Введение к работе
Актуальность исследований. Горох – ценная высокобелковая культура, в
мировом земледелии занимает 6,3 млн. гектаров (Дебелый, 2012). Удельный вес
гороха в структуре посевов в Российской Федерации не превышает 2% (Зотиков,
Боровлев, 2008). Расширение производства гороха лимитируется значительным
варьированием урожайности культуры. Стабилизация потенциала культуры на
высоком уровне требует комплексного осуществления селекционно-
семеноводческих и агротехнологических приёмов, среди которых высокую значимость имеет создание сортов с высокой реализацией потенциала урожая (Медведев, 2011). Роль сорта в увеличении производства высокобелкового зерна, повышении его урожайности различными исследователями оценивается в 20-70 % (Жученко, 1993, 1999; Амелин, 1999).
Эволюционное значение в совершенствовании габитуса растений гороха оказало использование новых морфологических признаков (Зеленов, 2011). Наибольший эффект в перестройке растений был получен при внедрении в генотипы ростовых и листовых мутаций. Среди большого разнообразия генофонда культуры для селекции зернового гороха представляют интерес также формы с различным строением боба. Наряду с лущильным типом привлекательны беспергаментные формы, которые отличаются устойчивостью к растрескиванию бобов и осыпанию семян. Создание новых генотипов на основе морфологических (мутантных) изменений, как правило, приводит к изменению структуры продуктивности и адаптивности. Внедрение комплекса рецессивных генов в генотипы гороха оказывает влияние на большое число морфологических и физиологических показателей, определяющих процессы формирования урожая в различных условиях среды. Поэтому для повышения эффективности селекционного процесса необходима информация о закономерностях наследования, изменчивости и взаимосвязях количественных признаков создаваемого селекционного материала, поиск приёмов ускорения селекционного процесса. Исследования, направленные на изучение селекционной ценности гибридных комбинаций с участием морфологически измененных форм, и прогнозирование вероятности улучшения отдельных признаков в процессе создания новых генотипов, актуально для практической селекции.
Работа проведена в соответствии с Программой фундаментальных и
приоритетных прикладных исследований по научному обеспечению
агропромышленного комплекса Российской Федерации в 2006-2010 и 2011-2013 гг. по тематике лаборатории селекции зернобобовых культур ГНУ Татарский НИИСХ РАСХН (№ госрегистрации 15070.5720004030068.0019), и соответствует паспорту специальности 06.01.05. – селекция и семеноводство сельскохозяйственных растений.
Цель исследований - изучить селекционную ценность исходного материала гороха с различной морфологией листа и боба. Для выполнения поставленной цели намечены следующие задачи исследований:
1. Получить гибридный материал путем скрещивания генотипов с различной
морфологией листа и боба;
2. Изучить формообразовательный процесс и наследование селекционно-
ценных признаков рекомбинантов;
-
Оценить степень доминирования количественных признаков и эффекта гетерозиса в гибридных комбинациях;
-
Выявить эффективность отбора по отдельным количественным признакам;
-
Определить адаптивный потенциал, хозяйственную ценность и экономическую эффективность возделывания сортов с новым сочетанием морфологии листа и боба.
Научная новизна работы. Получены новые рекомбинанты гороха с различным сочетанием морфологических признаков листа и боба, включенные в селекционный процесс. Выявлен характер изменчивости, наследования количественных признаков нового исходного материала. Показана перспектива включения в генотипы генов, контролирующих форму листа и беспергаментность боба, для создания исходного материала с новым сочетанием морфоструктурных признаков.
Практическая значимость работы. Выделены перспективные гибридные популяции на основе доноров беспергаментности для селекции на устойчивость к раскрыванию боба. Определены критерии и эффективность отбора по основным количественным признакам в гетерогенных популяциях, повышающих выход качественного гибридного материала. Создан ценный исходный материал, сочетающий измененные формы листьев (усатые, гетерофильные, непарноперистые и др.) с высокими хозяйственно ценными признаками и адаптивными свойствами.
При творческом участии соискателя созданы и переданы на государственное сортоиспытание сорта с беспергаментными бобами Кабан (код сорта № 8756024, дата приоритета 31.10.2012 г.) и Фрегат (код сорта № 8653882, дата приоритета 14.11.2013 г.) с долей авторства по каждому из них 15 процентов.
Полoжения, вынoсимые на зaщиту:
-
Доноры признака беспергаментности боба, их селекционно-генетическая оценка.
-
Расширение генотипической изменчивости гороха за счет комбинирования видоизмененной морфологии листьев и боба.
-
Селекционная ценность нового исходного материала.
Апробация работы. Результаты исследований доложены на научно-практических кoнференциях молодых ученых «Инновационные разработки молодых ученых – AПК России (Казань, 2010; 2013), «Конкурентоспособная научная продукция – АПК Роccии» (Казань, 2011), школе молодых ученых «Экологическая генетика культурных растений» (Казань, 2011); Всерoссийской научно-практической конференции, посвященной 125-летию со дня рождения Н.И. Вавилова «Развитие нaучного наследия Н.И. Вaвилова в современных селeкционных исследованиях» (Казань, 2012).
Личный вклад. Полевые эксперименты, анализ и обобщение результатов исследований, представленных в диссертации, проведены лично автором, также как и теоретическая часть работы.
Публикации. По мaтериалам диссертации опубликoвано 12 научных работ, из которых 4 - в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК Российской Федерации.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов, предложений селекционной практике и производству. Изложена на 168 страницах компьютерного текста, содержит 42 таблицы, 14 рисунков, 11 приложений. Библиографический список литературы включает 268 источников, в том числе 45 - иностранных авторов.
