vcvetu.ru:
Советы
Доклады
Лекции

Растения
Цветы
Дерьвья
Огород
Удобрения
Уход

опубликовать

Исходный материал для селекции чечевицы на высокую семенную продуктивность и технологичность в центрально-черноземном регионе РФ


Скачать 378.99 Kb.
НазваниеИсходный материал для селекции чечевицы на высокую семенную продуктивность и технологичность в центрально-черноземном регионе РФ
страница1/3
Дата06.03.2013
Размер378.99 Kb.
ТипАвтореферат
vcvetu.ru > Растения > Автореферат
  1   2   3


На правах рукописи
ЯНОВА АЛЬБИНА АЛЕКСАНДРОВНА


ИСХОДНЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ ЧЕЧЕВИЦЫ НА ВЫСОКУЮ СЕМЕННУЮ ПРОДУКТИВНОСТЬ И ТЕХНОЛОГИЧНОСТЬ В ЦЕНТРАЛЬНО-ЧЕРНОЗЕМНОМ РЕГИОНЕ РФ


Специальность 06.01.05. – селекция и семеноводство сельскохозяйственных растений

АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени

кандидата сельскохозяйственных наук


Орел – 2012
Диссертационная работа выполнена в 2007-2009 гг. в лаборатории селекции зернобобовых культур ГНУ ВНИИ зернобобовых и крупяных культур Россельхозакадемии


Научный руководитель:

кандидат сельскохозяйственных наук

Кондыков Игорь Викторович


Официальные оппоненты:


доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Князев Сергей Дмитриевич





кандидат биологических наук, доцент

Соболев Александр Николаевич


Ведущая организация:


ГНУ Тульский научно-исследовательский институт сельского хозяйства Россельхозакадемии


Защита диссертации состоится «20» марта 2012 г. в 1630 часов на заседании Диссертационного совета ДМ 220.052.01. при ФГБОУ ВПО «Орловский государственный аграрный университет» по адресу: 302019 г. Орёл, ул. Генерала Родина, 69

С диссертацией можно ознакомиться в читальном зале библиотеки Орловского государственного аграрного университета (г. Орел, бульвар Победы, 19).
Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные гербовой печатью, просим направлять по адресу: 302019 г. Орёл, ул. Генерала Родина, 69, ученому секретарю диссертационного совета ДМ 220.052.01 Л.П. Степановой

Факс 8(4862) 43-13-01; E-mail: dissovet-orelsau@yandex.ru

Автореферат разослан «__» февраля 2012 г. и размещен на официальном сайте ФГБОУ ВПО «Орловский государственный аграрный университет» http://www.orelsau.ru и сайте ВАК при Минобрнауки РФ http://vak.ed.gov.ru.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

доктор с.-х. наук, профессор Л.П. Степанова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Чечевица Lens culinaris Medik. является одной из наиболее ценных продовольственных зернобобовых культур в мире. Посевные площади по данным ФАО составили в 2010 г. 4,2 млн. га, валовой сбор – 4,6 млн. тонн. Лидерами по производству культуры являются Канада (1,9 млн. тонн), Индия (900 тыс. тонн), Турция (447 тыс. тонн). Российская Федерация в 2010 г. занимала лишь 17 место с производством около 5,4 тыс. тонн. При этом царская Россия в начале ХХ века была одним из крупнейших производителей и экспортеров зерна чечевицы. Она вывозила на внешний рынок около 4 млн. пудов чечевицы, что составляло 85% мирового экспорта.

Отсутствие интереса к возделыванию чечевицы у производителей сельхозпродукции объясняется, главным образом, низкой урожайностью (в среднем по стране 0,5…1,0 т/га) и технологичностью существующих сортов.

Сложность селекционной работы с чечевицей, определяется такими биологическими особенностями культуры, как относительная короткостебельность, низкое прикрепление бобов, полегаемость, слабая конкурентоспособность по отношению к сорной растительности, низкая толерантность к гербицидам, неравномерность созревания, растрескивание бобов, осыпание семян и др. Современными методами молекулярной биологии установлено, что в результате доместикации у чечевицы приблизительно на 40% уменьшился объем генетического разнообразия, что также является негативным для селекции фактором (Alo F., Furman В.J., Akhunov Е. et al, 2011).

Для повышения эффективности селекционной работы необходимо на основе изучения генофонда вида Lens culinaris Medik. вести перманентный целенаправленный поиск источников хозяйственно ценных признаков с целью вовлечения их в процесс трансформации культуры. При этом комплексная оценка исходного материала должна базироваться на изучении морфологических, физиологических, анатомических и других биологических особенностей растений.

