СОЗДАНИЕ СЕЛЕКЦИОННОГО МАТЕРИАЛА ЯРОВОГО ТРИТИКАЛЕ В КООПЕРАЦИИ УЧЁНЫХ РОССИИ И КАЗАХСТАНА

Швидченко В.К.¹, Тысленко А.М.², Савин Т.В.³, Зуев Д.В.⁴

¹Кандидат сельскохозяйственных наук, Акционерное Общество «Казахский агротехнический университет им. С.Сейфуллина» в г. Астана, Казахстан, ² Кандидат сельскохозяйственных наук, Всероссийский научно-исследовательский институт органических удобрений и торфа, в  г. Владимире, ³Кандидат биологических наук, Акционерное Общество «Казахский агротехнологический университет им. С.Сефуллина», в г. Астана, Казахстан, ⁴Научный сотрудник, Всероссийский научно-исследовательский институт органических удобрений и торфа в г. Владимире

СОЗДАНИЕ СЕЛЕКЦИОННОГО МАТЕРИАЛА ЯРОВОГО ТРИТИКАЛЕ В  КООПЕРАЦИИ УЧЁНЫХ РОССИИ И КАЗАХСТАНА

Аннотация

Представлены результаты  экологической селекции  зернофуражной культуры — ярового  тритикале. В условиях Северного  Казахстана изучен обширный исходный материал,  представленный Всероссийским НИИ органических удобрений и торфа. Казахстанскими учёными выделены источники продуктивности, качества зерна, устойчивости к болезням, засухе. Перспективный материал использован при межвидовых и внутривидовых скрещиваниях гексаплоидного тритикале; из  гибридных популяций произведён отбор высокопродуктивных форм. Совместно выведен новый высокоурожайный  сорт Россика, переданный на государственные испытания.

Ключевые слова: тритикале, образцы, гибрид, продуктивность, сорт.

Shvidchenko V.K.¹, Tyslenko A.M.², Savin Т.V.³, Zuev D.V.⁴

¹PhD in Agriculture, JSC “S.Seifullin Kazakh Agro Technical University”in Astana, Kazakhstan, ²PhD in Agriculture, All-Russian Research Institute of Organic Fertilizers and Peat, Vladimir, ³PhD in Biology, JSC “S.Seifullin Kazakh Agro Technical University” in Astana, Kazakhstan, ⁴Research scientist, All-Russian Research Institute of Organic Fertilizers and Peat, Vladimir

CREATION OF THE SELECTION MATERIAL OF SPRING TRITICALE IN THE COOPERATION OF THE SCIENTISTS OF RUSSIA AND KAZAKHSTAN

Abstract

The results of the ecological selection of the fodder grain spring triticale are presented in the article. Under the conditions of Northern Kazakhstan, extensive source material was submitted to the All-Russian Research Institute of Organic Fertilizers and Peat. Kazakh scientists have successfully identified sources of productivity, of grain quality, of disease and drought resistance. Advanced material is used in inter-specific and intra-specific crossings of hexaploid triticale; the selection of highly productive forms is made from hybrid populations. А  new high-yielding variety of Rossica was introduced and given for further the trials.

Keywords: triticale, samples, hybrid, productivity, variety.

Яровое тритикале  − новая, искусственно созданная человеком, зерновая культура, мировые площади посева которой ежегодно увеличиваются.

На севере Казахстана селекция культуры в рамках международного сотрудничества  была начата в 2009 году.  Данная работа проводилась на базе АО «Казахский агротехнический университет им. С. Сейфуллина» (г. Астана) и ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт органических удобрений и торфа» (г. Владимир). На первом этапе селекции для создания новых сортов  на севере Казахстана необходим был исходный материал с определенными свойствами. В связи с отсутствием  селекции  ярового тритикале найти его в учреждениях республики не представлялось возможным.  Возникла необходимость интродукции его из стран ближнего и дальнего зарубежья.

