SU1717015A1 - Способ отбора исходного селекционного материала кукурузы на холодостойкость - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к селекции сельскохоз йственных культур и может быть использовано при создании холодостойких высокоурожайных гибридов кукурузы. Цель изобретени  - ускорение способа и повышение его эффективности за счет повышени  качества отбираемого материала. Исходный селекционный материал оценивают на холодостойкость по длине зародышевого корешка и выдел ют холодостойкие формы. Выделенные холодостойкие формы дополнительно скрещивают с холодостойкими , нехолодостойкими и промежуточными формами.Полученное потомство анализируют также по холодостойкости. По результатам анализа выделенные холодостойкие формы идентифицируют на доноры и реципиенты и устанавливают возможность их использований в качестве материнской или отцовской формы в дальнейшем селекционном процессе. 1 з.п. ф-лы, 2 табл. ё

Description

Изобретение относитс  к селекции сельскохоз йственных культур и может быть использовано при создании холодостойких высокоурожайных гибридов кукурузы .

Отечественными и зарубежными исследовани ми вы влено наличие большого разнообрази  генотипов кукурузы по признаку холодостойкости.Известен традиционный способ оценки и отбора исходного селекционного материала на устойчивость к холоду, который включает способность сем н прорастать при пониженных температурах в ростовых камерах . Выделившийс  исходный материал по признаку в дальнейшем используют в качестве источника при селекции гибридов на холодостойкость.

Однако этот способ отбора генотипов кукурузы на холодостойкость имеет р д недостатков .

Наследуемость холодостойкости носит специфический характер и не может быть предсказана на основании только диагностики исходных линий на устойчивость, необходима еще проверка комбинационной способности линий по данному признаку с целью вы влени  доноров или реципиентов и реципрокных различий.

Традиционный метод предполагает лишь вы вление источника по признаку холодостойкости .

Отдельные отобранные холодостойкие линии дают стабильно неудовлетворительную передачу признака в сочетании с лини ми , обладающими таким же высоким качеством .

С помощью лабораторного способа оценки селекционного материала не удаетс  (способ исключает) выделить линии (реципиенты ), хорошо воспринимающие холодостойкость от донора, что принципиально важно в селекции гибридов на устойчивость к холоду.

Практически исключаетс  эффективный подбор линий дл  скрещивани  при селекции гибридов на холодостойкость. Увеличиваетс  объем скрещиваний.

В основном констатируетс  передача холодостойкости только по материнской форме.

Увеличиваетс  объем скрещиваний по вы влению материнского и отцовского эффекта .

Выделенные по холодостойкости линии (источники) кукурузы по известному способу включают в селекционный процесс дл  создани  холодостойких гибридов. Однако у этого метода имеетс  р д существенных недостатков. Не зна  полную характеристику передачи признака, селекционер вынужден увеличивать (в 4-5 раз) объемы скрещивани , чтобы угадать пары с желательным про влением признака у гибридов. В результате такого слепого скрещивани  могут быть потер ны (выбракованы) ценные линии доноры или реципиенты. Причем цикл этого большого объема скрещиваний может повтор тьс  во времени (в течение 5-6 лет и более) до случайного совпадени  получени  холодостойкого гибрида кукурузы . В св зи с этим увеличиваетс  объем работы (в 3-5 раз) по лабораторной оценке на холодостойкость полученных гидридов.

Целью изобретению  вл етс  упрощение способа, снижение трудоемкости, ускорение и повышение эффективности отбора линий на холодостойкость.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в способе отбора исходного селекционного материала кукурузы на холодостойкость, включающем диагностику и выделение линий по признаку, выделенные холодостойкие сортообразцы дополнительно скрещиваютс  с холодостойкими, нехолодостойкими и промежуточными, полученное потомство анализируют по признаку и по результатам выделенные холодостойкие формы идентифицируют на доноры, реципиенты , а также устанавливают возможность их использовани  в селекционном процессе в качестве материнской или отцовской формы. Оценку на холодостойкость осуществл ют по длине зародышевого корешка .

Повторна  лабораторна  оценка на холодостойкость полученных гибридных комбинаций в системах скрещивани х (диаллель, толкросс) позвол ет с 90-95-процентной веро тностью определить передачу признака и подбор пар линий дл  целенаправленного скрещивани , что в конечном итоге ускор ет селекционный процесс .

0 Способ осуществл ют следующим образом .

Степень холодоустойчивости линий кукурузы определ ют с помощью широко используемого в мировой практике (1-4)

5 пр мого лабораторного метода проращивани  сем н при температуре ниже минимума прорастани . В данном случае семена проращивают в течение 3-4 нед рулонным методом в холодильной камере при 8°С.