Решению этих вопросов посвящена диссертационная работа, выполненная в рамках задания 04.05.01. «Выделить и синтезировать генетические источники и доноры особо ценных признаков, создать признаковые и генетические коллекции растений зерновых, зернобобовых и крупяных культур, кукурузы и сорго» Программы фундаментальных и приоритетных прикладных исследований по научному обеспечению развития АПК Российской Федерации на 2006…2010 гг. Российской академии сельскохозяйственных наук.

Цель исследований - изучить исходный материал и выделить источники хозяйственно ценных признаков для селекции высокопродуктивных, технологичных, ценных по качеству сортов чечевицы в условиях Центрально-Черноземного региона.

В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:

- изучить коллекцию образцов чечевицы и выделить источники хозяйственно ценных признаков, перспективные для селекции;

- выявить закономерности взаимосвязей и варьирования признаков;

- определить связь морфологических и анатомических особенностей растений чечевицы с устойчивостью агроценоза к полеганию;

- изучить интенсивность ростовых процессов на ранних этапах онтогенеза у контрастных по продуктивности образцов чечевицы;

- провести конкурсное испытание лучших генотипов и обосновать морфобиологические параметры перспективного для условий Центральной России сорта чечевицы.

Научная новизна. В условиях Центрально-Черноземного региона проведено комплексное изучение коллекции чечевицы, включающей 63 образца (из них 39 впервые) различного эколого-географического происхождения. Выявлены особенности варьирования и взаимосвязей хозяйственно ценных признаков. Определены морфологические и анатомические особенности растений, формирующих контрастные по полегаемости агрофитоценозы. В ходе изучения 71 генотипа чечевицы обыкновенной (63 коллекционных образца и 8 сортов конкурсного испытания) впервые установлена связь интенсивности ростовых процессов на ранних этапах онтогенеза с семенной продуктивностью. Проведено сравнительное изучение сортов чечевицы нового поколения и определены генотипы, наиболее приспособленные для Центрально-Черноземного региона России.

Практическая значимость работы. Выявленные в результате скрининга коллекции чечевицы источники высокой семенной продуктивности, крупносемянности, устойчивости к полеганию, повышенного содержания белка и других хозяйственно ценных признаков могут быть использованы в селекции на высокую урожайность, технологичность и качество. Предложены для использования в селекции научно обоснованные морфобиологические параметры перспективного сорта для условий Центрально-Черноземного региона России и выделен исходный материал для его создания. В ходе реализации селекционной программы с использованием полученных результатов выведен в соавторстве новый сорт чечевицы Аида, который с 2010 г. включен в Госреестр селекционных достижений РФ по всем зонам возделывания культуры.

Основные положения, выносимые на защиту:

  • Источники хозяйственно-ценных признаков, перспективные в селекции чечевицы на высокую семенную продуктивность, технологичность и качество.

  • Морфологические и анатомические признаки генотипов, устойчивых к полеганию.

  • Значение показателя интенсивности начального линейного роста стебля и корня в формировании высокой семенной продуктивности образцами и сортами чечевицы.

Апробация работы и публикации. Результаты исследований ежегодно представлялись и докладывались в форме отчетов на Ученых Советах ГНУ ВНИИЗБК (2007…2009 гг.); на ежегодном Дне поля Орловщины (2007…2009 гг.); на региональной научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов «Инновационный потенциал молодых ученых – АПК Орловской области» (Орел, 2010 г.).; на Всероссийской конференции «Современные аспекты структурно-функциональной биологии растений и грибов», Третьи чтения, посвященные памяти профессора Ефремова С.И. (Орел, 2010 г.); на VII Международной конференции молодых ученых «Актуальные и новые направления сельскохозяйственной науки (Владикавказ, 2011).

По материалам диссертации опубликовано 9 печатных работ, в том числе в рекомендованных изданиях ВАК Минобразования РФ – 4; получено авторское свидетельство и патент на сорт чечевицы Аида.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 145 страницах печатного текста, состоит из введения, 6 глав, включающих обзор литературы, выводов, предложений по использованию результатов исследований, включает 14 таблиц, 19 рисунков, список используемой литературы (204 наименования, в том числе 101 на иностранных языках) и 11 приложений.

