Реферат Курсовая Конспект
СПЕЦІАЛЬНА СЕЛЕКЦІЯ ПОЛЬОВИХ КУЛЬТУР - раздел Культура, Спеціальна Селекція Польових Куль...
|
ЖИТО
Жито – друга після пшениці хлібна культура в Україні. Житній хліб висококалорійний і має відмінні смакові якості. Зерно жита містить повноцінні, багаті на незамінні амінокислоти (особливо на лізин) білки і вітаміни А, С, Е і групи В. Воно використовується на кормові цілі для худоби як високолізинова добавка до комбікормів.
В Поліссі і Лісостепу України, жито перевищує озиму пшеницю по зимостійкості і стійкості до несприятливих погодних умов. За даними Державного сортовипробування в північних областях урожайність жита порівняно з пшеницею вище на 50 – 60%.
Завдяки своїм біологічним особливостям жито здатне рости на різноманітних за родючістю грунтах і перевищує по врожайності інші зернові культури при вирощуванні на малопродуктивних піщаних грунтах. В Україні вирощують виключно озиме жито.
Селекціонери досягнули істотних успіхів у створенні високоврожайних сортів диплоїдного і тетраплоїдного жита. Але рівень досягнутих успіхів у селекційній роботі ще не повністю відповідає вимогам сільськогосподарського виробництва. Необхідні зимостійкі сорти, які мають високий потенціал урожайності, позитивно реагують на підвищені дози добрив, стійкі до вилягання, шкодочинних хвороб і шкідників, з високими технологічними особливостями зерна.
Для створення якісно нових сортів в Україні селекціонери мають багатий вихідний матеріал з світової колекції Центру генетичних ресурсів України (м. Харків, Московський проспект, 142) і Всеросійського Інституту Рослинництва (м. Санкт-Петербург, Центр, Герцена, 44, ВІР). Колекція поповнюється новітнім сортиментом селекційних сортів з різних країн, місцевими сортами з різних агрокліматичних зон, зразками смітньо-польового жита і дикорослих видів. Світова колекція включає всю багатоманітність ботанічних видів, різновидностей і форм, а також генетичний фонд сортозразків, які необхідні для вирішення проблем селекції.
До колекції включені перші донори домінанантної короткостеблості, а також імунітету до борошнистої роси і бурої іржі, створені шляхом інтрогресії генів імунітету від диких видів у культурне короткостебле жито. Велика робоча генетична колекція ліній жита створена в лабораторії селекції жита Інституту рослинництва (м. Харків, Московський проспект, 142), на Носівській селекційній дослідній станції (Чернігівська обл., Носівський р-н., с. Дослідне): зокрема - три донора домінантної короткостеблості (Гном 1, Гном 2, Гном 3), донорів крупності зерна (ВПК, ВПК Hl), донорів імунітету до борошнистої роси (Імунер 76, Імунер 76/97), бурої і стеблової іржі (Кобра), рецесивних донорів еректофільності, безлігульності і безвосковидності листаі ін.
В зерні жита і пшениці міститься майже однакова кількість поживних речовин. Однак за харчовою і фізіологічною цінністю зерно жита і житній хліб мають багато переваг порівняно з зерном пшениці і хлібом з нього.
За багаторічними даними біохімічної лабораторії ВІР і літературними джерелами, середня кількість білку в зерні жита коливається в межах 8,0 – 18,7%, крохмалю – 51,8 – 69,0 і олії – 1,6 – 2,6%, а в зерні пшениці відповідно 8,9 – 22,7, 66,8 – 69,3 і 1,9 – 3,2%. Але жито перевищує пшеницю за вмістом у білку багатьох амінокислот: лізину на 39%, аргініну на 44, валіну на 11, треоніну на 17%, поступаючись за кількістю гістидину, триозіну, триптофану.
В зв’язку з підвищеним вмістом лімітуючої амінокислоти – лізину – біологічна цінність білку жита вища, ніж пшениці. Порівняно з поживністю білків материнського молока поживність білків зерна жита становить 83%, а пшениці - лише 41%.
Зерно жита містить багато біологічно активних речовин. За вмістом вітамінів В2 і Е воно істотно перевищує зерно пшениці.
Велика цінність озимого жита як кормової рослини, що дає ранній високоякісний зелений корм. Зелена маса жита успішно використовується для приготування сінної муки і раннього силосу. За коромовою цінністю жито не поступається кращим однорічним і багаторічним злаковим травам.
Велике значення жита визначається його здатністю утворювати високі врожаї при менш сприятливих для інших зернових культур грунтово-кліматичними умовах. Жито висівають майже в усіх агрокліматичних зонах. На півночі європейської частини посіви жита досягають 690, а в Сибіру – 640 п.ш., в гірських умовах Закавказзя і Середньої Азії зустрічаються на висоті 2 – 3 тис. м і більше над рівнем моря. Географічне розміщення районів вирощування жита визначається його біологічними особливостями – витривалістю до несприятливих умов середовища. Цінні особливості жита, що дали змогу просунути її вирощування далеко на північ і високо в гори, - здатність проростати при мінімальній (0 – 20С) температурі, витримувати сильні (до -320С) морози зимою, утворювати повноцінне зерно при понижених температурах.
Найбільші площі посіву озимого жита в Чернігівській (100 – 150 тис. га), Житомирській (80 – 120 тис. га) і Київській (до 100 тис. га). Значні площі жита висівають в Західних, а також у Сумській і Харківській областях. Всього в Україні площі зайняті під житом коливаються по роках від 700 до 900 тис. га. Середня врожайність озимого жита в Україні становить всього1,7 т/га.
Передовий виробничий досвід і результати науково-дослідних установ показують, що озиме жито потенційно високоврожайна культура. За даними сортодільниць, у порівняльних умовах на однаковому агрофоні середня врожайність озимого жита вище врожайності озимої пшениці. На Васильківській сортодільниці Київської області у 1998 р. одержана врожайність озимого жита Боротьба 9,28 т/га, а на Приєкульській сортодільниці в Литві в 1991 р – 9,90 т/га. Рекордний урожай зерна озимого жита, який відомий автору, це 11,8 т/га в інституті рослинництва м. Кромержіж, Чехія.
Наведені приклади свідчать про величезні можливості підвищення врожайності жита. У передових господарствах з високою культурою землеробства врожайність жита в 2 – 4 рази перевищує середню по країні. Головною причиною низької врожайності озимого жита в виробничих умовах є порушення технології вирощування і недооцінка можливостей сучасних сортів.
Потреби населення України в житньому хлібі задовольняються всього лише на 6,20%. У теперішній час на одного жителя України припадає лише 22 кг зерна або близько 18 кг печеного хліба на рік. Згідно даних інституту харчування, в раціоні людини житній хліб повинен становити більше 50% від загальної потреби в цьому продукті. Нинішня структура посівних площ і валового виробництва зерна жита в державі викликає серйозну стурбованість, оскільки землеробство втрачає непримхливу, стабільну і цінну зернову культуру. Зерно жита не може бути замінене пшеничним. Житній хліб сприяє виведенню з організму солей важких металів, запобігає розвитку карієсу зубів. Виняткова цінність житнього хліба і незамінність комплексу його якостей обумовлюють високий споживчий інтерес. Для задоволення існуючих і перспективних потреб України, з урахуванням чисельності населення в потребах житнього хліба, на військово-продовольчі цілі на створення перехідного насіневого фонду, виробництво зерна необхідно довести до 8,1 млн. т. на рік. Це можливо за рахунок раціонального розміщення посівних площ під озимим житом і головне, підвищення його врожайності. Глибока системна криза, в якій знаходиться Україна, вимагає значного підвищення уваги до виробництва зерна озимого жита, як культури невибагливої до грунтів і умов середовища. Сучасні сорти озимого жита української селекції відповідають теперішнім умовам аграрного виробництва. Вони мають високий і стабільний урожай зерна, стійкі до вилягання і хвороб, зимостійкі, потребують мінімум витрат не відтворюваної викопної енергії.
В Україні селекцією жита займаються всього п’ять малочисельних груп науковців, зокрема в Інституті рослинництва (м. Харків), Інституті землеробства (с.м.т. Чабани, Київська обл.), Інституті сільського господарства (с. Грозіно, Житомирська обл.), на Носівській селекційній дослідній станції (с. Дослідне, Чернігівської обл.), і на Верхняцькій селекційній дослідній станції (с. Верхняка, Черкаської обл.).
