Russian Federation
Russian Federation
GRNTI 68.01 Общие вопросы сельского хозяйства
The directions and results of buckwheat breeding for the regions of the middle Volga region are discussed. The efficiency of creation of extreme selection backgrounds for increasing the adaptive potential of plants is shown. The main advantages of the new selection varieties Nikolskaya and Yashlek, obtained on the basis of fasciated hybrid populations, are presented.
selection, buckwheat, selection background, variety.
Интенсификация земледелия конца прошлого столетия сопровождалась увеличением затрат техногенной энергии. К концу 20 века стало очевидно, что техногенное интенсивное производство не является экономически эффективным, и тем более экологически безопасным. Общеизвестны также и последствия интенсификации. Это и деградация природной среды, и ухудшение фитосанитарного состояния полей, и возросшая агрохимическая и пестицидная зависимость урожаев культурных растений [1].
Кроме того, селекция сортов интенсивного типа явилась причиной обеднения генетической основы современных сортов. Включение в гибридизацию генетически однородных сортов интенсивного типа привело к потере адаптивно значимых блоков генов из геномов культурных растений. По этой причине выросла экологическая зависимость величины урожая. Она все более становится зависимой от применяемых методов защиты от стрессовых факторов.
Поэтому в стратегии современного земледелия все большее внимание уделяется методам адаптивного растениеводства. Эта стратегия предполагает расширение адаптивного потенциала культивируемых растений. А селекции экологически устойчивых сортов в будущем отводится ведущая роль.
Основные приоритеты селекционных программ прежних лет были направлены на увеличение урожайности путем совершенствования морфологической структуры растений [2]. Ограничение вегетативного роста, увеличение размеров и продуктивности генеративной сферы максимально оптимизировало структуру растений в пользу урожая. Хозяйственный коэффициент по многим ведущим зерновым культурам достиг максимальных значений.
Селекция крупяных культур для условий Среднего Поволжья велась также в направлении сокращения сроков вегетации, уменьшения вегетативного роста, компактности репродуктивной сферы с целью повышения семенной продуктивности растений и дружности созревания [3,4]. Целесообразность этого направления была обусловлена тем, что продолжительность благоприятного периода по гидротермическим условиям для такой теплолюбивой и незасухоустойчивой культуры как гречиха здесь весьма ограничена [5]. Одновременно с этим решалась задача повышения адаптивного потенциала растений, а именно устойчивости к низким положительным температурам, жароустойчивости, к условиям весенней и летней засухи [6].
В засушливых регионах задача сокращения сроков вегетации растений актуальна. Это позволяет маневрировать сроками сева и «уходить» от запала и захвата зерна при созревании. Так, в генофонде проса местной селекции биотипы среднераннего типа развития «уходят» от неблагоприятных гидротермических условий созревания зерна в августе, и это снижает их поражаемость меланозом [7]. В селекции гречихи на холодоустойчивость растений на ранних этапах развития и дружность созревания зерна удалось сдвинуть сроки формирования основной доли урожая на более ранние даты до наступления июльской жары [8].
Анализируя методы селекции, которыми были достигнуты эти результаты, можно отметить два определяющих момента.
Первое – это масштабы рекомбинации хозяйственно ценных генов при гибридизации, которые используются в процессе создания исходного материала.
Второе – широкое использование «формирующего» влияния условий среды с нестабильным гидротермическим режимом вегетации. Использование в селекции разнообразных экологических фонов для отбора показало, что неблагоприятная среда не только ускоряет темпы и повышает эффективность отборов, но и способствует появлению новых генетических мутаций, расширяя потенциальные возможности растений. Практические результаты это подтверждают.
В таблице 1 показан генетический эффект на состав новой популяции при использовании фонов отбора, которые мы создавали, используя различные сроки посева селекционного материала.
Особенно эффективным был отбор из гибридного потомства, высеваемого в ранние провокационные сроки, откуда наравне с использованием селективного эффекта температурных факторов, мы черпали новые мутации с ценными хозяйственно-биологическими признаками.
В предыдущих публикациях мы показывали селекционную ценность различных мутаций с фасциациями, как вегетативных органов, так и генеративной сферы растений [8].
Благодаря вовлечению в гибридизацию фасциированных биотипов удалось сократить вегетативный рост, непродуктивное ветвление. А в сортах Чатыр Тау и Никольская скороспелость обеспечивается благодаря уменьшению количества соцветий и сокращения зоны плодоношения. Уменьшение же количества соцветий компенсируется крупностью верхушечных соцветий. Такие биотипы способны за короткий промежуток времени максимально сформировать большую часть урожая. Обладая интенсивным цветением и дружным плодообразованием, сорт Никольская выделился в Государственном сортоиспытании среди многих сортов по урожайности в острозасушливых условиях вегетации и был широко районирован в Российской Федерации (табл. 2). Кроме того, сорт Никольская среди сортов селекции Татарского НИИСХ выделяется более высокой пластичностью (способностью формировать повышенную урожайность при разных сроках сева).
