Селекция ярового ячменя и пшеницы для условий Среднего Поволжья

Актуальность проблемы. Пшеница и ячмень являются основными сельскохозяйственными культурами, которые наряду с рисом и кукурузой составляют основу продуктов питания человека во всем мире На долю пшеницы и ячменя в мировом производстве зерна приходится 39,5%, а в России до 77% (Алабушев А.В., 2004).

Среднее Поволжье — один из крупнейших зернопроизводящих регионов РФ. Под яровой мягкой пшеницей и ячменем здесь отводятся наибольшие посевные площади, которые составляют 48−59% от посева всех зерновых культур и достигают 73−80% всего ярового клина (Статистический сборник, 2005).

В решении проблемы роста урожайности и повышении качества зерна одно из главных мест принадлежит сорту. Создание экологически пластичных, адаптированных к биотическим и абиотическим факторам среды, высококачественных сортов яровой мягкой пшеницы и ярового ячменя является насущной проблемой.

Наши исследования направлены на решение этих актуальных задач путем изучения и создания селекционного материала, повышения эффективности и совершенствования селекционного процесса при создании новых сортов указанных культур для условий Среднего Поволжья.

Цель и задачи исследований. Главной целью исследований является разработка новых методов и направлений в селекции яровой мягкой пшеницы и ячменя и создание на их основе адаптированных к условиям Среднего Поволжья сортов, обладающих хорошими технологическими качествами зерна.

В связи с этим в задачу исследований входило: о проанализировать и обобщить результаты селекции яровой мягкой пшеницы и ячменя в научных учреждениях Поволжья и на их основе определить приоритетные направления и эффективные методы улучшения этих культуропределить биоклиматический потенциал яровой мягкой пшеницы и ячменя и возможности его реализации в Среднем Поволжьеизучить генетические ресурсы мирового разнообразия пшеницы ячменя и выделить ценные источники и доноры хозяйственных и биологических признаков применительно к задачам селекциивыявить и использовать в программах селекции наиболее эффективные методы создания урожайных, засухоустойчивых сортов яровой мягкой пшеницы и ячменя с комплексной устойчивостью к основным заболеваниямизучить закономерности формирования биомассы и зерновой продуктивности ячменя в процессе онтогенезаопределить наиболее информативные критерии отбора ценных генотипов ячменя на разных этапах селекционного процессавыявить возможности селекции ячменя на гомеоадаптивность при испытании селекционного материала в различных почвенно-климатических условиях Среднего Поволжьясоздать и внедрить в производство новые сорта яровой мягкой пшеницы и ячменя. Научная новизна'. впервые обобщены результаты многолетних исследований по созданию сортов яровой мягкой пшеницы и ячменя научными учреждениями Поволжьяопределен потенциал яровой мягкой пшеницы и ячменя с учетом биоклиматических ресурсов региона, разработаны параметры продуктивности создаваемых сортовсоздан новый разнообразный исходный материал для выведения сортов яровой мягкой пшеницы и ячменя по наиболее актуальным направлениям селекциисозданы и использованы в селекционных программах Самарского селекцентра новые источники и доноры устойчивости пшеницы и ячменя к основным заболеваниямо идентифицированы оригинальные генетические системы, контролирующие устойчивость пшеницы к мучнистой росе и бурой ржавчинео установлены различия в формировании общей и хозяйственно-ценной продуктивности различных групп сортов ячменя в процессе онтогенеза, изучены пути формирования зерновой продуктивности в селекционных питомниках разного уровняо определены эффективные критерии отбора ценных генотипов ячменя и на их основе разработана оптимизированная схема селекционного процесса, включающая элементы экологической селекциио при личном участии соискателя создано 16 сортов яровой мягкой пшеницы и 5 сортов ярового ячменяо научная новизна работы подтверждается тринадцатью авторскими свидетельствами и двенадцатью патентами РФ.

Практическая значимость и реализация результатов исследований. Усовершенствована технология селекционного процесса, повысившая эффективность отборов и оценку материала, сокращающая сроки выведения новых сортов.

Созданные соискателем источники и доноры хозяйственно-ценных признаков и свойств переданы в ВИР и вНИУ Поволжского региона, а также активно используются в селекционных программах Самарского селекцентра.

Сорта яровой мягкой пшеницы и ячменя, созданные в процессе настоящей работы и включенные в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию, возделываются в Поволжском и Уральском регионах РФ. Площадь посева созданных сортов за годы использования составила 998 тыс. га. За создание высокопродуктивных сортов яровой пшеницы автору присуждена Губернская премия в области науки и техники за 1998 год.

Апробация работы и публикация результатов исследований. Основные положения работы доложены на Международных (Анкара, 1996; Москва, 1998; Краснодар, 2002; Кинель, 2002; Киров, 2004), Всесоюзных (Рига, 1986; Саратов, 1989; Тверь, 1991), Всероссийских (С.-Петербург, 2002, 2004) и региональных (Кинель, 1994, 1997; Саратов, 2000; Немчиновка, 1987; Безенчук, 1993; Пенза, 2003, 2004; Уфа, 2003), научно-методических, координационных и научно-практических конференциях и совещаниях.

По теме диссертации опубликовано 93 работы, в том числе две монографии, получено тринадцать авторских свидетельств и двенадцать патентов.

Основные положения, выносимые на защиту: о селекционно-генетические аспекты создания исходного материалао способы и методы селекции яровой мягкой пшеницы и ячменя на высокую адаптивность к биотическим и абиотическим факторам средыо генетические источники устойчивости пшеницы к мучнистой росе и бурой ржавчинео новые сорта яровой мягкой пшеницы и ячменя.

Диссертационная работа является обобщением результатов научных исследований, выполненных в лаборатории генетики и селекции яровой мягкой пшеницы и лаборатории селекции ячменя Самарского НИИСХ им. Н. М. Тулайкова автором самостоятельно или при его непосредственном участии.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из общей характеристики работы, научно-исторического очерка по селекции яровой мягкой пшеницы и ячменя в Поволжье, шести глав экспериментальной части, включающей 83 таблицы, 13 рисунков, 21 приложение, выводов и рекомендаций.

Список литературы

содержит 492 источника, в том числе 75 на иностранных языках.

Выражаю глубокую благодарность за совместную работу и помощь в ней супруге Шевченко Вере Федоровне — научному сотруднику лаборатории генетики и селекции яровой пшеницы, а также доктору с.-х. наук Выошкову А. А., доктору биологических наук Сюкову В. В., доктору с.-х. наук, профессору Корчагину В. А., кандидату с.-х. наук Долженко Д. О., сотрудникам лабораторий селекции яровой пшеницы и ячменя за ценные советы, содействие в проведении экспериментальных работ и написании рукописи. Считаю своим долгом поклониться светлой памяти доктора с.-х. наук, профессора ВИР Кривченко В. И. за школу и трепетное отношение к науке.

КРАТКИЙ ИСТОРИЧЕСКИЙ ОЧЕРК ПО СЕЛЕКЦИИ ЯРОВОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ И ЯЧМЕНЯ В ПОВОЛЖЬЕ.

Агропромышленный комплекс России является основой обеспечения населения продовольствием за счет собственного производства, что является одним из важных факторов, определяющих экономическую независимость страны. Решение продовольственной проблемы в целом во многом определяется состоянием зернового хозяйства и уровнем его развития.

Роль селекции в увеличении валовых сборов зерна в последние десятилетия значительно возросла (Жученко А.А., 2001, 2004). Экспертные оценки показывают, что прирост урожайности за счет использования новых сортов на рубеже 20 и 21 веков составляет 0,5−1,8% ежегодно (Романенко А.А., 2005).

Научная селекция зерновых культур, в том числе яровой мягкой пшеницы и ячменя, ведется в Поволжье уже в течение ста лет. Она впитала тот богатый опыт, который был накоплен неизвестными селекционерами из народа, создававшими местные сорта-популяции исключительно приспособленные к местным условиям. Только бережное и внимательное отношение к местному материалу, которое так настойчиво отстаивал Н. И. Вавилов (1933), позволило получить замечательные результаты уже на первом этапе научной селекции.

Селекционная работа с яровой мягкой пшеницей велась и ведется в Поволжье многими научными учреждениями. Это определяется значимостью культуры для региона и ее способностью к улучшению. Однако по достижению практических результатов имеются значительные различия. Они зависят от преемственности школы селекционеров, методов работы, селекционных фонов и многого другого.

Селекционное улучшение ярового ячменя осуществляется более узким числом учредителей, однако в последние десятилетия в связи с увеличением посевных площадей под культурой и ее многообразным использованием, все большее количество селекционных предприятий развертывают исследования по созданию новых сортов.

За вековую историю научной селекции было несколько этапов ее развития, которое определялось методами работы и ее результативностью. Как отмечалось выше, первый, аналитический этап, связанный с индивидуальным отбором их местных сортов — популяций позволил создать выдающиеся сорта как яровой пшеницы, так и ячменя. Другие этапы отмечены различными методами создания сортов и соответственно разным уровнем успеха практического использования их результатов.

Яровая мягкая пшеница.

Самарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства им. Н. М. Тулайкова. Яровая мягкая пшеница была первой культурой, с которой начал работу открывшийся в 1912 году селекционный отдел. До этого в рамках опытного поля с 1909 года проводились испытания местных сортов-популяций Полтавка, Улька Эврика, Улька местная, НОЭ, Белоколоска, Русак Селиванова, Гирка, а также завозных Саксонская и Эльзасская.

При изучении ботанического состава местных яровых пшениц выяснилось, что в южных районах преобладают белоколосые формы, красноколосые формы мягкой пшеницы попадаются здесь только в виде примеси. По мере продвижения к северу доля красноколосых форм увеличивается и в районе Бугульмы (Татарстан) преобладают красноколосые формы с небольшим процентом примеси белоколоски.

Полагалось, что установление закономерности в распределении ботанических форм местных пшениц по районам могло бы дать возможность сократить работу, выбраковать те или другие формы, не прибегая к детальной проверке пригодности их в том или другом районе (Чехович К.Ю., Кобальтова Е. А., 1924).

К работе также были привлечены русаки из Астраханской, Самарской губерний, Семиреченской и Акмолинской областей, бухарские Кызыл бугдай,.

Новоузенские «хивинки». Последние две, принадлежавшие к разновидностям graecum и ferrugineum, были сразу же исключены из дальнейшей работы из-за низкой продуктивности в сравнении с местными русаками. Наиболее продуктивными были сорта-популяции, относящиеся к T. vulgare var.lutescens Al. poltawense: Полтавка, завезенная в Самарскую губернию в 70−80-х годах XIX века из Полтавской губернии, Улька, привезенная в 1890 г. немцами-менонитами из Таврической губернии в Бузулукский уезд, и НОЭ, привезенная С. Н. Болдыревым на ферму Томашев Колок с Кавказа в 1891 г. (Чехович К.Ю., 1927).

Наряду с изучением местных популяций и массовым отбором К. Ю. Чехович и ассистент Е. А. Кобальтова начали развертывать работу методом индивидуального отбора из местных и инорайонных популяций, а также и методом гибридизации. Этот период работы характеризуется отсутствием правильно организованного сортоипытания и крайне незначительным объемом работы. Богатый местный материал использовался слабо. Масштабы отбора и гибридизации не обеспечивали их должного использования. Отбор проводился поверхностный — 20−30 линий из популяции. Гибридизация проводилась незначительно. Так, за 1913;1924 гг. было проведено всего 36 комбинаций, главным образом, межвидовых скрещиваний твердых пшениц с мягкими. Одной из задач этих скрещиваний было получение сортов твердой и мягкой пшеницы с зерном высокого качества. Для этого проводились скрещивания местных белотурок и русаков, а также пшениц разновидности Мелянопус и Лютесценс (Буйлин Д.П., 1936).

Другой задачей было получение более скороспелых пшениц с хорошим наливом зерна, уходящих от «запала». Эта задача разрешалась путем скрещивания местных твердых пшениц со скороспелыми туркестанскими пшеницами разновидности Грекум и Эритроспермум, а также с Якутскими пшеницами разновидности Ферругинеум, которые созревали в условиях Безенчука на 7−9 дней раньше местных. Непосредственно туркестанские и якутские пшеницы не могли дать перспективный селекционный материал при использовании их в парных скрещиваниях, так как при испытании давали зерно низкого качества с небольшим колосом и мелким мучнистым зерном (Кобальтова Е.А., 1924).

