Способ оценки исходного материала в селекции озимой пшеницы на качество зерна Российский патент 2024 года по МПК A01H1/00 

Изобретение относится к области сельского хозяйства (селекция растений) и может быть использовано для объективной оценки и отбора исходного материала в селекции озимой пшеницы на качество зерна.

В настоящее время известно, что содержание белка в зерне - это наследуемый признак, который имеет полигенную природу. Наследование признака проявляется по типу лучшего родителя, что дает возможность целенаправленно управлять формообразовательным процессом в селекции на качество зерна [1]. Однако содержание белка в зерне очень сильно варьирует в зависимости от погодных условий, уровня минерального питания, предшественника и т.д., что затрудняет адекватную оценку изучаемых генотипов. [2, 3, 4, 5]

Оценивая исходный материал по относительной величине содержания белка в зерне, сталкиваешься с проблемой обратной зависимости между относительным содержанием белка и крупностью зерна. Данный аспект очень важен, так как многие селекционные программы на первых этапах предусматривают отбор по крупности зерна.

Имеются сведения, которые указывают, что абсолютное содержание белка в зерне значительно меньше зависит от крупности и урожайности. Этот показатель обладает более значительной устойчивостью.

В этой связи ряд исследователей считают, что подбор родительских пар для скрещивания, в целях создания высокобелкового сорта следует проводить, ориентируясь одновременно на сочетание высоких значений относительного и абсолютного содержания белка в зерне [6]

Вместе с тем, отбор форм, которые одновременно характеризуются высокими показателями относительного и абсолютного содержания белка в зерне затруднен, так как отсутствует единый критерий сопоставимости этих показателей.

Эти факты легли в основу разработанного нами способа оценки и отбора исходного материала в селекции озимой пшеницы на качество зерна.

Поставленная цель достигается путем использования в качестве критерия отбора величину расчетного коэффициента сопоставимости показателей относительного и абсолютного содержания белка в зерне.

Для достижения поставленной цели требуется определить относительное содержание белка в зерне по ГОСТ 10846-91 - «Зерно и продукты его переработки. Метод определения белка». Далее устанавливается масса 1000 зерен. Зная относительное содержание белка в зерне и массу 1000 зерен, определяется абсолютное значение содержания белка в 1000 зерен.

Затем находим средние величины относительного и абсолютного содержания белка в зерне совокупных выборок оцениваемых образцов.

Согласно рабочей гипотезе средняя величина выражает общее видовое содержание, реализованное в средней величине всех модификационных и наследственных отклонений.

Полученные средне-видовые значения относительного и абсолютного содержания белка берутся за константную единицу, а отношение каждого образца линии к константной единице выражает коэффициент отбора, который используется как критерий оценки относительного и абсолютного содержания белка в зерне.

Линии, коэффициент которых > 1, характеризуются высоким содержанием белка в зерне значения, которых превышают средне-видовой показатель культуры. Отбор родительских форм проводят, ориентируясь одновременно на сочетание высоких значений относительного и абсолютного содержания белка в зерне.

Пример. В таблице приведены 15 образцов селекционных линий, отобранных по продуктивности (или урожайности). Представленные образцы составляют совокупную выборку. Относительное (%) и абсолютное (г) содержание белка у образцов значительно различается от 12,6% до 14,3% и от 4,05 г до 6,08 г. Среднее значение совокупной выборки составляет по относительному содержанию 13,5 % по абсолютному 5,31 г. Данные значения выражают средне-видовую величину, которые принимаются за константу.

№
образца Содержание белка, % Масса 1000 зерен, г Содержание белка, г на 1000 зерен Коэффициент отбора (К_о) по относительному показателю по абсолютному показателю 1 14,0 39,2 5,48 1,04 1,03 2 14,3 38,3 5,47 1,06 1,03 3 13,6 40,6 5,52 1,01 1,04 4 13,0 41,0 5,33 0,96 1,00 5 12,9 39,5 5,09 0,96 0,96 6 14,2 42,1 5,98 1,05 1,13 7 13,0 39,2 5,09 0,96 0,96 8 13,5 40,5 5,47 1,00 1,03 9 14,3 42,5 6,08 1,06 1,15 10 13,6 37,8 5,14 1,01 0,97 11 12,6 37,1 4,67 0,93 0,88 12 12,9 41,0 5,28 0,96 0,99 13 13,7 42,0 5,75 1,01 1,08 14 14,3 40,5 4,05 1,06 0,76 15 13,1 39,9 5,22 0,97 0,98 Среднее 13,5 Среднее 5,31

Отношение содержания белка конкретного образца к константе представляет коэффициент отбора. Например, у образца № 1 относительное содержание белка 14% коэффициент отбора будет К_о = 1,04 (14,0:13,5 = 1,04). Абсолютное содержание белка 5,48 г на 1000 зерен коэффициент отбора будет К_о = 1,03 (5,48 : 5,31 = 1,03).

