Селекция озимой ржи

5.

Учет болезней

Поражение карликовой ржавчиной ячменя проводят: по трем верхним листьям на пяти учетных площадках 50х50 см, накладывая рамку указанного размера через равные растояния вдоль делянки. Каждый образец оценивают в 2-х несмежных повторениях. Учитывают отдельно поражение верхних и нижних листьев и выводят среднее для площадки, а затем среднее для образца, его ведут по флаговому и второму листу у 10-и побегов в двух несмежных повторениях. Побеги выбирают одинаково удаленные друг от друга и равномерно распределенные вдоль делянки. Пятнистости оценивают по той же методике, только учет проводят по трем верхним листьям.По той же методике оценивают и поражение стеблевой ржавчины ячменя.Осматривают стебли, удаленные на 0,5 м от дорожки. Отдельно учитывают поражение двух отрезков стебля: от колоса до пластинки флагового листа до пластинки второго сверху листа.

карликовой ржавчиной ячменя проводят: превый раз осенью, перед уходом ячменя под зиму, через 10-12 дней проводят второй учет после колошения. Пятнистости оценивают: через 5-7 дней после колошения. Поражение стеблевой ржавчиной: в начале восковой спелости.

Имеются различные подходы к определению продолжительности вегетационного периода; Началом его можно считать день посева или фазу полных всходов. Конец вегетации у злаков отмечают при наступлении восковой спелости, когда завершается налив зерна.

1.6 Порядок передачи нового сорта. Государственное сортоиспытание

1.6.1 Организация, техника и методика селекционного процесса

Вся организация селекционного процесса проводится в соответствии с установленными типовыми схемами, включающими ряд последовательных звеньев. По отдельным культурам в зависимости от их биологии цветения, способов опыления и размножения разработаны и применяются свои конкретные схемы, но принципы их разработки и назначения отдельных питомников остаются общими для всех культур.

Таблица 2. Схема селекционного процесса

Питомник исходного материала объединяет несколько типов, в него входит вся коллекция имеющихся видов, сортов, образцов , гибриды и мутанты искусственного и естественного происхождения.

Коллекционный питомник служит для изучения уже имеющегося разнообразия в пределах данной культуры, отбора лучших образцов в целях их использования в гибридизации как источников (носителей или доноров) отдельных положительных признаков и свойств. Из коллекционного материала иногда удается выделить ценные экземпляры растений, потомство которых высевается для дальнейшей селекционной работы. За растениями образцов этого питомника проводят фенологические наблюдения, подсчитывают выживаемость, поражаемость вредителями и болезнями, определяют их отношение к неблагоприятным условиям окружающей среды, дают оценку по основным элементам структуры урожая и другим количественным и качественным показателям.

На основании полученных данных делают вывод о селекционной ценности каждого образца и намечают пути их дальнейшего использования. В питомнике гибридов изучаются гибриды первого и второго поколений. Размеры делянок зависят от наличия семян. В качестве контроля для сравнения высевают стандарт и родительские образцы. Стандартный сорт высевается через 10-20 комбинаций, а родительские образцы - возле каждой комбинации или через родственную группу комбинаций гибридов.

С целью увеличения коэффициента размножения площадь питания для гибридных растений может быть значительно увеличена. В этом случае семена контрольных и родительских сортов высевают таким же образом. Кроме тех наблюдений, учетов и анализов, которые были перечислены для коллекционного питомника, по гибридам первого поколения определяется показатель доминирования, степень гетерозиса, выявляется комбинационная способность родительских сортов. В гибридах второго и старших поколений F? -F? проводится изучение степени проявления комбинационной изменчивости, характера расщепления гибридов и осуществляется отбор с соответствующей оценкой выщепившихся форм для дальнейшего использования в селекционном питомнике.

Такой подход к изучению гибридного материала с точки зрения позволяет раскрыть характер наследования хозяйственно- ценных признаков, выявить потенциальные возможности комбинационной изменчивости и использовать ее для повышения эффективности и ускорения селекционного процесса. Аналогичная работа проводится и в питомнике мутантов первого и второго поколений, конечный результат которой сводится к нахождению и выделению новых появившихся форм, представляющих определенный интерес для селекции.

Селекционный питомник включает потомства отобранных растений (семьи) из всех видов питомников исходного материала. Каждая семья высевается отдельно, размер делянки при этом зависит от количества семян, собранных с выделенных растений. Через каждые 10-20 семей в обязательном порядке высевается лучший районированный сорт, принятый в данной зоне за стандарт. Площадь питания в селекционном питомнике целесообразно приближать к производственной.

При изучении материала селекционного питомника всегда следует иметь в виду гетерозиготность отобранных (особенно гибридных) растений. В связи с этим задача заключается в том, чтобы уже в селекционном питомнике первого года выделить константные (нерасщепляющиеся) семьи, дать им полную оценку и вынести решение о целесообразности их дальнейшего использования. Из расщепляющихся семей проводится повторный отбор выщепившихся форм для посева их семян в селекционном питомнике на следующий год.

Контрольный питомник предназначен для оценки константных номеров, отобранных и размноженных в селекционном питомнике. В зависимости от наличия семян закладку контрольного питомника проводят на делянках размером от 3-5 до 10 м2 в 2--х повторениях. Стандарт высевают через 5-10 номеров или используют процентный (парный) метод. После всесторонней оценки изучаемых номеров по скороспелости, выравненности, урожайности и другим показателям лучшие из них переводятся для дальнейшего изучения в предварительное испытание.

В предварительном испытании они уже именуются как сортообразцы и закладываются в 4-кратной повторности, с большей площадью учетных делянок. После успешного испытания лучшие сортообразцы, существенно превысившие по урожайности или другим показателям сорт-стандарт, переводятся в следующее звено селекционного процесса - конкурсное испытание.

