ИТОГИ РАБОТЫ ПО ИЗУЧЕНИЮ И ВЫДЕЛЕНИЮ ГЕНОТИПОВ ГОРОХА, ОБЛАДАЮЩИХ ОСНОВНЫМИ ХОЗЯЙСТВЕННО-ЦЕННЫМИ ПРИЗНАКАМИ

Филатова И.А.

Заведующая лабораторией селекции зернобобовых культур, старший научный сотрудник

Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Центрально-Черноземной полосы  им. В.В. Докучаева

ИТОГИ РАБОТЫ ПО ИЗУЧЕНИЮ И ВЫДЕЛЕНИЮ ГЕНОТИПОВ ГОРОХА, ОБЛАДАЮЩИХ ОСНОВНЫМИ ХОЗЯЙСТВЕННО-ЦЕННЫМИ ПРИЗНАКАМИ

Аннотация

В данной статье представлены результаты селекционной работы в НИИСХ ЦЧП им В.В. Докучаева. Изучена коллекция морфологически различных образцов и выявлены наиболее перспективные для использования их в качестве исходного материала при создании новых конкурентоспособных сортов. Для почвенно-климатических условий юго-востока ЦЧЗ, в селекции на продуктивность и технологичность рекомендуем использовать в качестве одной из родительских форм сорта: Фокор, Рокет, Флагман 10, Фараон, Батрак, Демон, Стоян, Стоик, Фаленский усатый, Ортюм, Ватан. Дана оценка качества по содержанию белка в зерне и иммунологическая оценка перспективных сортообразцов местной селекции по устойчивости к корневой гнили, гороховой зерновке и гороховой плодожорке.

Ключевые слова: горох, селекция, генотип, коллекция, качество, иммунитет.

Filatova I.A.

Head of the Laboratory of Leguminous Crops Selection, Senior Researcher

Scientific Research Institute of Agriculture of the Central Blackearth Zone named after V.V. Dokuchaev

RESULTS OF THE WORK ON STUDYING AND DISTINGUISHING POTENTIAL GENOTYPES OF PEAS WITH MAIN ECONOMICALLY VALUABLE CHARACTERISTICS

Abstract

This article presents the results of the selection work at the Scientific Research Institute of Agriculture of the Central Blackearth Zone named after V.V.Dokuchaev. A collection of morphologically different samples is studied and the most promising ones are identified for their use as a source material for the creation of new competitive varieties. It is recommended to use one of the parental forms of the variety Fokor, Roket, Flagman 10, Pharaoh, Batrak, Demon, Stoyan, Stoik, Falaensky Mustachio, Ortyum, Vatan for soil and climatic conditions of the southeast of the Central Blackearth Zone in breeding for productivity and manufacturability. The quality of protein content in grain and immunological evaluation of the prospective varieties of local selection for resistance to root rot, pea seed and pea moth are given.

Keywords: peas, selection, genotype, collection, quality, immunity.

Горох является основной зернобобовой культурой. В этой группе на его долю приходится 60% посевных площадей [5]. Ценными качествами, отличающими его от других зернобобовых культур, являются: оптимальное сочетание высокой продуктивности (потенциальная продуктивность составляет 5-6 т/га [6, С. 3]) и качества (содержание белка в зерне, в среднем, 20-24%); технологичность (при введении в производство усатых форм гороха в значительной степени снята проблема его полегания, что существенно сократило затраты на уборку); достаточно короткий вегетационный период, это позволяет использовать его как парозанимающую культуру, и в свою очередь он является хорошим предшественником для многих культур. Высокая пластичность культуры позволяет возделывать её во всех регионах нашей страны [3, С. 28-31].

Актуальными направлениями в селекционной работе являются продуктивность в сочетании с высокими показателями качества продукции [2, С. 11], повышением адаптивных свойств культуры [8, С. 4-5], созданием устойчивых и слабовосприимчивых к вредителям и болезням сортов.

Работа по данным направлениям ведется многими селекционерами. Решение поставленных задач видят в более детальной проработке исходного материала и выделении генотипов с комплексом ценных признаков и свойств, таких как – детерминантный тип роста побегов, измененный листовой аппарат, раннеспелость, засухоустойчивость, пластичность [7, С. 9-10], дружность созревания,  устойчивость к полеганию. В селекции на иммунитет целесообразно проводить отборы устойчивых форм на искусственном инфекционном фоне и создавать исходный материал методом исскуственного мутагенеза [4, С. 34] [1, С. 38-39], использовать селекционный материал различных экологических зон.

