Osvita.ua Вища освіта Реферати Біологія Селекція кукурудзи: сучасний стан, досягнення, завдання та напрямки, моделі сорту. Реферат
Провідні компанії та навчальні заклади Пропозиції здобуття освіти від провідних навчальних закладів України та закордону. Тільки найкращі вищі навчальні заклади, компанії, освітні курси, школи, агенції. З питань розміщення інформації звертайтесь за телефоном (044) 200-28-38.

Селекція кукурудзи: сучасний стан, досягнення, завдання та напрямки, моделі сорту. Реферат

Сучасний стан і досягнення селекції. Завдання і напрямки селекції, модель сорту. Вихідний матеріал і методи його створення, генетика ознак та властивостей

Коротка історія розвитку селекції кукурудзи в Україні і за кордоном

До плеяди визначних науковців, талановитих організаторів сільськогосподарської дослідної справи в Україні по праву відноситься Василь Якович Юр'єв — видатний учений-селекціонер, академік, заслужений діяч науки, доктор сільськогосподарських наук. Із його ім'ям нерозривно пов'язана історія Українського науково-дослідного інституту рослинництва.

У 1912 році Василь Якович отримав відрядження до США і звідти привіз насіння кукурудзи сорту Мінезота 23, на основі якого вивів сорти кукурудзи Харківська 23 та Харківська біла зубовидна. Йому належить пріоритет у створенні скоростиглих зубовидних сортів кукурудзи, які до цього часу не втратили свого селекційного та виробничого значення.

Із сортів, створених В. Я. Юр'євим і його учнями, поширеними були зимостійкі сорти озимої пшениці Ферругінеум 1239 і Еритроспермум 917, які сприяли розширенню посівів цієї культури в північних і східних районах. Їх і нині використовують у селекції на зимостійкість. [2]

Селекційну роботу з кукурудзою в Україні розпочато ще в 1908 році В. В. Палановим, який почав вивчати сорти виведені у США. Кращими сортами для північної і центральної України були визнані Мінезота 23, Король Філіп, Грушівська. В східній Україні були поширені такі сорти: Розебергська, Бесарабська, Броункоті. Крім сортовипробувань, В. В. Паланов у 1910 році розпочав роботу по селекції кукурудзи методом добору із кращих місцевих та іноземних сортів.

Селекційну роботу по одержанню міжсортових гібридів організував у 30-х роках XX століття Б. П. Соколов у Дніпропетровську на базі Інституту кукурудзи. В 1932 р. на державне сортовипробування був переданий перший міжсортовий гібрид Первенець, а в 1933 — перші міжлінійні гібриди Дніпропетровський і Прогрес.

Упродовж тисячоліть примітивна селекція дала хороші результати і сприяла створенню цінних форм культурних рослин, які дуже важко поліпшити, навіть застосовуючи сучасні методи селекції. Так, М. І. Вавилов (1927) наводить приклади вирощування в Перу сортів кукурудзи, об’єднаних в групу "Куско", з великими зернами, що в 3-4 рази більші за відомі нині форми.

У 1945 році були широко розгорнуті роботи по селекції кукурудзи на Чернігівській обласній державній сільськогосподарській дослідній станції, де В. О. Козубенко створив міжсортовий ранньостиглий гібрид Буковинський 1 та сортолінійні – Буковинський 2 та Буковинський 3, які в свій час займали найбільші посівні площі на території України, а також за її межами.

В 1932 році на державне сортовипробування був переданий перший міжсортовий гібрид Первинець, а в 1933 – перший між лінійні гібриди – Дніпропетровський і Прогрес. [5]

Досягнення в селекції культури

В Україні селекція кукурудзи ведеться в Інституті кукурудзи, Селекційно-генетичному інституті, Інституті землеробства, Інституті рослинництва, Інституті фізіології та генетики рослин АН України, Інституті зрошуваного землеробства, Українському державному аграрному університеті, Вінницькому сільськогосподарському інституті, Закарпатській, Луганській, Черкаській і Чернівецькій обласних державних сільськогосподарських дослідних станціях.

Кукурудза — це одна із небагатьох культур, селекції якої надають в Україні такої уваги. Це пов'язано з тим, що тут найбільш сприятливі умови для вирощування різних сортів і гібридів цієї культури, як за вегетаційним періодом, так і з давніми традиціями. В Україні одержані одні з перших міжсортові та міжлінійні гібриди.

З 2006 року виробництву України рекомендовано 353 сорти і гібриди кукурудзи. З них 45% української селекції, а решта – зарубіжної.

Значна увага в селекції кукурудзи приділяється створенню нового вихідного матеріалу з широкою генетичною різноманітністю. Впровадження в селекційну практику методику генотипової класифікації самозапильних ліній відкрило можливість цілеспрямованого батьківських пар для створення високогетерозисних гібридів та синтетичних популяцій. [3]

Завдання і напрями селекції

Завдання і напрями селекції рослин зумовлюються різноманітністю ґрунтово-кліматичних умов України, а також зростаючими вимогами сільськогосподарського виробництва до сортів.

