Создание исходного материала для селекции яровой пшеницы методом внутривидовой гибридизации

Селекция пшеницы базируется на высококачественном исходном материале. Для выведения сортов используют гибридизацию, в том числе межродовую и межвидовую (пшенично-пырейные гибриды и ржано-пшеничные гибриды), физический, химический и природный мутагенез, трансформацию яровых сортов в озимые и др. методы. Использование в селекции пшеницы стародавних сортов России нашло отражение в родословной её многих современных сортов. Так, культура мягкой стекловидной пшеницы в США в значительной степени основывается на вывезенных с Украины сортах, особенно Крымке, которая использовалась в селекции японского сорта Норин 10, исходного для лучших карликовых пшениц, созданных в Мексике, США, Индии. Создание и внедрение в производство карликовых и полукарликовых сортов (получило название «зелёной революции») позволило резко увеличить урожайность. Карликовые и полукарликовые сорта также используют в селекции многих стран как доноров неполегаемости, отзывчивости на орошение и высокой продуктивности. По зимостойкости, засухоустойчивости, качеству зерна, продуктивности колоса и болезнеустойчивости лучшие сорта СССР превосходят сорта др. стран.

Задача селекции пшеницы: выведение сортов с прочной короткой соломиной, выносливых к болезням, отзывчивых на высокие дозы удобрений, сортов интенсивного типа, максимально приближающихся по урожайности к озимым сортам.

Основной путь создания высокопродуктивных сортов - это внутривидовая гибридизация с использованием в качестве источников лучших образцов мировой коллекции, сосредоточенной во Всесоюзном институте растениеводства. Лучшие компоненты для этого - сорта пшеницы Ильичевка, Кавказ, наиболее удачные линии яровых пшениц из Кении и Индии, измененные в озимые. Они дали нам такие сорта, как Мироновская 10, Мироновская низкорослая, Лютесценс 3298, Лютесценс 3329 (сестринские линии сорта Мироновская 10), Эритроспермум 3018, Эритроспермум 3006 и другие.

Часто используют тройные скрещивания по такой, например, схеме: парный гибрид, полученный путем скрещивания сорта мироновской селекции с сортом краснодарской и одесской селекции, подвергается последующему скрещиванию с сортом также мироновской селекции.

Известно, что вопросы сортообразующей способности изучены еще недостаточно. Главное в создании исходного материала - удержать в стабильном состоянии его экономическую приспособленность.

Для ведения целенаправленной селекции на качество зерна необходимо знать закономерности наследования качественных признаков, влияние происхождения родительских форм на их наследование, комбинационную ценность скрещиваемых сортов и на этой основе подбирать родительские пары для скрещивания.

Такие показатели качества, как масса 1000 зерен, седиментация (оседание), стойкость теста на фаринографе, смесительная способность муки, объемный выход хлеба, его расплывчатость имеют довольно высокие показатели наследуемости, и отбор по этим признакам может быть довольно эффективным. Содержание же белка и клейковины в зерне, «сила» муки, водопоглотительная способность ее наследственно обусловлены в меньшей степени.

Следовательно, при привлечении в гибридизацию этих сортов для гарантированного получения гибридов с хорошими показателями по слабо наследуемым признакам объем скрещиваний должен быть увеличен, и отбор необходимо вести на основании многолетних данных. Стекловидность зерна сильно подвержена изменениям под влиянием условий выращивания, и отбор по этому показателю вообще малоэффективен.

Установлено, что как при изменении, так и при гибридизации качество зерна получаемых номеров во многом зависит от качества исходных форм. Так, при изменении сортов Западной Европы, отличающихся невысоким качеством зерна, получаются формы с так называемой удельной работой деформации теста, равной 180-250 е. а. (единиц альвеографа) и объемом (объемным выходом) хлеба 500-550 см³. Привлечение для этой цели высококачественных сортов из Мексики, Чили, США позволило получить номера с «силой» муки 380-429 е. а., объемом хлеба 600-750 см³.

Рис. 1. Виды пшеницы, используемые в качестве исходного материала:

- культурная однозернянка: 2 - Тимофеева; 3 - полба (эммер); 4 - персидская (дика); 5 - твердая; 6 - тургидум; 7 - польская; 8 - маха; 9 - спельта; 10 - мягкая; 10а - остистый колос; 10б - безостый колос; 11 - плотноколосная; 11а - остистый колос; 11б - безостый колос; 12 - шарозерная; 13 - Вавилова (ванская).

При скрещивании высококачественных озимых и яровых пшениц обычно создаются гибриды с хорошим качеством зерна. Так, при скрещивании сортов Безостая 1, Мироновская 264, Мироновская 808, Мироновская юбилейная, Ильичевка, Одесская 51с высококачественными яровыми пшеницами - Саратовская 29, Тетчер, коллекционными номерами из Индии, Кении (формы яровых, измененные в озимые) - ни один гибрид не был отнесен к плохим по показателям качества. «Сила» муки у этих гибридов находится в пределах 280-380 е. а., объем хлеба - 640-700 см³.

Иная картина наблюдается при привлечении в скрещивание сортов западноевропейского экотипа из Франции, Италии, Югославии, Чехословакии или ржано-пшеничных гибридов. Здесь гибриды наследуют, как правило, низкое качество зерна. «Сила» муки у них снижается до 100-200 е. а., а объем хлеба - до 400-550 см³. В этих случаях необходимо очень тщательно контролировать качество зерна данных гибридов, вести жесткий отбор по данным показателям, а часто заранее предусматривать улучшение этих признаков последующими насыщающими скрещиваниями с высококачественными сортами.

Изучение комбинационной ценности сортов по качеству зерна позволило установить, какой сорт лучше всего передает тот или другой признак потомству. Так, для повышения крупности зерна у гибридов в скрещивание следует привлекать сорта Безостая 1, Кавказ, Ильичевка; для повышения белковости - Украинку 246, Ильичевку. Высокую «силу» муки и объемный выход хлеба хорошо передают потомству Мироновская юбилейная, измененные в озимые формы линии сортов яровой пшеницы Саратовская 29, а также сортов из Индии, Кении, Мексики и США.

В результате опытов по изменению озимых форм в яровые и гибридизации яровых сортов с озимыми создан новый исходный материал, позволяющий успешно осуществлять программу выведения в ближайшие годы сортов яровой пшеницы с урожайностью 60-70 ц/га.