Автореферат: Создание селекционного материала мягкой яровой пшеницы раннеспелого и среднераннего типов для лесостепи Западной Сибири

Важно было выяснить, какое количество сортов и линий превышают стандарт по урожайности зерна. Как видно из таблицы 7 этот показатель в зависимости от года достоверно варьировал от 1 в 1998 г. до 18 в 2006 г. При этом следует отметить, что ни одна из новых селекционных линий не характеризуется достоверно более коротким вегетационным периодом, чем стандарты Новосибирская 22 и Новосибирская 15, что свидетельствует о сложностях, возникающих при создании высокоурожайных сортов с вегетационным периодом, характерным для стандартов.

Показатели качества зерна. Без высоких показателей качества зерна современный сорт не будет иметь успеха. Это, прежде всего, содержание белка и клейковины в зерне. Возделываемые в Западной Сибири сорта мягкой яровой пшеницы значительно различаются по этим двум показателям и хлебопекарным свойствам. Содержание белка в зерне сортов и селекционных линиях варьирует в зависимости от генотипа и условий внешней среды, групповые средние (Х₀) относительно однородны и колеблются от 14,4 в 1998 г. до 17,6 в 1999 г. Отчётливо показано, что уровень содержания белка зависит от условий вегетации пшеницы. В 1999 г. складывались крайне засушливые условия, когда за период май - август выпало 72 мм осадков, что составляет 31 % от нормы, а среднемесячная температура воздуха на 2,1 градусов выше средней многолетней. Самое низкое содержание белка наблюдалось в 1998 г, когда за период вегетации пшеницы выпало 297 мм осадков, что на 28 % больше нормы, а среднемесячная температура была на 1,7 градуса выше средней многолетней. Между генотипами наблюдались значительные различия в годы их испытания. В 1998 г. содержание белка варьировало от 11,9 у среднеспелого сорта Обская 14 до 17,6 у скороспелого сорта Новосибирская 15, в 1999 г. от 14,8 у линии Лютесценс 1290 до 19,9 у линии 172(151/14), в 2000 г. от 14,1 у сорта Новосибирская 29 до 17,7 у Новосибирской 15, в 2001 г. от 13,1 у сорта Новосибирская 91 до 16,2 у Новосибирской 15, в 2003 г. от 13,4 у Обской 14 до 19,0 у Новосибирской 15 и в 2004 г. от 13,3 у линии ЛАД-927 до 20,7 % у сорта Новосибирская 29. Обращает на себя внимание, что скороспелый сорт Новосибирская 15 занимает лидирующее положение по содержанию белка, которое варьировало от 16,2 в 2001 г. до 20,2 в 2004 г. С одной стороны, высокое содержание белка в зерне скороспелого сорта Новосибирская 15, детерминировано генетически, а с другой, этот признак связан с тем, что для скороспелого сорта складываются более благоприятные условия для формирования зерна с повышенным содержанием белка.

Содержание клейковины в зерне сортов и селекционных линиях при конкурсном испытании существенно варьировало. В 1998 г. содержание клейковины варьировало от 25,8 у сорта Обская 14 до 39,7% у скороспелого сорта Новосибирская 15, в 1999 г. от 32,2 у сорта Обская 14 до 43,5% у линии Л 173(151/15), в 2000 г. - от 28,0 у сорта Обская 14 до 41,4% у сорта Новосибирская 15, в 2001 г. - от 27,2 у сорта Новосибирская 91 до 35,0% у сорта Новосибирская 15, в 2002 г. - от 27,4 у сорта Новосибирская 44 до 38,0% у сорта Новосибирская 15, в 2003 г. - от 27,0 у сорта Обская 14 до 37,5% у сорта Новосибирская 15 и в 2004 г. - от 25,9 у сорта Обская 14 до 41,5% у сорта Новосибирская 15. Сорт характеризуется стабильностью по признакам качества зерна. Здесь отчётливо проявляется генетическая детерминация содержания клейковины в зерне у разных генотипов. Несмотря на то, что условия вегетации оказывают модифицирующее влияние на содержание клейковины в зерне, наследственная особенность сортов и линий по этому признаку выявляется совершенно отчётливо.

