О.Н. КОВАЛЕВА, А.В. ДУБЕЖИНСКАЯ – студенты

Н.Н. ПЕТРОВА – кандидат биологических наук, доцент

УО «Белорусская государственная сельскохозяйственная академия», Горки, Республика Беларусь

 

В любой растительной системе взаимоотношения между структурными компонентами складываются по трем основным типам – положительные, нейтральные, отрицательные. Известно, что в оптимальных условиях в сортовой популяции взаимоотношения между компонентами сорта складываются по типу синергизма, т.е. взаимоусилению действия совокупности компонентов. Такие отношения обуславливаются в соответствии с известным явлением сверхкомпенсации в агротехнике, химической защите растений, медицине, когда эффект от совместного действия двух факторов больше, чем сумма  эффектов от раздельного действия этих же факторов. В усредненных условиях среды отношения между компонентами протекают по типу нейтральных, в неблагоприятных условия среды – по типу антагонизма или конкуренции.

В связи с этим одной из задач селекции и семеноводства является выявление и сохранение всех присущих сорту биотипов, обеспечивающих целостность. Мы подошли к этой проблеме с позиций улучшения сортообразца озимой пшеницы №89, подготовленного для передачи в ГСИ. Предварительно нам было известно, что за счет этого эффекта можно улучшить продуктивность на 15–20%. Для проведения исследований мы отобрали 460 колосьев, из которых выделили 22 наилучшие линии (5,7%). Оценка проводилась по ряду продукционных показателей: числу колосьев, числу колосков, числу и массе зерен. В табл.1 представлены результаты семей в сравнении со смесями.

Для корректного сравнения продукционных показателей, полученные результаты были переведены на условные 100 колосьев. Было определено, что отношения между семьями в смесях складывались по трем типам: положительному (синергизм); нейтральному – семьи и отрицательному (антагонизм). По большинству анализируемых продукционных показателей отношения складывались по типу синергизма, т.е. показатели смеси превышали отдельные семьи. С этой целью нами был рассчитан коэффициент синергизма, который показывает разницу (превышение) между смесью и средним значением признака  компонентов, выраженную в процентах. Особенно выражено было превышение  по признакам – «число колосков» (от 3,55 до 7,0%); масса зерна (до 17,2%) и масса 1000 зерен (до 17,1%). По признаку «число зерен» превышение составило от 0,5 до 6,4%.

Общепризнанным является тот факт, что биотипный состав напрямую связан с урожайностью, через вклад разнокачественных по адаптивной ценности биотипов. Именно с этих позиций работают селекционеры, вовлекая в систему скрещиваний сорта различных экологических групп, используя системы сортосмесей, предусматривающие объединение компонентов, неравнозначных по адаптивным свойствам.

По мнению С.Н. Самигулина [6], использование в селекции многокомпонентных сортов с различающимися по адаптивности компонентами позволяет поддерживать уровень продуктивности на относительно стабильном уровне. По мнению автора, такой эффект достигается за счет наличия в таких сортах генотипов, различающихся по реакции на условия среды и обеспечивающих выраженный компенсаторный эффект.

С.В. Бороевич [1] указывает, что в сорте находятся устойчивые биотипы к лимитирующим факторам отдельного года, или к определенной местности. Автор считает, что через биотипы реализуется явление взаимодополняемости составных компонентов сорта за счет того, что пониженный уровень в проявлении признака продуктивности по одному компоненту компенсируется достаточно высоким уровнем признака для другого компонента или результатом их совместного эффекта на конечный результат в популяции.

В связи с практической важностью обсуждаемых сведений в плане улучшения сорта  нами выполнены исследования по изучению продуктивности отдельных биотипов и их попарного объединения в сравнении с исходной популяцией сорта. Биотипы были выделены путем позернового анализа по электрофоретическому спектру компонентов глиадина на момент районирования сорта [3, 5]. В качестве материала для изучения были взяты два политипных сорта – Пошук, Капылянка, районированные в 1995 г (табл.1, 2). Следует отметить, что Капылянка обладает свойствами сорта-шедевра, занимает большие посевные площади в Беларуси на протяжении ряда лет.

В ходе оценки, было определено, что в 60% отношения биотипов сорта Пошук являются синергическими, эффект синергизма составляет от 0,5 до 24,5%.

В 40% смесей биотипов отношения имели вид отрицательных. Также установлено, что урожайность исходной популяции сорта Пошук превышала уровень как отдельных биотипов, так и их смесей. Величина превышения показателя составляла от 361,0 г/м² по пятому биотипу, до 48,5 г/м² по первому биотипу в сравнении с популяцией.

