Способ отбора устойчивых к полеганию форм зерновых колосовых злаков

Способ отбора устойчивых к полеганию форм зерновых колосовых злаков

Реферат

Предлагаемое изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к селекции сельскохозяйственных растений.

Полегание зерновых колосовых злаков - весьма неблагоприятный фактор при их возделывании. В зависимости от фазы развития растений полегание может снизить их продуктивность от нескольких до 30 и более процентов. Оно обуславливает также существенное снижение семенных и товарных качеств, затрудняет уборку и приводит к значительным потерям при уборке. В связи с этим устойчивость к полеганию находится под постоянным вниманием селекционеров. Предложено несколько способов оценки устойчивости растений к этому неблагоприятному фактору.

Наиболее распространенным и наиболее часто используемым способом является глазомерная оценка устойчивости растений к полеганию при их выращивании в поле (Практикум по селекции и семеноводству полевых культур. Под ред. Ю.Б.Коновалова. М.: Агропромиздат, 1987. - с.65). Недостатками этого способа являются субъективность оценки и непостоянство проявления этого фактора при выращивании растений в естественных условиях. В связи с этим предложено несколько способов оценки по косвенным показателям.

Так как устойчивость к полеганию в значительной мере зависит от прочности стебля на излом, то сконструированы специальные приборы, учитывающие этот показатель, который используют в дальнейшем для оценки и отборов наиболее ценных форм (Практикум по селекции и семеноводству полевых культур. Под ред. Ю.Б.Коновалова. М.: Агропромиздат, 1987. - с.73). Это требует дополнительных затрат и организации специального производства таких приборов. Для избежания этого используют другие косвенные признаки, в частности толщину стебля и анатомические признаки: количество проводящих пучков и их диаметр, степень развития механической ткани, скорость и степень склерификации клеточных стенок (Тетерятченко Г.К. Анатомический метод оценки исходного материала мягкой озимой пшеницы на продуктивность, морозостойкость и устойчивость к полеганию // - Научно-технический бюллетень ВНИИ растениеводства - 1984 - Вып.146 - С.28-32), диаметр проводящих пучков склеренхимы и паренхимы междоузлий, соотношение их большого и меньшего диаметров (а.с. 1759335), характеризующие прочность стебля. Недостатком анатомических методов является необходимость проведения большого количества срезов предварительно фиксированного для этих целей материала, что требует подготовки и использования довольно большого количества квалифицированного персонала, а также необходимость приобретения и использования при анализе оборудования и реактивов (микроскоп, окулярмикрометр, фиксирующие и красящие растворы и другого оборудования).

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ оценки устойчивости к полеганию по коэффициенту устойчивости (Кобылянский В.Д. Рожь. Генетические основы селекции - М.: Колос - 1982 - с.91. Прототип.) Он предусматривает учет высоты растения, массы зерна с колоса, сопротивления второго снизу междоузлия стебля к излому и вычисление по специальной формуле коэффициента устойчивости. Недостаток этого способа в том, что он имеет ограничения (масса зерна с колоса должна превышать 1 г), необходимость учета большего количества признаков, в том числе и требующих специального прибора для определения сопротивления стебля излому.

Целью предлагаемого способа является упрощение процесса и сокращение затрат при оценке устойчивости растений к полеганию, а также использование полученных результатов для отбора не только устойчивых, но и высокопродуктивных форм.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве критерия для оценки используется простой и поэтому общедоступный и интегральный показатель развития механических и проводящих тканей растения, от степени развития которых зависит не только прочность стебля, но и важнейшего элемента продуктивности растения - продуктивности колоса.

Для осуществления способа проводят следующие операции.

1. Выращивают растения в поле.

2. Убирают созревшие растения целиком вручную.

3. Проводят морфологический анализ убранных растений.

4. По полученным результатам косвенно определяют степень развития механических и проводящих тканей, от которой зависит устойчивость к полеганию и продуктивность растения.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

Оцениваемые образцы растений высевают в поле и выращивают там до полного созревания. После созревания растения убирают целиком вручную. Проводят измерение любого из междоузлий одного и того же яруса стебля у всех изучаемых образцов, отрезают его и взвешивают, определяют массу одинаковых по длине отрезков, например 1 см. По этому показателю сравнивают изучаемые образцы между собой. При селекции на лучшую устойчивость к полеганию и продуктивность для дальнейшей работы отбирают образцы с большими значениями массы отрезка.