0 Сортообразцы оценивают на холодостойкость по 4-бальной шкале (4). Так, при всхожести сем н 91-100% образец получает 4 балла; 81-90% - 3 балла; 61-80% - 2 балла; 60% менее -1 балл.

5 Энерги  прорастани  (длина корешка) в 5,1 мм и более оценивалась 4 баллами; 3,6- 5,0 мм-3 баллами; 2,1-3,5 мм-2 баллами; 2,0 и менее-1 баллом. Дл  итоговой оценки сортоообраз- цов по всхожести и энергии прорастани 

0 сем н полученные баллы суммируют. В результате определены следующие ранговые суммирующие индексы: высокохолодоустойчивые - 7-8 баллов; холодоустойчивые - 5-6 баллов; слабохолодоустойчивые - 4 бал5 ла; нехолодоустойчивые - 3 балла и менее. Дл-  исключени  ошибок при оценке всхожести сем н в услови х пониженной температуры параллельно определ ют лабораторную всхожесть по общеприн той методике.

0 Предлагаемый способ отбора линий значительно снижает случайности ввиду точного контрол  передачи признака холодостойкости в гибриде.

Оцененные лабораторным методом ли5 нии провер ют в полевых услови х в системных скрещивани х (диаллель, топкросс). Затем в гибридных комбинаци х определ ют наследование холодостойкости в лабораторных услови х.

0 Таким образом, схематично это можно выразить следующим образом:

а)проводитс  диагностика линий кукурузы на холодостойкость в лабораторных услови х с целью вы влени  источников по

5 признаку;

б)выделенные линии высевают в полевых услови х (диаллель, топкросс). Провод т скрещивани ;

в)полученные гибридные комбинации и их исходные линии включают в лабораторную оценку дл  вы влени  передачи признака холодостойкости от родителей;

г) на основе оценки гибридных кймби- наций и линий по признаку с помощью ди- аллельното анализа идентифицируют доноры, реципиенты и про вление материнского или отцовского эффекта,

В табл. 1 приведены экспериментальные данные оценки и выделени  исходного селекционного материала по признаку холодостойкости дл  целенаправленного скрещивани . Показана характеристика линий доноров, реципиентов и линий, не передающих качество холодостойкости, а также про вление материнского или отцовского эффекта по признаку.

В результате проведенных исследований на 224 сортообразцах по предлагаемому способу выделены линии ИКФ-1, ИКФ-4, ИКФ-5, ИКФ-5-1-2, ИКФ-5-3-2, РП-10-11-15 и другие, которые про вили доминирование по признаку холодостойкости (табл. 1), Эти сортообразцы с высокой веро тностью можно использовать в селекционном процессе как доноры холодостойкости .

Так, например, лини  ИКФ-1 как источник холодостойкости, име  длину зародышевого корешка 6,8 мм, практически во всех комбинаци х скрещивани  с тестерами дает стабильное наследование признака в гибридах (7,2; 5,6; 5.2; 7,3; 8.1; 8,8; 6,5 мм и т.д.). Следовательно, эту линию следует использовать как донор холодостойкости. В то же врем  лини  ИКФ-11 как источник холодостойкости , име  длину зародышевого корешка 6,1 мм, наоборот, во всех комбинаци х скрещивани  с теми же тестерами не передает признак в гибридах (3,0; 5,1; 3,8; 2,1; 3,7; 0,3; 0,8; 0,3 мм и т.д.). Таким образом, линию ИКФ-11 не относ т к донору холодостойкости - ее выбраковывают. Нехолодостойка  лини  ИКФ-20 практически во всех комбинаци х с тестерами (даже с холодостойкими РП-16-4-12 и РП-27- 26-10) снижает холодостойкость гибридов. Поэтому эта лини  дл  селекции по признаку также не пригодна.

Реципиентами, т.е. формами, хорошо воспринимающими признак холодостойкости от доноров в 60-70% случаев, оказались такие тестеры, как СО-3, ИК-130-5, ИК- 193-1. ИК-179-3 и другие. В то же врем  такие линии, как РП-164-4-12 и РП-12-21- 1. не  вл ютс  реципиентами, так как не воспринимают признак холодостойкости от холодостойких линий (доноров) - их выбраковывают .

В селекционной практике зачастую возникают затруднени  по определению места

холодостойкой линии при скрещивании в качестве одного из родителей. Следовательно , необходимо не только вы вление комбинационной способности линий по 5 признаку,.но и определение места холодостойкой формы в качестве одного из родите- лей в гибридных комбинаци х. Предлагаемый способ предполагает проводить реципрокный анализ по признаку и

0 вы вл ет про вление материнского или отцовского эффекта.

