Биологическое и технологическое обоснование семеноводства f 1 гибридов капусты белокочанной
|
Скачать 0.99 Mb.
|
На правах рукописиПАЦУРИЯ ДЖЕНЕРИ ВЛАДИМИРОВИЧ БИОЛОГИЧЕСКОЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СЕМЕНОВОДСТВА F1 ГИБРИДОВ КАПУСТЫ БЕЛОКОЧАННОЙСпециальность 06.01.05 – селекция и семеноводство АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук Москва – 2008 г. Работа выполнена в Российском государственном аграрном университете – МСХА имени К.А.Тимирязева.
Защита диссертации состоится ___________________ 2008 г., в______ часов на заседании диссертационного совета Д-220.043.01 при Российском государственном аграрном университете – МСХА имени К.А.Тимирязева. Адрес: 127550, г.Москва, Тимирязевская ул., 49. Отдел аттестации научных и педагогических кадров. С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной библиотеке РГАУ – МСХА имени К.А.Тимирязева Автореферат разослан «______» ________________________ 2008 г. и размещен на сайте ВАК: www.ed.gov.ru Ученый секретарь диссертационного совета, О.Н. Аладина ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Работа посвящена детальному изучению биологических и технологических аспектов семеноводства F1 гибридов капусты белокочанной. Представлены результаты исследований с инбредными самонесовместимыми линиями капусты белокочанной, используемыми в семеноводстве F1 гибридов разных сроков созревания, в условиях открытого и защищенного грунта Центральной Нечерноземной зоны России и субтропиков Дагестана. Актуальность темы. F1 гибриды капусты белокочанной занимают все больше площадей в овощеводческих регионах, а в некоторых хозяйствах этот показатель достигает 100%. Переход овощеводства на выращивание гетерозисных гибридов капусты ставит перед семеноводством ряд проблем. Использование самонесовместимости в селекции F1 гибридов капусты белокочанной создает определенные трудности, связанные с размножением инбредных линий. Самонесовместимые родительские линии, участвующие в производстве гибридных семян, получены в результате продолжительного инбридинга, вызывающего депрессию растений. Поэтому обязательной предпосылкой получения высоких урожаев гибридных семян, является разработка элементов технологии возделывания и агротехнических приемов, позволяющих реализовать потенциальную семенную продуктивность растений. Семеноводство самонесовместимых родительских линий и F1 гибридов проводится в пленочных теплицах и открытом грунте. При этом весьма актуальным является изучение вопросов влияния условий выращивания и хранения маточников на урожайность семян. Необходимы современные технологии производства межлинейных производственных гибридов капусты белокочанной, позволяющие повысить урожайность семян, их качество, обеспечить сохранение эффекта гетерозиса на стабильно высоком уровне в потомстве гибридных семян. Для научного обоснования технологий гибридного семеноводства весьма актуальны исследования по биологии семенного растения инбредных линий на разных этапах онтогенеза. Важными остаются проблемы использования «штеклингов» в семеноводстве капусты белокочанной, прохождения яровизации в зимний период. Одним из актуальных направлений научного поиска является разработка ресурсосберегающих технологий получения гибридных семян с учетом климатических особенностей различных регионов семеноводства. Исследования по изучению биологических особенностей цветения и завязываемости семян при само- и перекрестном опылении самонесовместимых инбредных линий, а также технологии семеноводства F1 гибридов капусты белокочанной весьма актуальны и имеют практическое значение для развития экономики семеноводческих хозяйств. Цель работы. Настоящая работа направлена на изучение биологических и технологических аспектов семеноводства F1 гибридов капусты белокочанной и разработку элементов технологий, повышающих семенную продуктивность гибридов. Задачи исследований:
На защиту выносятся следующие основные положения:
