Создание адаптивного селекционного материала озимой пшеницы для условий юга и юго-востока казахстана 06. 01. 05 селекция и семеноводство



Скачать 433.03 Kb.
страница1/3
Дата26.07.2014
Размер433.03 Kb.
ТипАвтореферат
  1   2   3

УДК 633.11 «327»:631.527 На правах рукописи



Байжанов Жасулан Русланович


СОЗДАНИЕ АДАПТИВНОГО СЕЛЕКЦИОННОГО МАТЕРИАЛА ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ ДЛЯ УСЛОВИЙ ЮГА И ЮГО-ВОСТОКА КАЗАХСТАНА

06.01.05 – селекция и семеноводство


Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата

сельскохозяйственных наук

Алмалыбак, 2008


Работа выполнена в ТОО «Казахский Научно-исследовательский институт земледелия и растениеводства» АО «КазАгроИнновация»


Научный руководитель

доктор биологических наук

Кохметова А.М.





Официальные оппоненты

доктор сельскохозяйственных наук, профессор, академик НАН РК

Мейрман Г.Т.


кандидат сельскохозяйственных наук

Ортаев А.К.




Ведущая организация: Казахский Национальный Аграрный университет

Защита состоится «24» октября 2008 г. в «1400» часов на заседании диссертационного совета ОД.55.05.01 при ТОО «КазНИИЗиР» АО «КазАгроИнновация» по адресу: 040909 Алматинская обл., Карасайский р-н., пос. Алмалыбак, ул. Ерлепесова 1.


С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке при ТОО «КазНИИЗиР» АО «КазАгроИнновация».


Автореферат разослан « 24 » сентября 2008 г.


Ученый секретарь

диссертационного совета,

доктор сельскохозяйственных наук Альдеков Н.А.

Введение
Актуальность темы. Важной задачей в области растениеводства является обеспечение стабильности высоких урожаев при выращивании в варьирующих неблагоприятных условиях внешней среды. Эта проблема имеет особое значение для Казахстана, основные зоны сельскохозяйственного производства которой характеризуются недостаточной влаго- и теплообеспеченностью, а также высокой изменчивостью факторов окружающей среды. Поэтому необходим поиск образцов и создание сортов, обладающих высокой продуктивностью, устойчивостью к абиотическим и биотическим стрессам, с высокими показателями качества зерна для внедрения в производство и использования в качестве исходного материала в селекции [Уразалиев Р.А., 2004]. Наиболее значимыми факторами, лимитирующими высокую продуктивность пшеницы в Казахстане, являются засуха и болезни пшеницы. Поэтому изучение влияния этих факторов на параметры продуктивности является важным для создания адаптивного селекционного материала пшеницы.

Для повышения адаптации растений к неблагоприятным факторам среды большое значение имеет создание новых форм, устойчивых к болезням.

В последние годы на юге и юго-востоке Казахстана обострилась фитосанитарная обстановка в связи с распространением желтой ржавчины пшеницы. В связи с этим исследование устойчивости пшеницы к ржавчине и поиск исходного материала, устойчивого к болезни является важной задачей.

Исходя из актуальности вышеизложенных вопросов в 1999-2004 гг. проведены исследования по диссертационной работе, номер государственной регистрации № 0196РК00292. Диссертационная работа выполнена в соответствии с государственной целевой научно-технической программой «Создание высокопродуктивных устойчивых к стрессовым факторам сортов зерновых культур с использованием методов биотехнологии, генетики и других биологических методов» по разделу «Генетика адаптивности зерновых культур в контрастных экологических зонах Казахстана» (№ государственной регистрации 0196РК00292, 1996-2000 гг.), а также по проекту фундаментальных исследований «Исследовать генетические механизмы устойчивости пшеницы к желтой ржавчине Puccinia striiformis West.» (№ госрегистрации 0103РК00574, 2003-2005 гг.). Работа поддержана Международным грантом: «Inheritance of yellow rust resistance in winter wheat cultivars», International Cooperation for Agricultural Research in Central Asia and Caucasus (№80, 2003-2004), USDA, Washington State University.

Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы является изучение, выявление и создание ценного адаптивного материала озимой пшеницы для условий юга и юго-востока Казахстана на основе оценки хозяйственно-ценных признаков и свойств.

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:



  1. Оценить потенциал продуктивности образцов озимой пшеницы, включающий носители RL-генов и сортовой материал, провести сравнительный анализ элементов продуктивности в зависимости от условий широтной зональности юга и юго-востока Казахстана.

  2. Провести анализ взаимодействия генотип-среда и оценка параметров стабильности и пластичности у сортообразцов пшеницы.

  3. Дать оценку полевой и физиологической засухоустойчивости экспериментального материала. Провести генетический анализ параметров засухоустойчивости у набора генотипов с различным уровнем свертывания листовой пластинки.

  4. Скрининг константного и гибридного материала пшеницы, выращенного в контрастных условиях среды. Отбор перспективных линий с высокой продуктивностью и устойчивостью к болезням пшеницы.

Новизна исследования. На основе исследований образцы озимой пшеницы различного происхождения с различным проявлением свертывания листа и различным уровнем засухоустойчивости охарактеризованы по уровню стабильности и устойчивости к засухе.

Впервые для изучения засухоустойчивости и стабильности озимой пшеницы использован набор образцов озимой пшеницы, включающих модельные генетические объекты, маркированные по признакам «свертывания листа» (роллинг-генам - RL).

Впервые в Казахстане изучена взаимосвязь между параметрами засухоустойчивости и стабильности признаков продуктивности у образцов пшеницы с различной степенью свертывания листа и выделены образцы – источники адаптивных признаков.

Установлен генетический контроль параметров водного статуса – относительного содержания воды (ОСВ) и относительной потери воды (ОПВ), связанных с засухоустойчивостью.

На основе гибридизации и последующего отбора созданы ценные формы озимой пшеницы с высокой продуктивностью, устойчивые к засухе и грибным болезням. Полученные формы оценены на контрастном экологическом фоне, определены параметры взаимодействия генотипа-среды.

Практическая ценность работы. Результаты исследований дают возможность теоретического обоснования и практического создания ценного исходного материала с использованием выявленных источников засухоустойчивости пшеницы.

Для каждой экологической зоны созданы ценные формы озимой пшеницы, характеризующиеся высокой и стабильной урожайностью, устойчивостью к засухе и к грибным болезням, что имеет практическое значение в селекции на адаптивность.

Созданы перспективные формы, сочетающие комплекс хозяйственно-ценных признаков и свойств. Они представляют большую ценность в качестве исходного и перспективного материала и используется в селекционных программах по адаптивной селекции. Наиболее перспективные по хозяйственно-ценным признакам формы озимой пшеницы, проходят селекционную оценку на завершающих этапах селекционного процесса.
Основные положения, выносимые на защиту:

1. Реакция исследуемых образцов озимой пшеницы на условия выращивания, определение параметров экологической пластичности и стабильности образцов озимой пшеницы в различных экологических условиях. 2. Генетический контроль параметров водного статуса, связанных с засухоустойчивостью у генотипов, маркированных по RL-генам. Анализ полевой и физиологической засухоустойчивости, наследование физиологических параметров засухоустойчивости в зависимости от степени свертывания листа.

3. Гибридный и константный материал пшеницы, устойчивый к желтой ржавчине. Высоко устойчивые к ржавчине формы, полученные с использованием эффективных генов устойчивости из международных питомников.

4. Селекционно-ценный материал пшеницы, выделенный на основе эколого-генетического изучения константного и гибридного материала пшеницы в контрастных условиях среды, устойчивый к засухе и болезням.