Найбільше зерна жита виробляє Російська Федерація, Німеччина, Польща, Білорусь, Китай, Швеція, Франція, Туреччина, Голландія, США. В країнах Південної Америки і Австралії жито вирощують на незначних площах і часто його навіть не враховують статистикою. В останні роки інтерес до жита проявляють промислово розвинені країни з складною екологічною ситуацією.
Вихідний матеріал для селекції на низький
ЯЧМІНЬ
Ячмінь – важлива зернофуражна культура. Значна кількість зерна ячменю використовується також для виробництва крупи і пива.
Ячмінь займає четверте місце в світі за посівними площами (близько 90 млн. га) і за кількістю виробництва зерна. Багато зерна ячменю вирощують у Російській Федерації, Україні, Білорусі, Прибалтійських країнах, Казахстані. Значні посіви цієї культури містяться в європейських країнах – Німечині, Франції, Англії, Австрії, Чеській Республіці, Швеції, Данії, Нідерландах, Польщі, Фінляндії, а також у Північній Америці, Китаї. Ячмінь розповсюджений в різноманітних кліматичних зонах (крім екваторіальної) аж до 700 п. ш. В горах вирощується вище інших зернових культур.
В Україні вирощують переважно ярий ячмінь. Озимі і зимуючі сорти вирощують головним чином на півдні України, в Криму.
ОВЕС
Овес – культура різноманітного використання, важливе джерело рослинного білка, олії і крохмалю. В зерні плівчастого вівса міститься 8 – 10% клітковини, 40 – 60% крохмалю, 10 – 15% білка, 4 – 6% жиру. Білок вівса включає всі незамінні для людини і тварин амінокислоти, особливо лізин, аргінін і триптофан. В зерні цієї культури в наявності велика кількість органічних сполук заліза, кальцію, фосфору, вітамінів групи В. З мікроелементів у ньому достатньо багато магранцю, міді, молібдену і кобальта, але мало цинку і бору.
З зерна вівса виготовляють крупу, муку і толокно, які характеризуються високою поживністю, легким засвоюванням і високою калорійністю, що дає змогу використовувати їх у дієтичному і дитячому харчуванні. Зерно вівса – незамінний концентрований корм для коней, особливо молодняка різних тварин і птахів. Він входить до складу всіх видів комбікормів. Овес використовують на зелений корм, для виготовлення трав’яної муки, гранул, силоса, сіна і випасу тварин. Вівсяна солома – гарний грубий корм.
У світовому землеробстві посіви вівса займають біля 30 млн. га, і вирощується він майже повсюдно. Найбільші площі посіву овес займає в Російській Федерації, де він розповсюджений в лісовій і лісостеповій зонах, у північних і північно-західних районах. У Західному і Східному Сибіру, Волго-В’ятському районі овес – провідна зернова культура, В Середній Азії і Закавказькому регіоні є посіви зимуючих сортів вівса.
Схема створення стерільного аналога лінії А
1-й рік - джерело ЦЧС (МС) х А
2-й рік - (МС х А) х А
3-й рік - (МС х А2) х А
4-й рік - (МС х А3) х А
5-й рік - (МС х А4) х А
6-й рік - (МС х А5) х А
Одержаний стерільний аналог лінії А розмножують на ізольованій ділянці шляхом посіву чергуючимися рядками з фертильною лінією А.
В зв’язку з тим, що в переважній більшості ліній кукурудзи є рецесивні алелі генів відновлювачів, створення стерільних аналогів не викликає великих утруднень.
Селекція ліній аналогів – відновлювачів фертильності більш складна, Це пояснюється тим, що серед селекційних ліній лише невелика чатка (5 – 10%) мають здатність відновлювати фертильність. Крім того, при схрещуванні відновлювача фертильності з декількома стерільними формами, що мають один тип ЦЧС, гібридні нащадки можуть виявляти різну ступінь відновлення фертильності.
При створенні аналогів відновлювачів використовують широко відомі цінні лінії і проводять пошук нових серед створюваних різними методами ліній.
Існує декілька схем створення ліній – аналогів відновлювачів. В залежності від типу гібрида, типа стерільності і наявності ліній, різних за ознакою фертильність- стерільність, використовується та чи інша схема роботи.
Схема створення аналога відновлювача лінії А
Схема створення аналога відновлювача лінії А
СОРГО
Cорго займає в світовому землеробстві 70 – 75 млн. га і знаходиться за посівними площами на п’ятому місці після пшениці, рису, кукурудзи і ячменю. Посіви його зосереджені головним чином в Азії (49 – 50%) і Африці (32 – 33%), в Америці вони становлять 15%, а в Австралії і Європі – всього 2 – 3%.
У відповідності до напрямку використання розрізнюють зернове, кормове, або цукрове, віничне і трав’янисте сорго. Найбільш широко розповсюджене зернове сорго (біля 60 млн. га), яке використовується для кормових цілей, а в країнах Азії і Африки – як продовольча культура. Решта господарських груп сорго вирощують головним чином в Австралії, на півдні Африки, в Аргентині, США, деяких європейських країнах.
В Україні сорго вирощують в зонах недостатнього зволоження на півдні і сході.
Сорго – культура універсального використання і дає основні види кормів: зерно, силос, зелену масу, сіно, сінаж і монокорм, з нього виготовляють також гранули і брикети. Зерно є гарним концентрованим кормом для всіх видів тварин і птиці, оскільки містить 12 – 13% протеїну, 70 – 75% крохмалю і 3.55 олії, 1 кг зерна еквівалентний 1,3 корм. од., а 1 кг силосу – 0,24 корм од.
Суданська трава (суданка) – цінна кормова культура, за продуктивністю і якістю зеленої маси перевищує багато однорічних злакових трав.
SMsMs х Nmsms
F1SMsms
Схема інтеркроса на основі ЦЧС
Smsms х Nmsms
F1Smsms х Nmsms
FnSmsms х NMsMs
Fn+1SMsms (cамозапилення)
1SMsMs + 2Msms + 1msms
Добір видатних Добір на основі Бракування
форм випробування
нащадків
В залежності від напрямку селекції застосовують різні варіанти цієї схеми.
При створенні стерільних ліній в розсаднику інтеркроса щорічно висівають стерильних нащадків і популяцію, яка зформована з закріплювачів стерільності. На 5 – 6-й рік добирають фенотипічно близькі стерільні і фертильні форми – закріплювачі стерильності, які випробовують на комбінаційну здатність. При цьому можна проводити збагачуючі схрещування стерільної лінії і її нащадків з різними сортами і лініями, які сполучають бажані господарсько цінні ознаки із здатністю закріплювати стерільність.
Для створення відновлювачів фертильності на заключному етапі схрещувань за батьківський компонент використовують один або декілька сортозразків, які мають відновлювану здатність. Після самозапилення проводять добори потрібних форм на фоні збагаченого формоутворюючого процесу.
Спосіб інтеркроса на основі ЦЧС дає змогу застосовувати його не лише для створення батьківських форм гетерозисних гібридів, але і з метою одержання синтетичних сортів, Таким чином, створений сорт зернового спрямування Горизонт.
Для використання ефекта гетерозиса створюють гібриди різних типів. У гібридів зернового сорго гетерозис по врожаю зерна обумовлений збільшенням озерненості волоті порівняно з батьківськими формами. Гібрид зернового сорго Степовий 5 одержаний схрещуванням лінії Низькоросле 81 х Хігері раннє 85 (зернове негритянське).
Гібриди силосного сорго створюють на основі стерільних ліній як зернового , так і цукрового сорго. Наприклад, гібрид Кормовий 5 одержаний при схрещуванні лінії зернового сорго Низькоросле 81 С з сортом Силосне 3, а гібриди Маничський 14 лінії цукрового сорго Кормове 176 С з сортом Сарваші. В окремих випадках при створенні силосних гібридів використовують віничне сорго. Так одержаний гібрид Саратовський силосний (лінія силосного сорго Саратовське розвісисте С х віничне сорго Саратовське місцеве.
Слід відмітити, що середньостиглі гібриди проявляють гетерозис по врожаю зерна і при врожайності зеленої маси до 40 т/га, вміст цукрів у соку до 17 – 18% силосуються в фазі молочно-воскової стиглості зерна, що забезпечує високу якість кормів. У гібридів пізньостиглої групи гетерозис проявляється по врожаю зеленої і сухої маси, тому найбільш доцільно використовувати їх на зелений корм.
