індивідуальний добір – у процесі створення вихідного матеріалу; візуальний – для ведення фенологічних спостережень; 2) лабораторний – вимірювально-ваговий для визначення метричних показників ознак рослин та обліку врожаю; 3) статистичний – встановлення на основі методів математичної статистики достовірності отриманих результатів, кореляційних залежностей між різними ознаками, показників варіювання та успадкування господарсько-цінних ознак.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше встановлено закономірності фенотипового прояву в F1 і генотипового успадкування в F2 ознак короткостебловості донорів Гном 1, Гном 2, Гном 3 від схрещування з сортами В’ятка 2 і Верхняцьке 32.

Виявлено моногенне домінантне успадкування висоти рослин трьох донорів короткостебловості при схрещуванні їх з альтернативно високорослими сортами.

Вперше досліджено особливості прояву інших основних кількісних ознак в F1, F2, ВС1, ВС2 від схрещувань кожного з донорів домінантної короткостебловості з високорослими сортами.

Вперше запропоновано селекційне покращення рослин жита озимого, підвищення зернової продуктивності з використанням донорів Гном 1, Гном 2 і Гном 3.

Практичне значення отриманих результатів полягає в установленні експресивності алеля гена Hl у різновисоких донорів домінантної короткостебловості Гном 1, 2 і 3. Виявлено дію адитивних чинників на фоні дії гена Hl. Визначено особливості характеру успадкування господарсько – важливих ознак у гібридів від схрещування донорів короткостебловості з високорослими сортами.

Створено 12 селекційно і генетично цінних короткостеблових форм жита озимого (селекційні зразки ГВ3165/11, ГВ3173/10, ГВ3170/03, ГВ3186/33, ГВ3196/29, ГВ3201/22, ГВ3212/19, ГВ3220/13, ГВ3255/02, ГВ3292/07, ГВ3306/08, ГВ3310/22) з поєднанням високої кількості зерен у колосі, крупності зерна, продуктивної кущистості, маси зерна з колоса, які залучено до селекційного процесу Носівської селекційно – дослідної станції, Всеукраїнського інституту селекції, Волинського інституту АПВ, Верхняцької дослідної селекційної станції Інституту коренеплідних культур.

 Створений за участю автора синтетичний сорт жита озимого Наусін переважає національні стандарти за рівнем урожайності на 0,4 т/га, характеризується чіткими відмітними ознаками, а також однорідністю та стабільністю їх прояву. Синтетик, переданий на Державне сортовипробування, визнано перспективним на 2010 р.

Особистий внесок здобувача. Дисертантом за темою дисертації проаналізована наукова література вітчизняних і зарубіжних авторів, розроблено програму, виконаний необхідний обсяг польових та лабораторних досліджень, здійснені узагальнення та статистична обробка експериментальних даних, сформульовані науково обґрунтовані висновки та рекомендації, підготовлено друковані праці.

Апробація результатів дисертації. Результати роботи за темою дисертації автор доповідав: на Міжнародній науковій конференції «Основи формування продуктивності сільськогосподарських культур за інтенсивних технологій вирощування» (м. Умань – 2008 р.), Міжнародній науково-практичній конференції з нагоди 100 – річчя з дня народження проф. М.Г. Городнього (м. Київ – 2008 р.), Міжнародній науково-практичній конференції до 110-річчя Національного аграрного університету «Сучасна аграрна освіта та наука: теорія та практика впровадження інноваційних технологій» (м. Київ – 2008 р.), Міжнародній науковій конференції, присвяченій 75 - річчю з дня народження професора І.П. Чучмія «Застосування сучасних методів у селекції й первинному насінництві сільськогосподарських культур (м. Умань – 2009 р.), Науково – практичній конференції науково – педагогічних працівників та аспірантів НДІ агротехнологій та якості продукції рослинництва (м. Київ – 2010 р.), Всеукраїнській науковій конференції молодих учених (м. Умань – 2010 р.), EUCARPIA International Symposium on Rye Breeding & Genetics (Minsk – 2010).

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 10 наукових праць, з них  6 – у фахових виданнях.  

Структура та обсяг роботи. Дисертація складається з вступу, чотирьох розділів, висновків, списку використаної літератури та додатків, містить 32 таблиці, 36 рисунків. Робота викладена на 230 сторінках, список літератури з 240 найменувань, в тому числі 31 зарубіжних авторів, 29 сторінок додатків.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

РОЗДІЛ 1. ГЕНЕТИЧНІ ОСНОВИ УСПАДКУВАННЯ КІЛЬКІСНИХ ОЗНАК

ЖИТА ОЗИМОГО (огляд наукової літератури)

В огляді літератури наведено історичний аспект застосування законів Менделя під час вивчення успадкування альтернативних (морфологічних) ознак, а також характер дії генів на кількісні ознаки. Дана оцінка розвитку методів селекційного покращення та сучасний стан селекційної роботи з житом озимим. Доведено, що застосування донорів домінантної короткостебловості є перспективним напрямом досліджень, з яким працюють вчені багатьох країн світу. Обговорено взаємозв’язок висоти рослин жита з господарсько – цінними ознаками та залежність генотипу від умов зовнішнього середовища.

Розглянуті результати селекції жита озимого вказують про недостатній рівень вивчення нового вихідного матеріалу з домінантною короткостебловістю, а отже потребує поглиблення наукових знань генетика жита, зокрема з питань успадковування і особливостей прояву елементів структури продуктивності, та їх взаємозв’язків з домінантною короткостебловістю.

РОЗДІЛ 2. УМОВИ, МАТЕРІАЛИ ТА МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ

Дослідження за темою дисертації виконувалися протягом 2007 – 2010 рр. в лабораторії селекції жита озимого Носівської селекційної дослідної станції, Української академії аграрних наук (с. Дослідне, Чернігівської обл.). Ґрунти дослідної станції чорноземи глибокі малогумусні вилугувані легкосуглинкові та їх еродовані відміни.

Клімат зони помірно теплий, м’який, із достатнім зволоженням. Переважаючі західні та північно-західні вітри приносять до 550-600 мм опадів на рік. Середня багаторічна сума активних температур складає 2540˚С.

Метеорологічні умови в окремі роки проведення досліджень були дещо нетиповими, але це істотно не впливало на ріст і розвиток рослин жита озимого.

Вихідним матеріалом для проведення досліджень використані донори короткостебловості, створені на Носівській СДС: Гном 1, 2 і 3 та альтернативно високорослі сорти В’ятка 2 і Верхняцьке 32.

Успадкування кількісних ознак вивчали на гібридах 72 комбінацій схрещування донорів короткостебловості з високорослими сортами.

Площа ділянок у гібридному розсаднику F1, ВС1, ВС2 – варіювала в залежності від наявності насіння, в F2 – 6 м2. Площа ділянок у попередньому сортовипробуванні – 5 м2 у чотириразовому повторенні. Норма висіву – 4,5 млн схожих насінин на гектар, строк сівби – оптимальний для Чернігівської області – 9-12 вересня.

