Зернове господарство - основна галузь сільського господарства, від успішного розвитку якого залежить і розвиток всіх інших галузей сільського господарства.

Найактуальнішою проблемою в Україні і ріст зернового виробництва. Перед хліборобами країни поставлене завдання - підвищити виробництво зерна пшениці шляхом підвищення родючості грунтів, введення передової технології виробництва, раціонального використання добрив, покращення насінництва, введення у виробництво найбільш урожайних сортів і гібридів.

Особливе значення у збільшенні виробництва зерна має озима пшениця.

Велику роль в підвищенні врожайності озимих культур належить сорту. Це один з найважливіших факторів подальшої інтенсифікації сільського господарства. Про це свідчать наступні дані. В 1940 р. коли у виробництві переважали місцеві низькопродуктивні сорти, урожай озимої пшениці в середньому складав в Україні 12,1ц./га. Широке поширення селекційних сортів Еритросперум 15 і Одеська 13 підвищило урожай в 1955 році до 17,1 ц./га. Введення в сівозміну таких нових сортів як Миронівська 808, Безоста 1, Миронівська 61, Альбатрос одеський і ін в 2001 р. підвищило урожайність по Україні до 28-35 ц./га. І хоча такий ріст урожайності був пов¢язаний і з загальним підняттям культури землеробства, роль сорту в цьому дуже велика. Тому немає сумніву в тому, що резервом подальшого росту урожайності озимої пшениці є виведення нових, більш зимостійких і посухостійких, більш продуктивних сортів.

Селекціонери України створили багато високоврожайних сортів пшениці, пристосованих до різноманітних умов вирощування. Багато з них урожайні, мають високу життездатність і пластичність, але не у всіх зонах України проявляють необхідну стійкість до несприятливих умов зимівлі, часто вражаються різними хворобами і не завжди гарантують отримання високих стійких урожаїв.

Сільському господарству необхідні сорти, які в даних грунтово - кліматичних умовах давали б стійкі і високі урожаї зерна високої якості. Швидке введення таких сортів у виробництво дасть відчутне збільшення урожаю зерна, до того ж без додаткових витрат.

В системі заходів по збільшенню валового збору пшениці велике значення має створення оптимальної для конкретних умов густини стеблестою в посівах. На густину стеблестою впливають норма висіву, схожість насіння і виживання рослин.

Схожість насіння і врожайність пов¢язані прямою залежністю. Дослідження вчених показали, що зниження схожості на 1% приводить до зниження урожайності на 1-2%.

Тому на сьогоднішній день перед селекціонерами постало питання про створення таких сортів пшениці, які найкраще пристосовані до умов навколишнього середовища, мають високу схожість, стійкість до хвороб і дають найбільші врожаї при порівняно невисоких затратах.

Саме тому метою нашого дослідження стало вивчення фенотипових характеристик районованих сортів пшениці.

Об¢єктом дослідження стали районовані в Бродівському районі сорти пшениці-Миронівська 61, Крижинка, Донецька 48, Альбатрос одеський, Поліська 90.

Ми поставили перед собою такі завдання:

1. Визначити відмінні особливості найголовніших сортів пшениці.

2. Вивчити різновидності м¢якої пшениці.

3. Ознайомитись з фенотипічною характеристикою сортів пшениці.

4. Дати характеристику головних районованих сортів пшениці, які вирощуються на території Бродівського району.

5.Ознайомитись з методикою вивчення якості посівного матеріалу.

6.Встановити енергію проростання і схожість районованих сортів пшениці.

7.Визначити щільність колосу.

Розділ 1 Морфо-генетичні особливості сортів пшениці

1.1 Бібліографічний огляд літературних джерел

Пшениця - найдавніша найпоширеніша культура. За останніми даними, вона була відома більше 6500 років тому в Іраці і 5000-6000 років тому в Стародавньому Єгипті (Якубцинус 1957). Про древність пшениці в Іраці свідчить найновіші дані Р.Мундачаєва (1972). В результатах досліджень в Північній Месопотамії він знайшов на глибині біля 2 м зерна злакових культур (в тому числі і пшениці), що відносились до 4210 р. до н.е.

Про вирощування пшениці в древні часи в Україні свідчать нові дослідження археолога Б.А.Шрамко(1966). При розкопках на лівому березі Дніпра біля с.Бельська (Котелівський район, Полтавської області) він виявив насіння пшениці. що збереглося в посуді, що відноситься до VI ст.до н.е.

З давніх часів і до сьогодні розвиток селективних досліджень сортів не припиняється і проводиться в різних напрямках - підвищення посухостійкості, зимостійкості сортів, стійкості їх до осипання і хвороб. Зокрема, такі вчені, як В.Ф.Дорофеєв, Р.А.Удачін, Л.В.Семенова, М.В. Новикова, О.Д. Градчанінова, Н.П.Шитова, А.Ф.Мерешко, А.А. Філатенко у своїй праці “Пшеницы мира” висвітлили проблеми сучасної селекції пшениці, Результати вивчення світового генофоду, зосередженого у колекції Всесоюзного інституту рослинництва.

Книга містить матеріали з питань створення скороспілих сортів та стійких пшениць до проростання зерна на пні і кореневих гнилей Групою вчених Миронівського інституту пшениці ім. В.М. Ремесла УААН було видано книгу “Озимая пшеница”., де широко висвітлені питання морфології, біології озимої пшениці, покращення якості зерна пшениці, підвищення врожайності, боротьба з хворобами і шкідниками, селекції і рослинництва.