Устойчивость к болезням. Лучшие по урожайности зерна сорта и линии на инфекционном фоне незначительно различаются по устойчивости к мучнистой росе и бурой ржавчине, но в то же время отдельные генотипы характеризуются устойчивостью к пыльной головне: сорта Новосибирская 22, Новосибирская 15, Новосибирская 29, Новосибирская 89, Памяти Вавенкова, линии Л 172(151/14), ЛАД-927, Л 93/2, Л 93/7 и др.

Таблица 7. Обобщённые данные по урожайности зерна и длине вегетационного периода у сортов и селекционных линий в конкурсном испытании, 1998 -2006 гг.

* Р < 0,05

Примечание: с 1998 г. по 2002 г. стандартом служил сорт Новосибирская 22, а с 2003 по 2006 г. сорт Новосибирская 15.

16 Характеристика новых сортов. В Сибирского НИИ растениеводства и селекции СО РАСХН почти тридцать лет под руководством академика П.Л. Гончарова реализуется широкомасштабная программа «Сибирская пшеница» по селекции мягкой яровой пшеницы. Создано и широко возделывается ряд сортов, характеризующихся высокой урожайностью и комплексом хозяйственно-ценных признаков. Сюда относятся такие сорта как Новосибирская 89, Обская 14, Баганская 93, Баганская 95, Новосибирская 22, Новосибирская 91, Новосибирская 29, Новосибирская 15, которые занимают в Сибири и других регионах Росси более 2 млн. гектаров посевной площади (Лубнин, Советов, 1999, 2005; Советов, 1999). Автор представляемой диссертационной работы принимает участие в селекционной программе по мягкой яровой пшенице, начиная с 1988 г. и является соавтором сортов: раннеспелых - Новосибирская 15, Памяти Вавенкова; среднераннего - Новосибирская 29.

Сорт Новосибирская 15 создан методом внутривидовой гибридизации и характеризуется сложной многоступенчатой родословной. Авторы: А.Н., Лубнин, Н.В., Вавенков, В.В., Советов, Ж.И. Бахарева, Н.И. Стёпочкина. Происхождение: [(Безенчукская 98 х Иртышанка 10⁴) х Тулунская 10] х Новосибирская 22. По своим морфологическим и биологическим признакам сорт резко выделяется своей однородностью и стабильностью. Среди раннеспелой группы сортов он характеризуется высоким потенциалом продуктивности. В конкурсном испытании за период с 1998 по 2006 гг. урожайность зерна варьировала от 20,5 до 28,9 ц/га, а в экологическом испытании на Новосибирском ГСУ в 2000 г. получено 50,5 ц/га, что на 5,0 ц/га больше, чем у стандарта. Это свидетельствует о высоком генетическом потенциале этого уникального сорта. При этом длина вегетационного периода варьирует в зависимости от условий вегетации, в первую очередь от водного и температурного режима, от 67 до 74 дней. При конкурсном испытании с 1998 г. по 2006 г. продолжительность вегетационного периода варьировала от 66 дней в 1999 г. до 81 дня в 2001 г. Сорт характеризуется высокой натурой зерна, которая в среднем составляет 774 г/л, что на 24 г/л выше, чем у стандарта. Средняя масса 1000 зёрен составляет 40,0 г. Что касается качества зерна, то следует особо подчеркнуть стабильность экспрессии содержания белка (18,4%) и клейковины (37,4%). По этим показателям зерно относится к первой группе (70 ед. ИДК). Средняя оценка силы муки составляет 446 е.а., что на 106 е.а. выше, чем у стандарта. Средний показатель объёма хлеба составляет 730 см³, а общая хлебопекарная оценка составляет 4,4 балла. Таким образом, по технологическим и хлебопекарным показателям зерно сорта Новосибирская 15 относится к категории сильных пшениц. При заражении растений на инфекционном фоне сорт характеризовался высокой устойчивостью к пыльной головне, средней устойчивостью к бурой ржавчине и мучнистой росе. Сорт толерантен к неблагоприятным факторам внешней среды, к таким факторам как засуха и жара, по которым он превосходит стандарт Новосибирскую 22. В 2003 г. сорт Новосибирская 15 регистрирован в Государственном реестре селекционных достижений. Сорт возделывается в 18 областях Российской Федерации, представленные шестью регионами. Занимаемая площадь посева на 2007 г. 220000 га.

