Оцінка деяких ознак озимого жита (Secale cereale L.) в умовах Носівської СДС

В. В. Скорик, Н. В. Симоненко

Анотація


Мета і задачі досліджень – удосконалення існуючих та поєднання нетрадиційних методів селекції, виявлення джерел і донорів окремих ознак жита озимого (висока врожайність та якість зерна і зеленої маси) та створення на їх основі нового покоління сортів інтенсивного типу.

Матеріал і методика. У селекційній роботі використовували понад 200 гібридних ліній, отриманих із залученням короткостеблого сорту Боротьба, а також високоморозостійкі сорти і гібридні лінії жита озимого сибірської селекції (Красноярський край і Бурятія).

У дослідженнях (2012–2013, 2015–2016 рр.) користувались такими методами оцінки морозостійкості рослин, як польові (окомірна оцінка), лабораторно-польові (прямий підрахунок рослин на пробних ділянках, метод пучків та метод «зелених проростків»), лабораторні і опосередковані (використано 4 показники – концентрація клітинного соку, частка електролітів у клітинному соку, проникність мембран клітин, оводненість тканин).

Насіння колекційного і гібридного матеріалу висівали на ділянках 2 мручною сівалкою типу «хлопушка». Зразки із колекційного розсадника і виділені гібридні лінії розмножували на просторово ізольованих ділянках в посівах озимої пшениці. Відстань між ділянками від 40 до 200 м. Перед цвітінням та ізоляцією рослин проводили жорсткі вибраковки з добором за висотою стебла та іншими морфологічними ознаками. Добір за висотою стебла в деяких випадках проводили навіть до 32-го покоління. Конкурсне випробування продуктивних короткостеблих гібридних популяцій розміщали рендомізовано у шестикратній повторності. У період вегетації озимого жита проводили фенологічні спостереження, облік і виміри рослин, передбачені методикою сортовипробування. Визначали масу 1000 зерен, показник числа падіння (ЧП), натурну масу зерна, проводили аналіз вмісту пентозанової фракції та складу моноцукрів, віскозиметром оцінювали в’язкість водного екстракту зернового шроту (ВВЕЗШ). На інфрачервоному спектрометрі в зерні озимого жита визначали масову частку білка, клейковини і крохмалю.

Представлені результати досліджень по створенню середньостиглих зимостійких короткостебельних сортів жита озимого з урожайністю 9-10 т/га зерна, стійких до абіотичних і біотичних стресорів. Наведено результати конкурсного сортовипробування (2012-2013, 2015-2016 рр.) гібридних ліній на зернову та кормову цінність в порівнянні з умовним стандартом - сортом озимого жита Хлібне.

Сорт Хлібне повністю виправдовує свою назву, володіючи хорошими хлібопекарськими показниками: високі значення натурної маси зерна, числа падіння, змісту пентозанів і в'язкості водного екстракту зернового шроту (ВВЕЗШ).

При гібридизації короткостебельних продуктивних сортів і гібридів озимого жита з донором зимостійкості Z2807 (Носівська СДС, Україна) можна створювати нові зимо-, морозостійкі, короткостебельні продуктивні сорти, придатні для вирощування в Україні і за кордоном.

Різнобічно проаналізовані за основними елементами структури потенційної врожайності перспективні популяції озимого жита з альтернативними ознаками і інбредні лінії. Варіація вмісту арабіноксіланів у вихідному матеріалі свідчить про можливість відбору зразків для альтернативного використання. Виявлено високі позитивні кореляції ВВЕЗШ і числа падіння. Високий вміст каротину в листках озимого жита - важливий показник вітамінної поживності зелених кормів.

Представлені популяції стійкі до вилягання (довжина стебла 90-110 см), мають високу продуктивну кущистість, колос довжиною до 13 см з кількістю зерен до 80 шт., високий вміст каротину в листках і низький вміст пентозанів в зерні. Зимостійкість нових популяцій за роки досліджень становила 98,8-99,9%. За чотири роки вони достовірно перевищували стандарт за врожайністю зерна (до 10,80 т/га проти 6,85 т/га).

