А.А СНОПОВ – студент

Н.Н. ПЕТРОВА – кандидат биологических наук, доцент

УО «Белорусская государственная сельскохозяйственная академия»,

Горки, Республика Беларусь

 

При селекции растений человек старается совместить в сорте как можно больше положительных признаков - высокий урожай, его ценность и надежность получения, технологичность возделывания, приспособленность и приспособляемость к условиям среды, приемам возделывания и биотическим факторам. Также человек обращает внимание на сохраняемость свойств, экономичность получения урожая, многообразность использования, совместимость с другими культурами в севообороте и т.д.

Для этого надо хорошо понимать природу селектируемого растения.

Самые базовые признаки жизнедеятельности:

а) целостность, т.е. связь всех признаков и свойств с метаболическими, морфологическими и онтогенетическими параметрами функционально, структурно и во времени;

б) приспособляемость, т.е. взаимосвязь условий среды и жизнедеятельности, активности растений и доступности факторов среды;

в) явление онтогенеза, т.е. целенаправленность, влияние каждого этапа на все последующие, осуществление процессов детерминации, реализации и функционирования как системного единства и закономерное достижение конечного результата - получения потомства.

Мы изучали признак «число зерен в колоске» у озимой пшеницы в зависимости от продуктивности колоса во взаимосвязи с другими его признаками. Было взято около 500 колосьев в посевах сортообразца №89 на Горецкой сортоиспытательной станции. Осуществлялась наиболее типичная выборка по размеру колоса, весу зерна в нем, соотношению левых и правых стеблей, колосьев с четным и нечетным числом колосков.

При постановке данного опыта мы опирались на то, что оптимальность или неоптимальность жизненного цикла реализуется соответственно в структуре потомства, конкретно - в колосе. Потомство - численность семян, их масса и жизнеспособность каждого семени как итог жизненного цикла - должно отражать в полной мере приспособленность сорта к среде, технологии. Элементарная совокупность колосков у злаков - колос. Размер колоса отражает меру наличия условий в момент заложения колосков. Предшествующие собственные исследования, литературные данные и эволюционная логика позволяют надеяться, что признак «число зерен в колоске» надежен и непосредственен для селекционных целей.

Взятую выборку колосьев мы разделили на классы по массе зерна с колоса (таблица 1).

Распределение веса семян с колоса имеет одновершинный и широкий «пик», при этом в «пике» (2,00-2,49) сосредоточено 50,6% всех колосьев. Чтобы изучить структуру колоса при изменении массы зерна были выделены классы, одинаково отстоящие от центра выборки (2,20-2,29), а именно к 2,30-2,39. Разница по массе зерна в пределах каждой пары уменьшается с 90,9 до 9,3%.

Колоски начинают образовываться фактически с началом весенней вегетации, а цветки в колосе - с началом трубкования. Условия для жизнедеятельности значительно различаются, поэтому из этого факта можно делать выводы как для технологии, так и для селекции. В других парах классов прирост колосков минимален: и в 5 и 9 раз меньше, чем прирост числа зерен в колоске.

Примечательно то, что максимальное различие по элементам структуры колоса в каждой паре выявляется по числу редуцированных колосков в нижней части колоса, в т.ч. 500%. Те условия, которые приводили к отмиранию нижних колосков, несомненно влияли отрицательно на вес оставшихся колосков. Этот признак нуждается в детальном исследовании.

В таблице 3 представлены в суммарной форме данные по структуре колоса минимальной и максимальной половинок вариационного ряда из таблицы. Эти данные частично повторяют таблицу 2, но в более полной форме.

Вес зерна с колоса был задан принятой системой группировки, различие между группами составляет 31,6%. Оно обусловлено числом колосков, зерен, массой 1000 семян и соотношением между ними. Так, количество колосков изменилось минимально - только на 4,3%, количество же полноценных цветков (имеющих зерна) возросло максимально - на 17,3%, т.е. почти в 4 раза больше. Прирост числа зерен в колоске также был значительнее, чем прирост числа колосков почти в 3 раза.

Здесь уместно отметить, что продуктивность одного растения может возрастать:1) за счет кущения - этот процесс идет и рано весной; 2) за счет увеличения числа колосков в колосе - этот процесс идет весной; 3) за счет числа полноценных цветков в колоске - этот процесс идет в начале лета. Следовательно, элементы урожая создаются последовательно в ходе вегетационного цикла.

Задача всех отраслей растениеводческой науки состоит в понимании этих этапов, в поисках приемов, исключающих антагонизм, и создании условий для синергизма в селекционном и технологическом использовании закономерностей формирования урожая.

В ходе исследований была проанализирована еще одна сторона признака «число зерен в колоске». У сотообразца №89 была сделана группировка колосьев с числом зерен в колоске с тремя и более колосками и 2,50 до 2,99 (обозначим как «менее 3» и «более 3») (таблица 4).