Для вивчення кількісних ознак добирали по 50 рослин батьківських форм, по 35 рослин гібридів F1, ВС1, ВС2, та 200 рослин F2. Визначали висоту рослин (см), продуктивну кущистість (шт), довжину колоса (см), кількість квіток і зерен в колосі (шт), масу зерна з рослини (г), масу 100 зерен з рослини (г); озерненість (%), щільність (шт/см) та масу зерна з колоса (г) обчислювали розрахунковим методом.

Сівбу розсадника гібридизації проводили вручну під маркер, сівалками Максимчука, з площею живлення (30x5 см), попереднього сортовипробування – механізовано сівалкою СКС-6-10. Збирання зразків у гібридному розсаднику проводили вручну, в порівняльному сортовипробуванні – комбайном «Sampo 130», обмолот рослин – молотаркою МКК-2.

Статистична характеристика успадкування та мінливості кількісних ознак, дані вимірювань та зважувань визначали за допомогою середніх величин, дисперсії, квадратичних відхилень, коефіцієнтів кореляції за П.Ф. Рокицьким (1973 р.). обробку експериментальних даних здійснено загальноприйнятими методами гібридологічного аналізу та біометричної статистики в редакторі MS Excel 2003.

РОЗДІЛ 3. ГЕНЕТИКО – СТАТИСТИЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА ВИХІДНОГО МАТЕРІАЛУ ЖИТА ОЗИМОГО

Вимоги до вихідного матеріалу динамічно змінюються під час створення все більш урожайних сортів, розширенні знань про біологічну природу ознак, ускладненні завдань селекції та з інших причин. Завдяки зусиллям селекціонерів у виробництво передаються все більш сучасні високоврожайні сорти, які потребують покращення за окремими ознаками. Це сприяло переходу до підбору пар для схрещувань на основі концепції ознаки, що, в свою чергу, збільшило потребу в відповідному вихідному матеріалі.

Для характеристики батьківських форм, які мають високий рівень розвитку тієї чи іншої селекційно цінної ознаки, стали широко застосовувати терміни «джерело» та «донор». Однією з обов’язкових умов для включення кращих зразків у число донорів повинна бути наявність генетичних характеристик, що дозволяє прогнозувати можливі результати їх використання в селекції. З цією метою проведено генетико – статистичне вивчення кількісних ознак короткостеблових зразків жита Гном 1, Гном 2 і Гном 3.

Генетико-статистичні параметри донорів короткостебловості Гном 1, Гном 2 та Гном 3. Морфологічна будова та особливості формування стебла є визначальними в розмежуванні донорів короткостебловості, а саме:

  •  у донорів Гном 1 і Гном 2 затримка росту відбувається пізніше, тобто стебло закінчувало свій ріст, а колос знаходився в активному рості, тому ці форми мають коротке стебло з нормально розвинутим колосом.
  •  у рослин донора Гном 3 спостерігається більш раннє «загальне» зменшення темпів росту як стебла так і колоса, нерідко зустрічалися форми в яких довжина колоса складала половину загальної довжини рослини;

Дослідження донорів короткостебловості за висотою рослин виявили відповідність відхилень варіант від середньої арифметичної згідно нормального розподілу, хоча протягом трьох років спостерігали коливання абсолютних значень залежно від погодних умов. Розмах варіювання висоти рослин короткостеблових донорів знаходиться в межах 20 – 107 см. За розподілом висоти рослин між донорами домінантної короткостебловості встановлена повна дивергенція (табл. 1).

Встановлено, що за довжиною колоса, кількістю квіток та зерен у колосі, масою зерна з колоса та рослини, крупністю зерна донори істотно відрізнялися один від одного стабільно за роками досліджень. Середні значення цих ознак зменшуються в напрямку від Гном 1 > Гном 2 > Гном 3. Характерною особливістю всіх донорів домінантної короткостебловості є підвищена продуктивна кущистість.

За абсолютним значенням кількісних селекційних ознак донор Гном 1 не поступається кращим зразкам, що дозволяє успішно використовувати його в перспективних селекційних програмах без загрози зниження основних ознак продуктивності.

У донора Гном 2 разом з висотою рослин зменшилися ознаки продуктивності: довжина, кількість квіток і зерен, озерненість колоса, а також маса зерна з колоса, рослини і маса 100 зерен порівняно з донором Гном 1. Донор Гном 2 потребує покращення за вказаними ознаками шляхом спрямованих доборів або схрещувань з тривалими в часі й просторі випробуваннями.

Донор Гном 3 відрізняється зниженою продуктивністю рослин, обумовленою зменшенням показників кількісних ознак, порівняно з донорами Гном 1 і Гном 2. Для отримання цінного вихідного матеріалу з різноманітною висотою рослин передбачається використання донора Гном 3 у насичуючих схрещуваннях та спрямованих доборах.

Таблиця 1

Параметри кількісних ознак донорів короткостебловості, 2008 р.

Ознаки

Гном 1

Гном 2

Гном 3

± sx

X ± sx

X ± sx

Висота рослин, см

91,2 ± 0,8

56,7 ± 0,7*

25,5 ± 0,4*

Кількість стебел, шт

15,3 ± 0,6

15,5 ± 0,5

13,7 ± 0,7

Довжина колоса, см

10,9 ± 0,2

9,7 ± 0,1*

7,2 ± 0,1*

Кількість квіток, шт

68,6 ± 0,8

54,8 ± 0,6*

47,7 ± 0,7*

Кількість зерен, шт

51,0 ± 1,0

36,6 ± 0,9*

32,3 ± 1,0*

Озерненість колоса, %

74,5 ± 1,3

66,7 ± 1,4*

67,7 ± 1,9

Щільність колоса, шт/см

3,2 ± 0,04

2,9 ± 0,04*

3,3 ± 0,06

Маса зерна з колоса, г

1,8 ± 0,04

0,8 ± 0,04*

0,5 ± 0,02*

Маса зерна з рослини, г

26,6 ± 1,0

12,3 ± 0,7*

5,5 ± 0,2*

Маса 100 зерен, г

3,9 ± 0,1

2,2 ± 0,04*

1,4 ± 0,03*

На фоні дії основних генів висоти рослин, дія генів з адитивним ефектом (h2=0,53–0,59) вносить значний вклад у загальну мінливість донорів короткостебловості.

Параметри фенотипового та генотипового прояву кількісних ознак вказують, що селекційне покращення донорів короткостебловості з використанням ефекту гетерозису можливе за ознаками “довжина колоса” (Гном 1, Гном 2), “продуктивна кущистість” (Гном 2, Гном 3), “маса 100 зерен з рослини” (Гном 1, Гном 3), “маса зерна з колоса” (Гном 1, Гном 2, Гном 3), оскільки співвідношення коефіцієнтів успадковування в широкому і вузькому розумінні свідчать на переважно домінантний і епістатичний контроль цих ознак.