Високий рівнень гетерозиса по врожаю зеленої маси і сіна проявляють сорго-суданкові гібриди (мал 11). Ці гібриди створюються на основі стерильних ліній сорго зернового і цукрового, які запилюються пилком суданської трави. За приклад можна навести алглритм сорго-суданкових гібридів Ростовський 54 (лінія зернового сорго Низькоросле 81 С х суданська трава Зерноградська 497) і Ростовський 3 (лінія цукрового сорго Кормове 176 С х суданська трава Низькоросла 493).
По урожаю зеленої мами сорго-суданкові гібриди перевищують сорти суданської трави, однак гібриди характеризуються грубостебельністю, слабким відростанням після покосів і пізньостиглістю. Тому розвивається напрямок по створенню гібридів суданської трави, які відрізняються тонким стеблом, високою облисвленністю, отавністю і що не поступаються по врожайності сорго-суданковим гібридам і сортам суданської трави.
Створені стерильні лінії суданської трави. Труднощі і цьому напрямку пов’язані з тим, що переважна більшість зразків суданської трави – відновлювачі або напіввідновлювачі фертильності пилку, тому необхідно створювати лінії – закріплювачі стерільності.
На основі стерільних ліній суданської трави одержані суданко-соргові гібриди, які пердставляють інтерес для використання на зелений корм і сінаж.
Опрацьований метод створення високоврожайних середньостиглих і пізньостиглих батьківських форм, які здатні давати стійкі врожаї насіння. З використанням цього методу одержані сорго-суданкові гібриди Саркін і Сарброд, материнськими лініями яких використані відповідно Ранньостигле 3 С і Саратовське 3 С (цукрове сорго), а батьківськими – сорти суданської трави Кінельська 30 і Бродська 2.
Поряд з створенням гетерозисних гібридів проводиться селекція високоврожайних сортів і синтетичних популяцій сорго і суданської трави.
Для створення вихідного матеріалу в селекції сорго використовується індукований мутагенез. Для одержання мутації застосовують як радиаційне опромінення (гамма-випромінювання), так і хімічні мутагени.
З використванням мутагенеза створені цінні форми для селекції: низькорослі, крупнозерні, скоростиглі з рихлою волоттю, високопродуктивні з підвищеним вмістом білка, багатоплідні, а також з стерільністю. З застосуваням обробітку насіння водним розчином диметилсульфата (ДМС) концентрацією 0,016% створений вихідний матеріал з якого зформовано високоврожайний сорт суданської трави Донецька 5.
Перспективний напрямок у селекції сорго – використання поліплоїдії, що забезпечить одержання форм з більш потужною вегетативною масою і покращеними біохімічними показниками. Створення аутотетраплоїдів дасть змогу розпочати роботи по віддаленій гібридизації сорго з дикими видами і представниками інших родів сімейства м’ятликові. Є перші результати по використанню віддаленої гібридизації: одержаний сорго-гумаєвий гібрид, який цікавий для селекції, а також відомий факт створення гібрида між рисом і сорго.
Розвиваються роботи по застосуванню в селекції сорго методів біотехнології і клітинної селекції, які можуть бути використані при створенні форм, що стійкі до засолення, посухи, хвороб і т.д.
В селекції сорго проводять оцінки селекційного матеріалу за різноманітними показниками. В польових умовах вивчають тривалість вегетаційного періоду і окремих його фаз шляхом фенологічних спостережень.
Важливою особливістю є темп росту сходів протягом перших 30 днів вегетації, який непрямо може свідчити про холодостійкість зразків. Визначають цей показник окомірно або шляхом вимірювання декількох рослин на ділянці від кореневої шийки до верхівки останнього листа на 30-й день після появи сходів.
Вміст цианістих сполук у свіжих рослинах можна встановити з використанням розчину І2 у КІ. Для цього зрізують рослину на висоті 10 – 12 см від поверхні грунту і наносять на зріз розчин. Якщо зріз набуває суцільного синьо-чорного забарвлення, то вміст НСN біля 0,1%, що становить загрозу для тварин. При забарвленні окремих ділянок навколо судинно-волоконних пучків або відсутності його рівень вмісту HCN низький.
Оцінку на стійкість до пилової сажки проводять на інфекційному фоні шляхом підрахунку хворих рослин і визначення їх відсотка до загальної кількості на ділянці.
В лабораторних умовах оцінюють стійкість сорго до понижених температур: їх пророщують в камерах штучного клімату при температурі мінус 6 – 80С.
Стійкість до засолення грунту визначають шляхом пророщування насіння в 2%-му розчині NaCl. Вважається, що стійкість дуже низька, якщо проросло менше 20% насінин, низька -21 – 40, середня – 41 – 60, висока – 61 – 80, дуже висока – більше 80%.
Оцінка урожайності сортів і гібридів на зерно, силос і зелену масу проводять згідно методики польового досліду.
Селекцію сорго в Україні проводять Інститут кукурудзи (м. Дніпропетровськ), Селекційно-генетичний інститут (м. Одеса) і в невеликих масштабах інші установи.
В Реєстр внесено ?? сортів зернового, силосного і віничного сорго, суданської трави і сорго-суданкових гібридів.
Широкого поширення в виробництві набули середньостиглі сорти суданської трави Одеська 25, Миронівська 10, Широколисна 2, з середньоранніх – Бродська 2, середньостигла Миронівська 36. З сорго-суданкових гібридів великий інтерес набули ранньостиглий Сочностебельний 3, середньоранній Саркін, середньостиглий Ростовський 54 і Сарброд.
Питання для самоконтролю
1. На які групи в залежності від господарського використання поділяється сорго?
2. Які біологічні особливості сорго визначають його значення для сільськогосподарського виробництва?
3. В чому сутність метода інтеркроса на основі ЦЧС?
4. Як одержують стерильні рослини сорго?
5. Чим відрізняються за структурою гібриди зернового і силосного використання, а також сорго-суданкові гібриди від суданкових?
6. Які перспективи використання біотехнологічних методів у селекції сорго?
ГРЕЧКА
Гречка – цінна круп’яна і медоносна культура. На відміну від рису і проса її вирощують у більш північних районах. Однак вона успішно росте і в південних регіонах. В цьому одна з важливих переваг гречки.
Гречана крупа містить 10 – 18% білка, значно більше ніж цей показник у рисової крупи, а також пшеничного і житнього хліба. Завдяки тому, що переважна більшість гречаної крупи відноситься до легкорозчинних, що обумовлює їх гарну засвоюваність шлунком людини. Збалансованість за амінокислотним складом, високий вміст незамінних амінокислот, у тому числі лізину і триптофану, яких бракує в інших крупах і хлібі, становить відмінну особливість крупи з гречки. До числа лімітуючих амінокислот у ній можна віднести лейцин, підвищеним вмістом якої відрізняється пшенична крупа. В цілому за своєю біологічною цінністю білки гречаної крупи наближені до білків сухого молока і яєць.
Крім білка, в гречаній крупі є біля 70 – 85% вуглеводів (в основному крохмалю) і 2,5 – 4% олії, які характеризуються високим вмістом лінолевої і ліноленової кислот і тривалою стійкістю до окислення при зберіганні, що обумовлює непрогіркання зерна гречки.
Гречана крупа містить багатий вітамінний комплекс (вітаміни В1, В2, В6, В9, Е, РР, Р), цінні елементи (залізо, мідь, марганець, кальцій), а також органічні кислоти (лимонна, яблучна і ін.).
Гречка чудовий медонос: 1 га її посіву забезпечує одержання 70 – 100 кг меду, що підвищує економічну цінність даної культури. В умовах високої агротехніки збір меду досягає 250 кг з 1 га.
В Україні висівають ?? га гречки. Вирощують її в Російській Федерації, Польщі, Німеччині, на Балканах, Угорщині, Чехії, Словаччині, Італії, Франції, США, Канаді, Китаї, Японії, Індії, Австралії і інших країнах.
В Україні посіви гречки розміщені в основному в Чернігівській, Сумській, Полтавській, Київській, Хмельницькій і Житомирській областях. Гречка вирощується в межах 50 і 600 північної широти, е в період цвітіння –плодоутворення випадає протягом місяця 50 – 70 мм опадів, а середньодобова температура повітря становить 17 – 180С.
