Введение к работе
Актуальность темы. Возделывание подсолнечника является ведущей отраслью сельскохозяиствеїшого производства среди масличных культур России, на долю которого приходится 60-65% от валового сбора всех растительных масел.
Значение сорта, как фактора повышения урожайности и качества урожая, еще более усиливается, в связи с запросами современного земледелия в период резкого возрастания цен на энергоносители. Выдвигается цель комплексного совмещения в одном сорте высокой продуктивности и масличности семян, групповым иммунитетом к болезням и вредителям, утилизации минеральных удобрений, устойчивостью к неблагоприятным условиям среды, синхронной адаптивности к ресурсосберегающим, экологически безопасным (беспестицидньш) агротехнологи-ям.
В успешном решении отмеченных задач большое значение имеет получение нового, отвечающего задачам селекции исходного материала. Одним из методов создания исходного материала является химический мутагенез. Применение этого метода увеличивает изменчивость морфо-биологических признаков у растений и позволит индуцировать мутации с новыми признаками и свойствами, ранее не известные истории селекции и, следовательно, способствует ускорению селекционного процесса.
Цель и задачи исследований. Основной целью настоящей работы является изучение эффективности химического мутагенеза, по созданию исходного материала и на его основе выведение новых более продуктивных, отвечающих запросам современного земледелия сортов и гибридов подсолнечника. В соответствии с намеченной целью были поставлены следующие задачи:
установить физиологическое действие НЭМ и ДМС в зависимости от вида мутагена его дозы и способа обработки;
определить зависимость частоты и спектра хлорофилльньгх и морфологических мутаций от мутагена, его дозы и способа обработки;
изучить изменчивость продолжительности вегетационного периода, высоты растений и масличности семян;
выявить особенности наследование признаков подсолнечника в Fj, и их
изменчивости в М2;
определить селекционно-генетическую ценность индуцированных мутантов и на их основе показать магистральные направления в селекции;
провести подбор родительских компонентов скрещиваний по принципу эколого-географической отдаленности и морфо-биологической контрастности мутантов для оптимизации вегетативных и генеративных органов;
показать возможность создания низкорослых, колошювидных толерантных к загущению, холодостойкости, суперскороспельгх сортов для возделывания их по ресурсосберегающим, экологически безопасным (беспес-тицидным) технологиям NO-TILL PESTICIDE-FREE TECHNOLOGY.
Научная новизна исследований направлена на совершенствование и повышение эффективности метода химического мутагенеза в создании исходного материала для селекции и предусматривала разработку теоретических и методических вопросов. В результате чего:
определены рабочие дозировки наиболее эффективных для подсолнечника супермутагенов НЭМ и ДМС;
установлена связь частоты и спектра хлорофиляшых и морфологических мутаций от вида мутагена его дозы и способа обработки;
найдены способы обработки семян мутагенами для индуцирования селекционно-ценных мутаций: низкорослости, скороспелости, высокой масличное семян, с новыми признаками и свойствами;
создана генетическая коллекция мутантов в количестве 100 образцов для выведения сортов и гибридов;
показана возможность использования выделенных мутаций для новых направлений в селекции на низкорослость, колонновидность, толерантность к загущению, холодостойкость, суперскороспелость, оптимизацию вегетативных и генеративных органов;
определена возможность создания сортов нового типа для возделывания
их по ресурсосберегающим, экологически безопасным (беспестяцидным)
технологиям NO-TILL PESTICIDE-FREE TECHNOLOGY.
Практическая ценность работы определяется важностью ее конечных результатов, как для селекционной іфакткки, так и для производства:
-
определены рабочие дозировки НЭМ и ДМС;
-
разработаны приемы обработки семян мутагенами увеличивающие выход мутаций с селекционно-ценными признаками;
3 индуцированы, выделены и описаны новые ранее не известные истории селекции мутации:
с укороченным вегетационным периодом-эфемеры, суперультраско-
роспелые;
- короткостебельностн - спальчик, гномик, лилипутик;
морфологии корзинки - безязычковая, тюльпан, зебра, шапка, шар;
длины черешка - короткочерешковый, мнникороткочерешковый,
ультракороткочерешковый, бесчерешковый;
габитуса - компактоид, колонновидный;
» раздвоения егебля-дихотомик;
мутации для ресурсосберегающих агротехнологий - низкорослые, ко-
лонновидкые, толерантные к загущению, холодостойкие, суперскоро
спелые М-1700, М-1925, М-1927, М-1991.
4. Использование колонновидного ультракороткочерешхового мутанта М-1991 в скрещиваниях позволило отобрать семьи с соотношением вегетативных и генеративных органов в пропорции равной 1:1. Апробация работы и публикация результатов исследований. Результаты исследований диссертационной работы были доложены на Всесоюзных совещаниях по химическому мутагенезу у сельскохозяйственных растений. (Москва, Институт химической физики АН СССР, 1973-1991 г.г.); на конференциях ученых Кубани (Краснодар, 1979-1985 гг.); на научно-теоретической конференции, посвященной 50-летию ВНИИМК и 100-летяю со дня рождения акаде-
мика B.C. Пустовойта (Краснодар, 1980, 1982 гг.); на Международных научно-производственных конференциях (Украина, Алушта, 1995-1997 гг.); на конференциях - экологическая безопасность и устойчивое развитие Кубани (Краснодар, 1996, 1997 гг.); на .Конгрессе Еукарпии, Международном симпозиуме по селекции масличных и белковых культур (Украина, Запорожье, 1996 г.); на Всероссийской конференции Химический мутагенез. Теория. Практика. Посвященной 50-летию открытия химического мутагенеза И.А. Рапопортом (Москва, 1996 г.).
По материалам исследований, представленных в диссертации, опубликовано 42 статьи, в том числе 1 авторское свидетельство на изобретение.
Объем и структура диссертационной работы. Диссертационная работа изложена на 284 страницах машинописного текста, включает 84 таблиц, 42 рисунков и состоит из введения, 6 глав, выводов, предложения для селекционной практики и производства и приложения. Список использованной литературы содержит 287 источников, в том числе 54 зарубежных авторов.
Работа выполнена в Краснодарском сельскохозяйственном биотехнологическом центре (1987-1998 гг.), во Всероссийском научно-исследовательском институте масличных культур им. В.С.Пустовойта (1979-1992 гг.), в ТОО «Мутант» (1992-1998 гг.)
Похожие диссертации на Химический мутагенез в селекции подсолнечника
