Способ создания исходного материала кукурузы в селекции на скороспелость

)5 А ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ельский логия с особеннох нечерноа в новых НОГО КЦИИ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Куперман Ф.М. В кн, Фирастений. - МГУ, 1965, Т, 5.Балюра В.И. Биологическсти селекции кукурузы в райоземной зоны. - В сб.; Кукуррайонах. М., 1955, с. 45-82.(54) СПОСОБ СОЗДАНИЯ ИСХОТЕРИАЛА КУКУРУЗЫ В СЕЛСКОРОСПЕЛОСТЬ Изобретение относится к способам селекции кукурузы на скороспелость, преимущественно для создания скороспелых и ультраранних гибридов силосного назначения с групповой или комплексной устойчивостью к вредным организмам.Известен способ, согласно которому на величину периода всходы-цветение влияет не столько продолжительность светового периода, сколько температурные условия и увеличение продолжительности светового дня не может служить препятствием для продвижения кукурузы на север. Сорт Миннесота 13 экстра развивается на длинном дне(до 18 ч) также быстро, как и на коротком при 18,9 - 21,4"С. Дается анализ реакции на фотопериод у гетерозиготных организмов (сорта, гибриды), т. е. конечного продукта селекции, Генотипические реакции на фото- период у гомозиготных организмов (линий) не изучаются и возможности сокращения(57) Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к селекции кукурузы на скороспелость. Цель изобретения - повышение эффективности способа за счет создания исходного материала для зон с короткимбезморозным периодом. Для этого формы кукурузы выращивают в естественных условиях на фоне длинного дня, Причем в качестве родительских используют формы, зацветающие при равной или меньшей сумме эффективных температур, чем на коротком дне. Проводят скрещивание. Из полученных гибридных популяций отбирают линии с укороченным периодом всходы - цветения, 5 табл. периода всходы-цветение за счет отбора фотопериодически нейтральных на длинном дне линий с целью последующего их скрещивания не исследуются. Не изучается морфогенез сортов и гибридов в связи с Я проблемой отбора генотипов с групповой и К) комплексной устойчивостью к вредным организмам и пригодностью их для семеноводства в зонах с коротким днем и высокой вредностойкостью болезней и вредителей,Указанные недостатки устраняются изобретением, поскольку становится возможным идентифицировать тип реакции линий на фон испытания, сходный фону(длина дня, температура, спектральный состав света, осадки и т. д.) предполагаемого районирования, например целевое создание линий адаптированных к условиям Ленинградской и Новгородской областей. Наиболее близким к предлагаемому является способ селекции сорго на скороспелость, Общим для10 15 20 25 30 35 Цель изобретения - повышение эффективности отбора за счет возможности создания исходного материала для зон с коротким безморозным периодом,Поставленная цель достигается тем, что согласно способу отбора фотопериодически нейтральные линии кукурузы выявляют на длинном дне в зонах с пониженным температурным фоном, оказывающим дифференцирующее влияние на прояление холодовыносливости. Это позволяет оценить эффект взаимодействия длинного дня и температур на скорость прохождения линиями 1-И этапов органогенеза, определяющих наступление. сроков цветения и отбирать те линии, которые отличаются не только высокой скоростью морфогенеза, но и накопления биомассы, Аналогичная оценка на коротком дне дает возможность отобрать линии, имеющие наиболее короткий период всходы-цветение и достаточную биомассу для использования их в качестве родительских форм гибридов в программах скрещиваний. 40 45 50 55 прототипа и предлагаемого решения является отбор форм с нейтральной фотопериодической реакцией. Различные образцы сорго. выращивают в одной зоне в течение20 - 25 дней с момента всходов на коротком(10 ч) дне и отбирают те из них, у которыхпродолжительность периода всходы-цветение не изменяются и на длинном 16-часовом дне, Возможность взаимодействия длинного дня и температур планируемой зоны районирования (Северо-Западная зона РСФСР) и выделения фотопериодически нейтральных форм у сорго не рассматривается.