Омск, Омская область, Россия
ВАК 4.1.1 Общее земледелие и растениеводство
ВАК 4.1.3 Агрохимия, агропочвоведение
ВАК 4.1.4 Садоводство, овощеводство, виноградарство и лекарственные культуры
ВАК 4.1.5 Мелиорация, водное хозяйство и агрофизика
ВАК 4.2.1 Патология животных, морфология, физиология, фармакология и токсикология
ВАК 4.2.2 Санитария, гигиена, экология, ветеринарно-санитарная экспертиза и биобезопасность
ВАК 4.2.3 Инфекционные болезни и иммунология животных
ВАК 4.2.4 Частная зоотехния, кормление, технологии приготовления кормов и производства продукции животноводства
ВАК 4.2.5 Разведение, селекция, генетика и биотехнология животных
ВАК 4.3.3 Пищевые системы
ВАК 4.3.5 Биотехнология продуктов питания и биологически активных веществ
УДК 635.655 Соя. Glycine hispida Max.
УДК 635-152 Улучшение растений. Селекция. Гибриды и т. п.
Цель исследований – создать гибридный материал, ценный для селекции сортов сои сибирского экотипа, сочетающих скороспелость с высокой семенной продуктивностью в условиях лесостепи Западной Сибири. Исследования проведены в 2020–2023 гг. в южной лесостепи Омской области в ФГБНУ Омский АНЦ по общепринятым методикам. Объекты исследований: 47 популяций F1–F3, выделенные из 4 гибридных комбинаций, созданных в 2020 г. при скрещивании скороспелой линии местной селекции Л 52/14 (Магева Дина) с более позднеспелыми отцовскими иностранными сортами Пруденс, Максус, Кофу (Канада), Припять (Беларусь), и эти исходные формы. Метеоусловия периода май – сентябрь в годы проведения опытов были засушливыми (ГТК в 2021 г. – 0,58; 2022 г. – 0,95; 2023 г. – 0,78), но сравнительно благоприятными для развития растений сои. Наибольшая трансгрессия по массе семян с растения установлена у популяций: F2 (Л 52/14 Кофу) – степень Тс = 138,4 %, частота Тч = 20,9 % и F3 (Л 52/14 Максус) – Тс = 132,3 %, Тч = 8,6 %. В F1–F3 выявлены все типы наследования (hp) продолжительности вегетационного периода (ПВП) и массы семян с растения (МСР). Самая скороспелая популяция (Л 52/14 Пруденс) (в среднем за 3 года ПВП = 90 сут) имела отрицательный эффект в наследовании анализируемых показателей. Лишь у Л 52/14 Кофу в F1 и F2 выявлено положительное сверхдоминирование по МСР. Все созданные гибридные популяции являются ценными для селекции сои в южной лесостепи Западной Сибири. Но наибольшую перспективу представляет гибрид Л 52/14 Пруденс – из него выделены популяции F3 с продолжительностью вегетационного периода не более 105 сут с повышенными показателями трансгрессии по МСР. В популяциях F3 остальных трех гибридов 16–35 % растений имели максимально допустимую для условий Западной Сибири ПВП – 118–125 сут. Но учитывая высокий потенциал продуктивности, они являются ценным исходным материалом для селекции сои в других регионах РФ.
соя (Glycine max L. Меrrill), исходный сорт, внутривидовые гибриды, вегетационный период, масса семян с растения, характер наследования, сила и частота трансгрессии
многоцелевого использования, ее мировое производство и потребление ежегодно возрастает [1, 2]. В России, по данным Росстата: посевные площади сои в 2024 г. по отношению к 2023 г. выросли на 17,1 % [3], а сборы соевых бобов (в весе после доработки) – на 3,1 % (на 214,2 тыс. т) и составили 7 040,2 тыс. т, что является рекордом за всю историю возделывания данной культуры в РФ [4].
Вывод А.А. Жученко, что «…степень приспособленности видов и сортов растений к местным условиям выступает в качестве основополагающего фактора», актуален и в наше время [5]. Одним из важных факторов получения высокого и стабильного урожая сои является правильный подбор сорта [6]. При продвижении сои в северные регионы самым приоритетным направлением является создание скороспелых сортов, хотя эта задача остается важной для всех регионов возделывания в России этой ценной агрокультуры [7].
Для решения данной задачи необходимо осуществлять отбор исходного материала по комплексу хозяйственно ценных признаков и свойств [8], постоянно изучать и использовать в селекции богатый и разнообразный материал разных стран [9]. Основным методом создания сортов сои по заданным параметрам все еще остается внутривидовая гибридизация между родительскими парами, составленными с использованием эколого-географического принципа, и последующий отбор из гибридных популяций [6, 8–13]. Благодаря гибридизации можно добиться объединения в одном генотипе полезных генов, сочетающих различные позитивные характеристики [9]. Несмотря на сложный и низкоэффективный процесс гибридизации сои, в течение 70-летней работы именно этим методом в Омском АНЦ создан уникальный генофонд сибирской сои [14]. В естественных погодных условиях ежегодно проводятся простые парные скрещивания и последующий многократный отбор [15].
Цель исследований: создать гибридный материал, ценный для селекции сортов сои сибирского экотипа, сочетающих скороспелость с высокой семенной продуктивностью в условиях лесостепи Западной Сибири.
