Способ селекции кукурузы

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 16553Н 1/04 53)5 А 01 БРЕТЕН АН ельскому хои. Цель споти процесса гетационноых и других риды и из их азуют озеравного и павыделение енном посея ака В,Л. а гиб 2-14 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИС ИЕ И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) СПОСОБ СЕЛЕКЦИИ КУКУРУЗЫ Изобретение относится к сельскому хозяйству, 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 тестерные 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 пасынкообразование 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 ВИР 14300,(57) Изобретение относится к с зяйству, в частности к селекци соба - повышение эффективнос селекции за счет сокращения ве го периода. Методом тестерн схем скрещивания создают гиб числа отбирают те, которые обр ненные початки на вершине гл сынковых стеблей. При этом форм осуществляют при разреж ве полученных гибридов. 5 табл ВИР 14650 х 14299, 12771 х А 188, А 193 х СРЯ 7038 и др. растений с пасынками было з 5,8 - 8,0;6, а остальные оставались односте- у) 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 по атков и растения только 2-3 комбинаций имеют верхушечныеа початки.В посевных 1986-1987 гг. изучение па 1 сынков и початкообразования было расширено, Установлено, что 20 оь гибридов совсем не образуют пасынков и, следовательно, у них не могут появляться верхушеч ные початки. В эту категорию вошли 1 гибриды; Воронежский 3, Днепровский 141, Буковинский 35, Коллективный 210, Од 200, КОД 216, Код 217, Од 199 МВ, 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 них5 10 15 20 25 30 35 45 5055 лишь единицы несут верхушечные деформированные початки,В эти же годы пытались вызвать пасынко- и початкообразование 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 иэ 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 пасынко- 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 ЧЧ 401, А 2 Г вообще не образуют початков на вершине пасынковых стеблей. На пасынках у линий А 228, ТА 721, Р 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 ЧЧ 401, А 2 Г, 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 пасынко- и початкообразование у потомства.В комбинации (Ер х КЕ 14) х А 2 Г более четверти растений склонны к образованию верхушечных початков на пасынковых стеблях. Тот же простой межлинейный гибрид при опылении его линией А 188 дает уже 44)ь растений с озерненными початками напасынках. На высоком уровне описываемыи тип урожая формируется при включении всхемы скрещиваний самоопыленной линии ЧЧ 401, В двойном межлинейном гибриде (Рх Ер 1) х (Од 8 х ЧЧ 401) (доза ядерного материала каждой из родительских форм 257 ь) носителями верхушечных початков на пасынках являются 300 ь растений. У тройного межлинейного гибрида (Л 190 х хМа 2157) х ЧЧ 401 (доза каждого из родителей 33 ф) растений с верхушечными початками 550, а у гибридов с сочетанием родительских форм (ЧЧ 401 х А 2 Г) х А 188 этот показатель увеличивался до 75 - 80Таким образом, хотя сами родительскиеформы (линии) практически не способны ккущению и не дают урожая зерна на верхушках стеблей, они в результате объединения наследственного материала сообщают потомству способность формировать урожай зерна в верхушечных початках. Созреваниезерна у всех этих гибридов наступает на 15-25 дней раньше. чем в початках, расположенных в средней части стеблей, что иявляется доказательством генетического происхождения признака образования озерненных початков на верхушках пасынковых и центрального стеблей,Гибрид (ЧЧ 401 х А 2 Г) х А 188 образует растения высотой до 160-170 см, стебель и пасынки средней толщины, не полегают, листья широкие и длинные. Устойчивость кпузырчатой головне высокая. Верхушечные 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 правильную цилиндрическую форму, хорошо озернены, сохраняют вертикальное положение вплоть до уборки урожая. Початки большинства из них целиком покрыты обвертками из4-6 листьев, 10-15 имеют короткие обвертки и поэтому зерно верхней части початка35 40 45 50 55 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, Данные о структуре урожая зерна на верхушечных початках трехлинейного гибрида кукурузы (О/401 х А 2 Г) 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 целесообразность использования генетической детерминации для изменения архитектоники и расположения органов плодоношения кукурузы. В течение двух лет проверяли всхожесть семян с верхушечных початков. Она колебалась у разных линий от 80 до 95;. Таким образом, способность линий и сортов кукурузы к пасынкообраэованию и трансформации верхушечной точки роста главного стебля и пасынков в репродуктивный орган, т,е. в початок, детерминируется генетическим потенциалом и при подборе соответствующих родительских форм и соблюдении определенной последовательности включения их в гибридизацию является эффективным направлением селекции кукурузы на скороспелость в районах с дефицитом тепла и солнечной инсоляции. Початки кукурузы, которые формируются 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. 