Предлагаемый способ создания исходного материала кукурузы в селекции на скороспелость(также как и сорго, относящейся к растениям короткого дня) снимает указанное ограничение благодаря проведению отбора линий на длинном (18 - 19 ч) дне вусловиях естественных дневных, ночных температур и длине дня, определяющих норму реакции генотипов именно на длинный день, т. е. по генотипической экспрессии признака у гомозигот, Кроме того, предлагаемый способ предусматривает проведение параллельного отбора на коротком дне (Краснодарский край) и длинном (Ленинградская область) и позволяет выявить скороспелые линии, ценные не только для дальнейшей селекции, но благодаря устойчивости к стеблевым гнилям, пригодные для семеноводства, сосредоточенного преимущественно в южных зонах кукурузосеяния,Одновременная оценка и отбор в двух зонах позволяет отобрать на длинном дне линии, переходящие к цветению при накоплении меньшей суммы эффективных температур и отличающиеся накоплением достаточно высокой биомассы; отбраковывать на длинном дне линии имеющие высокую скорость морфогенеза, но небольшую биомассу (30 - 40 см высоты вместе с метелкой); провести в этом же полевом сезоне проверочные скрещивания лучших линий, выделившихся в зоне с длинным днем, т. е. вести целенаправленную экологическую селекцию,Основным отличием предлагаемого изобретения от известного способа является отбор для гибридизации родительских форм с необходимыми признаками на фоне длинного дня, зацветающие при равной или меньшей сумме температур, чем на коротком дне. Это позволяет в условиях длинного дня и пониженных температур отобрать для дальнейшей селекции среди полученных гибридов формы с укороченным периодом всходы-цветение.П р и м е р 1. В год недобора. суммы эффективных температур от нормы (1987), соответствующие отставанию в 14 - 20 дней, было установлено (табл. 1), что влияние длины дня (18 - 19 ч в Ленинградской области) в период прохождения кукурузой 1 НЧ этапов органогенеза трансформируется различно: а) у одних линий и гибридов имеет место быстрый морфогенез, но медленный рост (высота растений 15 - 50 см); б) для других характерен быстрый морфогенез биомассы (70 - 140 см),Это показало неоднозначность влияния длинного дня на морфогенез линий, отнесенных к одной группе спелости на коротком дне (Краснодар), и позволило вести браковку форм, у которых процесс развития не сопровождается накоплением необходимой биомассы, что особенно важно для гибридных комбинаций - продукта непосредственного возделывания в производстве. Проведение такой браковки в Краснодарском крае не представляется возможным, поскольку такие контрастные различия там не проявляются.П р и м е р 2. Вначале высеивают гомозиготные линии в Краснодарском крае, а месяц спустя - в Ленинградской области (в оптимальные для обеих зон сроки) на провокационных инвазионных и инфекционных фонах, В такой же последовательности отмечают даты массовых всходов и оценивают линии на устойчивость к кукурузному мотыльку в условиях короткого, а шведской мухе - длинного дня.На основе полученной информации составляли программы скрещиваний для Краснодарского края, а с учетом скороспелости линий в Ленинградской области -для Северо-Западной зоны, где привлекали в скрещивании наиболее скороспелые и высокорослые линии, Полученную совокупную информацию дополняли данными по устойчивости к головневым грибам и стеблевым гнилям (наиболее вредоносным на Северном Кавказе) и использовали для окончательного отбора наиболее ценных для двух зон линий и изучения их комбинационной способности.Климатические параметры двух зон таковы: длина дня и среднемесячные температуры в период всходы-цветение (май-июнь) на КОС ВИР соответственно 14 - 15 ч и 17 - 20,4 в Ленинградской области (июнь-июль) соответственно 18 - 19 ч непрерывного освещения и 4-5 ч досветки рассеянным светом белых ночей и 16,8 - 15,1 С.Анализ данных табл, 2 показывает, что различия в продолжительности периода всходы-цветение достоверны для 13 линий, при этом у 6 из них длительность периода сокращается, а у 7 увеличивается. Быстрое появление всходов у всех линий (через 7 дней) не позволяют отнести задержку цветения у линий ЗУ 50/9 на 11 дней за счет температурного фактора, что дает основания для отнесения ее к типично короткодневным формам, тогда как линии ЛВ 4-1, ЛВ 17-1, Л 290 напротив с положительной реакцией на фотопериод, При достаточно высокой для роста и развития температуре в Ленинградской области длинный день служит фоном для отбора наиболее скороспелых линий, из 14 линий, отнесенных на КОС ВИР, к группе среднеранних (58 - 62 дня до цветения), линия Л 29 на длинном дне переходит в скороспелую; а ЛВ 4 - 1 из средне- спелой - в среднераннюю.Различия в сумме эффективных температур, обусловленные взаимодействием генотип-среда, достигают 173 С, что не исключает возможности использования среднеспелых линий в программах селекции на скороспелость.Определение устойчивости к вредным организмам (табл. 3) показало, что из трех фотопериодически нейтральных линий (ЛВ 4-1, Л В 17-1, Л 290) только Л В 17-1 умеренно устойчива к стеблевым гнилям в зоне семеноводства (КОС ВИР) и может использоваться в качестве материнской формы, две другие - в качестве отцовской. В качестве материнской формы могут быть также использованы комплексно устойчивые раннеспелые линии ЛВ 1 и Л 288 А, а отцовской 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55- ЛВ 21, Л 203, Ом 255 - линии с групповой устойчивостью к вредным организмам.