Задачи: провести парные скрещивания и создать гибриды сои; изучить в полевых условиях гибридные популяции первого – третьего поколения в сравнении с их исходными формами по основным хозяйственно ценным признакам; выделить скороспелые, трансгрессивные по массе семян, растения и популяции, ценные для селекции скороспелых и продуктивных сортов сои в условиях лесостепи Западной Сибири.
Объекты и методы. Исследования проведены в 2020–2023 гг. в зоне южной лесостепи Омской области в ФГБНУ «Омский АНЦ». Гибридизация сои сделана в 2020 г. в естественных погодных условиях с использованием ультраскороспелой материнской линии омской селекции Л 52/14 (Магева ´ Дина) и отцовских продуктивных иностранных сортов из питомника экологического сортоиспытания: Пруденс, Максус, Кофу (Канада); Припять (Беларусь). Объекты исследования: 47 популяций F1–F3, выделенных из созданных 4 гибридных комбинаций: 4 популяции F1, 13 – F2, 30 – F3 и 5 родительских сортов. Потомки F1 каждого гибридного семени, выращенные в 2021 г., в 2022 г. изучались отдельно. К посеву в 2023 г. были отобраны самые лучшие трансгрессивные растения – 5–11 % от проанализированных, в зависимости от гибридной комбинации. По итогам структурного анализа в 2023 г., оставшиеся после негативной браковки семена объединены в популяции в зависимости от происхождения и уровня скороспелости и включены в селекционный процесс для дальнейшего размножения и отбора элит, а лучшие растения переданы для изучения в СП-1. За 3 года опытов проанализировано более 1,5 тыс. растений (табл. 1).
Таблица 1
Результаты гибридизации сои и объем изученного гибридного материала
The results of soybean hybridization and the amount of hybrid material studied
|
Показатель |
Гибридная комбинация |
Сумма |
|||
|
(Л 52/14 × Пруденс) |
(Л 52/14 × Кофу) |
(Л 52/14 × Максус) |
(Л 52/14 × Припять) |
||
|
Получено гибридных семян, шт. F0 – 2020 г. |
3 |
5 |
3 |
7 |
18 |
|
Завязываемость, % |
20 |
25 |
20 |
50 |
– |
|
Изучено, шт.: растений, F1 – 2021 г. |
1 |
4 |
3 |
5 |
13 |
|
популяций / растений, F2 – 2022 г. |
1 / 31 |
4 / 115 |
3 / 92 |
5 / 164 |
13 / 402 |
|
популяций / растений, F3 – 2023 г. |
4 (7,7 %*) / 129 |
13 (11,3 %*) / 430 |
5 (5,4 %*) / 123 |
8 (4,9 %*) / 268 |
30 (7,5 %*) / 950 |
* Процент от количества растений, убранных в 2022 г.
Закладка полевого опыта проведена по методике Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Федеральный исследовательский центр Всероссийский институт генетических ресурсов растений им. Н.И. Вавилова» (краткое наименование – ВИР) [16]. Гибридные популяции рядом с их исходными формами высевали вручную 17 мая (2021 г.), 23 мая (2022 г.), 19 мая (2023 г.), предшественник – озимые зерновые. Площадь питания растений 60 × 5 см, ширина междурядий – 60 см, количество семян у гибридов F1, каждой линии F2, F3 и Р-сорта – 40 шт. Уборка вручную: 2021 г. – 18 августа – 13 сентября; 2022 г. – 2 сентября – 3 октября; 2023 г. – 18 августа – 25 сентября. Вызревшие растения вырывались с корнем, завязывались в снопы с обязательной фиксацией их количества и даты уборки. Лишь растения, убранные 3 октября 2022 г. и 25 сентября 2023 г., находились в фазе созревания нижних бобов.
Структура урожая по основным элементам продуктивности сделана после полного высыхания снопов индивидуально у всех растений и проанализирована отдельно для выборки данных каждой даты уборки.
С использованием пакета прикладных программ MS Excel сделана математическая обработка результатов исследований методом дисперсионного анализа по Б.А. Доспехову [17], рассчитан характер наследования анализируемых признаков (hp) по формуле, предложенной Гриффингом (J.B. Griffing) [18]. Степень истинного гетерозиса (Гист) определяли как отношение значения гибрида к лучшей родительской форме (%); степень (Тс) и частоту (Тч) трансгрессии – по методике Г.С. Воскресенской и В.И. Шпота [19].
По классификации ВИР, продолжительность периода всходы – созревание в опыте варьировала от очень короткой до средней [20]. Для более подробного и объективного анализа особенностей фенотипического проявления и характера наследования этого показателя технологичности сои в условиях Западной Сибири растения в опыте нами были распределены на 6 групп спелости с другими характеристиками (табл. 2).