Апробация работы. Результаты исследований и основные положения диссертации доложены и представлены на заседаниях научно-методической комиссии и Ученого совета (2001-2005 гг.) РГП «Научно-производственный центр земледелия и растениеводства»; на Международном Ботаническом конгрессе (г. Стамбул, Турция, 2000); The 1st Central Asian Wheat Conference (Almaty, Kazakhstan, 2003); The Second Regional Yellow rust Conference, (Islamabad, Pakistan 2004).; на II Международная конференция молодых ученых и аспирантов (п. Алмалыбак, Казахстан, 2005); International Symposium on Induced Mutations in Plants (Vienna, Austria, 2008).

Публикации. Основные положения диссертации изложены в 15 печатных работах.

Объем и структура диссертационной работы. Диссертация изложена на 108 страницах компьютерного текста и содержит 31 таблицу, 9 рисунков. Список использованных источников включает 189 наименований, в том числе 50 иностранных авторов.
ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ
Условия, материал и методы исследования. Экспериментальная часть диссертационной работы, связанная с генетико-селекционным изучением константного и гибридного материала озимой пшеницы выполнена в 1998-2001 гг. Фенологические наблюдения, учет состояния растений по фазам развития проведены в соответствии с общепринятой методикой.

Проведены системные скрещивания, в которых в качестве родительских форм были задействованы линии и сорта пшеницы – носители коррелирующих с засухоустойчивостью признаков.

Уборка растений проводилась вручную в фазу полной спелости.

Агротехника общепринятая для каждой зоны выращивания. Селекционную оценку константных линий осуществляли по методике Госсортсети МСХ.


Селекционная оценка перспективного материала озимой пшеницы продолжена в 2002-2006 гг. на полевых стационарах РГП «НПЦ земледелия и растениеводства». Эколого-генетическое исследование исходного материала проведено в 3-х условиях, различающихся между собой по температурному и влажностному режимам и почвенному плодородию: в предгорной зоне Алматинской области (ОПХ РГП «НПЦ земледелия и растениеводства», сухостепной зоне Алматинской области (Караой) и предгорной зоне Южно-Казахстанской области.

Для изучения засухоустойчивости в качестве объектов исследования использованы сорта озимой мягкой пшеницы и перспективные селекционные линии отечественной и украинской селекции: Богарная-56, Красноводопадская-210, Прогресс, Карлыгаш, Марьям, Обрий. Модельные генетические объекты –являются носителями генов Rolling Leaf (Грекум-476, Мирас, Альбидум-109) и Lowering Leaf (Гостианум-88), связанных с засухоустойчивостью пшеницы. Предоставлены д.б.н. Е.Д. Богдановой (ИББР, Алматы).

Для оценки засухоустойчивости пшеницы использован индекс засухоустойчивости (Фишером и Мауером, 1978). Относительное содержание воды (ОСВ) измеряли по R.J.Barrs и P.E.Weatherly (1962). Оценку водного дефицита оценивали по признаку относительная потеря воды (ОПВ), I.Jamaux et al. (1997). Статистическая обработка данных проводилась по Б.А.Доспехову (1985). Для анализа ВГС использован алгоритм «Генотип-среда» (Уразалиев Р.А. и др., 1990. Для экологической характеристики генотипов использована методика Tai (1971) и Eberhart, Russel (1963). Степень доминантности продуктивности определяли по Брюбейкеру (1966).
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Особенности формирования элементов продуктивности у сортов и линий озимой пшеницы в различных условиях возделывания.

Главными особенностями количественных признаков, к которым относятся продуктивность и ее элементы, качество зерна и устойчивость к стрессам, является их существенная зависимость от среды, обусловленность большой группой сцепленных генов, а также наличие значительных взаимодействий генетических и средовых факторов при их формировании. Поэтому изучение особенностей формирования признаков продуктивности в различных условиях выращивания очень важно для подбора исходного материала пшеницы в адаптивной селекции.