Висновки. Створені на основі селекційного матеріалу Носівської СДС перспективні популяції озимого жита та інбредні лінії комплексно і різносторонньо проаналізовано за основними елементами структури потенційної врожайності. Встановлено залежність біохімічних показників зерна від генотипу і погодних умов. Отримані нами перспективні гібридні лінії будуть використані з метою виділення донорів і джерел цінних ознак для практичної цільової селекції, включаючи джерела високої зимо-, посухо-, хворобостійкості, комплексу біохімічних показників якості зерна. Популяції із зміненою архітектонікою створюються для продовольчого призначення. Для селекції сортів кормового напряму необхідні донори низького вмісту пентозанів, в’язких властивостей арабіноксиланів і амілазної активності, а також джерела та донори таких біологічних ознак, як висока продуктивна кущистість, активність фотосинтетичного апарату, стійка до випасання коренева система. Наявність максимальної кількості необхідних ознак в одному генотипі та повнота їх оцінки будуть основою для подальшої ефективної селекції жита озимого. Це значно скоротить тривалість та підвищить ефективність створення нових міжлінійних гібридів, сортів-синтетиків озимого жита для цільового використання. 


Ключові слова


жито озиме; урожайність; зимостійкість; пентозани; в’язкість водного екстракту зернового шроту; каротин

Повний текст:

PDF

Посилання


Savchenko IA. The quality and productivity of crops. Dostizheniya Nauki i Tekhniki APK – Advances in Science and Technology of Agro-Industrial Complex. 2010; 11: 3-4.

Yeroshina YeI, Osharov IY. Prospects of fodder winter rye breeding on the basis of wild and cultural forms. Plant Breeding and Genetics of Fodder Crops.Novosibirsk; 1983. P. 48-54.

Skorik VV, Skorik NV. Genetic-statistical characterization of the novel different-height donors for the stem shortness in winter rye. Tsitologiia i genetika – Cytology and Genetics. 2002; 36(6): 16-20.

Skoryk VV. Genetic improvement of methods of winter rye breeding: Thesis for Doctor Sci. (Agriculture): 06.01.05.InstituteofAgriculture. Kyiv; 1994. 475 p.

Gulyaev GV, Guzhov GV. Breeding and Seed Production of Field Crops. Мoscow: Agropromizdat; 1987. 447 p.

Grabovets AI, Krokhmal AV, Chekunova NA. Peculiarities of hexaploid triticale breeding under environments of the Middle Don and some results. Plant Genetics and Breeding on Don: Sbornik trudov. Rostov-on-Don. 2003; 3: 107-133.

Grabovets AI. Methods and results of winter triticale breeding on Don. The Role of Triticale in Stabilization and Increase of Grain and Feed Production: Materials of International scientific and practical conference. Rostov-on-Don; 2010. P. 66-74.

Methodical recommendations on biological estimation of animal products and feeds using test-organism Tetrahymena pyriformis. Ed. by Belenkiy NG. Мoscow: VASKhNIL; 1977. 15 p.

Tretyakov NN, Karnaukhova TV, Panichkin LA [et al.] Practical Course on Plant Physiology. Мoscow: Agropromizdat; 1990. 271 p.

Salnikov AI, Maslov IL. Plant Physiology and Biochemistry: Practical Course.Perm: Izdatelstvo of Rederal Budget Educational Establishment of Higher Professional Education “AcademicianPrianishnikovPermStateAgricultural Academy”; 2014. 300 p.

Methods on Diagnostics of Plant Resistance (Drought. Heat, Salt and Frost Resistance); Composed by Udovenko GV, Oleynikova TV, Kozhushko NN, Barashkova EA. Ed. by Udovenko GV.Leningrad: N.I. Vavilov All-Union Institute of Plant Industry; 1974. 74 p.

Barashkova EA, Vinogradova VV. Evaluation of crops for winter hardiness and frost resistance. Diagnostics of Plant Resistance to Stress Effects.Leningrad; 1988. P. 128-154.

Methodology of State Strain Testing of Crops: Grain, Cereals, Groats, Legumes, Maize, and Fodder Crops. Ed. by Grigoryev AI.Moscow: Kolos; 1989. 194 p.