Конкурсное испытание завершает создание сортов, дает возможность на основании 3-ехлетних данных сделать окончательную оценку и решить вопрос о возможности передачи самых лучших из них в Гсударственную инспекцию по испытанию и охране сортов растений. При передаче сорта в госсортоиспытание составляются соответствующие документы, в которых дается подробная его характеристика относительно метода выведения, результатов конкурсного испытания, производственной проверки, дается ботаническое описание, прилагаются фотографии зрелых растений, семян, соцветий, плодов. На основании представленных документов Госинспекция по сортоиспытанию выносит решение о включении сорта в испытание. При положительном решении сорт заносится в специальную сортовую книгу, включается в мировую коллекцию ВИРа и коллекцию Республиканского генофонда.

Для проведения госиспытания нового сорта на ГСУ и сортоиспытательных станциях учреждение-оригинатор рассылает его семена согласно разнарядки Госинспекции по испытанию и охране сортов растении. Чтобы обеспечить выполнение разнарядок, по наиболее перспективным сортообразцам параллельно с их оценкой и испытанием, начиная уже с контрольного питомника, а тем более с предварительного испытания, приступают к предварительному их размножению. Размножение целесообразно проводить по полной схеме оригинального семеноводства, в основе которого лежит метод индивидуального отбора, проведение прочисток и негативного отбора. В процессе этой работы осуществляется доработка и размножение создаваемого сорта. К моменту передачи его в Госсортсеть выращивается необходимое количество семян для проведения конкурсного и производственного испытаний на сортоучастках и сортоиспытательных станциях.

Благодаря заранее организованному оригинальному семеноводству ко времени признания сорта перспективным или занесения в реестр создается хорошая возможность для дальнейшего более быстрого его размножения, организации оригинального и элитного семеноводства в зоне районирования и внедрения в производство. Таким образом, при выведении нового сорта по существующей схеме селекционного процесса в лучшем случае уходит не менее 12 лет. В последнее время в связи с развитием научно-технического прогресса появилась возможность значительно ускорить селекционный процесс и сократить период создания сортов почти в два раза. Для этой цели во всех крупных селекционных учреждениях построены селекционные комплексы, которые позволяют получить 2-3 урожая озимых и 3-4 урожая яровых культур в год в теплицах с регулируемым климатом и климатических камерах.

В целях повышения эффективности и надежности селекционной работы весь исходный материал и изучаемые номера и образцы одновременно с выращиванием в обычных условиях следует изучать на провокационных фонах, где проводится искусственное заражение почвы или растений наиболее вредоносными заболеваниями и вредителями, создается дефицит влаги (засушники), низкие температуры (морозильники) и т. д.

Испытание на провокационных фонах и в других специально организованных опытах (высокие дозы удобрений, орошение) позволяют также ускорить селекционный процесс за счет более быстрого и уверенного отбора необходимых источников для гибридизации или непосредственных форм для дальнейшей селекционной работы. Ускорению процесса создания новых сортов способствуют не только умелое использование достижении селекционной науки, но и комплексность работы селекционеров с учеными других смежных биологических и сельскохозяйственных наук. В процессе проведения селекционной работы каждый исследователь составляет и пользуется на протяжении всей своей деятельности определенными видами документации.

Основными документами являются программа исследований, календарный план работы и журнал полевого опыта. В программе исследований изложены цели и задачи селекционной работы по созданию требуемого исходного материала, проведению необходимых оценок и отборов создаваемых образцов и сортов. Описывается техника и методика проведения опытов, обосновывается экономическое значение ожидаемых результатов, определяется форма отчетности. Календарный план предусматривает порядок выполнения намеченной программы по кварталам с указанием видов работ, объемов затрат и вида отчетности. В журнале полевого опыта фиксируются все виды исследований во время вегетации и уборки посевов.

Он систематически заполняется во время подсчета полевой всхожести, выживаемости, поражаемости различными заболеваниями и вредителями, учета полегаемости, про ведения фенологических наблюдений, анализа образцов по основным элементам структуры урожайности, оценки испытываемых сортов по урожайности с единицы площади. Для записей результатов лабораторных исследований должен быть заведен отдельный журнал. В целях определения достовености полученных различий между изучаемыми образцами или сортами, для подтверждения или опровержения выставленной гипотезы, установления корреляционной зависимости между признаками, комбинационной способности сортов, появления гетерозиса и степени доминирования, а также для выявления многих других обстоятельств, необходимых для решения селекционных задач, широко используются различные методы статистической обработки полученных данных.

Вся организация селекционного процесса проводится в соответствии с установленными типовыми схемами, включающими ряд последовательных звеньев. По отдельным культурам в зависимости от их биологии цветения, способов опыления и размножения разработаны и применяются свои конкретные схемы, но принципы их разработки и назначения отдельных питомников остаются общими для всех культур.

1.6.2 Государственное сортоиспытание

Завершающим этапом селекционной работы является государственное испытание созданных в различных странах и регионах сортов, гибридов и клонов культурных растений. Основная задача государственного сортоиспытания заключается в том, чтобы в различных почвенно-климатических условиях дать объективную и всестороннюю созданного сортового разнообразия, выявить наиболее ценные по урожайности, качеству продукции и другим полезным признакам для их районирования и внедрения в производство на конкретной территории возделывания. Система государственного сортоиспытания независимо от селекционных научно-исследовательских учреждений, дает окончательное объективное заключение о результатах оценки и качестве сортов.

В Государственное сортоиспытание передаются перспективные сорта, превышающие урожайность стандарта на 10-20 % и характеризующиеся хорошими качествами зерна. В настоящее время на территории РБ установлено 24 зоны районирования. Их обслуживают 11 государственных сортоиспытательных станции (ГСС) и 14 государственных сортоиспытательных участков (ГСУ), охватывающих все разнообразие почвенно-климатических условий. Сортоиспытательные станции и некоторые сортоучастки находятся на самостоятельном балансе, имеют собственную производственную базу: землю, производственные и жилые постройки, необходимые технические и транспортные средства, приборы и оборудование. Часть госсортоучастков располагается на базе колхозов, совхозов и других сельскохозяйственных предприятий, которые на договорных началах выполняют все необходимые работы по сортоиспытанию.