Прояв ефекту гетерозису за ознакою “кількість зерен у колосі” за участі досліджуваних донорів є малоймовірним, оскільки між довжиною колоса і його щільністю існує зворотня кореляція, тому збільшення довжини колоса в більшості випадків зумовлюватиме зменшення його щільності та неістотно впливатиме на зміну кількості квіток, а отже і зміну кількості зерен у колосі.

Покращення ознаки озерненості колоса із залученням до гібридизації донорів короткостебловості більш надійне, оскільки коефіцієнти успадковування мають більшу стабільність (h2=0,24-0,42; H2=0,37-0,53). Використовуючи донори короткостебловості в селекції за спрямованого схрещування необхідно доборами підсилювати короткостебловість з виповненістю колоса у гібридних нащадків.

Встановлено зменшення абсолютного значення маси зерна з колоса і його успадковування у вузькому розумінні послідовно від Гном 1 (h2 = 0,50) > Гном 2 (h2 = 0,38) > Гном 3 (h2=0,20).

Встановлені кореляції між кількісними ознаками на фенотиповому і генотиповому рівні, які були об’єднані в плеяди. Висота рослин донора Гном 1 виявила істотні прямі фенотипові кореляції з кількістю стебел (rp = 0,43**), масою зерна з колоса (rp = 0,31*) та продуктивністю рослин (rp = 0,58***).

Слабку пряму генетичну кореляцію висоти батьківських рослин донора Гном 1 встановлено з продуктивною кущистістю (rG = 0,31*), помірну з щільністю колоса (rG = 0,42**) і масою зерна з рослини (rG = 0,52***), сильний генотиповий рівень зв’язку встановлений з озерненістю їх прямих нащадків (rG = 0,69***). Істотним оберненим напрямком зв’язку з висотою характеризувалися довжина колоса (rG = -0,61***). Таким чином спрямований добір на зниження висоти вихідних рослин прогнозовано призведе до зменшення продуктивності зерна похідних родин у наступних поколіннях, проте збільшить частку рослин з довгим колосом та великою кількістю квіток у ньому. Селекція на високу продуктивність з використанням донора Гном 1 спрямована на збільшення маси зерна з колоса, яка в свою чергу, істотно залежить від крупності зерна.

Висота рослин донора Гном 2 виявила низьку обернену фенотипову кореляцію з довжиною колоса (rp = -0,34*) та не істотну з озерненістю, генотипова обумовленість висоти і озерненості колоса виявилася прямою (rG = 0,32*). Добори за фенотиповим проявом озерненості, яка корелює з кількістю квіток  (rp = 0,57***) і зерен (rp = 0,92***) у колосі, в популяції Гном 2 призведуть до збільшення висоти рослин його нащадків, що не відповідає стратегії селекції. Добори крупнозерних та короткостеблових форм із популяції донора Гном 2 дозволять збільшити продуктивність їх нащадків, тим більше, що генотипові кореляції між масою 100 зерен та висотою рослин, довжиною і кількістю зерен у колосі виявилися слабкими та неістотними, тому неподоланих ускладнень у селекції за вказаними ознаками не передбачається.

Висота рослин донора Гном 3 виявила фенотипові кореляції (рис. 1) з продуктивною кущистістю, довжиною колоса та масою зерна з рослини, проте лише з останньою зв'язок був істотним (rр = 0,37*), але генотипових кореляцій між висотою і продуктивністю рослини не встановлено. Прямий генотиповий вплив висоти стебла батьківських рослин виявлено на довжину колоса (rG = 0,64***) та крупність зерна (rG = 0,40**) нащадків донора Гном 3. Обернені генотипові кореляції висоти рослин відмічено з кількістю квіток (rG = -0,49**), зерен (rG = -0,38*), озерненістю (rG = -0,29), щільністю колоса (rG = -0,78***). В популяції рослин донора Гном 3 є можливість добору багатоквіткових, з великою кількістю зерен та з помірно щільним колосом, короткостеблових рослин з метою залучення їх в селекцію.

            

                           rp                                                                                                      rG

  1.  Висота рослин;
  2.  Кількість стебел;
  3.  Довжина колоса;
  4.  Кількість квіток у колосі;  
  5.  Кількість зерен у колосі;
  6.  Озерненість колоса;
  7.  Щільність колоса;
  8.  Маса зерна з колоса;
  9.  Маса зерна з рослини;
  10.  Маса 100 зерен з рослини.

   

Рис. 1 Фенотипові (rp) та генотипові (rG) кореляційні плеяди кількісних ознак донора Гном 3

Аналіз кількісних ознак високорослих сортів жита озимого. У процесі порівняльного вивчення високорослих сортів В’ятка 2 (=202,9 см) і Верхняцьке 32  (=183,5 см) встановлена перевага останнього за висотою рослин (коротше стебло) та масою 100 зерен. Істотна різниця між сортами встановлена за ознаками головного колосу: довжина, кількість квіток і зерен, щільність на користь В’ятка 2. Вказаний сорт має один з найдовших колосів ( = 14,8 см) серед сучасних сортів жита озимого, який, згідно з коефіцієнтами успадковування (H2=0,84, h2=0,10), можна використати в програмах селекційного покращення жита.

На основі визначених кореляцій між кількісними ознаками встановлено: доборами за довгим колосом у рослин сорту В’ятка 2 можливо збільшити кількість квіток, зерен, а загалом озерненість колоса, підвищити продуктивність колоса і рослини та збільшити крупність зерна нащадків. Однак досягти істотного зрушення у скороченні стебла сорту В’ятка 2 не вдавалося, оскільки прямих генетичних кореляцій за цією ознакою не виявлено.

Сильний обернений зв’язок висоти рослин сорту Верхняцьке 32 встановлений з масою зерна з рослини (rG = -0,64***), помірні з кількістю зерен (rG = -0,41**) та продуктивністю колоса (rG = -0,53***), слабкі з кількістю стебел (rG = -0,31*), довжиною (rG = -0,35*), кількістю квіток у колосі (rG = -0,37*), масою 100 зерен (rG = -0,33*). Вказані кореляції дають змогу проводити інтенсивний добір короткостеблових рослин із сорту Верхняцьке 32 одночасно збільшуючи ознаки продуктивності.

РОЗДІЛ 4. УСПАДКУВАННЯ ОЗНАК ПРОДУКТИВНОСТІ ГІБРИДІВ ЖИТА ОЗИМОГО В СЕЛЕКЦІЇ НА КОРОТКОСТЕБЛОВІСТЬ

Характер розподілу висоти рослин донорів Гном 1, Гном 2 і Гном 3 та розщеплення за цією ознакою в F2. Наведено результати генетичного аналізу гібридів F2 12 комбінацій схрещування батьківських форм, що відрізняються довжиною стебла та гібридів від аналізуючих схрещувань.

