ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ГЕНОТИПА И СРЕДЫ (ВГС), Продуктивность - Биологические критерии селекции озимой мягкой пшеницы сухостепного агроэкотипа

Взаимодействие генотип-среда определяется как доля фенотипической вариации, которая возникает из-за несоответствия генетических и негенетических эффектов (Хотылева, Тарутина, 1982), т. е при изучении генотипов в различных условиях происходит изменение их места (ранга) положения в связи с различной нормой реакции генотипа на окружающую среду.

Существуют объективные возможности создания сортов с высоким потенциалом продуктивности и хорошей пластичностью, ибо гены, от которых зависит продуктивность, отличаются от генов, регулирующих пластичность (Stroik, Johnson,1972). Наблюдаемое между генотипом и внешней средой значительное взаимодействие, создает трудности в оценке селекционного материала и приводит к большим затратам средств и времени (Цильке,2003).

Продуктивность

Озимую пшеницу на богаре, в условиях сухой степи, в производственных условиях возделывают в основном по паровым предшественникам. При этом посев по парам занимает в настоящее время всего лишь 10-15% от общего посева озимой пшеницы. Остальная часть посевов озимой пшеницы (85-90%) возделываются в условиях непарового предшественника (яровой ячмень, озимая пшеница и другие культуры). В связи с этим, требуется необходимость изучение особенностей развития озимой мягкой пшеницы как в условиях парового, так и непарового предшественников, проявление основных хозяйственно-биологических признаков и свойств.

Исследования показали, что по паровому предшественнику среднеранние сорта превосходят по урожайности зерна других сроков созревания: раннеспелых, среднеспелых и в значительной степени позднеспелых сортов. Эта закономерность наблюдается как в выборке 1975-1984 гг., так и в выборке 1985-2009 гг. При этом позднеспелые сорта значительно уступают по урожайности зерна среднеранним и среднеспелым. Позднеспелые сорта в период налива зерна попадают в жесткие условия засухи, вследствие чего зерна становятся щуплыми, с очень низкой массой 1000 зерен и, как следствие, очень низкая урожайность зерна. При средней урожайности среднеранних форм 25,9 ц/га по пару и 18,8 ц/га по непару, средняя урожайность позднеспелых форм составляет соответственно 16,7 ц/га и 12,3 ц/га т. е. процент превышения по урожайности зерна среднеранних форм над позднеспелыми составляет 55,1% по пару и 52,8% по не пару. Одинаковое превышение, как по паровому, так и по непаровому предшественникам.

Раннеспелые сорта заметно уступают по урожайности зерна среднеранним и среднеспелым сортам как по пару, так и не пару.

В таблице 2 представлены результаты экологического анализа. Показано усредненное по предшественникам (пар, непар) значение массы зерна с делянки (Х ± х) и параметры взаимодействия генотип-среда (б, л, bЯ, S2dЯ).

У среднеранних сортов по этому показателю выделился сорт Стекловидная 24 (bЯ=1,43, S2dЯ=0,08), Сапалы (bЯ=2,77, S2dЯ=0,86), Жадыра (bЯ=1,50, S2dЯ=69), Маншук (bЯ=1,32), но не стабильный (S2dЯ=1,55). В этой группе особо следует выделить сорт Стекловидную 24, обладающего высокой пластичностью и высокой стабильностью и, при этом, обладает также высокой урожайностью зерна среди всех сортов как по паровому (28,8 ц/га), так и непаровым предшественникам (23,1ц/га). Указанные сорта значительно превышают количественное выражение признака при улучшении условий выращивания (по пару), в то же время практически не снижают значение признака при ухудшении агрофона (по непару). Вышеназванные сорта представляют собой особый интерес для широкого возделывания в производстве, а также особый интерес как исходный материал в селекции в качестве доноров пластичности по данному признаку.

Высокая пластичность и стабильность у среднеспелых сортов: Наз (bЯ=1,83), (S2dЯ=0,31); Раусин (bЯ=1,23), (S2dЯ=0,32); Юбилейная 70 (bЯ=1,19), (S2dЯ=0,25). В подтверждение этому обладают сравнительно не высоким коэффициентом вариации как по пару, так и непару (5,6-9,8%%). Сорт Карасай пластичный (bЯ=1,45), но далеко не стабильный (S2dЯ=2,75). Вышеназванные сорта в данной группе, кроме сорта Раусин, по непару заметно уступают по урожайности зерна по паровым предшественникам. Следовательно, они могут быть ориентированы для возделывания, в основном, в зонах полуобеспеченной и обеспеченной осадками богары. Лишь по этому предшественнику проявлялась заметная реакция генотипа на условия среды, что важно при оценке сортов в испытании и их отборе для дальнейшего допуска к использованию.

Индекс стабильности у всех сортов значительно выше по паровому предшественнику. Однако паровой предшественник из-за более благоприятного влияния на него условий внешней среды, обусловливающего завышение индекса стабильности, не может служить фоном для отбора высокостабильных генотипов.

Таким образом, величину средней продуктивности, ее изменчивость и стабильность можно широко использовать для обобщения оценки сортов по их практической значимости. Исходя из этого, лучшими среди испытываемых среднеранних сортов за анализируемый период нами были признаны сорта Стекловидная 24, Сапалы, Маншук и отчасти Жадыра (пар) и Стекловидная 24, Маншук, Богарная 56, Мереке 70 (непар). Однако в условиях непара сорта: Маншук и Мереке 70 обладают заметной изменчивостью (15,6% и 11,1%)

В результате анализа данных экологической пластичности и стабильности, из изучаемого набора генотипов по рассматриваемому признаку выделены 6 стабильных и пластичных сортов: Сапалы, Аруана, Маншук, Стекловидная 24, Мереке 70, Наз. Остальные 15 сортов нестабильные (рисунок 1).