Сорт Новосибирская 29 создан методом отдалённой межвидовой гибридизации с последующим индивидуальным отбором в расщепляющихся популяциях рекомбинантов с комплексом хозяйственно-ценных признаков. Авторы: П.Л. Гончаров, Н.В. Вавенков, А.Н. Лубнин, В.В.Советов. Происхождение: [(ППГ F₁ х Сонора 64) х Грекум 114] х Новосибирская 22. На всех этапах селекционного процесса отобранный рекомбинант превосходил стандарт по продуктивности и целому ряду признаков. По вегетационному периоду, который варьирует в зависимости от условий вегетации от 70 до 81 дня, сорт относится к среднеранней группе. Урожайность зерна в зависимости от метеорологических условий и технологии возделывания варьирует от 35,0 до 45,0 ц/га, а максимальная урожайность зерна составила 50,5 ц/га. При соответствующей технологии сорт способен реализовать ещё более высокую урожайность. Сорт относится к группе сильных пшениц. Среднее содержание белка в зерне составляет 16,9%, при 15,2% у стандарта, а содержание клейковины - 36,8%, тогда как у стандарта этот показатель составил 31,0%. Средний показатель по силе муки составляет 476 е.а., что на 133 е.а. выше, чем у стандарта. Средняя масса зерна составляет 35,4 г. Общая хлебопекарная оценка достаточно высокая и составляет 4,2 балла, что на 0,3 балла выше стандарта. На инфекционном фоне сорт характеризуется высокой устойчивостью к пыльной головне, средней устойчивостью к бурой ржавчине и мучнистой росе. Сорт регистрирован в Государственном реестре селекционных достижений, допущенных к использованию в 2003 г. Сорт Новосибирская 29 возделывается в 14 областях Российской Федерации, представленные пятью регионами. Площадь посева на 2007 г. 540000 га.

Сорт Памяти Вавенкова создан методом внутривидовой гибридизации с последующим индивидуальным отбором {[(Finella х Бирюсинка) х LA 296] х Тулун 12}. Авторы: А.Н. Лубнин, В.В. Советов, П.Л. Гончаров, Н.В. Вавенков, Г.П. Карловец, С.А. Минина. Разновидность лютесценс. Продолжительность вегетационного периода 70-80 дней. Максимальная урожайность зерна составила 50 ц/га. По качеству зерна относится к группе сильных пшениц. Среднее содержание белка около 17%, клейковины - 36,5%. Средний показатель силы муки составляет 520 е.а. Средняя масса 1000 зёрен составляет 38,0 г. Общая хлебопекарная оценка 4,4 балла. Объём хлеба 520 см³/100 г муки. Сорт характеризуется высокой устойчивостью к полеганию и пыльной головне, средней устойчивостью к бурой ржавчине и мучнистой росе. Сорт регистрирован в Государственном реестре селекционных достижений, допущенных к использованию в 2008 г.

Сорт Новосибирская 44 создан методом внутривидовой гибридизации с последующим индивидуальным отбором {[(Безенчукская 98 х Скала³) х Иртышанка 10] х Новосибирская 22}. Авторы: А.Н. Лубнин, В.В. Советов, П.Л. Гончаров, Ю.А. Христов, Ж.И. Бахарева, Э.И. Лангольф, Н.Д. Дудкина. Разновидность лютесценс. Продолжительность вегетационного периода 76-84 дня. Максимальная урожайность зерна составила 55,0 ц/га. Среднее содержание белка 16%, клейковины - 30%. Средний показатель силы муки составляет 500 е.а. Средняя масса 1000 зёрен составляет 37,5 г, общая хлебопекарная оценка - 4,2 балла. Объём хлеба 550 см³/100 г муки. Сорт характеризуется устойчивостью к полеганию и мучнистой росе, слабо поражается пыльной головне. Характеризуется высокой устойчивостью к бурой ржавчине. Сорт проходит Государственное испытание с 2005 г.

