Способ селекции кукурузы Советский патент 1991 года по МПК A01H1/04 

Изобретение относится к сельскому хо- зяйстау, в частности к селекции.

Цель изобретения - повышение эффективности процесса селекции за счет сокращения вегетационного периода у получаемых форм.

Согласно способу проводят разреженные посевы кукурузы, осуществляют тестер- ные скрещивания скороспелых линий и других родительских форм, отбирают комбинации родительских пар, от скрещивания которых образуется потомство, склонное к формированию початков на вершине главного и пасынковых стеблей.

Способ осуществляют следующим образом.

На огромном количестве сортообразцов кукурузы изучают пзсынкообразование и появление растений с верхушечными початками в результате гибридизации. Оказалось, что из более чем 150 самоопыленных линий и гибридов спонтанное верхушечное початкообразование имела только небольшая часть образцов. Невысок процент растений с пасынками Так. в опытах 1974-1976 гг. в комбинациях ВИР 14650 х ВИР14300,

ВИР 14650 х 14299, 12771 х А 188 А 193 х CPS 7038 и др. растений с пасынками было 5,8-8,0%, а остальные оставались односте- бельными. Кустящиеся растения имеют по 1-2 пасынковых стебля из которых иногда один, реже оба образуют верхушечные початки Образцы с 2-3 пасынками чаще остаются без верхушечных поиатков и растения только 2-3 комбинаций имеют верхушечные початки.

В посевных 1986-1987 гг изучение пасынков и початкообразования было расширено Установлено, что 20% гибридов совсем не образуют пасынков и. следовательно, у них не могут появляться верхушеч- ные початки. В эту категорию вошли гибриды: Воронежский 3, Днепровский 141, Буковинский 35, Коллективный 210, Од 200, КОД 216, Код 217, Од 199 MB, Донбасский 424 ТВ, Од 280 АМВ, более 30 самоопыленных линий и др У других гибридов растения имеют по одному, реже по два пасынка, но они недоразвиты и початков не несут У небольшой части гибридов встречаются одиночные растения с 2-3 пасынками но у них

сл

С

о

СЛ СЛ СА) 00

sj

лишь единицы несут верхушечные деформированные початки.

В эти же годы пытались вызвать пасын- ко- и початкообразовэние растениями трех гибридов кукурузы, из которых один районирован и возделывается на большей площади. С этой целью в начале июня, когда растения кукурузы образуют по 6-8 листьев, у них аккуратно вырезают у самого основания главные стебли. Предполагалось, что таким путем будут стимулированы к росту пасынковые стебли из узла кущения и на их верхушках сформируются початки. Результаты представлены в табл 1.

Как видно из данных табл. 1, после удаления центрального стебля рост пасынков из узла кущения заметно увеличивается, однако початки с зерном образуются на небольшом количестве стеблей (0,05-0,08%), созревание их наступает поздно (в связи с поздним появлением пасынков), их масса небольшая.

С 1983 по 1988 гг. изучали пасынке- и початкообразовательную способность самоопыленных линий кукурузы, как возможных доноров искомых признаков. Для этих целей используют посевы коллекционных образцов родительских форм, а в некоторых случаях посевы в питомнике размножения родительских форм. Полученные данные о наиболее ценных линиях по совокупности признаков представлены в табл. 2.

Из табл. 2 видно, что у большинства линий пасынковые початки образуют очень малое количество стеблей. Обращаем внимание на то, что линии W401, А2Г вообще не образуют початков на вершине пасынковых стеблей. На пасынках у линий А 228, ТА 721, F 7 изредка образуются верхушечные початки, в которых формируются в общем небольшая масса (100-120 г) зерна.

Устанавливают способность к кущению и образованию верхушечных початков растениями гибридного происхождения. Установлено, что из 250 комбинаций скрещиваний различных родительских форм кукурузы початкообразовательной способностью на верхушке пасынков обладают в разные годы 30-35 комбинаций скрещиваний. Из этого числа заслуживают внимание лишь 11 гибридов, перечень которых приводится в табл. 3 (1983-1986 гг.).