Высота растений озимой пшеницы. Анализ полученных результатов показал, что наиболее благоприятным для формирования высокого стеблестоя во всех трех тестируемых зонах был 2001 год. В среднем, в условиях НПЦЗР наибольшее значение высоты растения отмечено у образцов пшеницы Гостианум-88, Альбидум-109 и Мирас, в то время, как самыми низкорослыми были сорта Прогресс и Обрий. В условиях Караоя среднее значение высоты было самым высоким, у линии Альбидум-109, у сортов Мирас и Богарная-56 – 95 см. Аналогичная тенденция формирования высоты растения наблюдалась при выращивании данного набора образцов в Южно-Казахстанском НИИЗХ и составило у Альбидум-109 высота растения - 99 см, у Богарной-56, соответственно, 93 см и у сорта Мирас этот показатель составил- 90 см.

Продуктивная кустистость озимой пшеницы. В наших исследованиями показано, что условия ОПХ НПЦ земледелия и растениеводства и ЮКНИИЗХ благоприятствуют сильному кущению растений. В условиях Кароя этот показатель был несколько ниже. В условиях ОПХ НПЦ земледелия и растениеводства такие образцы как Красноводопадская 210, Карлыгаш, и Альбидум 109 показали превышение уровня признака по сравнению с Богарной 56. Однако в целом, вариабельность продуктивной кустистости у изучаемого набора образцов варьирует в незначительных пределах: от 3,1 до 3,4 шт. В условиях Кароя, наибольшей продуктивной кустистостью выделилась линия Альбидум 109. Значение признака варьирует в пределах 2,9 – 3,4 шт. В условиях Южно-Казахстанского НИИЗХ высокую продуктивную кустистость показали Богарная 56, Мариям, Обрий и Альбидум 109. При этом размах изменчивости признака варьировал от 3,0 до 3,4 шт.

Длина колоса озимой пшеницы. Результаты исследования показали, что в условиях НПЦЗР их значения колебались в пределах 7,8 – 14,0 см в 1999 г., 7,0 – 13,0 см в 2000 г. и 8,0 – 12,2 в 2001 г. В условиях Кароя варьирование признака было 5,9 – 12, 0 см в 1999 г., 6,1 – 12,1 см в 2000 г. и 6,3 – 11,0 см в 2001 г. В условиях Южно-Казахстанского НИИЗХ наблюдали значения длины колоса 7,7 – 11,5 см в 1999 г., 8,0 – 10,8 см в 2000 г. и 7,6 – 12,0 см в 2001 г. Наиболее длинный колос в условиях НПЦЗР формировали Карлыгаш, Альбидум 109 и Мирас; в Карое – Грекум 476, Альбидум 109 и Мирас; в Южно-Казахстанском НИИЗХ – Карлыгаш и Альбидум 109.

Число колосков в колосе озимой пшеницы. В наших опытах высокие значения анализируемого признака получены в условиях НПЦЗР 17,70 – 21,80 шт. в 1999 г., 17,60 – 23,9 шт. в 2000 г. и 14,0 – 22,8 шт. в 2001 г. Несколько ниже было значение признака в условиях Южно-Казахстанского НИИЗХ 13,6 – 19,2 шт. в 1999 г., 14,6 – 18,4 шт. в 2000 г. и 13,1 – 18,4 шт. в 2001 г., и самые низкие уровни признака отмечены в условиях Караоя 12,2 – 17,9 шт. в 1999 г. и 14,6 – 18,4 шт. в 2001 г. и 13,1 – 18,4 шт. в 2001 г. В условиях НПЦЗР наибольшее количество колосков в колосе имели Карлыгаш, Обрий и Гостианум-88. В условиях Караоя и Южно-Казахстанского НИИЗХ – Карлыгаш, Марьям и Гостианум-88.

Число зерен главного колоса озимой пшеницы. Средние показатели числа зерен с колоса образцов озимой пшеницы превышают стандарт: в условиях ОПХ НПЦ земледелия и растениеводства наиболее озерненные колосья отмечены у образцов Карлыгаш, Красноводопадская-210, Прогресс, Мариям, Обрий, Гостианум-88 и Мирас. В условиях Кароя по этому признаку выделились Карлыгаш, Прогресс, Мариям, Обрий, Гостианум-88. Исходя из вышеизложенного, можно сделать вывод, что при селекции на повышение признака озерненность колоса, целесообразно использовать выделившиеся образцы озимой пшеницы.