Научная новизна. Впервые выполнены и обобщены результаты комплексных исследований по изучению биологических и технологических аспектов семеноводства F1 гибридов капусты белокочанной. Научно обоснована технология семеноводства F1 гибридов капусты белокочанной в открытом и защищенном грунте. Определено влияние качества маточников инбредных линий на их лежкость и семенную продуктивность. Выявлены особенности прохождения яровизации маточных растений инбредных линий разных сроков посева. Установлена степень влияния возраста маточников и площади питания семенников на урожайность и качество семян F1 гибридов. Впервые показано влияние минеральных удобрений на качество маточников инбредных линий, их лежкость, семенную продуктивность. Определены в Российской Федерации наиболее благоприятные агроклиматические зоны для ведения семеноводства F1 гибридов капусты белокочанной беспересадочным способом. Практическая значимость работы.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были доложены на научных конференциях Российского государственного аграрного университета – МСХА имени К.А.Тимирязева (Москва, 1988, 1990, 1997, 2000, 2005), Международном симпозиуме (Франция, 1997), научно-методической и координационной конференции «Ресурсосберегающие и экологически безопасные технологии и агроприемы выращивания и хранения овощных и бахчевых культур» (Москва, 1997), II Всероссийском съезде по селекции и семеноводству сельскохозяйственных культур «Пути выхода из кризиса селекции, семеноводства и торговли семенами на современном этапе» (Москва, 1998), Международной научно-практической конференции «Селекция и семеноводство овощных культур в XXI веке» (Москва, 2000). По теме диссертации опубликовано 30 печатных работ, методические указания, рекомендации, статьи, в том числе одна на английском языке. Работа является обобщением результатов исследований, выполненных на кафедре селекции и семеноводства овощных и плодовых культур за период с 1976 по 2005 годы. Предоставленный экспериментальный материал выполнен автором лично и совместно с сотрудниками Селекционной станции имени Н.Н.Тимофеева. Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 265 страницах машинописного текста, содержит 92 таблицы, 5 рисунков. Библиографический список литературы включает 352 источника, в том числе 163 иностранных. Приложение на 16 страницах. Автор искренне признателен научному консультанту, доктору сельскохозяйственных наук, профессору А.В. Крючкову, директору Селекционной станции имени Н.Н.Тимофеева Г.Ф. Монахосу, заведующему кафедрой селекции и семеноводства овощных, плодовых и декоративных культур, профессору Е.В.Мамонову за ценные замечания и советы при работе с рукописью диссертации.
ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ Экспериментальная работа выполнена на опытных участках учебного хозяйства «Отрадное» и Овощной опытной станции имени В.И.Эдельштейна РГАУ – МСХА имени К.А.Тимирязева, а также в Дербентском районе Республики Дагестан. Материалом исследований служили гомозиготные по аллелям гена самонесовместимости инбредные линии капусты белокочанной 5-6 поколений инбридинга, а также их изогенные линии. Инбредные линии получены из сортов и гибридов белокочанной капусты разных сроков созревания: Амагер 611 (А), Харьковская зимняя (Ха), Зимовка 1474 (Зм), Дауэрвайс (Дв), Слава 1305 (С), Слава грибовская 231 (Сг), Дитмарская (Дт), Золотой гектар (Зг), Номер первый грибовский 147 (Нп), F1 Хитома (Хт), Тюркис (Т), F1 Бизон (Би), F1 Хидена (Хд), F1 Ладена (Лд), всего более 60. Влияние температурного фактора на самонесовместимость исследовали на инбредных линиях сортов Номер первый грибовский 147, Слава 1305 и Зимовка 1474. Влияние длительности инбридинга на самонесовместимость изучали на родственных линиях 1-5 поколений инбридинга сорта Слава 1305. Самонесовместимость исследуемых линий проявлялась на уровне завязывания 0-2 семян на стручок при автогамном опылении цветков. При изучении влияния возраста растения при переходе в генеративную фазу на самонесовместимость инбредные линии высевали в 5 сроков: 20 апреля, 15 мая, 15 июня, 10 июля, 10 августа. На трех соцветиях первого порядка ветвления каждого растения одновременно проводили самоопыление цветков и бутонов и перекрестное опыление цветков. Изучение влияния температуры воздуха на проявление самонесовместимости проводили на растениях, выращенных в вегетационных сосудах. Во время цветения помещали по 6 растений в условия с различным температурным режимом: 10-12 оС; 18-20 оС и 28-30 оС. Контролем служил вариант 18-20 оС. Изучение влияния разных сроков посева при выращивании маточников и площадей питания самонесовместимых