Грунтовним дослідженням біології озимої пшениці присвячена робота “Озимая пшеница” яка видана Губановим Я.В. та Івановим М.М.. В ній на основі біологічних особливостей культури викладені принципи диференційованості застосування засобів агротехніки, показані основні шляхи підвищення врожаю, висвітлені питання насінництва, а також підвищення якості зерна.

Під редакцією доктора сільсько-господарських наук М.М.Любарського побачила світ монографія “Пшеница и ее улучшение”. В книзі розкриті питання агротехніки селекції і насінництва, фізіології пшениці (морозостійкість, посухостійкість), наслідуванність ознак і властивостей, цитогенетики видів пшениці на сучасному науковому рівні. Особливо Цікаві розділи, присвячені якості зерна (з погляду підвищення ресурсів твердої їі м¢якої пшениці) і вимогам міжнародного хлібного ринку.

Колективом авторів –Л.А.Животковим, С.В.Бірюковим та ін було видано книгу “Пшеница” де викладені основні досягнення науки і передової практики вирощування високих урожаїв озимої і ярої пшениці за інтенсивними технологіями в різних грунтово-кліматичних зонах України. Викладенні біологічні властивості культури, її систематика розглянуті питання селекції, насінництва, захисту рослин.

В.М.Ремеслом і групою авторів у книзі “Мироновские пшеницы” розказані про методи селекції миронівських пшениць, їх біологічні і господарські властивості, поширення, вирощування, якість зерна, вдосконалення системи насінництва. Велику увагу приділено агротехніці високих урожаів та перспективам селекції.

У роботі “Полевая всхожесть семян” Іжик М.К. на основі вітчизняних, закордоних і власних досліджень розглядає біологічні властивості насіння, вплив грунтово- кліматичних умов, агротехнічних заходів, шкідників і хвороб, схожість насіння сільськогосподарських культур, в тому числі і пшениці.

Для виконання дослідження практичної частини нашої роботи були використані такі посібники як “ Рослинництво. Лабораторні заняття” (Автори М.С. Сапожников, В.М. Марценківська),” Практикум по селекції і насінництву польових культур” (під редакцією професора А.П. Горіна”), “ Практикум по основам сельського хозяйства (автори:Ващенко І.М., Лагнге К.П., МеркуловМ.П., Ельштейн М.М.) У них розглядаються в окремих темах методики лабораторних досліджень по зернових,

зернобобових, коренебульбоплодах та ін. культурах. Також автори звертають увагу на характеристику найважливіших районованих сортів, морфологічні особливості культур та їх апробаційні ознаки.

При визначені енергії проростання і схожості насіння ми користувались методикою Ю.Б.Салаврі та М.К.Салаврі, яка описана у розділі “Контрольно-семенное дело” підручника ”Практикум по селекции и семеноводству полевих культур” під редакцією професора А.П.Горіна.

Ці літературні джерела стали основними при проведенні лабораторних досліджень та написанні бакалаврської роботи.

1.2 Екологічні та фізико-географічні характеристики умов проростання

Зона займає північну частину України, її райони входять в склад восьми областей. Тут розміщується приблизно 13 – 14% посівних площ озимої пшениці України. В зерновому зони її площі складають в середньому біля 40%.

Успіх виробництва зерна озимої пшениці в зоні визначається особливостями клімату і ґрунтового покриву, представленого великою кількістю ґрунтових різноманітностей.

Клімат помірний і вологий, повністю придатний для вирощування великих врожаїв озимої пшениці. Зона є практично безпечною щодо вимерзання посівів. Тут можливі пошкодження озимини переважно від притертої льодової кірки, особливо в північно-східних районах від застоювання талої води і інших явищ. В цілому ж загибель і пошкодження озимих за зимовий і ранньовесняний періоди в Поліссі порівняно невеликі.

Деякі проблеми в вирощуванні високих врожаїв озимої пшениці в зоні пов’язані з низькою родючістю ґрунту і основних елементів живлення.

Слабка водостримуюча здатність легких за механічним складом ґрунтів в умовах нерівномірного розприділення осадів обумовлює нестійкість запасів води і ґрунтову посуху з усіма небажаними для росту і розвитку рослин наслідками. На продуктивність озимої пшениці негативно впливає підвищена кислотність ґрунтів, а також будь-яке порушення водно-повітряного режиму.

Із всього різноманіття ґрунтів найбільш придатними для озимої пшениці є сірі лісові, чорноземи опідзолені, а з дерново-підзолистих ґрунтів, які складають основну частину ґрунтового покриву, - супіщані і суглинисті з врахуванням складу ґрунтів в ґрунтовому покриві необхідно встановити граничну масу посівних площ озимої пшениці, величина якого в озимому коливається в зоні в дуже широких межах (від25% до 80%).

Не дивлячись на низьку родючість поліських ґрунтів, освоєння науково обґрунтованої системи землеробства, що включає хімічну меліорацію (вапнування) ґрунтів, освоєння сівозмін, застосування органо-мінеральної системи удобрень, зональної системи обробітку ґрунту і інші її елементи дозволяють на окультурених ґрунтах отримувати 30 – 35 ц/га зерна озимої пшениці, а при інтенсивній технології і більше.

