Краткий отчет СО РАСХН за 2004 г.

Проект ФЦНТП Российской Федерации

 

ПРОЕКТ ФЦНТП
«Генотипы растений, сочетающие продуктивность, средообразующую функцию и устойчивость к жестким почвенно-климатическим режимам
Сибири, Урала и Крайнего Севера»

Исполнители: СибНИИРС, СибНИИСХ, ИЦиГ СО РАН, СибНИИ кормов, СибНИИЗхим, СибФТИ. Руководитель проекта — академик П.Л. Гончаров.
В 2004 г. исследования выполнялись по трем направлениям.
1. Выделить новые генотипы растений: яровой пшеницы с продуктивностью по Сибири, Уралу — 5,5–6,0 т/га, по Крайнему Северу — 2,0–2,5 т/га; озимой пшеницы для условий Сибири, Урала с продуктивностью 4,5–5,0 т/га, зимостойкостью — 80–100%; люцерны с повышенной средообразующей функцией с семенной продуктивностью 0,2–0,25 т/га.
По яровой пшенице на основе привлечения генетически разнокачественных и экологически отдаленных форм созданы новые генотипы, приспособленные для возделывания в Сибири, на Урале и на Крайнем Севере (Республика Саха (Якутия), в Тыве. В 2004 г. передан на ГСИ новый среднеспелый сорт мягкой яровой пшеницы Землячка Сибири, заявка № 40797/9610470. Сорт создан методом индивидуального отбора из гибридной комбинации Lа-964-77 (Московская 21 х Саратовская 29) х Красноярская. Вегетационный период — от всходов до созревания 78–82 дня, у стандарта Ветлужанка — 79–82 дня. По урожайности превышает стандарт на 0,47 т/га. Сорт характеризуется дружным созреванием, выровненным стеблестоем, устойчив к полеганию (4 балла), крупнозерный (масса 1000 зёрен — 31,4 г, выше стандарта на 5,3 г) устойчивый к пыльной головне, по качеству зерна относится к сильным. Рекомендован для Восточно-Сибирского региона.
Готовится для передачи на ГСИ в 2005 г. для районов Севера Республики Саха (Якутия) образец 885-Э-88 («Саха») с урожайностью 0,25–0,31 т/га (+0,7–1,0 т/га), массой 1000 зёрен, стекловидностью 66%, устойчивый к пыльной головне; для засушливых зон Республики Тыва — сортообразцы 28-h-85 и 466-Э-86, последний в отдельные годы урожайнее стандарта на 0,7 т/га, а в среднем за 4 года — на 0,3 т/га, вегетационный период — 94 дня, зерно крупное (32–30 г), выше стандарта на 6–4 г.
При создании адаптивного генотипа, обладающего высокой продуктивностью, выведен новый сорт Новосибирская 29, патент № 1772, включён в Госреестр РФ с 2003 г. Сорт среднеранний, вегетационный период — 72–78 дней. Сорт уникален по устойчивости к болезням: слабо поражается на инфекционном фоне пыльной головнёй, генетически устойчив к мучнистой росе и бурой ржавчине, отличается высоким качеством зерна. Сорт даёт высокую урожайность по паровому предшественнику и однолетним травам, отзывчив на высокие дозы минеральных удобрений, высокоустойчив к полеганию, устойчив к прорастанию на корню. Способен формировать урожай свыше 5,0 т/га. По силе муки относится к ценным. Пользуется большим спросом в производстве, в 2004 г. занимал площадь свыше 100 тыс. га.
Решен ряд теоретических и методических проблем оптимизации селекционного процесса. При создании нового селекционного материала впервые использованы новые перспективные доноры хозяйственно ценных признаков для мягкой пшеницы рода Aegilops — Ae. squarrosa L. (донор генома D) и Ae. speltoides Boiss. (вероятный 5–донор генома В) и ряд видов тетраплоидных пшениц, в том числе и таких, как полба и пшеница Тимофеева. Создан богатый генофонд селекционного материала, который станет источником новых сортов яровой пшеницы.
