Селекция курсовая на украинском
Модель сорту і її матеріалізація
Основні параметри господарсько-цінних ознак і властивостей моделі сорту
Модель сорту-це науковий прогноз, що передбачає якими повинні бути сорт і окремі ознаки його рослин, щоб за даних умов вирощування, найкраще задовольнити вимоги виробництва до даної культури. Головними з вимог залишаються максимальна і стабільна врожайність, висока якість продукції.
Створення моделі сорту є одним із способів забезпечення екологічної цілеспрямованості селекції, оскільки модель включає не тільки певний набір ознак рослин, а й умови реалізації генетичного потенціалу, варіюванні ознак.
Стратегією сучасної селекції стає керування продукційними процесами. Удосконалення генетико – селекційних методів дає змогу одержати практично будь-яку рекомбінацію генотипу і створити форми з надзвичайно високим потенціалом урожайності.
Найреальніше підвищення продуктивності сортів відбувається за рахунок збільшення частини біомаси рослин, що припадає на господарсько цінні продуктивні органи. Тому в більшості випадків моделі сортів включають перелік господарсько цінних ознак та їх допустиму мінливість.
У зернових культур (озимої пшениці) стебло має бути міцним, стійким проти вилягання. Листя прямостояче, вкорочене, з добре розвиненим верхнім листком і довгим періодом його фотосинтетичної активності. Така форма листя забезпечує краще проникнення світла в посіви, менше взаємне затінення рослин.
В таблиці 1 визначаються параметри наступних ознак і властивостей сорту: урожайність, структура врожаю в посіві, ознаки рослин в посіві, біологічні особливості генотипів, імунітет, якісні показники продукції.
Параметри селекційно-цінних ознак моделі сорту озимої пшениці
| Ознаки сорту | Параметри ознакSt модель | |
| 1 Урожайність, ц/га | 70-80 90 | |
| 2 Структура врожаю в посіві:кількість колосків в колосі, шткількість зерен в колоску, шткількість зерен в колосі, шт |
маса 1000 зерен, г
маса колосу, г
кількість продуктивних стебел на 1м2, шт19-20 222,0-2,3 2,335-38 4040-42 45
1,4-1,6 1,8
500 500 3 Ознаки рослин в посіві:співвідношення зерно/соломависота стебла, смстійкість до полягання, бал, 5-1
стійкість до осипання, бал, 5-11: 1,2-1,3 1: 190-100 704,0-4,5 5,04,0-4,5 5,0 4 Біологічна особливість сортів:тривалість вегетації, днівтривалість періоду від колосіння до стиглості, днівкритична t C для вузла кущення.285-300 280-29036-40 4516-18 – 20 5 Імунітет:летюча і тверда сажка, % ураження колосубура іржа,% уражених рослинборошниста роса,% уражених рослин
кореневі гнилі,% уражених рослин
злакова муха,% ушкоджених стебел0,0 010-15 515-20 515-20 5
20 10 6 Якість врожаю:вміст білку,%вміст сирої клейковини, %об”ємний вихід хліба, мл/100г борошна13-14 1528-30 32650-700 750
Адаптивні властивості генотипів м’якої пшениці
Адаптація — це здатність сортів, гібридів оптимально реагувати на зміну зовнішнього середовища, яке реалізується в генетичному захисті урожаю і якості. Реакція рослин на зміну середовища має прояв в епігенетичній мінливості і успадковуваності кількісних ознак.
Кінцева мета селекції — створення сортів із відповідною функціональною та морфологічною організацією.
Адаптивний потенціал сорту озимої пшениці — здатність володіти стійкістю до біотичного й абіотичного стресу з широким діапазоном вимог до екологічної пластичності, тобто здатності давати урожай, хоча б середній, у широкому діапазоні коливань кліматичних умов.
В.В. Пильнєв (1995) висловлює результати 15-річного вивчення характеру зміни адаптивності сортів озимої пшениці в результаті селекції на підвищення зернової продуктивності та з’ясування механізмів формування гомеостатичності різних генотипів в умовах степової зони України. В експеримент були включені сорти, районовані в різний час на півдні України, і об’єднані у 7 груп за періодами сортозміни: 1929, 1938—1955, 1965—1968, 1959—1972, 1969—1983, 1980—1986 і 1987—1991 рр. У процесі селекції підвищувалася відзивчивість сортів на сприятливі умови росту та зниження їх адаптивності, але рівень урожайності нових сортів у екстремальних умовах був все-таки вищим, ніж у сортів попередніх періодів. Найстабільнішою ознакою є маса 1000 зерен (МТЗ), а маса зерна і число зерен з головного і бокових колосів варіюють у значно більшому ступені.
