НПО "КОС-МАИС"
НПО "КОС-МАИС"
 
Поделиться

СТРАТЕГИЯ И ТАКТИКА УЛУЧШЕНИЯ КУКУРУЗЫ
В НПО «КОС-МАИС»

В.Г. Гаркушка
директор НПО «КОС-МАИС»

Задача селекционера — улучшать культурные растения для более полного удовлетворения потребностей людей. В селекцентре НПО «КОС-МАИС» поддержива-

ется несколько направлений работ соответственно хозяйственным моделям гибридов кукурузы для разных регионов.

Раннеспелые и ультрараннеспелые гибриды

Создание раннеспелых гибридов производится по челночной схеме: экспериментальные гибриды получают на юге (Краснодарский край, пос. Ботаника), а их испытание осуществляют в институтах, расположенных на севере.

Такой подход был реализован академиком ВАСХНИЛ Г.С. Галеевым в созданном им творческом объединении селекционеров «Север» (ТОСС) (1972 г.). Автору данной статьи посчастливилось в течение двух лет работать по программе ТОСС и предложить к передаче в ГСИ в 1987 г. гибрид ТОСС 246 МВ.

В настоящее время в НПО «КОС-МАИС» мы работаем как с ультраскороспелой моделью зерновой кукурузы (ФАО-100), так и раннеспелой (ФАО-150). Эти направления сформировались благодаря сотрудничеству с такими известными селекционными центрами, как Сибирский НИИ кормов (директор института, зав. лабораторией силосных культур, академик РАСХН Н.И. Кашеваров), Алтайский НИИ сельского хозяйства (зав.

лабораторией селекции зернобобовых и кормовых культур доктор с.-х. наук Е.Р. Шукис). Позже к этой работе подключился институт агроэкологии Челябинского агроинженерного университета (далее приводится в сокращении — ЧАУ)(зам. директора по научной работе А.Э. Панфилов), а с 2007 г. испытания гибридов стали также осуществляться и в ООО «Агротехнология», г. Пронск Рязанской области (директор Н.М. Волков).

В результате многолетнего сотрудничества в 1996 г. был создан гибрид Обский 150 СВ, допущенный к использованию в регионах 2, 3, 4, 5, 7, 9 и 10. Этот гибрид создан совместно с СибНИИ кормов и Алтайским НИИСХ. В 2004 г. в регионах 3, 4, 7, 9 и 10 был районирован гибрид Обский 140 СВ, созданный совместно с этими же институтами. В 2007 г. районирован ультраскороспелый гибрид Кубанский 101 МВ в регионах 3, 9 и 10, созданный в сотрудничестве с институтом агроэкологии ЧАУ.

Гибриды Обский 150 СВ и Обский 140 СВ

Генетическую структуру ныне уже снятого с производства гибрида Обский 150 СВ можно представить в виде формулы: еврофлинт x дент. В качестве материнской формы использовался известный гибрид F2 x СМ7, а отцовской формой послужила зубовидная линия Кубанский 101, полученная инбридингом и отбором из болгарской синтетической зубовидной популяции АТ 52. При отборе на уровне S3 удалось выделить более холодостойкую семью, ставшую впоследствии линией Кубанский 101СВ. Эта линия является естественным восстановителем стерильности типа «С».

Гибрид Обский 150 СВ приобрел широкую популярность благодаря высокой холодостойкости, свойственной как материнским кремнистым линиям северного происхождения, так и отцовской линии. К сожалению, семеноводство линий F2 и СМ7 в жарком кубанском климате осложнено из-за их низкой засухо- и жаростойкости и невысокой семенной продуктивности.

Задачу улучшения линий по урожайности требовалось решить так, чтобы не снизить их комбинационной способности.

В процессе обследования семеноводческих участков размножения линии F2 мы отобрали самые мощно развитые растения с крупными початками. Эти естественно беккросированные ауткроссы визуально соответствовали уровню ВС2-ВС3. После 5-6 лет инбридинга и отбора были выделены лучшие семьи, давшие начало линии 122, которой заменили линию F2 в гибриде Кубанский 140СВ. Дальнейшее семеноводство было построено на использовании сестринской модификации: 122 x 123. Линия 123 была получена из гибрида F2 x Т23 и ей присущи как холодостойкость, так и засухоустойчивость.

Линию СМ7 мы улучшили путем ее скрещивания с аналогом — восстановителем стерильности молдавского типа. После двух парных внутрисемейных размножений и

отборов лучших семей появилась линия 117 зС, которая заменила СМ7 в новом гибриде.