Співвідношення короткостеблових до високорослих рослин встановлено, як 3,1 : 1 (χ2 = 0,06 при Р<0,75) у популяції F2 В2/Г1 та 2,5 : 1 (χ2 = 1,55 при Р<0,1) – у рослин F2 Г1/В2 , що відповідає простому моногібридному схрещуванню. Результати аналізу F2 від схрещування донора Гном 1 з сортом Верхняцьке 32 співвідношення короткостеблових до високорослих форм встановлено як 2,6 : 1 (χ2 = 0,40 при Р<0,5) та 2,5 : 1 (χ2 = 1,05 при Р<0,25) у реципрокній комбінації.

У другому гібридному поколінні Г2/В2 співвідношення короткостеблових до високорослих рослин встановлено як 2,4 : 1 (χ2 = 1,72 при Р<0,1), а в їх реципрокних гібридів F2 В2/Г2 – 2,7 : 1 (χ2 = 0,29 при Р<0,5)  що підтверджує успадкування короткостебловості обумовлену одним домінантним геном. Аналіз розщеплення висоти рослин встановив відповідність фактично отриманих результатів теоретично очікуваним у F2 В32/Г2 – 3,1 : 1 (χ2 = 0,04 при Р<0,75) та 3,4 : 1 (χ2 = 0,63 при Р<0,25) – у F2 Г2/В32.

Найбільшою експресивністю домінантного гена короткостебловості відзначався донор цієї ознаки – Гном 3 (табл. 2). Встановлена істотна лівостороння зміщеність основного розподілу висоти рослин і видовжений “шлейф” довгостебельних рослин в напрямку сорту В’ятка 2, відхилення варіантів у реципрокних гібридів виходило за межі +3S.

Таблиця 2

Розщеплення за висотою рослин в нащадків F2 від схрещувань з Гном 3, 2009 р.

Комбінації схрещування

Кількість рослин

χ2

Р

Фактичне відношення коротких до високих

фактичне

теоретично очікуване

короткі

високі

короткі

високі

F2 В2 / Г3

160

57

162,75

54,25

0,19

0,5

2,8 : 1

F2 Г3 / В2

117

35

114

38

0,32

0,5

3,3 : 1

(Г3/В2)/В2

92

90

91

91

0,02

0,9

1,02 : 1

F2 В32 / Г3

156

52

156

52

0,00

0,99

3,0 : 1

F2 Г3 / В32

164

63

170,25

56,75

0,92

0,2

2,6 : 1

(Г3/В32)/В32

82

87

84,5

84,5

0,15

0,5

0,94 : 1

Моногенне розщеплення у другому поколінні реципрокних гібридів В2/Г3 і Г3/В2 підтверджено генетичним аналізом F2 2 = 0,19 при Р<0,5 і χ2 = 0,32 при Р<0,5), відповідно. Розподіл висоти рослин у реципрокних гібридів F2 В32/Г3 і F2 Г3/В32 також виявив моногенний характер успадкування ознаки. Співвідношення короткостеблових рослин до високорослих встановлено як 3 : 1 у F2 В32/Г3 (χ2 = 0,00 при Р<0,99) та 2,6 : 1 у  F2 Г3/В32 (χ2 = 0,15 при Р<0,5). Аналізуючі схрещування за ознакою висота рослин показали розщеплення, що істотно відповідають моногібридному схрещуванню. Під час аналізу 170 рослин комбінації            (Гном 1/В’ятка 2)/В’ятка 2 виявлено 82 короткостеблових рослин і 88 високорослих. У комбінації (Гном  2 / В’ятка 2)/В’ятка 2 співвідношення коротких рослин до високих було 96 : 98; у гібридів з донором Гном 3 – 92 : 90 (табл. 2). Схожі дані отримані за участі сорту Верхняцьке 32. Це відповідає теоретично очікуваному в співвідношенні кількості рослин обох класів 1 : 1.

Специфічна асиметричність варіювання висоти рослин F2 притаманна домінантному моногенному характеру розщеплення за висотою рослин. Розподіл варіантів висоти рослин у F2 з різновисокими донорами розпочинався на різних рівнях. У гібридів F2 з донором Гном 1 мінімальне значення висоти рослин становило 80 см (рис. 2), з Гном 2 – 59 см (рис. 3), а з Гном 3 – 38 см (рис. 4).

Рис. 2 Розподіл за висотою рослин                 Рис. 3 Розподіл за висотою рослин

         в гібридів F2 з донором Гном 1                     в гібридів F2 з донором Гном 2 

Рис. 4 Розподіл за висотою рослин в

гібридів F2 з донором Гном 3

Вплив донорів домінантної короткостебловості на кількісні ознаки. Для успішного використання в селекції нових донорів короткостебловості необхідна впевненість у тому, що ознака «висота рослин» не зчеплена з іншими небажаними ознаками. Враховуючи важливість питання для селекції короткостеблового жита на домінантній генетичній основі, експерименти проводили на генетично однорідних рослинах, які відрізняються лише алелями гена Hl-hl, що контролюють ознаку короткостебловості, за однакової площі живлення і освітлення рослин.

Середні арифметичні висоти рослин реципрокних гібридних популяцій F1 від схрещування донорів короткостебловості з високорослими сортами В’ятка 2 і Верхняцьке 32 проявили чітке домінування ознаки низького стебла рослин (табл. 3).

Таблиця 3

Висота рослин гібридів F1 від реципрокних схрещувань з донорами короткостебловості, 2009 р.

Донори

F1 Г / В2

F1 В2 / Г

F1 Г / В32

F1 В32 / Г

Гном 1

110,2 ± 3,1

122,1 ± 2,1

119,4 ±1,8

119,5 ± 1,7

Гном 2

100,6 ± 2,3

109,1 ± 1,7

99,9 ± 1,7

104,8 ± 1,9

Гном 3

93,8 ± 1,8

102,3 ± 1,9

84,6 ± 2,2

86,9 ± 1,3

Встановлений різний рівень експресії ознаки короткостебловості. Так, під дією домінантного гена короткостебловості Гном 1 висота рослин виявилася нижче від рівня теоретично очікуваної середньої реципрокних гібридів F1 на 30 - 40 см. Реципрокні гібриди F1 Г1/В2 та В2/Г1 за висотою рослин між собою істотно (Р<0,001) відрізнялися. Гібриди F1 від схрещування донора Гном 2 з високорослими сортами В’ятка 2 і Верхняцьке 32 утворили один безперервний варіаційний ряд за висотою рослин, при чому середнє значення ознаки було пов’язане з показниками високорослого компоненту: F1 В2/Г2 – 109,1 см, F1 В32/Г2 – 104,8 см. У гібридів F1 найбільш істотного (Р<0,001) зниження довжини стебла досягали залученням до схрещувань з високорослими сортами донора Гном 3, супресивна дія домінантного гену якого знизила висоту рослин від рівня теоретично очікуваної на 27 см. Реципрокні гібриди F1 Г3/В2 та В2/Г3 за висотою рослин між собою істотно (Р<0,01) відрізнялися.