Материал и методы

Коллекционный материал  ярового тритикале казахстанской стороне был предоставлен сотрудниками ФГБНУ «Всероссийского научно-исследовательского института органических удобрений и торфа». Данный материал включал в себя сортообразцы из различных учреждений Российской Федерации, Мексики, Украины, Польши, Чехии и Беларуси. Дополнительно сотрудниками данного научного учреждения были представлены для  изучения в условиях климата Северного Казахстана гибридные формы растений  и перспективные линии ярового тритикале. Изучение материала проводилось общепринятыми методами, изложенными в Методических указаниях ВИР [1].

Результаты и обсуждение

Известно, что при селекции новой культуры селекционеру необходимо знать положительные и отрицательные свойства исходного материала, выявленные в конкретных почвенно-климатических условиях. [1, С. 3]. В природных условиях Северного Казахстана удалось выделить и создать  перспективный генофонд для использования его в практической селекции региона. Результаты исследований показали, что отдельные сортообразцы ярового тритикале по выходу зерна с единицы площади, озерненности колоса, массе 1000 зерен, массе зерна с одного колоса в значительной степени превышали районированные в регионе сорта яровой мягкой пшеницы. Были выделены сортообразцы, обладающие устойчивостью к бурой и стеблевой ржавчине, полеганию.

Известно, что сорта злаковых культур обладают разными эффектами наследственной передачи своих признаков гибридам [2, С. 10; С. 3; С. 4]. В этой связи мы пытались методом  гибридизации создать гибридные формы растений ярового тритикале с комплексом хозяйственно-ценных признаков. На первом этапе исследований скрещивания проводились в основном по следующим схемам: АВR х АВR→ АВR (гексаплоидные х гексаплоидные тритикале); АВR х АВD→ АВR (гексаплоидные тритикале х пшеница); АВD х АВR → АВR (гексаплоидные пшеница х  тритикале). Результаты, полученные  на основе вышеприведенных схем скрещиваний, свидетельствуют о том, что на фертильность сформировавшихся гибридных семян большое влияние оказывают родительские формы. Например, было установлено, что когда в скрещиваниях в качестве материнской формы использовалось яровое  тритикале, завязываемость семян была меньше, чем при скрещиваниях, когда в качестве материнской формы использовалась пшеница (таблица 1).

Таблица 1 – Выход гибридных зерен при различных типах скрещиваний ярового тритикале

Количество гибридных комбинаций	Материнская форма ♀	Отцовская форма ♂	Количество кастрированных цветков, шт.	Завязываемость зерен
				шт.	%
50	Тритикале	Пшеница	6240	590	9,46
130	Пшеница	Тритикале	13900	501	36,05
80	Тритикале	Тритикале	5400	3800	70,3

 

Совместная программа АО «Казахский агротехнический университет им. С. Сейфуллина» и ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт органических удобрений и торфа» на первом этапе работы предусматривала создание для условий сухой степи Северного Казахстана гексаплоидных сортов зернокормового тритикале с повышенной зерновой продуктивностью. Для создания сортов такого типа была разработана схема селекции, в соответствии с которой  был создан обширный исходный материал и проведено его изучение.

Изучение коллекционного (исходного) материала в  условиях Северного Казахстана показало, что сортообразцы ярового тритикале зачастую были неоднородны. В большинстве своем они представляли популяцию, то есть смесь различных по морфологическим и биологическим признакам растений. Эта неоднородность и послужила базой для проведения отборов. У тритикале весьма распространенным способом получения новых сортов является внутрисортовой отбор [2, С. 5]. Эффективность внутрисортового отбора у данной культуры объясняется наличием полиморфизма, который возникает в популяции  в результате расщепления  потомства гетерозиготного растения-родоначальника сорта, засорения в результате перекрёстного опыления с другими сортами, мутаций. Также внутрисортовой полиморфизм может быть получен искусственно при создании мультилинейных сортов. В этой связи в нашей работе мы широко использовали внутрисортовой отбор, как наиболее эффективный способ выделения в генетической популяции потомств, обладающих комплексом хозяйственно-ценных признаков. Визуально или с помощью структурного анализа мы расчленяли сорт-популяцию путем выделения из его общей массы растений  группу или несколько групп сходных между собой по морфологическим признакам растений. Основным творческим элементом в этом процессе были анализ и отбор готовых форм. Далее отобранные формы проходили изучение в соответствующих звеньях селекционного процесса. На основе такого подхода был создан сорт ярового тритикале Россика.

