Селекция яровой мягкой и твердой пшеницы в Среднем Поволжье

• Автор: Вьюшков, Александр Алексеевич
• Шифр специальности: 06.01.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Безенчук
• Количество страниц: 66 с. : ил.; 20х15 см

Общая характеристика работы
Актуальность проблемы. Среднее Поволжье - одно из крупнейших зерно производящих зон России. Яровая пшеница занимает в ней около двух миллионов гектаров, что составляет в структуре зерновых 30-40 % посевной площади. В связи с засушливостью климата урожайность и валовые сборы зерна очень сильно колеблются по годам. В стабилизации урожайности и повышении валовых сборов зерна яровой пшенице большое значение отводится селекции и семеноводству.
В решении проблемы роста урожайности и повышении качества зерна одно из главных мест принадлежит сорту, как средству производства.
Создание экологически пластичных, адаптированных к биотическим и абиотическим факторам среды, высокотехнологичных сортов яровой мягкой и твердой пшеницы в сочетании с повышенным качеством продукции является проблемой общебиологической. Наши исследования были направлены на решение этой актуальной задачи.
Работа проведена в соответствии с государственным планом НИР ОЦ.032.01.02.05 НТП 0.51.03 (задание 03.02.01.20 и 03.02.01.22), а также конкурсной программой ГКНТ № 198 от 12.05.89 года.
Цель и задачи исследований. Основная цель работы - создать сорта яровой мягкой и твердой пшеницы степного и интенсивного агроэкотипов с повышенной адаптивностью к условиям произрастания, хорошими технологическими качествами зерна.
В связи с этим в задачу исследований входило:
• проанализировать и обобщить результаты селекции яровой пшеницы в Самарском НИИСХ за 50 лет (1913-1962 ), предшествующих нашей работе;
• определить бноклиматнческий потенциал культуры яровой пшеницы;
• изучить изменчивость, наследуемость, взаимосвязь, вклад отдельных элементов структуры урожая в продуктивность и возможность прогнозирования отбора из ранних поколений гибридов;
• изучить исходный материал и выделить источники и доноры основных хозяйственно-полезных признаков;
• создать гибридные популяции и определить наследование важнейших признаков в Fi-Fj. в т.ч.- генетический контроль устойчивости пшеницы к пыльной головне;
• выявить роль генотипа и средьг в формировании урожайности твердой
"а еде лить уровень накопления и изменчивость содержания белка, ! и каротиноидов в зерне пшеницы в связи с селекцией на качество; работать принципы и методы селекции на адаптивность к условиям чество зерна;
нить селекционньш материал, созданью аналоги по генам редукции астений (Rht) и выполненности стебля (SSt), сорта мягкой и твердой до хозяйственно-биологическим признакам.

