Вклад генетического и эколого-географического факторов в

АГРОНОМИЯ И ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
Вклад генетического и эколого-географического
факторов в развитие признаков, определяющих
продуктивность капусты белокочанной
А. Ф. Бухаров, д.с.-х.н., Е. В. Кашнова, к.с.-х.н.,
Л. И. Войтенкова, к.с.-х.н., Ф. О. Фефелов, аспирант,
В. В. Пронькин, аспирант, ВНИИ овощеводства;
О.А. Разин, к.с.-х.н., ВНИИ селекции и семеноводства
овощных культур
ласть), ОПХ «Быково» ВНИИО (Раменский
район, Московская область). Повторность опыта
трёхкратная. Исследования осуществляли в соответствии с «Методическими указаниями по селекции и семеноводству...» [3] и по овощеводству
и бахчеводству [4]. Показатели адаптивной способности и экологической стабильности рассчитаны в соответствии с методикой А.В. Кильчевского и Л.В. Хотылевой [2]. Статистическая обработка данных выполнена по Б.А. Доспехову [5].
Результаты исследований и обсуждение. Максимальная урожайность гибридов капусты – от
53,3 до 117,3 т/га отмечена в условиях континентального климата Алтайского края, чему
способствовало наличие орошения. Лучшим
оказался гибрид Г6×24 с урожайностью 117,3
т/га (табл.).
Основной причиной снижения товарности
было наличие недоразвитых растений от 2,1 до
14,6%. При испытании на Воронежской опытной станции лучшим был гибрид Г6×24, однако
уровень урожайности этого и других гибридов
при отсутствии стабильного гарантированного
орошения был значительно ниже. Основной
причиной снижения товарности было развитие
сосудистого и слизистого бактериозов. Помимо
болезней, распространённость которых достигала
6,5%, товарность снижалась за счёт треснувших
кочанов, доля которых составляла 2,2–3,2%.
В условиях Московской области наиболее продуктивными оказались гибриды Г17×24 и Г9×17,
урожайность которых составляла 69,5 и 68,1 т/га,
что на 10,7 и 9,3 т/га соответственно выше
стандарта – сорта Колобок. Основные причины
снижения товарности – недогон и болезни.
Дисперсионный анализ выявил высокую
достоверность различий между эффектами географического (А), погодно-климатического (С),
генетического (В) факторов и эффектами в их
взаимодействия, участвующими в формировании признака урожайности и сопутствующих
анализируемых показателей.
Выявлено, что максимальное влияние на
признак урожайности оказывали условия места
проведения исследований, вклад которых в изменчивость составил 29,1% (рис.). Доля влияния
фактора, обусловленного сортовой спецификой,
составила 21,2%. Вклад погодных условий года в
формирование признака достигал 15,7%. Вклад
эффектов взаимодействия факторов в изменчивость показателя товарной урожайности изменялся от 0,8 до 12,4%. Суммарный вклад всех
Данные, анализируемые в настоящей статье,
получены в процессе многофакторного опыта,
что позволяет оценить действие и взаимодействие
нескольких (в данном случае трёх) изучаемых
факторов на изменчивость результативных
признаков. Эффект от совместного применения факторов в полевом опыте не всегда равен
сумме эффектов от раздельного их применения.
Аддитивное проявление очень часто сопровождается антагонистическим или синергетическим
эффектом.
Подчёркивая интегрированность адаптивных
реакций, как наиболее существенное их свойство, А.А. Жученко указывал на необходимость
ранжирования как признаков, так и факторов в
зависимости от степени их влияния на общую
и специфическую адаптивность [1]. Поэтому
важно выявление факторов, действие которых
является определяющим в конкретной ситуации,
а следовательно, важным условием реализации
селекционных программ, направленных на повышение продуктивности и адаптивности.
Оценка проявления хозяйственно ценных
признаков различных овощных культур в различных эколого-географических условиях широко практикуется при изучении сортов. Экологическое испытание как важнейший этап
селекционного процесса, обеспечивающий создание сортов с высокой потенциальной продуктивностью и адаптивной способностью, использовали в своей работе А.В. Кильчевский и
Л.В. Хотылева [2]. Целью настоящей работы было
испытание шести перспективных гетерозисных
гибридов F1 в сравнении с районированными
сортами в четырёх регионах России и выявление
критических факторов, определяющих или ограничивающих развитие признака продуктивности
и составляющих его компонентов.
