Анотация. 
Комбинационная способность раннеспелых самоопыленных линий кукурузы и тестеров в системе топкроссных скрещиваний

Ценность исходного материала для селекции на гетерозис определяется, прежде всего, комбинационной способностью по основным хозяйственно — ценным признакам. Оценена комбинационная способность по признаку «урожайность зерна» у 14 новых раннеспелых самоопыленных линий кукурузы и трех тестеров в системе топкроссных скрещиваний. Установлено влияние условий года на изменчивость оценок комбинационной способности. Выделены новые самоопыленные линии кукурузы СП 165 и СП 175, характеризующиеся стабильностью высоких оценок эффектов ОКС (gi) в различные годы. Новая самоопыленная линия СП 167 имела высокие вариансы СКС (д2si). Изменчивостью оценок эффектов ОКС характеризовались новые линии СП 161, СП 163, СП 167 и СП 174. Они отнесены к первому или второму рангу по ОКС, в зависимости от года проведения исследований. Изменчивостью варианс СКС (от низких до высоких) отличались линии: СП 163, СП 164, СП 170, СП 171 и СП 173. Высокопродуктивные тесткроссные гибриды: Мадонна М Ч СП 165 (4,88 т/га), Мадонна М Ч СП 171 (4,85 т/га), Мадонна М Ч СП 167 (4,80 т/га), Т 7 М Ч СП 165 (4,78 т/га), получены на основе самоопыленных линий со стабильно высокими значениями ОКС и СКС Ключевые слова: КУКУРУЗА, САМООПЫЛЕННЫЕ ЛИНИИ, ТЕСТКРОССНЫЕ ГИБРИДЫ, КОМБИНАЦИОННАЯ СПОСОБНОСТЬ, ЭФФЕКТЫ ОКС, ВАРИАНСЫ СКС.

The value of the initial material for selection for heterosis is primarily defined by the combining ability in respect to the main economically valuable characteristics. Combining ability with respect to «grain productivity» has been studied among fourteen self-pollinated lines of maize of early ripening and three testers in the system of hybrid combinations. We have proved that weather conditions have an influence on the variability of the estimates of the combining ability. We have identified the new self-pollinated lines of maize SP 165 and SP 175, which are characterized by invariably high evaluations in the effects of GCA (gi) in different years. The new self-pollinated line SP 167 has got high variants of SCA (д2si). The new lines SP 161, SP 163, SP 167 and SP 174 have been characterized by the variability of the evaluations in the effects of GCA. They are related to the first or second rank in respect of GCA, depending on the year of the conducted evaluation. These are SP 163, SP 164, SP 170, SP 171 and SP 173 that have differed by their variability of the variants of SCA (from the low variants to the high ones). The highly productive testcross hybrids: Madonna M Ч SP 165 (4.88 t / ha), Madonna M Ч SP 171 (4.85 t / ha), Madonna M Ч SP 167 (4.80 t / ha), T 7M Ч SP 165 (4.78 t / ha) have been obtained based on the self-pollinated lines having invariably high figures of GCA and SCA.

Keywords: MAIZE, SELF — POLLINATED LINES, TEST-SCROSS HYBRIDS, COMBINING, ABILITY, EFFECTS OF GCA, VARIANTS OF SCA.

Введение

. Успех в селекционной работе в значительной степени зависит от исходного материала. Наличие высоких значений ценных признаков у исходного материала не гарантирует проявления их в потомстве. Для выделения наиболее ценных генотипов, отличающихся высокой степенью экспрессии высоких значений признаков в гибридном потомстве необходимо проводить оценку комбинационной способности. Наибольший практический интерес при селекции на гетерозис представляет оценка комбинационной способности по признаку «урожайность зерна».

Под термином «комбинационная способность» понимается способность линии давать при скрещивании с другими линиями, простыми гибридами или сортами гетерозисное потомство, обладающее повышенной жизнеспособностью и урожайностью. В практике оценки комбинационной способности исходного материала применяется, в основном, четыре метода скрещиваний: диалельное, топкросс, поликросс и свободное опыление [1]. Различаются схемы полных и неполных диалельных и топкроссных скрещиваний. В гетерозисной селекции кукурузы исследователи отдают предпочтение методу топкросса, основному на системе скрещиваний изучаемых линий с несколькими тестерами.