ПРОСО
Просо – цінна круп’яна культура, що вирощується переважно для виготовлення пшона. Пшоняна каша має високі смакові переваги і поживні якості. В пшоні міститься 12 – 13% білка, 81% крохмалю, 3,5 – 4% олії, 0,15% цукру, мінеральні солі, мікроелементи, цинк, йод і хлор. Кількість вітамінівВ1 (тіміна) і В2 (рибофлавіна) в зерні проса вдвічі більше порівняно з іншими хлібними злаками.
З зерна проса одержують спирт і крохмаль. Просо ціниться і як кормова культура: зерно його широко використовується в свинарстві і птахівництві, при цьому в курей підвищується яйцекладка і покращується міцність яєшної шкарлупи. Просяна солома прирівнюється до лучного сіна середньої якості: 1 кг еквівалентний 0,41 кормовим одиницям. Зелена маса може бути чудовим компонентом зеленого конвейера, а також використовується для виготовлення вітамінно-трав’яної муки, гранул і брикетів. В Україні вирощується повсюдно. Найбільші площі просо займає в Російській Федерації, Казахстані в Китаї, головним чином у північних районах, і Південно-Східній Монголії. Значно менше культура поширена в Японії, Індії, Афганістані, Ірані і Туреччині..
В невеликих об’ємах просо вирощується в Польщі, Румунії, Сербії, Угорщині і Болгарії.
ГОРОХ
Горох – основна зернова бобова культура в Україні. Широке розповсюдження гороху обумовлене високим вмістом білка в зерні (в середньому 20 – 27%), збалансованістю його амінокислотного складу, гарними смаковими якостями і засвоюванністю, досить високим потенціалом урожайності майже в усіх зонах вирощування.
Горох має багатоцільове використання. Перш за все це високобілкова продоворльча культура. За останні роки сильно збільшилося його кормове значення в вигляді зернофуража, зеленого корму, силосу, сіна, сінажу. Введення гороху в раціон тварин істотно скорочує використання кормів на виробництво одиниці тваринницької продукцї і знижує її собівартість.
Горох як азотфіксуюча рослина має велике агротехічне значення. Це кращий попередник майже для всіх культур. В деяких районах використовується як зелене добриво. У південних районах його можна вирощувати як проміжну культуру, що дає змогу одержувати два-три врожаї за рік з однієї і тої ж площі.
З усіх зернових бобових культур горох в Україні займає перше місце за посівними площами. За кордоном на великих площах ця культура вирощується в Російській Федерації, Китаї, Індії, з європйських країн – у Нідерландах, Німеччині, Польщі і ін.
Досягнення селекції
Створенням сортів сочевиці в Україні займаються Інститут кукурудзи і Білоцерківська селекційно-дослідна станція. В Інституті кукурудзи створені і внесені в Реєстр сортів рослин України сорти тарілочної сочевиці Дніпровська 3, Нова луна, на Красноградській дослідній станції створено сорт Красноградська 250.
Питання для самоконтрою
ЛЮПИН
Люпин – цінна бобова культура. Вирощування деяких його видів було започатковано ще в глибоку прадавдину. Однак до початку ХХ ст. використання люпину через наявність алкалоїдних сполук у вегетативних органах і насінні обмежувалося вирощуванням його на зелене добриво (сидерат). Виявлення практично безалкалоїдних форм наприкінці 20-х – початку 30-х рр. минулого століття дало змогу віднести його до важливих коромових культур.
Зерно і зелена маса люпину містять велику кількість білка, який відрізняється гарною засвоюванністю і повноцінністю за амінокислотним складом. Використовують люпин на зелений корм, для одержання трав’яної муки і сінажу. Його можна вирощувати і як поукісну або пожнивну культуру. Будучи гарним азотфіксатором, люпин має також велике агротехнічне значення.
В Україні люпин вирощується в зоні Полісся. Як кормова культура люпин розповсюджений в Центральних районах Російської Федерації, Білорусі, країнах Прибалтики, в Польщі Угорщині, Чехії, Німеччині, Данії, Великій Британії, Швеції, Австралії, Новій Зеландії і в деяких країнах Південної і Північної Америки.
Каріологічна система роду Lupinus
СОЯ
Соя – одна з найбільш стародавніх сільськогосподарських культур світу. Цінність цієї культури полягає в тому, що в зерні міститься 35 – 52% білку і 17 – 27% жиру, вітаміни А, В, С, D, E, низка ферментів. Білок сої представлений легкорозчинними фракціями (до 94%), у ньому велика кількість незамінних амінокислот, лізину в 9 разів більше, ніж у білку пшеничної муки, і в 2 -3 рази більше, ніж у зерні гороху, нута, кормових бобів. Крім того, білок сої – гліцитин – має особливість звурджуватися (утворювати сиркоподібну масу).
З зерна сої виробляють білкові продукти трьох видів, концентрати, які містять 70% білку, ізоляти (до 90% білку) і структуровані продукти – аналоги виробів з м’яса. Вони набагато дешевші натуральних, але не поступаються їм за поживністю і перетравністю. Вважають, що в ХХІ ст. 20% м’ясної продукції в світі буде замінено продуктами з сої. Соя справедливо вважається олійною культурою. Соєва олія, якої виробляється більше 9 млн. т, має гарні смакові і кулінарні особливості. Вона складається з фізіологічно активних полінасичених жирних кислот, незамінних для тваринного організму.
Соя вирощується в 62 країнах світу. Площі посіву її неухильно зростають і перевищу.ть 60 млн. га, а виробництво зерна збільшилося більше ніж у 4 рази і превищує 100 млн. т. Жодна інша сільськогосподарська культура не знає такого стрімкого розповсюдження. В Україні, Молдові, Північному Кавказі, Російській Федерації, країнах Середньої Азії, Туреччині вирощують понад 200 тис. га, і площі посіву тут можуть бути доведені до 2 – 3 млн га. Успіхи селекції дали змогу вирощувати цю культуру навіть у північних районах України.
Досягнення селекції
Селекція бобів розпочата в Україні в довоєнний час. В реєстрі сортів рослин України занесено 11 сортів (розширити )
Питання для самоконтролю
1. Яка головна ознака покладена в основу поділу бобів на різновидності?
2. Скільки хромосом в диплоїдному наборі коромових бобів?
3. Які основні напрямки селекції коромових бобів?
4.Які методи створення вихідного матеріалу застосовують в селекції коромових бобів?
РИЦИНА
Рицина відноситься до сімейства молочайні – Euphorbiaceae Juss., роду Ricinus L., у якому виділяють один поліморфний вид R. сommunis L. – рицина звичайна (2n = 20). Г.М. Попова і В.А. Мошкін розділяють вид на шість підвидів і 25 різновидностей. Підвиди виділені на основі мінливості репродуктивних органів: форми і величини зерен, коробочок і суцвіть. До ознак різновидностей відносяться забарвлення стебла, коробочок, наявність воскового наліту.
Підвид звичайний. (subsp. communis G. Pop et Moshk., раніше називався кров’яно-червоний - subsp. sanguineus G. Pop). Рослини високорослі і середньої висоти, гілчасті і з однією гроною, з забарвленим стеблом, частіше без воскового наліту. Суцвіття – волоть, довжиною 15 – 20 см, пухке або середньої щільності (мал. 29). Коробочки крупні, видовжено-конічні, з шовом на стулках, не розлущуються. Насіння крупне яйцеподібне, червоне або коричневе, довжиною 1,3 – 2 см, з крупною карункулою. Листки довжиною 10 – 15 см, з 7 – 9 лопатями, Підвид продуктивний, теплолюбивий, посухостійкий. Багато форм схильні до пізньостиглості. Розповсюджений у Південно-Західній Азії, Африці, узбережжі Середземного моря, Південній Європі. Завезений в Америку і Австралію. Походить з районів Південно-Західної Азії. Має п’ять різновидностей6 звичайна (var. communis, сорт Донецька 39/44); рожева (var. roseus G. Pop et V. Moshk.); дрібнонасінева (var. microspermus V. Moshk., сорт Червона); зелена (var. viridis G. et V. Moshk.); коротковузлова (var. brevinodis V. Moshk.).