Так в 2002р. в Чернігівській області середній урожай озимої пшениці з інтенсивного поля (82 тис. гектарів) складав 32,2 ц/га і був на 9,7 ц/га більший, ніж при звичайній технології в 2003 – 42,9 ц/га (138,9 тис. гектарів), або на 14,4 ц/га більше, ніж з решти площі. В Житомирській області середній врожай з інтенсивного поля в 2002р. (108 тис. гектарів) складав 33,7, перевищуючи врожай з решти площі на 15, 3 ц/га, в 2003 – відповідно 40,7 (133,9 тис гектарів) і 14,3 ц/га.[1.87]

В Львівській області середній урожай озимої пшениці з інтенсивного поля складав в 2002р. (118 тис. гектарів) 38,4 ц/га, в 2003 (120,7 тис гектарів) 43,2, перевищивши урожай з іншої площі, відповідно12,4 і 13,8 ц/га.

Великі і стабільні врожаї озимої пшениці отримує КСП „Дружба” Бродовського району Львівської області, розміщений в зоні Малого Полісся на дерново-підзолистих ґрунтах. В цьому господарстві середній урожай пшениці склав в 2002р. 49,6ц/га, більше 50ц/га зерна зібрали у 2003р.

Посіви озимої пшениці в Поліссі необхідно розміщувати переважно в сівозмінах з люпином і льоном. Кращими попередниками для цієї культури є багато – трави, люпин на зелену масу, картопля ранніх і скороспілих сортів, льон, а в західних районах і кукурудза на силос.

В дослідах лабораторії сівозмін УНДІЗ урожай озимої пшениці сорту Миронівська 61 на дерново-підзолистому супісчаному ґрунті склав середньому за 1981-84рр :після удобреної гноєм картоплі(30т/га) – 31,2т/га, льону – 30,3; люпину на силос – 28,5, вівса – 26,8, озимої пшениці – 24,1 і ячменю – 23,9 ц/га.

Як видно з наведених даних, розміщення озимої пшениці після стерневих попередників небажане, але за необхідності їх використання найкращим є овес. Це підтверджують і результати досліджень Чернігівської сільськогосподарської дослідної станції(Любинецький Н.Н., Бакун А.І., 1983).

При розміщенні озимої пшениці після кукурудзи на силос її масу бажано збирати не пізніше ніж за 20 - 25 днів до посіву озимої пшениці в оптимальні сроки. При скороченні цього інтервалу урожай зменшиться на 3 – 5 і більше центнерів з гектару.

Обробіток ґрунту. На Поліссі найбільший і стійкий урожай озимої пшениці забезпечує переорювання як ефективний спосіб боротьби з бур’янами, хворобами і шкідниками, що сприяє кращому засвоєнню добрив. Після зернобобових культур, стерневих попередників і інших культур, які рано звільнюють поле, ефективним є двофазний обробіток ґрунту. В цьому випадку переорюванню передує лущення на 8 – 10 см. або дискування на 6 – 8 см. Ці роботи проходять за 8 – 10 днів до основного обробітку.

При переорюванні після кукурудзи на зелений корм і силос бажано використовувати ярусні плуги для кращого заорювання залишків. В цьому випадку переорюванню передує лущення поля в двох напрямках.

При скороченні періоду від збирання кукурудзи до посіву, а також в посушливі роки на незасмічених площах добре приводити плоскорізний або поверхневий обробіток дисками разом із голчастими або звичайними боронами і кілково-шпоровими катками для підготування ґрунту до посівного стану.

Ефективність переорювання багато в чому залежить від сроку його проведення і глибини.

Після стерневого попередника, за даними УНДІЗ, найкращі результати забезпечило переорювання за 45 – 30 днів до посіву. Врожаї сорту Поліська 90 в цьому випадку за 2001 – 2002 рр. Складали в середньому 40,2 ц/га і 39,7 ц/га, за 15 днів – 38,6, а переорювання перед посівом – 36,6 ц/га. В посушливі роки ефективніше передпосівне лемішне лущення, ніж пізнє переорювання.

Глибину переорювання встановлюють в залежності від сили орного шару, попередника і стану ґрунту. Після багаторічних трав орють найглибше, щоб найбільш повно заробити кореневі залишки, на дерново-підзолистих ґрунтах – на глибину орного шару, на сірих лісових, чорноземах опідзолених і лугових ґрунтах – на 23 – 25 см., після льону, люпину на зелену масу, картоплі, стерневих попередників – на 18 – 20 см., а при меншій силі орного шару – на його глибину.

Після кукурудзи на силос, по даних УНДІЗ (Майронівський А.С.,1984), глибину переорювання можна змінити до 13 – 15 см. В перевищенні з урожаєм при звичайному переорюванні (18 – 20 см.) збільшення кількості зерна від зменшення глибини обробітку складало 2,1 при урожай 36,6 ц/га, при плоско різному обробітку (18 – 20 см.) – 3,7, поверхневому (4 – 5 см.) – 7,9 ц/га і нульовий (посів) – 8,6 ц/га. При оранні без перекидання пласта і поверхневому обробітку ґрунту в результаті зменшення швидкості всмоктування води збільшується утворення на полях льодової кірки, що призводить до збільшення загибелі рослин.

Всі оброблені площі зберігаються до посіву озимої пшениці в чистому від бур’янів стані і розпушеною поверхнею ґрунту.

Передпосівний обробіток ґрунту – культивація на глибину заорювання зерен з одиночним боронуванням.

Удобрення. Озима пшениця добре відкликається на органічні і особливо на мінеральні добрива. В Поліссі вона використовує післядію органічних добрив, так як їх вносять під просапні культури – картоплю і кукурудзу. Тому під озиму пшеницю використовують в основному мінеральні добрива, дози яких диференціюються в залежності від родючості ґрунту, попередника, рівня насиченості сівозміни добривами і сорту.