Методика. Работа выполнена во ВНИИ овощеводства в 2008–2010 гг. Опыты закладывали в
четырёх географических пунктах, в том числе на
Приморской овощной опытной станции (г. Артём, Приморский край), Западно-Сибирской
овощной опытной станции (г. Барнаул, Алтайский край), Воронежской овощной опытной
станции (В.-Хавский район, Воронежская об67
АГРОНОМИЯ И ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
Биометрические показатели образцов капусты белокочанной
в экологическом сортоиспытании (2008–2010 гг.)
Анализируемый
признак
Название образца
Колобок
Г6×17
Урожайность, т/га
Масса кочана, кг
Высота кочана, см
Диаметр кочана, см
Диаметр розетки, см
49,7
1,9
13,1
16,0
70
66,5
2,4
12,8
15,8
75
Урожайность, т/га
Масса кочана, кг
Высота кочана, см
Диаметр кочана, см
Диаметр розетки, см
62,7
2,3
12,7
16,0
75
93,3
3,5
14,0
16,0
70
Урожайность, т/га
Масса кочана, кг
Высота кочана, см
Диаметр кочана, см
Диаметр розетки, см
58,8
2,1
14,0
16,0
75
53,7
2,1
13,4
15,6
68
Урожайность, т/га
Масса кочана, кг
Высота кочана, см
Диаметр кочана, см
Диаметр розетки, см
53,7
2,0
11,0
13,5
55
66,7
2,7
14,7
13,8
49
Г6×24
Приморье
63,3
2,5
13,5
15,4
68
Алтай
117,3
4,4
15,7
17,2
72
Москва
55,9
2,4
15,2
16,0
74
Воронеж
86,9
3,2
13,6
16,6
50
Г9×17
Г17×24
Г17×28
Г24×28
55,0
2,5
14,0
16,2
73
56,8
2,3
13,3
16,0
70
55,7
2,3
12,9
15,6
75
51,8
2,0
13,0
16,1
69
64,0
2,4
13,0
16,0
70
79,9
3,0
14,2
16,5
74
66,7
2,5
13,4
16,0
71
53,3
2,0
12,8
16,1
70
68,1
2,4
13,9
15,8
70
69,5
2,6
13,1
16,1
64
51,5
2,0
14,0
16,1
66
60,1
2,3
13,5
15,4
71
69,1
2,9
12,5
14,3
53
70,4
2,6
12,2
15,0
55
68,0
2,7
13,1
16,5
50
53,8
2,2
11,1
13,8
51
бильным, но не обладающим высокой продуктивностью оказался образец Г9×17. Наибольшую
ценность представляют гибриды Г6×17 и Г6×24,
сочетающие продуктивность с экологической
стабильностью.
Средняя масса кочана у изученных образцов
в условиях Барнаула находилась в пределах
2,0–4,4 кг. В центральном регионе России средняя масса кочана изменялась от 2,0 до 2,6 кг
в Московской области и от 2,0 до 3,2 кг – в
Воронежской. В условиях муссонного климата
Приморья лимиты изменчивости находились в
пределах 1,9–2,5 кг. Наиболее крупные кочаны
имели гибриды Г6×24 и Г6×17 – 4,4 и 3,5 кг
соответственно. Значение ОАС изменялось незначительно, от -0,4 кг у гибрида Г24×28 до
0,6 кг у гибрида Г6×24. Это свидетельствует о
достаточно высокой реакции гибридных генотипов на улучшение условий выращивания, что
согласуется с оценкой показателя относительной
стабильности, который достигал значения 37,7
у гибрида Г6×24. Комплексная оценка свидетельствует о том, что большинство гибридных
генотипов представляют ценность при селекции
на увеличение массы продуктового органа.
Дисперсионный анализ показал, что вклад
основных факторов в изменчивость признака массы кочана составлял от 17,4 до 28,6%.
Максимальное влияние оказывали экологогеографический (28,6%) и генетический (особенности сорта; 23,0%) факторы. На долю климатического фактора приходилось 17,4%. Случайный
Примечание: А – географический, В – генетический,
С – погодно-климатческий факторы
Рис. – Доля влияния факторов и их взаимодействия на
урожайность товарных кочанов, % (2008–2010 гг.)
форм взаимодействия факторов (основными из
которых являлись А×В и А×С) составлял 26,5%.
На долю случайного фактора приходилось 3,1%.
Достоверность эффектов взаимодействия
факторов А×В и А×С для многих признаков
указывает на смену рангов сортов при испытании
в разных средах и в зависимости от погодноклиматических условий года испытания, а следовательно, необходимость учёта не только общей,
но и специфической адаптивной способности
ОАС и САС в условиях конкретного региона.
Наибольшей ОАС по урожайности отличались гибриды Г6×17 и Г6×24. Выделившийся
по средней продуктивности образец Г6×24
имел и максимальное значение САС, что свидетельствует о его нестабильности. Самым ста68
АГРОНОМИЯ И ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
фактор и фактор повторений обеспечивали соответственно 2,2 и 6,7% вариабельности признака.
