УДК 631.527:575:633:1

Д.б.н. Кудайбергенов М.С., д.с.-х.н. Кожабаев Ж.И.

Казахский научно-исследовательский институт земледелия и растениеводства

Наследуемость в гибридных популяциях ярового ячменя

Целью селекционного эксперимента на любом из этапов селекции является интенсификация генотипов, оценка их эффектов и отбор наиболее перспективных из них.

В этом отношении определение коэффициента наследуемости имеет важное значение. Наследуемость - это сравнительно точный показатель эффективности отбора в гибридных поколениях, позволяющий селекционеру определить интенсивность отбора, предсказать генетический его эффект и в целом реакцию популяции на отбор. Коэффициент наследуемости в широком и узком смысле рассчитан по формулам R.W. Allard [1], K.Mather, J.L.Jinks [2].

Длина колоса Значения коэффициента наследуемости в наших исследованиях варьировали в широких пределах: в ОПХ КИЗа (полив) - Н²=0,32-0,83; h²=0,08-0,67; в ОПХ КИЗа (богара) - Н²=0,27-0,86 h²=0,09-0,55; на Караое – Н²=0,11-0,72; h²=0,02-0,61. Если родительские формы незначительно различаются по значению рассматриваемого признака, то доля генотипической вариансы составляет малую долю в общей фенотипической вариансе, т.е. коэффициент наследуемости в таких популяциях низкий. Это характерно для гибридных популяций: Харьковский 73 х Гаухар, Днепровский 435 х К-20474, Гаухар х К-26180. У них значения коэффициента наследуемости в широком смысле составляют – 0,39 в узком – 0,25.

С увеличением контрастности значения признака у родительских форм увеличивается и коэффициент наследуемости. Самые высокие коэффициенты наследуемости показывают следующие гибридные популяции: Харьковский 73 х КГУ-25, Харьковский 73 х К-26180, Харьковский 73 х К-25076, КГУ-25 х К-26180, КГУ-25 х К-25076 – в ОПХ КИЗа (полив); Харьковский 73 х КГУ-25, Харьковский 73 х К-25076, КГУ 25 х К-26180, КГУ 25 х К-25076 – в ОПХ КИЗа (богара); Харьковский 73х КГУ-25, Харьковский 73 х К-26180, Харьковский 73 х К-25076, Днепровский 435 х К-26180, КГУ 25 х К-26180, К-26180 х К-20474 (Караой). Гибридные популяции Харьковский 73 х КГУ 25, Харьковский 73 х К-25076 и КГУ-25 х К-26180 выделяются высокими параметрами наследуемости во всех зонах.

Средние значения коэффициента наследуемости в широком и узком смысле рассматриваемого признака составили: Н²=0,58, h²=0,41 – в ОПХ КИЗа (полив), Н²=0,52, h²=0,37 – в ОПХ КИЗа (богара), Н²=0,52, h²0,37 – на Караое. Изучение коэффициента наследуемости длины колоса показало, что чем больше разницы в значениях признака у родительских форм, тем выше наследуемость и наоборот, чем ближе по значению родительские сорта, тем ниже наследуемость.

В целом, признак «длина колоса», имея низкую вариабельность и достаточно высокие коэффициенты наследуемости, является одним из важнейших признаков, по которому необходимо вести отбор на ранних этапах селекции с большой вероятностью на успех.

Число зерен в колосе Наследуемость числа зерен в колосе сильно зависит от комбинации скрещивания, т.е. от значения признака у родительских форм. Средние значения коэффициента наследуемости в широком и узком смысле в наших исследованиях составляли соответственно 0,44 и 0,31. Это означает, что 70,5% генотипической вариансы составляют аддитивные гены, а 29,5 доминантные и эпистатические. По отдельным же зонам наследуемость составляла: Н²=0,41, h²=0,27 в ОПХ КИЗа (полив); Н²=0,45, h²=0,32 – в ОПХ КИЗа (богара); Н²=0,47, h²=0,33 на Караое.

Самые высокие коэффициенты наследуемости имели популяции: Харьковский 73 х К-20474, Харьковский 73 х К-25076 и КГУ-25 х К-26180 – в ОПХ КИЗа (полив); Харькоский 73 х КГУ-25, Харьковский 73 х К-26180, Харьковский 73 х К-25076 и К-26180 х К-20474 – ОПХ КИЗа (богара); Харьковский 73 х К-26180, Харьковский 73 х К-20474, Харьковский 73 х К-25076, КГУ-25х К-26180 – на Караое. Они имели наследуемость в широком и узком смысле в среднем по зонам: в ОПХ КИЗа (полив) 0,63 и 0,47, в ОПХ КИЗа (богара) 0,65 и 0,49 на Караое 0,66 и 0,56.

Изучением наследуемости числа зерен в колосе установлено, что признак относится к категории высоконаследуемых, но значения наследуемости сильно варьируют в зависимости от комбинации скрещивания. Поэтому отбор следует проводить как в ранних, так и в старших поколениях.