За даними Волинської ГОСХОЗ (Барнаш З.С. Котвицький Б.Б.,1984р.) на фоні після дії органічних добрив (14 т/га) і вапнування, максимальний урожай озимої пшениці – 44,1 ц/га забезпечувався при внесенні під її посіви повного добрива в нормах

В дослідах IЗУААН за 1995 – 1996 середня надбавка урожаю сорту Поліська 90 після стерневого попередника від допосівного внесення повного добрива і весняного підживлення склала 10.7 ц/га.

Зазвичай дози мінеральних добрив збільшують при розміщенні посівів на межи родючих грунтах, після непарових попередників і під сорти, більш стійкі до вилягання. Під озиму пшеницю сорту Миронівська 61 дози добрив складають 40 – 60 кг/га азоту, фосфору і калію, а для Поліської 90, Киянки, Іллічівки, Донецької 48, Крижинки – 60 – 80 кг/га. Для покращення якості зерна дози азоту можуть бути збільшені для першого сорту до 80, інших – до 100 – 120 кг/га.

Рівень ефективності мінеральних добрив в зоні залежить від сроків їх внесення. Фосфорні і калійні добрива в повній дозі вносять під основний обробіток грунту, азотні в підвищеній кількості – частинами, за 2 – 3 прийоми. За даними ІЗУААН (1996 – 1997рр) при одноразовому внесенні азоту 120 кг/га урожай озимої пшениці Поліська 90 склав 50,9 ц/га, а при перенесенні 2/3 його з основного добрива на 2 підживлення 52,6 ц/га. При цьому вміст білка в зерні збільшувався на 1,4 і клейковини на 2,2 %.

При інтенсивній технології вирощування озимої пшениці, як і інших зернових культур, значення вапнування в зоні як засобу підвищення родючості кислих і слабо кислих ґрунтів, підвищення ефективності добрив, продуктивності культури і охорони навколишнього середовища від забруднення рухомими формами поживних речовин, особливо азотом і пестицидами зростає. Тому вапнування є важливою умовою інтенсифікації землеробства. [7.67]

Сроки сівби. В західних областях України – Рівненській, Волинській, Львівській оптимальні сроки висіву припадають на перші дві декади вересня.

Сіяти пшеницю необхідно лише в оптимальні строки, інакше в рослин буде низька зимостійкість, сильніше пошкодяться шкідниками і хворобами (ранні посіви), знижують свою життєздатність і продуктивність (ранні і пізні посіви).

Сорти інтенсивного типу (Миронівська 61, Поліська 70, Іллічівська, Щедра Полісся і ін.) в порівнянні з пластичними сортами (Миронівська 808) відрізняються більш вузьким періодом оптимальних сроків висіву, що приходять на другу половину календарних сроків. Наприклад для сорту Поліська 70 за даними ІЗУААН, вони припадають з 5 – 10 вересня. Урожаї зерна в ці сроки досягли в дослідах за 1979 – 1981рр. 42,5 і 41,5 ц/га, а при посіві 1 вересня зменшились відповідно, на 3 – 2 ц/га ; 15 – на 6 – 5 ; 5 – 7,5 і 25 вересня – на 13,4 – 12,4 ц/га.

До того ж ранні сроки висіву різко погіршують якість зерна озимої пшениці, особливо його білковість, а пізні –виповненість і інші показники.

Норми висіву. Важливим елементом структури урожаю є кількість продуктивного стеблестою на площі. Для отримання хорошого урожаю озимої пшениці і збору повинно бути не менше 500 – 600 колосоносних стебел на 1. Цю густоту забезпечують приблизно такі норми висіву: Миронівська 61 – 4.5 – 5.0 млн/га, Поліська 90 – 4.5 – 5.0 млн/га, Донецька 48 – 4.0 – 4.5 млн/га по чистих удобрених парах, 4.5 – 5.0 по зайнятих парах і 5 – 5.5 млн/га по непарових попередниках; Крижинка – 5 – 5.5 млн/га, Альбатрос Одеський 4.5 – 5 млн/га. Норми висіву в господарствах уточнюють в залежності від умов, що складаються. Зазвичай меншу кількість насінин висівають на більш родючих землях, після парових попередників, і на добре удобрених площах і, в тому числі, при інтенсивній технології озимої пшениці. На засмічених, запущених ділянках, при нестачі води в грунті і у випадку запізнення з посівом норми посіву збільшують на 0.5 – 1 млн/га схожих насіння.

1.3 Селективна характеристика районованих сортів

1.3.1 Генетичні групи сортів пшениці. Походження роду Triticum і його селективне значення

Пшениця – основна хлібна культура на землі. В результаті розселення її в різні еколого-географічні райони внаслідок активної селективної діяльності людини світовий генофонд пшениці став широким і різноманітним. Селекціонер для вдалого підбору вихідних форм при схрещуванні повинен вільно орієнтуватись в систематиці роду (додаток 1).

В сучасній тритікології отримала визнання гіпотеза про дифілетичне походження тетраплоїдної пшениці. В різний історичний час в різних географічних районах Близького Сходу від різних материнських і батьківських видів в природі на територіальному рівні виникли два первинних амфідиплоїди, що відрізняються по генному складу в цитоплазмі. Ними були дикорослі полби T.dicoccoides (геноми ) і T. Araraticum (геноми )В нашому розумінні вони були першими поліплоїдними видами двох підродів основними генами яких є Поєднання цих геномів з трьома геномами (B,G,D) роду Aegilops дало поліплоїдні пшениці.