Тому селекціонер повинен не тільки добре розуміти вимоги до сорту в даний момент, а й уміти передбачати зміни на десятки років наперед, оскільки створений ним генотип призначається для майбутнього виробництва. Крім того, селекційні програми визначають напрями використання конкретної культури.

Основними напрямами в селекції є підвищення врожайності та якості продукції, стійкості проти хвороб, шкідників та несприятливих умов зовнішнього середовища (посухостійкість, зимостійкість, стійкість проти вилягання), створення сортів, придатних для вирощування за інтенсивними технологіями з повною механізацією усіх процесів, а саме:

  • Селекція на високу врожайність
  • Селекція на ранньостиглість
  • Селекція на холодостійкість
  • Селекція на посухостійкість
  • Селекція на інтенсивність росту рослин та здатність пригнічувати розвиток бур’янів
  • Селекція на низькорослість рослин
  • Селекція на придатність до механізованого збирання
  • Селекція на реакцію до густоти рослин
  • Селекція на швидкість висихання зерна
  • Селекція на високу якість продукції
  • Селекція на стійкість проти хвороб та шкідників
  • Селекція на чоловічу стерильність
  • Селекція на рентабельність насінництва

Детальніше розглянемо такий напрямок селекції як "Селекція на ранньостиглість" так, як це є темою курсового проекту.

Селекція на ранньостиглість — одна із найбільш важливих проблем в Україні. Вирощування таких гібридів дасть можливість розширити посіви під цією культурою.

Крім того, раннє збирання дає змогу більш якісно підготувати ґрунт під урожай наступного року. Набір різних за вегетацією гібридів у господарстві дає можливість збирати їх в оптимальні строки, що істотно впливає на зменшення втрат урожаю. Групу стиглості в кукурудзи можна визначити за кількістю листків на рослині: чим їх більше, тим пізніше достигає зерно.

Так, по 12—13 листків у ранньостиглих, 14—16 —середньоранніх, 17—19 — у пізньостиглих. Незручність користування цим методом у тому, що перші 1—5 листків у різні роки всихають ще до цвітіння кукурудзи, тому селекціонеру необхідно робити помітки п'ятого листка, а потім вести підрахунки, коли появиться останній листок.

Існує класифікація груп стиглості кукурудзи за методикою ФАО, яка передбачає порівняння тих чи інших зразків з відомими стандартами, кожен з яких має умовне число одиниць. Гібриди з позначенням від 101 до 200 одиниць ранньостиглі, 201—300 — середньоранні і т. д.

Ми запропонували методику визначення групи стиглості кукурудзи за кількістю жилок (судин) на листкових пластинках. Якщо їх 12 — то це рослина ранньостигла, якщо 13—15 — середньорання, 16—20 — середньостигла.

Жилки можна підраховувати, починаючи з сьомого листка і до останнього. Кількість їх не змінюється при вирощуванні одного й того ж зразка в різних ґрунтово-кліматичних умовах, при різній густоті насадження, удобренні, строках сівби. [3]

Вимоги до нових сортів

Ранньостиглі гібриди кукурудзи в даний час мають велике народногосподарське значення. Перш за все вони повинні забезпечити підвищення врожайності зеленої маси кукурудзи з високим вмістом сухої речовини і, отже, заготівку силосу з хорошими кормовими якостями в північних районах країни, а також значне розширення площ зернової кукурудзи в північних районах з обмеженим періодом вегетації і в південних — за рахунок повторних посівів, особливо на поливі. Крім того, ранньостиглі гібриди — кращі попередники озимини і інших культур.

По господарському використанню скоростиглі гібриди бувають універсального призначення або роздільного (зерно і зелена маса). До теперішнього часу немає єдиної думки, чи потрібні універсальні гібриди. Так, Г. С. Галєєв и В. С. Сотченко вважають, що при створенні і районуванні нових гібридів слід чітко розрізняти їх зернові і кормові якості стосовно відповідних зон країни.

Існує думка, що хороші зернові гібриди придатні і на силос, але це— ідеальний випадок. Цінність кукурудзи різна при прибиранні її на зерно і силос. Для зернових гібридів важливий урожай качанів, вихід зерна і абсолютно не обов'язково мати добре облистяне продуктивне стебло. При прибиранні на силос і зелений корм суха речовина стебла і особливо листя є основною гідністю.