Отцовскую линию Кубанский 101 СВ вначале заменили сестринской семьей с хорошей пыльцеобразующей способностью, названной Кубанский 111СВ. Но в виду ее склонности к полеганию, которую она передавала гибридным комбинациям, с 2004 г. в гибриде Обский 140 СВ ее заменили линией 761/111СВ. Для получения этой отцовской линии использовали следующую схему: линия Краснодарская 703 (обладающая высокой комбинационной способностью, но имеющая низкую пыльцеобразующую способность) была скрещена с польской линией PLS 61. Широкий спектр продуктивных сестринских линий скрещивали с материнской формой 122С x 117 для проверки на восстановление стерильности и комбинационную способность.

По результатам визуального отбора и тестирования сестринских семей S4 была выделена всего одна семья с белым стержнем и эректоидным расположением листьев. Она резко отличалась от исходных линий, так что можно предположить наличие в ее родословной ауткросса на уровне F2, который к счастью не был отбракован. Созданная благодаря сотрудничеству с отделом кукурузы Краснодарского НИИСХ им. П.П. Лукьяненко (зав. лабораторией селекции раннеспелой кукурузы М.В. Чумак) эта линия получила название 761/111СВ и она до сих пор используется в качестве отцовской формы гибрида Обский 140 СВ. Помимо высокой комбинационной способности линия 761/111 СВ передает гибриду Обский 140 СВ способность к ускоренному наливу зерна и быстрой отдаче им влаги при созревании. Указанные свойства позволили гибриду производить высокий урожай в самых разных регионах выращивания — от Оренбургской области до Республики Беларусь (здесь он районирован под названием Кубанский 140 СВ) (табл. 1).

Таблица 1. Урожайность гибрида Обский 140 СВ на зерно в 2006 г. при 14% влажности

Сортоучасток
Обский 140 СВ
Стандарт
Превышение, ц/га
урожайность,
ц/га
уборочная влажность, %
урожайность,
ц/га
уборочная влажность, %
Мозырская СС, Гомельская обл.
126.0
26.6
116.0
26.6
10.0
Кобринская СС, Брестская обл.
132.0
24.8
112.0
27.0
20.0
Щучинский ГСУ, Гродненская обл.
101.0
36.6
89.3
36.4
11.7
Несвижская СС, Минская обл.
98.3
28.9
77.3
28.5
21.0
Полесский филиал института земледелия и селекции, Гомельская обл.
103.7
-
91.3
-
12.4
Институт агроэкологии ЧАУ, Челябинская обл.
70.3
33.6
55.0
37.9
15.5
Среднее
105.25
-
90.1
-
15.1

Какие выводы можно сделать из истории создания гибрида Обский 140 СВ?

Исходная гетерозисная схема (F2 x СМ7) x дент, оказалась удачной, долгоживущей и перспективной, причем успех селекционной работы был достигнут благодаря улучшению исходных линий.

Для улучшения линии можно пользоваться разными способами включения полезных генов, главное при этом — не нарушить

сбалансированности основного генома.

И самый главный вывод: селекция кукурузы — работа коллективная. В основе селекционного успеха лежало сотрудничество с исследователями других институтов. В частности, для проведения изучения экспериментальных гибридов семена ежегодно высылали в Алтайский НИИСХ, Сибирский НИИ кормов и Институт агроэкологии ЧАУ.

Гибрид Кубанский 101 МВ

Идея создания ультраскороспелого гибрида возникла в конце восьмидесятых. Модель представлялась в виде низкорослых (150 см), несущих 10 листьев растений, высеваемых с повышенной густотой (до 100 тыс/га) и способных дать урожай зерна в южном Подмосковье.

Сперва работа была направлена на создание отцовской формы. В мировой коллекции ВИР были найдены 10-листные кремнистые сорта: Местная из Алтая (к.н. 23187), испанский сорт Becerrea (к.н. 22689), канадский сорт Squaw (к.н. 4592).

Для сужения и выравнивания зародышевой плазмы проводили мягкий парный инбридинг с початко-рядным отбором лучших семей в течение 2-3 лет. Однако инбредная депрессия, проявившаяся в отношении урожая зерна и пыльцевой продуктивности, оказалась столь сильной, что полученные семьи были признаны хозяйственно бесперспективными в качестве отцовских форм.

В целях поиска положительных комплементарных комбинаций генов, указанные выше сорта скрещивали между собой. Высокий гетерозис обнаружил гибрид М. Алтая x Squaw. Одна из семей мягкого инбридинга этого гибрида (Sib 2) была использована в качестве рекурентного родителя на беккросную форму СМ7 МВ x М. Алтая ВС3.

Из полученного сложного гибрида с наибольшим вкладом зародышевой плазмы сорта М. Алтая и была создана хозяйственно пригодная отцовская форма ультраспелого гибрида. Выравнивание ее проводилось путем массового отбора на изолированных участках со свободным переопылением в

течение 3 лет.

