Модель сорта

28-02-2014, 14:04
Н. Вавилов в работе „Научные основы селекции” писал, что самая большая трудность в селекции пшеницы состоит в том, что в одном сорте необходимо сочетать большое число ценных признаков и свойств. Он должен удовлетворять и земледельца, и мукомола, и пекаря.
Однако какие - бы не предъявляли требования к сорту, урожайность в конечном счете остается решающим показателем ценности селекционного материала или нового сорта.
Ho как можно выделить этот признак? Ведь урожайность всегда одновременно также и результат определенных агротехнических свойств сорта, таких, как устойчивость к полеганию, болезням и многим неблагоприятным факторам среды. Поэтому селекционная работа на этот признак должна вестись при постоянном учете и других направлений селекции, так как нельзя изменить ни одного признака, не затронув одновременно другие.
Урожай по X. Шмальцу математически может быть выражен формулой:
У = AЧБ, причем: Б = BЧT,

где У - урожайность с единицы площади; Б - масса зерна одного колоса; В - средняя масса одного зерна; Г - число зерен в колосе.
Из четырех приведенных признаков урожайности А, В и Г являются первичными, в то время как Б - производное от В и Г. И таких производных, влияющих на признак урожайности, в каждом сорте очень много.
Урожайность - сложный признак. Это, прежде всего, результат пройденного растением онтогенеза, в процессе которого формируются элементы продуктивности. Морфология растения, устойчивость к неблагоприятным условиям среды и вредным организмам, размера и числа отдельных элементов продуктивности и, в целом, урожай в значительной степени определяется длиной вегетационного периода, темпами онтогенеза на отдельных его этапах. Темпы же онтогенеза обусловлены генотипом растения и конкретными факторами среды, т.е. результатом взаимодействия сорт - среда.
Для обеспечения высокого урожая сорта, его растения должны сочетать, по крайней мере, три основных фактора: успешно противостоять неблагоприятным воздействиям внешних факторов; с максимальной эффективностью использовать благоприятные условия среды; иметь высокую потенциальную продуктивность.
Высокая продуктивность у пшеницы обеспечивается: числом колосков и зерен в колосе, массой 1000 зерен и зерна с одного колоса и растения. Максимальный урожай - это реализация самого благоприятного равновесия между всеми его компонентами.
П. Лукьяненко в повышении урожайности считал наиболее важным признаком - массу зерна с колоса. Им отмечена довольно стабильная корреляция у озимой пшеницы между массой зерна с колоса и урожаем с единицы площади (от 0,34 до 0,43). Для яровой пшеницы наибольшая корреляция (от 0,71 до 0,90) отмечена между числом зерен в колосе и продуктивностью.
Г. Добрынин, в противоположность П.Лукьяненко и С. Леонтьеву, считал, что продуктивность растения повышается с каждым боковым побегом, сформировавшимся в результате кущения. По этому поводу Э. Мухаметов писал, что одним из ведущих в иерархии адаптивных приспособлений, обеспечивающих высокую пластичность и процессы саморегуляции растительного организма, является способность злаковых растений образовывать и редуцировать побеги кущения, колоски и цветки. Интенсивные сорта, благодаря высокой энергии кущения и формирования большого числа побегов на растении, образуют более мощную корневую систему, большую фотосинтетическую поверхность посева, что позволяет им полнее использовать природные и агротехнические факторы для накопления высокого урожая.
Сельскохозяйственное производство с каждым годом увеличивает требования к сортам. Сорт должен обладать высокой урожайностью, зимостойкостью, высоким качеством зерна с хорошим аминокислотным составом, устойчивостью к полеганию, болезням и вредителям, отзывчивостью на высокий уровень агротехники, особенно на внесение повышенных доз органических и минеральных удобрений, на орошение, хорошо приспосабливаться к местным условиям. Способность обеспечивать стабильно высокие урожаи зерна в различных почвенно-климатических условиях в настоящее время является первоочередным требованием к современным сортам. Производственное значение сорт приобретает лишь в том случае, если он в разных условиях среды обладает большой пластичностью и буферностью.
Пластичность или буферность делится на обычную (широкую) и специфическую (узкую). J.Oka считал, что сорта с широкой приспособляемостью, как правило, дают стабильные, но более низкие урожаи в разнообразных условиях среды. Сорта же с узкой приспособляемостью имеют высокий генетический потенциал продуктивности и дают высокие урожаи в благоприятных и низкие - в неблагоприятных условиях среды.