В залежності від генного складу види в підродах групуються в 6 секцій. Філогенетичний розвиток роду йшов як по шляху появи видів гомологів в двох гомологічних підродах, так і по шляху становлення видів аналогів всередині кожного з цих підродів. Види гомологи мають різний геномний склад, одинаковий рівень плоїдності і схожі господарські особливості, які контролюються головними генами. Наприклад, полбі T.dicoccum гомологічна полба Т.timopheevii: вони мають різний геном ний склад,2n=28, важкий вимолот зерна і ламкий стержень колоса. Види-аналоги мають одинаків геномний склад, один і той же рівень плоїдності і різні господарські властивості, що контролюються головними генами. Наприклад, T.persicum - легкообмолочуваний аналог полби T dicoccum: вони мають одинаків геномний склад, 2n=28, але в першому випадку вимолот зерна легкий, стержень колоса міцний, в іншому – вимолот зерна важкий, а стержень ламкий.[15.56]

Види підродів Triticum мають 3 рівні плоїдності (2n=14,2n=28,2n=42) і є одно -, дво - і трьохгеномними.

За господарським значенням види з геномами I діляться на полби і голозерні тетраплоїди, види з геномами - на спельти і голозерні гексаплоїди. В обох підродах дикорослі види є як серед однозернянок, так і серед полб. Серед гексаплоїдів дикорослих видів немає.

Дикорослі види секцій Urartu () I Monococcon () мають плоский колос (бічна сторона його ширша за лицеву), ламкий стержень, важкий вимолот зерна і одну зернівку (рідко 2) в колоску. Одомашнення торкнулось лише однозернянок з геномом . При цьому дикорослий вид T.boeoticum втратив спонтанну ламкість колосу і дуже важкий вимолот зерна. Культурна однозернянка T.monococcum, що виникла з цього, більш урожайна (в основному за рахунок деякого укрупнення зернівки і збільшення продуктивного кущіння). Кульмінація філогенетичного розвитку секції Monococcon - появлення природного мутанта T.Sinskajae - легкообмолочуваного аналога T.monococcum.

Види секції Dicoccoides (B) пройшли шлях розвитку від дикої полби до культурної і потім до голозерних тетраплоїдів. Всі полби зазвичай мають плоский колос з ламким стержнем, важким вимолотом зерна і двома зернівками в колоску. Одомашнення дикорослої полби Т. dicoccoides йшло по лінії втрати колосом спонтанної ламкості і дуже сильного одеревіння колоскової луски. Всі культурні полби мають менш важкий, ніж у дикорослої полби, вимолот зерна, а колосся їх ламаються лише при натискуванні. Подальший процес окультурення тетраплоїдної пшениці йшов по шляху отримання легкого вимолоту зерна, міцного колосового стержня і збільшення кількості зернівок в колоску. Це привело до появи колосів, в яких лицева сторона дорівнює або ширша від бічної. Втрата сильного одеревіння колосковими лусками, що відповідає за важкий обмолот, пов’язана, по J. Мас Кеy (1968), з мутаційним проявом фактора Q (T.persicum) і з становленням полігенної системи легкого обмолоту (T.durum і близькі до нього види).

В секції Timopheevii () процес одомашнення йшов шляхом, схожим з гомологічною секцією Diccocoides від дикорослої полби T.araraticum до культурної полби T.timopheevii. Філогенетичний хід розвитку цієї секції закінчився появою в наші дні голозерного аналога T.timopheevii якому було дано назву T.militinae. В останнього виду легкий обмолот зерна забезпечений фактором який виник внаслідок мутації. Його дія подібна до дії фактора Q в T.persicum. Полігенна система легкого обмолоту в тетраплоїдів- носіїв геномів не сформувалась. Це, напевно, повязано з їх порівняно недавнім походженням із відсутністю масового виробництва, що обмежило їх селективне опрацювання.[8.34]

Види секції Triticum (B ) (виникли при спонтанному схрещуванні культурного тетраплоїда з Ae.tauschii. Якщо вихідним для них видом пшениці був T.persicum (Kihara H., Lilienfeld F., 1949), то первина гексаплоїдна форма мала легкий обмолот і достатньо міцний cтержень колоса. Гексаплоїдні види з важким обмолотом, можливо, з¢явились в результаті спонтанної гібридизації м¢якої пшениці з тетраплоїдними видами (Вавілов М.І., 1926, Сінська О.Н. 1955, Жуковський П.М, 1957), тобто вони є вториними за походженням. Слід відмітити, що плівчасті види секції Diccocoides, Monococcon, Timopheevii є первиними. Плівчасті гексаплоїдні види (спельти) мають специфічний тип ламкості : крім типу ламкості, який характерний для полб, стержень їх колосу може ламатися як в Ae.tauschii.

Остання ознака особливо характерна для європейських форм Т.spelta,

В яких членик стержня (після розлому колоса) прилягає до черевної сторони колоса. Такий тип розлому пов¢язаний з наявністю геному D.

