Селекция овса на Северо-Востоке Нечерноземной зоны России

• Автор: Баталова, Галина Аркадьевна
• Шифр специальности: 06.01.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 60 с. : ил; 20х14 см

Актуальность темы. Овес - важнейшая зернофуражная культура Северо-Восточного региона Нечерноземной зоны России, занимающая до 25 % посевных площадей.
Почвенно-климатические условия региона достаточно благоприятны для возделывания овса не только на фуражные, но и продовольственные цели. Однако урожайность и валовые сборы зерна сильно колеблются по годам.
Важнейшим условием получения стабильных и устойчивых урожаев является создание и внедрение в производство сортов, сочетающих высокую потенциальную продуктивность с устойчивостью к действию абиотических и биотических факторов внешней среды, лимитирующих в конкретных почвенно-климатических условиях величину и качество урожая. Особую значимость имеет выведение скороспелых, устойчивых к болезням и засухе сортов овса, способных формировать высокий стабильный урожай качественного зерна на низкоплодородных кислых почвах подзолистого и дерново-подзолистого типа, превалирующих в регионе. Все большую актуальность приобретает повышение результативности селекции на основе разработки теоретических и методологических вопросов, изучения генетического разнообразия мирового генофонда овса ВНИИР им. Н.И. Вавилова, выбора направления селекции, исходя из потребностей сельхозтоваропроизводителей, прогноза развития науки и практики на перспективу.
Цель и задачи исследований. Основной целью проведенных исследований являлось определение направлений, совершенствование методов селекции и создание на этой основе адаптивных, устойчивых к основным биотическим и абиотическим стрессам с высоким качеством продукции сортов овса.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
- определить приоритетные направления селекции овса в условиях Северо-Востока Нечерноземной зоны России;
- изучить генетические ресурсы и выделить наиболее эффективные источники основных селекционных признаков;
- разработать параметры перспективного сорта овса для Северо-Востока Нечерноземной зоны России, определить основные методы селекционной работы;

- уточнить данные о биологии цветения, повысить результативность внутри- и межвидовой гибридизации овса, создать новый исходный материал методом гибридизации для выполнения поставленной цели;
- изучить особенности наследования селекционно-ценных признаков, уточнить период отбора из гибридных популяций;
- определить вклад различных элементов структуры урожая в формировании продуктивности и выявить основные признаки для отбора ценных генотипов в условиях Северо-Востока Нечерноземной зоны России;
- усовершенствовать схему селекции устойчивых к эдафиче-скому стрессу сортов овса с использованием полевых и лабораторных методов исследований;
- создать и внедрить в производство новые высокопродуктивные сорта овса, устойчивые к почвенной кислотности и засухе, основным болезням и вредителям, отвечающие требованиям, предъявляемым к ценным по качеству сортам.
Научная новизна. На основе результатов многолетних полевых экспериментов, лабораторных исследований и теоретических обобщений определены направления селекции и разработана модель перспективного сорта для Северо-Востока Нечерноземной зоны России.
В результате изучения более четырех тысяч образцов мирового генофонда ВИР выделены и рекомендованы для практической селекции источники хозяйственно ценных признаков по основным ее направлениям.
Созданы и переданы в генетическую коллекцию ВИР источники устойчивости к пыльной головне овса - образцы к-13745...к-13749, к пыльной и твердой головне, корончатой ржавчине - линия Е-1643 (Чек).
Уточнена роль модификационной изменчивости, генотипических корреляционных связей и взаимодействия генотип - среда в выделении ценных генотипов овса в условиях Северо-Восточного региона Нечерноземной зоны России.
Показано, что адаптивные и доминантные эффекты генов характеризуют повышение продуктивности и величины элементов структуры урожая у гибридов овса.

Летняя засуха проходит на фоне высокой температуры и низкой относительной влажности воздуха, иссушает почву, снижает прирост вегетативной массы, фотосинтетическую деятельность растений (Krieg D.R., 1994; Giimta F. et al., 1995; Rascio A. et al., 1998). Нарушение водного режима в период образования вторичных узловых корней отрицательно сказывается на развитии корневой системы, что приводит к недостаточности водного и минерального питания растений (Kostandi S.F., Soliman M.F., 1998).
Совместное действие различных факторов не приводит к простому суммированию влияния отдельных стрессов, а определяется, скорее всего, генотипически. Не логично a priori считать более засухоустойчивыми те сорта, которые проявляют большую устойчивость к кислотному стрессу, как это делают некоторые авторы (Климашевский Э.Л., 1991). Поэтому селекция на засухоустойчивость и кислотоустойчивость ведется параллельно, независимо друг от друга, но с использованием одной схемы.
В селекции на устойчивость к эдафическому стрессу для создания нового исходного материала нами используется сочетание индивидуального отбора, гибридизации и биотехнологии. На первом этапе проводили выделение исходных родительских форм путем изучения коллекционного и перспективного селекционного материала в провокационных полевых и лабораторных условиях. Работа осуществлялась совместно с отделом эдафической устойчивости растений (ЭУР, руководитель Лисицын Е.М.). Для эффективной оценки исходного и селекционного материала был усовершенствован существующий метод оценки в воднобумажной культуре и разработаны собственные критерии отбора. Метод заключается в использовании полос фильтровальной бумаги для размещения семян, контроль - дистиллированная вода (pH 6,0), опыт - раствор 1 мкм алюминия (pH 4,3) (Лисицын Е.М., Баталова Г.А., 1999) или осмотика. В стеклянные сосуды емкостью 1 л вносили 600 мл раствора и помещали по 3 рулона с семенами. Сосуды на 5 дней устанавливали в термостат при +21...23°С. В полевом эксперименте использовали два фона дерново-подзолистых среднесуглинистых почв: севооборот (pH 6,5, подвижный алюминий отсутствует) и кислый участок (pH около