инбредных линий и промежуточных гибридов капусты белокочанной первого и второго года выращивания на урожайность и посевные качества семян проводили в открытом грунте в полевом опыте. Посевы проводили в 4 срока с интервалом 15 дней. Рассаду в апреле выращивали с пикировкой, а в мае – посевом семян в пленочные парники. Агротехника в опытах общепринятая для хозяйств Московской области. Маточники убирали в середине октября, проводили биометрические наблюдения и хранили в хранилище в камерах при разных уровнях температур: 0…+2 оС, +3…+4 оС и +5…+6 оС. Начиная с января, через каждые 2 недели проводили анализ морфологического строения конуса нарастания центральной верхушечной и боковых почек. Степень дифференциации конуса нарастания определяли с помощью бинокулярного микроскопа МБС – 1. Весной определяли сохранность маточников в зависимости от срока посева и температуры хранения, производили вырезку кочерыг. Посадку изогенных линий проводили в апреле в изолированные домики из пленки. В открытый грунт кочерыги инбредных линий высаживали после предварительного подращивания в первой декаде мая. Маточные растения разных сроков посева высаживали в пленочную теплицу при разных схемах посадки: (90+50) х 40, (90+50) х 50, (90+50) х 60 см. Опыты закладывали методом рендомизированных повторений в 3-кратной повторности по 10 учетных растений каждой линии. В период вегетации проводили фенологические и биометрические наблюдения. Семенные растения убирали в фазу восковой спелости при побурении большинства семян. После дозаривания и сушки семенников, проводили обмолот и учет семенной продуктивности каждого растения отдельно. Посевные качества семян определяли по ГОСТу 12038-84 и ГОСТу 12038-80. Степень самонесовместимости определяли по среднему числу завязавшихся семян в стручке при автогамном и гейтеногамном опылении цветков. Учет завязавшихся семян проводили в каждом стручке отдельно. Для изучения влияния длительности инбридинга на самонесовместимость брали по три растения в каждом поколении. На соцветиях первого порядка ветвления проводили самоопыление цветков и бутонов и перекрестное опыление цветков. В процессе роста и развития семенников разных поколений инбридинга проводили биометрические наблюдения: измеряли высоту растений, динамику листообразования и ветвления, количество цветущих побегов. Прорастание пыльцы и рост пыльцевых трубок наблюдали методом люминисцентной микроскопии по методике Мартина (F.W.Martin, 1959) в модификации А.В.Крючкова и Е.В.Мамонова (1974). Этот метод был применен при обнаружении совместимых и несовместимых комбинаций в генетическом анализе растений инбредных линий на гомо- и гетерозиготность. Фертильность пыльцы определяли ацетокарминовым методом (А.И.Атабекова, Е.И.Устинова, 1967; З.П.Паушева, 1970). Для определения биохимических и химических показателей семян (содержание жира, сахаров, аскорбиновой кислоты, общего азота, фосфора) использовали общепринятые методики. Экспериментальные данные обрабатывали методом вариационной математики по Б.А.Доспехову (1985). 2. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 2.1. Биологические основы формирования семян самонесовместимых инбредных линий капусты белокочанной 2.1.1. Биология цветения и оплодотворения самонесовместимых инбредных линий капусты белокочанной Характер и продолжительность цветения растений инбредных самонесовместимых линий капусты белокочанной определяются генетическими особенностями. Установлены значительные различия по числу раскрывшихся цветков в сутки и интенсивности начала цветения. Продолжительность цветения одного цветка у изучаемых линий практически одинакова, без опыления цветки начинают увядать через 2-3 суток и на 4-5 сутки начинается опадание лепестков. При перекрестном опылении оплодотворение происходит быстрее, и лепестки опыленных цветков инбредных линий увядают в первый день. Изучение жизнеспособности пыльцы в условиях теплицы проводилось при перекрестном опылении 1-суточных цветков у растений самонесовместимых инбредных линий пыльцой с цветков разного возраста. Высокая завязываемость семян наблюдается при опылении пыльцой с цветков в возрасте 1-3 суток. В среднем в стручке завязывается 17,3 семян. В дальнейшем с возрастом пыльцы, происходит значительное снижение завязываемости семян, и на 6-е сутки