Источники хозяйственно полезных признаков для создания сортов льна масличного, адаптированных к условиям Беларуси

ИСТОЧНИКИ ХОЗЯЙСТВЕННО ПОЛЕЗНЫХ ПРИЗНАКОВ ДЛЯ СОЗДАНИЯ СОРТОВ ЛЬНА МАСЛИЧНОГО, АДАПТИРОВАННЫХ К УСЛОВИЯМ БЕЛАРУСИ

Для успешного решения любой селекционной проблемы необходимо привлекать к работе имеющийся в наличии коллекционный материал. Анализируя мировой опыт, можно отметить, что для получения новых образцов необходимо использовать в качестве исходного материала формы, которые имеют максимально выраженные хозяйственно ценные признаки. О значении коллекции необходимо судить не по количеству имеющегося материала, а по его качеству, т. е. наличию селекционно-значимых доноров или источников и полной информативности о методах их использования в селекции. Достаточно иметь рабочую коллекцию из небольшого проверенного количества сортов или линий, чем тысячи малоиспользуемых в работе образцов [1, с. 40−43]. Поэтому изучение исходного материала необходимо рассматривать как важнейший этап селекции.

Анализ источников. При создании новых сортов льна масличного необходимо учитывать погодные условия той зоны, для которой они создаются, направления использования данного сорта, а также обобщить имеющиеся достижения в области сельскохозяйственного производства, селекции, тенденций развития и разработать программу по созданию сорта, которая бы учитывала всевозможные факторы [2, с. 199−203, 3, с.85−87]. В селекции используется программа, которая получила название «Модель сорта». Моделирование сортов — обязательное преддверие селекционного процесса, поскольку модель положена в основу его плана и конкретных требований к сорту [4, 10−15]. Поэтому создание моделей сорта — это не просто дань моде, а насущная потребность в подробно разработанных селекционных программах, учитывающих всевозможные факторы. Всесторонне разработанная модель должна содержать: характеристику условий выращивания, для которых она создается, с доказательством реальности планируемого уровня урожайности; описание всех селекционно-значимых признаков; доказательства правильности (перспективности) выбранных параметров признаков, т. е. анализ значимости признаков для продуктивности, устойчивости к неблагоприятным факторам, для качества урожая и т. д.; генетический анализ признаков; указания на источники (доноры) важнейших признаков, если они известны.

Методы исследования. Исследования выполнялись в 2009;2011 гг. в лаборатории селекции льна масличного РУП «Институт льна», д. Устье Оршанского района Витебской области. Полевые опыты закладывали на полях специализированного селекционного севооборота. В полевых условиях коллекционные образцы изучали, руководствуясь методическими указаниями по изучению коллекции льна [5, с. 3−5; 6, с. 7−10]. Объектом исследования служила коллекция льна масличного (Linum usitatissimum L.) РУП «Институт льна», которая включала сорта и образцы различного эколого-географического происхождения и типа (57 сортообразцов). Посев коллекционного питомника проведен 30 апреля-3 мая. В качестве стандарта через каждые 19 номеров высевали сорт Ручеек. Для характеристики сортообразцов по устойчивости к фузариозному увяданию питомники высевались также на инфекционном фоне во второй декаде мая. В течение вегетации проведены фенологические наблюдения с оценкой состояния посевов и фиксированием календарных дат всех фаз развития растений льна от полных всходов до наступления желтой спелости. При достижении желтой спелости проводили уборку делянок вручную. После естественного подсыхания снопов их обмолотили, затем семена очистили с помощью сит.

Содержание жира в семенах льна определяли согласно ГОСТ 10 857–64 экстракцией этиловым эфиром прямым подсчетом количества экстрагированного масла. Определение массовых долей жирных кислот к их общему содержанию в триглицеридах масел проведено согласно ГОСТ 30 418–96 «Масла растительные. Метод определения жирнокислотного состава». Учет пораженности фузариозным увяданием определяли согласно методическим указаниям по фитопатологической оценке устойчивости льна-долгунца к болезням [7, с. 38−40]. Оценку по устойчивости к полеганию проводили в течение всего периода вегетации, а также непосредственно перед уборкой по 5-балльной шкале [8, с. 20−23]. Перед уборкой проведена оценка сортообразцов по морфологической выравненности и устойчивости к полеганию. Статистическая обработка данных осуществлялась в Microsoft EXCEL.