Адаптивная эволюция пшеницы происходила путем генетических рекомбинаций и изоляции во взаимодействии с естественным и искусственным отбором. По мере увеличения стрессовой нагрузки размах варьирования устойчивости в популяции возрастает. В группе наименее устойчивых организмов процент гибели растений в период вегетации под влиянием стресса значительно выше, чем в группе наиболее устойчивых. В результате элиминации неустойчивых растений, общий уровень устойчивых к стрессам сохранившейся части популяции возрастает.
Наибольшую стабильность урожайности в условиях стресса обнаруживают сорта, когда главным компонентом продуктивности является число зерен на растение.
Гибридные, гетерогенные и гетерозиготные, а также среднерослые сорта обладают высокой приспособляемостью и стабильностью урожайности в различных агроэкологических условиях возделывания.
Стабильность урожаев зависит от способности сорта реагировать на условия, что называется фенотипической пластичностью, которая обусловлена генетической структурой сорта, т.е. реакцией его генотипов, как особей и популяции - как единого целого.
Дисперсионный анализ урожайности зерна сортов пшеницы позволил С. Бороевичу сделать вывод, что изменчивость урожая в наибольшей мере обусловлена взаимодействием между сортом и факторами окружающей среды (географические пункты, годы), затем случайными и неопределенными факторами (объективные и субъективные ошибки в агротехнике) и в наименьшей мере - генетическими различиями в урожайности между сортами.
З. Натрова и Я. Смочек приводят следующие величины, влияния факторов среды на урожайность озимой пшеницы и ее компоненты (в %):
а) урожайность с единицы площади - 95;
б) число колосков и масса зерна в колосе - 88;
в) число зерен в колосе - 86;
г) масса 1000 зерен - 36.
Как видим, факторы среды являются решающими. Они вызывают значительные колебания урожая зерновых культур, а поэтому определяют специфичность направления селекции, а именно-необходимость ведения селекции на пластичность. Однако, сорт, который бы смог противостоять всем лимитирующим факторам окружающей среды создать нельзя.
Влияние отрицательного взаимодействия типа среда - сорт (год, сорт - географический пункт) можно преодолеть созданием сорта для конкретной зоны и сложившейся агротехники, или же выращивая большее число сортов в одном хозяйстве, районе, области.
По этой причине, прежде чем начать селекционную работу, необходимо составить модель сорта, скрытую в подсознании опытного селекционера. Модель сорта-это своего рода рабочий чертеж, на основании которого селекционер создает теоретически обоснованный идеал генотипа. Она может быть использована на подготовительном этапе селекции при отборе растений в гибридных потомствах и в испытании, особенно при оценке приспособляемости сортов к конкретным климатическим условиям.
Модель сорта заключается в конфронтации трех моментов: хозяйственные цели, экологические условия и коллекция сортов.
Хозяйственные цели сформированы в долгосрочных программах развития сельскохозяйственного производства (тематических заданиях учреждения). Так, В. Ремесло в перспективных планах ставил своей целью достигнуть урожайности пшеницы 9-10 т на 1 га.
Знание экономических условий, для которых выводится сорт, необычайно важно. Р. Андерсон (СИММИТ, по И. Фолтыну) указывал, что сорта должны быть так приспособлены к условиям выращивания, будто бы они „сшиты портным по мерке”. Кроме этого, знания необходимы:
- для установления лимитов устойчивости к неблагоприятным условиям, болезням, вредителям, полеганию и формированию качества зерна;
- для установления показателей количественных признаков, и прежде всего элементов продуктивности;
- для разработки агротехнических мероприятий, способствующих развитию количественных признаков, чтобы поднять потенциальную урожайность.
Изучение коллекции сортов гарантирует комплексность модели, т.к. необходимо знать, что мы хотим получить - „улучшить” или „рекомбинацию”. Для „улучшения” нужно найти сорт, который по своим признакам больше всего приближается к идеотипу. В случае „рекомбинации” изыскивают сорта, которые четко отличаются по некоторым отдельным признакам.
Теоретические основы создания модели сорта зерновых впервые изложены шведским ученым Мак Кеем в 1966 году на V Югославском симпозиуме по селекции пшеницы. За основу модели Мак Кей использовал морфологически различные особенности растения (кущение, число колосьев, число зерен и массы зерна в колосе), которые адекватны урожайности в различных экологических условиях.
В 1968 году Дж. Дональд на III Международном симпозиуме по генетике пшеницы в Австралии изложил проект модели сорта пшеницы с карликовым типом роста, прямостоячими (эректоидными) листьями и однопобеговым типом стебля.
Программой создания комплексно-ценных сортов озимой пшеницы в Юго-Западном селекцентре (г. Одесса) для условий Степи Украины интенсивные сорта пшеницы должны были характеризоваться следующими морфологическими и хозяйственно ценными признаками (табл. 7.1.).
Модель сорта