Таблица 2
Корректировка классификации сои по продолжительности
вегетационного периода (ПВП) для условий Западной Сибири
|
Группа |
ПВП, сут |
Характеристика |
|
По классификатору ВИР |
||
|
2 |
81–90 |
Очень короткий |
|
3–4 |
91–110 |
Короткий |
|
5–6 |
111–130 |
Средний |
|
7–8 |
131–150 |
Длинный |
|
9 |
> 150 |
Очень длинный |
|
В соответствии с условиями Западной Сибири |
||
|
1 |
85 |
Очень короткий |
|
2 |
95 |
Короткий |
|
3 |
105 |
Оптимальный, средний |
|
4 |
110 |
Оптимальный, максимально возможный |
|
5 |
118 |
Длинный |
|
6 |
125 |
Очень длинный, максимально возможный |
|
7 |
> 125 |
Недопустимый |
Метеоусловия вегетационного периода (май – сентябрь) в годы изучения гибридных популяций были очень контрастными, с многодневной засухой и редкими, но сильными дождями [21]. В августе и сентябре (период образования и созревания бобов сои) температура воздуха была в пределах от 11 до 25 °С и от 8 до 24 °С соответственно (рис. 1). В 2021 г. в мае – сентябре условия в целом были засушливыми: средняя температура воздуха 16,7 °С (+1,2 °С к норме), сумма осадков 168 мм (71 % от нормы), ГТК 0,58. Самой неблагоприятной для сои была погода в мае (ГТК 0,25), в III декаде июля (ГТК 0,32) и августа (ГТК 0,27). В 2022 г.: 16,1 °С (+0,5 °С к норме) и 255,6 мм (107,8 %), ГТК 0,95. Очень высокий уровень засухи зафиксирован в мае (ГТК 0,25) и в III декаде августа (ГТК 0,09). Теплая и сухая погода стояла в первой половине сентября (ГТК 0,59). В 2023 г.: 16,8 °С (+1,2 °С к норме) и 193 мм (81 %), ГТК 0,78. Очень сухими были I и II декады в июне (ГТК 0,21) и сентябре (ГТК 0,17); а также I декады в июле (ГТК 0,47) и августе (ГТК 0,22). С 11 по 15 сентября температура воздуха была выше, чем в те же даты августа (рис. 1). Вегетация позднеспелых образцов во второй половине сентября проходила в условиях положительных температур (от 9 до 14 °С) и очень низкой влажности почвы, что стало причиной усыхания зеленых листьев.
Стрелками показаны даты начала уборки вызревших образцов.
Рис. 1. Среднесуточная температура воздуха в период образования
и созревания бобов сои, °С (август и сентябрь 2021–2023 гг.)
Average daily air temperature during the formation
and maturation of soybeans, °C (August and September 2021–2023)
Результаты и их обсуждение. Из исходных форм самым скороспелым был материнский образец Л 52/14 (в среднем за 3 года – 92 сут); наиболее позднеспелый из отцовских сортов – Кофу (118 сут.) (рис. 2), в 2022 г. лишь 44 % растений этого канадского сорта сформировали полноценные семена.
Линией отмечен уровень средней за три года
Рис. 2. Продолжительность вегетационного периода
у родительских сортов и гибридов F1 (2021 г.), F2 (2022 г.) и F3 (2023 г.), сут
Duration of the growing season in parent varieties and hybrids F1 (2021), F2 (2022) and F3 (2023), days
Самой скороспелой (в среднем за 3 года) стала популяция (Л 52/14 ´ Пруденс) – 90 сут, только у нее выявлен желательный для селекции эффект в наследовании продолжительности вегетационного периода (ПВП): отрицательное сверхдоминирование (-СД) в F1 (2021 г.) и отрицательное доминирование (-Д) в F2 (2022 г.) (табл. 3). У наиболее позднеспелой популяции (Л 52/14 ´ Кофу), и у (Л 52/14 ´ Максус) анализируемый показатель был практически одинаковым: в 2021 г. промежуточное наследование (ПН), в 2022 г. – положительное доминирование (+Д). Наиболее сильно увеличилась ПВП в F2 комбинации (Л 52/14 ´ Припять), по сравнению с F1 – +12 сут.
Потомки отдельных растений F1 с одинаковым происхождением, в F2 различались между собой по уровню скороспелости не более чем на 2–5 сут. и имели hp +СД (5 популяций) или +Д (6 популяций) (табл. 4). Исключением являются самые скороспелые в 2022 г.: № 1 (Л 52/14 × Пруденс) с отрицательным доминированием (-Д) и № 13 (Л 52/14 × Припять) с ПН. У всех популяций F2, кроме (Л 52/14 × Кофу), от 52 до 78 % растений вошли в группы № 2 и № 3 с оптимальной ПВП 95 или 105 сут (рис. 3). Но лишь в группе № 3 (105 сут) масса семян с растения (МСР) стабильно превышала среднюю в популяции. Из-за особенностей гидротермического обеспечения в августе и первой половине сентября растений из группы № 4 (110 сут.) не было – вызревшие убраны 19 сентября, а оставшиеся затянули вегетацию.
Таблица 3
Характер наследования продолжительности вегетационного периода и массы семян
с растения (hp) в F1 (2021 г.) и F2 (2022 г.), уровень трансгрессии по массе семян с растения
в F2 (2022 г.) и F3 (2023 г.)
