Оценка скорости роста подсолнечника

Подсолнечник — основная масличная культура нашей страны. В большинстве регионов посев подсолнечника производится при температуре почвы ниже оптимальной, необходимой для получения дружных всходов. Медленный рост подсолнечника на ранних стадиях развития приводит не только к увеличению продолжительности периода от посева до уборки, но и увеличивает затраты на борьбу с сорняками, которые получают конкурентное преимущество. подсолнечник температура рост селекция Таким образом, одним из перспективных направлений в создании новых линий и гибридов подсолнечника является селекция на устойчивость к низким температурам в стадии прорастания. Гибриды подсолнечника, способные быстро и дружно прорастать и развиваться при низких температурах, позволят увеличить площадь возделывания этой культуры за счет ее интродукции в новые регионы нашей страны [2; 6; 7]. Отсутствие инфекционного начала основных патогенов подсолнечника и семян заразихи даст новой культуре определенные преимущества в период внедрения.

Для получения гибридов и линий подсолнечника, пригодных для интродукции в регионы, более суровые по сравнению с традиционными, необходимо вести селекцию на холодостойкость на ранних стадиях развития и сокращение вегетационного периода [2; 15].

В решении проблемы сокращения вегетационного периода достигнут ряд серьезных успехов. Американские индейцы. которые ввели подсолнечник в культуру, сеяли его первым из всего набора доступных им сельскохозяйственных растений, а убирали последним. То есть, это была культура с самым продолжительным вегетационным периодом [8]. Селекция на сокращение вегетационного периода естественным образом сочетается с отбором максимально продуктивных форм, что позволяет сделать это с минимальным ущербом для основного показателя продуктивности — урожая масла с единицы площади [7; 14].

Поэтому селекция линий и гибридов подсолнечника с укороченным периодом вегетации при минимально возможном снижении урожайности, совершенствование методов селекции на скороспелость линий и гибридов подсолнечника является важным резервом стабилизации урожайности этой культуры в традиционных регионах возделывания и продвижения ее в новые.

Гибриды подсолнечника с укороченным периодом вегетации также должны обладать комплексной устойчивостью к основным патогенам и заразихе [9; 10; 11; 12]. Это необходимо учитывать при создании нового исходного материала [5]. Генетические ресурсы подсолнечника и его ближайших родственников позволяют вести такую работу достаточно эффективно [1].

Целью нашей работы был скрининг имеющегося материала по скорости роста при низкой температуре и отбор лучших линий и исходного материала для дальнейшей селекции.

Материал и методика. Материалом служили 140 линий селекции ВНИИМК и гибридных популяций, полученных на их основе. Семена проращивали в термостате на кафедре генетики, селекции и семеноводства КубГАУ в течение 10 дней при температуре 10⁰ С. Для оценки брали по 100 семянок каждого образца. Учитывали количество проросших семян (в процентах) и размер проростка. В результате анализа материал был разделен на устойчивый к низким температурам, толерантный и чувствительный. На втором этапе провели оценку выделившейся популяции на опытной станции ВНИИ растениеводства имени Н. И. Вавилова в г. Пушкин Ленинградской области. Одновременно все образцы изучались также в полевых условиях во ВНИИМК (г. Краснодар) по общепринятой методике.

Результаты и обсуждение. Оценка в термостате по двум признакам — количество проросших семянок и размер проростка позволило разделить все образцы на три группы. К группе устойчивых к низкой температуре были отнесены образцы, имеющие всхожесть от 80 до 100%.

Из 43 образцов максимальная длина проростка наблюдалась у образца CYP-B/1, которая составила 8,22 см, минимальная — у линии ВК 276 Б (2,72 см). Средняя длина проростка у этой группы составила 4,94 см. Таким образом, образцы этой группы продемонстрировали высокую всхожесть (в среднем 96%) и быстрый рост проростков при температуре 10⁰ С. Это должно обеспечить дружные всходы и быстрый рост при температурах ниже оптимальных, что приведет к успешной конкуренции с сорняками и сокращению продолжительности вегетационного периода в целом.

