Г.И. ВИТКО, ассистент,
Г.И. ТАРАНУХО, доктор с.-х. наук, профессор,
УО «Белорусская государственная сельскохозяйственная академия»
В селекции самоопыляющихся культур использование эффектов гетерозиса довольно ограничено, что, вероятнее всего, связано с отсутствием исчерпывающей информации о природе этого феномена у гомозиготных генотипов. Для люпина желтого есть указания, что потомство первого гибридного поколения гетерозисных гибридов оставалось лучшим и в последующих поколениях [1, 2].
Целью наших исследований являлось определение эффекта гетерозиса у реципрокных гибридов узколистного и желтого люпина в первом и последующих поколениях. Оценку гибридов первого поколения по хозяйственно-биологическим признакам проводили одновременно с анализом изучаемых показателей у родительских форм и вычислением величины истинного гетерозиса.
Гист. = (F1 – Pл) / Pл ? 100,
где Гист. – истинный гетерозис (%);
F1 – значение изучаемого признака у гибридов первого поколения;
Pл – значение признака у растений лучшей родительской формы.
Установлено, что количество бобов, число и масса семян на растении являются определяющими признаками при оценке селекционного материала на продуктивность и селекционную ценность гибридов по степени проявления гетерозиса в первом и последующих поколениях. Уровень гетерозиса по перечисленным показателям составлял 60–
120% в лучших комбинациях. По количеству семян в бобе и массе 1000 семян гетерозис оказался не выше 20–25%.
Наиболее благоприятными для роста и развития гибридов узколистного люпина оказались 2007–2008 гг. Уровень гетерозиса в эти годы составил от 33 до 66% в среднем по изучаемым показателям. У желтого люпина уровень гетерозиса в годы изучения был выше в 1,5–2 раза за исключением 2008 года, когда в большинстве комбинаций гетерозис не проявился.
В результате изучения в питомниках гибридов F1 и F2, селекционных питомниках 1-го и 2-го года лучшими по числу бобов и семян, массе семян с растения оказались гибриды реципрокных комбинаций скрещиваний Эдельвейс б/к II ? (БСХА 280-50 ? Прамень), (БСХА 280-50 ? Прамень) ? Эдельвейс б/к II, Эдельвейс б/к ? (БСХА 280-50 ? Прамень), (БСХА 280-50 ? Прамень) ? Эдельвейс б/к, Першацвет ? Эдельвейс, Эдельвейс ? Першацвет, Роднянский ? Миф и Миф ? Роднянский. В этих комбинациях гетерозис по числу бобов составил 23,7-98,1%, по числу семян – 47,4–99,5%, по массе семян – 57,1–125%. В комбинациях Эдельвейс ц/к 2 семянный боб ? (Першацвет ? БСХА 280-50) и (Першацвет ? БСХА 280-50) ? Эдельвейс ц/к 2 семянный боб по массе семян с растения гетерозис не проявился, а по числу бобов и семян – оказался не выше 10,8%.
В остальных комбинациях высокий уровень гетерозиса проявился только в прямой или обратной комбинации парных скрещиваний.
Результаты исследований показали, что у узколистного люпина в реципрокных скрещиваниях в качестве материнского компонента лучше использовать БСХА 280-50 ? Прамень, а сорт Эдельвейс – в качестве сорта-опылителя; при гибридизации с Першацвет ? БСХА 350 и Прывабны лучшие результаты получены при использовании Эдельвейс в качестве материнского растения; Першацвет можно использовать как отцовский компонент в скрещивании с сортом Прывабны. Уровень гетерозиса в этих случаях оказался значительно выше, чем в обратных скрещиваниях. У желтого люпина наилучшие результаты по продуктивности и массе семян получены при использовании сорта Роднянский и сортообразца БСХА 558 как материнский компонент.
Комбинации, отличающиеся устойчивостью к болезням, не исключались из селекционного процесса, несмотря на низкую продуктивность. Две комбинации узколистного люпина с отрицательным гетерозисом в предыдущие годы и три комбинации желтого люпина с гетерозисом по массе семян 48-57% исключены из дальнейшего изучения в связи с полным поражением растений антракнозом и фузариозным увяданием.
Таблица. Закономерности проявления гетерозиса у реципрокных гибридов узколистного и желтого люпина, % (2006-2009 гг.)