В групі спельт ламкість стрижня колоса відсутня в носія гена “вавілоїдності”-у T.vavilovii. В гексаплоїдних видів легкий обмоліт забезпечує фактор Q. В залежності від селективного опрацювання форм, - носіїв цього фактору- лицева сторона колосу може бути менша від бічної, дорівнювати їй або бути більшою за неї. Число зернівок в колоску в останньому випадку досягає 5-6.Така кількість зернівок могла розміститися в одному колоску після того, як була забезпечена можливість розсунення колоскових лусок. Останнє пов¢язане з втратою їх сильного одеревіння через дію фактору Q.

Секція Kiharae ()гомологічна до секції Triticum і включає штучно синтезовані види T.kiharae I T.miguscovae.

Kiharae ()був виділений у ВІРі В. Ф.Дорофеевим і Е.Ф. Мігушовою (1977) з амфідиплоїду Т.timopeevii, Ae.tauschii синтезованого в Японії і названий на честь японського видатного генетика Х.Кіхара. Вказаний вид є гомологом Т.spelta і має в своєму генетипі всі гени імунітету, характерні для Т. timopeevii, Т..miguscovae () -перший в світі гомолог м¢якої пшениці був синтезований в Краснодарським НДІСГ Є.Г.Жировим (1980) при схрещуванні Т.militinae і А е.tauschii і названий на честь тритіколога Е.Ф.Мігушової. Створення імуного гомолога м¢якої пшениці відкриває нові шляхи в селекції роду Triticum[5.89]

В 1940р. болгарський генетик Д.Костов отримав гексаплоїдний амфідиплоїд від схрещування Т.monococcum I Т.timopheevii, назвав його T.timococcum Kost (геноми ().

А.Р.Жебрак 1944. схрестив Т.aestivum з Т. monococcum і отримав гексаплоїдний амфідиплоїд T.edvardii Zhebrak геномним складом . Відомо що рід Triticum на октоплоїдному рівні не еволюціонував: в природі немає октоплоїдних видів пшениці. Вони створені експериментально людиною. Вперше октоплоїдні види з одинаковими геномами - отримали П.М.Жуковський (1944) - Т.fungicidum Zhuk. (пшениця грибкобійна) від схрещування Т.persicum і Т.timopheevii з наступною поліплоїдизацією колхіцином-А.Р.Жебрак(1944)-Т.soveticum Zhebrak від схрещування Т.aestivumз Т.timopheevii.

Згодом в1959р. Французький ботанік H.Heslot oтримав і описав разом з R.Ferrari октоплоїдний вид T.timonovum Heslot et Ferrari як автополплоїд Т.timopheevii. (геноми )[17.64]

В 1981р. Співробітник ВІРа Н.Наврузбеков експериментально отримав октоплоїдну пшеницю від схрещування двох голозерних тетраплоїдних видів-Т.militinae і Т. Persicum, назвав свій амфідиплоїд в честь видатного тритіколога К.А. Фляксберга - Т. flaksbergeri Navr (геноми). Ці види найбільш полігеномні- мають чотири різні геноми .

Експериментально отримані види пшениці не мають практичного значення вони не пройшли адаптацію в природі і на полях, але вони можуть використовуватись як вихідний матеріал.

1.3.2 Генетика синтетичних видів м’якої та твердої пшениць

М¢яка (T.aestivum L.) і тверда (T.durum Dest) пшениці є поліплоїдними видами.

Сьогодні більшість дослідників вважають, що не менше п¢яти диплоїдних видів двох родів Triticum L. i Aegilops L. брали участь в становленні м¢якої пшениці: два геноми i –належать дикорослим диплоїдним видам пшениці – T.urartu i T.boeoticum, інші три геноми B, D i G - роду Aegilops. Останній багатший, ніж рід Triticum L, з диплоїдами, носіями геномів. Існує ряд диплоїдних видів егілопса, геноми яких не залучені до синтезу пшеничних рослин. [9.74]

В різні історичні періоди в географічно розділених регіонах від різних материнських і батьківських форм виникли види секції Dicoccoides i Timopheevii, що мають відповідні геноми I.

Якщо розглядати походження окремих геномів поліплоїдної пшениці на рівні сучасних знань, то донором першого геному твердої і м¢якої пшениці, а також інших поліплоїдних видів, які є їм родичами, вважають предка сучасного T.urartu, ядерний геном якого позначається символом , а донором геному В-предка сучасного Ae.longissima або близьку до нього форму.

Таким чином, первинний тетраплоїд секції Dicoccoides виник при схрещуванні диплоїдних видів –дикої пшениці і егілопса – шляхом з¢єднання їх ядерних геномів. Донором цитоплазми твердої пшениці міг бути донор геному В - Ae.longissima або, за іншими джерелами, Ae.bicornis. Але повної генетичної відповідності цитоплазми цих егілопсів і цитоплазми твердої пшениці немає: ці відмінності могли виникнути в результаті філогенетичного розвитку цих видів пшениці і егілопса за остані десятки тисяч років в порівнянні з їх первинними формами.[6.63]

Запитання про донора компоненту гексаплоїдної пшениці дискутувалося з 20-х років ХХ –ст (Культурная флора СССР.Пшеница.-Л.,1979,-Т.1). В наш час вважають, що компонент отриманий гексаплоїдною пшеницею від первиного T.persicum Vav.

Донором геному D гексаплоїдної пшениці, що забезпечив її перехід з тетраплоїдного двогеномного рівня на трьох геномний, був диплоїдний вид Ae.tauchii Coss (=Ae.squarrosa L.) subsp strangulata (Eig.) Tzvel.