В основе гибридной популяции гречихи, из которой выведен новый сорт Яшьлек, был использован другой тип фасциаций растений с неравномерным интеркалярным ростом междоузлий, из-за чего стебель приобретает волнистую форму. Эти формы характеризуются хорошим развитием боковых побегов на уровне первого порядка и полной редукцией побегов второго порядка. Зона плодоношения этих форм довольно протяженная (5-6 и более узлов), но благодаря редукции ветвления цветение и образование плодов протекает дружно, выполненность плодов превышает стандарт. Эти важнейшие хозяйственно-биологические характеристики реализовались в новом сорте.
1. Zhuchenko A.A. Adaptivnaya sistema selektsii rasteniy. (ekologo-geneticheskie osnovy). [Adaptive plant breeding system. (ecological and genetic basis)]. Vol. I. M: Agrorus. - 2001. - P. 780.
2. Fesenko A.N. On the role of the vegetative shoot zone structure in the production properties of buckwheat varieties. [O roli struktury vegetativnoy zony pobegov v produktsionnykh svoystvakh sortov grechikhi]. / A.N. Fesenko, O.A. Shipulin, N.V. Fesenko // Byulleten NTI VNIIZBK. - The Herald of STI VNIIZBK. Orel, 2005. Issue 43. P. 23-27.
3. Kadyrova L.R. Formirovanie morfologicheskogo potentsiala rasteniy u skorospelykh genotipov grechikhi. / Kadyrova L.R., Kadyrova F.Z. // Povyshenie ustoychivosti proizvodstva selskokhozyaystvennykh kultur v sovremennykh usloviyakh. Sbornik nauchnykh materialov VNII ZBK. (Formation of the morphological potential of plants in early ripening genotypes of buckwheat. // Increasing the stability of crop production in modern conditions. Collection of scientific proceedings of VNII ZBK). ,2008, P. 212-220.
4. Galiullina G.N. Optimization of the habit of buckwheat plants in the selection process for the conditions of the middle Volga region. [Optimizatsiya gabitusa rasteniy grechikhi v protsesse selektsii dlya usloviy Srednego Povolzhya]. / G.N. Galiullina, L.R. Kadyrova // Zernobobovye i krupyanye kultury. - Zernobobovye and krupyanye kultury. - №4. - 2014. - P. 27-29.
5. Petelina N.N. K voprosu ob osnovnykh elementakh pogody, ogranichivayuschikh urozhay grechikhi v Tatarii. / N.N. Petelina, G.V. Savinova, F.Z. Kadyrova // Nauchnye trudy VASKhNIL “Genetika, selektsiya, semenovodstvo grechikhi”. (On the issue of the weather main elements, limiting the buckwheat harvest in Tatarstan. / N.N. Petelina, G.V. Savinova, F.Z. Kadyrova // Scientific works of VASKhNIL “Genetics, selection, seed buckwheat”). M.: “Kolos”, 1976. - P. 315-319.
6. Kadyrova F.Z. The role of provocative backgrounds in the formation of buckwheat adaptive potential. [Rol provokatsionnykh fonov pri formirovanii u grechikhi adaptivnogo potentsiala]. / F.Z. Kadyrova, N.N. Petelina// Selektsiya i semenovodstvo. - Selection and seed-growing. № 3, 2004, P. 11-14
7. Nikiforova I.Yu. Selection of millet seed for resistance to melanosis in the conditions of Kama zone of the Republic of Tatarstan. [Selektsiya prosa posevnogo na ustoychivost k melanozu v usloviyakh Predkamskoy zony RT]. / I.Yu. Nikiforova, F.Z. Kadyrova // Vestnik Kazanskogo GAU. - The Herald of Kazan SAU. № 2(36) 2015. P 136-140.
8. Kadyrova F.Z. Printsipy i metody v selektsii grechikhi na adaptivnost k usloviyam Srednego Povolzhya. / F.Z. Kadyrova // Innovatsionnye razrabotki uchenykh - APK Rossii: materialy Vserossiyskoy nauch.-prakt konf. posvyaschennoy pamyati R.G. Gareeva. (Principles and methods in the selection of buckwheat for adaptability to the conditions of the middle Volga region. // Innovative developments of scientists - Agroindustrial complex of Russia: proceedings of All-Russian scientific-practical conference, dedicated to the memory of R.G. Gareev). March 18-20, 2013. Kazan, 2013. - P. 29-31
9. Kadyrova F.Z. Rezultaty ispolzovaniya novykh morfobiotipov v selektsii grechikhi dlya Srednego Povolzhya./ F.Z. Kadyrova, L.R. Kadyrova, A.T. Khusnutdinova, G.N. Galiullina// Sbornik “Aktualnye voprosy sovershenstvovaniya tekhnologii proizvodstva produktsii selskogo khozyaystva”. Materialy mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii Kazanskogo GAU, posvyaschennoy 95 letiyu agronomicheskogo fakulteta. (Results of the use of new morphobiotypes in the buckwheat selection for the Middle Volga region. // Collection “Actual problems of improving the technology of agricultural production”. Proceedings of International Scientific and Practical Conference of Kazan State University, dedicated to the 95th anniversary of Agronomic Faculty). Kazan. - 2014. - P. 136-140.