Материал и методика

Работа по селекции гороха в НИИСХ им. В.В. Докучаева ведется по всем направлениям. Для обеспечения качественного проведения исследований в лаборатории ежегодно изучается более 100 коллекционных образцов, полученных преимущественно из коллекции ВИР, а также ЗАО «Кургансемена» и других селекционных подразделений. Ежегодно она пополняется новыми образцами. Первичная оценка и браковка проходит при разреженном посеве (0,1 х 0,3м) на 2-3 рядковых делянках. Для определения продуктивности и её составляющих образцы высеваются на делянках 5 м² с частым стандартом, каждые 6 номеров. В качестве стандарта используется сорт местной селекции Фокор (af, def) [10].

Иммунологическая оценка перспективных линий и коллекционного материала проводится на провокационном участке (монопосев более 5 лет). Изучаемые болезни: корневая гниль, аскохитоз и ржавчина, вредители: гороховая плодожорка, гороховая зерновка, тля.

Оценка биохимического качества семян гороха проводится в лаборатории генетических основ качества сельскохозяйственной продукции. В образцах определяется содержание белка, крахмала и сахаров [9].

Результаты исследований

В 2015-2017 гг. изучались образцы, принадлежащие к различным экологическим зонам, различающиеся по морфотипу: стебель – коротко-, средне- и высокостебельные, детерминантные, растения с фасциированным стеблем; лист – облиственные, усатые, «хамелеоны», рассеченнолисточковые; соцветие – обычное расположение плодоносящих веточек на стебле, сближенное (укороченные междоузлия, из узлов отходят по две плодоносящие ветви, каждая с 1-3 бобами), «люпиноид».

В результате сравнительного изучения коллекции сортообразцов гороха в условиях Юго-Востока ЦЧП, были выделены образцы, сочетающие высокую продуктивность с комплексом хозяйственно-ценных признаков: Фокор (к-9439), Рокет, Стоик (к-9278). Кроме этого отмечены формы, способные стать донорами отдельных признаков по числу плодоносящих узлов: Ascona (к-8902), Д-21512 (к-9387), Красноус (к-9412), Мультик (к-8931), Памяти Хангильдина (к-9420), Стоик (к-9278), Solara (к-8289) и Шустрик, по количеству завязываемых бобов на растении: Мультик (к-8931), Шустрик (к-8852), Лу-268-98 (к-9247), по количеству зерен в бобе: Фокор и Буян (к-9040), по устойчивости к полеганию: Фокор, Рокет, Флагман-10 (к-9042), Фараон (к-9246), Батрак (к-8973), Демон (к-8675), Стоян (к-9568), Стоик (к-9278), Фаленский усатый (к-9384), Ортюм (к-9279), Ватан, Л – 35/08 (табл.). Хотя по урожайности большинство изучаемых образцов уступали стандарту, это связано с тем, что сорт Фокор был получен в НИИСХ ЦЧП и отличается высокой адаптированностью к местным почвенно-климатическим условиям, различия с образцами, представленными в таблице находились в пределах ошибки достоверности (НСР₀₅ = 0,5), что позволяет рекомендовать их для включения в селекционный процесс как доноров продуктивности.

 

Таблица  – Образцы коллекции, выделившиеся по показателям урожайности и устойчивости к полеганию

Примечание: – * данные за один 2017год.

 

Образцы, представляющие новый морфотип растения гороха, имели очень низкие показатели по продуктивности и устойчивости к полеганию. Тем не менее, были выделены 3 образца с гетерофильной формой листа «хамелеон»: Аз 93-1995 (к-9252) – балл полегания составил 4 (по пятибалльной шкале), урожайность 2,3 т/га (-0,5 т/га к ближайшему стандарту), Аз 97-775 (к-9258) – 4,5 и 2,0 т/га (-0,3 т/га), Аз 95-467 (к-9253) – 4,75 и 1,7 т/га (-0,7 т/га), а также один образец с соцветием люпиноид – Б-3414 (к-9476) – 4,0 и 2,0 т/га (-0,8 т/га), соответственно, представляющие интерес для дальнейшей селекционной работы.