За даними гібридів першого покоління були розраховані ступені фенотипового домінування висоти рослин (табл. 4), які в більшості випадків несуттєво відрізнялися за роками досліджень, що свідчить про неістотний вплив умов середовища на характер прояву ознаки в гібридів.

Таблиця 4

Ступінь домінування висоти рослин в гібридів F1 жита озимого, 2007 – 2009 рр.

Комбінація схрещування

Ступінь домінування (hp)

2007 р.

2008 р.

2009 р.

Гном 1 / В’ятка 2

- 0,79

- 0,73

- 0,90

Гном 1/ Верхняцьке 32

- 0,77

- 1,02

- 0,79

Гном 2 / В’ятка 2

- 0,67

- 0,52

- 0,52

Гном 2 / Верхняцьке 32

- 0,51

- 0,57

- 0,44

Гном 3 / В’ятка 2

- 0,36

- 0,35

- 0,34

Гном 3 / Верхняцьке 32

- 0,25

- 0,34

- 0,37

Найвищим ступенем часткового негативного домінування короткого стебла в гібридів першого покоління відрізнявся донор Гном 1 (-0,73 – -0,90), а в умовах 2008 р. у гібридів з сортом Верхняцьке 32 встановлене  повне негативне домінування (hр = -1,02). Донори Гном 2 та Гном 3 виявили нижчі показники неповного негативного домінування висоти рослин у гібридів F1 від реципрокних схрещувань.

Поряд з мінливістю довжини стебла, обумовленою домінантним геном короткостебловості, значний інтерес представляє його дія на прояв складових ознак продуктивності жита озимого (табл. 5). Між гібридами F1 донорів короткостебловості з сортом В’ятка 2 встановлена істотна різниця за продуктивною кущистістю, яка зростала від Гном 1 до Гном 3. Гібриди з донором Гном 3 формували істотно менший колос, кількість квіток, зерен та масу зерна з колоса. Гібриди F1 з Гном 2 за ознаками продуктивності не істотно відрізнялися від гібридів з Гном 1, а за продуктивністю рослин навіть перевищили.

Таблиця 5

Параметри кількісних ознак гібридів F1 між донорами короткостебловості та високорослими сортами жита озимого, 2009 р.

Ознака

F1 Г1/В2

F1 Г2/В2

F1 Г3/В2

F1 Г1/В32

F1 Г2/В32

F1 Г3/В32

Кількість стебел, шт

11,4±0,9

14,5±1,1

16,3±1,6

13,9±1,1

13,8±0,8

14,7±1,4

Довжина колоса, см

13,2±0,3

13,4±0,3

11,8±0,3

11,9±0,2

11,0±0,3

11,6±0,3

Кількість квіток у колосі, шт

88,1±1,9

87,8±1,9

77,3±1,7

80,7±1,4

76,9±1,4

73,2±1,7

Кількість зерен у колосі, шт

60,3±2,8

62,0±2,5

49,4±2,8

56,4±1,7

50,9±1,7

40,6±1,9

Озерненість колоса, %

68,2±2,8

71,0±2,6

63,8±3,3

70,1±2,1

66,2±1,8

55,4±2,2

Щільність колоса, шт/см

3,4±0,0

3,3±0,1

3,3±0,1

3,4±0,1

3,5±0,1

3,2±0,1

Маса зерна з колоса, г

2,1±0,1

2,1±0,1

1,5±0,1

2,0±0,1

1,6±0,1

1,0±0,1

Маса зерна з рослини, г

23,1±1,9

29,8±2,5

22,6±1,9

27,8±2,6

21,2±1,2

13,4±1,3

Маса 100 зерен, г

3,8±0,1

4,1±0,1

4,0±0,1

4,0±0,1

3,5±0,1

3,2±0,1

Між гібридами F1 донорів короткостебловості з сортом Верхняцьке 32 спостерігали схожі закономірності успадкування кількісних ознак, однак вони не виявили істотної різниці за кількістю стебел, а гібриди з донором Гном 3 істотно поступалися за ознаками продуктивності гібридам з Гном 1 та Гном 2. Гібриди F1 з Гном 2 поступалися Гном 1 за ознаками продуктивності колоса (менша довжина, кількість зерен, маса зерна з колоса) та крупністю зерна.

Проведено аналіз прояву висоти рослин у гібридів від прямих та зворотних насичуючих схрещувань з донорами домінантної короткостебловості. Встановлено зміщення середньої арифметичної висоти рослин в напрямку рекурентної форми у гібридів від насичуючих схрещувань. Використання за рекурентну батьківську форму короткостеблих донорів істотно знижувало середні значення висоти рослин у гібридів від прямих і зворотних насичуючих схрещуваннях з високорослими сортами. Зниження висоти рослин у гібридів від насичуючих схрещувань відбувалося від Гном 1 > Гном 2 > Гном 3.

Виконано аналіз параметрів кількісних ознак у гібридів від ВС між сортами В’ятка 2 і Верхняцьке 32 з донором Гном 1. Встановлено успадкування високої продуктивної кущистості, маси зерна з рослини та крупності зерна, визначеною за масою 100 зерен з рослини. Кількісні показники колоса: довжина, кількість квіток, кількість зерен, озерненість, щільність, маса зерна з колоса, в переважній більшості гібридів спадкувалася за проміжним типом. Встановлено істотне збільшення довжини колоса та кількості квіток у ньому у гібридів ВС1 (Г1/В2)/В2 порівняно з ВС1 (Г1/В2)/Г1 однак за продуктивністю колоса та рослини істотної різниці між ними не встановлено. Підбір рекурентної форми в зворотних насичуючих схрещуваннях істотно змінював масу 100 зерен, так залучення Гном 1 істотно збільшувало показник у гібридних популяціях.

Аналіз гібридів від схрещування донора Гном 2 з високорослими сортами встановив збільшення маси зерна з рослини, що в першу чергу обумовлено високою продуктивною кущистістю короткостеблових гібридних популяцій. У гібридних нащадків вибір за рекурентну форму Гном 2 істотно зменшував довжину колоса, кількість квіток, зерен, а також в одній комбінації ВС2 Г2/(В2/Г2) масу зерна з колоса. Разом з тим відмічено істотне збільшення крупності зерна у гібридів ВС2 Г2/(Г2/В2) (4,1 г).

Ген Hl донора Гном 3, зменшуючи висоту рослин в середньому на 56 %, майже вдвічі збільшує продуктивну кущистість. Залучення за рекурентну батьківську форму донора Гном 3 істотно зменшує довжину колоса, кількість зерен, озерненість, масу зерна з колоса, продуктивність рослин та крупність зерна в гібридних нащадків, збільшуючи щільність колоса. Найбільш ефективним, на наш погляд, є залучення за батьківську форму в схрещуваннях донора Гном 3 з високорослим високопродуктивним компонентом, застосування серії зворотних насичуючих схрещувань з подальшим вдосконаленням за ознаками продуктивності новоствореного короткостеблового вихідного матеріалу.