Масса зерна растения Данный признак характеризует продуктивность растений в целом и поэтому изучение наследуемости его представляет большой интерес, так как на формирование выраженности продуктивности растения вносят вклад все другие элементы урожайности. Доля генотипической и аддитивной вариансы в общей фенотипической вариансе сильно меняется в зависимости от условий выращивания и генотипов родительских форм.

В наших исследованиях высокими значениями коэффициента наследуемости выделились популяции: Харьковский 73 х К-26180, Харьковс-кий 73 х КГУ-25, КГУ-25 х К-26180, КГУ-25 х К-20474 – в ОПХ КИЗа (полив); Харьковский 73 х К-26180, КГУ-25 х К-26180, КГУ-25 х К-20474 – в ОПХ КИЗа (богара); Харьковский 73 х КГУ-25, Харьковский 73 х К-26180, КГУ-25 х К-20474 – на Караое. Необходимо отметить, что гибридные популяции Харьковский 73 х К-26180 и КГУ-25 х К-20474 выделились во всех зонах исследований и, следовательно, в них необходимо вести целенаправленный отбор с целью создания высокопродуктивных пластичных форм и сортов.

Средние значения коэффициента наследуемости в широком и узком смысле разрезе зон различные и составляют: в ОПХ КИЗа (полив) 0,38 и 0,30; в ОПХ КИЗа (богара) 0,34 и 0,27 и на Караое 0,30 и 0,21. Средние же значения наследуемости по всем зонам в широком и узком смысле составляют соответственно 0,34 и 0,26. Доля вклада аддитивных генов составляет 76,5%, а доля доминантных и эпистатических взаимодействий 23,5%. Это означает, что продуктивность растения в основном контролируется действиями аддитивных генов.

Исследования показали, что анализируемый признак наследуется средне, имея и высокие и не высокие значения в зависимости от паратипической вариансы и генотипов родительских форм. В выделившихся гибридных популяциях, с учетом высокой изменчивости признака, отбор необходимо вести в старших поколениях и в конкретных экологических условиях.

Масса зерна колоса Изучение коэффициента наследуемости в широком и узком смысле показало, что доля генотипической и аддитивной вариансы в зависимости от условий выращивания и генотипа родительских форм различно. Высокими значениями наследуемости выделились популяции: Харьковский 73 х КГУ-25, Харьковский 73 х К-20474, Харьковский 73 х К-25076, Днепровский 435 х Гаухар, КГУ-25 х К-26180 – в ОПХ КИЗа (полив); Харьковский 73 х КГУ-25, Харьковский 73 х К-25076, Днепровский 435 х КГУ-25, Днепровский 435 х Гаухар, КГУ-25 х К-26180, КГУ-25 х К-20474 – в ОПХ КИЗа (богара); Харь ковский 73 х К-25076, Днепровский 435 х К-26180, Гаухар х КГУ-25, Гаухар х К-26180 - на Караое. При это коэффициент наследуемости в этих комбинациях варьировал от 0,55 до 0,69 в широком смысле и от 0,36 до 0,56 в узком смысле.

Средние значения коэффициента наследуемости по зонам составили: Н²=0,46, h²=0,33 в ОПХ КИЗа (полив), Н²=0,44, h²=0,31 в ОПХ КИЗа (богара) и Н²=0,42, h²=0,26 – на Караое. Средние показатели наследуемости по всем зонам в широком и узком смысле составляют соответственно 0,44 и 0,30. Отсюда доля вклада аддитивных генов составляет 68,2%, а доля неаддитвных генных эффектов 31,8%.

В целом изучение наследуемости массы зерна колоса показало, что признак довольно высоко наследуется. Поэтому проведение отборов на ранних этапах селекции (в F₂-F₄) по данному признаку может привести к положительному сдвигу при отборе в сторону высокопродуктивных форм.

Заключение Изучение наследуемости в широком и узком смысле основных количественных признаков слагающих продуктивность ярового ячменя позволяет сделать следующее заключение.

Изучаемые признаки в основном контролируются аддитивными генами, что говорит о создании широкого спектра генетической (аддитивной) вариации, где с большой вероятностью на успех можно отобрать желательные нам генотипы.

Наиболее доступными признаками для проведения селекции на ранних этапах являются: длина колоса, число зерен в колосе и масса зерна колоса.

По значению коэффициентов наследуемости по определенным признакам, в определенной зоне выделены ценные гибридные популяции.

Так, в условиях ОПХ КИЗа (полив) гибридная популяция Харьковский 73 х К-25076 выделяется высокими значениями наследуемости по всем признакам.

В условиях ОПХ КИЗа (богара) также выделились популяции: Харьковский 73 х К-25076 и Харьковский 73 х КГУ-25 и КГУ-25 х К-26180. В условиях Караоя выделилась одна гибридная популяция. Этой популяцией оказалась снова Харьковский 73 х К-25076, которая показала себя уникальной особенностью, выделяясь во всех агроэкологических зонах.

В этих вышеотмеченных гибридных популяциях необходимо вести целенаправленный отбор высокопродуктивных форм, адаптированных к условиям данных зон.

Литература

1. Allard R.W. Principles of plant Breeding. John Wiley, Sons, New-York-London-Sidney. 1966. – 403 p.

2. Mather K., Jinks J.L. Biometrical genetics. London, 1971. – 162 p.