Основная часть

Метеорологические условия в годы проведения исследований не отличались стабильностью и различались как по температурному режиму, так и по характеру, количеству и периодичности выпадения осадков. Сложившиеся контрастные условия в годы исследований позволили дать более полную и объективную оценку образцов льна масличного по комплексу изучаемых признаков.

Продолжительность вегетационного периода. Изученные генотипы коллекции льна масличного в годы проведения исследований характеризовались значительным разнообразием по продолжительности вегетационного периода. Амплитуда сортовой изменчивости по данному признаку в 2009;2011 гг. составила 68−101 день. На величине данного показателя существенно сказывалась изменчивость метеорологических факторов по годам. В результате проведенного исследования выделены наиболее раннеспелые сортообразцы во все годы исследований: Lirina, Спартак, SU-6−15, Nameless (K-1198), NDR-174 и Newland (табл. 1).

Таблица 1. Характеристика сортобразцов, выделившихся по раннеспелости

Количество коробочек на растение. Одним из важных показателей, которому принадлежит решающая роль в формировании высокой семенной продуктивности льна масличного, является показатель «количество коробочек на растение». Растения, имеющие большое количество коробочек, даже при минимальном выражении остальных признаков будут достаточно высокопродуктивными. В то же время известно, что изучаемый признак наиболее изменчив и в большей степени зависит от внешних условий выращивания, поэтому он является весьма важным, но трудным для селекции. В наших исследованиях среднее количество продуктивных коробочек на одно растение у сортообразцов коллекции льна масличного колебалось от 6,1 (3849) до 14,8 шт. (Newland) в 2009 г, от 5,0 (Crystal) до 11,2 шт. (AL-340) в 2010 г и от 6,1 (Resistant) до 12,6 шт. (Newland) в 2011 г. Величина данного показателя у стандарта за три года исследований имела пределы варьирования от 7,5 до 9,1 шт.

Учитывая тот факт, что исследуемый признак сильно варьирует в зависимости от метеорологических условий года, важным является выделение из коллекционного материала сортообразцов, имеющих стабильно высокие значения показателя «количество коробочек на растение» за три года испытаний. В наших опытах предъявляемым требованиям соответствовали следующие сортообразцы: AL-340, 3871, ЛМ-98 и Mikael (табл. 2).

Таблица 2. Сортообразцы льна масличного, выделившиеся по признаку «количество коробочек на растение»

Количество и масса семян с растения. Нами также проведен анализ сортообразцов коллекционного питомника по показателям «количество и масса семян с растения». По признаку «количество семян с растения» установлено, что в 2009 г. средние значения (41?70 семян) имели 47,7% анализируемых генотипов, в 2010 г.? 68,2%, а в 2011 г.? 86,4%. Величина этого показателя значительно варьировала по годам исследований. В 2009 г. она изменялась в пределах от 14,7 (Resistant) до 80,4 шт. (AL-340), в 2010 г.? от 18,6 (Viсtory. Сонечны) до 83,9 шт. (AL-340), в 2011 г.? от 20,1 (Marine, Сонечны) до 110,9 шт. (Newland) при значении показателя «число семян на растение» у сорта-стандарта Ручеек — 53,2 шт.

Отмечена также значительная нестабильность величины показателя «масса семян с растения» у исследуемых сортообразцов как по годам исследования, так и в зависимости от генотипа: в 2009 г. она изменялась в пределах от 0,07 (Marine, Сонечны) до 0,40 г (AL-340), в 2010 г.? от 0,11 (Resistant, Сонечны) до 0,39 г (AL-340), в 2011 г.? от 0,13 (Marine, Сонечны) до 0,56 г (3871). Масса семян с растения у сорта-стандарта Ручеек колебалась от 0,14 до 0,43 г в зависимости от года исследований.

Трехлетнее изучение генофонда льна масличного по данным признакам позволило выявить высокопродуктивные образцы, превышающие стандарт как по числу, так и по массе семян с растения: AL-340, Glenelg, Maroccan sel и AC MсDuff (табл. 3).