Благодаря примененным подходам удалось избежать инбредной депрессии. Восстановитель стерильности молдавского типа — отцовская форма 011 МВ давала вполне приемлемый урожай семян (до 800 кг/га), производила достаточное количество пыльцы, имела 10 листьев и высоту прикрепления початка, равную 30 см, что является предельно допустимым значением для комбайновой уборки.

Материнскую форму гибрида Кубанский 101 МВ удалось получить легче, поскольку в качестве исходного материала использовали зубовидные линейные синтетики, любезно предоставленные зав. отделом селекции кукурузы КНИИСХ А.И. Супруновым. Методика отбора этих синтетиков на раннее цветение описана в его статье, опубликованной в ж-ле «Кукуруза и сорго» (2002, № 1).

Линии создавали стандартным способом: самоопылением и отбором (семейным и внутрисемейным). Семьи, начиная с S3-S4, тестировали с потенциальными отцовскими формами (М. Алтая, Squaw и их производными).

Изучение экспериментальных гибридов с середины девяностых проводил А.Э. Панфилов в институте агроэкологии ЧАУ. После десятилетнего конвергентного тестирования отцовских и материнских семей удалось выделить две материнские линии BSЗС182211 и BS10С183211, которые до сих пор работают в районированном гибриде. Основные хозяйственные признаки Кубанского 101 МВ представлены в таблице 2.

Таблица 2. Хозяйственно-полезные признаки гибрида Кубанский 101 МВ по данным института агроэкологии ЧАУ (2006 г.)

Гибрид
Период всходы -
цветение, дни
Число листьев
Высота растения, см
Средняя длина междоуз-
лия, см
Высота прикреп-
ления початка, см
Урожай сухой массы, т/га
Содержа-
ние сухого вещества, %
Урожай зерна, т/га
Влажность зерна, %
Кубанский 101 МВ
52
12
193
16.0
34
10.33
45.2
6.64
26.6
Обский 140 СВ (стандарт)
61
13
246
19.0
81
13.13
39.9
7.05
33.6

Ультраскороспелость гибрида на широте Челябинска достигается за счет формирования укороченных междоузлий и раннего цветения, то есть быстрого развития, а не за счет уменьшения количества

формируемых листьев. Гибрид имеет большие перспективы в Зауралье благодаря хорошему урожаю зерна при невысокой влажности, допускающей прямое комбайнирование (табл. 3).

Таблица 3. Урожайность и другие агрономические характеристики гибрида Кубанский 101 МВ по данным института агроэкологии ЧАУ

Годы
Период всходы - цветение початка, дни
Высота растения, см
Высота прикрепления початков, см
Урожай зерна, т/га
Уборочная влажность, %
2005
50
173
33
6.89
17.8
2006
52
193
34
6.64
26.6
2007
52
176
30
4.49
17.7
среднее
51.3
180.7
32.3
6.01
20.7

Силосные гибриды

Третья из реализуемых нами моделей — силосный среднеранний гибрид (ФАО 250) для северных районов.

История разработки модели уходит в 1986 г., когда в питомнике ЦМС А.Г. Горбачёвой (ныне зав. лабораторией ВНИИ кукурузы) обратили на себя внимание простые гибриды из популяции кремнистой кукурузы F/5, проявившие выдающийся стартовый рост. Возникла идея создать силосный гибрид, аналогичный знаменитому Днепровский 247 МВ, в котором материнской формой послужил зубовидный простой гибрид, а в качестве отца использовался кремнистый сорт Шиндельмайзер МВ происхождением из Германии. Популяция F/5 также была создана в Институте зерновых культур (г. Бернбург, Германия).

После тестирования простых гибридов был спроектирован трёхлинейный гибрид с формулой (П343 x П346) x F/5. При создании восстановителя линия получила название БКФ5 МВ (аббревиатура Бернбург-Кубань). Так появился гибрид ТОСС 246МВ, районированный в 1993 г. для 4, 5, 7 и 8 регионов. Обладая высочайшей силосной продуктивностью, как и его прообраз Днепровский 247 МВ, ТОСС 246 МВ имел существенные недостатки в семеноводстве. Так, недостаточная продуктивность пионерских линий П343 и П346 и особенно плохая пыльцевая продуктивность отцовской линии БКФ5 МВ сдерживали производство семян ТОСС 246 МВ. Помимо того отцовскую форму надо было сеять во второй срок. Но, главное, в засушливые годы у материнской формы отмечали сильную череззёрницу и, соответственно, получали низкий урожай семян. По указанной причине гибрид был снят с производства.

Нужно было срочно заменить линии и при этом сохранить генетическую структуру гибрида. В середине 90-х у нас уже была линия, родственная П346. Она была получена

из гибрида П346 x CG10 и получила название 347. Линию 343 из семейства йодент мы заменили новой линией, полученной из пионерского гибрида 3737.