Автор выражает искреннюю благодарность проректору по научной работе Орловского государственного аграрного университета, профессору, доктору сельскохозяйственных наук Амелину Александру Васильевичу за научные консультации по физиологии растений; Чекалину Евгению Ивановичу, старшему научному сотруднику Центра коллективного пользования «Генетические ресурсы растений и их использование» за методическую помощь в проведении лабораторных исследований; сотрудникам лаборатории физиологии и биохимии растений ГНУ ВНИИЗБК старшему научному сотруднику, кандидату сельскохозяйственных наук Костиковой Надежде Олеговне, научному сотруднику Уваровой Ольге Васильевне, сотрудникам лаборатории селекции зернобобовых культур за сотрудничество и помощь в проведении научных исследований; доктору биологических наук, профессору ОГУ Державиной Нине Михайловне за консультации по обсуждаемым в данной работе вопросам.

Автор глубоко чтит память ушедшей из жизни Рогожкиной Антонины Ивановны, любезно предоставившей селекционный и коллекционный материал, который был использован в данной работе.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ


  1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ


Обзор литературы состоит из трех разделов. В них дается описание истории доместикации чечевицы и распространения ее в мире. Приводятся данные о систематическом положении культурного вида Lens culinaris Medik. в структуре рода Lens с указанием последних данных, основанных на современных методах молекулярной биологии. Описаны качественные характеристики зерна чечевицы, которые вывели ее в разряд наиболее ценных, потребительски диверсифицированных зернобобовых культур. Проведен анализ причин, позволивших Канаде, сходной по агроклиматическим условиям с Россией, за короткий срок стать единоличным лидером по производству высокодоходной рыночной культуры. Указаны основные биологические недостатки чечевицы, которые, по мнению ведущих селекционеров не позволяют ей занять достойное место в сельскохозяйственном производстве. Продемонстрированы новейшие методы селекционного совершенствования культуры, которые, к сожалению, в последнее время развиваются, преимущественно в работах иностранных ученых. Тем не менее, на каком бы уровне не проводилась селекционная работа, ее успех зависит от знания исходного материала и умения владеть им. Цель наших исследований основывалась на том, что процесс пополнения и изучения исходного материала, так же, как и весь процесс селекции носит перманентный характер.


  1. УСЛОВИЯ, МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ


Исследования проводились в 2007-2009 гг. в ГНУ ВНИИ зернобобовых и крупяных культур (Орел). Полевые опыты проводились в севообороте лаборатории селекции зернобобовых культур. Изучение потребительских качеств образцов чечевицы осуществлялось в лаборатории физиологии и биохимии ВНИИЗБК. Анатомические особенности стебля и интенсивность ростовых процессов изучались в Центре коллективного пользования ОрелГАУ «Генетические ресурсы растений и их использование».

Почвы опытного участка серые лесные среднесуглинистые по механическому составу. Содержание гумуса составляет 4,4...5,4% в пахотном горизонте, сумма поглощенных оснований 24,0...27,2 мг/экв на 100г почвы. Степень насыщенности основаниями составляет 83...91%, рН солевой вытяжки - 5,2...6,0. Содержание гидролизуемого азота 6,7...7,8, Р2О5 - 9...13 и К2О - 7... 11 мг/100г.

Погодные условия за годы проведения исследований были контрастными: от засушливо-жарких в 2007г. (ГТК 0,59) до относительно благоприятных по гидротермическому режиму в 2008 и 2009 гг. (ГТК 1,30 и 1,05). Однако в 2008 г. во 2 декаде июля количество выпавших осадков превысило среднее многолетнее значение в 3,2 раза, что негативно отразилось на развитии растений чечевицы. Таким образом, за три года удалось в широком диапазоне метеоусловий оценить адаптивные возможности опытного материала.

Объектами исследований являлись 63 образца коллекции чечевицы, полученные из генофондов ВИР им. Н.И. Вавилова РАСХН и Украинского Центра генетических ресурсов растений УААН. Эколого-географическое происхождение образцов: Россия (10), Канада (8), Украина (6), Германия (5), Болгария (3), Турция (3), Венгрия (3), Эквадор (3), Чехословакия (2), Колумбия (2), Франция (2), Марокко (2), о. Сардиния (2), Португалия (2), по одному образцу из Казахстана, Азербайджана, Индии, Грузии, Испании, Греции, Ирана, США, Перу, Чили. В конкурсном сортоиспытании изучались сорта, включенные в Госреестр селекционных достижений, допущенных к использованию: Веховская 1 (Петровская СОС), Рауза, Светлая, Аида (ВНИИЗБК); селекционные номера Л-68, Л-93, Лана (ВНИИЗБК), а также сорт болгарской селекции Образцов Чифлик 7.

Коллекцию изучали в соответствии с методическими рекомендациями ВИР (1975). Размер делянки 3м2. Посев сеялкой ССФК-7М. В конкурсном сортоиспытании опытные сорта выращивались на делянках площадью 15м2, в 4-х кратной повторности; посев сеялкой СКС-6-10. В качестве стандарта использовался сорт Рауза. Уборка однофазная комбайном SAMPO-130. Посев и уход за посевами – общепринятые для зоны.