Масса зерна колоса озимой пшеницы. Высокие значения анализируемого признака получены в условиях ОПХ НПЦ земледелия и растениеводства 2,8 – 7,3 г. в 1999 г., 2,9 – 7,0 г. в 2000 г. и 2,8 – 5,7 г в 2001 г., несколько ниже в условиях Южно-Казахстанского НИИЗХ 3,2 – 5,3 г в 1999 г., 3,6 – 4,8 г в 2000 г. и 3,1 – 4,5 г в 2001 г., и самые низкие в условиях Кароя 3,0 – 5,3 г. в 1999 г., 3,0 – 4,6 г в 2000 г. и 2,5 – 4,4 г в 2001 г. Такие образцы как Красноводопадская-210, Карлыгаш, Мариям, Альбидум-109 выделились в трех зонах, а Грекум 476 и Гостианум 88 выделились в двух зонах, превысив стандарт Богарная-56.

Масса 1000 зерен озимой пшеницы. Образцы озимой пшеницы характеризовались различной вариабельностью признака масса 1000 зерен, варьирование составило: в условиях ОПХ НПЦ земледелия и растениеводства от 32,0 – 54,2 г в 1999 г. 27,7 – 50,2 г в 2000 г. и 28,4 – 51,4 г в 2001 г., в условиях Кароя 29,3 – 47,3г в 1999 г., 27,8 – 47,7 г в 2000 г. и 30,7 – 47,7 г в 2001 г., в условиях Южно-Казахстанского НИИЗХ 36,4 – 52,2 г в 1999 г., 28,5 – 54,5 г в 2000 г. и 33,5 – 52,0 г в 2001 г. соответственно.

Масса зерна с растения озимой пшеницы. Как видно из таблицы 1, в условиях НПЦЗР наибольшую продуктивность растения имели в среднем сорта Красноводопадская-210 и Карлыгаш, 8,1 и 11,9 г, соответственно.
Таблица 1 - Продуктивность растения образцов озимой пшеницы, выращенных в различных условиях среды (1999-2001 гг.)


п/п


Название образца

Продуктивность растения, г

Среднее


1999

2000

2001

1

2

3

4

5

6
ОПХ НПЦ земледелия и растениеводства

1

Богарная-56 стандарт

8,5

9,2

6,2

7,9

2

Красноводопадская-210

9,7

7,8

6,8

8,1

3

Прогресс

8,5

8,5

5,7

7,5

4

Карлыгаш

11,9

12,0

11,8

11,9

5

Мариям

6,4

6,0

5,3

5,9

6

Обрий

5,3

3,9

4,6

4,6

7

Грекум-476

4,4

6,4

4,8

5,2

8

Гостианум-88

4,6

6,1

4,3

5,0

9

Альбидум-109

4,8

5,8

4,0

4,8

10

Мирас

4,0

5,3

4,3

4,5

Караой

1

Богарная-56 стандарт

6,0

6,5

5,0*

5,8

2

Красноводопадская-210

6,8

6,5

5,8

6,3

3

Прогресс

6,0

6,3

5,7

6,0

4

Карлыгаш

6,0

5,9

5,7

5,8

5

Мариям

4,5

4,7

4,2

4,4

6

Обрий

4,0

3,6

4,0

3,8

7

Грекум-476

3,9

4,3

4,0

4,0

8

Гостианум-88

3,7

3,6

3,9

3,7

9

Альбидум-109

3,7

3,5

3,8

3,6

10

Мирас

3,0

3,2

3,0

3,0

Южно-Казахстанский НИИЗХ

1

Богарная-56 стандарт

7,3

7,9

6,3

7,1

2

Красноводопадска-210

7,6

7,5

7,0

7,3

3

Прогресс

7,9

8,0

7,4

7,7

4

Карлыгаш

8,5

8,3

8,0

8,2

5

Мариям

5,8

6,0

6,0

5,9

6

Обрий

5,3

5,0

4,3

4,8

7

Грекум-476

4,7

4,3

5,5

4,8


Продолжение таблицы 1.