Результати попереднього сортовипробування донорів домінантної короткостебловості, високорослих сортів та їх гібридів. За результатами дисперсійного аналізу визначено, що на загальну мінливість урожайності визначальний вплив здійснював генотип. Донор Гном 1 за рівнем врожайності       (0,74 кг/м2) перевищив сорт В’ятку 2 (0,68 кг/м2), однак поступився сорту Верхняцьке 32 (0,84 кг/м2) та стандарту Боротьбі (0,91 кг/м2). Урожайність Гном 2 (0,72 кг/м2)  виявилась однаковою з сортом В’ятка 2, та була істотно нижчою від Верхняцьке 32. Донор Гном 3 за рівнем урожайності (0,49 кг/м2) поступався всім сортам та донорам Гном 1 і Гном 2 (НІР0,5 =0,04 кг/м2).

Гібриди F1 між високорослими сортами і донорами Гном 1 і Гном 2 формували істотно більшу врожайність зерна з ділянки, що дозволяє без обмежень використовувати донори домінантної короткостебловості в програмах гетерозисної селекції.

Прямі насичуючі схрещування з використанням за рекурентну батьківську форму донорів домінантної короткостебловості істотно знижують врожайність, що необхідно враховувати в програмах селекційного вдосконалення жита.

Особливість прояву кореляцій у зв’язку з різним успадкуванням пов’язаних ознак жита озимого. За результатами вивчення кореляцій у гібридів між сортом В’ятка 2 та донорами короткостебловості встановлено:

  •  залучення до схрещувань донорів короткостебловості не призводить до суттєвих порушень кореляцій, які існують у звичайних високорослих сортів, на прикладі В’ятка 2;
    •  найбільш вдале сполучення короткостебловості з ознаками продуктивності встановлено в популяціях F1Г1/В2, ВС2(В2/Г2)/Г2, ВС2 Г3/(В2/Г3) та ВС2 (В2/Г3)/Г3. Спрямований добір на сполучення в одному генотипі короткостебловості і основних елементів структури продуктивності рослини найбільш перспективний саме в цих популяціях рослин;
    •  коефіцієнти кореляції продуктивної кущистості і маси зерна з рослини виявилися прямими в усіх без виключення вихідних форм та їх гібридів. Кореляції кількості стебел з масою зерна з колоса виявилися, переважно, слабкими і середніми за абсолютними значеннями, але завжди без виключень оберненими. Найбільшим вираженням оберненого зв’язку між продуктивною кущистістю та масою зерна з колоса відзначалися гібриди з донором Гном 3 (rр = -0,69***). Завданням є розрив небажаної кореляції між високою продуктивною кущистістю і масою зерна з одного колоса в майбутніх сортів і гібридів;
    •  істотні коефіцієнти кореляції в усіх гібридів з донорами Гном 1, Гном 2 та Гном 3 встановлено між довжиною колоса і кількістю квіток на різних рівнях значимості (rр= 0,33* – 0,92***). Прямі кореляції довжини колоса з кількістю зерен встановлено в переважній більшості гібридних популяцій з короткостебловими донорами. Вказані кореляції є позитивними в селекційному покращенні жита, що дозволяє добирати багатоквіткові з високою кількістю зерен колоси за їх довжиною до цвітіння.

ВИСНОВКИ

У дисертації наведено теоретично узагальнене і нове вирішення важливої наукової задачі, що виявляється у встановленні особливостей успадкування кількісних ознак донорів короткостебловості жита озимого, що дало змогу зробити наступні висновки:

1. Встановлено домінування ознаки низького стебла рослин за результатами фенотипового прояву в F1 від схрещування високорослих сортів В’ятка 2 і Верхняцьке 32 з донорами Гном 1, 2 і 3.

2. Виявлено моногенне домінантне успадкування висоти рослин трьох донорів короткостебловості при схрещуванні їх з альтернативно високорослими сортами за результатами генетичного аналізу гібридів F2. Встановлено різну експресію гена короткостебловості у донорів Гном 1, Гном 2 і Гном 3.     

3. Встановлена істотна різниця за проявом кількісних ознак між донорами домінантної короткостебловості: середні висоти рослин, довжини колоса, кількості квіток та зерен, маси зерна з колоса та рослини, крупності зерна зменшуються в напрямку від Гном 1 > Гном 2 > Гном 3. Характерною особливістю всіх донорів домінантної короткостебловості є підвищена продуктивна кущистість.    

4.   Встановлено, що на фоні дії основних генів короткостеблості, дія генів з адитивним  ефектом (h2 = 0,53 – 0,59) вносить значний вклад у загальну мінливість висоти рослин донорів Гном 1, 2 і 3.

5.  Встановлено домінування високої продуктивної кущистості, маси зерна з рослини та крупності зерна в гібридів з донором Гном 1. Проміжне успадкування встановлено за ознаками колосу: довжина, кількість квіток, кількість зерен, озерненість, щільність, маса зерна з колоса.

6.  Встановлено інтенсивне зниження довжини стебла в зворотних насичуючих схрещуваннях з донором Гном 2, що супроводжується збільшенням маси зерна з рослини та зменшенням довжини колоса, кількості квіток і зерен в колосі.

7. Встановлено, що залучення до схрещувань донора Гном 3 інтенсивніше, порівняно з Гном 1 та Гном 2, знижує довжину стебла та зменшує довжину колоса, кількість зерен, озерненість, масу зерна з колоса, продуктивність рослин та крупність зерна в гібридних нащадків.

8. Донор Гном 1 за рівнем врожайності перевищив сорт В’ятку 2, однак поступився сорту Верхняцьке 32 та синтетику Боротьба. Урожайність Гном 2 виявилась однаковою з сортом В’ятка 2, але виявилася істотно нижчою від сорту Верхняцьке 32. Донор Гном 3 за рівнем урожайності поступався всім сортам та донорам Гном 1 і Гном 2.   

Більшість гібридів F1 формували істотно більшу врожайність зерна з ділянки, що дозволяє використовувати донори домінантної короткостебловості в програмах селекції на гетерозис.

9.  Залучення до схрещувань донорів Гном 1, 2 і 3 не призводить до суттєвих порушень кореляцій у гібридних популяціях, які існують у звичайних високорослих сортів. У гібридних популяціях F1Г1/В2, ВС2(В2/Г2)/Г2, ВС2 Г3/(В2/Г3) та ВС2 (В2/Г3)/Г3 встановлено вдале сполучення в одному генотипі короткостебловості і основних елементів структури продуктивності рослин.