Суммарный вклад всех форм взаимодействия
изучаемых факторов составил 22,1%.
Выявлено, что максимальное влияние на
диаметр кочана оказывал генетический фактор,
вклад которого в изменчивость составил 31,2%
(рис.). Доля влияния экологического и климатического факторов составили соответственно 20,4
и 18,1%. Вклад эффектов взаимодействия факторов в изменчивость показателя диаметра кочана
варьировал от 0,9 до 6,9%. Суммарный вклад всех
форм взаимодействия факторов (основными из
которых являлись В×С и А×В×С) составлял 17,6%.
Генетические особенности гибрида обеспечивают преимущественный вклад (28,1%) в изменчивость показателя диаметр кочана. Однако
нельзя не учитывать экологический фактор, на
долю которого в сочетании с эффектами взаимодействия приходится более 32% изменчивости
показателя. И как показал опыт, роль экологического фактора может быть очень значительной.
Диаметр листовой розетки варьировал от 49,0
(Г6×17 в условиях Воронежа) до 74,0 см (Г6×24
в условиях Московской области), а число листьев в ней – от 10 до 18 штук. Значение ОАС
у гибридов изменялось в небольших пределах.
Показатель экологической стабильности, как
правило, имел значение от 12,6% у гибрида
Г17×24 до 17,4% у гибрида Г6×17.
Для признака диаметр розетки средние квадраты сред и генотипов практически равноценны
и составляют 20,1 и 19,5% соответственно. Вклад
погодно-климатического фактора составляет
31,5%, он обладает значительной степенью
влияния на изменчивость изучаемого признака.
Заключение. Трёхлетние исследования по
изучению шести F1 гетерозисных гибридов в
четырёх эколого-географических зонах выявили
наиболее перспективные гибридные комбинации, в том числе Г6×24, Г6×17 и Г17×24.
Дисперсионный анализ многофакторного
опыта показал, что максимальное влияние на
формирование признака урожайности товарных кочанов оказывал эколого-географический
фактор, доля которого в изменчивости признака составила 29,1%. Генетический фактор
(21,2%) обеспечивает преимущественный вклад
в изменчивость показателя урожайности. Эффекты взаимодействия факторов составляют
26,5%, что указывает на их взаимовлияние и
зависимость.
Средние квадраты сред, как правило, значительно превосходят средние квадраты генотипов
для таких признаков, как урожайность и средняя
масса кочана, что свидетельствует о преобладании доли эколого-географических эффектов в
фенотипической изменчивости.
Для признаков диаметр и высота кочана
средние квадраты генотипов значительно превышают средние квадраты сред и климатических условий. Вклад сортовых особенностей в
фенотипическую изменчивость превышает долю
средовых эффектов.
Степень варьирования, определяемая погодными условиями, которые складывались в разные
годы исследований, как правило, занимает третье место по степени влияния на изменчивость
изучаемых признаков. Только для признака диаметр листовой розетки сумма квадратов условий
года превышала средние квадраты и генотипа,
и среды испытания.
Литература
1. Жученко А.А. Адаптивный потенциал культурных растений
(эколого-генетические основы). Кишинёв: «Штиинца», 1988.
766 с.
2. Кильчевский А.В., Хотылева Л.В. Экологическая селекция
растений. Мн.: Тэхналогiя, 1997. 372 с.
3. Методические указания по селекции и семеноводству сортов и гетерозисных гибридов овощных культур. Л.: ВИР,
1974. С. 23–38.
4. Методика опытного дела в овощеводстве и бахчеводстве.
М.: Агропромиздат, 1992. 356 с.
5. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Агропромиздат,
1985. 351 с.
Урожайность и качество картофеля
в условиях орошения
Н.П. Часовских, д.с.-х.н., профессор, Оренбургский ГАУ
время практически прекратила свою работу.
В результате сельскохозяйственные предприятия,
крестьянские (фермерские) хозяйства, индивидуальные предприниматели и хозяйства населения
остались без подпитки качественным семенным
материалом собственного производства.
Следствием этого стал систематический завоз семенного материала картофеля из других
регионов и даже из-за границы, что негативно
сказывается на эпифитотийной ситуации по
Основными факторами, определяющими
урожайность картофеля, являются качественный
семенной материал, адаптированный к местным
условиям сортов картофеля, и удобрения.
Система семеноводства картофеля, которая
в предшествующие годы функционировала в
основном на базе опытно-производственных
хозяйств Оренбургского НИИСХ, в настоящее
69