Научная новизна. Определен потенциал культуры яровой пшеницы в формировании урожая зерна с учетом ресурсов ФАР, максимальной влагообеспеченности посевов, разработаны параметры продуктивности новых сортов на перспективу. Использован генетический потенциал озимых пшениц в селекции яровой мягкой пшеницы. Показана роль сортов местной поволжской селекции в создании сортов степного агроэкотипа. Применительно к региону установлена изменчивость и сопряженность признаков продуктивности мягкой пшеницы; выявлены: вклад в урожай зерна элементов продуктивности, роль генов выполненности стебля (SSt), редукции высоты растений (Rht), эффективность идентифицированных генов устойчивости пшеницы к бурой ржавчине и мучнистой росе . Создан новый исходный материал, расширивший генетическую изменчивость, содержащий эффективные гены устойчивости к мучнистой росе, бурой ржавчине, пыльной и твердой головне, выполненности стебля, редукции высоты растений, устойчивости к засухе, повышенного качества зерна и содержания в нем каротиноидов.
Впервые в стране изучена генетика устойчивости мягкой пшеницы к пыльной головне, выявлены доноры и предложена стратегия селекции на этот признак.
Впервые в регионе изучены уровень накопления и динамика содержания каротиноидов в зерне твердой и мягкой пшеницы, предложен способ отбора генотипов по активности фермента пер оксид азы в зерне.
Обобщены результаты селекции яровой пшеницы в Самарском НИИСХ за 1913-1962 г.г
Практическая значимость и реализация результатов исследований. Усовершенствована технология селекционного процесса, повысившая эффективность отборов п оценку линий, сокращающая сроки выведения новых сортов.
Созданные соискателем источники и доноры хозяйственно-полезных признаков н свойств переданы в ВИР, Оренбургский НИИСХ, Башкирский НИИСХ, Алтайский НИИЗИС, СибНИИСХ, НИИСХ Юго-Востока, Ленинградский СХИ, Уральскую с.-х. опытную станцию, Пензенский НИИСХ, Ульяновский НИИСХ и другие учреждения, как исходный материал дтя селекции.
Экспериментальные данные соискателя положены в основу разработки программ селекционных работ: Поволжского селекцентра до 1990 г
Куйбышевского селекцентра до 2005 г. и Самарского селекцентра до 2010 г.
Автор днссертащш участвовал в написании ряда рекомендаций, каталогов и программ:
1.Программа работ Поволжского селекцентра до 1990 г. Саратов, 1976,
8,0 пл.).
2.Сорта и перспективные линии мягкой и твердой пшеницы :елекционеров Поволжья. Каталог ВИР, вып. 271, Л. - 1980 г. (5,5 пл.).
3.Система ведения сельского хозяйства Куйбышевской области на 1981-986 гг., К, 1981, часть 1.(13 пл.)
АНК 4, АНК 5, производные Тг.НторЬееУЙ линии ИТ-1, ИТЗ, ИТ5, ИТ12, ИТ13, а также пшенично-пыренные гибриды Agro 4, Агис 1, Агис 18, Агис 503.
Учитывая общность происхождения отечественных сортов: ППГ-56, Восток, Ботаническая 2, Харьковская 4,6,8, Грекум 114, Agro 4 было предположено, что они несут генетический материал от пырея сизого (Ая1аисит). Генетические исследования, проведенные С.Н. Шевченко и В.В. Сюковым в лаборатории селекции яровой пшеницы, руководимой нами, подтвердили аллельность Рштенов сортов Ботаническая 2 и Харьковская 8 и неидентичность их известным генам Рт 4в, Рш 6, МИ.
Гены сорта Грекум 114 не идентичны, не сцеплены с генами контролирующими устойчивость сортов Ботаническая 2 и Харьковская 8 и не идентичны генам Рш 4в, Рш 6 и М1й (Шевченко, Сюков, Выошков, 1989; 1990; Вьюшков, Сюков и др., 1992).
С.Н. Шевченко в гибриде Тг.БреИа х Дальневосточная идентифицировал новый, эффективный в условиях Самарского НИИСХ ген Рш 8р.
Большинство из отмеченных нами источников привлечены в гибридизацию с местными сортами и линиями. На основе сорта Грекум 114 (ген Рш в) созданы линии Эритроспермум 810 и Эритроспермум 872, сочетающие устойчивость к мучнистой росе с устойчивостью к пыльной головне и высокими мужомольно-хлебопекарными свойствами. Эти линии использованы в дальнейшей конвергентной селекции.
С участием индийского сорта РУ-18 нами выведены устойчивые к мучнистой росе и бурой ржавчине линии Эритроспермум 652, Лютесценс 576, Эритроспермум 603 и слабовоспринмчивые сорта Куйбышевская 1 и Тулайковская 1.
Использование гранслокашш 1В/1Л (Рш 8) от сорта Аврора через линию Эритроспермум 171-5 позволило создать ряд линий и сортов, устойчивых к мучнистой росе, в т.ч. сорт Тулайковская юбилейная (Выошков, Сюков, Шевченко и др., 1993).
Конкурсное испытание проходят беккроссные лншш-полуаналогн выведенные нами на основе адаптированных, засухоустойчивых и высококачественных сортов. Линии Лютесценс 8 и Лютесценс 9 (Жемчужина Заволжья * 2/АНК-101) с генами Рт 4в и Иг ТК.; Лютесценс 6 (Жемчужина Заволжья * 4/Харьковская 6) и Ауреум 39 (Ботаническая 2/3 * Альбидум 653) с геном РшСЬ по урожайности в засушливые годы не уступают засухоустойчивому, сорту Саратовская 42, но обладают устойчивостью к мучнистой росе и повышенной потенциальной продуктивностью, а линии Л-8 и Л-9 и устойчивостью к бурой ржавчине, сочетают эти признаки с хорошим наливом зерна, с повышенным уборочным индексом и высокими мукомольнохлебопекарными свойствами.
В селекции пшеницы на устойчивость к мучнистой росе особенно эффективно оказалось привлечение в скрещивания линий с. замещенными хромосомами пырея: Агис 1 и Агис 503. С их участием созданы линии, которые проходят конкурсное испытание: Эстивум 56 (Эритроспермум 865 -х Агис 503), Эстивум 59, 60, 61, Э-1508, Э-1509, Э-1335 (Эритроспермум 865 х Агис I). Они сочетают иммунитет к мучнистой росе с иммунитетом к бурой ржавчине (тип