Таблица 3. Сортообразцы, выделившиеся по количеству семян и массе семян с растения

Масса 1000 семян. При анализе исследуемого генофонда по величине данного показателя установлено, что в 2009 г. она варьировала от 3,64 г у сортообразца ЛМ-97 до 6,77 у сортообразца Vitаgоld. В условиях 2010 г. значения признака изменялись в следующих пределах: от 4,03 (ЛМ-97) до 7,30 г (Vitаgоld), а в 2011 г.? от 4,39 г (LM-97) до 7,72 г (Viсtory), у сорта-стандарта Ручеек среднее значение показателя «масса 1000 семян» составило 5,57 г. Изучение сортообразцов коллекционного питомника в течение трех лет позволило выявить сортообразцы, сочетающие высокие значения массы 1000 семян и урожайности: Nameless (K-1198), Mikael, 3871, Maroccan sel, Deta (табл. 4).

Таблица 4. Характеристика сортообразцов коллекционного питомника по массе 1000 семян

Таким образом, масса 1000 семян является одним из наименее зависимых от метеоусловий признаков семенной продуктивности семян, обладающих также высокой генетической стабильностью и максимальной способностью к наследуемости.

Урожайность семян. Увеличение семенной продуктивности у создаваемых сортов в селекционном процессе имеет существенное значение, при этом ее необходимо сочетать с конкретными почвенно-климатическими условиями. Особый интерес представляют сортообразцы, обладающие высокой и стабильной урожайностью семян по годам исследований. Урожайность семян у изучаемого генофонда льна масличного значительно варьировала в зависимости от сложившихся метеорологических условий года.

Анализируя данные, полученные в результате исследований, установлено, что для дальнейшего использования в процессе селекции особый интерес представляют высокоурожайные сортообразцы, стабильно превышающие стандарт по величине данного показателя во все годы исследований: Lirina — превосходил стандарт на 7,7 г/м² (5,9%), Nameless (K-1198) — на 26,1 г/м² (19,9%), ЛМ-98 — на 16,5 г/м² (12,6%), Newland — на 15,1 г/м² (11,5%), AL-340 — 27,9 г/м² (21,2%), Balladi Tall — на 47,7 г/м² (36,3%), SU-6−15 — на 28,8 г/м² (21,9%), Спартак — на 31,8 г/м2 (24,2%), 3871 — на 24,6 г/м² (18,8%), Mikael — на 34,4 г/м² (26,2%).

Содержание и сбор масла. Получаемое из льняных семян методом холодного прессования масло по своей биологической ценности стоит на первом месте среди растительных масел [5]. Благодаря содержанию насыщенных, монои полиненасыщенных жирных кислот, льняное масло благотворно влияет на здоровье человека. Среди испытанных сортообразцов генофонда льна масличного наиболее высокое содержание масла отмечено у следующих: Ручеек (44,3%), 3857 (44,5%), Lirina (44,8%), Namеless (KF-1404) (45,4%) и Namеless (К-1198) (46,4%). Масло характеризуется максимальным суммарным содержанием полиненасыщенных жирных кислот.

Важным критерием оценки ценности сортообразцов является показатель сбора масла с единицы площади. Максимальные значения величины данного показателя отмечены у сортообразцов Спартак (54,4 ц/га), Nameless (KF-1404) (67,8 ц/га), SU-6−15 (54,8 ц/га), AL-340 (51,0 ц/га), Nameless (K-1198) (57,2 ц/га), Balladi Tall (59,2 ц/га).

Устойчивость к фузариозному увяданию и полеганию. Высокой устойчивостью к фузариозному увяданию во все годы исследований характеризовались следующие образцы: Спартак (степень развития фузариоза — 15,1%), 3857 (12,3%), Deep pink (15,4%), Mikael (7,9%) и AL-340 (10,3%). Анализ результатов трехлетних наблюдений позволил сделать вывод о том, что наиболее высоким стабильным уровнем устойчивости к полеганию в условиях северо-востока Республики Беларусь характеризовались: AC MсDuff, 3871, Спартак, Minn 187, Crystal, Deep pink, AL-340, NDR-174, Mikael, Deta и La Platta (4,6−5 баллов).

Источники для создания сортов льна масличного, адаптированных к условиям Беларуси. На основании накопленного за 2009?2011 гг. экспериментального материала по изучению коллекции льна масличного нами определены следующие параметры сортов, адаптированных к условиям Беларуси (табл. 5). Высокопродуктивные сорта должны иметь довольно высокие показатели важнейших признаков при оптимальном сбалансированном развитии всех других элементов продуктивности, поскольку селекция на чрезмерное усиление любого показателя не имеет перспективы.