распределение сортов озимой мягкой пшеницы по зонам пластичности и стабильности по признаку

Рисунок 1 - Распределение сортов озимой мягкой пшеницы по зонам пластичности и стабильности по признаку "масса зерна с делянки": 6 стабильных и пластичных сортов 15 нестабильных сортов.

Примечание: нумерация сортов на рисунке приведены согласно нумерации в таблице 2.

Результаты дисперсионного анализа показывают, что сорта и сортообразцы высокодостоверны, как по предшественникам (фактор А, 24,33%), так и по генотипу (фактор В, 21,98%). Высокодостоверны также влияние взаимодействия генотип-среда (13,52%) при (Р =0,01) (таблица 3). Факториальный анализ урожайности зерна показал, что уровень рассматриваемого признака в большей степени зависит от условий экологических зон.

Таблица 3 - Доля влияния отдельных факторов на урожайность зерна

Фактор

MS

%

Предшественники (фактор А)

285,56

24,33

Генотип (В)

31,61

21,98

Взаимодействие (АВ)

8,79

13,52

Остаток (ошибки)

8,55

40,17

Таким образом, несмотря на значительную генотипическую обусловленность рассматриваемого признака, он также в значительной мере определяется условиями внешней среды.

Основная масса сортов отличаются средней пластичностью (см. таблицу 2).

Выделенные сорта Наз, Стекловидная 24, Юбилейная 70, Раусин, Жадыра, Сапалы наиболее пластичные, высокоурожайные, засухоустойчивые, рекомендуются возделывать во всех экологических зонах.

Таблица 2 - Продуктивность зерна сортов и линии. Параметры пластичности и стабильности (1985-2009гг.)

№№

П/п

Каталог

Сорт

Тип созревания

Пар

Непар

Б

Л

BЯ

S2dЯ

Х ±х, ц/га

V,%

Х ±х, ц/га

V,%

1

10305-5

Басар

Раннеспелый

24,1±0,7

5,2

20,4±1,3

11,3

0,05

0,12

0,95

0,24

2

9130-5б

Опакс-26

- " -

24,4±0,9

6,4

19,9±1,4

12,0

0,09

0,00

1,09

0,00

3

1870-31б

Береке

Среднеранний

24,2±1,3

8,9

20,9±1,0

8,1

-0,20

0,00

0,80

0,01

4

2308-8б

Жалын

- " -

24,6±1,2

7,8

19,6±1,1

10,4

0,42

0,02

0,96

0,31

5

2695-1б

Пиротрикс 50

- " -

25,2±2,4

16,2

20,5±0,7

5,8

0,04

0,27

1,04

0,51

6

5924-1б

Стекловидная 24

- " -

28,8±2,4

14,5

23,1±1,0

7,7

0,44

0,04

1,43

0,08

7

7756

Богарная 56

- " -

22,7±2,1

17,4

20,6±0,7

5,7

-1,39

0,17

-0,38

0,38

8

9130-4б

Аруана

- " -

24,5±1,8

12,8

21,8±1,4

11,0

-0,39

0,05

0,61

0,09

9

9092-12-7

Сапалы

- " -

29,8±1,3

7,8

18,8±0,9

8,4

1,79

0,40

2,77

2,77

10

9180-3

Маншук

- " -

29,6±1,7

9,8

23,4±2,1

15,6

0,32

0,99

1,32

1,8

11

9201-19

Жадыра

- " -

26,7±0,7

4,2

20,9±0,9

7,7

0,51

0,36

1,50

0,69

12

9201-14

Мереке 70

- " -

23,8±1,9

13,6

22,4±1,4

11,1

-0,66

-0,00

0,35

0,01

13

Безостая 1

Среднеспелый

22,2±2,0

15,9

15,2±2,0

22,7

0,82

0,52

1,81

1,00

14

7488

ОПАКС-1

- " -

23,9±3,1

22,5

21,2±1,1

8,7

-0,35

-0,00

0,65

0,00

15

7488-22-95

Юбилейная 70

- " -

26,4±1,2

8,0

21,2±0,6

5,2

0,19

0,13

1,19

0,25

16

9179-14

Наз

- " -

28,7±1,5

8,9

20,8±0,5

4,0

0,84

0,15

1,83

0,31

17

9179-15-1

Карасай

- " -

23,5±2,4

17,3

16,6±1,1

11,3

0,46

1,44

1,45

2,75

18

9179-15-3

Юбилейная 60

- " -

25,9±1,3

8,9

22,9±0,1

0,6

-0,29

0,00

0,71

0,01

19

9179-42-5

Ратан

- " -

25,0±1,4

9,8

23,8±1,2

8,6

-0,70

0,01

0,31

0,03

20

9201-16

Раусин

- " -

27,9±0,9

5,6

23,1±1,

9,8

0,23

0,17

1,23

0,32

21

9231-19

Дербес

- " -

24,7±2,5

17,5

23,5±0,7

5,3

-0,70

0,01

0,31

0,03

22

10867-10

Батжан

- " -

23,8±1,1

7,6

23,7±1,5

10,7

-0,99

-0,02

0,02

0,00

Похожие статьи




ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ГЕНОТИПА И СРЕДЫ (ВГС), Продуктивность - Биологические критерии селекции озимой мягкой пшеницы сухостепного агроэкотипа

Предыдущая | Следующая