Сорт ярового тритикале Россика (селекционный номер ТР-8031) был получен методом массового отбора высокопродуктивных, стрессоустойчивых растений из мексиканского образца STAR  /CENT.CHINA/5/ARD_1/TOPO1419//. Разновидность – erytrospermum, колос белый остистый, зерно красное. Сорт относится к среднеранней группе созревания, высокопродуктивный, интенсивного типа, среднерослый.

На  дерново-подзолистых почвах   урожайность сорта в среднем за три года составила 40,2 ц/га, на серых лесных почвах − 40,0 ц/га,  на слабощелочных каштановых почвах (Казахстан) в условиях засухи − 21,4 ц/га.

Устойчивость к полеганию высокая. Отличается  устойчивостью к засухе (оценка 9,0 баллов), обладает высокой экологической пластичностью, стабильностью и сохраняет высокую продуктивность в засушливые годы. Устойчив к комплексу болезней (мучнистая роса, виды ржавчины и головни) и не требует обработки посевов фунгицидами. Качества зерна сорта Россика высокие. Содержание белка в зерне 13,0-13,4%. Стекловидность в пределах 73%. Зерно выполненное, натура составляет 695 г/л. Колос крупный, содержит в среднем 40,0 зерен. Масса 1000 зерен высокая (43,7 г). Сорт Россика хорошо произрастает на разных типах почв. Кислотоустойчив. На дерново-подзолистых почвах высоко отзывчив на внесение минеральных удобрений в дозе N90P60K90 кг действующего вещества на гектар. Сорт Россика зернокормового назначения, в Российской Федерации передан на государственное испытание в 2016 году по Северо-Западному, Западно-Сибирскому и Восточно-Сибирскому регионам. В 2017 планируется передача данного сорта в систему Государственного сортоиспытания Республики Казахстан.

Выводы

Таким образом, результаты исследований международного творческого сотрудничества учёных России и Казахстана показали высокую эффективность селекции ярового тритикале, основанную на экологических принципах. Использование  коллекционного, гибридного и селекционного материала различного эколого-географического происхождения позволило в короткие сроки  создать новый высокоурожайный, пластичный  сорт  Россика и передать его на государственное испытание.

Список литературы / References

1. Методические указания по изучению мировой коллекции пшеницы. − Л. : ВИР, 1977. − 28 с.
2. Куркиев У.К. Методы и результаты создания нового исходного материала для селекции тритикале / У.К. Куркиев // Сборник научных трудов по прикладной ботанике, генетике и селекции. – Т. 98.– Л., 1985. –С. 9–16.
3. Павлюк Н.Т. Селекционно-генетические основы повышения урожайности и качества зерна озимой пшеницы и тритикале в Центрально-Черноземной зоне / Н.Т. Павлюк, В.Е. Шевченко. – Воронеж: Изд-во ВГУ, 1988. – 192 с.

Список литературы на английском языке/References in English

1. Metodicheskie ukazaniya po izucheniyu mirovoj kollekcii pshenicy [Guidelines for the study of world collection of wheat]. − L.: VIR, 1977. – 28 p. [in Russian]
2. Kurkiev U.K. Metodyi i rezultatyi sozdaniya novogo ishodnogo materiala dlya selektsii triticale [Methods and results the creation of a new initial material for breeding triticale] / U. K. Kurkiev // Sbornik nauchnyih trudov po prikladnoy botanike, genetike i selektsii [Collection of scientific works on applied botany, genetics and plant breeding]. – T. 98. – L., 1985. – P. 9–16. [in Russian]
3. Pavlyuk N.T. Selektsionno-geneticheskie osnovyi povyisheniya urozhaynosti i kachestva zerna ozimoy pshenitsyi i tritikale v Tsentralno-Chernozemnoy zone [Breeding and genetic basis of improving yield and quality of winter wheat and triticale in the Central black earth zone] / N.T. Pavlyuk, V.E. Shevchenko. – Voronezh: Izdatelstvo VGU, 1988. – 192 p. [in Russian]