Сокращение периода всходы-цветение початков позволило скороспелым линиям ЛВ 1, ЛВ 17-1, ЛВ 29 накопить 40,6 - 42,8сухого вещества в зерне и массу зерна с растения 51,3 - 94,8 г, благодаря тому, что фотосинтез, формирование завязей и налив зерна происходит при более благоприятных температурах (табл. 4).Полученные с участием отобранных в 1988 г. линий простые гибриды (табл. 5) оценивались по скороспелости в различных экологогеографических зонах (табл. 5). Результаты изучения показали, что различия, обусловленные взаимодействием генотип- среда, достигают 5 дней, а по отношению к районированным и лучшим зарубежным гибридам 1-6 дней.Научно-техническими преимуществами предлагаемого способа селекции являются возможность разделения гомозиготных линий на генотипы типично короткого дня, и фотопериодически нейтральные с целью формирования генофонда для экологически обоснованной селекции на скороспелость; раскрытие резервов фонотипической изменчивости по скороспелости и другим хозяйственно-ценным признакам; сокращение сроков создания ультраранних гибридов с комплексной и групповой устойчивостью к вредным организмам и технологичным семеноводствам; возможность дальнейшего продвижения гибридов в зоны с коротким безморозным периодом и повышения сбора сухого вещества корма путем замены среднеранних гибридов скороспелыми и ультраранними.Полученные согласно предлагаемому способу селекции простые гибриды (ЛВ 21. х Л В 17-1 и Л 280-1 х Б 244 зТМ) зацветают на 5 дней раньше, чем в Краснодарском крае и на 1 - 6 дня раньше, чем районированный в Ленинградской области отечественный гибрид Коллективный 100 ТВ и лучший гибрид зарубежной селекции Нордика.Формула изобретения Способ создания исходного материала кукурузы в селекции на скороспелость, включающий выращивание в. естественных условиях на фоне короткого дня, скрещивание фотопериодически нейтральных родительских форм и отбор из гибридных популяций линий с необходимыми свойствами, отл и ч а ю щи йся тем, что, с целью повышения эффективности способа путем создания исходного материала для зон с коротким безморозным периодом, дополнительно проводят выращивание форм кукурузы в естественных условиях на фоне1729336 длинного дня, для скрещивания используют родительские формы, зацветающие при равной или меньшей сумме эффективных Таблица Сумма эффективн. температур необх. для перехоа к ветению Различия обусловлен. взаимод, ге- нотип-среоС Различия обусловленные взаимод. ге н о- тип-среда родолжительность пе иода всходы-цветение тер ИЗ В КОС ВИР 500 580 674 604 60 59 63 58 65 54 56 66 76 173 146 10 4 87 00 40 00 3 1 63" 47 50 54 52 121 64 60 00 27 66 74 406 501 457 480 10 11 0 1,7 52 0,2Р,О 61 ие. Долгота дня на Северном Кавказе и Ленинградской области в перие, равная соответственно 14-15 и 19-18 часов. Приме - цвете ЛВ 4-1ЛВ 17-1ЛВ 19ЛВ 21ЛВ 29Л 198-1Л 203Л 280-1Л 280-2Л 280-3Л 282Л 283-6Л 288-АЛ 290ЗУ 50/9Ом 255В среднем температур, чем на коротком дне, скрещивают и из гибридных популяций отбирают линии с укороченным периодом всходы-цветение.5 Таблица 1 458 506 434 443 521 475 487 506 497 4971729336 10 Таблица 3 Ленинградская обл,Краснодарский край Материал Пузырчат, го- Кукурузныйловня мотылек Стеблевые Пыльная гологнили вня Шведская муха Примечание: У-устойчивость; УУ-умеренная устойчивость; УВ-умеренная восприимчивость; В-восприимчивость,Таблица 4 Примечание. На 15 сентября - дату перехода среднесуточных температур через ",0градусную отметку. ЛВ 1ЛВ 4ЛВ 4-1ЛВ 17-1ЛВ 19ЛВ 21ЛВ 29Л 198-1Л 203Л 280-1Л 280-2Л 280-3Л 282Л 283-6Л 288 АЛ 290ЗУ 50/9ОМ 255 У УУ УУ У УВ УУ УУ УВ УУ УУ УУ УВ УУ УУ УУ УУ УВ УУ У УВ УВ УУ У УУ У У У УУ УУ УУ УУ УУ УУ УВ УВ УУ У У У У У УВ УУ УУ У У У У У У У УУ У У У У У УУ У У У У УУ У У У У У У У У У У У У У. У УУ УУ УУ У У У У У ,УУ УУ УУ УВ УВ1729336 12 Таблица 5 Различия обусловленные взаимодейств. генотип-среда, дн Продолжительность периода всхоы- ветение, н Комбинации скрещиваний КОС ВИР ВИЗР 10 15 Составитель Н,ТуровскаяРедактор А.Долинич Техред М,Моргентал Корректор О.Ципле Заказ 1448 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 ЛВ 21 ЛВ 17-1Л 282 ЛВ 21Л 280 3 ЛВ 21Л 280-3 Со 125Л 280-1 Б 244 зТМЛ 280-1 Р 7Л 280-1 Ом 115Л 203 Б 237 зТМЛ 288 А Р 7Л 288 А Б 244 зТМОм 255 ЛВ 17-1Нордика - стэнд.Коллективный 96 ТВ - станд.Коллективный 100 ТВ - станд,60 60 56 63 62 59 60 60 62 62 66 58 58 63 55 58 56 60 57 62 60 57 60 60 63 58 58 61