В течение вегетации проводились фенологические наблюдения и визуальная оценка образцов. Для структурного анализов образцов коллекции в фазу хозяйственной спелости отбирали по 30 растений. В КСИ отбор снопового материала проводился по 30 растений с каждой повторности.

Устойчивость агроценозов к полеганию определялась по методике ВИК (1986), как отношение высоты агроценоза к длине стебля в фазы цветения, налива бобов и созревания.

Линейная плотность стебля (ЛПС) определялась как отношение сухой массы главного стебля к его длине (мг/см).

Изучение анатомии стебля проводилось в соответствии с «Методическими указаниями по технике проведения анатомических исследований культурных растений» под редакцией Л.Л. Жестяниковой и Г.И. Москалевой, Л.: ВИР (1981) с использованием микроскопа МБС-1; окуляр 8-ми кратный, объектив 4-х кратный. По каждому сорту анализировалось 10 срезов, сделанных в нижней части стебля (3-4 см от корневой шейки) в фазу хозяйственной спелости.

Оценка интенсивности ростовых процессов на ранних этапах развития растений (7 и 14 сутки) у образцов коллекции проводилась в 2008 г. путем проращивания 25 семян каждого образца чечевицы в рулонах по методу, использованному Н.Е. Новиковой на горохе (Патент РФ №2031573, 1995).

Аналогичные исследования проводились на сортах Рауза и Лана из КСИ в 2008-2009 гг. Интенсивность ростовых процессов определяли на 7, 14 и 21 сутки. Для проращивания в рулоны закладывали по 60 семян каждого сорта.

Содержание сырого протеина в растительных образцах определялось микрометодом Кьельдаля с использованием для сжигания проб дигестора с программированным нагревом DK-6 фирмы Velp Scientifica для дальнейшей отгонки и титрования автомата UDK-152 этой же фирмы. Определение содержания жира, основанное на способности сырого жира растворяться в органических растворителях, проводилось на экстракторе SER-148 фирмы Velp Scientifica. Содержание крахмала определялось поляриметрическим методом по Эверсу (1987). Технолого-кулинарные показатели качества зерна определяли по методике Госкомиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур (1972).

Гидротермический коэффициент рассчитывали по Г.Г. Селянинову (1937). Графическое изображение корреляций осуществляли по методу корреляционных плеяд В.П. Терентьева (1959). Дисперсионный и корреляционный анализы экспериментальных данных проводили на компьютерных программах по алгоритмам, разработанным Б.А. Доспеховым (1985).
  1   2   3

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Allelopathic properties of European cranberry mush (Viburnum opulus...
Наряду с этим дикорастущие плодовые растения  это богатый исходный материал для селекции и создания сортов с различными необходимыми...

Физиолого-биохимические особенности пшеницы, обусловливающие высокую...
Работа выполнена в Институте физиологии растений и генетики Академии наук Республики Таджикистан

Экономико-географическая характеристика Центрально-Черноземного экономического района
Особенности экономико-географического положения Центрально-Черноземного экономического района

Лекция 25. Основы селекции Учение Н. И. Вавилова о центрах происхождения...
В основе селекции лежат такие методы, как гибридизация и отбор. Теоретической основой селекции является генетика

Особенности выращивания рассады ранней белокочанной капусты
Для получения дружных всходов после посева не­обходимо поддерживать высокую температуру и влажность воздуха

Продуктивность и качество зерна сортов полевых культур сибирского...
Работа выполнена в гну алтайский научно-исследовательский институт сельского хозяйства (гну аниисх россельхозакадемии)

Тема урока: «Отдалённая гибридизация-метод селекции организмов»
Теоретическая разработка данной темы рассчитана на проведение спаренного урока продолжительностью -80 минут с учащимися 10 классов...

:(631. 52+631. 53) Теоретическое обоснование и практическое использование...
Диссертационная работа выполнена в лаборатории селекции и семеноводства цветочных культур гну всероссийского научно-исследовательского...

Началом селекции можно считать то время, когда человек начал одомашнивать...
Отдельные биотехнологические процессы (хлебопечение, виноделие и др.) известны с древних времен. Но наибольших успехов биотехнология...

Информационно-консультационный центр
Ранневесенние посевы моркови в нечерноземной зоне обеспечивают высокую прибыль 49



База данных защищена авторским правом © 2013-2019
обратиться к администрации
vcvetu.ru