В проведенных исследовани х из трех линий, подвергнутых реципрокному анализу (СМ-5. РП-21-35-18, Т-34), только Т-34

.5 обладала четко выраженным материнским эффектом (табл. 2). Так, длина зародышевого корешка практически во всех комбинаци х при использовании линии Т-34 в скрещивани х с лини ми ИКФ в качестве

0 материнской формы заметно больше, чем у гибридов при использовании линий в качестве отцовской формы. В гибридах с участием линии СМ-5 наблюдаетс  преобладание отцовского компонента в 58% случаев. Ли5 ни  РП-21-35-18 при использовании в скрещивани х в качестве материнской или отцовской формы отличаетс  промежуточ- . ным характером наследовани  признака холодостойкости . Другими словами,

0 использование выделившихс  холодостойких линий, даже в качестве материнской формы, еще не гарантирует получени  гибридов , устойчивых к холоду.

Таким образом, за один цикл (в течение

5 года) выращивани  растений кукурузы удаетс  выделить сортообразцы с нужным про влением (наследованием) признака, которые затем целенаправленно (с высокой достоверностью) могут включатьс  в селек0 ционный процесс.

Формул аи а обретени 

1. Способ отбора исходного селекцион- 5 ного материала кукурузы на холодостойкость , включающий оценку линий на холодостойкость и выделение холодостойких форм, отличающийс  тем, что, с целью ускорени  способа и повышени  его 0 эффективности за счет повышени  качества отбираемого материала, выделенные холодостойкие формы дополнительно скрещивают с холодостойкими, нехолодостойкими и промежуточными по холодоустойчивости 5 формами, полученные потомства анализируют по признаку холодостойкости и по да зультатам анализа выделенньи холодостойкие формы идентифицируют н; доноры и реципиенты и устанавливают воз можность их использовани  в селекиион

ном процессе в качестве материнской или отцовской формы.

2. Способ по гк, 1,от л имеющийс  тем, что оценку на холодостойкость провод т по длине зародышевого корешка.

Т а б л и; ц

Г«нотипическа  .специфика холодостойкости по энергии прорастани  сем н исходных линий и их гибридных комбмнаци, 1988 г

Т а б п и

Про вление признака холодостойкости в реципрокных скрещивани х

ИКф 1

ИКФ 4

ИКФ $

ИКФ 6 ИКФ 8

ИКФ 12

ИКФ 13

ИКФ 17 ИКФ 20 ИКФ 5-1-2 ИКФ 5-3-2 ИКФ 5-Ю-2 ф 5-11-1 ИКФ 7-1 КФ 13-5

6,8

8,5

8,0

3,5

0,7

5,3

4,0

0,2

2,6

7,6

8,0

6,4

5,0 М 5,0

7,5 ,7 6,4 6,3

М 4,4

3,8 1,0 0,8

2,9 2,8 5,0 5,9 V ,7

ц а 2

7,3 7,9 ,4 ,2 ,4 ,8 ,5 ,8

,9 ,1

. ,0

,5 ,5 1,0

10,0

14,3 12,0 9,6

4,3

9,9

3,1

3,0

0,1

7,8

8,4

12,1

9,7

9,0

11,0

.8,1 7,4 13,5 11,4 .1,7 13,0 10,2 3,4

3.7

6,4

9,5

5,3

6,3

11,4

10,0

9,0 9,5 9,1 7,7 5,9 4,7 6,0

,9

3,4

7,4

7,6

8,7

11,0

9,0

7,1

7,2 9,0 7,8 3,6 2,1 3,8 2,3 : 0,8 0,5 5,6 5,8 6,7 5,5 7,8 6,2

Claims (1)

1. Способ отбора исходного селекцион45 ного материала кукурузы на холодостойкость, включающий оценку линий на холодостойкость и выделение холодостойких форм, отличающийся тем, что, с целью ускорения способа и повышения его 50 эффективности за счет повышения качества отбираемого материала, выделенные холодостойкие формы дополнительно скрещивают с холодостойкими, нехолодостойкими и промежуточными по холодоустойчивости

55 формами, полученные потомства анализируют по признаку холодостойкости и по де зультатам анализа выделенные холодостойкие формы идентифицируют нг доноры и реципиенты и устанавливают воз можность их использования в селекиион ном процессе в качестве материнской или 2. Способ по п,, 1,отличающийся отцовской формы. тем, что оценку на холодостойкость проводят по длине зародышевого корешка.