Підвид персидський (subsp. persicus G. Pop). Рослини високорослі (до 2 м) і середньої висоти, слабогілчасті або одногронові. Грона довгі, щільні (див. мал. 29); плодоніжки короткі. Коробочки дрібні (1,2 – 2 см), кулеподібні, без шва на стулках, розтріскуються (у нових сортів з шовом і не розтріскуються). Насінини дрібні, опуклі (0,8 – 1,4 см), сірі або коричньнювато-сірі, без карункули. Листки довжиною 15 – 25 см, зморшкуваті, сильно розчленовані. Підвид характеризується високою продуктивністю, меншою вимогливістю до тепла, стійкістю до повітряної посухи. Більшість сортів в Україні відносяться до цього підвиду. Розповсюджений в Передній і Центральній Азії, Африці, Америці, Австралії. Зформувався в помірному кліматі Передньої Азії. Має чотири різновидності: персидська (var. persicus) –стебло сизе, з восковим налітом, коробочки дрібні, без шову, розтріскуються (сорт Круглик 5); зеленостебла (var. virens G. Pop.) – стебло без воскового наліту, коробочка без шову, розтріскуються; нерозтріскувані (var. indehiscens V. Moshk.) – гібридного походження (сорти ВНИИМК165 покращена, Степова , Донська рання); фіолетовостебла (var. violaceocaulis V. Moshk.) – стебло фіолетове з восковим налітом, не розтьріскується (сорт Донська крупноволотева).
Підвид китайський (subsp. sinensis G. Pop et V. Moshk.). Переважають рослини низькорослі і середньої висоти (0,5 – 1,5 м), гілчасті, з дрібними листками. Волоті пухкі. Коробочки крупні, кулеподібні, з шовом, не розтріскуються; плодоніжки довгі (до 5 см). Насінини опуклі, крупні, темно-сірі, з карункулою. Підвид скоростиглий, схильний до скидання листків осінню, нестійкий до посухи, характеризується неміцним прикріпленням коробочок (що призводить до втрат при збиранні). Розповсюджений в Російській Федерації, Україні, країнах Східної Азії, Африки, Америки, в Австралії. Зформувався в умовах вологого мусонного клімату Східної Азії. В Україні використовується для гібридизації з іншими підвидами. Має три різновидності: китайська (var. sinensis, сорт Гібрид ранній); фіолетова (var. caesius G. Pop.); японська (var. japonicus G. Pop et V. Moshk.).
Підвид індійський (subsp. indicus G. Pop et V. Moshk.). Рослини середньої висоти і високі (до 3 м), гілчасті, з восковим налітом. Волоті довгі, пухкі. Коробочки крупні, без шипів або з довгими тонкими шипами, довгими плодоніжками (до 5 см), з шовом або без нього, розтріскуються рідкісно. Насіння видовжене (0,8 – 2 см), з вузькою карункулою. Листки крупні, з 7 – 9 лопатями. Підвид характеризується тривалим вегетаційним періодом, тепололюбивий, продуктивний, стійкий до грунтової і повітряної посухи. Розповсюджений в Індії, Пакистані, країнах Південно-Східної Азії, Африки, Америки. Зформувався на півострові Індостан. Має чотири різновидності: індійська (var. indicus); сіролистна дріпноплідна (var. griseofolius V. Moshk.); сиза крупноплідна (var. leucocarpus Muell. Arg.); фіолетова крупноплідна (var. inermis Jacq.). В Україні цього підвиду немає. Найбільше значення мають дрібнонасіневі різновидності.
Підвид занзібарський(subsp. zanzibarinus G. Pop.). Рослини мінлві за висотою (0,5 – 5 м), гілчасті, з товстим стеблом. Волоті короткі, пухкі (інколи довгі). Коробочки крупні, розтріскувані. Без шову і з короткими шипами. Насінини крупні, видовжені або кулеподібні, з широкою карункулою Листки крупні (20 – 30 см) з 9 – 11 лопатями. Підвид пізньостиглий, волого- і теплолюбивий, продуктивний, розвивається повільно. Зустрічаються форми з укороченими міжвузолами. Розповсюджений в Африці, Америці, Південній Азії. Зформувався в умовх східного узбережжя Африки. Має п’ять різновидностей: занзібарська (var. zanzibarinus); сиза (var. glaucus G. Pop et V. Moshk.) – вирощується в США, Бразилії, ПАР, Танзанії, Судані, Уганді, Індії; пурпурова (var. purpuranscens Muell. Arg.) – вирощується в Бразилії і Індії; довгоплідна (var. bailudensis P. Cout.); карликова (var. nanus V. Moshk.) - вирощується на поливі в США (сорти Лінн, Доон, Хейл, Кампінас і ін.), мають скорочені міжвузоли.
Підвид смітньо-польовий ( subsp. ruderalis G. Pop et V. Moshk.). Рослини мінливі за висотою (0,5 – 4 м), гілчасті. Волоті пухкі, сереньої довжини, Коробочики дрібні, кулеподібні, розтріскуються, без шову (інколи розподаються на частки – третинки). Насіння і листки дрібні, середні. Підвид пізньостиглий, теплолюбивий, стійкий до посухи, малопродуктивний. Зустрічаються форми ранньостиглі, стійкі до пошкодження шкідниками. Розповсюджений в Африці, Азії, Південній Європі, Америці, Австралії. Створені сорти цього підвиду: Кінельська 1 і Саратовська 66. Має чотири різновидності: смітньо-польова (var. ruderalis); дикоросла (var. spontaneous G. Pop. Et V. Moshk.); єгипетська (var. aegyhtiacus V. Moshk.); мексиканська (var. mexicanus V. Moshk.).
Схема статевих типів коноплі
Стать (для однодомної – переважаюча стать | Ознака вегетативної частини і темп розвитку, що відповідає статі | |
Дводомна конопля | ||
Жіночий | Матерка | Маскулінізована матерка |
Чоловічий Фемінізована плоскінь | Плоскінь | |
Однодомна матерка | ||
Жіночий | Однодомна матерка | Однодомна маскулінізована матерка |
Чоловічий | Однодомна фемінізована плоскінь | Однодомна плоскінь |
Окрім перерахованих статевих типів, відома також гермафродитна конопля з двостатевими квітками. В межах її є форми з різною ступінню ухилу в напрямку маскулінізованого і фемінізованого типів.
Господарсько цінні особливості коноплі (продуктивність, тривалість вегетаційного періода, вміст волокна) спадкуються полігенно. Відмічена висока ступінь спадкування висоти рослин і вмісту волокна, низька – числа і маси зерна з рослини.
Вміст канабіоїдних сполук спадкується полігенно. Важливо, що воно не пов’язане з продуктивністю рослини.
Генетика
Остання, найбільш повна характеристика за каталогом генів буряка належить В.І. Буреніну (1984). З багатьох ознак лише для дещо більше 30 встановлені контролюючі їх гени, причому відома локалізація в хромосомах тільки восьми з них. Описані всього дві групи зчеплення.
Гени забарвлення корнеплоду. Основні типи забарвлення корнеплодів буряка – біла, червона, і жовта – контролюються головним чином двома парами спадкових чинників : R–r(rot) i G–g (gelb).
Встановлено, що чинник G обумовлює прояв жовтих пігментів. У буряка знайдено 13 різних жовтих і оранжевих пігментів, які відносяться до групи флавонідів. У рецесивному стані чинник g затримує синтез вказаних пігментів, і рослини, які мають цей ген, характеризуються білим забарвленням корнеплодів. Сполучення чинників R i G призводить до утворення червоних і рожевих корнеплодів.
Забарвлення корнеплодів буряка можна позначити наступним чином: RG – червоне, rG – жовте, Rg i rg - біле. Фактори R i G в комбінації дають темно-червоне забарвлення. Сполучення чинників R1 i G1 обумовлюють появу корнеплодів, менш інтенсивно забарвлених порівняно з столовим буряком.
Гени листової розетки. До основних ознак, що характеризують розетку листків, відносяться: величина і забарвлення листових пластинок, забарвлення сім’ядолей і черешків, а також різноманітні аномалії – багатонасіневість, багатоголовість, фасціації, альбінізм.