В. Кумаков и др. для условий Поволжья при уровне продуктивности 55-60 ц/га предлагал следующие оптимальные параметры сорта:
1. число растений перед уборкой - не менее 320 шт./м2;
2. число продуктивных стеблей - 550-600 шт./ м2;
3. продуктивность одного растения -1,9-2,1 г; в т.ч. с главного колоса - 1,15-1,20 г, с бокового - 0,75-0,85 г.;
4. число зерен в главном колосе - 34-38 шт.;
5. число колосков в колосе -15-16 шт.;
6. озерненность одного колоса - 2,2-2,4 шт.;
7. масса 1000 зерен, - 38-42 г;
8. оптимальная высота растений - 90-95 см.
Кроме этого, растения должны иметь увеличенный флаговый лист, не менее 5 зародышевых и 2-3 пары узловых корней, кущение должно быть ранним, развитие побегов синхронным.
Г. Тетерятченко для условий Лесостепи Украины предложил модель сорта, которая должна сочетать высокую продуктивность, морозостойкость и устойчивость к полеганию. Это прежде всего, низкорослые растения (70-100 см) с прочной, толстой и устойчивой к полеганию соломиной, имеющей в своей внутренней структуре хорошо развитые механические ткани (с толщиной механического кольца 80 мкм и более), большое число (до 40) крупных проводящих пучков большого диаметра, с интенсивным формированием и высокой степенью склерификации клеточных оболочек всех тканей надземных междоузлий и слабой или средней степенью склерификации клеточных стенок тканей базальных узлов и междоузлий. Такие растения должны относительно медленно расти и развиваться в осенний период вегетации, иметь большее количество толстых зародышевых и вторичных узловых корней с высокой энергией их прироста, среднюю или высокую кустистость, хорошо развитые прямостоячие листовые пластинки, крупные, хорошо озерненные колосья с высокой массой 1000 семян.
В 1992 году для условий Мироновки мы предложили следующую модель интенсивного сорта озимой пшеницы (табл. 7.2).
Интересные модели сорта для условий орошения Средней Азии предложены Р. Удачиным и др.; для Югославии - С. Бороевичем; для Румынии - A. Tianu, N Saulescu и др. Отдельные элементы моделей сорта встречаются в работах Ю. Пучкова, А. Абакуменко, С.Лыфенко, Е. Кожемякина с соаавт., Н. Литвиненко и др.
Модель сорта

Таким образом, обобщая данные литературы и многолетний опыт нашей работы (более 40 лет) можно сделать вывод, что модель сорта должна охватывать широкий круг признаков фенотипа и генотипа с учетом агроэкологических условий, для которых создается сорт.

  • Масса зерна с колоса и результативность селекции
  • Число зерен в колосе
  • Селекция на продуктивность
  • Селекция на короткостебельность и устойчивость к полеганию
  • Оценка селекционного материала
  • Подбор сортов для комбинационной и мутационной селекции
  • Методы селекции, объемы и организация селекционного процесса
  • Стадии яровизации и световая, как основа управления развитием органов и сво ...
  • Световая стадия развития растений пшеницы
  • Сорт и его значение в повышении урожайности

  • Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

    Министерство сельского хозяйства Оренбургской области

    Правительство Оренбургской области

    Визитка компании - сайт компании

    Ильинка Фаворит Агромир Техноорь

    Системы точного земледелия Автопартнер





    Акцент

     

    • Рейтинг@Mail.ru
    • Яндекс.Метрика
    • Индекс цитирования