Для оценки новых сортов на устойчивость к вредителям и болезням с применением провокационных фонов организован специальный энтофитопатологический Брестский ГСУ. В задачу ГСС и ГСУ, кроме сравнительного сортоизучения, входят вопросы, связанные с выявлением биологических особенностей сортов, реакции их генотипов на различные технологические приемы возделывания. С этой целью закладываются опыты по перспективным сортам по срокам посева, нормам высева, дозам удобрений, средствам защиты посевов от полегания, сорняков, вредителей и болезней.

При передаче нового сорта или гибрида определенной культуры оформляются необходимые документы, в число которых в первую очередь входит заявление о включении сорта в реестр, описание сорта по установленной форме, где указывают результаты конкурсного сортоиспытания в учреждении-оригинаторе по урожайности, качеству продукции, длине вегетационного периода, отношению к вредителям и болезням и т. д..

Государственное испытание сортов сельскохозяйственных культур на ГСС и ГСУ длится, как правило, три года. Включение сорта в реестр осуществляется при наличии преимуществ сорта перед стандартом по одному или нескольким признакам.

Порядок обобщения данных государственного испытания сортов, включаемых в реестр, определяется решением Министерства сельского хозяйства и продовольствия. По каждому сорту указывается его регистрационный номер, название, год включения в реестр, код и адрес учреждения-оригинатора, зона произрастания.

Государственный реестр введен в целях внедрения в производство наиболее продуктивных и лучших по хозяйственно ценным свойствам сортов и гибридов, сохранение генофонда сортов, а также предотвращения проникновения в производстве сортов с низким хозяйственно-биологическими качествами.

Целью создания и ведения реестра является обеспечение потребителей семенами с высокими сортовыми и посевными качествами и урожайными свойствами.

В соответствии с законом право реализации семян предоставлено лишь производителям, заготовителям семян, занесенным в Государственный реестр и получившим об этом соответствующий документ.

Сорта, выявленные по результатам государственного испытания как достоверно превосходящие стандарты по продуктивности, качеству, устойчивости к болезням, вредителям и по другим ценным свойствам, подлежат включению в реестр, но когда решение по результатам испытаний затруднено, лучшие сорта могут признаваться перспективными и срок испытания их продлевается.

2. Сотроведение

2.1 Ботаническая характеристика, систематика культуры

Рожь принадлежит к семейству Злаковых. Соцветие -- сложный колос с двухцветковыми колосками.

У ржи имеются озимые и яровые формы. Род ржи включает в себя около 10 видов.

Озимая рожь способна выдерживать низкие температуры, поэтому она быстро завоевала северные страны. В России до 1913 г. рожь занимала в сельском хозяйстве первое место, затем уступила его пшенице. В более южных странах возделывают больше пшеницы. Рожь занимает важное место в мировом сельском хозяйстве. В России значительные территории засевают рожью.

Корни. Корневая система ржи состоит из массы тонких придаточных корней, отходящих от подземных стеблевых узлов в виде пучка -- мочки. При прорастании зерна появляется 3-4 первичных зародышевых корня. Число их может быть и больше в зависимости от величины зародыша, от крупности и выполненности зерна что в известной мере связано с условиями выращивания семенного материала. Первичные зародышевые корни более тонкие и нежные, рас полагаются в почве обычно, вертикально, преимущественно в обрабатываемом слое (рис. 2) .

Наибольшее значение они имеют в питании растений до фазы кущения, после чего питание в основном осуществляются вторичными узловыми корнями, которые способны проникать на глубину 1,52 м. Первичные же зародышевые корни сохраняются обычно до конца вегетации и в засушливых условиях, когда вторичные узловые корни из-за недостатка влаги приостанавливаются в росте и остаются в виде зачатков, играют основную роль в питании растений. По данным ряда исследователей, в подобных условиях они проникают в почву глубже, чем вторичные узловые корни, трогающиеся в рост лишь при выпадении осадков

Однако они не в состоянии обеспечить растение достаточным количеством пищи, и урожай в этих случаях снижается.

Стебель. Стебель ржи - полая, цилиндрической формы соломина, разделенная внутри узлами на 3-6 надземных междоузлия. Редко встречаются формы, например среди сорно-полевой ржи из Памира, с выполненной в верхнем междоузлии соломиной. В нижней части стебля междоузлия более короткие, с постепенным увеличением их длины к верху. Толщина соломины 2,5-4 мм, а в нижних междоузлиях может достигать 6-7 мм. Стебли ржи обычно голые и лишь верхнее междоузлие под ко-лоском в большей или меньшей степени опушено (рис.3 ).

Стеблевые узлы то форме бывают плоскоцилиндрические, вогнутые и выпуклые Стебли ржи длинные, сравнительно тонкие, но довольно прочные, крепкие и эластичные. Длина стеблей у культурной ржи колеблется от 60 до 250-300 см. У преобладающего числя районированных в СССР сортов ржи высота растений колеблется в пределах 110-180 см. Высота растений ржи сильно варьирует по районам возделывания, уменьшаясь с севера на юг. У некоторых диких видов ржи, например у S. silvest're Host., стебли короткие, от 10-20 до 60 см, а у S. ancestrale до 300 см и выше. Стебли ржи в большей или меньшей мере покрыты восковым налетом и редко встречаются формы без воскового налета.

.

Лист. Листья у ржи всегда линейные или линейно-ланцетные. Линейные листья свойственны главным образом диким видам ржи, у которых они обычно узкие -- 1-5 мм ширины. Линейно-ланцетные листья встречаются у форм культурной (посевной), сорно-полевок ржи и у S. Kuprijanovii Roshev. Ширина листовой пластинки у них колеблется от 5 до 20 мм. Длина листовой пластинки у культурной ржи от 140 до 180 мм и более. Многолетние дикие виды ржи имеют обычно серо-зеленую окраску листьев. У культурной посевной ржи листья обычно темно-зеленые и редко с золотистой окраской. Сорно-полевая рожь отличается светло-зеленой окраской листьев. Интенсивность окраски листьев сильно варьирует в зависимости от уровня плодородия почвы и азотного питания Однако при выращивании в одних и тех же условиях указанные различия сохраняются.