РЕКОМЕНДАЦІЇ СЕЛЕКЦІЙНІЙ ПРАКТИЦІ

Для підвищення ефективності селекційної роботи з житом озимим рекомендується:

  •  включити до перспективних селекційних програм нові донори домінантної короткостеблості з різною експресією гена Hl;  
    •    донор домінантної короткостеблості Гном 1 не викликає негативних наслідків зменшення кількісних ознак, тому доцільно використовувати його в системі простих схрещувань;
    •    донор домінантної короткостеблості Гном 2 має більшу експресію гена Hl  ніж Гном 1, однак при його використанні доцільно проводити зворотні насичуючі схрещування з донорами крупності зерна. Доцільним буде створення самозапилених ліній на основі Гном 2 і наступного застосування методів селекції на гетерозис;
    •     донор домінантної короткостеблості Гном 3 проявив  найбільшу експресію гена Hl у схрещуваннях з альтернативними високорослими сортами. Для повноцінного використання Гном 3 рекомендується застосовувати зворотні насичуючі схрещування з донорами крупності зерна з високою кількістю зерен у колосі. Для розриву обернених генетичних кореляцій використовувати спрямований добір на сполучення господарсько – цінних ознак в одному генотипі.
    •  при створенні нового селекційного матеріалу жита озимого з стійкістю до вилягання та високим рівнем продуктивності використовувати селекційні зразки: ГВ3165/11, ГВ3173/10, ГВ3170/03, ГВ3186/33, ГВ3196/29, ГВ3201/22, ГВ3212/19, ГВ3220/13, ГВ3255/02, ГВ3292/07, ГВ3306/08, ГВ3310/22.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

  1.  Скорик В.В. Висота рослин нових донорів домінантної короткостеблості та їх гібридів / В.В. Скорик, О.І. Буняк // Збірник наукових праць УДАУ. – 2008. –  С. 426 – 433.
  2.  Скорик В.В. Успадкування кількісних ознак нових донорів домінантної короткостеблості озимого жита (Secale cereale L.) / В.В. Скорик, О.І. Буняк // Сортовивчення та охорона прав на сорти рослин. – 2008. – №1(7). – С.  29 – 35.
  3.  Скорик В.В. Нові донори домінантної короткостеблості жита озимого / В.В. Скорик, О.І. Буняк // Сортовивчення та охорона прав на сорти рослин. – 2008. – №2(8). – С.  5 – 13.
  4.  Скорик В.В. Мінливість та добір за кількісними ознаками у гібридів озимого жита з донором короткостеблості Гном 1 / В.В. Скорик, О.І. Буняк // Селекція і насінництво [Міжвідомчий тематичний збірник]. – Х., 2009. – № 97. – С. 102 – 113.
  5.  Буняк О.І. Коефіцієнти успадковування кількісних ознак озимого жита / О.І. Буняк // Науковий вісник НУБіП України. – К., 2009. – Вип. 132. – С. 24 – 29.
  6.  Буняк О.І. Характеристика гібридів F1 від схрещування зразків з альтернативними ознаками жита озимого / О.І. Буняк, І.М. Ляшко, С.С. Неїжпапа, І.М. Давидюк // Електронне видання «Наукові доповіді НУБіП». – 2009. – № 4 (16) http://www.nbuv.gov.ua/e-journals/Nd/2009-4/09boiwas.pdf.
  7.   Буняк О.І. Мінливість селекційних ознак короткостеблих гібридів F1 і F2 озимого жита / О.І. Буняк, В.В. Скорик // Науковий вісник НУБіП України. – К., 2009. – Вип. 140. – С. 104 – 109.
  8.  Буняк О.І. Оцінка короткостеблих донорів жита озимого / О.І. Буняк, В.В. Скорик // Збірник наукових праць УДАУ. Ч.1: Агрономія. – 2009. – Вип. 72. – С. 124 – 131.
  9.  Буняк О.І. Спадкування кількісних ознак у гібридів жита озимого / О.І. Буняк // Матеріали Всеукраїнської наук.-практ. конф. молодих учених, Ч.1: сільськогосподарські, біологічні та технічні науки. – Умань, 18-19 лютого 2010 р.– С. 204 – 206.
  10.  Bunyak O. Evaluation of short-strawed winter rye hybrids controlled by dominant gen Hl of new donors / O. Bunyak, V. Skoryk // Abstacts of International symposium on rye breeding & genetics. – Minsk, 2010. – P. 54.

АНОТАЦІЯ

Буняк О.І. Особливості успадкування кількісних ознак донорів короткостебловості жита озимого та їх використання в селекції – Рукопис. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.01.05 – селекція і насінництво. – Національний науковий центр «Інститут землеробства УААН» – Київ, 2010.

Дисертація присвячена теоретичному узагальненню наукових досліджень генетичної диференціації висоти рослин та кількісних ознак жита озимого, вирішенню завдання щодо збільшення стійкості до вилягання шляхом залучення нових донорів короткостебловості.

Встановлено, що морфологічна будова та особливості формування стебла є визначальними в розмежуванні донорів короткостебловості Гном 1, 2 і 3, та істотна відмінність між ними за ознаками, що формують продуктивність. Визначено селекційну цінність донорів короткостебловості Гном 1, 2 і 3. На основі встановлених коефіцієнтів успадковування кількісних ознак та визначених генетичних асоціацій висоти рослин з ознаками продуктивності, дано прогноз ефективності добору і сформульовано напрямок селекційного покращення жита з використанням донорів короткостебловості.

Встановлено домінування ознаки низького стебла рослин за результатами фенотипового прояву в F1 від схрещування високорослих сортів В’ятка 2 і Верхняцьке 32 з донорами Гном 1, 2 і 3 та виявлено моногенне домінантне успадкування висоти рослин за результатами генетичного аналізу гібридів F2. Встановлено різну експресію гена короткостебловості у донорів Гном 1, Гном 2 і Гном 3.     

Визначена мінливість та успадкування висоти рослин та селекційних ознак жита озимого і виділені кращі за комплексом корисних ознак зразки як вихідний матеріал для подальшої селекції. Сорт Наусін, створений за участю автора, переданий на державне сортовипробування.

Ключові слова: жито озиме, донори короткостебловості, успадкування, кореляційні плеяди, кількісні ознаки, добір.

АННОТАЦИЯ

Буняк А.И. Особенности наследования количественных признаков доноров короткостебельности озимой ржи и использование их в селекции – Рукопись. Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук по специальности 06.01.05 – селекция и семеноводство. – Национальный научный центр «Институт земледелия УААН» – Киев, 2010.

Диссертация посвящена теоретическому обобщению научных исследований генетической дифференциации высоты растений и количественных признаков ржи озимой, решению задания относительно увеличения стойкости к полеганию путем привлечения новых доноров короткостебельности.

Установлено, что морфологическое строение и особенности формирования стебля является определяющим в разграничении доноров короткостебельности Гном 1, 2 и 3, и существенное отличие между ними по признакам, которые формируют продуктивность: средние высоты растений, длины колоса, количества цветков и зерен, массы зерна с колоса и растения, крупности зерна уменьшаются в направлении Гном 1 > Гном 2 > Гном 3.

