Введение к работе
_,
Актуальность темы. Озимая рожь - одна, из основних зерновых культур страны, йезамєннмїй компонент в.зеленом конвейере. Высокие зимо- и морозостойкость, засухоустойчивость, соле- и кислотовыносливосгь обеспечивают ей широкий ареал распространения. Центрально-Черноземная; зона относится к регионам наи-' более благоприятным для' получения високих урожаев зерна, ржи с хорошими технологическими показателями /А.Н.Деревянно, 1988/..
Несмотря на, многие достоинства озимой ржй производство её не соответствует потребностям народного хозяйства. Общий процесс сокращения посевных площадей под рожью в.значительной мере коснулся Центрально-Черноземной -зоны. Основная'причина из"' их совокупности - недостаточная, эффективность сортов ржи.
Обнаружение источников доминантной короткостебельности
способствовало ускоренной селекции устойчивых к полеганию сор
тов; повышению престижа культуры: в зоне, но проблема расшире
ния генофонда ржи на новом "короткостебедьном" уровне не ос
лабла. . ;
Дальнейший'успех в создании, высокопродуктивных адаптивных с высоким качеством Продукций,сортов связан с обоснованием и. поиском путей эффективного использования,общих закономерностей активного-формообразования при.отдаленной гибридизации, полиплоидии, .мутагенезе^ получением гбноистоЧников и последующего их применения в рекомбинадйбнной селекции. Актуальным при этом является решение вопросов пополнения генетической коллекции, в том числе контрастными".по.щтогеяому. формами, усиления гамето-фягного: отбора на фоне- стрессовых факторов'внешней среды, достижения и стабилизации новых^ ядерно-плазменных отношений растений более высокого уровня гомеостази, совершенствования архитектоники растения. ...' ' :;'...;.''>'
" Цель и задачи исследования». Основная цель настоящей работы - разработать теоретические основы создания нового исходного ійтериала с использованием внугриввдовой и отдаленной гибридизации-, полиплоидии, адгтагеяеэа, источников доминантной короткостебельности, качества зёрна, скороспелости-- вертикальной ориентации листьев я на его основе.селектировать,'адаптивные высокопродуктйные сорта озимой рки.';'; -'
В задачу исследований входило:
выделить селекционно-ценный латериал для рекомбинацион ной селекции и изучить перспективы использования дипловдной и тетраплоидной озимой ржи в селекции на зерно и зеленый корм;
найти эффективные способы получения и формирования популяций на основе источников доминантной короткостебельяости, гибридов с комплексом положительных взаимодополняющих друг друга характеристик;
определить роль цитошшзматических генов на устойчивость к стрессовым факторам среды и разработать способы создания высокопродуктивных адайгизвных форм;
выявить эффективность различных типов скрещиваний и принципов подбора пар при гибридизаций в селекции на морозостойкость , засухоустойчивость, озерненность* продуктивность;
найти и обосновать пути активизации формообразовательного' процесса и создать.новое генетическое-разнообразие ржи;'
установить роль гаметофатногр отбора в получении хозяйственно-ценных форм;
исследовать проблемы акеупяондаи и разработать способі цитогенегической стабилизации генотипов;
изучить возможность-'и пути использования в селекции источников безлягульности, дикой.лесной ржи.
На защиту выносятся следующие основные положения; -..значение цитоплазыатическдх генов в селекции на адаптивность и высокую продуктивность;
- обоснование формообразующей и селектирующей роли стре<
совых факторов внешней среды;
?- зффективность различных типов скрещиваний и принципов подбора пар в селекции.на продуктивность, морозостойкость,. засухоустойчивость, озерненность;
- способ создания годазиготных по гену HI тетраплоидных
-«популяций;
- схема селекции тетраплоидных аналогов, отличающихся р
цессивннм геном;
'- гаметофигный; отбор, его эффективность в селекции перекрестноопыляющихся культур;. :
* - анеупловдия сізимбй тетраплоидной ржи',' прієш цитогєнЄ'
ичсской стабилизации генотипов;
- безлигульная, дикая лесная режь и их селекшзошго-гене-ическое и практическое значение.
Научная новизна.
Установлена избирательность оплодотворения гамет в потом-твах триплексов от анализирующих скрещиваний и предложена хеш выделения гомозиготных по гену HI генотипов. Показаны ути ускоренного получения аналогов, различавшихся по рецесивно^ гену, позволяющие сократить время их создания на 4-5 ет.
Выявлена существенная роль стрессовых факторов вноганеіі редн на активность формообразования, интенсивность гакетоліт-ого отбора, изменение вдтогшазі.іатіїческих генов, обеспечивага-их появление гомеостатичних генотипов с новыми ядерно-плаз-енными отношениями. Применение провокационных ионов ускоряет олучение таких сі^юргл. Показана необходимость увеличения глас-табов и усиления лесткости отборов по совокупности показате-ей в популяциях с широкой генетической основой.
