Исходный селекционный материал из шарозерной пшеницы сорта Шарада

Актуальность. Фундаментом селекции пшеницы остается сочетание высокого потенциала урожайности и качества зерна при определённой устойчивости к абиотическим и биотическим стрессовым факторам. Поэтому селекционеры обращают пристальное внимание на соответствующие показатели исходного материала. Вместе с тем, поскольку существует отрицательная корреляция между урожаем и качеством зерна, увеличение валового сбора урожая мягкой пшеницы T.aestivum L. A^uA^uBBDD сопровождается некоторым снижением качества зерна. Как один из возможных вариантов улучшения качества получаемой продукции, некоторые исследователи предлагают использовать шарозёрную пшеницу T.sphaerococcum Perc. A^uA^uBBDD. К полезным свойствам данной пшеницы относятся высокое качество зерна, устойчивость к полеганию, эректоидное расположение листьев, малая требовательность к почвенным условиям, скороспелость, зноевыносливость, неосыпаемость и шаровидная форма зерновки. Результаты сравнительного анализа районированных сортов шарозёрной и мягкой пшениц показали, что первые значительно уступают по своим продукционным показателям последним, но это, в какой-то степени компенсируется более высоким качеством зерна первых. Поэтому вызывает большой интерес, создание при помощи мутагенного воздействия колхицином на один из первых сортов шарозёрной пшеницы, улучшенной её формы и макромутантной мягкой пшеницы.

Материалы и методы. В качестве объектов исследования служили один из первых сортов шарозёрной пшеницы Шарада и, полученные из неё под воздействием колхицина, макромутантные формы: Шарада улучшенная, и выделенная одновременно с ней, макромутантная мягкая пшеница, а также районированные сорта шарозёрной пшеницы. При сравнении мягкой пшеницы из Шарады с сортами T.aestivum L использовали стандартные в регионе сорта мягкой пшеницы Дон 107, Ермак и современные районированные сорта. На завершающем этапе применяли созданную на базе Шарады улучшенной, линию 1/10-17 и линии мягкой пшеницы гибридного происхождения: 2/13- 19, полученную из комбинации – Шарада, улучшенная х Рассвет 1, а также 1/20-21 (Шарада улучшенная х мягкая из Шарады). Растения в каждом опыте выращивали в соответствии с принципом единственного различия. Морфометрические показатели определяли в фазу колошения перед цветением или в начале его. В фазу полной спелости отбирали по 15-20 продуктивных побегов и после доведения их до стандартной влажности, проводили структурный анализ. Определение качества зерна осуществляли в лаборатории общих анализов ФГБНУ ФРАНЦ согласно ГОСТам. Статистическая обработка данных по Б. А. Доспехову, согласно стандартных программ Michsoft Еxcel.

Результаты и обсуждение. В результате проведенных исследований исходной шарозёрной пшеницы сорта Шарада и полученных из неё макромутантных форм установлено, что более высокими морфометрическими и продукционными показателями обладает выщипившаяся мягкая пшеница. У неё более крупные колосья и соответственно зерновки и, как итог, наибольшая масса зерна с колоса. Наименьшими показателями выделялась исходная Шарада. Шарада улучшенная по параметрам своих колосьев и зерновок занимает промежуточную позицию. В то же время, не смотря на разницу в размерах зерновок, отмечено хорошо выраженное отличие в форме зерновок мягкой пшеницы от таковых Шарады исходной и Шарады улучшенной, которые относятся к представителям T.sphaerococcum Perciv. Показано, что у макромутантной мягкой пшеницы из Шарады зерновки удлинённой формы и более крупные, а у представителей шарозёрных пшениц, т.е. Шарады исходной и Шарады улучшенной короткие, бочёнковидные. Вместе с тем, обращает на себя внимание, что в свою очередь, у Шарады улучшенной более крупные зерновки, по сравнению с Шарадой исходной, несмотря на одинаковую шаровидную форму. По морфоструктурным показателям Шарада, улучшенная существенно превосходит исходную Шараду и вполне приблизилась к мягкой пшенице, как по массе 1000 зёрен, так и по размерам своего флагового листа. Соответственно, Шарада улучшенная превосходила по такому важному селекционному признаку как масса зёрен с колоса районированные сорта шарозёрных пшениц. В тоже время, по качественным показателям зерна она осталась практически на уровне исходной Шарады и используемых на производстве сортов шарозёрной пшеницы. Выделенная макромутантная мягкая пшеница, была по своим продукционным признакам на уровне таковых сортов мягкокой пшеницы, а по качеству зерна на передовых позициях. Поэтому, созданные на базе макромутантной мягкой пшеницы линии, обладали относительно хорошими качественными показателями зерна.