завязываются только единичные семена. Существенное снижение оплодотворяющей способности пыльцы в 5-6 суточных цветках объясняется значительным ухудшением качества пыльцы. Анализ фертильности пыльцы показал, что процент жизнеспособности ее с возрастом резко падает. Для того, чтобы установить начало оплодотворения после опыления, проводили подсчет завязавшихся семян через определенные промежутки времени после удаления рыльца пестика. Единичное завязывание семян наблюдается уже через 8 часов после нанесения пыльцы на рыльце пестика. Начало массового оплодотворения отмечается в среднем через 12 часов. Полученные результаты были подтверждены данными люминесцентного анализа роста пыльцевых трубок. При перекрестном опылении рост пыльцевых трубок отмечается уже через 2 часа после нанесения пыльцы на рыльце. Через 18-20 часов после опыления большое число пыльцевых трубок можно наблюдать в тканях столбика и завязи. При самоопылении прорастание пыльцевых трубок наступает значительно позже, прорастают только отдельные пыльцевые зерна. Большинство появившихся трубок имели изогнутую, скрученную форму со вздутиями на конце. В ткани столбика проникали только единичные трубки. |
Похожие:
 |
Федеральное медико-биологическое агентство Разработка, изложение, представление на согласование и утверждение нормативных и методических документов фмба россии |
 |
Оценка сортов и гибридов овощных культур для создания продуктов питания... Работа выполнена в гну «Всероссийский научно-исследовательский институт генетики и селекции плодовых растений им. И. В. Мичурина»... |
|
2 Обоснование противопожарных расстояний между зданиями, сооружениями... Обоснование проектных решений по наружному противопожарному водоснабжению, определение проездов и подъездов для пожарной техники... |
|
Инструкция по применению калькулятора расчета платы за технологическое... Кэнерго с заявкой на технологическое присоединение. При поступлении заявки расчет будет произведен в соответствии с Постановлением... |
|
Инструкция о мероприятиях по борьбе с аэромонозом карповых рыб общие положения Аэромоноз инфекционная болезнь карпов, сазанов и их гибридов. Более устойчивы к аэромонозу караси, лини, белые амуры и некоторые... |
|
Генеральный план Майского сельского поселения Краснозерского района... Обоснование вариантов решения задач, перечень мероприятий и обоснование предложений по территориальному планированию |
|
Генеральный план Майского сельского поселения Краснозерского района... Обоснование вариантов решения задач, перечень мероприятий и обоснование предложений по территориальному планированию |
|
Федеральное медико-биологическое агентство Стручков П. В. – д м н., зав кафедрой клинической физиологии и функциональной диагностики ипк, заведующий отделением функциональной... |
|
Российский научный центр рентгенорадиологии Яблоки, груши, персики, бананы, виноград, изюм, все виды капусты, редька, многие виды орехов и продукты из вышеперечисленного |
|
Российский научный центр рентгенорадиологии Яблоки, груши, персики, бананы, виноград, изюм, все виды капусты, редька, многие виды орехов и продукты из вышеперечисленного |
|
Учебное пособие ппи, 2008 104 с.: ил. Учебное пособие по дисциплине... Учебное пособие по дисциплине «Конструкторско-технологическое обеспечение производства эвм» предназначено для студентов Псковского... |
|
Этапы и сроки реализации Программы Программно-целевые инструменты... Ведомственная целевая программа фмба россии "Медико-биологическое и медико-санитарное обеспечение спортсменов сборных команд Российской... |
|
Инструкция по заполнению заявки участником закупки 25 >16. Обоснование... Специализированная организация: Общество с ограниченной ответственностью «Центр закупок» |
|
Основная образовательная программа высшего профессионального образования... Основная образовательная программа составлена на основе государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования... |
|
Курсовая работа Из Древней Иберии примерно 2,5 тыс лет назад она распространилась в Египет, где выращивалась как овощное и лечебное растение. В одном... |
|
Инструкция по апробации семеноводческих посевов овощных, бахчевых... Ассоциация по семеноводству овощных культур "Сортсемовощ"), А. Д. Шепетнова (Россортсемовощ), В. П. Раенко (Укрсортсемовощ), к с-х... |