The nature of inheritance of the length of the growing season and the weight of seeds from
a plant (hp) in F1 (2021) and F2 (2022), the level of transgression by weight of seeds from
a plant in F2 (2022) and F3 (2023)
|
Популяция |
Вегетационный период, hp |
Масса семян с растения |
||||||
|
hp |
трансгрессия, % |
|||||||
|
Тс* |
Тч** |
Тс |
Тч |
|||||
|
2021 г. |
2022 г. |
2021 г. |
2022 г. |
2022 г. |
2023 г. |
|||
|
(Л 52/14 х Пруденс) |
–4,33 |
–0,64 |
–0,70 |
–1,02 |
29,7 |
9,7 |
28,4 |
5,4 |
|
(Л 52/14 х Кофу) |
–0,08 |
0,95 |
1,12 |
2,34 |
138,4 |
20,9 |
79,6 |
8,4 |
|
(Л 52/14 х Максус) |
–0,14 |
0,95 |
1,31 |
–0,78 |
70,6 |
6,5 |
132,3 |
8,6 |
|
(Л 52/14 х Припять) |
–2,14 |
0,78 |
0,40 |
–0,26 |
60,3 |
5,5 |
53,9 |
5,6 |
Примечание: (*) – степень трансгрессии; (**) – частота трансгрессии.
Таблица 4
Характер наследования продолжительности вегетационного периода и массы семян
с растения (hp), гетерозис истинный (Гист) и трансгрессия в F2 (2022 г.) по массе семян
с растения у популяций – потомков отдельных растений F1
The nature of inheritance of the length of the growing season and the mass of seeds from
a plant (hp), true heterosis (Hist) and transgression in F2 (2022) by the mass of seeds from
a plant in populations descended from individual F1 plants
|
Популяция |
Вегетационный период |
Масса семян с растения |
Посеяно в 2023 г.*** |
||||||
|
V**, % |
Гист, % |
hp |
трансгрессия, % |
||||||
|
Происхождение |
№ п/п |
сут* |
hp |
Тс |
Тч |
||||
|
(Л 52/14 ´ Пруденс) |
1 |
91,1 |
–0,64 |
42,5 |
94,3 |
–1,02 |
29,7 |
9,7 |
4 |
|
(Л 52/14 ´ Кофу) |
2 |
110,6 |
0,92 |
55,0 |
120,3 |
2,04 |
81,5 |
13,8 |
3 |
|
3 |
110,5 |
0,92 |
42,3 |
121,2 |
2,08 |
45,1 |
17,2 |
4 |
|
|
4 |
111,7 |
1,01 |
76,9 |
114,2 |
1,73 |
106,3 |
23,3 |
1 |
|
|
5 |
110,9 |
0,95 |
57,3 |
141,2 |
3,10 |
111,0 |
28,6 |
5 |
|
|
(Л 52/14 ´ Максус) |
6 |
102,3 |
0,69 |
54,3 |
97,7 |
0,29 |
45,9 |
9,7 |
1 |
|
7 |
105,2 |
1,04 |
61,2 |
105,0 |
2,54 |
79,2 |
10,3 |
4 |
|
|
8 |
106,1 |
1,14 |
47,1 |
82,4 |
–4,43 |
11,7 |
0 |
0 |
|
|
(Л 52/14 ´ Припять) |
9 |
98,9 |
0,70 |
55,3 |
76,9 |
–0,22 |
8,0 |
0 |
0 |
|
10 |
101,0 |
1,02 |
58,9 |
81,2 |
0,00 |
22,5 |
3,7 |
1 |
|
|
11 |
103,5 |
1,40 |
82,9 |
65,8 |
–0,81 |
36,6 |
9,1 |
2 |
|
|
12 |
98,1 |
0,57 |
62,5 |
89,3 |
0,43 |
42,7 |
9,1 |
4 |
|
|
13 |
95,8 |
0,21 |
57,9 |
77,1 |
–0,21 |
15,4 |
5,5 |
1 |
|
Примечание: (*) – средневзвешенная средняя, рассчитанная в соответствии с количеством растений в каждой группе спелости; (**) – коэффициент вариации у исходных сортов: Л 52/14 V = 30,8 %; Пруденс – V = 34,5 %; Кофу – V = 34,4 %; Максус – V = 48,1 %; Припять – V = 33,4 %; (***) – для посева выбраны лучшие по массе семян растения с ПВП 95 или 105 сут.
В наследовании МСР лишь у Л 52/14 ´ Кофу в двух первых поколениях выявлено +СД, у Л 52/14 ´ Максус +СД в F1 сменилось на -Д в F2. У скороспелой популяции Л 52/14 ´ Пруденс индекс hp отрицательный и самая низкая в опыте трансгрессия, но средняя МСР (9,5 г/раст.) на уровне комбинации Л 52/14 ´ Максус (рис. 3), имеющей высокую степень трансгрессии – Тс = 70,6 % (см. табл. 3). Наибольшей трансгрессией отличилась позднеспелая популяция F2 Л 52/14 ´ Кофу – Тс = 138,4 % и Тч = 20,9 %.
Линией отмечен уровень средней массы семян с растения в популяции
Рис. 3. Доля растений (% от количества в гибридной комбинации) и их продуктивность (г/раст.) в зависимости от группы спелости в популяциях F2 (2022 г.)