GOST (State Standard) 13586.3-83. Grain. Acceptance rules and sampling methods. Мoscow: Standartinform; 2009. 12 p.

GOST (State Standard) 10842-89. Cereals, pulses and oilseeds. Method for determination of 1000 kernels or seeds weight.Moscow: Standartinform; 2009. 4 p.

GOST (State Standard) 27676-88. Cereals and cereal milled products. Method for determination of falling number. Мoscow: Standartinform; 2009. 5 p.

GOST (State Standard) 10840-64. Grain. Зерно. Method for determination of hectolitre weight.Moscow: Standartinform; 2009. 3 p.

Goncharenko AA, Ismagilov RR,BerkutovaNS,VanyushinaTN, Ayupov DS. Evaluation of bread-making grain quality of winter rye by viscosity of water extract. Doklady RASKhN – Russian Agricultural Sciences. 2005; 1: 6-9.

Boros D, Marquardt RR, Slominski BA, Guenter W. Extract viscosity as an indirect assay for water-soluble pentosans content in rye. Cereal Chem. 1993; 70 (5): 575-580.

GOST (State Standard) 10028-81. Glass capillary viscosimeters. Specifications.Moscow: Standartinform; 2005. 15 p.

Denli E, Ercan R. Effect of added pentosans isolated from wheat and rye grain on some properties of bread. European Food Research and Technology. 2001; 212(3): 374-376.

Hashimoto S, Shogren MD, Pomeranz Y. Cereal pentosans: Their estimation and significance. I. Pentosans in wheat and milled wheat products. Cereal Chem. 1987; 64: 30-34.

Skoryk Vict.V, Skoryk Volod.V, SymonenkoNV, Skoryk OP. Synthetic winter rye (Secale cereale L.) varieties. Sortovyvchennia ta Okhorona Prav na Sorty Roslyn – Plant Varieties Studying and Protection. 2008; 1: 5-8.

Skoryk VV. Gnom-2 as a donor of short stem characteristic for winter rye (Secale cereale L.). Sortovyvchennia ta Okhorona Prav na Sorty Roslyn – Plant Varieties Studying and Protection. – 2013; 2: 4-11.

Ismagilov RR, Nurlygayanov RB, Vanyushina TN. Grain bread-making properties of winter rye varieties. Crop Breeding and Seed Production in Bashkortostan.Ufa; 2000. P. 89-94.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


1. Савченко И.А. Качество и урожайность сельскохозяйственных культур / И.А. Савченко // Достижения науки и техники АПК. – 2010. – № 11. – С. 3–4.

2. Ерошина Е.И. Перспективы селекции озимой ржи кормового направления на основе дикорастущих и культурных форм / Е.И. Ерошина, И.Й. Ошаров // Селекция и генетика кормовых культур. – Новосибирск, 1983. – С. 48–54.

3. Скорик В.В. Генетико-статистична характеристика нових різновисоких донорів короткостеблості озимого жита / В.В. Скорик, Н.В. Скорик // Цитология и генетика. – 2002. –  Т. 36, № 6. – С. 16–20.

4. Скорик В.В. Генетичне вдосконалення методів селекції озимого жита: дис. … доктора с.-г. наук: 06.01.05 / Скорик Віктор Варфоломійович. – К., 1994. – 475 с.

5. Гуляев Г.В. Селекция и семеноводство полевых культур/ Г.В. Гуляев, Ю.Л. Гужов. – М.: Агропромиздат, 1987. – 447 с.

6. Грабовец А.И. Особенности селекции гексаплоидных тритикале в условиях Среднего Дона и некоторые итоги / А.И. Грабовец, А.В. Крохмаль, Н.А. Чекунова // Генетика и селекция растений на Дону: сб. тр. – Ростов н/Д, 2003. – Вып. 3. – С. 107–133.

7. Грабовец А.И. Методы и результаты селекции озимого тритикале на Дону / А.И. Грабовец // Роль тритикале в стабилизации и увеличении производства зерна и кормов: мат. Междунар. науч.-практ. конф. – Ростов н/Д, 2010. – С. 66–74.

