Селекция сортов сои разных направлений использования

• Автор: Кочегура, Александр Васильевич
• Шифр специальности: 06.01.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 47 с. : ил.; 20х14 см

Общая характеристика работы
Актуальность темы. Соя - самая распространенная в мире зернобобовая культура, имеющая большое кормовое, пищевое и техническое значение. Ее возделывают свыше 80 стран на 5 континентах, а ежегодные посевные площади составляют 54-62 млн. гектаров. В семенах сои накапливается 35-45 % белка и 20-25 % масла. Благодаря этому она занимает лидирующее положение в мире как источник белка и стоит на первом месте по количеству вырабатываемого из нее масла.
Северный Кавказ является зоной с наиболее благоприятными природными условиями для производства сои в России. В разное время здесь были выведены сорта этой культуры, однако, их однотипность, низкая продуктивность и позднеспелость не стимулировали расширение посевов. В связи с этим актуальной задачей селекции на современном этапе является создание сортов, наиболее полно реализующих почвенно-климатический потенциал региона и отвечающих требованиям сельскохозяйственного производства. Новые сорта сои наряду с высокой и стабильной урожайностью должны отличаться разнообразием по срокам созревания, типу использования и другим признакам.
Предлагаемая диссертационная работа посвящена разработке и усовершенствованию методов селекции и семеноводства сои, а также созданию новых сортов различного типа для специфических условий Северного Кавказа. Исследования проводили в соответствии с заданиями государственных и ведомственных программ НИР - по проблеме 0.51.15 (номер госрегистрации 880015414) и НТП “Масло” (номер госрегистрации 01880015403).
Цель и задачи исследований. Цель исследований - повышение эффективности селекционного процесса путем разработки новых и усовершенствования существующих методов создания исходного материала и селекции и выведение новых сортов сои, адаптированных к условиям недостаточного увлажнения, с различным сочетанием хозяйственно ценных признаков.
В задачи исследований входило:
1. Обосновать целесообразность и возможность выведения сортов сои раз-зх направлений использования для условий Северного Кавказа;
2. Выделить в мировой коллекции сои ВИР селекционно ценные образцы и з лгользовать их в программах скрещиваний;
3. Оценить матрикальную разнокачественность семян сои и ее значение в лекции и семеноводстве;
4. Изучить особенности цветения сои в условиях Краснодара и разработать годы создания разнообразного исходного материала для селекции;
5. Усовершенствовать схему и методику селекционного процесса;
6. Вывести новые сорта сои разных сроков созревания для выращивания на зо в основных и повторных посевах, в смеси с кукурузой на зеленый корм и >е для получения зерна пищевого использования;
7. [Выявить причины снижения посевных качеств семян сои в процессе их
лзп1|/аидИВаНИЯ.

Научная новизна исследований. Изучен большой объем коллекционных сортообразцов различного происхождения и выделены наиболее цевные из них для традиционных и новых направлений селекции сои. Выявлены условия, влияющие на эффективность принудительных скрещиваний при внутривидовой гибридизации. Определена величина естественного перекрестного опыления у сои в условиях Северного Кавказа и разработана методика идентификации спонтанных гибридов с помощью маркерных признаков. Усовершенствованы схема и методика селекционного процесса . Установлена разнокачественностъ у сои но соотношению частей семени, содержанию в них белка, по степени водопроницаемости оболочек. Изучена изменчивость трипсинингибирующей активности белка у районированных сортов и коллекционных образцов и ее взаимосвязи с другими биохимическими и хозяйственно-ценными признаками. Дано теоретическое обоснование возможности селекции на раннеспелость, повышение урожайности, высокое качество продукции, пригодность к выращиванию в повторных посевах и в смеси с кукурузой. Установлены причины снижения посевных качеств семян сои при их выращивании. Достигнут селекционный прогресс у сои за счет выведения сортов с улучшенными характеристиками для традиционных и новых направлений использования.
Практическая ценность и реализация результатов исследований.
Разработан способ гибридизации сои (А.с. № 1651803 от 01.02.1991 г.) с помощью которого увеличено ежегодное количество комбинаций скрещиваний в 3-4 раза. Предложена эффективная методика получения спонтанных гибридов у сои, которые являются дополнительным источником получения исходного материала для выведения новых сортов во ВНИИМК и других селекционных учреждениях. Выявленные новые коллекционные сортообразцы включены в программу скрещиваний и с их участием получен ценный исходный материал для селекции сои. В результате изменения схемы и методики селекции повышена эффективность селекционной работы и максимально механизированы основные технологические процессы. На основании выявленных причин снижения посевных качеств семян сои при их выращивании сделаны практические рекомендации для производства.
Научная и практическая ценность разработанных и усовершенствованных методов селекции сои подтверждена авторскими свидетельствами на новые сорта -Пламя, Волна, ВНИИМК 3895, Ладья, Быстрица 2, Руно и Лань, внесенные в Государственный реестр селекционных достижений и рекомендованные к возделыванию в зоне Северного Кавказа и Украины. Успешно проходят государственное испытание сорта сои Виза, Вилана и Фора, переданы с 1998 года на ГСИ сорта Диана и Астра. Получено положительное решение о выдаче патента (по заявке № 95120429/13 (036006) от 1.12.95 г.) на способ производства консервов из сои, в котором в качестве сырья используются семена сорта Фора.
Основные положения, выносимые на защиту.
1. Теоретическое обоснование целесообразности и возможности осуществления селекции сои в направлениях: раннее созревание и пригодность к повторным посевам, высокая продуктивность при сокращении продолжительности вегетационного периода; приспособленность к совместным посевам с кукурузой; повышенное качество продукции для пищевого использования.