The proportion of plants (% of the amount in the hybrid combination) and their productivity (g/plant)
depending on the ripeness group in F2 populations (2022)
Исходные сорта и популяции имели значительную изменчивость МСР: у Р форм – коэффициент вариации (V) от 31 до 48 %; наибольшие значения у № 4 (Л 52/14 ´ Кофу) и № 11 (Л 52/14 ´ Припять), соответственно V = 76,9 % и V = 82,9 % (табл. 3). Популяции с одинаковым происхождением отличались друг от друга по характеру наследования и уровню трансгрессии МСР. У № 7 (Л 52/14 ´ Максус) и всех популяций (Л 52/14 ´ Кофу) выявлен гетерозис, +СД и повышенный процент трансгрессии с максимумом у № 5: Гист = 141 %, hp = 3,10, Тс = 111,0 %, Тч = 28,6 %. В целом в F2 связь частоты трансгрессии с уровнем скороспелости невысокая (r = 0,391 ± 0,246), но степень трансгрессии была наименьшей у самых скороспелых и позднеспелых образцов (η = 0,471). По комплексу морфологических признаков и полученных статистических данных проведена браковка гибридного материала. Для изучения в 2023 г. из каждого номера было отобрано 1–5 трансгрессивных растений с ПВП в основном 95 или 105 сут, № 8 и № 9 исключены из опыта из-за низкой продуктивности. Остальные гибридные семена, в т. ч. из популяций № 8 и № 9, в соответствии с группой спелости и происхождением объединены для пересева.
В 2023 г. у всех популяций F3 проявилось дальнейшее расщепление по ПВП, в т. ч. и у № 1-1 и № 1-4 (Л 52/14 ´ Пруденс) – выращенных из семян растений группы № 1 (85 сут), и у № 5-5 (Л 52/14 ´ Кофу) – потомка растения из группы № 6 (125 сут) В целом ПВП сдвинулась в сторону позднеспелости – у групп № 3 (105 сут) и № 4 (110 сут) от 50 до 70 % (рис. 4). Доля растений, которые были недостаточно скороспелыми в сибирских условиях, так как имели ПВП 118 или 125 сут в популяции (Л 52/14 ´ Кофу) – 35 %, (Л 52/14 ´ Максус) – 15,7 % и (Л 52/14 ´ Припять) – 17,4 %. Но, учитывая высокую продуктивность, часть из них является ценным исходным материалом и для селекции в других регионах РФ, в т. ч. в Алтайском крае.
В F3 выявлено высокое варьирование МСР (табл. 5), но связь между средней продуктивностью растений в популяции и V слабая (r = 0,285 ± 0,168).
* Данные трансгрессивных растений, потомки которых изучались в 2023 г.
Рис. 4. Распределение растений по группам спелости в популяциях F3 (2023 г.)
и их исходных растений F2 (2022 г.), %
Distribution of plants by maturity groups in populations F3 (2023) and their source plants F2 (2022), %
Таблица 5
Масса семян с растения и трансгрессия у популяций F3 (2023 г.)
Seed weight from a plant and transgression in F3 populations (2023)
|
Номер популяции, 2023 г.* |
Масса семян с растения, г |
Доля растений лучше, чем ♀ Л 52/14****, % |
Трансгрессия, % |
Отобрано элит |
||||||
|
исходного растения** |
среднее |
V***, % |
||||||||
|
популяции |
3 лучших |
в популяции |
в т. ч. лучше ♂***** |
Тс |
Тч |
шт. |
% ****** |
|||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
|
(Л 52/14 ´ Пруденс) |
65 |
50,4 |
||||||||
|
1-1 |
17,9 |
10,6 |
25,3 |
58,6 |
45,5 |
20,0 |
23,8 |
6,1 |
24 |
72,7 |
|
1-2 |
17,5 |
9,3 |
23,3 |
71,3 |
59,4 |
21,1 |
14,0 |
3,1 |
12 |
37,5 |
|
1-3 |
17,2 |
11,3 |
21,4 |
51,3 |
52,0 |
15,4 |
4,7 |
0 |
13 |
52,0 |
|
1-4 |
16,1 |
9,8 |
33,3 |
93,7 |
33,3 |
38,5 |
62,8 |
10,3 |
16 |
41,0 |
|
(Л 52/14 ´ Кофу) |
220 |
51,2 |
||||||||
|
2-1 |
19,9 |
8,6 |
24,0 |
71,4 |
50,0 |
15,8 |
17,3 |
2,6 |
18 |
47,4 |
|
2-2 |
15,9 |
10,7 |
28,8 |
74,9 |
41,9 |
53,8 |
40,7 |
6,5 |
16 |
51,6 |
|
2-3 |
27,8 |
11,6 |
31,7 |
83,0 |
48,4 |
60,0 |
55,0 |
9,7 |
17 |
54,8 |
|
3-1 |
18,3 |
11,3 |
38,5 |
89,2 |
48,6 |
47,1 |
88,3 |
8,6 |
18 |
51,4 |
Окончание табл. 5