Пінтер порівнював гібриди силосного типу із зерновими і показав, що немає взаємозв'язку по урожаю сухої речовини між покращуваними зерновими і силосними гібридами. В умовах континентального клімату ідеальні кормові гібриди повинні мати близько 30% зерна. При відборі на якість дуже важливі співвідношення вуглеводів в кормі. За змістом білка і засвоюваності сухої речовини відмінності між силосними і кормовими гібридами істотні. Кормові гібриди продукували більше неструктурних вуглеводів, чим їх можна зберегти, надлишок їх запасався в основному в стеблі нижче за качан. [8]

Вихідний матеріал для селекції культури

Основу сучасного початкового матеріалу для скоростиглих гібридів кукурудзи складають ранньостиглі і среднєранні сорти і самозапильні лінії вітчизняної і зарубіжної селекції. Вони використовуються при створенні міжлінійних і сортолінійних гібридів для вирощування на зерно, на силос або універсального призначення.

На відміну від інших груп скороспілості ранньостиглий матеріал представлений порівняно невеликою кількістю зразків, що утрудняє селекцію скоростиглих гібридів і вимагає розгортання широкомасштабної і ефективної роботи по виведенню такого початкового матеріалу.

Селекція скоростиглої кукурудзи починалася з інтродукції і народної селекції скоростиглих сортів і популяцій в кожній конкретній ґрунтово-кліматичній зоні, внаслідок чого отримано багато сортообрачцов, що важливо для сучасної селекції. Унаслідок вивчення і перезапилення завезених сортів створені нові сорти, які найбільш пристосовані до регіональних умов обробітку.

Так, в умовах Західного Сибіру отримані скоростиглі сорти Мешканка півночі, Омська 1, Омська 2, Омська 4, Омська 5, Омська 8, Омська 10, Хакаська 2, Хакаська 4, Кулундінка, Славгородськая 996, Алтайська скоростигла, у Центральній нечорноземній зоні — сорти Московська 3, Московська 5, Московська скоростигла (Московська популяція), в Західній Україні — Жовта крупнозернова, Оранжева, Дублянка 9, Дублянка 7, Львівська 1 і так далі.

На значення ранньостиглих сортів як початкового матеріалу для селекції скоростиглих гібридів указує Г. Шмараєв, що виділив ранньостиглі крем'янисті (Ськво покращувана, Бурлей Коупті, Перловідная крем'яниста, Пундуріс, Киюшка, Спасов-ськая, Двенадцатка, Гібрид 2), місцеві сорти Далекого Сходу, Північного Кавказу і Закарпаття (К-9271, 9424, 11517, 11519, 11522) і зубовидні сортообразцы (Червоний корал, МД-44-54 і ін.).

За 1964—1987 рр. вивчено понад 250 сортообразцов, зокрема близько 100 ранніх і середньоранніх. Більшість з них відрізняються жовтим крем'янистим зерном, кущистістю, хорошою холодостійкістю, середньою продуктивністю і можуть бути використані для створення скоростиглих гібридів на зерно і особливо' на силос для зон з коротким вегетаційним періодом. Найбільше значення в умовах Лісостепу України представляють сорти найраніші (9—12 листя)

Особливо цінні сорти з високою (Старінськая місцева, Скоростигла 6, Шиндельмайзер, Крем'яниста жовта 375) і середньою комбінаційною здатністю (Воронежська 80, Зубовидна 3135, Глорія Янецкого, Гелбер Ландманс, Белозерная крем'яниста 48, Белозерная крем'яниста 16, Міндсентпусті Фехер і ін.), з яких в умовах Центрального Лісостепу УРСР виходять найбільш продуктивні і такі, що надійно дозрівають гібриди.

Вивченню вітчизняної і світової колекції самозапильних ліній і виділенню скоростиглих зразків присвячені роботи, автори яких сходяться на тому, що в світовій колекції мало хороших скоростиглих ліній, що відповідають сучасним вимогам виведення високопродуктивних скоростиглих гібридів.

Для створення скоростиглих високо урожайних гібридів кукурудзи пропонується 53 лінії, що виділяється по комплексу біологічних і господарсько-цінних ознак зі світової колекції ВІР.

У каталозі світової колекції ВІР "Генетичні джерела і донори ознак і біологічних властивостей кукурудзи" описано 44 ранньостиглих ліній вітчизняною і 43 зарубіжних селекції, що в сукупності складає менше 5% всіх ліній і світової колекції ВІР.

Крім того, багато з них разом з хорошою скороспілістю не відповідають таким найважливішим господарський біологічним ознакам, як продуктивність, КС, стійкість до вилягання, хвороб і шкідників, висота прикріплення нижнього качана і іншим показникам, тобто скоростиглий генофонд кукурудзи дуже бідний і його необхідно поповнювати.

У світовій і вітчизняній колекції дуже мало ліній, придатних для виведення скоростиглих гібридів з широкою пластичністю. Як правило, лінії, задовільні для однієї зони виявляються непридатними або малопридатними для іншої, потрібний зональний підхід у вивченні ліній і формуванні своїй робочій колекції.