Ознаки, які контролюють забарвлення коренплодів і надземної частини, завдяки простому характеру спадкування, чіткому фенотипічному прояву і легкій ідентифікації широко використовуються в селекції як маркерні. Вперше ген R (забарвлений гіпокотиль) в селекцію цукрового буряка ввів Т.Ф, Гринько. У теперішній час ознака забарвлення гіпокотиля використовується для контролю ступеня гібридності популяцій, які одержують від схрещування різних сортів (ліній), і рівня плоїдності анізоплоїдних гібридів. Від схрещування тетраплоїдних рослин, що мають зелений гіпокотиль (rrrr), з диплоїдними (RR), у яких гіпокотиль рожевий, одержують триплоїдні рослини з світло-коричневим гіпокотилем (Rrr), вони легко відрізняються від гомозиготних за забарвленням особин. Однак гібридність можна встановити лише у форм, які гомозиготні по рецесивному алелю (rr).
Широке застосування як тестера при оцінці комбінаційної здатності цукрового буряка методом топкроса одержало в країнах Західної Європи і США червонолистий буряк (Red tester, Rotblatt). При вільному перезапиленні Red tester з інбредними лініями цукрового буряка одержане насіння висівають і на раннішніх етапах розвитку (в фазі паростків) видаляють негібридні рослини. Після збирання врожаю оцінюють комбінаційну здатність. Результати оцінки загальної комбінаційної здатності самозапилених ліній при діалельних схрещуваннях і при використанні Red tester близькі.
Гени форми корнеплоду. Форма корнеплода визначається в основному його довжиною, товщиною і конфігурацією хвостової частини (основи). Напевно, у буряка наявні не менше чотирьох генів, що визначають форму корнеплода: L1-l1 i L2-l2 (lang) – гени видовження; Sh1-sh1 і Sh2-sh2 (shape) – гени форми хвостової частини корнеплодів.
Гени L1 і L2 впливають на довжину корнеплода. Один ген видовження обумовлює конусовидну, овальну і циліндричну форму, а два таких гена – палкоподібну. Відсутність обох генів довжини сприяє формуванню вкорочених корнеплодів (опуклих і плискатоокруглих). Туповершинні або загострені корнеплоди утворюються при наявності іншої пари – Sh1 i Sh2 – генів форми хвостової частини корнеплода.
Гени генеративних органів. Найбільше вивчені у буряка гени стерільності пилку, роздільностатевості (однонасіневості) і однорічності цикла розвитку рослини, для яких встановлений характер спадкування.
Цитоплазматична чоловіча стерільність. Вперше джерело цитоплазматичної чоловічої стерільності було знайдено в 1942 р.Ф. Оуеном. ЦЧС обумовлена взаємодією цитоплазми S і двох пар рецесивних ядерних чинників (xxzz). В залежності від того, присутні чи ні в геномі стерільних рослин домінантні чинники (XxZZ, xxZz, XxZz), розрізнюють три типа стерільності.
Повністю стерільні рослини (Sxxzz) утворюють білі пусті пиляки (ЧС). Неповна стерільність буває двох типів: перший тип (1/2ЧС-1) цитоплазма S і гомозиготність або гетерозиготність по одному гену (SXxzz, SXXzz, SxxZZ, SxxZz); другий тип (1/2XC-II) - цитоплазма S і гомозиготність або гетерозиготність по обох домінантних генах (SXxZz, SXXZz,SXXZZ). Напівстерільні рослини першого типу мають жовті нерозтріскувані пиляки. Напівстерільні рослини другого типу утворюють жовті пиляки з крупним життєздатним і дрібним стерільним пилком.
Серед рослин з нормальним пилком виділяють два типа, що не різняться за зовнішнім виглядом, але які дають різних нащадків при схрещуванні з рослинами, які мають ЦЧС. Умовно позначений тип 0, який має генотип Nxxzz (N-нормальна цитоплазма), закріплювач стерільності. Закріплення схематично можна виразити так: Sxxzz x NxxzzSxxzz.
Рослини другого типу з генотипом NXXZZ – відновлювачі фертильності. Кількість рослин 0-типу в залежності від сорта коливається від 1 до 33,5%, причому їх більше серед високопродуктивних зразків. Частота появи рослин з ЦЧС також різна. Ф. Оуен знайшов серед американських сортів від 2 до 6% рослин з чоловічою стерільністю, а в дослідах І.Я. Балкова з 400 тис. насінників сорту Рамонська 023 покращена виділено лише 111 повністю стерільних рослин, у сорту Янаш 1 і Удич в середньому на кожну тисячу кущів доводилося від онієї до п’яти рослин типу ЦЧС.
Джерелами ЦЧС частіш за все використовують сорти і селекційні зразки з високою цукристістю (Янаш 1, Рамонська 023 і ін.). Один з способів одержання джерел ЦЧС у цукрового буряка – інбридинг. При цьому може бути рекомбінація дігетерозиготних форм з плазмою S, інколи відбуваються мутації цитоплазми з стану N до стану S. Стерільна цитоплазма у цукрового буряку не впливає негативно на урожай і цукристість корнеплодів.
Ядерна пилкова стерільність. Контролю.ється генами a1 i a2 (androcey). Рослини типу а1а1, з ядерною (генною) чоловічою стерільністю, при перезапиленні з нормальними (фертильними) рослинами в F1 дають фертильних нащадків; при самозапиленні в F2 спостерігається розщеплення в співвідношенні 3 (нормальна) :1 (стерільна).
Одно- і багатоквітковість. Ця ознака обумовлюється серією алелів генів M-m. У популяціях багаторосткового буряка ген М може інколи мутувати до m і тоді виникають гомозиготні (повністю одноросткові) форми mm.
Монофакторіальна ознака однорічності розвитку буряка визначається парою генів: В – ген однорічного циклу, b – ген дворічного циклу.
Самонесумісність. Дана ознака у буряка – гаметофітного типу з комплементарним типом взаємодії алелів і контролюється двома – чотирма S-локусами. S-гени перешкоджають не лише самозаплідненню, але і заплідненню в результаті перехресного запилення між рослинами з однаковими генотипами, тобто перважна частина рослин в популяціях буряка смонесумісна. Реакція самонесумісності відбувається близько від поверхні приймочки маточки і виявляється в пригніченні роста пилкових трубок в цій зоні. Більша частина трубок тут припиняє свій ріст. Однак відповідна їх частка через статистичний характер прояву проростання і в залежності від генотипа рослини може рости на більшу глибину, досягати насіневого зачатка і проводити запліднення. Цим обумовлений прояв у рослин буряка відповідного ступеня псевдонесумісності.
Одержання інбредних ліній від самонесумісних рослин передбачає опрацювання спеціальних методик, які дадуть змогу змінювати або модифікувати реакцію несумісності. Змінити реакцію несумісності можна шляхом генетичних перетворень в S-генах, які призводять до виникнення самофертильних мутацій (ген самофертильності позначається символом Sf), або шляхом фізіологічних дій, до яких відносяться температурні чинники, що викликають регуляторний вплив на швидкість проростання пилкових трубок. У буряка вірогідність самозапліднення різко збільшується в умовах запилення при пониженій температурі (12 – 140С). За даними С.І. Малецького, рівень самофертильності рослин підвищується в 10 – 15 разів, у 6 – 8 разів збільшується частка рослин, у яких насіння утворюється від примусового самозапилення, і в 2 – 3 рази – число насінин під окремим ізолятором. Одержання насіння буряка при самозаплідненні в умовах понижених температур обумовлено явищем псевдонесумісності, що виникає між пилковою трубкою і стовпчико. Зміни, які викликає понижена температура, носять тимчасовий характер і не можуть передаватися з поколяння в покоління.
Гени, які контролюють синтез окремих ферментів. Великі перспективи відкриваються при використанні за маркери генів, які обумовлюють синтез окремих ферментів. Як правило, біохімічні маркери мають просте спадкування, чіткий фенотипічний прояв і кодомінантний тип спадкування. Спадкування принципово відрізняє біохімічні ознаки від ознак забарвлення, оскільки дає змогу контролювати запилення в обох напрямках схрещування. В цукрового буряка можна використовувати за маркер три локуси (Mor1, Mor2, Mod1), які визначають синтез двох поліморфних ферментів: НАД-залежну малатдегідрогеназу і малік-фермент. Органи рослини, де найбільш активні вказані ферменти: лист (пластина і черешок) для малатдегідрогенази, лист (пластинка і черешок) і голівка корнеплоду для малік-фермента. Успіхи в вивченні ізоферментів у багатьох культурних рослин дозволяють розширити набір біохімічних маркерів у буряка.