Следует разделять понятие комбинационной способности на два вида — общую (ОКС) и специфическую (СКС). ОКС представляет собой среднюю величину признака, которая наблюдается по всем гибридным комбинациям с участием изучаемых линий. СКС отражает отклонение признака у той или иной конкретной комбинации от средней величины.

По сведениям В. С. Сотченко [2], отдельные линии значительно реагируют на изменение внешних факторов среды. При этом наблюдаются отличия в оценке общей и специфической комбинационной способности. Поэтому необходимо анализировать взаимодействие комбинационной способности с условиями окружающей среды.

Наиболее ценными являются генотипы, сочетающие высокие значения общей и специфической комбинационной способности и отличающиеся стабильностью высоких оценок в различных условиях внешней среды [3], [4].

Цель наших исследований — изучение общей и специфической комбинационной способности новых раннеспелых самоопыленных линий кукурузы и тестеров для выделения образцов представляющих ценность в селекции. Для этого необходимо выполнение следующих задач: скрещивание самоопыленных линий с тестерами, изучение тесткроссных гибридов по урожайности зерна, оценка и ранжирование линий по общей и специфической комбинационной способности, анализ изменчивости оценок комбинационной способности в зависимости от условий внешней среды.

Материалы и методы. Исходный материалом для проведения исследования послужили 14 новых раннеспелых самоопыленных линии кукурузы (I₅), созданные во Всероссийском НИИ зерновых культур:, СП 161, СП 162, СП 163, СП 164, СП 165, СП 166, СП 167, СП 168, СП 169, СП 170, СП 171, СП 172, СП 173, СП 174. В качестве стандарта использована раннеспелая линия из мировой коллекции Бг 1081.

Для проведения скрещиваний в качестве тестеров подобраны простые раннеспелые гибриды кукурузы: Мадонна М, Т 6 М и Т 7 М, которые созданы во Всероссийском НИИ кукурузы и были получены при обмене исходным материалом. урожайность зерно кукуруза В 2013 году от скрещивания линий с тестерами получено 45 раннеспелых гибридов кукурузы, которые в 2014 — 2015 годах изучены по урожайности зерна.

Комбинационная способность линий и тестеров по признаку «урожайность зерна» определена методом полных топкроссов [5]. Нами вычислены оценки эффектов СКС, которые можно использовать для определения специфической комбинационной способности линий в конкретной гибридной комбинации. Однако, следуя рекомендациям Грифинга [6], для выявления среди изучаемого набора линий, в среднем с высокой или низкой специфической комбинационной способностью, вычислена для каждой линии дисперсия (варианса) на основе эффектов СКС.

Используя наименьшую существенную разность самоопыленные линии кукурузы ранжированы по ОКС: к первому рангу отнесены линии с высокой ОКС, по второму — со средней и к третьему с низкой ОКС. Сопоставляя вариансы со средней вариансой самоопыленные линии ранжированы по СКС: к первому рангу отнесены линии с высокой, а ко второму с низкой СКС.

Годы изучения тесткроссных гибридов оказались различными по метеоусловиям. В целом 2014 год следует считать неблагоприятным для роста и развития растений кукурузы: почвенная и воздушная засуха сочеталась с высокой температурой воздуха (40 ° С), относительная влажность воздуха снижалась менее 25%, отмечались суховейные явления. В 2015 году в целом условия сложились благоприятно для роста и развития растений. За период вегетации выпало 230,7 мм атмосферных осадков (115% к среднемноголетней нормы), засушливые явления отмечались только в конце вегетации растений кукурузы. Контрастность лет проведения эксперимента позволили выявить изменчивость оценок комбинационной способности в зависимости от условий внешней среды.

Результаты. Тесткроссные гибриды существенно различались по урожайности зерна на основании дисперсионного анализа первичных данных. Результаты дисперсионного анализа комбинационной способности позволяют утверждать о наличии достоверных различий (Fфакт > Fтеор) по ОКС и СКС самоопыленных линий и тестеров. Аддитивная варианса по величине превосходила не аддитивную, что свидетельствует о большем влиянии на урожайность зерна гибридов в целом по опыту генов аддитивного действия.

Общую комбинационную способность определяли по выличине оценок эффектов ОКС (g_i). В 2014 году НСР для сравнения со средней ОКС составила 0,19; стандартная линия Бг 1081 характеризовалась высокой оценкой эффектов ОКС (0,33) (табл. 1).