Комбинации скрещиваний |
Количество бобов на растении |
Количество семян на растении |
Масса семян с растения |
||||||||||||
F1 |
F2 |
F3 |
F4 |
среднее |
F1 |
F2 |
F3 |
F4 |
среднее |
F1 |
F2 |
F3 |
F4 |
среднее |
|
Узколистный люпин Эдел. б/к II ? (Б 280-50 ? Прам.) |
60,0 |
90,0 |
103 |
13,8 |
66,7 |
58,4 |
119 |
122 |
51,3 |
87,7 |
90,0 |
107 |
111 |
7,7 |
79,0 |
(Б 280-50 ? Прам.) ? Эдел. б/к II |
98,0 |
96,7 |
88,7 |
69,0 |
88,1 |
85,7 |
122 |
117 |
73,1 |
99,5 |
143 |
116 |
168 |
71,7 |
125 |
Эдел. б/к ? (Б 280-50 ? Прам.) |
50,9 |
96,7 |
21,5 |
65,5 |
58,7 |
41,6 |
119 |
44,6 |
58,8 |
66,0 |
76,7 |
100 |
46,3 |
56,3 |
69,8 |
(Б 280-50 ? Прам.) ? Эдел. б/к |
25,5 |
103 |
75,4 |
17,2 |
55,3 |
25,1 |
119 |
117 |
57,4 |
79,7 |
56,7 |
119 |
129 |
41,0 |
86,4 |
Эдел. ц/к 2 сем. ? (Перш ? Б 280-50) |
-24,7 |
2,6 |
-47,7 |
10,8 |
-14,8 |
-36,0 |
11,7 |
-41,5 |
6,6 |
-14,8 |
-46,3 |
-4,3 |
-53,7 |
-14,0 |
-29,6 |
(Перш. ? Б 280-50) ? Эдел. ц/к 2 сем |
-14,6 |
23,1 |
- |
- |
-18,9 |
-8,1 |
-25,5 |
- |
- |
-16,8 |
-18,5 |
-23,9 |
- |
- |
-21,2 |
Эдел. ц/к 4 сем. ? (Перш. ? Б 350) |
-10,9 |
11,1 |
37,2 |
6,1 |
10,9 |
-10,8 |
21,9 |
29,1 |
7,6 |
12,0 |
-8,8 |
31,4 |
28,1 |
-7,7 |
10,8 |
(Перш. ? Б 350) ? Эдел. ц/к 4 сем. |
-9,4 |
25,4 |
- |
- |
-17,4 |
1,2 |
-24,7 |
- |
- |
-11,8 |
2,9 |
0,0 |
- |
- |
1,5 |
Эдельвейс ? Прывабны |
- |
50,0 |
-6,5 |
-2,1 |
13,8 |
- |
93,3 |
2,6 |
5,8 |
33,9 |
- |
114 |
10,9 |
3,8 |
42,9 |
Прывабны ? Эдельвейс |
- |
43,8 |
13,9 |
-1,0 |
18,9 |
- |
2,2 |
29,2 |
-5,6 |
8,6 |
- |
9,5 |
60,9 |
13,5 |
28,0 |
Эдельвейс ? Першацвет |
- |
-7,1 |
11,8 |
87,5 |
30,7 |
- |
78,5 |
6,5 |
106 |
63,7 |
- |
146 |
52,4 |
105 |
101,1 |
Першацвет ? Эдельвейс |
- |
100 |
54,1 |
43,8 |
66,0 |
- |
58,2 |
59,3 |
28,1 |
48,5 |
- |
128 |
104 |
29,3 |
87,1 |
Прывабны ? Першацвет |
- |
18,8 |
-19,4 |
33,0 |
10,8 |
- |
116 |
-11,0 |
44,6 |
49,9 |
- |
140 |
-18,8 |
40,4 |
53,9 |
Першацвет ? Прывабны |
- |
-2,5 |
33,3 |
13,4 |
14,7 |
- |
14,5 |
60,6 |
12,0 |
29,0 |
- |
14,3 |
48,4 |
1,9 |
21,5 |
Среднее |
27,0 |
34,1 |
33,0 |
24,8 |
29,7 |
23,8 |
54,6 |
46,3 |
37,1 |
40,5 |
39,9 |
61,9 |
55,2 |
29,8 |
46,7 |
Желтый люпин Роднянский ? Миф |
85,6 |
131 |
6,2 |
53,3 |
69,0 |
131 |
177 |
4,2 |
36,5 |
87,2 |
140 |
106 |
0,0 |
30,2 |
69,1 |
Миф ? Роднянский |
23,7 |
- |
- |
- |
23,7 |
47,4 |
- |
- |
- |
47,4 |
57,1 |
- |
- |
- |
57,1 |
Роднянский ? БСХА 555 |
23,7 |
-46,8 |
-12,0 |
15,2 |
-5,0 |
54,4 |
-19,5 |
-15,2 |
22,6 |
10,6 |
59,5 |
-10,1 |
-18,1 |
28,2 |
14,9 |