Несмотря на отмеченные недостатки именно в этот период из местной пшеницы был создан сорт Цезиум 1251, а также путем межвидовой гибридизации (твердая х мягкая) и отбора получен сорт Лютесценс 1487, который послужил исходным материалом для создания в последующем ряда районированных сортов. Он широко использовался местными селекционерами и НИИСХ Юго-Востока как донор устойчивости к пыльной головне. С его участием создан сорт Новосибирская 67.

Период работы с 1925 года характеризуется увеличением объема работ, в том числе по межсортовой и межвидовой гибридизации с привлечением материала из мировой коллекции ВИРа. Так, с 1925 по 1937 годы было проведено 444 комбинации скрещиваний. Проводились также скрещивания сортов яровой пшеницы с сортами озимой: Кооператорка, Гостианум 237, Украинка (Научные отчеты Безенчукской опытной станции за 1930;1944 гг.).

К этому периоду относятся изменения в методике селекционной работы: введение метода парного стандарта в конкурсном испытании, введено предварительное сортоиспытание с повторностями, различных фонов для оценки сортов, изучение осыпаемости пшениц, изучение мировой коллекции с яровизацией, проведение скрещиваний на основе стадийного анализа и оценка поражаемости пшеницы пыльной и твердой головней при искусственном заражении.

Начиная с 1925 года расширяются работы по индивидуальному отбору из хозяйственных популяций (НОЭ, Ульки, Кубанки и др.). Так, в 1931 году было выделено и изучено 8000 линий из хозяйственной популяции НОЭ, которая оказалась наиболее перспективной для условий Куйбышевской области. Эта работа закончилась созданием новых линейных сортов и передачей их в 1936 году на Государственное испытание: Лютесценс 32 и Лютесценс 35, которые имели место в производстве Куйбышевской, Пензенской, Оренбургской областей и Чувашской АССР.

Лютесценс 35 по данным станционного сортоиспытания в среднем за 10 лет превышал по урожаю стандарт Лютесценс 62 на 14%, имел крупное стекловидное зерно. По другим характеристикам (длине вегетационного периода, мукомольно-хлебопекарным качествам и др.) был на уровне стандарта (Благонадеждина О.А., 1946).

В связи с проведенной специализацией селекционных исследований Безенчукская опытная станция в 1933 году развертывает работу по улучшению яровой пшеницы при орошении. В условиях богары селекция мягкой пшеницы была прекращена. В связи с перспективой крупномасштабного орошения в степном Заволжье была поставлена задача создания сортов, сочетающих высокую продуктивность с качеством зерна, устойчивостью к болезням и полеганию.

Исходным материалом для селекции яровой пшеницы при орошении послужили: коллекция ВИР в количестве 2483 образцов мягкой и твердой пшеницы из 54 стран, 349 образцов в виде линий, выделенных из мировой коллекции в 1931 году в условиях богары, а также сорта, выведенные в условиях богары на Безенчукской опытной станции и других учреждениях Юго-Востока (Варфоломеева A.M., 1968).

Изучение на поливе сортов отечественной селекции в первые же годы не дало положительных результатов в смысле их непосредственного использования. Все сорта мягкой пшеницы полегали и в сильной степени поражались ржавчиной.

Из образцов мягкой пшеницы в условиях орошения с целью использования в гибридизации представляли интерес сорта СевероАмериканской селекции: Marquis, DC-II-21−44, Норе-1843, Kitchener, Thatcher, которые проявляли устойчивость к бурой ржавчине и полеганию. Использовались также ряд сортов Финляндии (к-3683, к-26 358), Афганистана (к-12 829), Индии (к-25 711) (Буйлин Д.П., Варфоломеева A.M., 1946).

В частности из популяции от скрещивания устойчивого к болезням сорта.

DC-II-21−44 с местным засухоустойчивым образцом Эритроспермум Б-047, в 40-е годы Д. П. Буйлиным и А. М. Варфоломеевой методом отбора был создан сорт Безенчукская 98, районированный в 1951 году. Безенчукская 98 характеризовалась высоким потенциалом продуктивности, экологической пластичностью, высоким качеством зерна, устойчивостью к бурой ржавчине, пыльной и твердой головне. Основные площади посева этот сорт занимал в Поволжье, Северном Казахстане и Западной Сибири. Его посевная площадь в конце 60-х годов доходила до 4,6 млн. га в год, а общая площадь за годы районирования составила 44 млн. га.

С 1957 года вновь была начата селекция мягкой пшеницы в условиях естественного увлажнения, одновременно продолжалась работа на орошаемом фоне.

В этот период была поставлена задача создания сортов двух типовстепного и интенсивного. При создании сортов степного типа в качестве базового генофона были выбраны сорта саратовской селекции. Предполагалось при сохранении жарозасухоустойчивости саратовских сортов методом сложной ступенчатой гибридизации повысить потенциал продуктивности и устойчивость (толерантность) к листовым болезням. Исключительно засухоустойчивый сорт Безенчукская 129 был выведен двухкратным отбором из популяции Лютесценс 716−25/ Саратовская 29// Саратовская 35. Районирован с 1979 года по Куйбышевской области. Посевная площадь под ним за годы районирования составила 345 тыс. га В 1980 году на Госсортоиспытание был передан устойчивый к бурой ржавчине и повреждению хлебным пилильщиком, скороспелый, жарозасухоустойчивый сорт Олимп (PV-18/Саратовская 36). В процессе скрининга селекционного материала на экологическую приспособленность в контрастных условиях были отобраны линии Лютесценс 648 (Nadadores/ Саратовская 38 // Саратовская 29), Альбидум 653 (Безенчукская 129/Саратовская 42) и Лютесценс 770 (Безенчукская 129*2/Саратовская 46), которые были использованы в дальнейшей селекционной программе как базовые, высокоадаптированные к условиям региона. В 1986 г. Лютесценс 648 под названием Жемчужина Заволжья передан на госиспытание. Сорт Жемчужина Заволжья отличался высокой засухоустойчивостью, хорошим наливом высококачественного зерна, отвечающего требованиям на сильную пшеницу. На оптимальных для выращивания фонах и во влажные годы этот сорт существенно превосходил стандартные сорта по продуктивности в силу проявления толерантности к листовым болезням (Вьюшков А.А. и др., 1986; Вьюшков А. А., Сюков В. В., 1989; Вьюшков А. А., Шевченко С. Н., 1991).

При создании сортов полуинтенсивного и интенсивного типов в качестве исходного материала в 1960;1980;х годах использовались сорта западноевропейской агроэкологической группы, короткостебельные скороспелые сорта Мексики, США, Индии и высокопродуктивные устойчивые к полеганию сорта озимой пшеницы.

Методом индивидуального отбора В. Д. Артамоновым (1975) из образцов Швеции WW7389 и Original Ring были созданы высокопродуктивные, исключительно устойчивые к полеганию в условиях орошения сорта Безенчукская 122 и Безенчукская 130. Однако в условиях засухи эти сорта не могли конкурировать с засухоустойчивыми сортами степного типа. Недостаточно стабильно формировали урожай зерна и интенсивные сорта, отобранные из парных гибридов с участием короткостебельных форм: Безенчукская 155 (Sona 227/ Безенчукская 98), Куйбышевская 1 (PV-18/Саратовская 29), Куйбышевская 2 (US-1502/Безенчукская 98), ППГ-596(АС-13/Пысар 29), Вавиловская (II-28 567/Саратовская 46).

Более успешным оказалось использование сортов озимой пшеницы Безостая 1, Ершовская 3, Мироновская 808, Скороспелка 35, Аврора, Кавказ в скрещиваниях с засухоустойчивыми сортами: Саратовская 29, Саратовская 36, Саратовская 210, Безенчукская 98. Наиболее удачной стала комбинация 1963 года скрещивания Безостая 1/ Безенчукская 98. Отбором из нее была создана целая серия сортов интенсивного и полуинтенсивного типов. Сорт Жигулевская относится к сортам полуинтенсивного типа. Отличается высоким потенциалом продуктивности, устойчивостью к полеганию, высоким качеством зерна, устойчивостью к бурой ржавчине, пыльной и твердой головне (Вьюшков А.А. и др., 1985). Районирован с 1984 г. по Средневолжскому и Уральскому регионам РФ и областям Северного Казахстана. Из других сортов, отобранных из этой популяции (Безенчукская 128, Безенчукская 134, Безенчукская 140, Комсомолка) в производстве при орошении использовался лишь сорт Комсомолка, отличавшийся исключительно высокой устойчивостью к полеганию и самым высоким потенциалом продуктивности (Вьюшков А.А., Артамонов В. Д., 1979).

Накопленный в предыдущие годы опыт селекции позволил ученым разработать программы селекционных работ на перспективу: до 1990 и 2005 годов, в которых предусматривалось усиление работ по созданию сортов, устойчивых к биотическим факторам, главным образом к болезням. В 70−90-х годах были сформированы изопризнаковые коллекции, идентифицированы и созданы методом внутривидовой и межвидовой гибридизации новые доноры генов устойчивости к болезням и вредителям, что позволило осуществлять конвергентную селекцию сортов с комплексной устойчивостью к наиболее вредоносным патогенам (Вьюшков А.А. и др., 1979; 1989; Вьюшков А. А. и др., 1992; Сюков В. В. и др., 1994; 2003; Вьюшков А. А., 2004).

Наиболее реализованной оказалась программа селекции на повышение устойчивости культуры к возбудителям пыльной головни, бурой ржавчины и мучнистой росы. Программа включала дифференциацию расового состава, изучение широкого сортимента пшениц с целью выявления источников устойчивости, наследование, идентификацию генов детерминирующих устойчивость, выделение и создание методом гибридизации, включая интрогрессию чужеродного материала в геном мягкой пшеницы, эффективных доноров и на этой основе — выбор стратегии, методов селекции и создание новых сортов (Шестакова А.П., Вьюшков А. А., 1968, 1974, 1975 а, 1975 бШестакова А.П., 1968, 1970, 1979; Вьюшков А. А. и др., 1979; Вьюшков А. А., Сюков В. В, Шевченко С. Н. и др. 1989; Вьюшков А. А. и др., 1992; Сюков В. В. и др., 1994; Сюков В. В, Вьюшков А. А., Шевченко С. Н. и др., 2003; Вьюшков.

А.А., 2004; Сюков В. В., 2004).

Были выполнены исследования, позволившие разработать эффективную схему селекции яровой мягкой пшеницы на качество (Ломовская О.И., 1974; Вьюшков А. А., 1998; Сюков В. В., 1988), В последующие годы были проведены генетические исследования, в результате которых выявлено влияние на качество зерна аллелей глютининкодирующих локусов, определены параметры идеасортов по содержанию белка и клейковины в зерне и выявлены доноры доминантных генов, детерминирующих высокие хлебопекарные свойства (Сюков В.В., Выошков А. А, 2002).

При решении проблемы полегания в институте проведено комплексное изучение аналогов и изогенных линий с идентифицированными генами редукции высоты растений. Эти исследования позволили выяснить закономерности наследования высоты растений, длины отдельных междоузлий, селекционную ценность Rht-генов и возможность их использования в селекционных программах (Сюков В.В., Агеева И. В., 1997; Милехин А. В., 2002; Крупнов В. А., Сюков В. В., Милехин А. В., 2003).

При решении отдельных селекционных задач и объединении усилий для создания сортов с заданными признаками и свойствами результативным оказалось кооперирование с Всероссийским НИИ растениеводства им. Н. И. Вавилова, Всероссийским НИИ фитопатологии, Международным центром улучшения кукурузы и пшеницы (CIMMYT, Мексика), НИИСХ Юго-Востока, Оренбургским НИИСХ, Уральской опытной станцией. За последний период (с 1990 года) было создано и передано на государственное испытание тринадцать сортов, десять из которых (Самсар, Тулайковская 1, Варяг, Тулайковская степная, Тулайковская 5, Пирамида, Волгоуральская, Юлия, Тулайковская 10) включены в Госреестр селекционных достижений РФ с допуском к использованию по Волго-Вятскому, Средневолжскому, Уральскому, Восточно-Сибирскому регионам, а Волгоуральская и в Госреестр республики Казахстан. Все эти сорта укладываются или приближаются к параметрам моделей степного и полуинтенсивного типов.