Для листьев ржи характерна шероховатость и опушенность. Совершенно голые, неопушенные листья встречаются крайне редко. По характеру опушения верхние и нижние листья в пределах растения неоднородны. Лист состоит из листового влагалища, охватывающего стебель, узкой, длинной ланцетовидной листовой пластинки, язычка (лигулы) облегающий стебель в месте перехода листового влагалища в пластинку (рис. 4) . Безлигульные формы у ржи встречаются редко. По форме различают узкокаемчатый и реже конический язычок, обычно бесцветный или окрашенный антоцианом. Ушки обычно имеются у большинства форм и сортов; у некоторых форм культурной ржи они отсутствуют.

Колос. Колос - соцветие, состоящее низ колосового стержня и расположенных на нем колосков-цветков. колосовой стержень состоит из отдельных коленец - члеников стержня, на выступах которых поочередно, ступенчато располагаются колоски. От длины члеников колосового стержня зависит плотность колоса. Чем короче членики колосового стержня, тем плотнее колос, и наоборот. У основания членики колосового стержня обычно опушены. Колосовой стержень у ржи обычно неветвистый, но встречаются и ветвистоколосые формы. По типу ветвления выделены разновидности var. monstгosum -- с полным ветвлением колоса и var compositum полуветвистоколосые формы

Окраска колоса культурной ржи обычно серо-желтая и в более южных районах - светло-желтая. Горно-полевая рожь имеет формы с большим разнообразием окраски колоса. Встречаются формы, кроме серо-желтой и светло-желтой, также и светло-рыже-красной, серо-дымчатой, грязно-коричневатой и черноватой окраски колоса . Ости обычно имеют такую же окраску, как и колос. Редко встречаются формы с различной окраской колоса и остей. Колосковые чешуи узкие, линейно-шиловидной или линейно- ланцетной формы, заостренные на верхушке или с зачатком ости, остевидный придаток прямой или изогнутый. По краям колосковых чешуй имеются более нежные или более грубые зубчики -- зазубренность. Линейно-шиловидную форму имеет колосковая чешуя у S. silvestre Host., она переходит в ость, которая превосходит ее по длине в 2-3 раза. Другие дикорастущие виды ржи имеют узко-ланцетную форму колосковых чешуй.

Зерно. Зерновка (зерно) ржи односемянный плод, обычно продолговатой или овальной и несколько сжатой с боков формы. Реже, особенно у сорно-полевой ржи, встречаются формы и с укороченным зерном. Бороздка зерна глубокая. В нижней части зерновки расположен ясно выраженный зародыш, на противоположном зародышу верхнем конце зерновки имеются волоски, так называемый хохолок, резке он отсутствует.

По форме зерновки разделяют условно: на длинное, в среднем 8 мм и больше; среднее - 7-8 мм; короткое - меньше 7 мм; овальное, когда отношение длины к толщине 3,3 и меньше; удлиненное, если отношение больше 3,3 (рис. 5). По окраске зерно бывает: зеленое, желтое и буро-коричневое

Масса 1000 зерен изменяется от 12 до 45 г, чаще -- от 15 до 38 г. Для яровой ржи характерно более мелкое зерно, Эндосперм зерна ржи может быть мучнистым, стекловидным или частично стекловидным. Внутреннее строение зерновки ржи хорошо видно на рисунке 6. Наиболее часто встречается мучнистая рожь. В образцах ржи обычно не более 50% стекло-видных зерен. Общая стекловидность от 15 до 40%.

Зерно ржи содержит значительное (до 6-7%) количество сахаров. Среди полисахаридов встречаются слизи (до 2%), способные образовывать с водой вязкие, коллоидные растворы Слизи существенно осложняют размол зерна в муку.



2.2 Внутривидовое разнообразие культуры

В соответствии с разными классификациями род ржи насчитывает от 3 до 14 видов. Согласно последней классификации, разработанной в ВИР на основании многолетних морфологических и цитогенетических исследований, род ржи включает четыре самостоятельных вида, при этом он разделен на две секции, одна из которых объединяет все дикорастущие виды, а вторая -- возделываемую культурную рожь.

I. Селекция Oplismenolepis Nevski -- плотнозакрыточешуйчатая. Включает дикорастущие виды S. silvestre Host.-- рожь дикая (2n=14), S. iranicum Kobyl.-- рожь иранская (2n=14), S. montanum Guss.-- рожь горная (2n=14), в которой выделены 4 подвида: subsp. montanum (Typus), subsp. kuprijanovii (Grossh.) Tzvel., subsp. anatolicum (Boiss) Tzvel., subsp. africanum (Stapf.) Kranz.

Рожь дикая и иранская -- однолетние растения с ломким колосовым стержнем. Хозяйственного значения эти виды не имеют, но используются в селекции как источники отдельных ценных признаков. Дикая рожь отличается самофертильностью, высоким содержанием белка и лизина в зерне, устойчивостью к прорастанию зерна на корню и короткостебельностью. Сильно поражается болезнями, особенно корневыми гнилями. Скрещиваемость с другими видами затруднена из-за низкой завязываемости гибридных семян и низкой фертильности пыльцы у гибридов.

Рожь иранская также характеризуется самофертильностью и короткостебельностью, но сильно поражается всеми видами ржавчины, мучнистой росы и корневыми гнилями.

Рожь горная включает все известные формы многолетней ржи. Хозяйственного значения не имеет, но в местах произрастания используется на выпас. При селекции многолетней кормовой ржи вовлекается в скрещивания как источник устойчивости к грибным болезням -- ржавчине и мучнистой росе. Некоторые формы вовлекают в скрещивания с пшеницей при создании тритикале.

II. Секция Secale. Включает один вид- S. cereale L.-- рожь посевная (2n=14 и 28). Это полиморфный вид, объединяет все формы однолетней и многолетней возделываемой ржи на диплоидном и тетраплоидном уровне, а также сорно-полевую рожь с неломким и ломким колосовым стержнем (всего 5 подвидов).

1. Подвид subsp. cereale L.-- рожь зерновая (2n=14) Включает сорта и разновидности посевной ржи, сорно-полевой и примитивной однолетней ржи с неломким колосом. Распространена как возделываемая культура и как засоритель пшеницы и ячменя в Закавказье, Средней Азии, странах Передней Азии.

