Введение к работе
Актуальность проблемы. Культивирование тех или иных сортов растений, особенно в экстремальных условиях среды, использование форм, созданных в регионах с отличным от местного набором почвенно-климатических факторов, обуславливает нестабильную продуктивность по годам в разных районах возделывания.
Ячмень, как скороспелая засухо- и солеустойчивая культура, привлекает к себе все большее внимание. Подтверждением этому является увеличение посевной площади под ячменем в Северном Зауралье до 217 тыс. га. Многие хозяйства области и особенно Заводоуковского района получают в отдельные годы по 4,5-5,0 т зерна с гектара, что превышает урожайность яровой пшеницы на 0,4-0,7 т/га. Однако средние показатели урожайности ячменя в области остаются невысокими - 1,8-2,0 т/га.
Шесть сортов ячменя, включенных в "Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию" в Тюменской области, относятся к инорайонной селекции, проявляя при выращивании в регионе целый ряд отрицательных признаков и свойств: неустойчивость к полеганию и болезням, нестабильную по годам продуктивность и другие. Основной путь устранения отмеченных недостатков - создание высокоадаптивных и продуктивных сортов ячменя непосредственно в регионе.
Современные достижения генетики по обогащению генотипа ярового ячменя новыми полезными свойствами позволяют при помощи различных приемов (полиплоидии, индуцированного мутагенеза, комбинативной селекции) получить высокопластичные формы растений, обладающие хорошими продуктивными качествами.
Эффективность применения селекционно-генетических методов возрастает по мере усовершенствования способов использования, что особенно важно в зоне рискованного земледелия.
Учитывая сложность и специфичность условий Северного Зауралья, немаловажное значение имеет поиск путей, направленных на усиление сочетания экологической устойчивости и продуктивности.
Цель и задачи исследований. Цель - изучить адаптивные реакции образцов ячменя на экологические факторы среды и определить эффективность использования их для создания новых высокоадаптивных форм.
В задачи исследований входило:
оценить изменчивость основных количественных признаков, выявить наиболее стабильные из них в меняющихся условиях среды, установить взаимосвязи признаков с продуктивностью растений;
изучить способы применения пара-аминобензойной кислоты (ПАБК) для фенотипической коррекции морфологических признаков с целью повышения эффективности селекции, а также улучшения адаптивных и продуктивных свойств растений;
изучить закономерности наследования и изменчивость основных количественных характеристик в онтогенезе гибридов и определить их селекционную значимость.
Научная новизна. Получены новые экспериментальные данные по изучению адаптивного потенциала ячменя в трех экологических пунктах Тюменской области, характеризующихся различными почвенно-климатическими условиями.
На основании результатов изучения характера изменчивости количественных характеристик и силы связи между ними под влиянием факторов среды выделены источники хозяйственно-ценных признаков, а также определены направления селекционного отбора в популяциях растений.
С помощью внутривидовой гибридизации получены генетически гетерогенные формы, представляющие ценность для отбора на высокую экологическую пластичность.
В местных специфических условиях при проведении искусственных скрещиваний для опыления прокастрированных колосьев уточнены оптимальные диапазоны времени, обеспечивающие существенное увеличение завязываемости гибридных зерен.
Экспериментально доказана эффективность использования фе-нотипического активатора ростовых процессов - пара-аминобензойной кислоты (ПАБК) для улучшения свойств пыльцы, связанных с жизнеспособностью и прорастанием, снижения наруше-
ния генеративных органов при кастрации колосьев, повышения солеустойчивости.
Анализ и обобщение полученных результатов вносит вклад в решение вопросов адаптивной селекции и позволяет обосновать оптимальное экологическое размещение ячменя.
Практическая значимость. По результатам изучения разнонаправленного воздействия стрессовых факторов на количественные характеристики ячменя выделены три сорта шведской селекции: Nancy, Aisling, Shirley, обладающие высокими адаптивными свойствами. Данные образцы могут быть использованы как в селекционно-генетических программах, так и для выращивания в хозяйствах области (последнее подтверждено результатами производственных испытаний, проведенных в ОПХ "Заводоуковское").
Созданные в процессе работы гибриды, характеризующиеся широкой нормой реакции на неблагоприятные факторы, являются ценными для внедрения в селекционный процесс различных научных учреждений.
Описанные способы применения пара-аминобензойной кислоты (ПАБК) в оптимальной концентрации предлагаются для повышения эффективности селекции ячменя, а также снижения отрицательного влияния стрессовых воздействий.
Полученный научный материал используется в учебных программах биологического факультета Тюменского государственного университета.
Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на Международной научно-практической конференции "Безопасность жизнедеятельности в Сибири и на Крайнем Севере", Тюмень, 1997 г.; на заседаниях кафедры экологии и генетики Тюменского госуниверситета, 1995, 1996, 1997 гг.
Структура и объем работы. Содержание диссертации изложено на 141 странице машинописного текста и состоит из введения, трех глав, выводов и 14 приложений. В тексте приводятся 27 таблиц и 23 рисунка. Список литературы насчитывает 167 источников, в том числе 15 на иностранных языках.