Иммунологическая оценка селекционного материала показала, что сортообразцы, выделяемые по продуктивности, не обладают высокими показателями по устойчивости к болезням и вредителям. Все изученные нами селекционные образцы являются низкоустойчивыми к гороховой зерновке. По гороховой плодожорке отмечается значительная дифференциация образцов по устойчивости. К группе среднеустойчивых относятся: сорт Фокор, перспективный сорт Таловец 90 и сортообразцы – Л-2/13; Л-10/13; Л-128/13. К группе высокоустойчивых: Л-113/13; Л-130/13; Л-3/13; Л-61/14; Л-109/13. При дифференциации сортообразцов по поражаемости их корневой гнилью было выделено 6 со средней устойчивостью – это Л-2/13, Л-27/13, Л-61/14, Л-33/13, Л-81/13, Л-99/13. Из представленных образцов линия Л-61/14 является высокопродуктивной, в среднем за 2015-17 гг. урожайность составила 3,4 т/га, прибавка к стандарту сорту Фокор составила 0,2 т/га. Она отличается ровным и устойчивым к полеганию стеблестоем, дружным созреванием, готовится для передачи на Госсортоиспытание.

Особое значение в последнее время приобретает селекция на качество. Ежегодно результаты биохимических анализов подвергали статистической обработке. Проведение статистической обработки данных, отдельно по каждому году, позволило выделить образцы с существенным превышением качественных показателей. За три года (2014-2016 гг.) по содержанию белка в зерне гороха стандарт превысили 62 образца. Максимальное значение отмечено в 2014 году у селекционной линии Л-40/13 – 24,5% (превышение к стандарту  составило +3,2%). Высокие значения по содержанию белка в зерне также были отмечены у линий: Л-97/13 – 24,3% , Л-74/14 – 24,2%, Л-81/13 – 23,8%, Л-34/13 – 23,9%, Л-62/16 – 24,0%, Л-63/16 – 23,2% и перспективного сорта, находящегося на Госсортоиспытании, Таловец 90 – 23,3%.

Заключение

В результате селекционной работы по выделению новых генотипов гороха, обладающих отдельными или комплексом положительных хозяйственно-ценных признаков, сформирована коллекция в количестве 233 образцов, включающая высокопродуктивные формы, устойчивые к полеганию, различные по типу растения, листьев, соцветия, обладающих высокими показателями качества зерна.  Для ведения селекции на продуктивность и технологичность целесообразно использовать образцы: Фокор, Рокет, Флагман-10, Фараон (к-9246), Батрак (к-8973), Демон (к-8675), Стоян (к-9568), Стоик (к-9278), Фаленский усатый (к-9384), Ортюм (к-9279), Ватан, Л – 35/08

Изучение высокопродуктивных селекционных линий на высоком инфекционном фоне позволило выделить 5 обладающих высокой устойчивостью к гороховой плодожорке (Л-113/13, Л-130/13, Л-3/13, Л-61/14, Л-109/13, 6 – со средней устойчивостью к корневой гнили (Л-2/13, Л-27/13, Л-61/14, Л-33/13, Л-81/13, Л-99/13), по устойчивости к гороховой зерновке все образцы были низкоустойчивыми.  Оценка качества этих линий показала, что большая часть селекционных образцов обладает высокими показателями по содержанию белка в зерне. 7 из них можно отнести к ценным по качеству: Таловец 90, Л-40/13, Л-97/13, Л-74/14, Л-81/13, Л-34/13, Л-62/16, Л-63/16

В результате селекционной работы созданы перспективные сортообразцы, которые в большей степени отвечают требованиям, предъявляемым к современным сортам гороха. На данный момент в ГСИ передан новый сорт гороха  Таловец 90 и готовится к передаче перспективная линия Л-61/14.

Список литературы / References

1. Борзёнкова Г.А. Иммунологическая оценка источников зернобобовых культур на устойчивость к вредителям и болезням в свете научного наследия Н.И. Вавилова / Г.А. Борзенкова // Зернобобовые и крупяные культуры. – 2012. – № 4. – С.37-45
2. Вишнякова М.А. Коллекция ВИР как основа для расширения горизонтов селекции зернобобовых / М.А. Вишнякова // Зернобобовые и крупяные культуры. – 2016. – №2(18). – С.10-14
3. Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию. – 2017. – том I. – 483с.
4. Дебелый Г.А. Зернобобовые культуры в мире и Российской Федерации / Г.А. Дебелый // Зернобобовые и крупяные культуры. – 2012. – № 2. – С. 31-35.
5. Единая межведомственная информационно-статистическая система. [Электронный ресурс]: режим доступа: https://fedstat.ru:7015/indicator/31328.
6. Зотиков В.И. Инновационные достижения в селекции зернобобовых и крупяных культур / И.В. Зотиков // Зернобобовые и крупяные культуры. – 2014. – № 2(10). – С. 3-6.
7. Зотиков В.И. Зернобобовые культуры – важный фактор устойчивого экологически ориентированного сельского хозяйства / В.И. Зотиков, Т.С. Наумкина, Н.В. Грядунов, В.С. Сидоренко, В.В. Наумкин // Зернобобовые и крупяные культуры. – 2016. – №1(17). – С.6-13.
8. Зотиков В.И. Роль генетических ресурсов в повышении продуктивности и экологической устойчивости растениеводства / В.И. Зотиков // Зернобобовые и крупяные культуры. – 2017. – №2 (22). – С.4-8
9. Пшеничная И.А. Оценка качества сортообразцов гороха на заключительном этапе селекционного процесса. / И.А. Пшеничная, И.А. Филатова, Е.П. Беляева, О.Н. Истомина. // Зернобобовые и крупяные культуры. – 2017. – № 3. – С. 39-43.
10. Филатова И.А. Коллекция как источник новых генотипов в селекции гороха. / И.А. Филатова // Символ науки. Часть 3. – 2016. – № 10. – С. 46-49.