По сорту Капылянка установлено, что в 80% смесей отношения биотипов имеют выраженный синергический эффект, величина которого колеблется от 2,1 до 64,4%. В 20% смесей биотипов отношения определяются антагонизмом. Величина превышения показателя урожайности – от 202,6 г/м² по третьему биотипу, до 20,4 г/м² по первому биотипу в сравнении с популяцией сорта. Выявлено, что ни отдельный биотип, ни смесь не превысили популяцию по продуктивности с квадратного метра. Кроме этого установлено, что более высокий генетический потенциал к формированию продуктивности проявляется у главного (первого биотипа).

Таблица 1. Урожайность (г/ м²) биотипов и популяции сорта Пошук

 

Вариант		Биотипы					Эффект синергизма, %
		I	II	III	IV	V		II	III	IV	V
Смесь биотипов	I	689,0	535,0	536,8	721,5	535,4	I	-7,3	-9,5	+13,8	+0,5
	II		465,8	506,4	614,5	558,4	II		+4,95	+17,0	+24,5
	III			496,8	593,5	406,8	III			-5,5	-6,8
	IV				554,3	475,6	IV				+2,1
	V					376,5
Популяция				737,5
НСР05		14,5	19,5	24,5	12,2	31,4

Таблица 2. Урожайность (г/ м²) биотипов и популяции сорта Капылянка

Вариант		Биотипы					Эффект синергизма, %
		I	II	III	IV	V		II	III	IV	V
Смесь биотипов	I	689,0	535,0	536,8	221,5	435,4	I	-7,3	+9,5	+64,4	+18,3
	II		465,8	506,4	614,5	558,4	II		+5,0	+16,9	+24,5
	III			496,8	593,5	406,8	III			+11,4	-6,8
	IV				554,3	475,6	IV				+2,1
	V					376,5
Популяция				737,5
НСР05		14,5	19,5	24,5	12,2	31,4

 

У озимой пшеницы Капылянка выявлен значительный синергизм в пределах колоса, у других сортов он минимален или отсутствует. Поскольку Капылянка относится к сортам-шедеврам, то следует, что смеси, состоящие из отдельных биотипов и включающие меньшую сортовую изменчивость, не дают такой отдачи как сорт в целом. Эти факты говорят о высокой индивидуальной и популяционной целостности сортов-шедевров, проявляющейся в синергизме (взаимопомощи, «дружелюбии» растений) их отселектированности. У сортообразца №89, у которого идет формообразующий процесс, получилось удачным выделение смесей- родоначальников для составления структуры сорта с целью повышения генетического потенциала к формированию продуктивности.

 

Следовательно, можно сделать вывод о том, что испытываемые биотипы сортов являются неравноценными, их высокая потенциальная продуктивность лучше проявляется при взаимном стимулировании в составе сорта, т.е. определяется синергическими отношениями. Однако, проявление такого уровня продуктивности возможно только при наличии всех биотипов, составляющих исходную популяцию сорта.

 

Заключение. Результатами данного анализа подтверждается факт неравнозначности биотипов (в т.ч. по адаптивной ценности) по обеспечению суммарной продуктивности озимой пшеницы. Особенно это касается уровня главного биотипа, так как его количественное изменение или потеря приводит к однонаправленному изменению показателей продуктивности. Основываясь на установленной роли биотипов в обеспечении определенного уровня продуктивности сорта, можно предположить, что варьирование в содержании основного биотипа, приводит к переопределению структуры сорта, что выражено  изменением урожайности.

 

 

 

ЛИТЕРАТУРА

 

1. Бороевич С. Принципы и методы селекции растений / С. Бороевич М.: Колос, 1984. 344с.
2. Володин В.Г. Создание синтетических популяций мутантов как метод селекции /В.Г.Володин, Ж.Н.Фомина, Б.И. Авраменко // Субтропические культуры. №3. 1979. С. 126–127.
3. Егоров С.В. Изучение исходного материала озимой мягкой пшеницы с использованием  электрофоретического анализа белков/ С.В.Егоров, Н.Н.Петрова, Г.И. Левшунов // Молодежь в науке на рубеже XXI века: сб. науч. трудов/ Брянский с.-х. институт. Брянск, 1999. С. 84–86.
4. Молчан И.М. Биоценогенетические основы синтеза сорта в процессах селекции и семеноводства / И.М.Молчан // Селекция и семеноводство. №12. 1983. С. 6–10.
5. Петрова Н.Н. Компоненты проламинов–критерии идентификации и выделения биотипов пшеницы и ячменя / Н.Н.Петрова, Т.В. Кардис // Биология продуктивности растений и пути ее повышения: сб. науч. трудов / Бел. государственная с.-х. акад. Горки, 1999. С. 23–26.
6. Самигулин С.Н. Фитоценотический анализ популяций мягкой пшеницы / С.Н. Самигулин. Уфа: АН РБ, 1994. 186с.