Поліплоїдія. В поліплоїдів цукрового буряка ускладнюється характер спадкування. Це обумовлено тим, що тетраплоїди мають не дві, а чотири гомологічні хромосоми, тому у них утворюється три типа гамет: (АА, Аа, аа). При врахуванні прояву різноманітних видів неалельної взаємодії, множинного алелізму і т.д. спостерігається значне збільшення фенотипічного і генотипічного різноманіття у нащадків тетраплоїдів. Зокрема, різні гени досягають максимуму прояву на різних рівнях накопичення алелів.
Специфічні особливості спадкування у тетраплоїдних форм відкривють перспективи для створення гетрозисних синтетичних популяцій. Крім того, ступінь зниження гетерозиготності в наступних поколіннях у тетраплоїдів відбувається не так швидко, як у диплоїдів. При одержанні в майбутньому тетраплоїдних гібридів ця обставина дасть можливість використати ефект гетерозису в виробництві протягом декількох років. Поліплоїдія призводить до зміни цілої низки морфологічних ознак.
Методи створення вихідного матеріалу для селекції цукрового буряка
Схема селекції цукрового буряка
Рік Елементи схеми
Селекційний розсадник
1 Проведення доборів родоначальних рослин у селекційному розсаднику, куди включають одноросткові, поліплоїдні, диплоїдні, гібридні і лінійні форми. В розсаднику вивчають переважно гібридні популяції.
Насінники родоначальників
2 Розмноження продуктів добору і клонування їх для прискореного розмноження з метою регулювання запилення. Пробні схрещування (А х Б), (В х Г), (А х Г) і т.д. з метою добору пар, які проявляють ефект гетерозису. Літні посіви свіжозібраним насінням.
Селекційно-порівняльне випробування
3 Попереднє випробування нащадків родоначальників, включаючи лінійні і гібридні матеріали.
Насінники рекордистів (станційної еліти) і від клонів
4 Вирощування насінників від зразків-рекордистів, а також від клонів і повторення більш перспективних пробних схрещувань (А, Б, В, Г. А х Б і т.д.).
Основне станційне випробування
5 Випробування репродукції нащадків родоначальників і продуктів схрещувань (А, Б, В, Г, А х Б і т.д.).
6 Друге основне станційне і екологічне сортовипробування на сортодільницях.
7 Репродукційний посів насінням еліти (А, Б, А + Б).
8 Насінники насіневої еліти (А, Б, А х Б).
9 а) Державне сортовипробування;
б) Попередній маточний посів (А, Б, А + Б).
10 а) Повторне держсортовипробування насіневої еліти;
б) Насінники фабричного насіння (А, Б, А + Б).
11 Державне сортовипробування при посіві насінням фабричної генерації (А х Б).
12 Маточний посів насінням насіневої еліти (А х Б).
13 Насінники фабричного насіння (А х Б).
14 Посів фабричного буряка (А х Б).
Примітка: Знак „+” означає змішування насіння; знак „х” – гібридизацію. Станційна еліта – плоди і супліддя, які використовуються на всіх етапах селекційного процесу; насінева еліта – плоди і супліддя, що використовуються для посіву маточного буряка.
раніше були неможливими, і вирішувати безліч проблем у селекції на стійкість до хвороб. Культура in vitro дає можливість одержувати гаплоїдні рослини, що представляють великий інтерес для створення гомозиготних форм.
У багатьох селекційних установах для прискорення селекційного процесу порівняльні випробування проводять у різноманітних умовах виробництва (попередники, площі живлення, строки посіву і збирання, забезпеченість поживними речовинами).
Система сортовипробування цукрового буряка включає станційне, екологічне і державне випробування. Екологічне випробування проводять за вдосконаленою методикою. Всі зразки вивчають у сквозному наборі в різних зонах бурякосіяння. Селекційні установи передають для випробуванняне не більше шести зразків. Вивчення зразків сквозним набором дає змогу провести обробіток з використанням статистичних методів. Після однорічної оцінки в екологічному випробуванні зразки передають на державне сортовипробування, згідно методики.
Виконання селекційних програм з використанням МС-ліній, закріплювачів 0-типу, багаторосткових комбінаційно цінних ліній-запилювачів, способів рекурентного добору не під силу одному колективу. Тому більшість установ, які проводять селекцію цукрового буряка, кооперуються між собою і спеціалізованими фірмами інших країн.
ВИКА
Вика (яра і озима) – цінна кормова культура. Яра вика посідає провідне місце серед однорічних бобових трав і відіграє важливу роль у розвитку кормової бази тваринництва. Вона широко використовується для виробництва високоякісного сіна, сінажу і силоса, є назамінним компонентом зеленого конвейера. Суха вегетативна маса її в укісній стиглості містиьть до 24% протеїна, а зерно - до 35%. Перетравність білка становить 83%, а клітковини – 49%.
Вику яку широко вирощують в усіх зонах України. Озиму вику вирощують у західних і північних районах України.
РІПАК
Ріпак належить до найбільш стародавніх олійних культур. Він вирощувався ще за 4 тис. років до н.е. В Європі в культурі відомий з другої половини XVI ст. Вирощується в багатьох країнах, особливо в районах, де природні умови не дають змоги вирощувати інші більш продуктивні олійні культури.
В зерні озимого ріпаку міститься до 50% олії, в зерні ярого – 45%, 20 – 30% протеїну і 25 – 30% вуглеводів. Ріпакова олія використовується на харчові цілі, для виготовлення маргарину, в металургійній, лакофарбовій, миловарній, хімічній і текстильній промисловості.
При переробці зерна ріпаку на олію залишається жом або шрот – цінний корм, у якому міститься 38 – 40% збалансованого за амінокислотним складом і добре перетравного білку. Недолік ріпакового жому і шроту – високий вміст ерукової кислоти і глікозинолатів, які в надмірних кількостях шкідливі для тварин.
Зростає роль ріпаку як кормової культури. Ріпак добре відростає. На його посівах можна випасати худобу. Зелена маса за забезпеченністю кормової одиниці протеїном перевищує кукурудзу, соняшник, ячмінь, горох і інші культури. Ріпак – хороший медонос. Цінний і як сидерат.
Ріпак – основна олійна культура в 28 країнах світу, в тому числі в більшості країн Західної Європи. Основні виробники ріпакової олії – Індія, Китай і Канада. За площами посіву в світі серед олійних культур поступається лише сої і арахісу. Вона становить біля 13,5 млн. га, валове виробництво – 15 млн. т. з них 30% доводиться на Канаду.
В Україні для промислових і кормових цілей вирощують озимий ріпак у Західних областях. Ярий ріпак вирощують в нашій країні повсюдно.
Систематика і походження.
Ріпак - Brassica napus oleifera D.C. – відноситься до роду Brassica L., сімейству капусні - Brassicaceae Bens. (хрестоцвітні – Cruciferae juss.) і має яру (B. napus oleifera annua Metzg.) і озиму (B. napus oleifera biennis Metzg.) форми.
Більшість ботаніків відносять представників сімейства капустяні до рослин середземноморського походження. Дикорослий ріпак не відомий, але в багатьох країнах Європи, Америки, Азії і Північної Африки зустрічається в здичавілому стані як бур’ян. На думку Є. Н. Синської, ріпак походить з Європи. Його батьківщина – Голландія і Англія, звідкіля він у XVI ст. розпосюдився на Німеччину, потім Польщу і західні райони України.
На практиці під назвою „ріпак” часто поєднують дві культури – аргентинський, або справжній, ріпак (B. napus oleifera D.C., 2n = 38) і польський, або суріпицю (B. campestris oleifera Metzg., 2n = 20). Справжній ріпак – природній амфідиплоїд, у походженні якого приймали участь суріпиця (геном АА) і капуста – B. oleracea L. (2n = 18, геном СС). (мал. 49). С.488). Ресинтез ріпаку проведений в Японії, Швеції і інших країнах.
Ріпак – недостатньо вивчений вид. Серед озимих і ярих форм його виділяють 12 різновидностей. До основних ознак їх відносяться тип суцвіття, забарвлення квіток, черешків листків і нижньої частини стебла, довжина і положення стручків, розмір зерна. Найбільш розповсюджені різновидності озимого рапсу: rossica, guiemalis i italica; ярого – corimbosa i subrubescens.