Список литературы на английском / References in English

1. Borzenkova G.A. Immunologicheskaya ocenka istochnikov zernobobovyh kul'tur na ustojchivost' k vreditelyam i boleznyam v svete nauchnogo naslediya N.I. Vavilova [Immunologic evaluation of sources of leguminous crops on resistance to pests and diseases in the light of development of the scientific her-itage of N.I.Vavilov]/A. Borzenkova // Zernobobovye i krupyanye kul'tury [Zernobobovye and groats cultures]. – 2012. – № 4. – P. 37–45. [in Russian]
2. Visnyakova M. A. Kollekciya VIR kak osnova dlya rasshireniya gorizontov selekcii zernobobovyh [VIR’s Collecton as the basis for the Expanding horizons of grain legumes breeding] / M. A. Visnyakova // Zernobobovye i krupyanye kul'tury [Zernobobovye and groats cultures]. – 2016. – № 2 (18). – P. 10–14. [in Russian]
3. Gosudarstvennyj reestr selekcionnyh dostizhenij, dopushchennyh k ispol'zovaniyu [State Register of Selection Achievements Admitted to Use] . – 2017. – V. 1. – 483p. [in Russian]
4. Debelyi G.A. Zernobobovye kul'tury v mire i Rossijskoj Federacii [Leguminous crops in the world and the Russian Federation] / G.А. Debeliy // Zernobobovye i krupyanye kul'tury [Zernobobovye and groats cultures]. – 2012. – № 2. – P. 31–35. [in Russian]
5. Edinaya mezhvedomstvennaya informacionno-statisticheskaya sistema. [A single interdepartmental information and statistical system]. [Electronic resource]: access mode: https://fedstat.ru:7015/indicator/31328. [in Russian]
6. Zotikov V. I.Innovacionnye dostizheniya v selekcii zernobobovyh i krupyanyh kul'tur [Innovative achievements in the selection of leguminous and cereal crops] / V. I.Zotikov // Zernobobovye i krupyanye kul'tury [Zernobobovye and groats cultures]. – 2014. – № 2 (10). – P. 3–6. [in Russian]
7. Zotikov V.I. Zernobobovye kul'tury – vazhnyj faktor ustojchivogo ehkologicheski orientirovannogo sel'skogo hozyajstva [Leguminous crops are an important factor in sustainable environmentally oriented agriculture] / Zotikov, Т.S. Naumkina, N.V. Gryadnov, V.S. Sidorenko, V.V. Naumkin // Zernobobovye i krupyanye kul'tury [Zernobobovye and groats cultures]. – 2016. – №1 (17). – P. 6–13. [in Russian]
8. Zotikov V.I. Rol' geneticheskih resursov v povyshenii produktivnosti i ehkologicheskoj ustojchivosti rastenievodstva [The role of genetic resources in improving the productivity and environmental sustainability of crop production] / V.I. Zotikov // Zernobobovye i krupyanye kul'tury [Zernobobovye and groats cultures]. – 2017. – № 2 (22). – P. 4–8. [in Russian]
9. Pshenichnaya I.A. Ocenka kachestva sortoobrazcov goroha na zaklyuchitel'nom ehtape selekcionnogo processa [Evaluation of the quality of varieties of peas at the final stage of the selection process] / I.A. Pshenichnaya, I.A. Filatova, E.P. Belyaeva, O.N. Istomina. // Zernobobovye i krupyanye kul'tury [Zernobobovye and groats cultures]. – 2017. – № 3. – Р. 39–43. [in Russian]
10. Filatova I.A. Kollekciya kak istochnik novyh genotipov v selekcii goroha [Collection as a source of new genotypes in selection of peas] / I.A. Filatova // Simvol nauki. CHast' 3 [The symbol of science. Part 3]. – 2016. – №. 10. – P. 46–49. [in Russian]