Способ селекции самоопыленных линий и гибридов кукурузы с низкой уборочной влажностью Советский патент 1991 года по МПК A01H1/04 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к способам селекции растений, и может быть использовано при создании линий и гибридов кукурузы с низкой уборочной влажностью.

Цель изобретения - повышение вероятности получения генотипов с низкой уборочной влажностью.

Способ основан на высокодостоверной отрицательной корреляционной связи между уборочной влажностью зерна кукурузы и выходом сухого зерна из сырых початков. К существующим критериям отбора вводится критерий уровень выхода сухого зерна, который постоянно контролируется на всех этапах селекционного процесса.

Способ заключается в том, что отбирают константные линии кукурузы различной скороспелости, которые дают гибриды с низкой уборочной влажностью, высоким выходом сухого зерна из сырых початков и характеризуются высокой комбинационной способностью. На базе такого исходного материала создают синтетическую популяцию и в ней ведут отбор рекомбинантных генотипов по признаку выход сухого зерна стандартной влажности из сыпучих початков с контролем всех самоопыленных линий по этому признаку. При. этом отобранные на синтетической популяции растения кукурузы самоопыляют в две фазы - на 3 и 5 день после появления рылец на початке. Двухфазное самоопыление дает

XJ

О

ю

СП

возможность получить початхи, озерненные на 95-100%. Все самоопыленные початки убирают в один день и после взвешивания высушивают методом естественной при температуре 20-22°С, в течение двух месяцев после уборки. Нэзэомси о от уборочной влажности зерна поспе такой сушки влажность зерна к моменту обмолота початков становится однородной и составляет 9- 10%. Определяют индивидуальный выход сухого зерна каждого початка. Отбирают лучшие початки по этому признаку и с ними проводится селекционная работа по общепринятой схеме рекуррентного отбора с обязательным контролем признака выход сухого зерна в каждом цикле отбора. Это позволяет создать селекционные популяции с высокой частотой благоприятных генов, детерминирующих высокий выход сухого зерна из сырых початков. На базе этих популяций по общепринятой методике педигри создают линии и гибриды с высоким выходом сухого зерна из сырых початков.

П р и м е р. Из мировой коллекции линий и линий собственной коллекции отбирают восемь линий, отличающихся разным сроком созревании, высокой комбинационной способностью и дающих гибриды с низкой уборочной влажностью и высоким выходом сухого зерна стандартной влажности. В табл. 1 даны морфобиологические признаки линий - компонентов для получения синтетической популяции, а также линий-стандартов, широко используемых в качестве родительских компонентов районированных гибридов.

В сравнении с линиями-стандартами отобранные линии отличаются более низкими показателями уборочной влажности м высоким выходом сухого зерна.

Линии ГК 26 и 502 MB являются родительскими компонентами созданных во ВНИИ кукурузы и районированных в настоящее время гибридов Луч 410 MB, Луч 300 АМВ и Днепровский 273 АМВ, которые помимо высокой урожайности отличаются быстрой потерей влаги зерном при созревании; уборочная влажность зерна составила соответственно 28,5, 26,4 и 24,8%, выход сухого зерна 64,5, 66,8 и 68,6%, У стандартных гибридов - Днепровский 758 ТВ, Днепровский 310 MB и Днепровский 505 MB эти показатели были соответственно 32,4,29,6 и 26,7% по влажности, по выходу сухого зерна соответственно 61,8, 63,6 и 66,4%.

На базе отобранных линий получают простые, четырехлинейные и восьмилинейные гибриды по прямой и обратной .

F. последних - синтетическая популяция Днепровская 12с равной долей участия каждой линии в этом синтетике 12,5%. В этой популяции самоопыляют. 143 растения So,

Растения синтетической популяции кукурузы сзмоопыляют в две фазы - па 3 и на 5 день после появления рылец на початке. Для контроля времени появления рылец применяют изоляторы на початок, сделан0 ные из прозрачной полиэтиленовой пленки. Как правило, двухфазное самоопыление дает возможность получить початки, озерненные на 95-100%. На каждое самоопыленное растение прикрепляют

5 индивидуальную этикетку ( на которой отмечается дата опыления.

Все самоопыленные початки по достижению полной спелости убирают в один день, этикетируют и взвешивают с точностью до 0,1 г. Сушат початки с помощью

0 естественной сушки при температуре 20- 22°С (в течение 2 месяцев сюсле уборки, слоем до 15 см). К этому времени самоопыленные початки хорошо высыхают и, как показала многолетняя практика, независимо

5 от уборочной влажности зерна, влажность зерна к моменту обмолота становится однородной и составляет 9-10%. Для расчетов можно применять средневзвешенную влажность 9,5%. Определяют индивидуальный

0 выход сухого зерна каждого початка в пересчете на стандартную влажность (14%).

Результаты оценки этого материала приведены в табл. 2.

Как видно из представленных данных,

5 самоопыленные растения значительно отличаются по изучаемым признакам. Различия между крайними вариантами по признаку выход сухого зерна при стандартной влажности из сырых початков соста0 вили 13,9%, по признаку число рядов зерен - 10 и по признаку период всходы- цветение метелок - 16 дней. Результаты корреляционного анализа показали, что между изучаемыми признаками отсутству5 ют высокие достоверные корреляции. Следовательно эти признаки наследуются дискретно и возможно создание линий и гибридов, которые при более коротком периоде от цветения до уборки имели бы более

0 высокий процент выхода сухого зерна из сырых початков, а следовательно, и более низкую уборочную влажность. Возможно также создание исходного материала, который при высоком выходе сухого зерна из

5 сырых початков имел бы как большое, так и низкое число рядов зерен.