Главная задача следующего этапа селекционной работы с яровой мягкой пшеницей — расширение адаптивного потенциала создаваемых сортов и повышение их качественных показателей. Ее решение весьма проблематично при ограниченных материальных ресурсах и работе (селекционном испытании) в ограниченной природно-климатической зоне региона.

Сформулированная концепция экологической селекции (Сюков В.В. и др., 2002, 2003; Сюков В. В., Шевченко С. Н., 2003) предусматривает: формирование экологического вектора — совокупности точек географической селекционной сети, стабильно обеспечивающей отбор высокогомеоадаптивных генотиповчетырехступенчатая схема селекционного процесса, оформленная как программа создания гомеоадаптивных сортов яровой мягкой пшеницы «Экада» и предусматривающая совместное параллельное испытание селекционного материалаформирование методики идентификации высокогомеостатичных генотипов по фенотипу. Экологический вектор по яровой мягкой пшенице включает пять экологических точек, расположенных в порядке возрастания напряженности факторов внешней среды (опытные поля Татарского, Ульяновского, Пензенского, Башкирского и Самарского НИИСХ). Отбор по параметрам нормированной урожайности генотипов вдоль экологического вектора обеспечивает создание сортов с широкой нормой реакции (высокогомеоадаптивных) на факторы внешней среды.

Первые практические результаты объединенных усилий по селекции яровой мягкой пшеницы пяти научных учреждений были получены в 2001 году, в виде сорта Экада 6, включенного в Государственный реестр РФ с допуском к использованию по 7 региону в 2005 году, и передачей на испытание в этом же году двух новых сортов Экада 43 и Экада 70.

Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Юго-Востока. Начало экспериментальных работ по селекции яровой пшеницы в институте было положено на Саратовской опытной станции в 1911 году методом внутривидовой и межвидовой гибридизации (Стебут А.И., 1915).

В самом начале работ перед селекционерами остро встал вопрос: каким должно быть основное направление селекционных исследований по этой культуре. В основу выбора была положена необходимость создания сортов наиболее полно отвечающих почвенно-климатическим условиям Юго-Востока: засухоустойчивость, высокие технологические свойства зерна яровой пшеницы, устойчивость к полеганию, грибным болезням и вредителям (Стебут А.И., 1915, Шехурдин А. П., 1947).

В качестве исходного материала, как одного из важнейших условий успешного решения задач по селекции яровой пшеницы, саратовские селекционеры привлекали и привлекают: местные сорта-популяцииинорайонные аборигенные сорта (прежде всего из засушливых районов страны и мира) — селекционные сорта собственной и инорайонной отечественной селекциииностранные сортаобразцы ВИРгибридный материал собственной селекции и других селекционных учреждений. При этом саратовские селекционеры всегда считали, что с эволюционной точки зрения основой для создания в Поволжье высокопродуктивных, засухоустойчивых, с высокими технологическими свойствами зерна сортов яровой пшеницы должны быть местные сорта и перспективные формы собственной селекции (Шехурдин А.П., 1947; Мамонтова В. Н., 1968; Ильина Л. Г., 1994, 1996).

Вплоть до 1918 г. основным методом селекции яровой мягкой пшеницы в институте был метод аналитической селекции — индивидуальных отборов из местных мягких пшениц Полтавка (в результате были выведены первые селекционные сорта Лютесценс 62, Альбидум 604 и Альбидум 721, все были районированы в 1924 г.) и Местный Русак (выведен был сорт Эритроспермум 341, районирован с 1929 г.). С 1918 г. и по настоящее время основной метод работы — внутривидовая и межвидовая гибридизация. При этом использовались и используются самые различные методы скрещиваний: парные (с участием местных сортов и форм собственной селекции), географически отдаленные, возвратные, насыщающие, конвергентные, реципрокные (взаимные), сложно-ступенчатые, двойные (Fi х F]) (Ильина Л.Г., 1996; Кузьменко А. И. и др., 2000).

Говоря о значимости того или иного метода гибридизации, А. П. Шехурдин (1947) подчеркивал: «Мы не располагаем каким-либо универсальным методом, при помощи которого можно было бы решать все вопросы в селекционной работе, не прибегая к другим методам. Все. методы селекции дают положительные результаты при правильном их применении. Поэтому каждый селекционер должен использовать те методы, которые в сочетании с правильно подобранным исходным материалом обеспечивают более быстрое решение той иди другой задачи. Однако большинство новых перспективных сортов обладает только отдельными хозяйственно-ценными свойствами. Поэтому необходимо синтезом разрозненных свойств создать новые сорта, которые бы сочетали биологические и хозяйственно-ценные признаки, отличались высокой пластичностью и в суровых условиях Юго-Востока ежегодно давали высокие и устойчивые урожаи. Ведущую роль здесь будет играть сложная ступенчатая гибридизация» и далее «ступенчатая гибридизация, при соответствующем подборе родительских форм, дает возможность уверенно идти по пути дальнейшего повышения засухоустойчивости в сочетании с другими хозяйственно-ценными свойствами».

В дальнейших работах В. Н. Мамонтовой (1964, 1965, 1968, 1970), Л. Г. Ильиной (1970, 1972, 1989, 1994, 1996, 2000) теоретически обосновывается и развивается создание сортов яровой пшеницы методом сложной ступенчатой гибридизации.

Как обязательное условие метод сложной ступенчатой гибридизации предполагает, что источниками нужных свойств используются заранее подготовленные предшествующим селектированием перспективные формы и сорта, а не случайный материал.

Но главная ценность разработанного в лаборатории метода сложной ступенчатой гибридизации — это заложенная в нем возможность периодического достижения трансгрессивной изменчивости по приспособительным признакам (Ильина Л.Г., 1994).

Роль и результативность этого метода ярко демонстрируется в подведении итогов работы по созданию сортов яровой пшеницы А. И. Кузьменко и др. (2000). Из созданных 65 сортов (в т.ч. 47 — мягкой пшеницы) в разное время были включены в Госреестры селекционных достижений СССР и РФ (или районированы) 35 сортов (в т.ч. 27 — яровой мягкой пшеницы). Из этих 35 сортов — 1 7 (48,6%) созданы методом сложной ступенчатой гибридизации, 7(20%) — методом аналитической селекции, 5(14,3%) — географически отдаленной гибридизации, 4(11,4%) — генетически отдаленной гибридизации, 1(2,8%) — повторного скрещивания и 1(2,8%) — на основе сочетания сложной ступенчатой гибридизации и нового метода культуры пыльников. Эти данные свидетельствуют, что сложная ступенчатая гибридизация — основной метод селекции яровой пшеницы в лаборатории.

Вместе с тем, следует отметить непреходящее значение межвидовых скрещиваний мягкой и твердой пшениц — основного типа скрещиваний в начальный период работы Саратовской сельскохозяйственной опытной станции с 1913 по 1927 годов как базы, на которой шло дальнейшее совершенствование местного биотипа яровой пшеницы в направлении повышения качества зерна, продуктивности и засухоустойчивости (Стебут А.И., 1915; Мейстер Г. К., Шехурдин А. П., 1923; Шехурдин А. П., 1947). Сорта Саррубра и Сарроза, созданные этим методом (скрещивание 1913 г. — мягкая пшеница Местная Полтавка х твердая пшеница Белотурка), очень широко (непосредственно или через сорта и формы, полученные с их участием) использовались в скрещиваниях не только селекционными лабораториями института, но и многими другими научными учреждениями. Они входят (через «Ступеньки») в родословную всех возделываемых сегодня в сельскохозяйственном производстве России саратовских сортов яровой мягкой пшеницы. С созданием исходного материала, отличающегося высокими технологическими свойствами зерна, метод межвидовой гибридизации в непосредственном селекционном процессе начал использоваться в ограниченном объеме. В настоящее время из общего числа скрещиваний генетически отдаленные составляют в среднем около 5%. Основная доля межвидовых скрещиваний (80,2%) приходится на скрещивания с участием Tr. timopheevi, Tr. dicoccum и Tr. spelta. Главная задача скрещиваний мягкой пшеницы с пшеницами тимофееви и дикоккум — передача селектируемому материалу устойчивости к скрытостебельным вредителям, клопу-черепашке, пыльной головне, бурой ржавчине и мучнистой росе, а с пшеницей спельта — неприхотливости к почвам, высокого содержания белка, способности давать долго не черствеющий хлеб (Кузьменко А.И. и др., 2000).

Классический пример удачного сочетания метода сложной ступенчатой гибридизации и межвидовых скрещиваний мягкой и твердой пшеницывыведение сортов Саратовская 29, Саратовская 36, Саратовская 39. С межвидовыми гибридами Саррубра и Сарроза, а также с производными от скрещивания с ними материалом чаще, чем с участием других форм выводилитсь сорта (Ильина Л.Г., 2000). Спонтанный гибрид в чистой линии, отобранной из местного Русака, выделенный в сорт Лютесценс 55/11 и скрещенный с сортом Альбидум 24, производным Саррозы, дали начало гибридной популяции, из которой отобрали все выше названные сорта.

Об эффективности метода сложной ступенчатой гибридизации с последующим направленным отбором убедительно свидетельствует и создание таких выдающихся сортов для особо засушливых условий как Альбидум 43, Саратовская 210, Саратовская 38, Саратовская 39, Саратовская 42, Саратовская 44, Саратовская 51, Саратовская 56, Саратовскаябб (Мамонтова В.Н., 1968; Мамонтова В. Н. и др., 1968; Ильина Л. Г., 1980, 1999, Кузьменко А. И. и др., 2000).

Скрещивание географически отдаленных форм в НИИСХ Юго-Востока начали проводить в большом количестве, когда явилась возможность широко использовать мировую коллекцию ВИРа (Мамонтова В.Н., 1970). Используя эти скрещивания удалось создать целую серию сортов для более влагообеспеченных районов Юго-Востока, придав им комплекс необходимых признаков: повышенную засухоустойчивость в первый период развития, возможность использовать осадки второй половины лета, устойчивость к полеганию и грибным болезням. Среди них следует отметить Лютесценс 758, Саратовскую 33, Саратовскую 45, Саратовскую 46, Саратовскую 52, Саратовскую 58, Саратовскую 60, Саратовскую 62, Саратовскую 64, Саратовскую 68 (Мамонтова В.Н., 1970; Ильина Л. Г., 1980, 1999, 2000; Кузьменко А. И. и др., 2000; Тучин С. В. и др., 2000).

Ретроспективный анализ результатов селекции яровой мягкой пшеницы в НИИСХ Юго-Востока за последние 30 лет (Кузьменко А.И. и др., 2000, 2004) показал, что эволюция сортов обоих биотипов шла в направлении повышения средней продуктивности каждого последующего сорта в сравнении с первыми селекционными сортами Лютесценс 62 и Альбидум 43. Но при одинаковой общей направленности развития обоих биотипов сортов, код их эволюции значительно различается.

Коллективом лаборатории селекции и семеноводства яровой пшеницы НИИСХ Юго-Востока проведена большая методическая работа по оптимизации селекционного процесса культуры яровой пшеницы в условиях засушливого климата. Она затрагивает различные аспекты технологии улучшения растений. При этом она выполнялась как в специально организованных экспериментах, так и на основе анализа обширного фактического материала, накопленного за большие временные промежутки. Это касается принципов формирования исходного материала, разработки методов гибридизации и отбора, организации и технологии селекционного процесса, способов его ускорения, методики и техники полевых опытов, наблюдений, оценок, браковки (Стебут А.И., 1915; Шехурдин А. П., 1947; Мамонтова В. Н., 1960, 1964; Ильина Л. Г., 1970, 1994, 1996 и др.).

Акцентируя внимание на значимости исходного материала и расширения генетической вариабельности, необходимо особо подчеркнуть работу НИИСХЮго-Востока по цитологии и генетике яровой мягкой пшеницы, которая состояла из нескольких исторических этапов и затрагивала многие аспекты, но всегда была нацелена на возможность использования полученных результатов в практической селекционной деятельности (Крупнов В.А. и др.,.