Первинний T.persicum спонтанно схрестився з Ae.tauchii subsp strangulata; в ареалі останього виникла перша гексаплоїдна пшениця. Геном D в поєднанні з двома іншими геномами забезпечив їй більшу внутрівидову різноманітність, розширення ареалу, завдяки підвищеній пристосованості до умов середовища, появи озимих форм пшениці під впливом діяльності людини, збільшення зимо- і морозостійкості, підвищення хлібопекарських якостей, але зниження вмісту білка в зерні, зниження стійкості до грибкових захворювань і отримання летальних генів.

Донором цитоплазми видів секції Triticum був вихідний для них тетраплоїдний вид, який в свою чергу отримав її від донора геному В.

У видів пшениць секції Timopheevii. донором першого геному () була дикоросла однозернянка T.boeoticum.Boiss, а донором геному G-Ae.speltoides.Таким чином, види секції Timopheevii виникли при гібридизаційному об¢єднанні геномів T.boeoticum iAe.speltoides.[1.36]

Походження твердої і м¢якої пшениці (І) і видів секції Timopheevii (ІІ) представлені в схемі 1.

Генетичний потенціал господарсько цінних ознак при внутрівидових (міжсортових) схрещуваннях має певні межі. Потрібні пошуки нових методів збагачення генотипу м¢якої пшениці новими корисними ознаками. Один з таких методів – віддалена і міжвидова гібридизація.

Відомо, що багато видів пшениці не мають виробничого значення, але містять значний резерв корисних генів.

Ознайомлення з ботанічним складом пшениці (додаток. 1) показує, що більшість диких видів (T.boeoticum, T.urartu, T.araraticum, T.dicoccoides) і культурних плівчастих (T.monococcum, T.macha, T.zhukovskyi і ін.) практично не залучено до селекції. Слабко залучались до схрещення древні плівчасті види, що мали цінні для сучасної селекції ознаки (високий вміст білка в зерні і лізину в білку, скороспілість, комплексна стійкість до грибкових хвороб, посухостійкість, холодостійкість і ін.).

Схема 1

Походження твердої і м¢якої пшениці (І) і видів секції Timopheevii (ІІ)

І ♂ Прототрітікум (T.urartu)*♀В Протоегілопс (Ae.longissima або Ae.bicornic)

♀ * ♂ D

тверда пшениця первиний Ae.tauchi subsp.

(T.durum) T.persicum strangulata

м¢яка пшениця

(T.aestivum)

II ♂ * ♀G

T.boeoticum Ae.speltoides

види пшениць секції

Timopheevii

Мало використовуються в схрещуваннях види T.timopheevii і його голозерний аналог – новий T.militinae, що мають високий імунітет; імунні до борошнистої роси холодостійкий вид T.persicum; стійкий до хвороб штучно створений октоплоїдний вид T. fungicidum і ін.[14.132]

При міжвидових схрещуваннях селекціонер зазвичай отримує генетично збагачену гібридну популяцію, де є лінії з новими трансгресивними ознаками, яких не має у вихідних форм.

У ВІРі проведена велика робота по міжвидовій гібридизації пшениці. Вона була розпочата ще М.І.Вавіловим. Накопичений великий матеріал по схрещуванню видів, і їх генетичної сумісності, наслідуванню корисних для селекції ознак різних видів пшениці і можливості їх селективного використання.

Найбільш широко поширеною на земній кулі і основною хлібною культурою є пшениця м¢яка. Ареал поширення охоплює п’ять континентів нашої планети: від північних широт до південних берегів Африки і Америки; вирощується на землях, які розміщені нижче рівня світового океану, і піднімається до висоти чотири тисячі метрів (в горах Перу). Все це свідчить про пластичність м¢якої пшениці. В нашій країні вирощується як основна зернова культура.

За способом життя ділиться на озимі і ярі форми, напівозимі і пізні ярі, а також двуручки. З морфолого-екологічними ознаками К.А.Фляксберг (1935) поділив м¢яку пшеницю на два підвиди: ірано-азіатські (колос товстого типу) та індоєвропейський колос ніжного типу. [20.145]

Пшениця м¢яка нараховує більше ста різновидностей (Дорофеєв і ін.). Ряд з них (Erytrospermum, lutescens, ferruginerum, graecum, albidium, milturum.). Дуже пластичні і поширені по всіх контенентах земної кулі. Найбільш багатий різновидностями м¢якої ярої пшениці азіатський континент і країни СНД, що підтверджує наявність тут центрів походження цього виду; найменше різновидностей в Австралії та Північній Америці. Найбільше сортів популяції нараховується в країнах СНД та на азіатському континенті.

М¢яка пшениця – ведуча продовольча культура багатьох країн світу. В країнах СНД вона є головною хлібною культурою. Сьогодні на цьому виді зосереджена основна увага селекціонерів пшениці. Її генoтип дозволяє створювати сорти, що відповідають потребам інтенсивного землеробства.

Сорти м¢якої пшениці по комплексу господарсько цінних ознак і біологічних властивостей дуже різноманітні. М¢яка пшениця генетично не сумісна з T.boeoticum I T.monococcum. Гібридизація м¢якої пшениці, яка відноситься до гексаплоїдних голозерних видів, з тетраплоїдними видами з геномами свідчить про їх часткову генетичну сумісність.

Гібридизація м¢якої пшениці з гексаплоїдними видами з геномами. Вдається легко, так як ці види генетично сумісні.

Генетична сумісність відсутня у випадку схрещування м¢якої пшениці з видами, що мають геном G.