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
|
3-2 |
22,8 |
10,4 |
27,6 |
68,7 |
47,1 |
43,8 |
34,8 |
8,8 |
17 |
50,0 |
|
3-3 |
15,6 |
9,3 |
28,4 |
83,7 |
32,4 |
58,3 |
38,6 |
5,4 |
21 |
56,8 |
|
3-4 |
17,1 |
11,0 |
33,9 |
84,0 |
45,5 |
46,7 |
65,7 |
6,1 |
19 |
57,6 |
|
4-1 |
35,5 |
13,5 |
39,0 |
85,7 |
52,0 |
61,5 |
90,5 |
12,0 |
13 |
52,0 |
|
5-1 |
28,2 |
11,1 |
35,6 |
91,6 |
41,2 |
57,1 |
74,0 |
11,8 |
15 |
44,1 |
|
5-2 |
24,4 |
10,3 |
29,5 |
86,3 |
36,1 |
53,8 |
44,1 |
2,8 |
17 |
47,2 |
|
5-3 |
28,6 |
10,8 |
33,1 |
86,9 |
37,5 |
75,0 |
61,7 |
12,5 |
14 |
43,8 |
|
5-4 |
23,1 |
11,5 |
31,4 |
86,7 |
45,5 |
80,0 |
53,5 |
12,1 |
16 |
48,5 |
|
5-5 |
32,8 |
13,8 |
34,7 |
72,2 |
54,8 |
64,7 |
69,4 |
12,9 |
19 |
61,3 |
|
(Л 52/14 ´ Максус) |
100 |
81,3 |
||||||||
|
6-1 |
16,5 |
15,7 |
34,4 |
65,8 |
61,9 |
53,8 |
68,1 |
9,5 |
18 |
85,7 |
|
7-1 |
17,4 |
9,2 |
21,6 |
68,2 |
44,7 |
23,5 |
5,5 |
0 |
23 |
60,5 |
|
7-2 |
20,1 |
10,6 |
29,0 |
83,7 |
44,4 |
25,0 |
41,9 |
3,7 |
17 |
63,0 |
|
7-3 |
19,4 |
21,9 |
49,8 |
82,8 |
73,3 |
72,7 |
143,0 |
33,3 |
26 |
93,3 |
|
7-4 |
25,2 |
12,4 |
39,8 |
112,7 |
36,4 |
50,0 |
94,3 |
9,1 |
16 |
72,7 |
|
(Л 52/14 ´ Припять) |
164 |
61,2 |
||||||||
|
10-1 |
24,2 |
11,7 |
36,1 |
88,9 |
45,9 |
64,7 |
76,2 |
5,4 |
24 |
64,9 |
|
11-1 |
19,9 |
7,0 |
18,2 |
70,4 |
25,7 |
33,3 |
-11,1 |
0 |
5 |
14,3 |
|
11-2 |
17,2 |
11,4 |
28,0 |
69,5 |
39,4 |
76,9 |
37,0 |
12,1 |
24 |
72,7 |
|
12-1 |
20,1 |
10,4 |
26,5 |
72,5 |
50,0 |
62,5 |
29,3 |
6,3 |
20 |
62,5 |
|
12-2 |
20,8 |
11,6 |
30,6 |
70,1 |
54,8 |
58,8 |
49,4 |
9,7 |
21 |
67,7 |
|
12-3 |
18,1 |
10,7 |
24,2 |
63,0 |
54,3 |
42,1 |
18,0 |
2,9 |
27 |
77,1 |
|
12-4 |
15,6 |
12,2 |
26,7 |
52,6 |
64,5 |
55,0 |
30,2 |
6,5 |
25 |
80,6 |
|
13-1 |
18,5 |
8,7 |
24,7 |
84,3 |
28,6 |
70,0 |
20,5 |
2,9 |
18 |
51,4 |
Примечание: (*) – первая цифра – номер в 2022 г.; (**) – данные 2022 г.; (***) – коэффициент вариации у исходных сортов: Л 52/14 – V = 55,0 %, Пруденс – V = 62,3%, Кофу – V = 66,2 %, Максус – V = 48,1 %, Припять – V = 63,9 %; (****) – сравнение со средней массой семян с растения в 2023 г.; (*****) – 100 % – количество растений, превысивших среднюю МСР Л 52/14; (******) – 100 % – общее количество растений в популяции.
По МСР большинство номеров F3 уступило исходному растению из F2, но среднее по трем лучшим растениям было на его уровне или значительно выше. Наблюдается и большая доля растений, превысивших по массе семян не только материнскую линию, но и более продуктивный отцовский сорт. В популяции № 7-3 (Л 52/14 ´ Максус) – самой успешной по всем показателям, представленным в таблице 4, 60 % растений имели предельно допустимую для сибирских условий ПВП 118–125 сут.
Коэффициент корреляции между продуктивностью растений и уровнем их скороспелости составил в F2 r = 0,611, в F3 зависимость криволинейная η = 0,555. Сила связи между анализируемыми показателями среднего уровня говорит о потенциальной возможности их сочетания в одном генотипе сои. Полученные данные доказывают стабильное преимущество более позднеспелых генотипов над скороспелыми по МСР лишь у двух популяций: (Л 52/14 ´ Кофу) – r = 0,847 и r = 0,770 соответственно в 2022 и 2023 гг., и (Л 52/14 ´ Максус) – r = 0,720 и η = 0,493 (рис. 5). У (Л 52/14 ´ Припять) линия тренда показывает криволинейную зависимость, но очень скороспелые также самые низкопродуктивные. Коэффициент корреляции в популяции F2 (Л 52/14 ´ Пруденс) r = –1 (рис. 5, А), в 2023 г. направление связи меняется на противоположное (r = 0,979); в то же время оптимальное значение ПВП 105 сут сочетается с максимальной в опыте по этой группе спелости МСР 21,0 г, что значительно выше показателя Л 52/14 ´ Припять – 13,8 г/раст. (рис. 5, Б).