С отцовской формой БКФ5 МВ мы поступили так же, как в своё время с линией F2. На семеноводческом участке были отобраны мощные растения с ярко-оранжевой окраской зерна. На фоне бледно-желтых початков они резко выделялись. Возможно, эти растения представляли собой естественных беккроссных потомков ауткроссов. Отобранные початки прошли парное внутрисемейное размножение и отбор между семьями и внутри семей.

Три лучших семьи после трёхлетнего сибсового размножения были объединены. Мы не применяли самоопыления, чтобы не снизить пыльцевой продуктивности будущего отца. В итоге родилась линия Куб 205 МВ, а с нею и новый гибрид Кубанский 247 МВ. Гибрид сохранил наследственный каркас своего предшественника, но был более продуктивен в семеноводстве.

Гибрид был районирован в 2000 г. в регионах 3, 5, 6 и 7 и в Республике Беларусь. В Республике Беларусь гибрид появился благодаря сотрудничеству с исследователями Института земледелия и селекции НАН Беларуси (зав. отделом однолетних кормовых культур Н.Ф. Надточеев и зав. отделом селекции кукурузы Полесского филиала института Л.П. Шиманский). Огромную работу по внедрению гибрида выполнил зам. директора ООО «Миарт» В.А. Михальченко.

В Республике Беларусь гибрид показал высочайшую силосную продуктивность и ныне используется в качестве стандарта в Государственной инспекции по испытанию и охране сортов растений Республики Беларусь.

Таблица 4. Силосная продуктивность гибрида Кубанский 247МВ на двух сортоучастках Республики Беларусь, где он используется в качестве стандарта

Сортоучасток
Урожайность сухого вещества (СВ), ц/га
Среднее содержание СВ, %
Средний урожай СВ, ц/га
Средний урожай силосной массы, ц/га
2003
2004
2005
Кобринская СС, Брестская обл.
266
243
199
30.9
236
764
Несвиженская СС, Минская обл.
249
259
173
24.1
227
942
Среднее
257
251
186
27.5
231
853

В результате трёхстороннего сотрудничества с белорусскими партнёрами был выделен, а затем и районирован совместный гибрид

Белкос 250МВ, превосходящий гибрид Кубанский 247 МВ по силосной продуктивности (табл. 5).

Таблица 5. Силосная продуктивность гибрида Белкос 250МВ в Институте земледелия и селекции НАН Беларуси (г. Жодино Минской обл.)

Гибрид
Урожайность, ц/га
Содержание сухого вещества, %
зелёной массы
сухого вещества
2005
2006
среднее
2005
2006
среднее
2005
2006
среднее
Белкос 250МВ
717
679
700
170
151
160
23.7
22.2
23.0
Кубанский 247 МВ (стандарт)
598
601
600
153
141
147
25.6
23.4
24.5
Превышение над стандартом
119
78
100
17
10
13
-1.9
-1.2
-1.5

Генетическая структура гибрида Белкос 250 МВ сохранилась прежней: дент х еврофлинт. Материнский простой гибрид 372М x 434/432 составлен линиями, хорошо комбинирующими с отцом в простых гибридах.

Первая линия была получена из молдавского экспериментального гибрида, присланного в 1989 г. на экологическое испытание из Молдавского НИИ кукурузы и сорго. Линия несомненно содержит плазму йодент, обладает выдающейся засухоустойчивостью и продуктивностью. Вторая линия также принадлежит семейству йодент, но о ней будет сказано позже.

Что касается отцовской формы, то здесь стояла задача создать линию, которая бы цвела одновременно с материнским гибридом. Ведь из-за раннего цветения сев

отцовской формы гибрида Кубанский 247 МВ приходилось проводить во второй срок.

Такую форму нам удалось создать из плазмы кремнистого сорта Добруджанка (Румыния). С этой популяцией в 70-80 гг. прошлого века интенсивно работали в ВНИИ кукурузы (г. Днепропетровск). Отбор исходных початков был произведен в 1999 г. на семеноводческом посеве. После инбридинга и интенсивного отбора мы оставили в работе одну семью, которая положила начало линии 207 МВ. Доведена была эта линия до полного выравнивания методом мягкого инбридинга. Следует отметить, что исходная популяция в условиях Краснодарского края сильно поражалась пузырчатой головней и стеблевым (кукурузным) мотыльком. Целенаправленным отбором удалось существенно снизить пораженность линии 207 МВ этими вредными видами.

(Продолжение следует)
 
 
Главная Продукция Публикации Партнеры Контакты Карта сайта
GoStats.com
Refer.ru
НПО "КОС-МАИС" © 2005-2018
Оформление и поддержка - А.Н.Фролов
Последнее обновление: 24 апреля 2010 г.
Rambler's Top100