К группе толерантых к низкой температуре отнесли 32 образца со всхожестью от 30 до 79%.

Максимальная длина проростка у образцов этой группы составила 6,9 см у образца F6 (HA335 Ч ВК-700), минимальная — у линии ВК-923 (2,63). Среднее значение по группе — 4,30 см. Средняя всхожесть у образцов толерантной группы составила 55%.

Эти образцы не обеспечивают необходимой скорости роста при низких температурах, но могут использоваться для гибридизации с образцами из первой группы для создания нового исходного материала.

Остальные 65 образцов со всхожестью семян менее 30% отнесены к чувствительным к низкой температуре. При этом только у трех образцов этой группы всхожесть превысила 10%, длина проростка у них составила от 1,95 до 5,74 см. У остальных образцов всходы были единичными, у 34 образцов всходов не было, количество наклюнувшихся семян на десятый день варьировало от 0 до 100%.

На втором этапе провели оценку одной из выделившихся популяции на опытной станции ВНИИ растениеводства имени Н. И. Вавилова в г. Пушкин Ленинградской области. Испытание нескольких образцов было невозможным из-за высокой вероятности переопыления, что не позволило бы использовать полученные семена для дальнейшей селекционной работы.

Для этого этапа работы взяли образец ВД-354А х ВК-944 (св.оп.), который не только попал в группу устойчивых и продемонстрировал хорошие результаты в предыдущем опыте, но и обладал достаточно широкой генетической изменчивостью, представляя собой популяцию, полученную от скрещивания двух линий различного происхождения. Большинство же других образцов из группы устойчивых к низким температурам были линиями, либо популяциями поздних поколений инцухта. Таким образом, выбранный образец позволял не только проверить эффективность проведенной оценки в новых почвенно-климатических условиях, но и осуществить индивидуальный отбор элитных растений для селекционных целей.

Одновременно тот же образец выращивали на Центральной экспериментальной базе Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур им В. С. Пустовойта (г. Краснодар).

Растения подсолнечника на опытной станции ВНИИ растениеводства развивались нормально и дали семена, хотя и были заметно меньше, чем во ВНИИМК. Разница по высоте растений составила 51 см, а по диаметру корзинки — 9 см. Точки испытания различались по продолжительности светового дня (17 часов 11 минут на опытной станции ВИР и 14 часов 43 минуты — на ЦЭБ ВНИИМК), температуре воздуха и количеству осадков. Так как продолжительность периода от посева до уборочной спелости была примерно одинаковой, вероятно, главную роль сыграли более низкие температуры воздуха в Ленинградской области (среднее значение за период проведения опыта — 15,3⁰С).

В Ленинградской области выпавшие во время цветения подсолнечника осадки привели к поражению корзиночной формой серой гнили (Botrytis cinerea). За период вегетации на опытной станции в г. Пушкин выпало 254,6 мм осадков, тогда как в Краснодаре — всего 184,2 мм. Кислотное число масла подсолнечника в опыте составило в среднем 1,1 мг КОН/г для Краснодара и 1,2 мг КОН/г для Лениградской области, причем здесь в отдельных корзинках этот показатель достигал 1,6 мг КОН/г. Такое высокое значение кислотного числа по связано с обильным выпадением осадков и поражением корзинок серой гнилью.

В целом результаты опыта показали эффективность отбора по признаку «скорость роста при низких температурах на ранних стадиях развития» в лабораторных условиях. Также в условиях Ленинградской области были получены семена с лучших растений для дальнейшей селекционной работы.