2. Подвид subsp. vavilovii (Grossh.) Kobyl.-- рожь Вавилова (2n=14). Включает все однолетние формы современной и дикой ржи с ломким колосовым стержнем. Распространена в восточной части Средиземноморья, на Ближнем Востоке, в Малой Азии, Иране, Ираке, Афганистане, в Закавказье. Засоряет посевы пшеницы и ячменя, осыпается до уборки основной культуры. Непосредственный предок подвида зерновой ржи.

3. Подвид subsp. tetraploidum Kobyl.-- рожь тетраплоидная (2n=28). Создана путем искусственного удвоенная числа хромосом зерновой ржи (subsp. cereale). Растения однолетние, отличаются от subsp. cereale более крупными размерами стебля и листьев, колоса и зерна. Возделывается в культуре как зерновое па кормовое растение в европейских странах и Северной Америке. В СССР было районировано более 10 сортов тетраплоидной ржи, из которых наибольшие площади занимает Белта.

4. Подвид subsp. derzhavinii (Tzvel.) Kobyl.-- рожь Державина (2n =14). Создан в 1938 г. А.И. Державиным путем скрещивания S. cerealex S. montanum. Диплоидная многолетняя культурная форма, используется как многолетнее кормовое растение. В нашей стране районированы сорта Державинская 29 и Возобновляющаяся 61. Применяется в селекции зерновых сортов как источ¬ник иммунитета к грибным болезням.

5. Подвид subsp. tsitsinii Kobyl.-- рожь Цицина (2n=28). Молодой подвид, созданный путем удвоения числа хромо-1 сом subsp. derzhavinii в Главном Ботаническом саду АН СССР 1 М. А. Махалиным под руководством академика Н. В. Цицина I в 1974 г. Растение многолетнее, отличается от ржи Державина крупными размерами листьев, колоса, зерна и стебля. В настоящее время возделывается на небольших площадях в центральных районах европейской части СССР -- сорта Снигиревская 28 и Утро.

Из всех видов ржи вид S. cereale -- наиболее молодой, возникший сравнительно недавно. Н.И. Вавилов установил, что культурная рожь произошла из сорно-полевой, которая первоначально распространялась как засоритель основных хлебных культур -- пшеницы и ячменя.

Основным генцентром разнообразия и происхождения ржи являются Малая Азия и Закавказье (Переднеазиатский генцентр), где найдены все разновидности культурной и сорно-полевой ржи, а также произрастают все дикие виды. Второй генцентр с гораздо меньшим разнообразием форм находится в Средней Азии, Иране, Афганистане (Среднеазиатский генцентр).

2.3 Сортовые признаки озимой ржи

До недавнего времени все возделываемые сорта ржи относили к одной ботанической разновидности диплоидной ржи -- var. vulgare, которая имеет типичную для ржи форму колоса, белый неломкий колос, открытое или полуоткрытое зерно, голую (неопушенную) наружную цветковую чешую.

Интенсивная селекционная работа в СССР и других странах привела к созданию новых форм и сортов ржи. Удвоение числа хромосом, гибридизация и отбор позволили получить формы и сорта тетраплоидной однолетней ржи (подвид tetraploidum), культурной диплоидной многолетней ржи (подвид derzhavinii), тетраплоидной многолетней ржи (подвид tsitsinii).

Рисунок 7. Форма колоса у разновидностей 1- var. vulgare Koern.; 2 - var. triticiforme Koern.; 3 - var. monstrosum Koern.; 4- var. compositum Lam.

В соответствии с последней классификацией ВИР ботанические разновидности ржи различают по признакам колоса: форме колоса(рис. 7), окраске колоса, плотности заключения зерна в чешуях, характеру поверхности наружных цветковых чешуй (опушению).

Форма колоса может быть: типичная ржаная -- с простым неветвистым колосовым стержнем, характерным для всех районированных сортов ржи; ветвисто-лопастная, при которой от колосового стержня, в основном в средней части колоса, отходят веточки с колосками; ежовка, когда колос ветвится по всей длине, колосовой стержень почти сплошь покрыт колосками, чешуями, цветками; пшеницеобразная, когда все элементы колосового стержня, колосков и цветков (членики, колосковые и цветковые чешуи, ости, зерна) укорочены. Такая форма тесно сцеплена с признаками короткостебельности и мелкозерности. Изучены формы Московская и Ленинградская карликовая.

Окраска колоса. Колосья могут быть белые, красные (рыже- красные), коричневые, черные. Районированные селекционные сорта имеют белую (соломенно-желтую) окраску, в старых местных популяциях встречаются растения с рыже-красными колосьями. У сорно-полевой ржи окраска колоса может быть разной: белая, красная, коричневая, черная.

Плотность заключения зерна в чешуях. По этому признаку при определении разновидности различают закрытозерные и открытозерные формы (рис. 8). Промежуточные отнесены к открытозерным, так как при выращивании их в благоприятных условиях происходит хороший налив зерна и они становятся открытозерными, и наоборот, в условиях засухи или при сильном поражении грибными болезнями открытозерные формы при плохом наливе зерна становятся полузакрытозерными. Все районированные сорта отнесены к открытозерным формам.

Характер поверхности наружных цветковых чешуй. Различают формы, имеющие голую и опушенную поверхность наружной цветковой чешуи.



Рисунок 8. Зерно ржи: 1-открытое; 2 - закрытое цветковыми чешуями.

Степень опушения в значительной мере изменяется в зависимости от экологических условий. Цветковая чешуя может быть покрыта густыми или редкими волосками, длинными или короткими, жесткими или мягкими. Поверхность неопушенной (голой) цветковой чешуи бывает гладкой и шероховатой (бугорчатой).

Районированные в настоящее время сорта ржи имеют неопушенные (голые) наружные цветковые чешуи.

По последней классификации ВИР (по В. Д. Кобылянскому) описано 39 разновидностей ржи. Селекционные сорта более выравнены по основным признакам и обычно представлены одной разновидностью, местные стародавние сорта включают две-три, а естественные популяции четыре и более разновидностей.