Сорт Лубнинка создан методом внутривидовой гибридизации с последующим индивидуальным отбором (Кантегирская 89 х Новосибирская 44). Авторы: А.Н. Лубнин, В.В. Советов, П.Л. Гончаров, Н.Д. Дудкина, Г.П. Карловец, С.А. Минина. Разновидность лютесценс. Продолжительность вегетационного периода 75-83 дня. Максимальная урожайность зерна составила 60,0 ц/га. Среднее содержание белка 15%, клейковины - 30%. Средний показатель силы муки составляет 620 е.а. Средняя масса 1000 зёрен составляет 44,0 г, общая хлебопекарная оценка - 4,0 балла. Объём хлеба 500 см³/100 г муки. Натура зерна 800 г/л. Сорт характеризуется высокой устойчивостью к бурой ржавчине, слабо поражается пыльной головнёй. Сорт проходит Государственное испытание с 2006 г.

Многолетнее изучение созданного нового селекционного материала мягкой яровой пшеницы позволяет сделать следующие выводы:

1. По полевой всхожести доля генотипической изменчивости в общем фенотипическом варьировании признака колебалась от 79% в 2004 г. до 96% в 2002 г., что свидетельствует о значительном наследственном разнообразии селекционного материала по этому важному признаку. Максимальное выражение признака наблюдалось в 1999 г. у линии ЛАД-927, у которой число всходов на 1 м² составило 560. Стандарт превзошли в 1999 г. линия ЛАН-1189 на 19,5%, в 2000 г. линии 172(151/14) на 15,4, Л 86/9 на 14,5%, в 2004 г. - линия 1529 на 17,1%, в 2006 г. на 22,7% Новосибирская 91.

2. По числу продуктивных стеблей на 1 м² доля генотипической изменчивости в общем фенотипическом варьировании признака колебалась от 76 % в 2003 г. до 86 % в 2002 г., что говорит о существенном наследственном разнообразии селекционного материала по признаку, тесно связанному с продуктивностью сорта. Наиболее высоким продуктивным стеблестоем характеризовалась новая линия ЛАД-927, которая превзошла стандарт на 13,3 %. Коэффициент корреляции между числом всходов и продуктивным стеблестоем составил 0,833.

3. По озернённости колоса доля генотипической изменчивости в общем фенотипическом варьировании признака колебалась от 46% в 2002 г. до 91% в 1999 г. Среднее число зёрен в колосе у стандарта варьировало от 19,1 в 2001 г. до 28,3 в 1998 г., а групповые средние по всем линиям и сортам - от 23,3 в 1999 г. до 30,0 в 2002 г. Максимальная выраженность признака наблюдалась в 2002 г. у сорта Новосибирская 91, когда среднее число зёрен в колосе составило 42,7, что на 16,2 зёрен, или на 61% больше, чем у стандарта - сорта Новосибирская 22. Значительно превосходили стандарт по озернённости колоса новые селекционные линии Л 95/8, Л 93/7, Л 1530.

4. По крупности зерна доля генотипической изменчивости в общем фенотипическом варьировании признака колебалась от 75% в 1999 г. до 89% в 2001 г., что свидетельствует о значительном наследственном разнообразии нового селекционного материала по массе 1000 зёрен. Среднее значение признака у стандарта варьировало от 25,4 в 1999 г. до 40,2 г в 2000 г., а групповая средняя по всем линиям и сортам от 30,2 в 1999 г. до 41,0 г в 2006 г. Существенно превысили стандарт по массе 1000 зёрен новые линии Л 876, Л 1570, Л 1532, Л 1533.

5. По продуктивности колоса доля генотипической изменчивости в общем фенотипическом варьировании признака колебалась от 75 % в 2000 г. до 85 % в 2004 г., что свидетельствует о существенном наследственном разнообразии нового селекционного материала по продуктивности колоса. Средняя масса зерна колоса у стандарта варьировала от 0,64 в 1999 г. до 1,19 г в 2000 г., а групповая средняя по всем сортам и линиям - от 0,73 в 1999 г. до 1,17 г в 2006 г. Самый продуктивный колос формировала линия Л 1533 в 2006 г. Существенно превысили стандарт новые селекционные линии ЛАД-927, 173(151/15), Л 93/7, Л 95/8, Л 86/9 и др.