Запропонований спосіб визначення порівняльної пластичності сортів зернових колосових культур у період сходи—цвітіння і цвітіння—повна стиглість. На типових колосах сорту у фазі цвітіння видаляють всі колоски на одній із сторін колосу — інша сторона служить контролем. Подвоєна маса зерна пінцируваного колосу показує потенційну продуктивність, закладену у фазі цвітіння. Визначення коефіцієнта варіації маси зерен у фазі повної стиглості у пінцируваного колосу в різні за метеоумовами роки дозволяє порівнювати сорти за пластичністю (П) в період сходи—цвітіння. Значення П в період цвітіння—воскова стиглість визначають шляхом зіставлення відношення подвоєної маси зерна пінцированих колосів до маси зерна контрольних у несприятливі роки, і вважаючи П тим більшою, чим менше вищезгадане відношення.
Гомеостаз вивчали шляхом вирощування рендомізованими блоками у трьох повтореннях 4 генотипи м’якої і 3 твердої пшениці при трьох строках сівби (ранній, оптимальний і пізній) з подальшим застосуванням одного—трьох зрошувань. Стабільність генотипу м’якої пшениці була обумовлена стабільною кущистістю і кількістю зерен у колосі, твердої — МТЗ, які й робили основний внесок у гомеостаз урожаю.
Вивчали закономірності прояву гомеостатичності сортів і гібридів озимої мякої пшениці селекції селекційно-генетичного інституту (СГІ) за різних строках сівби — 4 сорти в 2000 і 3 — в 2001 році. Кращий урожай був отриманий за оптимальних строків, — за пізніх він різко знизився. Найбільшу стабільність (тобто менше знижували урожай за умов відхилення від оптимуму) мали сорти Струмок, Одеська 267, Кірія, ер.754/98, ер.712/98. Менш стабільними виявилися сорти Ніконія, Обрій, Повага. Гомеостатичні форми мали підвищену загальну й продуктивну кущистість і масу 1000 зерен (МТЗ). За пізніх строків сівби в усіх сортів підвищувалася якість зерна.
Існують об’єктивні можливості створення генотипів із високим потенціалом продуктивності та стійкості до несприятливих факторів середовища, оскільки ці властивості контролюються різними генетичними системами. Сорти і гібриди розрізнялися між собою за пластичністю і стабільністю, що дало можливість виділити генотипи зі сприятливим поєднанням їх із врожайністю.
Оцінка сортів і селекційного матеріалу озимої пшениці по тривалості періоду яровизації (ТПЯ) та фотоперіодичної чутливості (ФПЧ)
Сорти пшениці, які введені у виробництво в світі, достатньо чітко поділяються на дві великі групи — озимі і ярі, що розрізняються між собою за ступенем реакції на дію низьких температур: перші мають високу чутливість, другі — нечутливі або частково чутливі на яровизацію. Існують і проміжні форми, так звані дворучки, які здатні виколошуватися як за осінньої, так і за весняної сівби.
Озимі сорти м’якої пшениці значно розрізняються між собою за тривалістю яровизації — від 15 до 60 діб і більше. В процесі досліджень рядом авторів встановлено, що потреба в певній тривалості яровизації (ТПЯ) контролюється трьома неалельними генами Vrd1,Vrd2 і Vrd3 i домінує в усіх випадках менша потреба в яровизації (20…30 діб).
Фотоперіодична чутливість (ФПЧ) і ТПЯ значною мірою визначають рівень адаптації рослини озимої пшениці до конкретних умов вирощування. Відмінності між генотипами виявляються вже на початкових етапах розвитку. Так, наявність високої ФПЧ і ТПЯ затримують розвиток зачатків репродуктивних органів в осінній період і підвищують рівень стійкості генотипу до стресових чинників середовища в період зимівлі. Слабка ФПЧ і коротка ТПЯ, навпаки, прискорюють розвиток, посіви при цьому більше гинуть від морозів, але відрізняються швидким відростанням весною, що сприяє відходу від ранньовесняної посухи. Чим більше ТПЯ і ФПЧ, тим повільніше розвиток на початкових стадіях і пізніше спостерігається перехід до формування диференційованої точки росту і зачатків репродуктивних органів, що сприяє кращому протистоянню дії низьких температур і підвищенню рівня морозостійкості (сорти Одеська 16, Миронівська 808). Проте, зниження рівня ФПЧ сприяє підвищенню темпів ранньовесняного відростання і підвищенню урожаю, але зниження ФПЧ може автоматично відобразитися на частковому скороченні періоду яровизації, що позначиться негативно на параметрах адаптації до вищезгаданих умов. Більшість сучасних сортів характеризується слабкою або середньою ФПЧ і нетривалою яровизацією (ТПЯ = 30—40 днів), що сприяє зниженню їх морозостійкості порівняно із стародавніми сортами. У сучасних сортів не виявлено залежності між ТПЯ і МС, а відмінності за ФПЧ позначалися на МС тільки ранньою весною.