1

2

3

4

5

6

8

Гостианум-88

4,9

5,5

5,0

5,1

9

Альбидум-109

4,3

4,3

4,0

4,2

10

Мирас

4,0

3,8

4,0

3,9

* - В 2000-2001 гг. испытания на устойчивость к засухе вместо Караоя проводились в условиях жесткой богары ОПХ НПЦЗиР

В условиях Караоя наиболее продуктивными были сорта Богарная-56, Красноводопадская-210, Карлыгаш и Прогресс. Аналогичная ситуация отмечена в условиях Южно-Казахстанского НИИЗХ. Наиболее стабильная реализация продуктивности растения была характерна для сорта Красноводопадская-210.
  1   2   3

Похожие:

Создание адаптивного селекционного материала озимой пшеницы для условий юга и юго-востока казахстана 06. 01. 05 селекция и семеноводство iconОценки агрометеорологических условий вегетации и прогноза урожайности озимой ржи и озимой пшеницы по территории
...
Создание адаптивного селекционного материала озимой пшеницы для условий юга и юго-востока казахстана 06. 01. 05 селекция и семеноводство iconCalendula officinalis L. В условиях юго-востока казахстана н. М. Мухитдинов, Н. В. Курбатова
Анатомо-морфологическое строение calendula officinalis L. В условиях юго-востока казахстана
Создание адаптивного селекционного материала озимой пшеницы для условий юга и юго-востока казахстана 06. 01. 05 селекция и семеноводство iconСредневековые государства в xiv—xv вв. § Политическая история
Казахстана, земледелие на юго-востоке, росло поголовье скота, восстанавливались торговые связи степных районов Централь­ного Казахстана...
Создание адаптивного селекционного материала озимой пшеницы для условий юга и юго-востока казахстана 06. 01. 05 селекция и семеноводство iconВлияние картолина на лектиновую и митотическую активность разных генотипов озимой пшеницы о. А. Тимофеева, Л. Д. Гараева, Ю. О. Шишкина, Л. П. Хохлова
Влияние картолина на лектиновую и митотическую активность разных генотипов озимой пшеницы
Создание адаптивного селекционного материала озимой пшеницы для условий юга и юго-востока казахстана 06. 01. 05 селекция и семеноводство iconСоздание транспортной инфраструктуры для освоения минерально-сырьевых ресурсов юго-востока забайкальского края
Наименование инвестиционного проекта "Создание транспортной инфраструктуры для освоения минерально-сырьевых ресурсов юго-востока...
Создание адаптивного селекционного материала озимой пшеницы для условий юга и юго-востока казахстана 06. 01. 05 селекция и семеноводство iconЗональные закономерности изменения фитомассы культур сосны 06. 03. 01 Лесные культуры, селекция, семеноводство

Создание адаптивного селекционного материала озимой пшеницы для условий юга и юго-востока казахстана 06. 01. 05 селекция и семеноводство iconЗональное районирование сортов озимой пшеницы в Ростовской области на 2011 год

Создание адаптивного селекционного материала озимой пшеницы для условий юга и юго-востока казахстана 06. 01. 05 селекция и семеноводство iconСелекция как наука и отрасль с х. производства. Подразделения отрасли
Два основных вида селекционного отбора. Их преимущества и недостатки. Метод педигри
Создание адаптивного селекционного материала озимой пшеницы для условий юга и юго-востока казахстана 06. 01. 05 селекция и семеноводство iconПрограмма «Лесные культуры, селекция и семеноводство»
Программы вступительного испытания по направлению подготовки 560900 «Лесное дело»
Создание адаптивного селекционного материала озимой пшеницы для условий юга и юго-востока казахстана 06. 01. 05 селекция и семеноводство iconУрока во 2 классе, проведённого для студентов сомпэк (январь 2009) Цель
Цель: создание условий для повторения материала первого полугодия, подготовки восприятия нового материала четверти по теме «Куда...
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org