Сортовые признаки

Форма колоса. У возделываемых сортов ржи с типично ржаным колосом (неветвящимся) различают три формы: призматическую, веретенообразную и удлиненно-эллиптическую (рис. 9).

Призматическая форма- лицевая и боковая стороны одинаковы по ширине (с небольшим сужением в верхней части колоса), в поперечном сечении колос близок к квадрату. Преобладает у сортов Вятка 2, Саратовская 4, Уральская, Восход 2, Короткостебельная 69 и др.

Рисунок 9. Форма колоса у сортов ржи. 1 - призматическая, 2- веретенообразная, 3- удлиненно-эллиптическая.

Веретенообразная форма -- лицевая сторона в нижней трети колоса уже боковой, колос суживается кверху. Поперечное сечение в нижней трети колоса -- вытянутый прямоугольник, в верхней -- квадрат. Преобладает у сортов Комбайниняй, Чулпан, Таловская 12 и др.

Удлиненно-эллиптическая форма -- лицевая сторона колоса несколько уже боковой, особенно в средней части. Колос плоский, постепенно суживается книзу и кверху. поперечное сечение колоса почти на всем протяжении прямоугольник. Преобладает у сортов Гибрид 173, Чишминская 3.

Точное определение формы колоса у сортов ржи довольно трудно, так как вследствие гетерозиготности в посевах каждого сорта можно найти, кроме основных, много промежуточных форм. Почвенно-климатические условия также оказывают влияние на форму колоса. При описании сортов указывают преобладающую форму.

Длина колоса. Различают сорта с длинным колосом (12 см и более), средней длины (8--11 см) и коротким (менее 8 см). Измеряют длину колоса от нижнего уступа колосового стержня до его конца. Хотя длина колоса может значительно изменяться в зависимости от условий среды, различия между сортами при выращивании их в одинаковых условиях сохраняются. Районированные сорта ржи имеют в основном колосья средней длины и длинные.

Плотность колоса. Определяется по числу колосков, приходящихся на 10 см длины колосового стержня. Различаются растения с высокой плотностью колоса --- от 40 и более колосков; выше- средней -- 36--39 колосков; средней -- 32--35 колосков; с низкой плотностью (колос рыхлый) -- меньше 32 колосков.

Относительные различия сортов по плотности колоса сохраняются лучше, чем по его длине, хотя и этот признак заметно подвержен модификационной изменчивости в зависимости от условий произрастания. Наиболее предпочтителен в селекции колос средней плотности, так как в нем создаются более благоприятные условия для налива зерна, а его наклонное положение в период созревания способствует устойчивости к осыпанию и прорастанию на корню.

2.4 Характеристика лучших райнированных сортов ржи

Районированные сорта ржи. В Республике Беларусь более 90 % посевных площадей заняты сортами тетраплоидной ржи (Пуховчанка, Верасень, Сяброука, Игуменская, Завея-2, Спадчына). Эти сорта способны обеспечить урожай до 8 - 9 т/га. Для обеспечения такой урожайности они требуют высокоокультуренных почв, достаточного количества минеральных удобрений и благоприятных климатических условий.

В отношении адаптивности к воздействию неблагоприятных факторов среды достоверно установлено, что диплоидные сорта более устойчивы к вымерзанию и выпреванию, прорастанию зерна в колосе, менее чувствительны к засухе, дают относительно высокие, стабильные, гарантированные урожаи зерна на легких по гранулометрическому составу почвах с неустойчивым водным режимом и низким уровнем плодородия. Для условий таких почв в Институте земледелия и селекции НАН Беларуси созданы новые сорта озимой диплоидной ржи: Зарница и Талисман.

Между посевами диплоидной и тетраплоидной ржи пространственная изоляция не устанавливается. Биологического засорения при переопылении диплоидных и тетраплоидных форм не происходит. Семена остаются чистосортными и пригодными для посева. Более опасно механическое смешивание семян диплоидных и тетраплоидных сортов, которое может быть при посеве, сортировке, уборке, доработке и хранении зерна.

Сорт: СЯБРОЎКА

Авторы: В.Сергеенко, Э.Урбан, А.Голубева, Э.Пляц, В.Кучинская, В.Лютаревич Происхождение: получен методом гибридизации из сортов Гибрид-67, Белита, MR х G 101/66, Верасень, Новосибирская тетра с последующим индивидуально-семейным отбоором

Заявитель: РУП «Научно-практический центр НАН Беларуси по земледелию» Год включения сорта в Государственный реестр: 1999 Морфологические признаки: Тетраплоидный. Растение в фазе кущения промежуточного типа. Всходы с антоциановой окраской калеоптиля. Флаговый лист с сильным восковым налетом на влагалище листа. Стебель с силь- ным опушением под колосом. Колос полупоникший с сильным восковым налетом, средней длины и плотности. Зерно серо- зеленое, полуоткрытое, полуудлиненное. Тип развития - озимый.

Хозяйственно-биологическая характеристика: Средняя урожайность сорта за 1996-1998 гг. испытания составла 46,2 ц/га. Максимальный урожай 83,7 ц/га в 1997 году был получен на Щучинском ГСУ. Вегетационный период на уровне стандарта Верасень. Устойчивость к полеганию на 0,2-0,5 балла выше, чем у стандартного сорта. Зимостойкость 4,8-5,0 балла. Сорт Сяброэка наиболее устойчив к грибным заболеваниям. Масса 1000 семян со- ставляет 37,3-48,3 г, что выше стандарта на 1-4,5 г. Натура зерна превышает на 6-28 г/л стандартный сорт и соответствует 598-690 г/л. По хлебопекарным качествам и содержанию белка равноценен стандарту, по сбору белка с гектара превышает его на 0,8 ц.