8. Методические рекомендации по биологической оценке продуктов животноводства и кормов с использованием тест-организма Тетрахимена пириформис; под ред. Беленького Н.Г. – М.: ВАСХНИЛ, 1977. – 15 с.

9. Практикум по физиологии растений: 3-е изд., перераб. и доп. / Н.Н. Третьяков, Т.В. Карнаухова, Л.А. Паничкин [и др.]. – М.: Агропромиздат, 1990. – 271 с.

10. Сальников А.И. Физиология и биохимия растений: практикум / А.И. Сальников, И.Л. Маслов. – Пермь: Изд-во ФГБОУ ВПО Пермская ГСХА, 2014. – 300 с.

11. Методика диагностики устойчивости растений (засухо-, жаро-, соле- и морозоустойчивости); сост. Удовенко Г.В., Олейникова Т.В., Кожушко Н.Н., Барашкова Э.А. [ред. Удовенко Г.В.]. – Л.: ВИР, 1974. – 74 с.

12. Барашкова Э.А. Оценка зимо- и морозостойкости полевых культур / Э.А. Барашкова, В.В. Виноградова // Диагностика устойчивости растений к стрессовым воздействиям. – Л., 1988. – С. 128–154.

13. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. Выпуск второй: зерновые, крупяные, зернбобовые, кукуруза и кормовые культуры / [ред. А.И. Григорьева]. – М.: Колос, 1989. – 194 с.

14. ГОСТ 13586.3-83. Зерно. Правила приемки и методы отбора проб. М.: Стандартинформ, 2009. – 12 с.

15. ГОСТ 10842-89. Зерно зерновых и бобовых культур и семена масличных культур. Метод определения массы 1000 зерен или 1000 семян. – М.: Стандартинформ, 2009. – 4 с.

16. ГОСТ 27676-88. Зерно и продукты его переработки. Метод определения числа падения. – М.: Стандартинформ, 2009. – 5 с.

17. ГОСТ 10840-64. Зерно. Методы определения натуры. – М.: Стандартинформ, 2009. – 3 с.

18. Оценка хлебопекарных качеств зерна озимой ржи по вязкости водного экстракта / А.А. Гончаренко, Р.Р. Исмагилов, Н.С. Беркутова [и др.] // Доклады РАСХН. – 2005. – № 1. – С. 6–9.

19. Extract viscosity as an indirect assay for water-soluble pentosans content in rye / [D. Boros, R.R. Marquardt, B.A. Slominski, W. Guenter] // Cereal Chem. – 1993. – V. 70, N 5. – P. 575–580.

20. ГОСТ 10028-81. Вискозиметры капиллярные стеклянные. Технические условия. – М.: Стандартинформ, 2005. – 15 с.

21. Denli E. Effect of added pentosans isolated from wheat and rye grain on some properties of bread / E. Denli, R. Ercan // European Food Research and Technology. – 2001. – V. 212, N 3. – Р. 374–376.

22. Hashimoto S. Cereal pentosans: Their estimation and significance. I. Pentosans in wheat and milled wheat products / S. Hashimoto, M.D. Shogren, Y. Pomeranz // Cereal Chem. – 1987. – V. 64. – P. 30–34.

23. Синтетичні сорти жита озимого (Secale cereale L.) / [Вікт. В. Скорик, Волод. В. Скорик, Н.В. Симоненко, О.П. Скорик] // Сортовивчення та охорона прав на сорти рослин. – 2008. – № 1. – С. 5–8.

24. Скорик В.В. Донор короткостеблості жита озимого (Secale cereale L.) Гном-2. / В.В. Скорик // Сортовивчення та охорона прав на сорти рослин. – 2013. – № 2. – С. 4–11.

25. Исмагилов Р.Р. Хлебопекарные качества зерна сортов озимой ржи / Р.Р. Исмагилов, Р.Б. Нурлыгаянов, Т.Н. Ванюшина // Селекция и семеноводство сельскохозяйственных культур в Башкортостане. – Уфа, 2000. – С. 89–94.





ISSN 2518-7910