Как видно из табл. 3, процент растений с початками на верхушке стебля у перечисленных гибридов колеблется от 25 до 70-80, а початки у них больше - длина их от 12 до 17 см, масса зерна в одном початке 65-110 г и число зерен в початке от 140 до 276 шт. Самой важной особенностью всех гибридов, перечисленных в табл 3, является то,

что в их родословной обязательно участвуют по одной линии W 401, А2Г, А 188. Растения этих линий, как уже указывалось, не образуют пасынков (а если в некоторые годы они и

появляются, то остаются в подгоне и початков на вершине не имеют). У А 188 только в редкие годы 2,5% растений дают початки. Однако включение этих родительских форм в скрещивания резко меняет пасынке- и по0 чаткообразование у потомства.

В комбинации (EpI x KL14) х А2Г более четверти растений склонны к образованию верхушечных початков на пасынковых стеблях. Тот же простой межлинейный гиб5 рид при опылении его линией А 188 дает уже 44% растений с озерненными початками на пасынках. На высоком уровне описываемый тип урожая формируется при включении в схемы скрещиваний самоопыленной линии

0 W401. В двойном межлинейном гибриде (Fi х Ер1) х (Од8 х W401) (доза ядерного материала каждой из родительских форм 25%) носителями верхушечных початков на пасынках являются 30% растений. У тройного

5 межлинейного гибрида (Л 190 х хМа 2157) х W401 (доза каждого из родителей 33%).рас- тений с верхушечными початками 55%, а у гибридов с сочетанием родительских форм (W401 х А2Г) х А 188 этот показатель увели0 чивался до 75-80%.

Таким образом, хотя сами родительские формы (линии) практически не способны к кущению и не дают урожая зерна на верхушках стеблей, они в результате объединения

5 наследственного материала сообщают потомству способность формировать урожай зерна в верхушечных початках. Созревание зерна у всех этих гибридов наступает на 15-25 дней раньше, чем в початках, распо0 ложенных в средней части стеблей, что и является доказательством генетического происхождения признака образования озерненных початков на верхушках пасынковых и центрального стеблей.

5Гибрид (W401 х А2Г) х А188 образует

растения высотой до 160-170 см, стебель и пасынки средней толщины, не полегают, листья широкие и длинные. Устойчивость к пузырчатой головне высокая. Верхушечные

0 початки достигли полной спелости 25-30 августа (у початков со средней части стебля - 18-20 сентября)- Контроль - Коллективный 210 созрел 30 сентября.

Верхушечные початки имеют правиль5 ную цилиндрическую форму, хорошо озер- нены, сохраняют вертикальное положение вплоть до уборки урожая. Початки большинства из них целиком покрыты обвертками из 4-6 листьев, 10-15% имеют короткие обвертки и поэтому зерно верхней части початка

остается открытым. Вегетационный период до 105-110 дней, т.е. на 10-20 дней короче, чем у самых скороспелых гибридов.

Был проведен анализ структуры урожая растений с верхушечными початками. Дан- ные о структуре урожая зерна на верхушеч- ных початках трехлинейного гибрида кукурузы (W401 х А2Г) х А 188 (созревание 30 сентября) приведены в табл, 4.

Как видно из табл. 4, из 20 взятых для анализа растений у 4 масса верхушечных початков до 30-35 г, у 3 - до 50 г. у 9 - до 70 г, у 4 - по 110-113 г. Стержни верхушечных початков в сухом виде имеют массу 5-10-20 г. Число рядов зерен 8-10-14 и лишь у одного растения их было 16. Число зерен в початке варьирует от 90 в самом мелком до 240-292 и даже 448 у наиболее крупных. Особый интерес представляет сумма урожая зерна со всего растения, которая складывается из урожая на главном початке, расположенном в средней части главного стебля, и верхушечных початков на пасынковых стеблях. Почти 75% растений дают по 175-210 г зерна каждое, что при густоте стояния 40-42 тыс./га обеспечивает урожай сухого зерна до наступления осенней погоды 76-84 ц/га. Если принять во внимание, что зерно достигает полной спелости и обезвоживается уже к концу августа, то станет очевидной целе- сообразность использования генетической детерминации для изменения архитектоники и расположения органов плодоношения кукурузы.