селекционном материале между урожайностью семян и сбором белка отмечена высокая положительная корреляция (г = 0,91.„О,99). Об этом сообщалось в наших публикациях (13, 19).
Селекция на белок у сои может вестись в двух направлениях : на повышение относительного содержания протеина в семенах и на увеличение сбора его с единицы площади. Первое направление имеет место при создании специальных высокобелковых сортов для пищевых целей, при этом они могут уступать по урожайности обычным зерновым сортам. Второе направление - основное, оно должно предусматривать повышение потенциальной урожайности выводимых сортов при одновременном увеличении или поддержании на постоянном уровне содержания белка в семенах. Анализ показывает, что новые сорта сои селекции ВНИИМК значительно превышают старые по урожайности семян, при этом содержание белка у них не уменьшилось.
Существенным недостатком соевого белка является присутствие в нем нескольких компонентов антипитательного и токсического характера, главные из которых - ингибиторы трипсина и хямотрипсина. Их негативная роль заключается в том, что блокируя ферменты расщепляющие белки, они снижают их переваримость, вызывают гипертрофию поджелудочной железы у животных и человека, а также задержку роста (Мосолов В.В., 1975; Бетсен И.И., Томилина Т.Б., 1985). Существует предположение, что ингибиторы трипсина в растениях, в том числе и сое, выполняют защитные функции.
Количество трипсиновых ингибиторов у сои достигает 6 % от общего содержания белка, а их активность колеблется в широких пределах. Оценка районированных в Краснодарском крае и перспективных сортов сои показала, что средняя ингибиторная активность их составляет 22,8 мг/г муки. Повышенная триясиникш-бирующая активность отмечена у сортов Ладья и Ходсон (24,2-24,6 мг/г соответственно), а максимальным уровнем признака характеризуется скороспелый сорт Юг-30 (28,1 мг/г). Пониженное количество ингибиторов трипсина содержат сорта Лань (21,8 мг/г), Быстрица 2 (21,1 мг/г) и Волна (20,5 мг/г). Значительно большее разнообразие по трипсинингибирующей активности выявлено среди коллекционных образцов сои (от 11,9 до 38,0 мг/г). Многолетний анализ коллекции сои показал, что трипсинингибирующая активность является генетически детерминируемым и хорошо наследуемым признаком (39).
В наших исследованиях обнаружена слабая связь между трипсинингиби-рующей активностью и устойчивостью к ложной мучнистой росе, паутинному клещу, а также холодостойкостью. Устойчивая обратная корреляция (г=-0,44
В настоящее время основным способом повышения кормовой и пищевой ценности зерна сои является влаготепловая его обработка. Большинство антипи-тательных компонентов сои инактивируется при нагревании до 110 °С. Однако, трипсинингибирующая активность при такой температуре частично сохраняется. Более жесткие температурные режимы обработки сои с одной стороны способствуют полной инактивации антиггитательных веществ, но с другой - вызывают разрушение полезных компонентов зерна, в первую очередь серусодержаших аминокислот и лизина.