5 10 15 20 25 30 Современные самоопыленные линии идругие родительские формы гибридов кукурузы вследствие постоянной селекции их наодностебельность независимо от климатических условий кукурузосеяния снизили иливовсе утратили склонность к пасынкообразованию и, следовательно, формированиюпочатков на вершине стеблей. Из 150 изученных самоопыленных линий выделенотолько 15 линий, у которых 2,5 - 2,0 растений при посеве не гуще 40-42 тыс./га даютпо 1-2 пасынковых стеблях.Початкообразование на вершинах пасынковых стеблей гибридных растений кукурузы обусловлено причинамигенетического порядка, При объединениигеномного материала определенных родительских форм количество растений с верхушечными початками на пасынковых ицентральном стеблях возрастает до 80 . ачисло зерен в початках - до 140 в 1-210 идаже 312 шт.Повышенную ценность в качестве генетических доноров верхушечного початкообразования имеют самоопыленные линииЧЧ 401, А 2 Г, А 188, с участием которых получен гибрид, дающий 75 ц/га сухого зерна.Перспективным направлением селекции кукурузы на скороспелость в районах сограниченным количеством тепла являетсясоздание 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, которыедают потомство с верхушечными початкамина пасынковых или главном, или на том идругом стеблях.При селекции тройных межлинейныхгибридов к ним методом тестерных с (рещиваний подбирают опылитель, дающий в потомстве верхушечные початки. Средигибридов от парных, тройных или двойныхмежлинейных скрещиваний отбирают растения с верхушечными початками. при этомотбор растений осуществляют при разреженном посеве. Отобранные растения вовремя цветения переопыляют под изоляторами между собой.Потомство растений с верхушечными початками в последующих поколениях высеваютна изолированной площадке, Методическиеотборы на закрепление данного признака проводят в течение ряда поколений,Формула изобретения Способ селекции кукурузы, включающий получение межлинейных гибридов и1655387 исходных форм выделяют гибриды, которые образуют озерненные початки на вершине главного и пасынковых стеблей, при этом выделение форм осуществляют при разре женном посеве полученных гибридов,Таблица 1 Гибриды УчтенДата появления па- сынков Всего Дата со- Дата созрева- зревания нияМасса ные растения, шт пасынков, шт,верху- шечнопочатка со средней часверхушечных го початка, початти ков 100 4 (0,04) 10 0,1 12.Х 25. Х 130 100 25.Ч 168 1,7 15 (0,08) 10.Х 30. Х 70 100 25.Ч 140 14 8 005 5,Х 25.Х 63 Таблица 2 выделение среди них при посеве исходных форм, о т л и ч а ю щи й с я тем, что, с целью повышения эффективности процесса селекции эа счет сокращения вегетационного периода получаемых форм, в качестве Буковинский(контрольный), без удаления центральногостебля Буковинскийс удаленным центральным стеблемКод 216 с удаленным центальным стеблем Число пасынков на одном растении, шт Стебли с верху- шечными початками, шт1655387 Таблица Всего зеГибриды Количество исследованных растений, шт Масса зерна с верхушечных початков,Растения с верхушечными початками, щт.Длина почата. см рен в початке, шт,5 (25) 8 (44) 6 (27) 6 (30) 11 (50) 10 (50) 10 (55) 14 (70) 16 (80) 15 (75) 16 80 Таблица Количест- Количество рядов во зерензерен в Ряду,шт,Масса Длина поверхнего чатка, см початка сзерном, г Урожай сухого зерна срастения,Всего зерен в початке, шт. Урожай вц/га при густоте42 тыс/га Масса сухого зерна с верхушечных початков, г 30 30 30 35 40 50 50 60 60 60 65 65 70 70 70 70 130 130 110 130 8 9 10 10 9 12 12 14 10 14 9 12 13 12 10 14 16 16 14 12 8 10 10 12 12 12 12 14 12 12 14 12 12 10 10 12 16 14 16 12 20 18 23 19 23 20 18 20 20 20 18 12 14 16 16 16 20 20 28 18 24 16 20 20 20 22 24 28 28 26 28 96 140 160 192 192 240 240 392 216 288 224 240 240 200 220 288 448 392 416 336 80 95 96 110 90 110 81 110 75 82 25 28 33 35 30 45 45 40 50 50 50 55 60 65 65 60 115 110 110 110 13 12 15 15 17 13 13 10 12 12 13 150 153 158 .160 160 180 180 172 190 190 190 200 205 205 205 200 215 205 210 210 190 140 210 270 276 180 312 220 192 170 180 60,0 61,2 . 63.2 64,0 64,0 72,0 72,0 70,0 76,0 76,0 76,0 80,0 82.0 82,0 82,0 82,0 86,0 82,0 84,0 84,01655387 12 Таблица 5 Составитель Е. ШкрадюкРедактор Н. Лазаренко Техред М.Моргентал Корректор В. Гирняк Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул, Гагарина, 101 Заказ 2004 Тираж 371 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва. Ж, Раушская наб., 4/5