Первые опыты по межродовой гибридизации озимой пшеницы с пыреем Г. К. Мейстер начал в 1914 г. еще на Балашовской опытной станции, где он в ту пору был директором. Однако эти исследования вскоре прекратились из-за полной гибели зимой гибридов. Лишь в 1922 г. А. П. Шехурдин возобновил опыты по скрещиванию пырея с различными сортами мягкой и твердой пшениц. Но и ему не удалось в многочисленных попытках получить нормальное плодовитое потомство отдаленных гибридов. Лишь в 1930 г. Н. В. Цицин с помощью А. П. Шехурдина и В. Н. Мамонтовой получил несколько зерен при скрещивании мягкой пшеницы Лютесценс 062 с местными формами пырея. После этого за 1930;1933 гг. масштабы работ по межвидовой и межродовой гибридизации резко возрастают. Было установлено, что лишь четыре вида пырея способны скрещиваться с пшеницей, причем со многими видами — Tr. monococcum, Tr. dicoccum, Tr. spelta, Tr. aestivum (озимая и яровая форма), Tr. durum. Особенно ценным оказался вид Ag. elongatum, который совершенно не поражался ржавчиной, головней, спорыньей и мучнистой росой и слабо повреждался насекомыми. То, что он часто произрастает на сильно засоленных почвах, делает его наиболее вероятным донором генов при селекции на солеустойчивость.

К 1936 г. Саратовская станция уже имела более 8 тыс. растений Fi пшенично-пырейных гибридов. Отметим, что у гибридов Fi обнаруживалась сильное доминирование пырейных признаков и свойств. Доминировала и многолетность. Чрезвычайно важным для практической селекции представляется и своего рода открытие, сделанное в 1935 г. руководителем технологической лаборатории Саратовской станции П. Н. Шибаевым. Было установлено, что зерно пырея Ag. intermedium содержит много клейковины. Это открытие имело большое значение и для филогении, так как ранее из семейства злаковых клейковина была известна лишь в зерне рода Triticum.

В 1935 г. С. М. Верушкину удалось скрестить пшеницу еще с двумя новыми видами пырея, причем с 2п-28 и 2п=42 хромосомными. Гибриды пшеницы с этими видами пырея достаточно резко отличались от ППГ Н. В. Цицина, особенно высоким иммунитетом к грибным болезням.

Однако такое творческое развитие генетических исследований продолжалось здесь лишь до 1937 г. (Крупнов В.А. и др., 1994).

Возрождение исследований по проблемам генетики пшеницы началось лишь с середины шестидесятых годов. Одним из главных направлений при этом были выбраны работы по гибридной пшенице. К этому времени мировые селекционные центры считали возможным с помощью генетических исследований перейти от гомозиготных сортов к гибридам пшеницы.

За короткий период на генетической основе ряда отечественных сортов (главным образом саратовской селекции) были созданы аналоги, обладающие цитоплазматической мужской стерильностью (ЦМС) и изучены возможности свободного переопыления этих ЦМС-линий. Была всесторонне исследована эффективность восстановления фертильности пыльцы у ЦМС-линий. Определены особенности проявления (экспрессия) генома твердой пшеницы в цитоплазме Т. timopheevi. Был выполнен большой объем работы по выявлению различий механизма восстановления фертильности пыльцы при ГМС и ЦМС, а также цитологических и биохимических особенностей форм пшеницы с ЦМС и ГМС (Крупнов В.А., 1970, 1994).

Дальнейшим направлением работ по генетике пшеницы становится хромосомная инженерия. Проводится сложная и кропотливая работа по созданию моносомных серий яровой мягкой пшеницы на сортах Саратовская 38 и Саратовская 46. В результате создается полный набор линий (21 моносомная линия) по районированному сорту яровой мягкой пшеницы Саратовская 46, причем подтверждена идентичность этих линий исходным моносомикам сорта Чайниз Спринг (получены Сирсом, США).

Создание полного набора моносомных линий позволило приступить к следующему этапу — хромосомной локализации генов у сортов Саратовская 46 и Саратовская 29, а также у создаваемых в лаборатории изогенных линий по важнейшим признакам, в том числе и устойчивости к болезням (Воронина С.А.,.

В отделе цитологии и генетики созданы и довольно широко используются в теоретических и практических исследованиях изогенные линии по выполненности соломины, остистости колоса, высоте растений, белковости зерна, по реакции на фотопериод, по окраске зерна и цвету муки. Продолжаются работы по созданию наборов изолиний и по ряду других генов (признаков): устойчивости к бурой ржавчине, опушению и окраске листьев, их размеру и восковому налету и другим (Крупнов В.А. и др., 1994).

На основе этих исследований были сделаны выводы об агрономической ценности отдельных признаков и свойств пшеничного растения, выданы рекомендации селекционной практике по приданию сортам определенных параметров, связанных с оптимальной высотой растений, остистости-безостости колоса, цвету зерна, качеству и другим, а также предложена стратегия использования генов вертикальной устойчивости для защиты пшеницы от комплекса грибных болезней (Сибикеев С.Н. и др., 2004).

Все создаваемые модельные генетические линии изучаются и на предмет возможного использования непосредственно в качестве сортов. В результате такой работы в отделе цитологии и генетики НИИСХ Юго-Востока были созданы ржавчиноустойчивые, защищенные различными генами устойчивости к патогену сорта JI-503, JT-505, Белянка, Добрыня, которые превосходят лучшие сорта Саратовской селекции по урожаю зерна не только во влажные годы, при развитии эпифитотии, но и в засушливые.

Новые сорта JI-505, Добрыня, Белянка стабильно формируют зерно, обладающее очень высокими параметрами качества (Воронина С.А., 1999; Крупнов В. А. и др., 2000).

Следует отметить, что исходный материал и уникальные линии, создаваемые в отделе, передаются другим научным учреждениям. В результате этого совместно с селекционерами Самарского НИИСХ были созданы сорта Самсар и Волгоуральская, Краснокутской селекционно-опытной станциейсорт Альбидум 31. На базе линий АС 3, JT 596 и других на Ершовской опытной станции созданы сорта Альбидум 188, Юго-Восточная 2, Юго-Восточная 4.

Краснокутская селекционно-опытная станция. Работа по улучшению яровой мягкой пшеницы началась со сбора К. Ю. Чеховичем местных сортовпопуляций. В 1909;1910 гг. для изучения поступили сотни образцов пшеницы из многих губерний и уездов России и Средней Азии, а также от Д. Л. Рудзинского сорта иностранного происхождения (австралийские, шведские, английские) (Германцев Л.А., Ильина Т. Ф., 2000).

Уже первые индивидуальные отборы из популяций дали положительные результаты. Выделенная в 1911 г. линия 0841 из Среднеазиатского образца и оформленная на Госиспытание в 1924 году как сорт Эритроспермум 841 ф (П.Н.Константинов, 1925,1926, 1928, 1929), впоследствии занял громадные площади в стране (до 85% всех сортовых посевов яровой пшеницы) и широко использовался в селекционных программах многих учреждений в качестве исходного материала. Более восьмидесяти лет сорт Эритроспермум 841 использовался в производстве (Германцев Л.А. и др., 1994, 2004).

Первые сорта станции были выведены индивидуальным отбором из образцов местных пшениц, полученных из новоузенских и уральских степных районов и из Туркменистана. Следует подчеркнуть, что этот местный материал был кладом многовековой народной селекции, ф С 1916 года для создания нового исходного материала на станции начал применяться и метод гибридизации, носивший первоначально (до 1930 года) преимущественно межвидовой характер. Скрещивали лучшие сорта твердой пшеницы с мягкими среднеазиатскими засухоустойчивыми пшеницами для получения гибридов, сочетающих хорошее качество зерна твердой и высокую засухоустойчивость мягкой пшеницы. Такое сочетание представлялось вполне вероятным, но, несмотря на большое разнообразие полученных форм, перспективного материала эти комбинации скрещиваний не дали (Инякина А. С, 1947; Германцев Л. А. и др., 1994). • Важно отметить, что П. Н. Константинов (1923, 1926) стоявший у истоков селекционной работы на станции, много внимания уделял методическим вопросам при улучшении пшеницы.

По сути уже к концу двадцатых годов благодаря его исследованиям на станции сформировалась технология селекционного процесса включающая принципы формирования исходного материала, селекционные ориентиры при изучении и браковке линий, сортов, методику полевого опыта и методы статистической обработки выполненных экспериментов.

На проблеме селекционных ориентиров, разработанных П. Н. Константиновым для условий засушливого Юго-Востока, следует остановиться подробнее, тем более, что спустя почти век после его работ, она остается важнейшей для селекционной практики.

В отчете о работе опытной станции в 1925 году (Константинов П.Н., 1926) подробно анализируются признаки растений яровой пшеницы и их ценоза в связи с урожайностью зерна. Сделан вывод о предпочтении скороспелых форм (по времени колошения и целого вегетационного периода) перед позднеспелыми, о бесполезности признака кустистости растения яровой пшеницы, недопустимости снижения высоты растения мягкой пшеницы. Важнейшим для отбора признается интегральный показатель: отношение соломины к зерну (чем ниже это отношение, тем выше урожай), а также отдается предпочтение признаку «абсолютный вес 1 ООО зерен» перед «натурой» в отборе продуктивных форм. Совершенно неожиданно для того времени, но совершенно логично с точки зрения биологии трактуется вопрос о роли транспирационных коэффициентов в оценке засухоустойчивости: «Только одновременное изучение и корневой системы, и транспирационных коэффициентов, и анатомических особенностей растений способно пролить истинный свет на сложный вопрос о засухоустойчивости растений».

Дальнейшая работа по улучшению яровой мягкой пшеницы велась методом внутривидовой гибридизации. Несколько десятилетий Эритроспермум 841 был одним из основных родителей при составлении программ скрещиваний. Особенно много скрещиваний проводилось между ним и сортом саратовской селекции Лютесценс 62. С их участием на станции были созданы и переданы на государственное испытание сорта Лютесценс 2555 (1941г.), Лютесценс 2605 (1942), Лютесценс 2634 (1945), Лютесценс 2633 (1946), Лютесценс 2663 (1948).

Но все они не выдержали испытания. И только в 1962 году станция передает на государственное испытание сорта Краснокутка 4 и Краснокутка 5, которые за ряд лет в конкурсном испытании по урожаю зерна устойчиво превышали стандарт Альбидум 43. Краснокутка 4 отличалась устойчивостью к поражению пыльной головней и высокой стекловидностью зерна (Германцев Л.А., Ильина Т. Ф., 2000).

В 1973 году на испытание был передан сорт Краснокутка 7, однако, имея преимущества перед стандартами, в благоприятных условиях при урожае зерна более 30 ц/га, сорт сильно полегал, и по этой причине был снят с испытания.

Совместная работа с НИИСХ Юго-Востока была ознаменована созданием сортов АС-13 (Саратовская 29*5/ Nadadores) и Краснокутка 9 (Ершовская 32/ АС-13), которые отличались устойчивостью к полеганию и бурой ржавчине. Благодаря этим признакам испытывались на Юго-Востоке на интенсивных и поливных фонах.

Многолетняя работа по созданию засухоустойчивых, высокоурожайных и пластичных форм увенчалась созданием сорта Альбидум 28, выведенного методом индивидуального отбора из гибридной популяции, полученной от скрещивания сортов станции, в родословной которых имеются сорта Эритроспермум 841 и Лютесценс 62 (Германцев Л.А., Ильина Т. Ф., 1989).

На базе местного селекционного материала и привлечения сорта Саратовская 46 создан сорт Альбидум 29 (Германцев Л.А. и др., 1999). Оба сорта имеют широкое производственное использование, благодаря своей исключительной засухоустойчивости и технологичности.

С использованием ржавчиноустойчивой линии отдела цитологии и генетики, сорта Саратовская 55 НИИСХ Юго-Востока и Альбидум 28 создан новый сорт Альбидум 31, который обладает полевой устойчивостью против бурой ржавчины, слабо поражается пыльной головней, выделяется крупным, выполненным зерном (Германцев JI.A. и др., 2004).

Ершовская опытная станция орошаемого земледелия. С елекционная работа с яровой пшеницей началась в первые годы ее организации (1934 г.) с испытания селекционного материала НИИСХ Юго-Востока. Именно при орошении с наибольшей полнотой и доказательностью были выявлены преимущества по продуктивности, устойчивости к полеганию и ржавчине сорта Лютесценс 758 и Саратовская 33.