 

Таблица 1. Структура выборки колосьев по массе зерна с колоса у сортообразца озимой пшеницы №89

 

Классы массы зерна* с колоса
1,10	1,20	1,30	1,40	1,50	1,60	1,70	1,80	1,90	2,00	2,10	2,20	2,30	2,40	2,50	2,60	2,70	2,80	2,90	3,00	3,10	3,20	3,30	3,40
1	1	2	1	8	15	19	23	26	38	37	41	38	41	25	17	19	9	8	8	3	2	1	2

Примечание. * Указывается только начало класса, например, для класса 1,10-1,19 г. пишется «1,10».

 

Таблица 2. Изменение структуры колоса при увеличении массы зерна с колоса

 

Показатель структуры колоса	Первая пара колосьев			Вторая пара колосьев			Третья пара колосьев
	1,50-1,59	2,90-2,49	Разница %	1,50-1,59	2,90-2,49	Разница %	1,50-1,59	2,90-2,49	Разница %
Вес зерна, г.	1,54	2,94	90,9	2,03	2,44	20,2	2,14	2,34	9,3
Количество колосков, шт.	17,4	19,4	11,5	18,2	18,5	1,6	18,0	18,1	0,6
Количество зерен, шт.	41,1	55,5	35,0	47,4	52,2	10,1	47,2	50,1	6,1
Зерен в колосе, шт.	2,34	2,86	22,2	2,60	2,82	8,5	2,62	2,76	5,3
Масса 1000 семян, г.	37,3	52,9	41,8	42,9	46,7	8,9	45,4	46,7	2,9
Количество редуцированных колосков, шт.	1,50	0,3	500,0	0,79	0,62	27,4	1,00	0,79	36,7

 

В таблице 2 представлены три пары классов. Первая различается максимально по массе зерна - 90,9%.

При этом изменились и другие показатели структуры колоса. Обращают на себя внимание две особенности: первая - когда взят класс с минимальной массой зерна, то максимальный прирост был по массе 1000 семян; вторая - прирост числа колосков почти в два раза меньше, чем прирост «числа зерен в колоске, -11,5 и 22,2%, соответственно.

Таблица 3. Структура колоса у половин вариационного ряда по массе зерна с колоса

 

Показатель структуры колоса	Колосья с  массой зерна 1,50-1,99 (43,1% всей выборки)	Колосья с  массой зерна 2,30-2,99 (40,8% выборки)	Разница, %
Вес зерна с 1 колоса, г.	1,93	2,54	31,6
Количество колосков, шт.	17,85	18,62	4,3
Количество зерен, шт.	45,2	53,0	17,3
Зерен в колоске, шт.	2,53	2,85	12,6
Масса 1000 семян, г.	42,6	47,9	12,4
Количество редуцированных колосков, шт.	1,13	0,57	98,2

 

Таблица 4. Структура колоса при разном значении признака «число зерен в колоске» у сортообразца №89

(285 колосьев)

 

Число колосков в колосе, шт.	%в выборке		Зерен * в колосе, шт.		Вес* зерна в колосе, г.		Редуцированные колоски, шт.		Масса 1000 семян, г
	>3	<3	>3	<3	>3	<3	>3	<3	>3	<3
17	18,0	17,9	53,2	46,9	2,43	2,18	0,64	1,18	45,7	46,5
18	27,9	36,6	56,8	48,5	2,62	2,22	0,59	0,87	46,1	45,8
19	31,1	24,6	58,8	52,2	2,75	2,38	0,05	0,58	46,8	45,6
20	18,0	9,8	63,0	54,9	2,90	2,42	0,09	0,14	46,0	44,1
21	4,9	5,4	63,7	56,2	3,09	2,48	0,00	0,08	48,5	44,1

Примечание - * По критерию Колмогорова-Смирнова различия по весу зерен высоко достоверны

 

Здесь выявляются четкие различия в структуре колоса в зависимости от значения «число зерен в колоске». При этом необходимо осознать, что не конечный признак - «число зерен в колоске» - влияет на число и вес зерна, на число редуцированных колосков и т.д., а фактически наоборот. Например, колоски редуцируются очень рано, колоски закладываются раньше цветков. Но для селекционных отборов важен тот признак, который имеет прямое значение для селектируемых свойств и биологически важен для существования вида и сорта.

В рамках исследуемой проблемы следует привести выводы селекционеров Л.А. Животкова, В.В. Шелепова, В.А. Власенко, Л.А. Коломийца [1] о том, что у последовательно создаваемых сортов озимой пшеницы для лесостепи Украины от Украинки, Мироновской 808 и до Мироновской 33 величина прироста урожая почти совпадает с приростом признака «число зерен в колоске». При этом число колосков в колосе даже снижается. Следовательно, это служит указанием для главного селекционного признака.

Таким образом, было выявлено, что усиление признака «число зерен в колосе» связано со многими важными селекционными свойствами озимой пшеницы, поэтому считаем, что этот признак должен быть освоен селекционной практикой.

 

ЛИТЕРАТУРА

1. Животков Л.А. Повышение продуктивности озимой пшеницы селекционным путем в условиях лесостепи Украины / Л.А. Животков, В.В. Шелепов, В.А. Власенко, Л.А. Коломиец // Физиология и биохимия культурных растений, 1999, т. 31 №1. С. 26-29.