Кращі лінії робочої колекції класифіковані по найважливіших господарсько-біологічних ознаках. У основу класифікації ліній по скороспілості покладено число листя на головному стеблі або число міжвузлів, оскільки між цими ознаками, на нашу думку, існує позитивна кореляція (г=0,875). Як додаткові показники виступає розділення ліній по одиницях ФАО і довжина вегетаційного періоду (у днях) від сходів до цвітіння 50% качанів і до повної стиглості зерна по настанню "темного шару".

Середньоранні і особливо среднестиглі лінії, частково використовувані для створення скоростиглих гібридів, часто мають жовте зубовидне зерно, довший качан (до 18 см), збільшену кількість рядів зерен в качані (до 20). Висота рослин доходить до 200 см, висоти прикріплення нижнього качана 80—90 див. Кущистість у таких ліній, як правило, невисока, стійкість до вилягання і ламкості стебла вища, холодостійкість нижча, продуктивність більша, ніж у ранньостиглих ліній.

Варіювання окремих ознак між лініями дуже велике, унаслідок чого при створенні скоростиглих високопродуктивних гібридів потрібний підбір взазаємодоповнюючих по комплексу ознак ліній. В результаті багаторічного вивчення по основних господарсько-біологічних ознаках в робочу колекцію включені наступні кращі лінії: дуже ранні (10—12 листя, ФАО 100—150) — Вс 2930, Вс 2923, 3412; ранньостиглі (13—14 листя, ФАО 150—200) — СМ 7, ОМ 236, ОМ 5614, Ул 8-1, Вс 7417, Вс 4812, 164-2; середньоранні (15— 16 листя, ФАО 200—250) — F 2, F 7, F 115, З 125, CG 10, З 106, З 72-75-13, З 151, СМ 5, Be 27D6, Вс 073, Вс 4789 і т. д. [8]

Генетика господарсько-цінних ознак та властивостей

Кукурудза – дуже зручний об’єкт для генетичних досліджень, так як має порівняно невелику кількість хромосом (n=10), які добре відрізняються за довжиною, розміщенням центромери, наявністю здуттів і т. д. Кукурудза одна з перших рослин, для яких складені найбільш повні генетичні і цитоплазматичні карти хромосом.

Добре вивчені гени, що обумовлюють хімічний склад і структуру ендосперми. Найбільше значення з них має ген 02.

Під впливом гена fl2 зростає вміст лізину, але дія його слабша, ніж гена 02.

В крохмалі зерна звичайної кукурудзи міститься до 25-27% амілази. Вивчено дію ряду генів, що обумовлюють збільшення її кількості. Так, ген d4 підвищує долю амілази в крохмалі до 35%, sn2 – до 40%, ае – до 60%.

Присутність гену wx визначає склад крохмалю воскової кукурудзи, що складається повністю з амілопектину.

У кукурудзи відомо більше 20 генів, що впливають на висоту стебла, з яких найбільше значення для селекції має рецесивний ген, який в гомозиготному стані знижує висоту рослин за рахунок вкорочення міжвузлів, що розташовані нижче початку.

У кукурудзи виявлено 9 гаметофітних факторів, що є причиною перехресної несумісності. [3]

Список використаної літератури

  1. Білоножко М. А. В. И. Шевченко "Рослинництво. Інтенсивна технологія вирощування сільськогосподарських культур" - К.: Вища школа 1990 р.
  2. Гурьев Б. П., Гурьева И. А. Селекциф кукурудзы на раннеспелость. – М.:Агропромиздат, 1990 р.
  3. Заїка С. П. Скоростигла кукурудза. – К.:Урожай, 1987 р.
  4. Зінченко О. І. Рослинництво: Підручник – К.: Аграрна освіта, 2003 р.
  5. Зозуля О. Л., Мамалига В. С. Селекція і насінництво польових культур. – К.;Урожай, 1993 р.
  6. Молоцький М. Я. та ін. Селекція та насінництво польових культур. – К.: Вища школа, 1994 р.
  7. Молоцький М. Я., Васильківський С. П., Князюк В. І., Власенко В. А. Селекція і насінництво сільськогосподарський рослин: Підручник. – К.: Вища освіта, 2006 р.
  8. Чучмий И. П., Моргун В. В. Генетические основи и методи селекции скороспелих гибридов кукурудзы. – К.: Наукова думка, 1990 р.


28.11.2011

Провідні компанії та навчальні заклади Пропозиції здобуття освіти від провідних навчальних закладів України та закордону. Тільки найкращі вищі навчальні заклади, компанії, освітні курси, школи, агенції.

Щоб отримувати всі публікації
від сайту «Osvita.ua»
у Facebook — натисніть «Подобається»

Osvita.ua

Дякую,
не показуйте мені це!