В то же время на основе селекционного материала НИИСХ Юго-Востока начинают формироваться более специфические для орошения формы, проработка ведется на всех этапах селекционного процесса (Козлов Ю.Д. и др., 1996).

Из опыта выведения и использования первых сортов для орошения вытекало, что к созданию селекционного материала, кроме местных сортов и форм, следует привлекать географически и экологически отдаленные образцы по свойствам и признакам, которых нет у представителей степного и лесостепного агроэкотипов. С шестидесятых годов в гибридизацию с яровыми пшеницами включаются озимые мягкие пшеницы, в том числе короткостебельные западноевропейского происхождения (Козлов Ю.Д., 1970).

Изучение и использование короткостебельных образцов яровой пшеницы из Мексики, Индии и других стран, начавшееся с 1969 г., показало, что обладая многими ценными свойствами (устойчивостью к полеганию, к ржавчине, хорошим качеством зерна, многозерностыо колоса), они не отвечают требованиям сортов местного агроэкотипа, но представляют ценность в качестве исходного селекционного материала (Козлов Ю.Д., 1970).

С участием индийского сорта PV -18, озимой пшеницы Ершовская 3 и яровой пшеницы Саратовская 36 создан ржавчиноустойчивый высококачественный сорт Ершовская 32. Районированная с 1984 года для условий богары и орошения, Ершовская 32 отличается стабильностью технологических качеств зерна, жаростойкостью, особенно в период налива зерна (Козлов Ю.Д., Пархоменко И. С., 1989).

Сорт Эритроспермум 5, созданный с участием озимого сорта Мироновская юбилейная, короткостебельного ярового Mexipac и ярового сорта Безенчукская 98, был районирован в предгорной зоне Казахстана. Здесь он благодаря высокой устойчивости к полеганию, ржавчиноустойчивости и скороспелости, хорошо подходил к местным условиям ((Козлов Ю.Д. и др., 2000).

Сорт яровой пшеницы Эритроспермум 14 (Саратовская 52/ Ершовская 32), переданный на Государственное испытание в 1985 году, по продуктивности уступал сорту Эритроспермум 5, но обладал в сравнении с ним более высоким качеством зерна.

Результаты Государственного испытания и производственной оценки сортов Эритроспермум 5 и Эритроспермум 14 подтвердили их высокую продуктивность, устойчивость к ржавчине и полеганию, вместе с тем выявилась их недостаточная засухоустойчивость и нестабильность урожайности (Козлов Ю.Д., Пархоменко И. С., 1989).

Из исследований станции по совершенствованию технологии селекционного процесса, следует отметить разработку методики использования орошения, удобрений и различных агротехнических фонов для отбора форм, обладающих комплексом ценных признаков и свойств. Развитие и использование основных положений этой методики в последующих многолетних исследованиях привели к обоснованию новых экологических подходов в селекции яровой пшеницы на Юго-Востоке и созданию более совершенных сортов этой культуры (Козлов Ю.Д., 1999).

Именно этот подход и привлечение в гибридизацию нового исходного материала позволили создать серию новых сортов: Альбидум 188, Прохоровка, Юго-Восточная 2, ЮВ 4. Показательна в этом отношении характеристика сорта Прохоровка (Ершовская 32*2/ Омская 9). Этот сорт, благодаря устойчивости к ржавчине и полеганию при наличии многоколоскового колоса, способен с наибольшей полнотой использовать благоприятные условия формирования высокого урожая (до 7,2 т/га), а в условиях жары и засухи дает урожай зерна на уровне районированных классических засухоустойчивых сортов ((Козлов Ю.Д., и др., 2003). Прохоровка — единственный из сортов яровой пшеницы селекции последних лет получил широкое районирование — допущен к использованию в семи регионах РФ.

Следует отметить, что сорта Альбидум 188, Юго-Восточная 2 и ЮВ 4 созданны с использованием в гибридизации пшенично-пырейных линий отдела цитологии и генетики НИИСХ Юго-Востока (Сергеев В.В., 2003). Благодаря этому они обладают комплексной устойчивостью к болезням, полеганию, высоким уровнем продуктивности и качества (Козлов Ю.Д. и др., 2004).

Дальнейшая работа станции по созданию новых сортов яровой мягкой пшеницы связана с созданием нового исходного материала и изучением его на фоне естественных засушливых условий и условий максимально, благоприятных для роста и развития растений. Их сочетание рассматривается как один из возможных путей управления продукционным процессом и отбора форм, сочетающих необходимые признаки и свойства.

Поволжский НИИСС илиП.Н.Константинова. Работа по селекции яровой пшеницы была начата в 1929 году.

Основным исходным материалом для создания гибридных популяций служили отечественные сорта и в первую очередь поволжской селекции, хотя использовался материал из мировой коллекции (Субботина А.Е., 1935; Одинцов П. Г., 1935). Индивидуальный отбор начинался со второго и продолжался в старших поколениях.

Первый сорт мягкой пшеницы Лютесценс 801 был создан индивидуальным отбором из местного сорта — популяции НОЭ и имел повышенную урожайность, пластичность, высокие хлебопекарные качества. В районировании он находился с 1949 по 1964 год (Глуховцева Н.И., 1977).

Сорт Заволжская был выведен индивидуальным отбором из гибридной популяции полученной от скрещивания сортов Сарроза и Цезиум 111. Этому сорту были присущи пластичность, засухои жаростойкость, отличные технологические качества зерна (Глуховцева Н.И., 1978).

С 1960 года в селекции яровой пшеницы произошли существенные изменения. В качестве исходного материала стали широко привлекаться наряду с отечественными сортами лучшие образцы яровой и озимой пшеницы зарубежной селекции из мировой коллекции ВИРа. Основным методом работы стала гибридизация географически отдаленных форм, в т. ч. простая, сложная, сложная ступенчатая, насыщающая с последующим гибридологическим и генетическим анализом и отбором внутри вида Tr. aestivum и межвидовая.

Селекция яровой мягкой пшеницы стала вестись в двух направлениях: первое — создание скороспелых, высококачественных, засухоустойчивых сортов для степных условий Заволжьявторое — создание сортов интенсивного типа для условий достаточного увлажнения и орошения. Эти сорта должны отличаться устойчивостью к полеганию, к поражению основными болезнями, отзывчивостью на орошение и удобрение. Продуктивность их должна быть на уровне 40−50 ц/га (Глуховцева Н.И., 1977а).

К 1969 году из нового материала был создан ряд сортов, которые в семидесятые годы переданы на государственное испытание: Кинельская 30, Лютесценс 19, Кинельская 40, Кутулукская, из них районированы Кинельская 30 и Кутулукская.

— Кинельская 30 (Саратовская 33// Rescue/Regent, Канада) районирован для условий орошения Куйбышевской области, отличалась высокой устойчивостью к полеганию, пластичностью, отзывчивостью на увлажнение и внесение удобрений;

— Кутулукская (Саратовская 29 // Lee /Un RRA) -интенсивного типа, обладающая высокой продуктивной кустистостью, потенциальной продуктивностью (до 6 т/га), засухоустойчивостью. Сорт был широко районирован и распространен в Поволжье (Глуховцева Н.И., 1977а).

Дальнейшая работа по изучению и использованию местного селекционного материала и мировой коллекции ВИРа позволили создать еще ряд перспективных сортов, которые в семидесятые и восьмидесятые годы были переданы на государственное испытание: Куйбышевская 105, Средневолжская, Кинельская 97, Эритроспермум 23 (Глуховцева Н.И., 1993).

В конце восьмидесятых годов была разработана новая программа работы института по селекции яровой мягкой пшеницы, которая определила основные направления и приоритеты в улучшении культуры.

При этом значительное внимание уделялось созданию сортов, способных давать экологически чистую продукцию.

В качестве исходного материала широко использовались сортообразцы Канады, США, Аргентины и других стран, но основой для гибридизации послужили лучшие сорта отечественной (как правило поволжской) селекции, в том числе местный селекционный материал (Глуховцева Н.И., 1993).

В 1995 год включен в Госреестр РФ с допуском к использованию по 7 региону сорт Кинельская 59 (Саратовская 35/ Lee // Мироновская 808). Отличительными особенностями сорта являются высокая засухоустойчивость, толерантность к грибным болезням и, как следствие, высокая зерновая продуктивность.

С 1998 года допущен к использованию по седьмому региону сорт Кинельская 60 (Кинельская 40 / Nadadores) отзывчивый на условия достаточного увлажнения.

Исследования по селекции на иммунитет пшеницы к главнейшим болезням и вредителям позволили получить ряд перспективных форм, а на их основе сорта, обладающие устойчивостью к бурой ржавчине, мучнистой росе, пыльной головне, стеблевому хлебному пилильщику (Глуховцева Н.И., 1970, 1975).

Последние теоретические разработки института позволили сформулировать концепцию создания высококачественных сортов, а также прогнозировать этот показатель при формировании зерна в различных эколого-географических зонах Поволжского региона (Головоченко А.П., 1999 а, 1999 б).

В различные временные этапы селекционного процесса были выполнены исследования по определению оптимальной высоты растений и созданию исходного материала на устойчивость к полеганию (Глуховцева Н.И., 1975), определению длины вегетационного периода для различных типов сортов (Кинчаров А.И., 1999; Головоченко А. П., 2003) — решению проблемы исходного материала в селекции яровой пшеницы (Головоченко А.П., 2003).

За последние годы на государственное испытание было передано три новых сорта, сочетающих в себе высокий уровень продуктивности, адаптивности и качества зерна: Кинельская лесостепная, Кинельская Нива, Кинельская 61. Последний сорт включен в государственный реестр РФ с допуском к использованию по 7 региону с 2005 года. Его отличительной особенностью является способность формировать зерно высокого качества, сохраняя этот признак в различных зонах испытания и по годам.

Ульяновский научно-исследовательский институт сельского хозяйства. Селекционная работа с яровой мягкой пшеницей была начата в 1927 году. До начала сороковых годов было создано и передано на государственное испытание четыре сорта, однако, не имея явных преимуществ перед стандартными сортами, они не были районированы (Потушанская М.И. и др., 2001).

После большого перерыва планомерно и на научной основе селекция яровой мягкой пшеницы стала вестись с 1956 года. Учитывая опыт других научно-исследовательских учреждений, основным методом селекционной работы стал однократный и многократный отбор линий из межсортовых гибридов.

Нужно отметить, что к концу шестидесятых годов у селекционеров Ульяновской опытной станции сложилась стройная система улучшения яровой мягкой пшеницы по комплексу признаков с учетом специфических условий региона (Вишнякова М.И., 1968).

Была определена оптимальная длина вегетационного периода, приоритет при этом отдавался среднеспелым сортам. Установлена необходимость определения элементов продуктивности колосьев на всех этапах селекционного процесса. Это связано с определением возможности выделения форм не только с хорошей озерненностью колоса, но и с более крупным зерном.

Была разработана система подбора и использования в гибридизации исходного материала, основой которой стало обязательное его изучение не менее двух-трех лет. Признана необходимой такая работа и с гибридными популяциями, решение о проведении индивидуального отбора принималось на основе результатов пяти-шестилетнего изучения гибридов.

Приоритетным было признано ведение селекции на устойчивость к болезням (пыльная, твердая головня и бурая листовая ржавчина) и качество зерна.

В 1965;1966 годах были переданы в государственное испытание два сорта гибридного происхождения: Чайка и Радуга. В производственных условиях они оказались недостаточно устойчивы к полеганию и поражению ржавчиной.

В конце шестидесятых годов из гибридной популяции от скрещивания сортов Башкирская 10 и Лютесценс 62 была отобрана линия, которая под названием Волжанка районирована по Ульяновкой области с 1978 по 1987 годы. Волжанка — сорт полуинтенсивного типа, высокоустойчивый к поражению пыльной и твердой головней, по качеству зерна был отнесен к ценным сортам (Вишнякова М.И., 1977; Вишнякова М. И. и др., 1989).