БСХА 555 ? Роднянский |
-3,9 |
- |
- |
- |
-3,9 |
22,6 |
- |
- |
- |
22,6 |
47,6 |
- |
- |
- |
47,6 |
Роднянский ? БСХА 558 |
31,6 |
54,3 |
-40,0 |
32,6 |
19,6 |
42,3 |
52,1 |
-20,8 |
15,3 |
22,2 |
33,3 |
0,0 |
-23,8 |
11,3 |
5,2 |
БСХА 558 ? Роднянский |
71,1 |
128 |
-42,0 |
4,3 |
40,4 |
89,8 |
132 |
-25,3 |
-2,5 |
48,5 |
78,6 |
52,5 |
-28,6 |
5,7 |
27,1 |
Роднянский ? БСХА 571 |
55,3 |
86,2 |
-22,0 |
17,0 |
34,1 |
55,1 |
44,8 |
-7,0 |
-0,3 |
23,2 |
61,9 |
47,4 |
-11,6 |
-3,7 |
23,5 |
БСХА 571 ? Роднянский |
71,1 |
- |
- |
- |
71,1 |
47,1 |
- |
- |
- |
47,1 |
52,4 |
- |
- |
- |
52,4 |
Среднее |
37,3 |
70,5 |
-22,0 |
24,6 |
27,6 |
51,3 |
77,3 |
-12,8 |
14,3 |
32,6 |
53,6 |
39,2 |
-16,4 |
14,3 |
22,7 |
Примечание: Эдел. – Эдельвейс, б/к – боковая кисть, б/к II – боковая кисть 2-го порядка, ц/к – центральная кисть, 2 сем. – двусемянный боб, 4 сем. – четырехсемянный боб, 5 сем. – пятисемянный боб, Перш. – Першацвет, Прам. – Прамень, Б 280-50 – БСХА 280-50, Б 350 – БСХА 350.
В результате проведенных исследований дана всесторонняя оценка созданных образцов по уровню проявления гетерозиса. Лучшими по семенной продуктивности и массе семян с растения следует признать (БСХА 280-50 ? Прамень) ? Эдельвейс б/к II, (БСХА 280-50 ? Прамень) ? Эдельвейс б/к, Эдельвейс ? Першацвет, Роднянский ? Миф, которые заслуживают дальнейшего селекционного изучения.
Комбинации, которые не проявили гетерозиса в первом поколении – Эдельвейс ? Першацвет и Эдельвейс ц/к 4 семянный боб ? (Першацвет ? БСХА 350) не следует выбраковывать, так как при их размножении в гибридных популяциях могут выщепляться новые комбинационные и трансгрессивные формы для отбора, обладающие комплексом наиболее ценных признаков. Не следует выбраковывать также комбинации, которые не проявили гетерозиса в один из годов исследования, так как большое значение имеют условия года, при которых происходило развитие гибридов. Роднянский ? БСХА 555, Роднянский ? БСХА 558 отличались отрицательным гетерозисом по массе семян с растения в 2008 г., в 2009 уровень гетерозиса по этому показателю у них составил 11,3–28,2%, по числу бобов и семян – 15,2–32,6%.
ЛИТЕРАТУРА
1. Таранухо Г.И. Люпин: биология, селекция и технология возделывания/ Г.И. Таранухо. – Горки: Белорусская государственная с.-х. академия, 2001. – 112 с.
2. Хотылева Л.В. Генетика люпина: Генетические предпосылки использования гетерозиса/ Л.В. Хотылева, А.П. Савченко. – Мн.: Наука и техника, 1988. – 183 с.
Понравилась статья? Расскажите о ней знакомым или оставьте комментарий!