Обосновано и экспериментально доказано влияние цитоплаз-атпческих факторов на продуктивность, морозостойкость, засу-оустойчивоегь, озерненность, исходя из чего разработаны принты подбора пар при гибридизации и способы селекции адаптив-ых высокоурожайных сортов.
Впервые на цитоплазме дикой лесной рки, путем мутагенеза
гибридизации с культурной рожью, получена диплоидная популя-
ш ЫГР-I, представляющая интерес в селекции на саыофергиль-
эсть, устойчивость к прорастанию зерна на "корню", скороспе-
зегь, качество зерна. Отдаленной гибридизацией-создан комп-
зкено устойчивый к болезням сорт Таловская-29, аллоплазмати-
зегаге фарш рта. Предложены методы преодоления нескрещивае-
зстп при отдаленной гибридизации. .- . -.. . -
Установлена неоднозначная роль' айеуплойдии -в тетраплоид-сс популяциях. Определено влияние'анеудлоидии на устойчивость істений к неблагоприятным, условиям, свойства мужского и яен-сого гамет-офитов. Отмечена негативная - роль анеуплоидов при ібридизации с одпозременншл установлением формообразующего их іачения.' Разработаны' способи цптогелегичоокой стабилизации ітраплоидннх популяций я отдаленных гибридов..Подчеркивается
целесообразность отборов в "сырых" тетраллоидах в поздних поколениях.
Впервые проведено морфобиологическое и физиологическое
изучение короткостебельной ржи с вертикальной ориентацией лис
тьев. Показана значимость безлигульных форл в селекции на зер
но и зеленый корм. : '
Теоретическое и практическое значение.
Создано три.сорта,короткостебельной ржи на зерно: Талов
ская 12, Таловская 15, Таловская 29 и один - для использования
на зеленый корм Савалатегра, 'разработано 5 способов селекции
растений. ...''... ' ' .
Полученные в диссертационной'работе результаты позволяют
более эффективно и целенаправленно вести селекцию ржи, могут
быть использованы в селекции других, культур. Для частной се
лекции ржи разработаны способы использования доминантных и ре
цессивных,.генов ,: усиления гаметофигного отбора, индукции цито-
генов, а представленные-схемы обеспечивают получение нового
генофонда рш с заданными параметрами. '.'-..
Внедрение созданных высокопродуктивных устойчивых к по
легании сортов в сельскохозяйственное производство зоны повы
сило урояайносгь ржи, стабилизировало валовые сборы зерна, по
явилась реальная возможность расширения ее посевов до трети в
' структуре озимых.культур и ослабления негативного влияния пе
резимовки. '".'.' ,
роздан оригинальный гибридный материал диплоидной и тет-
. рапловдной озимой ржи, в т.ч. алдоплазштнческие формы, мейо-
тические тетраплоиды и дипдоидн; .На основе популяцииЫГР-1 се
лектируется более 400'инцухттлиний, 'отличающихся высокой само
фертильностью. В коллекцию ВИР им,''НЛ.Вавилова'передано 27
сортообразцов ржи'-- источников селекционно-ценных признаков и
свойств, ряд образцов передано в родственные научно-исследо-
* ^вательские учреждения. ' .'-''
В селекции озимой ржи на зерно для загущения"агроценоза,
на корм с целью создания высокоурожайных с хороши качеством
зеленой массы сортов.следует шире использовать полученные без
лигульние фор;.ш или другие образцы с эрекгоидаым расположение
* 'Листьев, ' .' "'.
Для диплоидной и тетраплоидной 'рки определены факторы,
6 . , ,''-
лимитирующие рост продуктивности, показаны пути их преодоле
ния, даны критерии отбора.растений на различных этапах селек
ционного'процесса. -
Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались и обсуждались на Международных, Всесоюзных- и региональных научных' конференциях / НИИСХ. Центральных-районов Не- ' черноземной зоны,' 1974; Институт молекулярной биологии и генетики АН УССР, 1975; Воронежские' отделение ВОГиСІ 1976, 1981; НИИСХ Северо-Востока им. Н.В»Рудницкого, 1977; НПО "Элита Поволжья", 1980, І9ВІ; ІУ-УІ съезды ВОГиС ил. Н.И.Вавилова, 1982, 1987, 1992; ЕУКАИІИА; Швеция, 1985'; ВНИИ растениеводства им. Н.И.Вавйлова, 1989, 1992; НЛО "Нива.Татарста-' на'Ч 1990; ВСГИ, .Одесса,'.І99Г;'Институт генетики АН ЇМ, 1991; Институт цитологии И' генетики СО РАН,- 1992; Белорусская с.-х. академия,.1992; Кубанский.агроуниверситет, І993; Самарский НИИСХ, 1993/,' -
Структура и объем диссертации. Диссерт&ция изложена на 230 страницах машинописного текста и состоит Из введения, семи глав, обшйх выводов, рекомендаций, списка использованной литературы, приложений. В работе приведены 55 таблиц,,11-рисунков и 40 приложений. Список литературы включает 736 наименований, в том числе 172 иностранных авторов, . .