В целом у популяций при необходимой для Сибирского региона ПВП 95–105 сут потенциальная продуктивность растений в F2 (2022 г.) находилась на уровне от 7,8 до 11,0 г, как и МСР позднеспелых отцовских форм (рис. 5, А); наиболее высокий показатель анализируемого признака в группе № 3 (105 сут) у популяции (Л 52/14 ´ Кофу) – 13,3 г/раст. В F3 (2023 г.) нижний уровень МСР не изменился, но максимум вырос до 21,0 г. У отцовских сортов продуктивность растений значительно улучшилась по сравнению с 2022 г., Максус и Кофу были стабильно самыми позднеспелыми.
Рис. 5. Корреляционная связь массы семян с растения
с продолжительностью вегетационного периода в популяциях F2 (А) и F3 (Б)
Correlation between the mass of seeds per plant and the duration
of the growing season in populations F2 (A) and F3 (Б)
При подборе пар для скрещивания следует учитывать, что наиболее высокие показатели трансгрессии по МСР дают гибриды, родительские формы которых существенно отличаются по максимальному числу элементов продуктивности [12]. Именно значительное различие между материнской и отцовскими формами обеспечили высокий уровень трансгрессии у популяций F2 и F3 в нашем опыте. Из гибридных комбинаций по комплексу проанализированных элементов структуры урожая с учетом скороспелости отобрано 549 лучших растений (элит) (см. табл. 5) – более 50 % от проанализированных в опыте растений. Эти элиты, посеянные в 2024 г. в питомнике СП-1, с большой вероятностью также являются базой для дальнейшего отбора.
Заключение. Из исходных сортов, включенных в скрещивания, самой скороспелой была материнская линия Л 52/14 (в среднем за 3 года 92 сут); наиболее позднеспелый из отцовских форм – канадский сорт Кофу (118 сут).
Исследования выявили в F1 – F3 разные типы наследования ПВП и МСР, в зависимости от гибридного поколения и варианта скрещивания, – hp от -СД до +СД. Самая скороспелая популяция – Л 52/14 ´ Пруденс (в среднем за 3 года 90 сут), только у нее выявлен желательный для селекции сои стабильный отрицательный эффект в наследовании ПВП, но hp по МСР также отрицательный. В наследовании МСР лишь у Л 52/14 ´ Кофу в двух первых поколениях выявлено +СД.
Значительное различие между материнской и отцовскими формами по скороспелости и продуктивности обеспечили высокий уровень трансгрессии в F2 и F3. Наибольшей трансгрессией по МСР отличились популяции: F2 (Л 52/14 ´ Кофу) – Тс = 138,4 %, Тч = 20,9 % и F3 (Л 52/14 ´ Максус) – Тс = 132,3 %, Тч = 8,6 %.
Связь между продуктивностью растений и уровнем их скороспелости средней силы говорит о потенциальной возможности их сочетания в одном генотипе сои. Выявлено преимущество более позднеспелых генотипов над скороспелыми по МСР лишь у двух популяций: (Л 52/14 ´ Кофу) и (Л 52/14 ´ Максус). У (Л 52/14 ´ Припять) зависимость криволинейная, но очень скороспелые растения также самые низкопродуктивные. У потомков трансгрессивных растений F2 (Л 52/14 ´ Пруденс) в F3 оптимальное значение ПВП (105 сут) сочетается с максимальной в опыте по этой группе спелости МСР (21,0 г), что значительно выше показателя (Л 52/14 ´ Припять).
Из гибридных комбинаций по комплексу проанализированных элементов структуры урожая с учетом скороспелости отобрано 549 лучших растений – более 50 % от проанализированных в опыте растений. Эти элиты, с большой вероятностью, также являются базой для дальнейшего отбора.
Таким образом, исследования показали, что все созданные гибридные популяции – ценные для селекции скороспелых и продуктивных сортов в условиях южной лесостепи Западной Сибири, так как в F2 и F3 большинство растений вызрело за 95–110 сут. Наибольшую перспективу представляет комбинация (Л 52/14 ´ Пруденс) – в первых гибридных поколениях не выявлено растений с ПВП более 105 сут и есть номера с повышенными показателями трансгрессии по МСР. В популяциях F3 доля растений, недостаточно скороспелых в сибирских условиях (ПВП 118 или 125 сут), составила: Л 52/14 ´ Кофу – 35 %; Л 52/14 ´ Максус – 15,7; Л 52/14 ´ Припять – 17,4 %. Учитывая высокий потенциал продуктивности, часть из них является ценным исходным материалом для селекции сои и в других регионах РФ, в т. ч. в Алтайском крае.
1. Гуреева Е.В. Скрининг коллекционных образцов сои по скороспелости и продуктивности в условиях Рязанской области // Вестник АПК Верхневолжья. 2019. № 3 (47). С. 13–16. DOI:https://doi.org/10.35694/YARCX.2019.47.3.003.
