НАСЛЕДОВАНИЕ КОЛИЧЕСТВЕННЫХ ПРИЗНАКОВ ПРОДУКТИВНОСТИ И КАЧЕСТВА ЗЕРНА ЯЧМЕНЯ

При решении селекционных задач важно знать, как наследуются в гибридах ценные хозяйственные признаки. Проведенные исследования указывают на то, что показатели наследования количественных признаков у гибридов ячменя могут носить разный, даже неоднозначный характер, что можно объяснить привлечением в скрещивания исходного материала с различной генетической основой [1, 2, 3].

Цель исследований − провести оценку эффектов общей (ОКС) и констант специфической (СКС) комбинационной способности и определить компоненты генетической дисперсии количественных признаков продуктивности и качества зерна коллекционный образцов ярового ячменя.

Исследования проводили в 2013-2014 гг. на опытных полях Института кормов и сельского хозяйства Подолья НААН. Почвы – серые оподзоленные с показателем pH солевой вытяжки 4,8-4,9 и гидролитической кислотностью 3,6-3,7 мг екв. на 100 г почвы.

Материалом для исследований послужили 6 коллекционных образцов ярового ячменя разного эколого- географического происхождения: Astoria (Франция), Якуб (Белорусь), Сварог и Карат (Украина), Приморский 3906 (РФ), Карабалыкский 150 (Казахстан) и 30 комбинаций гибридов F1, полученных от скрещивания этих сортов по полной диаллельной схеме в полевых условиях. Гибриды и родительские формы высевали вручную на 2-3     рядковых делянках в трех рендомизированых повторениях с площадью питания 10-30 см. Структурный анализ проводили на 25 растениях каждой повторности. Оценивали следующие признаки: высота растения, продуктивная кустистость, количество зерен в колосе, длина колоса, масса зерна с колоса, масса зерна с растения, масса 1000 зерен и содержание протеина в зерне.

Статистическая обработка данных проведена с использованием метода дисперсионного анализа по Б.А. Доспехову [4]  и генетического анализа  по М.А. Федину [5] при помощи ППП ―ОСГЕ‖, разработанного в Институте растениеводства им. В.Я. Юр’єва НААН.

Полученные нами значения эффектов ОКС и констант СКС свидетельствуют о существенных генетических различиях изученных сортов по всем элементам структуры урожая и качества зерна (Табл.1).

Таблица 1 Оценка эффектов ОКС сортов ярового ячменя количественных признаков продуктивности и качества зерна, 2014 г.

Выявлены сорта с высоким уровнем эффекта общей комбинационной способности. Так, сорт Карат имел наибольшие значение данного показателя по высоте растения (0,75), продуктивной кустистости (0,20), количеству зерен с колоса (1,45), длине колоса (0,46), массе зерна с колоса (0,01), массе зерна с растения (0,27) и содержанию протеина в зерне (0,20); Приморский 3906 – высоте растения (3,57), количеству зерен с колоса (1,19), длине колоса (0,83) и массе зерна с колоса (0,02); Карабалыкский 150 − высоте растения (5,63), продуктивной кустистости (0,11), количеству зерен с колоса (0,54), массе зерна с колоса (0,04), массе зерна с растения (0,28), массе 1000 зерен (1,72) и содержанию протеина в зерне (0,15); Якуб – массе 1000 зерен (2,46) и содержанию протеина в зерне (0,18); Сварог – продуктивной кустистости (0,04), массе зерна с растения (0,32) и массе 1000 зерен (0,93). У образца Astoria установлен высокий эффект ОКС только для показателя содержание протеина в зерне (0,06).

Образцы Карат, Приморский 3906 и Карабалыкский 150 имели высокие эффекты ОКС по большинству изученных признаков, что свидетельствует о наличии большей численности аллелей генов, которые положительно влияют на их уровень.

Изучаемые сорта по большинству признаков имели средний уровень констант специфической комбинационной способности (Табл.2).

Таблица 2 Оценка констант СКС сортов ярового ячменя количественных признаков продуктивности и качества зерна, 2014 г.

Высокие уровни этого показателя выявлены по высоте растения – Якуб (22,56), Сварог (23,11) и Приморский 3906 (15,89); продуктивной кустистости – Карат (0,29) и Приморский 3906 (0,28); количеству зерен с колоса – Якуб (5,16) и Приморский 3906 (5,06); длине колоса – Astoria (0,33) и Сварог (0,38); массе 1000 зерен – Astoria (8,29), Карат (6,37) и Приморский 3906 (5,36).

За результатами исследований установлено, что на проявление признаков массы 1000 зерен и содержание протеина в зерне имеют большее влияние аддитивные эффекты генов. В генетическом контроле высоты растения, продуктивной кустистости, количества зерен в колосе, длины колоса, массы зерна с колоса и массы зерна с растения преобладают доминантные эффекты генов.

Общая изменчивость исследуемых признаков, обусловленная генетическими особенностями по коэффициенту наследуемости в широком смысле (H2), была высокой (0,95-0,99). Коэффициенты наследуемости в узком смысле (h2) в части генетической изменчивости, обусловленной аддитивными эффектами генов, были неодинаковыми и составляли от 0,16 для продуктивной кустистости до 0,67 – высоты растения (Табл.3).

Таблица 3 Оценка компонент генетической дисперсии основных количественных признаков продуктивности и качества зерна, 2014 г.

Выявлено различное соотношение уровней коэффициентов наследуемости H2 и h2 по отдельным признакам. Так, значительная разница между коэффициентами наследуемости в широком и узком смысле характерна для продуктивной кустистости, количества зерен в колосе, массы зерна с колоса и массы зерна с растения, что свидетельствует о большем вкладе в генотипическую изменчивость неаддитивных эффектов генов. Незначительная разница – для высоты растения, длины колоса, массы 1000 зерен и содержания протеина в зерне свидетельствует о преимущественном контроле данных признаков аддитивными генами.

Таким образом, высокие показатели общей комбинационной способности по большинству элементов структуры продуктивности и качества зерна получены для коллекционных образцов ярового ячменя Карат, Приморский 3906 и Карабалыкский 150. Установлено средний уровень констант специфической комбинационной способности по большинству признаков изучаемых сортов.

В соответствие с фенотипической изменчивостью отдельных признаков наиболее высокими оказались показатели наследуемости в узком смысле (h2) высоты растения (0,67), длины колоса (0,51), массы 1000 зерен (0,63) и содержания протеина в зерне (0,54).

Список литературы

1.     Родина H.A. Диаллельные скрещивания в оценке комбинационной способности сортов ячменя / Н.А. Родина // Труды НИИСХ С-В – Киров , 1978.

2.     Гаркавый П.Ф. Изучение количественных признаков у гибридов ячменя от скрещивания сортов разных экотипов в целях селекции / П.Ф. Гаркавый, А.А. Линчевский, Т. Ходжакулов // Доклады ВАСХНИЛ. – 1980. – №5. – С. 3-5.

3.     Тохетова Л.А. Изучение характера наследования количественных признаков гибридов ярового ячменя / Л.А. Тохетова // Материалы межд. Научно-технической конференции „Проблемы экологии, АПК и охрана окружающей среды. – Усть-Каменогорск, 2000. – С. 59-61.

4.     Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). Изд. пятое, дополненное и переработанное / Б.А. Доспехов // – М.: Агропромиздат, 1985. – 351 с.

5.     Федин М.А. Статистические методы генетического анализа / Федин М.А., Силис Д.Я., Смиряев А.В. – М.: Колос, 1980. – 207 с.