Физиологические исследования показали, что растения продуктивных сортов пшеницы более эффективно используют ассимиляты листьев и пластических веществ стебля, колоса в процессе формирования урожая зерна, что связано с комплексом морфофизиологических показателей продукционного процесса, наиболее четко коррелирующих с увеличением урожая зерна.
Создан богатый генофонд для экстремальных условий Сибири, Урала, Крайнего Севера.
По озимой пшенице с 2004 г. включены в Госреестр селекционных достижений РФ 2 новых сорта озимой пшеницы не менее урожайные, но высокозимостойкие (90–100%). Это сорт Омская 5 (патент № 2057), Новосибирская 32 (свидетельство № 34761).
С 2004 г. принят на государственное сортоиспытание новый сорт Новосибирская 9, заявка № 40847/9610502. Сорт создан в результате отдаленной гибридизации при межродовых скрещиваниях озимой пшеницы с пыреем сизым (Agropyrum glaucum).
С 2004 г. принят на государственное сортоиспытание новый сорт Новосибирская 9, заявка № 40847/9610502. Сорт создан в результате отдаленной гибридизации при межродовых скрещиваниях озимой пшеницы с пыреем сизым (Agropyrum glaucum).
Новый сорт мягкой озимой пшеницы Новосибирская 9 характеризуется высоким потенциалом продуктивности и крупнозерностью. Средняя урожайность за годы конкурсного испытания (2001–2003 гг.) — 3,9 т/га (+1,0 т/га), максимальная (2002 г.) — 5,4 т/га. Масса 1000 зерен — 40,3 г (+6,5 г), высокая устойчивость к полеганию — 4,6 балла (+1,5), высота растений — 74–92 см, содержание сырой клейковины — 31,3%, общая оценка качества зерна — 3,9 балла, устойчивее к бурой пятнистости и мучнистой росе на 10–20%. Рекомендуется для 10-го региона.
Для засушливых зон Западной Сибири, в частности Кулунды, а также зон Оренбуржья, для посева по пару без кулис передан на ГСИ в 2004 г. новый сорт Филатовка, средняя урожайность — 4,9 т/га ( к стандарту +0,4 т/га), зимостойкость — 95–97%, по качеству зерна относится
к ценным.
Готовится для передачи в ГСИ в 2005 г. новый сорт озимой пшеницы Омская 6. Сорт создан многократным индивидуальным отбором из гибридной популяции, полученной гибридизацией Краснодарский карлик х Одесская 16. Сорт среднеспелый, созревает на 4–5 дней раньше стандарта Кулундинка, имеет более короткую соломину 89–94 см (ниже стандарта на 13,3 см), устойчивый к полеганию (5 баллов), высокозимостоек, перезимовка в среднем составляет 91,4% с колебаниями по годам от 85,6 до 100%, что выше стандарта Кулундинка на 4%. Рекомендуется для испытания по 9-му, 10-му и 11-му регионам России.
Выделены и готовятся к передаче на ГСИ 2 образца эректоидного типа с прочной соломиной с потенциальной урожайностью 6,5–6,9 т/га; запланирована передача в 2005–2006 гг. 2 генотипов для Иркутской и Амурской зон.
Для дальнейшего изучения по полной схеме селекционного процесса выделены перспективные образцы и высеяны в поле: в коллекционном питомнике — 190 номеров,
в гибридном — 90 комбинаций, в контрольном — 190 сортообразцов, в конкурсном — 43 сорта.
В условиях инфекционного фона выделены новые источники с комплексной устойчивостью АМА–114/3, АМ–80 и Кинельская 921 х Pimpan.
По люцерне в ходе эксперимента по проекту Миннауки с 2004 г. включены в Госреестр селекционных достижений РФ, по 10-му региону (Западная Сибирь) 2 сорта: высокопродуктивный на корм и семена, стрессоустойчивый, обладающий средообразующей функцией Приобская 50 (авторское свидетельство № 34708) и сорт Флора 6 (патент № 2098).