2. Voora V., Larrea C., Bermúdez S. Global Market Report: Soybeans // IISD (International Institute for Sustainable Development). Published 22.10.2020. Available at: https://iisd.org/system/files/2020-10/ssi-globalmarket-report-soybean.pdf. Accessed: 15.08.2024.
3. О расширении посевных площадей по культурам в 2024 году // Экспертно-аналитический центр агробизнеса «АБ-Центр». Доступно по: https://ab-centre.ru/news/posevnye-ploschadi-nekotoryh-klyuchevyh-selskohozyaystvennyh-kultur-v-rossii-dannye-na-2024-god. Ссылка активна на 15.08.2024.
4. Соя: площади, сборы и урожайность в России в 2024 году // Экспертно-аналитический центр агробизнеса «АБ-Центр». Доступно по: https://ab-centre.ru/news/posevnye-ploschadi-nekotoryh-klyuchevyh-selskohozyaystvennyh-kultur-v-rossii-dannye-na-2024-god. Ссылка активна на 15.08.2024.
5. Жученко А.А. Ресурсный потенциал производства зерна в России (теория и практика). М.: Агрорус, 2004. 1110 с.
6. Реутина А.В., Картамышева Е.В., Лучкина Т.Н. Сорта сои донской селекции // Масличные культуры. Научно-технический бюллетень ВНИИЗБК. 2018. Вып. 4 (176). С. 27–30. DOI: 10.25230/ 2014-608Х-2018-4-176-27-30.
7. Козлова Е.И., Новак М.А., Яндьо В.В. Региональные аспекты развития рынка сои на современном этапе // Вестник Воронежского государственного аграрного университета. 2023. Т. 16, № 1 (76). С. 213–220. DOI:https://doi.org/10.53914/issn2071-2243_2023_1_213.
8. Парамонов А.В. Особенности наследования некоторых хозяйственно ценных признаков сои // Международный журнал гуманитарных и естественных наук. 2020. № 2-1 (41). С. 153–157. DOI:https://doi.org/10.24411/2500-1000-2020-10129.
9. Цюй Мэннань, Ван Цзиньсин Селекционные исследования при создании нового высококачественного и высокоурожайного сорта сои Suinong 88 // Агронаука. 2023. Т. 1, № 1. С. 81–84.
10. Григорчук Н.Ф. Наследование уровня масличности у сои // Науково-тезхнiчний бюллетень Iнституту олiйних культур НААН. 2010. № 15. С. 8–10.
11. Кочегура А.В., Трунова М.В., Ткачева А.А., и др. Эффективность гибридизации сои в Условиях Юга Европейской части России // Научно-технический бюллетень ВНИИЗБК. 2016. Вып. 2 (166). С. 50–56.
12. Кашеваров Н.И., Полюдина Р.И., Потапов Д.А. Новый сорт сои Горинская // Кормопроизводство. 2021. № 5. С. 36–43.
13. Галиченко А.П. Наследование количественных признаков и эффект гетерозиса у гибридов сои первого поколения // Вестник НГАУ. 2024. № 1. С. 34–40. DOI:https://doi.org/10.31677/2072-6724-2024-70-1-34-40.
14. Асанов А.М., Омельянюк Л.В., Халипский А.Н. Урожайность сортов сои различного происхождения в условиях Западной Сибири // Вестник КрасГАУ. 2023. № 8. С. 54–63. DOI: 10.36718/ 1819-4036-2023-8-54-63.
15. Омельянюк Л.В., Асанов А.М., Ященко Ю.И. Продолжительность вегетационного периода и продуктивность растений сои в первом и втором гибридном поколении. В сб.: Международный научно-практический форум, посвященный 90-летию СибНИИСХ, 5-летию ФГБНУ «Омский АНЦ» «Омский АНЦ: сохранение традиций на пути к технологиям будущего», 1–2 августа 2023 г., Омск. Омск: Омский АНЦ, 2023. С. 113–120.
16. Коллекция мировых генетических ресурсов зерновых бобовых ВИР: пополнение, сохранение и изучение: методические указания / под науч. ред. М.А. Вишняковой. 2-е изд., перераб. и доп. СПб.: ВИР, 2018. 143 с.
17. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. 5-е изд. М.: Колос, 1985. 351 с.
18. Griffing J.B. Concept of general and specific combining ability in relation of diallel crossing systems // Austral Biology Science. 1956. Vol. 9. P. 463–493.
19. Воскресенская Г.С., Шпота В.И. Трансгрессии признаков у гибридов Brassica и методика количественного учета этого явления // Доклады ВАСХНИЛ. 1967. № 7. С. 18–20.
20. Сеферова И.В., Перчук И.Н., Шолузова Т.А., и др. Соя: исходный материал для селекции в южных регионах Российской Федерации / ФИЦ ВИГРР им. Н.И. Вавилова. СПб.: ВИР, 2020. 32 с. DOI:https://doi.org/10.30901/978-5-907145-17-7.
21. Погода в Омске. Доступно по: http://pogodaiklimat.ru/monitor.php?id=28698&month=10&year. Ссылка активна на 15.04.2024.