Выводы. Скрининг линий подсолнечника селекции ВНИИМК и гибридных популяций, полученных на их основе, по скорости роста при низкой температуре позволил выделить наиболее перспективные для дальнейшей работы образцы. Оценка выделившейся гибридной популяции на опытной станции ВНИИ растениеводства имени Н. И. Вавилова в г. Пушкин Ленинградской области показала эффективность проведенного в лабораторных условиях отбора и возможность создания гибридов подсолнечника, пригодных для внедрения в регионы с более суровыми климатическими условиями.

• 1. Гаврилова В. А. Генетическая изменчивость видов рода Helianthus L. и возможности ее использования в селекции / В. А. Гаврилова // Диссертация … доктора биологических наук. 2003. Санкт-Петербург. С. 320.
• 2. Гончаров С. В. Селекция линий и гибридов подсолнечника на скороспелость / С. В. Гончаров // Масличные культуры. Научно-технический бюллетень ВНИИМК. 2011. № 2. С. 27−30.
• 3. Гончаров С. В. Селекция гибридов подсолнечника на устойчивость к новым расам заразихи / С. В. Гончаров, Т. С. Антонова, Н. М. Арасланова, Е. Н. Рыженко // Масличные культуры. Научно-технический бюллетень ВНИИМК. Краснодар, 2012. Вып. 1 (150). С. 9−12.
• 4. Гончаров С. В. Динамика устойчивости гибридов подсолнечника к основным патогенам в процессе селекции / С. В. Гончаров, Е. Н. Рыженко // Труды Кубанского государственного аграрного университета. 2013. № 43. С. 101−104.
• 5. Гончаров С. В. Поиск и создание нового исходного материала для селекции гибридов подсолнечника / С. В. Гончаров, А. В. Завражнов // Труды Кубанского государственного аграрного университета. 2014. № 49. С. 26−28.
• 6. Гундаев, А. И. Основные принципы селекции подсолнечника / А. И. Гундаев // Генетические основы селекции растений. — М.: Наука. — 1971. — С. 417−465.
• 7. Захарова, М. В. Продолжительность вегетационного периода и урожайность гибридов подсолнечника в селекции на скороспелость / М. В. Захарова, С. В. Гончаров // Масличные культуры. Научно-технический бюллетень ВНИИМК. 2007. № 2. С. 14−17.
• 8. Heiser C.B. Taxonomy of Helianthus and origin of domesticated sunflower / C.B. Heiser // Sunflower science and technology. Agronomy 19. USA, Madison. 1978. P. 31−53.
• 9. Fick, G. N. Sunflower breeding / G. N. Fick, J. F. Miller, // Sunflower technology and production. Agronomy 35. USA, Madison. 1997. P. 809−824.
• 10. Gontcharov, S.V. Sunflower breeding for resistance to the new broomrape race / S.V. Gontcharov, T.S. Antonova, N.M. Araslanova // Helia. 2004. Т. 27. № 40. С. 193−198
• 11. Gontcharov, S.V. Sunflower breeding for resistance to Fusarium / S.V. Gontcharov, T.S. Antonova, S.L. Saukova // Helia. 2006. Т. 29. № 45. P. 49−54.
• 12. Gontcharov, S.V. Sunflower breeding for resistance to the new broomrape race in the Krasnodar region of Russia / S.V. Gontcharov // Helia. 2009. T. 32. № 51. P. 75−80.
• 13. Gontcharov, S.V. Dynamics of hybrid sunflower disease resistance / S.V. Gontcharov // Helia. 2014. T. 37. № 60. P. 99−104.
• 14. Gontcharov, S.V. Vegetation period and hybrid sunflower productivity in breeding for earliness / S.V. Gontcharov, M.V. Zaharova // Proc. 17th International Sunflower Conference. Cordoba. Spain. 2008. P. 531−533.
• 15. Gontcharov, S.V. Hybrid Sunflower Breeding in VNIIMK (Russia) / S.V. Gontcharov // Proc. 18th International Sunflower Conference. 27 Feb.- 1 March 2012. P. 628−633.