Сорт: СПАДЧЫНА

Авторы: Э.Урбан, С.Гордей, Г.Василевская, Т.Приставка, В.Турончик, В.Луговцова, И.Кишкурно, О.Житкевич

Происхождение: получен методом сложной гибридизации из селекцион- ных образцов (ЖТ-4/91 х Завея) с последующим индиви- дуально-семейным отбором

Заявитель: РУП «Научно-практический центр НАН Беларуси по земледелию» Год включения сорта в Государственный реестр: 2000

Морфологические признаки: Тетраплоидный. Растение в фазе кущения промежуточного типа. Всходы с антоциановой окраской калеоптиля. Флаговый лист с сильным восковым налетом. Стебель со средним опушением под колосом. Колос с сильным восковым налетом, полупоникший, средней длины, средней плотности. Зерно: окраска алейронового слоя. Тип развития - озимый.

Хозяйственно-биологическая характеристика: За 1997-1999 средняя урожайность составила 44,6 ц/га. Максималь- ная урожайность 82,8 ц/га получена на Щучинском ГСУ в 1997 го- ду. Вегетационный период на уровне стандарта Верасень. Сорт среднеустойчив к полеганию. Зимостойкость на уровне стандарта. Относительно устойчив к болезням. Масса 1000 семян 35-49,5 г. Натура зерна 610-695 г/л. По хлебопекарным качествам и содержа- нию белка (10-11,4%) равноценен стандарту. Число падения 194 сек, высота амилограммы 442 единицы прибора, что характеризует муку как очень хорошую для выпечки хлеба.

Сорт: ЗАВЕЯ 2

Авторы: Э. Урбан, В. Сергиенко, Г. Василевская, А. Верстак, С. Гордей, В. Луговцова, Т. Приставка, Л. Силич.

Происхождение: получен методом гибридизации из селекционных образ- цов (смесь гибридов х Новосибирская х Верасень) с по- следующим индивидуально-семейным отбором

Заявитель: РУП «Научно-практический центр НАН Беларуси по земледелию» Год включения сорта в Государственный реестр: 2001

Морфологические признаки: Тетраплоидный. Растение в фазу кущения промежуточного типа. Всходы с антоциановой окраской калеоптиля. Стебель с сильным опушением под колосом. Флаговый лист с очень сильным воско- вым налетом. Колос с сильным восковым налетом, полупоникший, средней длины, средней плотности. Зерно: со ветлой окраской алейронового слоя. Тип развития - озимый.

Хозяйственно-биологическая характеристика: За 1998-2000 гг. средняя урожайность зерна составила 45,5 ц/га. Максимальная урожайность 79,9 ц/га получена на Гродненском ГСУ в 2000 году. Вегетационный период на уровне стандарта Вера- сень. Устойчивость к полеганию 4,5 балла, зимостойкость 4,9 бал- ла. Сорт наиболее выравнен по высоте, чем визуально отличается от других сортов тетраплоидной ржи. Масса 1000 семян 41 - 58 г. Натура зерна на уровне стандарта 657 г/л. Высота растений 120-136 см. Среднее содержание белка 11,8%. Хлебопекарные качества хорошие, число падения 150-200 сек, высота амилограммы высокая 250-450 единиц амилографа, что характеризует муку, как очень хорошую для выпечки хлеба.

Сорт: ДУБИНСКАЯ

Авторы: Г. Лопатко, В. Горелик, Э. Урбан, А. Савич, Н. Ловчая, Н. Леташкова

Происхождение: получен методом скрещивания сортов с последующим двухкратным индивидуально-семейным отбором сортов (Данае х МР) х Пуховчанка) х Пуховчанка х Сирена

Заявитель: РУП «Научно-практический центр НАН Беларуси по земледелию» Год включения сорта в Государственный реестр: 2005

Морфологические признаки: Сорт тетраплоидной ржи. Тип куста промежуточный, антоциановая окраска колеоптиля имеется. Флаговый лист с сильным восковым налетом на влагалище листа, длиной 28-31 см. Стебель со средним опушением под колосом, полый, высотой 146-148 см. Колос полу- поникший, слабоверетеновидной формы, с сильным восковым на- летом, длиной 12-15 см, среднеплотный, количество колосков в ко- лосе 35-45. Зерно полуудлиненной формы, серо-зеленое. 7

Хозяйственно-биологическая характеристика: Средняя урожайность сорта за 2003-2005 годы составила 61,5 ц/га, максимальная 85,7 ц/га получена в 2004 году на Молодечненской СС. Сорт среднеустойчив к полеганию, с хорошей зимостойкостью. Относительно устойчив к засухе, устойчив к листовым болезням. Масса 1000 семян 43,4-53,0 г. Содержание белка в зерне 11,2%, вы- сота амилограммы 452 единицы прибора, число падения 259 се- кунд. Хлебопекарные качества удовлетворительные.

Сорт: НИВА

Авторы: Э. Урбан, В. Сергеенко, Т. Михновец, Т. Бирюкович, Н. Пяткина, В. Лютаревич Происхождение:получен методом гибридизации с последующим непре- рывным отбором сортов Рассул, Толовская 29.

Заявитель: РУП «Научно-практический центр НАН Беларуси по земледелию» Год включения сорта в Государственный реестр: 2005

Морфологические признаки: Диплоидный сорт ржи. Тип куста промежуточный, антоциановая окраска колеоптиля имеется. Флаговый лист с сильным восковым налетом на влагалище листа, длиной 23 см. Стебель со слабым опушением под колосом, полый, высотой 125-135 см. Колос полу- поникший, слабоверетеновидной формы, с восковым налетом, дли- ной 10-13 см, среднеплотный, количество колосков в колосе 33-38. Зерно полуудлиненной формы, желто-коричневое.

Хозяйственно-биологическая характеристика: Средняя урожайность сорта за 2002-2004 годы составила 60,1 ц/га, максимальная 90,7 ц/га получена в 2004 году на Молодечненской СС. Сорт устойчив к полеганию, с хорошей зимостойкостью. Бо- лезнями и вредителями поражается в средней степени. Масса 1000 семян 30,2-40,8 г. Содержание белка в зерне 9,1 - 11,2%, сбор белка с гектара 4,9 - 5,2 ц, высота амилограммы 520 единиц прибора, число падения 240 секунд. Хлебопекарные качества хорошие.