На основе установленных коэффициентов наследования количественных признаков и определенных генетических корреляций высоты растений с признаками продуктивности, дан прогноз эффективности отбора и сформулировано направление селекционного улучшения ржи с использованием доноров короткостебельности. Установлено, что на фоне действия основных генов короткостебельности, действие генов с аддитивным эффектом (h2 = 0,53 – 0,59) делает значительный вклад в общую изменчивость высоты растений доноров Гном 1, 2 и 3.

Установлено доминирование признака низкого стебля растений в F1 от скрещивания высокорослых сортов с донорами Гном 1, 2 и 3 и моногенное доминантное наследование высоты растений по результатам генетического анализа гибридов F2. Установлена различная экспрессия гена короткостебельности у доноров Гном 1, Гном 2 и Гном 3.   

Исследования особенностей наследования количественных признаков в гибридных популяциях ржи озимой показали доминирование высокой продуктивной кустистости, массы зерна с растения и массы 100 зерен у гибридов с донором Гном 1. Промежуточное наследование установлено по признакам колоса: длина, количество цветков, количество зерен, озерненность, плотность, масса зерна с колоса. Установлено интенсивное снижение длины стебля в обратных насыщающих скрещиваниях с донором Гном 2, что сопровождается увеличением массы зерна с одного растения и уменьшением длины колоса, количества цветков и зерен, в колосе. Привлечение к скрещиваниям донора Гном 3 интенсивнее, в сравнении с Гном 1 и Гном 2, снижает длину стебля и уменьшает длину колоса, количество зерен, озерненность, массу зерна с колоса, продуктивность растений и крупность зерна у гибридных потомков.

Привлечение к скрещиваниям доноров Гном 1, 2 и 3, не приводит к существенным нарушениям корреляций в гибридных популяциях, которые существуют у обычных высокорослых сортов. Определены гибридные популяции с удачным соединением в одном генотипе короткостебельности и основных элементов структуры продуктивности растений.

Определена изменчивость и наследование высоты растений и селекционных признаков ржи озимой и выделены лучшие за комплексом полезных признаков образцы как исходный материал для последующей селекции. Сорт Наусин в 2008 г. передан в государственное сортоиспытание.

Ключевые слова: рожь озимая, доноры короткостебельности, наследование, корреляционные плеяды, количественные признаки, отбор.

SUMMARY

Bunyak O.I. Inheritance features of  quantitative signs of winter rye shortness donors and their use in the breeding – The manuscript. Thesis for the degree of Candidate of Agriculture Sciences on the speciality 06.01.05 – breeding and seed production. – NRC «Institute of Agriculture of the UAAS» - Kyiv, 2010.

The thesis is devoted to the theoretical generalization of scientific research for genetic differentiation of the plant height and quantitative signs of winter rye, the task settlement concerning the increase of lodging resistance by means of involving new shortness donors.

It is established that the morphological structure and stem forming features are the most significant in shortness donors (Gnome 1, 2 and 3) differentiation, and in substantial difference manifestation between them according to signs which form the productivity. It is determined the breeding value of shortness donors (Gnome 1, 2 and 3). The prediction of selection efficiency is given and the direction of rye breeding improvement  with the use of shortness donors is formulated on the basis of determined inheritance coefficients of quantitative signs and established genetic associations of plant height with the productivity signs.

The sign dominant of stunt stem in plants is detected as a result of phenotype display in F1 from crossing of long-stem Vyatka 2 and Verkhnyatske 32 varieties with donors Gnome 1, 2, 3 and the monogene dominant inheritance of plant height is found out as a result of F2 hybrids genetic analysis. Different expression of short straw gene Hl is determined for donors Gnome 1, Gnome 2 and Gnome 3.    

It is established the variability and inheritance of plant height and breeding signs for winter rye and the best samples on the complex of useful signs are selected as a parent material for the subsequent breeding. The Nausin variety developed with the author’s participation is submitted to the State scientific – technological consultant’s investigation in 2008.

Key words: winter rye, shortness donors, inheritance, correlation pleiades, quantitative signs, selection.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

38890. Створення презентації в програмі PowerPoint 2003 1.58 MB
  Можна вставити до презентації: малюнки графіку різне написання тексту надати колір тексту змінити фон презентації надати вашій презентації різних ефектних анімацій та інше.2 Основні елементи програми PowerPoint Після загрузки PowerPoint на екрані монітору відобразиться вікно Microsoft PowerPoint мал.3 Створення нової презентації PowerPoint В підрозділі Создание розділ вікна задач Создание презентации перераховані способи створення презентації мал. Клацнувши по пункті Из шаблона оформления відкриється вікно Дизайн слайда із колекції...
38893. Система вознаграждения за труд, применяемая на предприятии 129.5 KB
  Тарифная система оплаты труда: сущность элементы область применения. Место оплаты труда в системе вознаграждения денежная форма вознаграждения персонала связь вознаграждения и мотивации. Через оплату труда осуществляется контроль за мерой труда и потребления. Правильная организация труда и его оплаты составляет важное условие повышения эффективности труда трудовой дисциплины и точного определения заработка работника.
38895. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ДИПЛОМНЫХ РАБОТ 469 KB
  Присяжнюк В методических рекомендациях раскрываются цели и задачи дипломной работы определяются обязанности студентов и научных руководителей определяется порядок ее выполнения описываются требования к содержанию и оформлению. Методические указания предназначены в помощь студентам специальности при выполнении дипломной работы а также преподавателям техникума. Цели и задачи выпускной квалификационной дипломной работы. Требования к структуре и содержанию выпускной квалификационной дипломной работы.
38897. ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ ОТРАСЛИ КОРМОПРОИЗВОДСТВА В СПК «КАТП «ДЖАНКОЙ» ДЖАНКОЙСКОГО РАЙОНА АР КРЫМ 350.5 KB
  Одной из основных проблем животноводства остается производство кормов. При этом их продуктивность снизилась: надой на 1 фуражную корову упал с 3720 до 2847 кг молока то есть его производство уменьшилось более чем в 38 раза Для поднятия животноводства хозяйства необходимо совершенствовать систему кормопроизводства СПК КАТП Джанкой обратив внимание на поиск путей удешевления кормов так как именно их высокая себестоимость делает очень дорогой продукцию животноводства хозяйства и в конечном счете убыточной. Одной из основных причин...
38898. Освещение ЛГБТ-проблематики в современном Рунете 355 KB
  ДИПЛОМНАЯ РАБОТА на тему Освещение ЛГБТ проблематики в современном Рунете. ЛГБТ проблематика как одно из тематических направлений современных СМИ. Актуальность ЛГБТ проблематике в современном социуме 1. Правовые и профессионально-этические проблемы в освещении ЛГБТ проблематики.