В течение двух лет проверяли всхо- жесть семян с верхушечных початков. Она колебалась у разных линий от 80 до 95%. Таким образом, способность линий и сортов кукурузы к пасынкообразованию и трансформации верхушечной точки роста главно- го стебля и пасынков в репродуктивный орган, т.е. в початок, детерминируется генетическим потенциалом и при подборе соответствующих родительских форм и соблюдении определенной последователь- ности включения их в гибридизацию является эффективным направлением селекции кукурузы на скороспелость в районах с дефицитом тепла и солнечной инсоляции.

Початки кукурузы, которые формируют- ся на вершине пасынковых и центрального стебля, созревают на 20-28-36 и даже 40 дней раньше, чем початки, расположенные в средней части стеблей этих же растений.

Данные о сроках наступления полной спелости зерна кукурузы (твердая зерновка, влажность 20-22%) в початках, расположенных на вершине и в средней части стеблей (1983-1987 гг.) приведены в табл. 5.

Современные самоопыленные линии и другие родительские формы гибридов кукурузы вследствие постоянной селекции их на одностебельность независимо от климатических условий кукурузосеяния снизили или вовсе утратили склонность к пасынкообразованию и. следовательно, формированию початков на вершине стеблей. Из 150 изученных самоопыленных линий выделено только 15 линий, у которых 2,5-2.0% растений при посеве не гуще 40-42 тыс./га дают по 1-2 пасынковых стеблях.

Початкообразование на вершинах пасынковых стеблей гибридных растений кукурузы обусловлено причинами генетического порядка. При объединении геномного материала определенных родительских форм количество растений с верху- шечными початками на пасынковых и центральном стеблях возрастает до 80%. а число зерен в початках - до 140-170-210 и даже 312 шт.

Повышенную ценность в качестве генетических доноров верхушечного початкооб- разования имеют самоопыленные линии W401, А2Г, А188, с участием которых получен гибрид, дающий 75 ц/га сухого зерна.

Перспективным направлением селекции кукурузы на скороспелость в районах с ограниченным количеством тепла является создание родительских форм и гибридов, формирующих початки на вершинах пасынковых и центрального стебля растений.

Способ осуществляют следующим образом.

В условиях данной зоны кукурузосеяния отбирают родительские пары, которые дают потомство с верхушечными початками на пасынковых или главном, или на том и другом стеблях.

При селекции тройных межлинейных гибридов к ним методом тестерных с срещи- ваний подбирают опылитель, дающий в потомстве верхушечные початки. Среди гибридов от парных, тройных или двойных межлинейных скрещиваний отбирают растения с верхушечными початками, при этом отбор растений осуществляют при разреженном посеве. Отобранные растения во время цветения переопыляют под изоляторами между собой.

Потомство растений с верхушечными початками в последующих поколениях высевают на изолированной площадке. Методические отборы на закрепление данного признака проводят в течение ряда поколений.

Формула изобретения Способ селекции кукурузы, включающий получение межлинейных гибридов и

выделение среди них при посеве исходных форм, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса селекции за счет сокращения вегетационного пеисходныхформ выделяют гибриды, которые образуют озерненные початки на вершине главного и пасынковых стеблей, при этом выделение форм осуществляют при разре

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к селекции Цель способа - повышение эффективности процесса селекции за счет сокращения вегетационного периода. Методом тестерных и других схем скрещивания создают гибриды и из их числа отбирают те, которые образуют озер- ненные початки на вершине главного и пасынковых стеблей При этом выделение форм осуществляют при разреженном посеве полученных гибридов 5 табл

риода получаемых форм, в качестве 5 женном посеве полученных гибридов.

Таблица 1

Таблица 2

Таблица 3

Таблица 4

Таблица 5