Выводы. Благодаря воздействию колхицина из исходного сорта шарозёрной пшеницы Шарада получены макромутантные Шарада улучшенная и мягкая пшеница. Шарада улучшенная существенно превышала исходную Шараду и, имеющиеся на данный момент, другие районированные сорта шарозёрных пшеницы. Несмотря на более высокие продукционные признаки, качественные характеристики её зерна соответствовали шарозёрным пшеницам, включая исходную Шараду. Выщепившаяся макромутантная мягкая пшеница, по своим продукционным показателям не превышала сорта мягких пшениц, но обладала лучшим качеством зерна, которое она, по-видимому, унаследовала от исходной шарозёрной формы, что подтверждается созданными на её базе линиями. Следовательно, Шарада улучшенная может вполне использоваться как исходный селекционный материал для повышения продуктивности имеющихся сортов шарозёрной пшеницы. Макромутантная мягкая как улучшитель качества зерна у мягких пшениц.

1. Адонина И. Г., Тимонова Е. М., Салина Е. А. Интрогрессивная гибридизация мягкой пшеницы: результаты и перспективы. Генетика. 2021. Т. 57. № 4. С. 384-402.

2. Leonova I. N., Skolotneva E. S., Orlova E. A., Salina E. A., Orlovskaya O. A. Detection of genomic regions associated with resistance to stem rust in Russian spring wheat varieties and breeding germplasm. International Journal of Molecular Sciences. 2020. V. 21. № 13. Pp. 1-13.

3. Давоян Р. О., Бебякина И. В., Давоян Э. Р. Миков Д. С., Зубанова Ю. С., Болдаков Д. М., Бадаева Е. Д., Андонина И. Г., Салина Е. А., Зинченко А. Н. Создание и изучение интрогрессивных линий мягкой пшеницы, полученных на основе синтетической формы RS7. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2019. № 23 (7). С. 827-835.

4. Хакимова А. Г., Губарева Н. К., Кошкин В. А., Митрофанова О. П. Генетическое разнообразие и селекционная ценность синтетической гексаплоидной пшеницы, привлеченной в коллекцию ВИР. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2019. Т. 23. № 6. С. 108-115.

5. Ворончихин В. В., Пыльнев В. В., Рубец С. В. Урожайность и элементы структуры урожая коллекции озимой гексаплоидной тритикале в центральном районе Нечерноземной зоны. Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии. 2018. № 1. С. 69-81.

6. Грабовец А. И., Фоменко М. А. Стабильность урожаев в широком диапазоне сред – основной параметр при селекции озимой пшеницы. Российская сельскохозяйственная наука. 2020. № 5. С. 3-7.

7. Стасюк А. И., Леонова И. Н., Пономарёва М. Л. и др. Фенотипическая изменчивость селекционных линий мягкой пшеницы (Triticum aestivum L.) по элементам структуры урожая в экологических условиях Западной Сибири и Татарстана. Сельскохозяйственная биология. 2021. № 1. С. 78-91.

8. Грабовец А. И., Барулина Н. И. Принципы управления наследственностью при селекции озимого тритикале на Дону. Тритикале. Селекция, генетика, агротехника и технологии переработки сырья. Ростов-на-Дону, 2021. С. 5-18.

9. Сандухадзе Б. И., Маммедов Р. З., Крахмалева М. С., Бугрова В. В. Урожайность сортов озимой мягкой пшеницы, элементы структуры и адаптивные свойства в условиях Нечерноземной зоны. Зернобобовые и крупяные культуры. 2021. № 3 (39). С. 17-22.

10. Романов Б. В., Козлов А. А., Парамонов А. В., Сорокина И. Ю. Сравнительный анализ продукционных признаков озимых сортов шарозёрной и мягкой пшениц. Зернобобовые и крупяные культуры. 2023. № 1(45). С. 82-88.

11. Романов Б. В., Пимонов К. И. Феномогеномика продукционных признаков видов пшеницы: монография. Персиановский, 2018. 188 с.

12. Парамонов А. В., Федюшкин А. В., Пасько С. В., Медведева В. И. Влияние систематического применения удобрений в девятипольном зернопаропропашном севообороте на баланс гумуса (С) в черноземе обыкновенном. Достижения науки и техники АПК. 2018. Т. 32. № 9. С. 9-11.