В восьмидесятые годы в связи с освоением интенсивных технологий изменились требования к выводимым сортам. Нужны были сорта с высоким потенциалом продуктивности, отзывчивые на повышенные дозы удобрений, способные компенсировать дополнительные расходы на их возделывание. С этой целью в гибридизацию с яровыми сортами Поволжской селекции широко стали привлекать сорта озимой пшеницы Безостая 1, Мироновская 808, Ильичевка и др. Из гибридных популяций индивидуальным отбором были созданы этапные сорта Венец, Свияга, Ульяновская, которые в ходе государственного испытания не выдержали в засушливые годы конкуренции с более засухоустойчивыми сортами и не были районированы.

В начале 80-х годов из гибридной популяции Минская / Безостая 1 // Саратовская 36 выделена селекционная линия, которая под названием Симбирка в 1982 году была передана на государственное испытание, а с 1986 -допущена к использованию в шести регионах РФ. Недостатком сорта явилась склонность к поражению твердой головней, которое было учтено при создании сорта Ишеевская, в происхождении которой участвуют сорта Жигулевская, Альбидум 21 и спонтанный гибрид твердой пшеницы с мягкой. Ишеевская обладает высоким потенциалом продуктивности (6,0 т/га), устойчива к поражению пыльной и твердой головней, довольно устойчива к полеганию, обладает толерантной устойчивостью к бурой ржавчине, засухоустойчивостью и относится к ценным сортам по качеству. Сорт включен в реестр селекционных достижений РФ в 1992 году с допуском к использованию в трех регионах.

Дальнейшая работа по созданию пластичных сортов ознаменовалась созданием в середине девяностых годов сорта Землячка. В происхождении его участвуют сорта Ишеевская, Саратовская 29, Безостая 1, Red River 68 (США). Сорт отличается высокой пластичностью, засухоустойчивостью, практически устойчив к твердой головне, средневосприимчив к пыльной головне, септориозу, бурой ржавчине, мучнистой росе. По качеству зерна соответствует требованиям, предъявляемым к сортам ценной пшеницы. С 1999 года Землячка включена в государственный реестр селекционных достижений по седьмому региону РФ (Потушанская М.И. и др., 2001).

В 2004 году в систему Государственного сортоиспытания передан новый сорт яровой мягкой пшеницы — Симбирцит. Особенностями сорта являются высокая продуктивность, сочетающаяся с устойчивостью к полеганию и основным болезням, а также хорошими качественными показателями зерна (Захаров В.Г., 2005).

Пензенский научно-исследовательский институт сельского хозяйства. Изучение яровой пшеницы, сортового и видового потенциала культуры было начато с момента организации отдела селекции в 1921 году. Однако исследования носили неорганизованный характер, и в 1932 году накопленный материал был передан на Ново-Уренскую опытную станцию (Кривобочек В.Г., 2005).

Селекцию яровой пшеницы возобновили в 1954 году. Производство региона нуждалось в изучении биологических особенностей культуры, стабилизации урожйности, разработке региональной агротехники и создании новых, адаптированных к местным условиям сортов, способных успешно противостоять частым эпифитотиям бурой ржавчины (Тихомиров В.Т., 1995).

Интенсивное развитие селекционной деятельности связано с передачей из НИИСХ Юго-Востока рабочей коллекции яровой мягкой пшеницы, сформированной В. Н. Мамонтовой (Кривобочек В.Г., 2005). Изучение форм отечественной и зарубежной селекции в коллекционном питомнике позволило выделить образцы, обладающие необходимыми признаками, которые стали использовать при гибридизации. В 1969 г. В. Н. Романова и Л. Г. Луканчева выделили из гибридных популяций элитные растения, послужившие родоначальниками двух сортов яровой мягкой пшеницы — Сурская 2 (Селкирк / Лютесценс 758) и Сурская 19 (гибрид НИИСХ Юго-Востока Селкирк / Альбидум 1541 с линией № 19, отобранной из западно-германского сорта Арин). После их передачи в 1980 г. в Государственное сортоиспытание селекции пшеницы на Пензенской опытной станции прекратили во второй раз.

Развитие агропромышленного комплекса северо-западной части Среднего Поволжья бесспорно нуждается в новых сортах яровой пшеницы местной селекции. Возобновление работы по селекции этой культуры в 1992 году продиктовано именно этой необходимостью.

За короткий исторический период были сформулированы основные цели и задачи при улучшении яровой пшеницы, разработана селекционная программа. Главным приоритетом признано направление на расширение адаптивного потенциала создаваемых сортов и повышения их качества (Кривобочек В.Г., 2005).

Обширное изучение мировой коллекции и образцов из селекционных учреждений России позволило сформировать новый исходный материал для улучшения яровой пшеницы по основным признакам: продуктивность (Кривобочек В.Г., 1999, 2003, 2004), устойчивости к болезням (Амельченко И.В., 2004), качеству зерна (Кривобочек В.Г., 1999а). Разработаны оптимальные модели сортов яровой пшеницы для условий лесостепи Среднего Поволжья (Кривобочек В.Г., 2004).

Выполнены теоретические и методологические исследования по обоснованию селекции на высокую урожайность и качество зерна (Тихомиров В.Т. и др., 1997, Кривобочек В. Г., Амельченко И. В., 2005), засухоустойчивость (Кривобочек В.Г., 1999), адаптивность и экологическую стабильность (Кривобочек В.Г. и др., 2003, 2004; Амельченко И. В., Долженко Д. О., 2004).

В результате сотрудничества с Самарским НИИСХ по селекции яровой ч пшеницы были созданы и включены в государственный реестр селекционных достижений РФ с допуском к использованию по 7 региону сорта Пирамида (Куйбышевская 1 / Ершовская 32) — 2000 год и Юлия (Саратовская 46 / Безенчукская 129 // Лютесценс 29) — 2002 год. Первый сорт относится к лесостепному, второй к степному экотипам, при этом оба обладают высоким уровнем урожайности, устойчивости к листовой ржавчине (Lr 23 и Lr 19), формируют ценное зерно, соответствующее хорошему улучшителю (Кривобочек В.Г., 2005).

В рамках селекционной программы «Экада» (объединение научных учреждений по селекции яровой мягкой пшеницы) в 2005 году Пензенским НИИСХ на государственное сортоиспытание передан сорт Экада 45. Сорт обладает высоким уровнем зерновой продуктивности, устойчив к бурой ржавчине и полеганию (Кривобочек В.Г., 2005).

Татарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства. Начало селекционной работы с яровой мягкой пшеницей относится к 1921 году. Первоначально происходило испытание местных популяций и селекционных сортов на опытных полях в Татарской АССР.

Отсутствие сведений о наиболее пригодных для условий Татарской республики сортов заставила селекционный отдел приступить с 1927 года к районному сортоиспытанию. Для этой цели в испытание были привлечены сорта, обнаружившие положительные результаты на селекционном поле в течение трех предшествующих 1927 году лет, а также сорта, не проверенные в отношении урожайности, но распространяемые среди населения по тем или иным причинам. В группу для испытания входили сорта и линии: № 1/1-а Казанской станции, Лютесценс 062 Саратовской станции, «Белоколоска» Одесской станции, «НОЭ», Цезиум 111 Омской станции и местный сорт-популяция.

По итогам сортоиспытания были рекомендованы для возделывания в республике в основном два сорта — Цезиум 111 и Лютесценс 062 (Василова Н.З., 2003).

С начала работы по сороковые годы двадцатого века основным исходным материалом для создания сортов служили местные формы, проводилось большое количество скрещиваний, в том числе мягкой пшеницы с твердой и полбой. За этот период было передано на государственное испытание семь сортов, лучшими из которых были Альбидум 4649 и Альбидум 4749, созданные в 1939 году. Альбидум 4749 имел высокую продуктивность и превышал по урожаю зерна стандарт Лютесценс 62. Этот сорт, полученный от скрещивания с полбой, обладал высокими мукомольными и хлебопекарными качествами, имел белое стекловидное зерно, не был районирован из-за полегаемости (Лутфуллин У .А., 1971).

С 1948 года селекционная работа начата вновь. Исходный материал создавался путем скрещивания географически отдаленных форм и сложной ступенчатой гибридизации. В качестве родительских компонентов привлекались формы местной селекции, зарубежные сорта, другие виды.

РОССИЙСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ БИБЛИОТЕКА пшеницы (в основном полбы).

Вскоре были выведены и переданы в Госкомиссию по сортоиспытанию сорта Лютесценс 14 и Казанская 83 (1954 г.). Последний сорт характеризовался высокой силой муки, крупным стекловидным зерном, засухоустойчивостью, высокой устойчивостью к ржавчине и пыльной головне. Однако значительных преимуществ в урожае перед стандартными сортами они не показали (Лутфуллин У.А., 1971). В конце 60-х годов были выделены еще два перспективных сорта — Лютесценс 20/ 101 (многократный отбор из гибрида Альбидум 604 х Лютесцес 62) и Альбидум 7 (Мильтурум 274 х Цезиум 111 х Альбидум 24).

Результаты государственного испытания названных сортов показывали их перспективность на ряде сортоучастков, однако, они не были предложены производству.

Таким образом, за период селекционной работы с 1921 по 1970 гг. было создано 11 этапных сортов, которые не получили положительной оценки Госкомиссии по сортоиспытанию и не нашли распространения в производстве. Государственное испытание этих сортов показало, что они имели некоторые преимущества по отдельным хозяйственным признакам. Однако создание нового сорта яровой пшеницы Московская 35 с высоким потенциалом продуктивности обесценил обширный селекционный материал, созданный в Татарском НИИСХ ранее, что не позволило перспективным сортообразцам успешно конкурировать с ним и они были сняты с испытания (Василова Н.Э., 2003).

Дальнейшая работа по созданию исходного материала была основана на скрещиваниях яровой мягкой и озимой пшеницы.

Результатом этой работы было создание сорта Керба (Мироновская 808/ К-47 336, Мексика), включенного в 1998 году в государственный реестр селекционных достижений РФ по 7 региону. Сорт среднеспелый, устойчив к полеганию, слабовосприимчив к пыльной и твердой головне (Каталог, 1998).

Яровой ячмень.

Краснокутская селекционно-опытная станция. На расширение # возделывания ячменя в Поволжье первым обратил внимание академик П. Н. Константинов, он же развернул селекционную работу с культурой на станции в 1921 году (Константинов П.Н., 1923, 1925, 1926). Исследования начались со сбора и изучения местного и инорайонного материала. С первых лет в основу селекционной работы был положен метод индивидуального отбора.

Используя этот метод и изучая материал путем сравнительных оценок в питомниках и сортоиспытаниях были созданы первые селекционные сорта, из ф которых наиболее перспективными оказались Медикум 26, Персикум 64, Паллидум 43, Паллидум 45 (Константинов П.Н., 1929).

В начальный период работ П. Н. Константинов (1926) много внимания уделял изучению зависимости между урожайностью и отдельными признаками I растения ячменя, поиску надежных селекционных ориентиров, разработке методических вопросов улучшения культуры.

На основе обширного экспериментального материала была установлена возможность подбора для условий Заволжья как двурядных, так и шестирядных ячменей. Сделан вывод о значимости признака скороспелости, рассчитаны ф корреляции урожая зерна от его основных элементов структуры (густота продуктивного стеблестоя, продуктивная кустистость, крупность и абсолютный вес зерна и другие).

За 1934;1937 годы были переданы на Госиспытание еще два сортаНутанс 187 и Субмедикум 199, также выведенные индивидуальным отбором из местного материала (Акулинин К.П., Малинина Е. Е., 1947). Эти сорта широко возделывались в производстве, особенно в 60-х годах, когда высевались на площади около 2 млн. гектаров каждый (Ильин А.В. и др., 1994).

Итоги первого периода селекции, связанного с индивидуальным отбором ® и разносторонней оценкой материала, были весьма успешными: создано 6 сортов, которые заняли огромные посевные площади.

Причинами такого успеха послужили, во-первых, богатый поволжский генофонд, во-вторых, индивидуальный отбор и последующая разносторонняя оценка лучшего материала, которые позволили из большого числа приспособленных форм выделить перспективные линии с выгодным сочетанием признаков.