Лучшие початки по признаку выход сухого зерна отбирают и с ними проводится селекционная работа по общепринятой схерле рекуррентного отбора с обязательным осуществлением в каждом цикле отбора:

-отобранные на синтетической популяции растения самоопыляют в две фазы - на 3 и 5 день после появления рылец на початке;

-все самоопыленные початки убирают в один день, взвешивают и подвергают естественной сушке в течение 2 месяцев при температуре 20-22°С слоем до 15 см;

-после высушивания определяют инди- видуальный выход сухого зерна каждого початка.

Способ позволяет создать селекционные популяции с высокой частотой благоприятных генов, детерминирующих высокий выход сухого зерна из сырых початков. На базе этих популяций по методике педигри создаются линии и гибриды с высоким выходом сухого зерна из сырых початков.

Для определения эффективности способа селекции на низкую уборочную влажность по признаку выход сухого зерна лри стандартной влажности был произведен на отобранном материале дивергентный отбор второго цикла,

С этой целью 10 лучших по признаку выход сухого зерна семей So (по данным первого цикла отбора) скрещивают по прямой и обратной диаллельной схеме для пол- учения синтетической популяции кукурузы Днепровская 12а. По такой же методике была получена синтетическая популяция кукурузы Днепровская 126 на базе семей So с наименьшим выходом сухого зерна,

В этих двух синтетических популяциях был сделан рекуррентный отбор по изучаемому признаку в 1989 году. Данные по второму циклу дивергентного рекуррентного отбора представлены в табл. 3.

Как видно из данных табл. 3, отбор был эффективным как в отношении повышения среднего уровня по признаку выход сухого зерна стандартной влажности, так и его понижения. Различия между средними двух популяций по этому признаку составили 6,3%, Исследования показали, что признак выход сухого зерна хорошо передается при инбридинге. В частности, в среднем разница между 10 лучшими и 10 худшими семьями So по изучаемому признаку составила в 1907 году 11,5%, а разница между ними Е 1988 году также была большой и составила 7,4%.

Наиболее убедительные результаты о том, что способ селекции дает возможность

коммулировать в исходном материале гены с благоприятным эффектом по изучаемому признаку свидетельствуют дэнные, полученные во втором цикле дивергентного рекуррентного отбора на двух популяциях в 1989 году (табл. 4).

Как видно из табл. 4, десять лучших семей So из синтетика, созданного на базе семей с наивысшим выходом сухого зерна стандартной влажности из сырых початков (Днепровская 12а) дали средний показатель этого признака 80,8%, а 10 лучших семей So из популяции, созданной на базе семей с наименьшим выходом сухого зерна, только 69,6%. Таким образом, разница составила 11,2%, что свидетельствует об эффективности улучшения исходного материала по данному способу.

Способ позволяет повысить эффективность отбора исходного и селекционного материала растений кукурузы. При проведении отборов по предлагаемому способу доля генотипов с оптимальным соотношением уборочной влажности початков и выходом сухого зерна повышается как в исходных популяциях, так и в выборках растений. Отбор по признаку выход сухого зерна не приводит к снижению продуктивности материала, так как проводится только среди генотипов с высокими значениями предлагаемого признака,

Формула изобретения Способ селекции самоопыленных линий и гибридов кукурузы с низкой уборочной влажностью, включающий отбор константных линий, получение синтетической популяции, последующий рекуррентный отбор в ней и выдетение генотипов с низкой уборочной влажностью, отличающийся тем. что, с целью повышения вероятности получения генотипов с низкой уборочной влажностью, получение синтетической популяции и отбор в ней рекомби- нан-тных генотипов осуществляют по признаку выход сухого зерна стандартной влажности из сырых початков с контролем всех самоопыленных линий, отобранные из синтетической популяции растения самоопыляют в две фазы - на третий и пятый день после появления рылец, самоопыленные початки убирают в один день, высушивают в естественных условиях и определяют индивидуальный выход сухого зерна с каждого початка, по максимальному значению которого ведут отбор на всех этапах селекционной работы.

Таблица 1

Морфобиологические признаки линий-компонентов для получения синтетической популяции и линий-стандартов (среднее за 1986-1987 гг)

Таблица 2

Варьирование селекционных признаков 143 семей So синтетической популяции кукурузы Днепровская 12 в первом цикле рекуррентного отбора (1987 г.)

Параметры варьирования

Выход сухого зерна при стандартной влажности , %

вариа

47,2 61,1

53,1 ±0,3 13,9

6,1

Таблица 3

Варьирование параметров селекционных признаков семей So синтетических популяций кукурузы Днепровская12а и Днепровская126 во втором цикле дивергентного

рекуррентного отбора (1989г.)/

Признаки

Число рядов зерен,

шт.

Период всходы-цве- тение метелок, день

12 22

5,72 ±0,16 10

11,9

49 65

56,3±0,2 16

5,0

Таблица 4

v

Выход сухого зерна (%) десяти лучших семей второго цикла рекуррентного отбора на двух синтетических популяциях

Продолжение табл.3