Критерием отбора родительских форм является коэффициент > 1, рассчитанный по показателям, как относительного, так и абсолютного содержания белка в зерне.

Данные представленные в таблице показывают, что у образцов под №№ 1, 2, 3, 6, 8, 9, 13 коэффициент отбора выше единицы по относительному и абсолютному содержанию белка в зерне.

Вывод. Образцы под №№ 1, 2, 3, 6, 8, 9, 13 целесообразно использовать в качестве родительских пар для скрещивания, в целях создания высокобелкового сорта.

Источники информации:

1. Волкова, Л.В. Проблема совмещения высокого содержания белка и массы 1000 зерен в селекции яровой пшеницы /Л. В. Волкова // VI Международная научно-практическая конференция МЕТОДЫ И ТЕХНОЛОГИИ В СЕЛЕКЦИИ РАСТЕНИЙ И РАСТЕНИЕВОДСТВЕ в рамках Международной научно-практической конференции НАУЧНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ АПК ЕВРОПЕЙСКОГО СЕВЕРО-ВОСТОКА: СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ посвященной 125-летию Федерального аграрного научного центра Северо-Востока имени Н.В. Рудницкого.- С. 37 - 47.

2. Крупнова, О.В. Связь величины содержания белка и натурной массы зерна яровой мягкой пшеницы / О.В. Крупнова // Агрохимия. - 2010. - № 11.- С. 59-62.

3. Бабицкий, А.Ф. Взаимосвязь между урожаем и содержанием белка в зерне пшеницы / А.Ф. Бабицкий // Плодородие. - 2008. - № 4 (43). - С. 31.

4. Некрасова, О.А. Содержание белка и клейковины в зерне сортов озимой мягкой пшеницы в зависимости от предшественника / О.А. Некрасова, Н.С. Кравченко, Н.Г. Игнатьева, О.В. Скрипка, С.Н. Громова // Зерновое хозяйство России. - 2021. - № 2 (74). - С. 17-21.

5. Амелин, А.В. Содержание белка в зерне современных сортов яровой пшеницы в зависимости от уровня интенсификации земледелия / А.В. Амелин, Е.И. Чекалин, Р.А. Булавинцев, А.М. Полохин, И.Е. Пупавцев, А. С. Шишкин // Вестник аграрной науки. - 2023. - № 5 (104). - С. 10-16.

6. Скрипка, О.В. Использование показателей относительного и абсолютного содержания белка в зерне озимой пшеницы при селекции на качество / О.В. Скрипка, А. П. Самофалов, С.В. Подгорный, С.Н. Громова, Н.Г. Игнатьева // Зерновое хозяйство России. - 2018 (1). - С. 9-12.

Изобретение относится к области сельского хозяйства (селекция растений) и может быть использовано для объективной оценки исходного материала в селекции озимой пшеницы на качество зерна. В основе способа лежит использование в качестве критерия оценки и отбора коэффициент, который позволяет унифицировать показатели относительного и абсолютного содержания белка в зерне и идентифицировать образцы по отношению к средне-видовым значениям. Коэффициент при К_О>1 для обеих единиц содержания белка служит критерием отбора родительских форм в селекции на качество зерна.

Способ оценки исходного материала в селекции озимой пшеницы на качество зерна, включающий определение относительного содержания белка в образце, массу 1000 зерен, определение относительного содержания белка в образце и определение в качестве критерия отбора величины расчетного коэффициента сопоставимости показателей относительного и абсолютного содержания белка в зерне, как

Ко1 =Соn:Со ср, где

Ко1 – коэффициент отбора относительного содержания белка;

Соn – относительное содержание белка в конкретном образце;

Со ср – среднее относительное содержание белка в совокупной выборке;

Ко2 =Саn:Са ср, где

Ко2 – коэффициент отбора абсолютного содержания белка;

Саn – абсолютное содержание белка в конкретном образце;

Са ср – среднее абсолютное содержание белка в совокупной выборке, наличие коэффициентов Ко1 > 1 и Ко2 > 1 для обеих единиц содержания белка служит критерием отбора родительских форм в селекции на качество зерна.