Для передачи на ГСИ в 2005 г. будут подготовлены 2 новых сорта. Сортообразец СП-2-99/00-7 сочетает высокую урожайность зелёной массы с высокой репродукционной способностью и превышает стандарт по урожаю семян на 33,3–123,2 %. Это стало возможным благодаря новым подходам в селекции перекрёстноопыляющихся растений люцерны. Сортообразец ГК-540/1 в производственном испытании
в ОПХ «Элитное» при высоком урожае биомассы 25 т/га
в 2003 г. на площади 14 га дал по 2,0 ц/га семян. Биологический урожай семян на этом участке составил 2,5 ц/га.
Создан обновленный генофонд люцерны для дальнейшей селекционной проработки. Он отличается засухоустойчивостью (по данным Казахстанского НИИЗиС) и зимостойкостью (по данным Якутского НИИСХ, зона Крайнего Севера). В 2003 г. издана книга Гончарова П.Л. «Методика селекции кормовых трав в Сибири» (Новосибирск, 2003. — 396 с.)
Высокая эффективность использования метода сомаклональной изменчивости как способа создания ценного селекционного материала говорит о необходимости продолжения работы по изучению и отбору растений-регенерантов, высаженных в поле в отчетном году.
Таким образом, задачи, поставленные в проекте по данному этапу, решены с достаточной полнотой.
В дальнейшем было бы целесообразно усовершенствовать селекционный процесс в жестких природно-климатических условиях территории, особенно Крайнего Севера, получить более адаптированные формы растений и создать генофонд, обладающий иммунитетом.
2. Разработать ресурсоэкономичную технологию выращивания яровой пшеницы в жестких почвенно-климатических условиях Сибири, обеспечивающую повышение урожайности до 5,5 т/га, с высоким содержанием клейковины (30–32%).
Результаты исследований показывают, что интенсификация возделывания яровой пшеницы за счет применения современных средств управления продукционным процессом растений повышает экономичность использования техногенных ресурсов. Наиболее ресурсоэкономичной
является малоинтенсивная технология возделывания яровой пшеницы, при которой применение средств интенсификации соответствует среднему уровню. Эта технология обеспечивает получение наибольшей прибыли на единицу прямых затрат — 2,8 р./р. против 1,4 и 2,2 р./р. соответственно в экстенсивной и интенсивной технологиях. В расчете на среднемноголетние условия вегетационного периода ресурсоэкономичная технология обеспечивает
прибыль около 5909 р./га (что примерно в 2 раза больше, чем при экстенсивной технологии возделывания пшеницы) при себестоимости 1 т зерна 1046 р. и энергетическом коэффициенте 2,4.
Апробация разработанной технологической карты выращивания яровой пшеницы в условиях 2004 г. показала, что несмотря на крайнюю засушливость первой половины вегетационного периода получен сравнительно высокий урожай зерна — 24,9 ц/га. Показатели прибыли (7450 р./га), себестоимости зерна (1006 р./т) и энергетической эффективности (коэффициент 2,34) соответствуют показателям ресурсоэкономичной технологии выращивания яровой пшеницы.
3. Разработать биофизические методы оценки устойчивости сортов пшеницы к болезням на ранних стадиях роста.
В результате проведения НИР были выделены генетически однородные формы возбудителя обыкновенной корневой гнили злаков и проведена оценка новых генотипов мягкой яровой пшеницы фитопатологическими методами в лабораторных и вегетационных опытах. Выделены контрастные по устойчивости к данному заболеванию сорта пшеницы.
Экспериментально показана связь показателей проницаемости клеточных мембран корней и листьев сортов мягкой яровой пшеницы с их устойчивостью к возбудителю обыкновенной корневой гнили злаков.
На основе установленных закономерностей разработан биофизический инструментальный метод оценки устойчивости сортов пшеницы к патогену по относительному изменению показателей проницаемости клеточных мембран. Совпадение оценок фитопатологическими и биофизическим методом составляло 80–95%.
Разработанный инструментальный метод обеспечивает высокую точность, экспрессность и объективность проводимых оценок и может быть рекомендован для применения наряду с традиционными фитопатологическими методами в научно-исследовательских учреждениях сельскохозяйственного профиля и селекционных центрах.