Совершенствование схемы отборов тетраплоидных форм для гетерозисной селекции сахарной свеклы

• Автор: Бердников, Роман Владимирович
• Шифр специальности: 06.01.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Рамонь
• Количество страниц: 114 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. Полиплоидия в эволюции и селекции растений
1.2. История развития метода экспериментальной полиплоидии в
селекции сахарной свеклы
1.3. Биоморфологические особенности тетраплоидов сахар-
ной свеклы
ГЛАВА 2. УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ОПЫТОВ
И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Почвенно-климатические условия в годы проведения исследований
2.2. Исходный материал и методика проведения
исследований
ГЛАВА 3. ИЗУЧЕНИЕ ИСХОДНОГО МАТЕРИАЛА ПО ОСНОВНЫМ
БИОМОРФОЛОГИЧЕСКИМ ПРИЗНАКАМ
ГЛАВА 4. МЕТОДЫ ОТБОРА ПРИ СОЗДАНИИ ТЕТРАПЛОИДНЫХ
ЛИНИЙ
ГЛАВА 5. ПОЛУЧЕНИЕ И ИЗУЧЕНИЕ ТРИПЛОИДНЫХ
ГИБРИДОВ
ВЫВОДЫ
РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ ПРАКТИЧЕСКОГО
ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность исследования. Одним из основных аспектов в селекции сахарной свеклы является создание гетерозисных гибридов. При этом эффект гетерозиса в F 1 определяется подбором компонентов скрещивания, основанных на различных методах селекции, одним из которых является полиплоидия (Мазлумов, 1950; Юсубов, 1990; Роик, 1996).
Сочетание явлений полиплоидии и гетерозиса позволяет получать триплоидные гибриды на 10-15% продуктивнее, чем диплоидные, отличающиеся большей пластичностью и стабильностью урожаев, особенно при выращивании в благоприятных почвенно-климатических зонах (Bosemark, 1967; Бормотов, 1969; Scott, 1970). При этом полиплоидные формы характеризуются низкой семенной продуктивностью, энергией прорастания и всхожестью семян, что требует соответствующей доработки. Для обеспечения высокой комбинационной способности при гибридизации необходима интенсивная селекционная работа над тетраплоидным компонентом (Гизбуллин и др., 1999; Волгин, 2007).
Несмотря на большое количество исследований по проблеме полиплоидии у сахарной свеклы, потенциал тетраплоидной сахарной свеклы в селекционной практике и производстве еще не до конца использован. В связи с этим, создание и селекционно-генетическое изучение тетраплоид-ных форм для получения высокопродуктивных, наиболее приспособленных к механизированной уборке гетерозисных триллоидных гибридов весьма актуально.
Цель и задачи работы. Цель наших исследований заключалась в создании комбинационно ценных тетраплоидных линий с различной формой корнеплода и повышенной продуктивностью в процессе получения триплоидных гибридов на стерильной основе.

В соответствии с данной целью поставлены следующие задачи:
1. Изучить характер изменчивости биоморфологических и цитологических признаков исходного материала сахарной свеклы разного уровня плоидности;
2. Выделить комбинационно ценные тетраплоидные линии с определенной формой корнеплода и повышенной продуктивностью;
3. Получить триплоидные гибриды и провести их оценку хозяйственно-полезных признаков.
Научная новизна исследований. Усовершенствована схема селекционного процесса по оценке и отбору тетраплоидных линий с определенной формой корнеплода и высокой комбинационной способностью.
Выделены и созданы тетраплоидные линии (№ 601, 604), обладающие узко-конической формой корнеплода, которая передается по наследству в потомстве. Выделены линии, характеризующиеся ширококонической формой корнеплода (№ 603, 605, 606, 607, 608), при репродукции которых в поколении наблюдалось 90 % корнеплодов с ширококонической формой и 10 % корнеплодов с узкоконической. Установлено, что у растений свеклы, имеющих овально-коническую форму корнеплода (№ 602), наблюдается расщепление по данному признаку в поколении - 80 % корнеплодов с овально-конической формой, 15 % корнеплодов с ширококонической формой и 5 % корнеплодов с узко-конической формой.
Установлено, что при получении высокопродуктивных триплоид-ных гибридов форма корнеплода в Р 1 наследуется в основном по тетрап-лоидному компоненту.
Практическая значимость работы. Выделенный тетраплоидный материал сахарной свеклы, обладающий комплексом хозяйственноценных и биоморфологических признаков - повышенной урожайностью, сахаристостью, различной формой корнеплода, сохраняющий данные признаки в процессе размножения (№ 601, 604 - обладают узкокониче-
ность ряда процессов (Бормотов, 1966; Стельмах, 1966; Beysel, 1957). Характерно, что и осмотическое давление (измерения проводились во влажную погоду при достаточной водообеспеченности растений) у тетраплоидной сахарной свеклы ниже, чем у диплоидной (Стельмах, 1966). Аналогичные выводы об обратной зависимости величины осмотического давления и уровня плоид-ности растений были сделаны и другими исследователями (Becker, 1931; Love, 1942). Однако при существенном недостатке влаги осмотическое давление тетрагагоидных растений, как показал В. Джерффи (Gyorffy, 1941), резко возрастало и значительно превосходило этот показатель у диплоидных форм в тех же условиях. В последующие годы эти данные получили подтверждение в опытах Д. Бейзеля (Beysel, 1957).
Относительно характера изменения фотосинтетической деятельности полиплоидных растений мнение авторов разделилось. Одни авторы утверждают, что у тетраплоидных растений интенсивность фотосинтеза ниже, чем у исходных диплоидных форм (Поддубная-Арнольди, 1962; Жебрак, 1964; Bjurmon, 1959; Lapinski, 1964), однако и они считают, что этот признак у тет-раплоидов более вариабелен, и что среди полиплоидов встречаются растения, имеющие более высокую интенсивность фотосинтеза, чем у диплоидов (Ни-чипорович, 1941; Larsen, 1941).
Другие исследователи отмечают, что интенсивность фотосинтеза у тетраплоидов ниже при расчете на единицу веса (сухого и особенно сырого) листа, а при расчете на единицу площади листьев она, наоборот, у тетраплоидных форм растений выше, чем у диплоидных (Andersson, 1943, Stalfelt, 1943; Ekdahl, 1944). Наконец в некоторых сообщениях указывается, что и при расчете на единицу веса листа тетраплоидные растения имели более высокую интенсивность фотосинтеза (Ekdahl, 1949). Н. Г. Шестопалова (Шестопалова, 1963) в опытах с сахарной свеклой обнаружила, что в начале вегетации интенсивность фотосинтеза была выше у тетраплоидных форм, а в конце вегетации, наоборот, у диплоидных. Д. Бейзель (Beysel, 1957) установил, что при нормальной водообеспеченности интенсивность фотосинтеза тетраплоидной