Перед селекціонерами стоять задачі всесвітнього підвищення продуктивності і якості зерна м¢якої пшениці. Прагнучи покращити господарські ознаки селекціонери все частіше звертаються до схрещування м¢якої пшениці з іншими видами. Особливо яскравий приклад використання твердої пшениці для покращення м¢якої (сорти Саратовська 29 та ін.).

В наш час для селекційного покращення м’якої пшениці застосовується велика кількість сортів різного походження. Часто міжвидове або внутрівидове схрещування буває безрезультатним через наслідки, які викликаються гіброїдним некрозом, або хлорозом. Списки сортів – носіїв того чи іншого гена некрозу чи хлорозу – публікуються. Виявилось, що гени гібридного некрозу мають значне поширення А.C. Zeven(1971) повідомив, що з 2513 сортів м’якої пшениці гени або були в 49,7 % м’якої пшениці (А.А.Мкртичан і Т.А.Минасян, 1973) підтвердили ці дані Н.С.Саркисян і ін. (1971) визначили, що типово ярі пшениці мають ген, а справжні озимі.[3.82]

Дослідники при схрещуваннях часто зіштовхувалися з гібридною карликовістю. М.Танака (1961)вказав на існування двох домінантних генів, що викликають це явище-і повідомив, що гібридна карликовість обумовлена взаємодією трьох домінантних генів, що діють комплементарно. Один домінантний ген не може дати ефекту гібридної карликовості. Наявність великої кількості таких генів пов¢язано з різким зниженням продуктивності гібридів і часто з їх летальністю. Ген локалізований в хромосомі 2 Д, знайдений в сорті м’якої пшениці з Південної Європи, Африки, Азії ген, локалізований в хромосомі 2 В, зустрічається в сорті з різних континентів; ген локалізований в хромосомі 4 В, визначений лише в сорті Європи (Zeven A.C, 1970).

Розглянемо результати використання міжвидової гібридизації в селекції м’якої пшениці.

Міжвидова гібридизація як метод використовується багатьма селекціонерами. На ній основані роботи по ЦМС м’якої пшениці; по переводі на озимий спосіб життя і підвищення зимостійкості твердої пшениці; по збільшені кількості білку в зерні; по імунітету до грибкових хвороб, короткостебельності і т.д.

М.І.Вавілов (1935) для покращення харчових властивостей м’якої пшениці пропонував використовувати в схрещуваннях спельту і звичайну полбу. Д.Костов (1932) рекомендував використовувати метод потрійних видових гібридів з метою подолання бар¢єру несхрещуваності між м¢якою пшеницею і T.monococcum носієм генів стійкості до хвороб. Цей метод пропонує наступний хід схрещування (T.dicoccum *T.Monococcum) *T.aestivum.

Д.Циков (1964) виявив, що схрещування м’якої пшениці з кулезерною перспективне, так як дає гібриди з високою якістю зерна і скороспілістю. Крім цих якостей, така гібридизація дозволяє отримати рослини з міцною соломиною, посухостійкістю, морозостійкістю. Появу у таких видів гібридів ознаки морозостійкості помітив ще В.Р.Каришнєв (1950).[16.157]

Виконання програми селекції стійких до хвороб сортів пов¢язане з використанням в схрещуваннях T.timopheevii як генетичного джерела імунітету. Генетичний бар¢єр несхрещуваності між пшеницями Тимофєєва і м¢якою намагалися подолати шляхом створення амфідиплоїдів (Жебрак А.Р. 1957 ; Таврин Е.В. 1963, і ін.). Отриманні амфідиплоїди розщеплюються по стійкості до бурої іржі.

Але поєднувати імунітет пшениці Тимофєєва з генотипом м’якої пшениці важко. В.О.Гулканяк (1947), А Kiss. (1956), Д.Циков (1961), і інші не досягли їх об¢єднання. З іншого боку, не можна відкидати результати отриманні іншими дослідниками R.G.Shands (1941,1954),R.W.Allard (1954) отримали цитологічні стабільні лінії м’якої пшениці, що мають високу стійкість до стеблової і бурої іржі борошнистої роси, пильної головні як у проростків, так і в дорослих рослин. Ці лінії мали транслокацію сегментів хромосом від пшениці Тимофєєва. П.М.Жуковський (1957), Н.А.Скуригіна (1970) і інші вважали, що пшениця Тимофєєва може бути використана як донор генів стійкості до грибкових хвороб при селекційному покращенні м’якої пшениці. Н.А.Скуригіна (1970) помітила, що стійкі до хвороб родини м¢якої пшениці появилися приблизно в, імунність до грибкових захворювань помічена лише в гібриді, що мають фенотип пшениці Тимофєєва; гібридних рослин проміжного типу і типом м’якої пшениці, спельти, пшениці Вавілова помічена більша або менша схильність до хвороб. При цьому В.Л.Менабде (1946, 1948), Н.А.Скуригіна (1963), помітили в майже повне зникнення ознак пшениці Тимофєєва. В наступній роботі (1970) Н.А.Скуригіна отримала згадані стійкі до грибкових захворювань лінії м’якої пшениці, які не поєднували цю якість з опушеністю листків і вузлів, характерні для пшениці Тимофєєва. В досліді Е.Ф.Мігушової по схрещуванню з видами, що мають геном G., встановлений тісний зв¢язок між імунітетом рослин і щетинистою опушеністю вузлів і листків, що, можливо, виражається в формі зчеплення генів.[19.148]

Страницы: 1, 2, 3