Пример. Взяты сорта, различающиеся по устойчивости к полеганию: МУП, Воронежская СХИ, Харьковская 55, Саратовская 5 и Таловская 12 (табл.1).

Таблица 1
Характеристика сортов озимой ржи, различающихся по устойчивости к полеганию
Сорт	Устойчивость к полеганию, балл	Длина 2-го снизу междоузлия, см	Масса, г	Урожайность, т/га
междоузлия	1 см	зерна с колоса	1000 зерен
МУП	2,74	13,8	2,125	0,154	0,92	24,6	3,15
Воронежская СХИ	3,32	13,3	2,221	0,167	1,15	24,3	3,78
Харьковская 55	3,82	12,2	2,050	0,168	1,36	30,1	4,37
Саратовская 5	4,48	10,8	1,966	0,182	1,42	32,6	4,85
Таловская 12	4,51	9,9	1,762	0,178	1,34	27,8	4,29

Анализируя полученные результаты, отбираем сорта, у которых масса 1 см междоузлия наибольшая. К ним относятся Саратовская 5 и Таловская 12. Они отличаются наилучшей устойчивостью к полеганию и высокой продуктивностью колоса, преимущественно за счет более крупного зерна.

Анализ предлагаемого способа и известного (прототипа) позволил выявить ряд существенных признаков, характеризующих новизну предлагаемого способа (см. табл.2).

Таблица 2
Пооперационное сравнение предлагаемого решения с прототипом
№ п/п	Операции	Прототип	Предлагаемый способ
1	Выращивание растений в естественных условиях	+	+
2	Уборка созревших растений	+	+
3	Измерение высоты растения	+	-
4	Измерение длины междоузлия	-	+
5	Определение сопротивления междоузлия излому на специальном приборе	+	-
6	Определение массы междоузлия	-	+
7	Определение массы зерна с колоса	+	-
8	Определение коэффициента устойчивости	+	-
9	Определение массы отрезка стебля	-	+

Предлагаемый способ в сравнении с известными аналогами обладает рядом важных преимуществ.

1. Значительно упрощается анализ: учитывается всего лишь два признака - длина междоузлия и его масса. Это сокращает затраты сил и времени.

2. Учитываются особо ценные для селекции признаки: длина междоузлия и его масса. Длина междоузлия функционально связана с высотой растения, от которой в большой степени зависит устойчивость растения к полеганию, и поэтому селекция на устойчивость к полеганию в абсолютном большинстве случаев сводится к уменьшению высоты. Масса междоузлия косвенно характеризует степень развития механической и проводящей тканей, от степени развития которых также зависит устойчивость растения к полеганию.

3. Анализ устойчивости можно проводить в любое удобное для селекционера время.

4. Значительно удешевляется анализ, так как отпадает необходимость приобретения специальных приборов, оборудования и реактивов.

5. Выделенный по получаемому показателю материал ценный не только по устойчивости к полеганию, но и по продуктивности, в частности по продуктивности колоса: коэффициент корреляции между массой отрезка и массой зерна с колоса равен 0,899±0,253 (t_факт. при Р₀₅=3,560 против t_табл.=3,182). Прототип позволяет выделить только устойчивый к полеганию материал. Из формулы определения коэффициента устойчивости к полеганию, приведенной в прототипе: У=(ПЗ/В)×10, где У - показатель устойчивости; П - прочность второго снизу междоузлия на излом; В - высота растений; 3 - масса зерна с колоса; 10 - масштабный множитель, следует, что пользование этим способом не исключает выделение образцов с высокой устойчивостью к полеганию, но малопродуктивных и наоборот - высокопродуктивных, но неустойчивых к полеганию.

6. Отличается высокой надежностью: коэффициент корреляции между массой отрезка и устойчивостью растений к полеганию равен 0,968±0,145 (t_факт. при Р₀₅=5,678 против t_табл.=3,182).

Способ отбора устойчивых к полеганию форм зерновых колосовых злаков, включающий выращивание оцениваемых растений в естественных условиях, ручную уборку созревших растений и определение признаков стебля, отличающийся тем, что по окончании уборки у междоузлий одного и того же яруса стебля изучаемых образцов отрезают их части и определяют массу одинаковых по длине отрезков, а в качестве устойчивых и высокопродуктивных отбирают растения с максимальной массой отрезка.