Индивидуальный отбор оказался весьма эффективным, но ограниченным методом, поскольку с его помощью нельзя объединить в одном растении полезные признаки, имеющиеся у разных форм. В связи с этим возникла необходимость формирования исходного материала путем скрещиваний (Константинов П.Н., 1925). В дальнейшем этот метод создания исходного материала становится на станции основным (Инякина А.С., Бреднев А. П., 1968).

Работа по использованию мирового разнообразия разновидностей ячменя в селекционном процессе закончилась созданием двух сортов — голозерного Нудум 21 и безостого многорядного Гонзум 1949, продуктивность которых в лучшем случае достигала 75% от стандарта (Ильин А.В. и др., 1994).

В дальнейшем в гибридизацию стал включаться только местный материал. На его основе были получены сорта Прима, Борец, Медикум 1952, Медикум 1964, Медикум 36 (Инякина А.С., Бреднев А. П., 1968). Эти сорта отличались высокой засухоустойчивостью, но недостаточной пластичностью. Кроме того, были довольно восприимчивы к пыльной головне (Ильин А.В. и др., 1999).

Работа в этом направлении завершилась созданием сортов Медикум 21 и Медикум 174 (Чуприкова А. А., 1973), которые обладали теми же достоинствами и недостатками, что и приведенные выше формы.

С начала семидесятых годов перед селекционерами станции встала проблема качественно нового исходного материала для создания сортов следующего поколения. С этой целью необходимо было провести поиск лучших компонентов для скрещиваний, определить элементы структуры урожая, нуждающиеся в первоочередном улучшении (Ильин А.В. и др., 1989, 1994).

На основе селекционно-генетических исследований, выполненных в это время, было установлено, что основным недостатком местных сортов ячменя селекции 70-х годов была невысокая озерненность растения. Были выделены сорта-доноры нужных свойств, определены направления развития материала и тип растений, на который следовало ориентироваться в дальнейшем (Ильин А.В. и др., 2000).

В результе методом гибридизации и отбора было выведено три сорта ячменя — Нутанс 108, Нутанс 642, Нутанс 553, которые получили распространение в производстве. Сорт Нутанс 108 отличается повышенной солевыносливостью и хорошими кормовыми качествами зерна, Нутанс 642 характеризуется высокими и стабильными параметрами качества зерна, отвечающего требованиям пивоваренной промышленности, а Нутанс 553 обладает широкой приспособительной реакцией (адаптивностью), допущен к использованию в пяти регионах РФ. Новые сорта характеризуются тем, что наиболее эффективно используют влагу для получения урожая зерна.

Для создания сортов нового поколения на станции активно ведутся исследования по формированию исходного материала с высоким уровнем устойчивости к заболеваниям (Ильин А.В., 1999а), качеству (Ильин А.В., 19 996), при этом сохраняя высокий уровень засухоустойчивости (Ильин А.В. и др., 19 996). Продолжаются исследования по изучению формирования ценоза ярового ячменя и методам управления этим процессом (Ильин А.В., 2003).

С 1985 года для создания устойчивых к пыльной головне сортов применяют гаплоидию (Ильин А.В. и др., 1994). Работа с использованием этого метода значительно ускоряет селекционный процесс и позволяет быстро создавать дигаплоидные линии, которые изучаются в селекционном процессе по обычной схеме.

Созданные в последние годы методом сложной ступенчатой гибридизации сорта Нутанс 278 и Нутанс 290 обладают высоким уровнем адаптивности, засухоустойчивости и качества зерна. Сорт Нутанс 278 допущен к использованию в восьмом регионе РФ с 2005 года (Госреестр, 2005).

Поволжский научно-исследовательский институт селекции и семеноводства им. П. Н. Константинова. Селекция ярового ячменя впервые в Среднем Поволжье была начата П. Н. Константиновым в 1929 году. Материалом для работы послужили 1138 линий Краснокутской опытной станции (Константинов П.Н., 1935). Уже в первые годы организации селекции ячменя на Кинельской селекционной станции были решены основные методические и научно-организационные проблемы. Выявлены причины слабого распространения ячменя в Среднем Поволжье, разработана оптимальная схема селекционного процесса, установлены основные параметры создаваемых сортов, определены селекционные приоритеты (признаки и свойства, на которые в первую очередь необходимо обращать внимание при отборе) и установлено их отличие от ранее разработанных параметров для условий Нижнего Поволжья (Константинов П.Н., 1931, 1935).

За период 1929;1938 гг. были созданы и переданы на Госиспытание три сорта ячменя — Медикум 012, Медикум 0263 и Медикум 0264. Основным методом работы в это время был отбор из гибридных популяций, полученных в результате скрещивания лучших селекционных сортов с привлечением образцов ячменя коллекции ВИР (Глуховцев В.В., 2001).

Развивая это направление в тридцатые и сороковые годы двадцатого века были выведены перспективные сорта ячменя: Нутанс 1572, Нутанс 2607, Медикум 2422. В 1949 году на Госиспытание передан, а в 1962 году районирован в Самарской и Оренбургкой областях сорт Кинельский 5 (Глуховцев В.В., 2001).

Основным методом работы по селекции ячменя в конце сороковых-пятидесятых годах была «переделка природы растений» путем «расшатывания наследственности». Однако результативным в отношении создания сортов его назвать нельзя (Глуховцев В.В., 2005).

Новый этап в селекционной работе наступил с начала шестидесятых годов, когда широко стала использоваться гибридизация географически отдаленных форм, привлекаться в скрещивания лучшие образцы мировой коллекции ВИР. Для усиления работы по разнообразию исходного материала начали использовать химический мутагенез. Значительно (в десятки раз) возросли объемы селекционного изучения и испытания образцов ярового ячменя (Глуховцев В.В., 2005).

Задача создания сортов нового поколения требовала решения многих вопросов, без которых ее выполнение было весьма проблематично или вообще невозможно. В ходе многолетних исследований было установлено, что высокие устойчивые урожаи зерна ячменя в Среднем Поволжье формируют только те сорта, которые максимально приспособлены к контрастным условиям внешней среды и имеют высокую адаптивную реакцию к стрессовым факторам абиотического и биотического характера (Глуховцев В.В., 2001).

Для создания исходного материала обладающего высоким уровнем засухоустойчивости были приведены исследования по оценке и отбору среди мирового разнообразия форм, обладающих этим признаком и одновременно имеющих определенную устойчивость к корневым гнилям и скрытостебельным вредителям (Глуховцев В.В., 1995). Это вызвано тем, что в засушливые годы вредоносность последних резко возрастает и часто является главным фактором, определяющим урожайность ячменя.

Было установлено, что из всего многообразия фитопатогенов, вызывающих корневые гнили ячменя, в условиях Поволжья наибольшее распространение и вредоносность имеет возбудитель Bipolaris sorokiniana Schoem, а из скрытостебельных вредителей — не шведская муха, как полагали ранее, а большая стеблевая блоха Chaetocnema arichela G. (Глуховцев В.В., 1995).

Большая работа по изучению особенностей формирования урожая зерна ячменя при селекции на продуктивность была выполнена В. В. Глуховцевым (1982, 1996, 1999, 1999а, 2001 а). В ходе ее выполнения были выявлены специфические пути формирования высокопродуктивных ценозов ячменя разных идиотипов за счет улучшения отдельных признаков. Разработаны основные параметры моделей сортов ячменя различных идиотипов для Среднего Поволжья.

Многолетними исследованиями была установлена возможность создания сортов пивоваренного ячменя для Поволжского региона. Доказано, что пивоваренные свойства ячменя обусловлены не количеством белка, а в первую очередь, составом белкового комплекса. Выявлен механизм стабилизации качества зерна у пивоваренных сортов за счет существенного увеличения содержания высокомолекулярных белков — глютелинов (в 2−4 раза) и запасных белков эндосперма — проламинов (Глуховцев В.В., 1996а, 20 016, 2003, 2003а, 2005).

В процессе селекции ячменя были выполнены исследования методического плана, которые позволяют корректно интерпретировать экспериментальный материал и делать выводы о ценности создаваемых форм. Это касается особенностей модификационной изменчивости ячменя в Среднем Поволжье и связанных с ней вопросов контроля количественных и качественных признаков, объемов выборки для их определения (Глуховцев В.В., 1992, 2004).

В результате многолетних исследований на основе разработанной научной концепции селекции создан ряд высокопродуктивных сортов различных идеатипов адресного и универсального использования, обладающих комплексной устойчивостью к стрессовым факторам (Глуховцев В.В., 2001, 2004а).

Вымпел (Нарымский/Нутанс 187). Включен в Госреестр с 1982 года, обладает высокой засухоустойчивостью и пластичностью.

Волгарь — выведен в результате отбора из гибридной популяции, созданной посредством сложной ступенчатой гибридизации. Характеризуется высокой продуктивностью и хорошим качеством зерна, отвечающим требованиям пивоваренной промышленности. Включен в Госреестр по 7 региону РФ и занимает значительные посевные площади в Поволжье.

Скиф (Кумир/Донецкий 8). Обладает комплексной устойчивостью к внутристебельным вредителям, пыльной головне и корневым гнилям. Обладает высоким уровнем продуктивности, в том числе в условиях засухи. В Госреестре по 7 региону с 1997 года.

Поволжский 65 (Омский 13 709 / Комбайнер // Одесский 36). Характеризуется исключительной засухоустойчивостью и продуктивностью. Зерно универсального назначения (корм, производство пива). Включен в Госреестр с 1998 года по 7 региону РФ.

Агат — сорт полуинтенсивного типа, с высоким уровнем продуктивности, устойчив к полеганию, формирует крупное, хорошо выполненное зерно пищевого и кормового направления использования. Включен в Госреестр РФ с 2002 года по 7 региону.

За последние годы на Госиспытание передана целая серия новых сортов, относящихся к различным идеатипам и направлениям использования, но все они обладают высоким уровнем адаптивности кместным условиям: Атлант, Козак, Витязь.

Пензенский научно-исследовательский институт сельского хозяйства. Работа по селекции ярового ячменя развернута с 1993 года. При формировании программы исследований ставилась задача создания сортов пивоваренного и зернофуражного использования, адаптированных к местным условиям, формирующих высокие и стабильные урожаи с хорошими технологическими показателями (Кривобочек И.И., Шабурова Г. В., 1997).

Для создания исходного материала была проведена работа по изучению и отбору наиболее ценных образцов из мировой коллекции ВИР и селекционных учреждений России (Кривобочек И.И., 1997, 1998, 1999, 1999а). На их основе, используя вначале парные, а затем ступенчатые скрещивания, создан богатый гибридный материал, который интенсивно изучается в местных условиях (Кривобочек И.И., Долженко Д. О., 2005).

С целью формирования концепции селекции ячменя в специфических условиях северо-западной части Среднего Поволжья были проведены исследования по улучшению особенностей формирования ценоза и его продуктивности. Определены эффективные критерии отбора высокопродуктивных генотипов на каждом этапе селекционного процесса (Кривобочек И.И., Рындин С. Н., 2003; Долженко Д. О., 2004, 2004а).

В сотрудничестве с Самарским НИИСХ разрабатываются принципы организации экологической селекции с целью отбора генотипов с широкой нормой реакции на меняющиеся условия среды (Долженко Д.О., Шевченко С. Н., 2004; Шевченко С. Н. и др., 2004; Шевченко С. Н., Долженко Д. О., 2004; Долженко Д. О. и др., 2005).

Результатом сотрудничества Пензенского, Самарского НИИСХ, НИИСХ ЦРНЗ стала передача на Государственное испытание в 2004 году нового сорта ярового ячменя Лунь. Он был получен в результате внутривидовой ступенчатой гибридизации в сочетании с методами биотехнологии, с участием сортов отечественной и зарубежной селекции.

Также получен перспективный селекционный материал, изучающийся на последних этапах селекционного процесса многорядного сортотипа. Новые линии лишены многих недостатков, свойственных многорядным ячменям (мелкозерность, слабое кущение, склонность к полеганию) и обладают высоким потенциалом продуктивности (Кривобочек И.И., Долженко Д. О., 2005).

Татарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства. Начало селекционной работы с яровым ячменем в 1993 году было продиктовано возрастающим интересом производства к культуре, к новым адаптированным сортам. Разнообразие почв республики по механическому составу, плодородию, кислотности, сезонные изменения по количеству и времени выпадающих осадков и температуре воздуха в период вегетации растений, а также поражение растений болезнями и вредителями характеризуют свою специфику возделывания и необходимости выращивания для каждой природно-климатической зоны своих адаптированных сортов.