Таблица 5. Источники для создания перспективных сортов льна масличного с комплексом хозяйственно полезных признаков для условий Беларуси

Увеличение потенциала продуктивности новых сортов возможно при генетической интеграции в них таких важных для условий Беларуси признаков и свойств, как устойчивость к полеганию, увеличение содержания масла, скороспелость. Сравнительная характеристика сорта-стандарта Ручеек с моделью перспективного сорта льна масличного по основным хозяйственно ценным признакам представлена на рисунке. Модель нового сорта предполагает увеличение потенциальной продуктивности до 179 г/м², сбора масла — до 678 кг/га, повышение высоты растения — до 85 см, снижение степени развития фузариозного увядания — до 15,4%. Параметры сорта предусматривают повышение числа коробочек на растение до 12 шт., числа семян с растения — до 86 шт., массы семян с растения — до 0,43 г, массы 1000 семян — до 6,3 г.

st. Ручеек.

•••••••• перспективный сорт Рис. Сравнительная характеристика сорта-стандарта Ручеек с перспективным сортом льна масличного по основным хозяйственно ценным признакам: урожайность семян, г/м² (1), масса 1000 семян, г (2), продолжительность вегетационного периода, дн. (3), высота растения, см (4), число коробочек на растение, шт. (5), устойчивость к полеганию, балл. (6), степень развития фузариоза, % (7), сбор масла, кг/га (8)

По полученным данным, продолжительность вегетационного периода должна находиться ближе к скороспелым сортам и равняться 78?81 дням в зависимости от условий года. Сорт должен характеризоваться высокой устойчивостью к полеганию (4,6?5,0 балла).

Заключение

На основании накопленного за 2009?2011 гг. экспериментального материала по изучению коллекции льна масличного нами определены параметры сортов данной культуры, адаптированных к условиям Беларуси. Параметры новых сортов предполагают увеличение потенциальной урожайности до 179,0 г/м², сбора масла — до 67,8 ц/га, высоты растения — до 85 см, снижение степени развития фузариозного увядания — до 15,4%, увеличение количества коробочек на растение — до 12 шт., количества семян с растения — до 86 штук, массы семян с растения — до 0,43 г, массы 1000 семян — до 6,3 г. По полученным данным, продолжительность вегетационного периода должна находиться ближе к скороспелым сортам и равняться 78?81 дням в зависимости от условий года. Сорта также должны характеризоваться высокой устойчивостью к полеганию (4,6?5,0 баллов).

• 1. Неттевич, Э. Д. Проблема исходного материала на современном этапе селекции / Э. Д. Неттевич // Избранные труды. Селекция и семеноводство яровых зерновых культур / Немчиновка, НИИСХ ЦРНЗ. — М., 2008. — С. 40−43.
• 2. Жученко, А. А. Адаптивная система селекции растений (эколого-генетические основы) / А. А. Жученко. — М.: Изд-во РУДН, 2001. — Т.1. — 780 с.
• 3. Кильчевский, А. В Генотип и среда в селекции растений / А. В. Кильчевский, Л. В. Хотылева. — Минск, 1989. -191 с.
• 4. Кукенов В. Г. О моделировании селекционного процесса / В. Г. Кукенов, Р. М. Карамышев // Генетика количественных признаков сельскохозяйственных растений. — М.: Наука, 1978. — С. 10−15.
• 5. Методические указания по изучению коллекции льна (Linum usitatissimum L.) / под ред. Н. К. Лемешева. — Л., 1988. — 29 с.
• 6. Методические указания по изучению коллекции льна (Linum usitatissimum L.) / В. З. Богдан [и др.]. — Устье, 2011. — 13 с.
• 7. Устойчивость образцов национальной коллекции русского льна к основным грибным заболеваниям / Л. Н. Курчакова [ и др.], под. общ. ред. Л. Н. Кучаковой. — Торжок, 2000. — 96 с.
• 8. Лях, В. О. Селекция льна масличного: методические указания / В. О. Лях, И. О. Полякова. — Запорожье, 2008. — 37 с.