Усі сорти озимого ріпаку поділяють на три агробіологічні групи: пізньостиглу, середньостиглу і ранньостиглу.
Пізньостигла група переважно включає сорти Великобританії, Швеції і Канади. До неї відносяться високорослі рослини з великим числом крупних листків (до 20). Вегетаційний період більше 310 днів. При весняному посіві вони здатні накопичувати до 100 т зеленої маси на 1 га і утворюють не більше 3% квітконосних пагонів. Дуже цінні для виробництва на зелений корм.
Найбільш багаточисельна група озимого ріпаку на земній кулі ранньостигла. Вегетаційний період до 280 – 290 днів. До неї відноситься більшість сортів Угорщини, Польщі, Чеської Республіки. При весняному посіві рослини цієї групи утворюють до 30 – 100% квітконосних пагонів. В Україні найбільш розповсюджений середньостиглий озимий ріпак (сорти Перерахувати). Вегетаційний період 300 – 310 днів).
Вегетаційний період ярого ріпаку скоростиглої групи до 80 – 90 днів, середньостиглої – 90 – 110, пізньостиглої – більше 110 днів. В Україні вирощують переважно сорти середньостиглої групи (Перерахувати). Пізньостиглі українські сорти ярого ріпаку – (перерахувати).
Морфобіологічні особливості.
Морфологічні ознаки. Корінь стрижневий, потовщений у верхній частині і добре розгалуджений в орному шарі, проникає в грунт у озимого ріпаку до 3 м, у ярого до 2 м.
Стебло циліндричне, пряме розгалуджене, з 9 – 10 рівномірно розміщеними боковими пагонами першого порядку, висотою 130 – 190 см (мал. 50). С. 489.
Листки почергові, черешкові, сизо-зелені або фіолетові, вкриті восковим нальотом, неопушені або легко волосисті: нижні ліроподібно-перистонадрізані з овальною або округлою тупою верхньою частиною, утворюють компактну або легко підвищену над поверхнею грунту розетку; середні – видовжено-списоподібні; верхні – цільні, видовжено-ланцетні. Листки на 1/3 – 2/3 охоплюють стебло.
Суцвіття гроноподібне (інколи щиткопоібне), рихле. Квітки починають розкриватися з його нижньої частини. Квітка має чотири жовтих пелюстки різноманітних відтінків, чотири еліптично яйцеподібних чашелистиків, квітконіжку, шість тичинок (з них дві зовнішні коротші внутрішніх), біля основи коротких тичинок знаходяться два нектарника, одна маточка з головчастою приймочкою. Зав’язь двогніздна, верхня, з 20 – 40 насіневими зачатками.
Плід – стручок, прямий або легко зігнутий, розміщений відносно стебла під прямим або тупим кутом, довжиною 6 – 12 см. Стулки стручка гладенькі або слабобугорчасті. Тонка півчаста перетинка між стулками закінчується безнасіневим носиком. У стручку 25 – 30 насінин. Зерна кулеподібні, сотові, чорно-сизі, сірувато-чорні або темно-коричневі, діаметром 1,7 – 2,5 мм. Маса 1000 зерен 2,5 – 5 г у ярого і 4 – 7 г у озимого ріпаку.
Біологічні особливості. Ріпак – однорічна рослина довгого дня, холодостійка, вимоглива до вологи і родючості грунту. В культурі має ярі і озимі форми. Досить скоростиглий. Розмножується насінням, яке здатне зберігати схожість протягом 4 – 6 років. Насіння озимого ріпаку проростає при температурі 0,10С, ярого – 1 – 30С. Оптималальна температура для проростання 14 – 170С. Сходи ярого рапса витримують заморозки 3 – 50С, а дорослі рослини – до 80С осінню. При доброму осінньому загартуванні озимий ріпак витримує зимові температури на рівні кореневої шийки до мінус 12 – 140С. При цьому повинна бути добре розвинена розетка, яка складається з 5 – 7 листків. Діаметр розетки 30 – 60 см. Недостатньо розвинуті рослини ріпаку гинуть при мінус 10 – 120С.
Озимий ріпак сильно потерпає від дії льодяної кірки, страждає від випирання, вимокання, бактеріозу коренів. Весняна вегетація озимого ріпаку відновлюється при середньодобовій темературі повітря 1,30С і грунту 2,90С, яка утримується протягом 10 днів. Весною через 2 тижні після початку відростання настає фаза стеблування і бутонізації. Період бутонізації – цвітіння триває 20 – 25, цвітіння – 25 – 30 днів. Від кінця цвітіння до дозрівання проходить 25 – 30 днів. Тривалість вегетаційного періоду озимого ріпаку 290 – 320 днів.
Сходи ярого ріпаку з’являються на 4 – 10-й день після посіву. Період сходи – цвітіння триває 45 – 60 днів. Загальна тривалість вегетаційного періоду 80 – 120 днів. Транспіраційний коефіцієнт 500 – 750. Найбільша потреба в вологі в період цвітіння – наливу насіння. Ріпак вимогливий до реакції грунтового розчину (рН 6,0 – 6,5). Погано росте на засолених, заболочених і важких глинистих грунтах. У фазі сходів ушкоджується хрестоцвітними блішками, в фазі бутонізації – цвітіння – ріпаковим пилильщиком, ріпаковим квіткоїдом, капустяною попелицею і міллю. З хвороб найбільш поширені бактеріоз коренів, борошниста роса, несправжня борошниста роса, фузаріоз, стеблова гниль, чорна ніжка і кіла.
Біологія цвітіння і запліднення. Ріпак – факультативний самозапилювач. В залежності від умов вирощування перехресне запилення у нього доходить до 30%. У цілому в природніх умовах воно коливається від 6 до 12%. Пилок переноситься комахами. Апоміксис зустрічається практично в усіх сортів і в значній кількості. Найбільш часто в квітці раніше дозріває яйцеклітина, пилок у цей час знаходиться в фазі гаметогенезу. Зрілий пилок у ріпака двохядерний, який містить вегететативне і генеративне ядра. Поділ генеративного ядра і утворення двох сперміїв відбувається під час проростання пилкового зерна в пилковій трубочці. В залежності від умов пилкова трубка досягає зародкового мішка за 20 – 30 хв, злиття гамет триває 2 – 3 год. Великих відмінностей у заплідненні яйцеклітини і центрального ядра не спостерігається. За терміном часу ці процеси відбуваються майже одночасно.
Цвітіння ріпаку починається вранці і триває протягом дня, особливо при вологій погоді. Першими зацвітають бутони в нижній частині суцвіття (у сурепиці – в верхній). В залежності від погоди яйцеклітина зберігає здатність до запліднення до 4 – 7 діб від початку розкривання квітки. Життєздатність пилку добра. В стерільних умовах і при пониженій темературі її зберігали протягом року. При кімнатній температурі пилок може зберігатися 2 – 3 тижні, але вже через тиждень утворення насіння знижується і з’являється багато недорозвинутих насінин. При стресоих умовах (підвищення температури, дефіцит вологи, заморозки) пилкові зерна дуже часто втрачають здатність до запліднення, що призводить до появи апоміктів.
При розкриванні квітки першими з’являється приймочка маточки, потім чашелистики, пелюстки видовжуються, в результаті чого маточка знову виявляється в середині квітки – нижче або на рівні пиляків. У багатьох сортів ріпаку зустрічається селективне запліднення, яке обумовлене різною швидкістю роста пилкових трубок. При вільному перезапиленні двох і більше сортів необхідно звертати увагу на одночасність цвітіння. Відмінності між сортами бувають дуже істотними.
ЛЮЦЕРНА
Люцерна – одна з найбільш цінних коромових культур, що відрізняється високим вмістом збалансованого за амінокислотним складом білка (в середньому 20% у сухій масі), вітамінів, мінеральних речовин, особливо кальцію.
КОНЮШИНА
Конюшина має велике значення в польовому і лучному кормо виробництві в Лісостепу і Поліссі України.
ЗЛАКОВІ ТРАВИ
– Конец работы –
Используемые теги: спеціальна, селекція, польових, культур0.08
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: СПЕЦІАЛЬНА СЕЛЕКЦІЯ ПОЛЬОВИХ КУЛЬТУР
Если этот материал оказался полезным для Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Твитнуть |
Новости и инфо для студентов