Основными направлениями улучшения культуры ячменя для условий северной части Среднего Поволжья, принятыми при разработке программы исследований, являются:

— создание скороспелых и среднеспелых сортов с высокой урожайностью, взаимозаменяющих друг друга;

— стабильность и адаптивность сортов к многообразным условиям среды.

Блохин В.И., 2005).

На всех этапах селекционного процесса от подбора родительских пар для гибридизации до экологического испытания перспективных сортов генофонд изучается в двух блоках — пивоваренного и зернофуражного типов использования. В каждом блоке изучаемый материал группируется по сериям 9 морфобиотипов, различающихся по длине вегетационного периода, высоте и толщине соломины и другим признакам (Блохин В.И. и др., 1996).

Исходный материал для создания генетической вариабельности и отбора формируется путем всестороннего изучения в течение ряда лет. Расширение генетической базы, накопление вторичных доноров признаков, их планомерное использование ведется на постоянной основе (Блохин В.И., 2005).

Результатом первого этапа селекционной работы было создание совместно с НИИСХ ЦРНЗ двух сортов пивоваренного назначения, включенных в Госреестр РФ с допуском к использованию по 7 региону Рахат и Раушан (Федотова И.Н. и др., 1998).

Рахат — характеризуется относительно высокой и стабильной продуктивностью, отзывчив на внесение минеральных удобрений, устойчив к полеганию.

Раушан — обладает высокой продуктивностью, формирует выровненный стеблестой, высокоустойчив к пыльной головне.

Активная работа по семеноводству этих сортов позволила им занять в 2005 году более 40% площадей Татарстана, отводимых под яровой ячмень (Блохин В.И., 2005).

Новый сорт ячменя, переданный на Госиспытание — Тимерхан имеет ряд преимуществ перед созданными сортами, обладает высоким потенциалом продуктивности и устойчивости к полеганию.

Дальнейшую работу по созданию сортов ячменя планируется вести на повышение продуктивности для условий хорошей влагообеспеченности и создания наряду с двурядными формами многорядных ячменей для засушливых районов Среднего Поволжья (Блохин В.И., 2005).

Таким образом, рассмотренные итоги научно-исследовательской работы по селекции яровой мягкой пшеницы и ярового ячменя в Поволжье позволяют сделать определенные заключения:

— за вековой период научной селекции сформирована теоретическая база создания сортов с заданными признаками и свойствами, в руках селекционеров появился исходный материал для формирования таких генотипов;

— созданы сорта, которые занимали значительные площади и отвечали уровню производства на определенных этапах его развития;

— в связи с возрастанием роли сорта на современном этапе развития аграрного комплекса перед наукой стоит ряд нерешенных вопросов, которые будут определять дальнейшие направления развития селекции;

— среди главнейших задач селекции яровой мягкой пшеницы и ярового ячменя следует считать создание сортов: с широкой нормой реакции на меняющиеся условия среды, с повышенной потенциальной продуктивностью и устойчивостью к биотическим и абиотическим факторам, с заданными параметрами качества зерна для его многостороннего использования.

выводы.

1. Результаты исследований по изучению биологической продуктивности и биоклиматического потенциала свидетельствуют о большей адаптивной возможности ярового ячменя в сравнении с мягкой пшеницей. Реализация потенциала продуктивности этих культур в первую очередь лимитируется влагообеспеченностью посевов и повышенным температурным режимом: в условиях естественного увлажнения яровая мягкая пшеница способна формировать урожай зерна на уровне 4,64 т/га, ячмень — 5,64 т/га. Потенциальная зерновая продуктивность, рассчитанная на основе ресурсов ФАР, яровой мягкой пшеницы — 6,22 т/га, ячменя — 8,59 т/га.

2. Изучение генофонда яровой мягкой пшеницы позволили выделить сорта и образцы, обладающие комплексом биологических и хозяйственно-ценных признаков, которые интенсивно использовали в селекционном процессе: Агро 4, АНК-4, Грекум 114, Ботаническая 2, Ботаническая 3, Харьковская 6, Харьковская 8, Харьковская 10, SV 72 234 (к 52 334), Saffran (к 57 725), Вот (г 57 741), Achill (к 57 720), Herakles (к 57 722).

3. Род TriticumL. отличается значительным варьированием по реакции на поражение мучнистой росой. Высокой видовой устойчивостью обладают T. monococcum, T. boeoticum, T. timopheevi, Т. dicoccum, T. dicoccoides, T.carthlicum. Из 34 известных генов устойчивости к патогену наиболее эффективными к популяции мучнистой росы Среднего Поволжья являются Pm 3d, Pm 4а, Pm 6, Pm 12, Mid. В результате исследований нами идентифицированы новые высокопродуктивные гены, которым присвоены символы Pm Ch, Pm G, Pm Sp, Pm Ag. В результате многолетней работы на основе источников и доноров устойчивости к мучнистой росе создан банк генов, который используется в селекционном процессе.

4. В Среднем Поволжье к популяции бурой ржавчины наиболее эффективны гены Lr 9, Lr 24, Lr 38, Lr Tr, Lr Ag, частичную устойчивость детерминируют Lr 2, Lr 29, Lr 37, Lr H. На основе выявленных доноров выведены ржавчиноустойчивые сорта: с генами Lr 23, Lr 13 -Тулайковская 1, Пирамида, Тулайковская степнаяLr 19 — Самсар, ППГ 596, ВолгоуральскаяLr AgТулайковская 5, Тулайковская 10, Тулайковская золотистая, Тулайковская 100, Тулайковская 12. Для дальнейшей селекции пшеницы на устойчивость к бурой ржавчине создан генофонд сортов с эффективными идентифицированными генами.

5. Изучен уровень устойчивости созданных сортов и селекционного материала яровой пшеницы к септориозу и корневым гнилям. Установлено, что в популяции патогенного комплекса возбудителей септориоза превалирует S. tritici и S.nodorum. Ведущая роль в патогенезе корневой гнили пшеницы принадлежит грибам рода Fusarium, высокий уровень в популяции занимает возбудитель Bipolaris sorociniana.

Выделены сорта, обладающие комплексной устойчивостью и толерантностью к наиболее вредоносным заболеваниям. Среди них Тулайковская 100, Лютесценс 101 и серия селекционных линий.

6. На основе максимального использования адаптированного исходного материала в ступенчатой гибридизации созданы сорта пшеницы степного экотипа: Жемчужина Заволжья, Тулайковская степная, Волгоуральская.

7. При селекции сортов пшеницы полуинтенсивного и интенсивного типов эффективным оказалось использование низкорослых аналогов сорта Саратовская 29 с геном Rht 1, созданных в НИИСХ Юго-Востока. В результате испытания ржавчиноустойчивых линий с различными Lr генами выделены сорта ППГ-596, Самсар. Использование линий Агис, полученных в результате межродовой гибридизации, обладающих комплексной устойчивостью к листовым болезням, позволило создать серию сортов полуинтенсивного типа Тулайковская 5, Тулайковская 10, Тулайковская золотистая Тулайковская 100.

8. В результате исследований выделены источники повышенного качества мягкой пшеницы. Использование сорта Ершовская 32 определило высокий уровень качества созданных сортов Тулайковская 1, Пирамида. У сорта Тулайковская 5 определен фактор (или блок тесно сцепленных генов) детерминирующих высокие параметры качества, который локализован в той же транслокации, что и гены устойчивости к мучнистой росе и бурой ржавчине. На основе Тулайковской 5 создана серия сортов сильной пшеницы.

9. По комплексу хозяйственно-ценных признаков из мировой коллекции выделен ряд образцов ярового ячменя, которые эффективно используются в селекционном процессе. Эффективными полигенными системами аттракции и микрораспределения пластических веществ в колосе характеризуются сорта западно-европейского экотипа, а эффективной системой адаптациисорта степного экотипа.

10.Высокой эффективностью контроля устойчивости ячменя к пыльной головне в Среднем Поволжье обладают гены Run 3, Run 6, Run 7, Run 11, Run 14. He подтвердилась селекционная ценность генов Run 8, Run 12, Run 13, Run 15, обладающих высокой эффективностью в других регионах. Для использования в селекционных программах на устойчивость ячменя к мучнистой росе в Поволжье можно использовать гены Ml-3a, М1-а12, Ml-al0+Ml-Du2, М1−1402, а также рецессивный ген ml-0.

Патогенный комплекс возбудителей листовых пятнистостей ячменя представлен тремя видами грибов. Среди них доминирующее положение занимает Bipolaris sorokiniana (Sacc.) Shoem. Этот же возбудитель является основным патогеном, вызывающим корневые гнили.

11.При создании сортов ячменя для условий засушливых районов Поволжья следует ориентироваться на: повышение эффективности кущения с целью создания плотного выровненного стеблестояоптимизацию соотношения метаболитов, поступающих в колос в процессе реутилизации и метаболитов, созданных за счет фотосинтеза в период формирования и налива зернаповышение использования надземной биомассы для создания урожая зерна.

12.Выявлена устойчивая корреляционная плеяда элементов структуры урожая ячменя, включающая урожай зерна и составляющие его элементы: продуктивный стеблестой, число зерен и массу зерна с колоса. Наибольшую селекционную ценность имеют два последних признака, имеющие слабую средовую зависимость. Отсутствие связей между массой 1000 зерен и озерненностью колоса свидетельствует о резерве повышения урожайности ярового ячменя за счет одновременного увеличения крупности зерна и озерненности колоса. Для селекции важны и другие признаки со слабой средовой зависимостью — Кхоз. растения, высота растения и количество дней до колошения. При селекции на увеличение зерновой продуктивности колоса можно использовать массу и озерненность колоса. При этом отбор на ранних этапах лучше проводить по массе колоса.

13.Для оценки гомеоадаптивности сортов в экологическом испытании целесообразно применение комплекса параметров экологической стабильности Кильчевского и Хотылевой (1997). В питомниках, высеваемых без повторений, для предварительной оценки можно использовать относительную стабильность по Н. А. Соболеву (1980), общую гомеостатичность или показатель селекционной ценности по В. В. Хангильдину (1979).

Для оценки ячменя на продуктивность достаточно испытания селекционного материала в двух точках в течение одного сезона, а для объективной оценки стабильности формирования урожаев необходимо не менее двух лет параллельных испытаний, причем хотя бы одна из сред испытания должна отличаться напряженностью типичных для региона лимитирующих факторов.

14.Созданы сорта, которые включены в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию в различных регионах РФ: яровой мягкой пшеницы — Самсар, Тулайковская 1, Тулайковская степная, Пирамида, Тулайковская 5, Волгоуральская, Юлия, Тулайковская 10, Экада 6, Тулайковская золотистая, ячменяБезенчукский 2, Госиспытание проходят: яровая пшеница Тулайковская 100, ячмени Беркут, Ястреб, Лунь.

15.Новые сорта яровой мягкой пшеницы и ячменя обладают высокой продуктивностью, агроэкономическим и биоэнергетическим уровнем эффективности. Наиболее продуктивными, хорошо использующими ® почвенно-климатические ресурсы и факторы интенсификации являются.

Тулайковская 5, Тулайковская 10, Тулайковская золотистая, Безенчукский 2, Беркут.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ И РЕКОМЕНДАЦИИ.

Для использования в селекционном процессе рекомендуем созданные и выделенные в процессе выполнения исследований источники и доноры биологических и хозяйственно-ценных признаков яровой мягкой пшеницы и ячменя.

При селекции на продуктивность и стабильность урожаев зерна в условиях Среднего Поволжья следует шире использовать разработанную схему селекционного процесса с элементами селекции на гомеоадаптивность.

Для стабилизации производства зерна пшеницы и ячменя в Средневолжском регионе необходимо возделывать сорта различных биотипов, сроков созревания и отзывчивости на факторы и уровни интенсификации.

Широко использовать в производстве созданные сорта яровой мягкой пшеницы и ячменя, особенно селекционных разработок, созданных в последние годы и допущенных к использованию в регионах РФ, обладающих комплексом ценных признаков и свойств: Тулайковская 5, Тулайковская 10, Тулайковская золотистая, Экада 6, Безенчукский 2.