Значна частина сучасних інтенсивних сортів втратила ФПЧ, що сприяло ослабленню їх зимостійкості, хоча за морозостійкістю вони не поступаються екстенсивним сортам, а форми — носії домінантного гена Ppd2 показали найвищу морозостійкість. Таким разом, підвищення ФПЧ є одним із найперспективніших напрямків селекції на підвищення зимостійкості озимої пшениці разом із збільшенням тривалості періоду яровизації до рівня таких сортів як Миронівська 808, Одеська 16 й інші сорти «старої селекції».
У лабораторії селекції озимої пшениці Полтавської державної аграрної академії проводяться дослідження, спрямовані на оцінку сортів, сортозразків селекційного матеріалу озимої пшениці за фотоперіодичною чутливістю (ФПЧ). Для оцінки ФПЧ розроблена і впроваджена в селекційний процес методика оцінки з використанням ранніх, середніх і пізніх строків осінньої сівби. Оцінка селекційного матеріалу, сортів і сортозразків озимої пшениці за фотоперіодичною чутливістю (ФПЧ) проводиться на дослідному полі Полтавської державної аграрної академії, в лабораторії селекції озимої пшениці. Протягом ряду років (1999—2007 рр.) закладають спеціальний дослід за строками сівби, в якому висівають щорічно близько 100 селекційних ліній і сортів в два строки: ранній (СП-1) 1—3 вересня і пізній (СП-2) 1—3 жовтня, встановлюючи таким чином відсоток тих рослин, що перезимували, і загиблих. У процесі проведених досліджень встановлено, що основним критерієм оцінки за ФПЧ селекційних ліній і сортів озимої пшениці є врожайність з ділянки за строками сівби в рік оцінки, а що стосується ознак, функціонально пов’язаних із продуктивністю, то, судячи за наслідками статистичного аналізу, вони за різних строків сівби істотно не відрізнялися. За реакцією на строки сівби селекційні лінії і сорти розподілилися на три групи:
Можна вважати, в світлі еколого-генетичного підходу, що різко відмінна реакція різних генотипів на строки сівби швидше за все обумовлена різною чутливістю до фотоперіоду. Селекційні лінії і сорти першої групи, що забезпечили високий урожай за обох строків сівби, можна віднести до чутливих до фотоперіоду. За ранніх строків сівби вони не переростають.
Лінії і сорти другої групи з низьким врожаєм в першому і високому в другому строкові можна віднести до генотипів із слабкою ФПЧ, тобто з нейтральною реакцією до фотоперіодичної чутливості. За ранніх строків сівби вони переростають, значно втрачають зимостійкість і відповідно знижують врожайність.
Лінії і сорти третьої групи з високим урожаєм у першому строкові і низьким другому, мабуть, відносяться до генотипів з яскраво вираженою чутливістю до фотоперіоду і середнім періодом яровизації. За сівби у пізні строки вони не встигають пройти повністю фази органогенезу в осінньо-весняний період до виходу в трубку і різко знижують урожай. Сорти цієї групи за сівби у ранні строки представляють певний інтерес для кліматичних зон із різко змінними умовами середовища. У весняний період вони відрізняються інтенсивним ростом, що дуже важливо при недостатній забезпеченості вологою фази „початок весняної вегетації — колосіння”, що спостерігалося в кліматичних умовах Лісостепу в 2001, 2002, 2004, 2005 роках. В осінній період такі сорти інтенсивно нарощують кореневу систему, при відносно слабкому нарощуванні надземної частини добре переносять умови зимового періоду, а при слабкій забезпеченості вологою весною вони раціонально і продуктивно використовують зимову вологу через добре розвинуту кореневу систему і лише за рахунок використання запасів зимової вологи здатні формувати високі урожаї.
Для встановлення потреби в ТПЯ різних генотипів використовується метод В.Д. Мединця на фоні штучної затримки часу відновлення весняної вегетації шляхом снігування, суть якого зводиться до того, що по кожному сорту підраховують кількість рослин перед відходом в зиму і кількість живих і загиблих рослин на 15-й і 30-й день після відновлення весняної вегетації. В ПДАА дані дослідження із встановлення потреби в ТПЯ проводяться паралельно з оцінкою зимостійкості щорічно на відкритому майданчику тепличного комплексу, де штучно створюється в будь-який рік пізній час відновлення весняної вегетації при збереженні контролю в природних умовах.
Встановлення потреби ТПЯ проводять візуально в балах за такими показниками: довгий період яровизації — на 30-й день зрідження непомітне- короткий період яровизації — на 30-й день повна загибель- середній період яровизації — на 15-й день зрідження непомітне. Сорти озимої пшениці, створені в Полтавській державній аграрній академії — Коломак 3, Коломак 5, Українка полтавська, Левада, Диканька, Фора, Манжелія, за наслідками проведених досліджень віднесені до сортів, які мають подовжений період яровизації та високу і середню ФПЧ.