селекция рожь полиплоид вегетационный

Выводы

1. Положительный эффект полиплоидизации у ржи заключается в повышении прочности стебля, устойчивости к полеганию, крупности зерна и содержания в нем белка. Однако, при этом снижается морозостойкость, засухоустойчивость, способность к продуктивному кущению и озерненность колоса. Урожайность зерна, как правило, не возрастает, а зеленой массы - существенно увеличивается, улучшаются кормовые достоинства.

2. В государственном сортоиспытании современные тетраплоидные сорта уступают по урожайности, в среднем, на 5,6% популяционным диплоидным сортам и на 15,4% - гетерозисным гибридам ржи. Различия в большинстве лет являются недостоверными при сравнении тетраплоидных сортов с популяционными диплоидными сортами и достоверными при их сравнении с гетерозисными гибридами.

3. Получение новых тетраплоидных форм ржи с использованием методом колхицинирования является не окончательным в исследовании культуры. У созданных таким образом тетраплоидов не решена проблема появления многочисленных нарушений мейоза, что обуславливает пониженную озерненность колоса. Получение тетраплоидов методом валентных скрещиваний позволяет повысить озерненность колоса, но требует больших затрат ручного труда.

4. Нарушения в гаметогенезе у тетраплоидной ржи обуславливают необходимость использования специальных селекционных методов улучшения озерненности колоса, основанных на пониженной жизнеспособности анеуплоидных гамет. Более сложный характер наследования признаков у тетраплоидной ржи требует адаптации селекционных схем, используемых при создании диплоидных сортов. Применение информационных технологий облегчает выявление резервов повышения урожайности и планирование селекционного процесса.

5. Зерно ржи уступает по энергетической ценности кукурузе и соответствует уровню основных зернофуражных культур, при этом белок ржи, особенно тетраплоидной, лучше сбалансирован по незаменимым аминокислотам. Показатель переваримости у ржи ниже из-за значительно большего содержания антипитательных веществ, главным образом, водорастворимых пентозанов. Применение ферментных добавок и специальная обработка - экструдирование, воздействие инфракрасным излучением и плющение зерна - существенно улучшает переваримость ржи и позволяет увеличить ее долю в комбикормах для КРС и свиней на откорме с 15 до 50%, что способствует удешевлению производства животноводческой продукции.

6. Повышенный спрос на зерно пшеницы, тритикале и кукурузы вызвал сокращение в 2 раза посевных площадей ржи с 2000 по 2010 гг. Стабилизация произошла на уровне 330 тыс. га. В связи с возрастающими потребностями животноводства в фуражном зерне увеличению производства ржи может способствовать создание сортов с улучшенными кормовыми свойствами. Тетраплоидная рожь имеет преимущество перед диплоидной по кормовой ценности, селекция в этом направлении представляется наиболее перспективной.

В курсовой работе описаны основные направления селекции на продолжительность вегетационного периода. При создании исходного материала ржи озимой применяется метод как: полиплоидия. В курсовой работе описан индивидуально-семейный метод отбора.

Так же здесь представлена модель перспективного сорта озимой ржи тетраплоидной, где особое внимание уделено таким признакам как: урожайность; масса 1000 семян; кол-во колосков в колосе; продуктивная кустистость; количество растений на 1 м2; количество семян в колосе; масса семян с колоса; содержание белка в зерне; устойчивость к засухе; устойчивость к различным болезням; устойчивость к полеганию; зимостойкость.

Список использованной литературы

1. Таранухо Г.И. Селекция и семеноводство сельскохозяйственных культур / Г.И. Таранухо. - Минск: ИВЦ Минфина, 2009. - 420с.

2. Коновалов Ю.Б. Практикум: учебники и учеб. пособия для студентов высш. учеб. заведений / Ю.Б. Коновалов [и др.]; под общ. ред. Ю. Б. Коновалова. - М.: Агропромиздат, 1987. - 367 с.

3. Паремуд Л.Х. Селекция и семеноводство / Л.Х. Паремуд. - 1940. - №4. - 381с.

4. «Результаты испытания сортов с/х культур РБ за 2003-2005 годы» Часть 1. Минск 2005

5. Коренев Г.В. Растениеводство с основами селекции и семеноводства / Г.В. Коренев, П.И. Подгорный, С.Н. Щербак; под общ. ред. Г.В. Коренева. - М.: Агропромиздат, 1986 г.

6. Районированные сорта - основа высоких урожаев - Мн.: Ураджай - 1997

7.Таранухо Г.И. Селекция и семеноводство с/х культур / Г.И. Таранухо. - Мн.: Ураджай - 2001.

8. Гареева Д.Б. Характеристика сортов с/х культур, включенных в Госреестр по РБ / Д.Б. Гареева. - Уфа - 1997 г-96 с.

9.Вавилов Н.И. Теоретические основы селекции / Н.И. Вавилов. - М.: Наука. - 1987.

10. Жуковский П.М. Мировой генофонд растений для селекции / П.М. Жуковский. - Л.: Наука. - 1970.

11.Коновалов Ю.Б. Практикум по селекции и семеноводству полевых культур / Ю.Б. Коновалов М.: Агропромиздат. - 1987.

12. Вавилов П.П. Растениеводство / П.П. Вавилов. - М.: Агропромиздат. - 1986.

13. Коновалов Ю.Б. Практикум по селекции и семеноводству / Ю.Б. Коновалов, А.Н. Березкин, Л.И. Долгодворова / под общ. ред. Ю.Б. Коновалов. - ВО Агропромиздат. - 1987.

14.Старавойтов А.М. Сорта включенные в государственный реестр - основы высоких урожаев / А.М. Старавойтов. - Мн.: 2001.

15.Альсмик П.И. Селекция семеноводство технология возделывания / П.И. Альсмик. - Мн.: Ураджай. - 1988.

16.Грязнов А.А. Селекция и семеноводство / А.А. Грязнов. - Мн.: 2002г.

17. Гиунов А.Н. Озимая рожь / А.Н. Гиунов, К.А. Глухих, О.А. Харькова / под общ. ред. А.Н. Гиунова - Колос. 1969

Размещено на Allbest.ru