Достижения и проблемы селекции рапса озимого

В селекции озимого рапсасоздание безэруковых и низкоглюкозинолатных сортов следует считать основным достижением по данной культуре. В последние десятилетия в различных странах создано большое количество так называемых двухнулевых (00) по эруковой кислоте и глюкозинолатам сортов озимого рап­са.

Потенциал сортов рапса, выведенных белорусскими учеными, позволяет получить урожайность 27-35ц/га (при условии выполнения требований интенсивной технологии возделывания озимого рапса). При средних почвенных и климатических условиях и 35ц/га – при хороших. Например, СПК «Остромечево» Брестского района – 31,8ц/га, СПК «Прогресс-Вертелишки» - 32,7ц/га. К сожалению не многие хозяйства получили урожайность выше 25ц/га.

В условиях ограниченного роста посевных площадей основной путь увеличения валового сбора рапса повышение его урожайности и качества за счет интенсивной технологии возделывания. Интенсивная технология отличается от традиционной тем, что базируется на реализации отдельных эффективных приемов. В условиях Беларуси основным фактором, сдерживающим возделывание озимого рапса пищевого направления, является суровые условия перезимовки. Поэтому главным направлениям в исследованиях по селекции и технологии возделывания озимого рапса на современном этапе является создание высокопродуктивных, зимостойких сортов и гибридов, а так же разработка и усовершенствования технологических приемов, повышающих зимостойкость и продуктивность культуры. Сейчас в госреестр селекционных достижений Республики Беларусь занесены 17 сортов и гибридов озимого рапса. В настоящее время сорта озимого рапса селекции РУП «научно-практический центр НАН Беларуси по земледелию» занимают свыше 95% посевных площадей этой культуры в республике, причем более 80% приходится на сорта: Лидер, Прогресс, Козерог. (7)

1.2. Селекция рапса озимого на урожайность и качество продукции.

Модель сорта озимого рапса Калише

 

Это направление предусматривает создание форм и сортов с широкой экологической приспособляемостью, увеличение потенциальной продуктивности за счёт улучшения структуры и функционирования фотосинтетического аппарата и распределения ассимилятов. При селекции на зелёный корм обращают внимание на высокий урожай зелёной массы, облиственность, интенсивность роста (особенно в начальный период) и отрастание после скашивания, отзывчивость на удобрения, устойчивость к полеганию, болезням и вредителям, содержание каротина, белка, минеральных веществ и сухого вещества в зелёной массе, отсутствие гликозинолатов.

Благодаря работе селекционеров постоянно повышаются генетически фиксированная потенциальная урожайность и качество продукции сортов и гибридов, улучшаются пригодность к выращивании в местных условиях, повышается устойчивость к болезням, а также к стрессовым факторам.

Селекция рапса в настоящее время развива­ется в направлении повышения урожайности, качества (содержание масла и желаемых жир­ных кислот), устойчивости к болезням и стрес­совым факторам (особенно зимостойкости у озимого рапса), а также к полеганию.

На рынке имеются четыре типа сортов и гиб­ридов, различающиеся по содержанию эруковой кислоты и глюкозинолатов:

1) традиционные сорта (++) - с высоким содер­жанием эруковой кислоты и глюкозинолатов;

2) сорта и гибриды простого качества (0+) - «свободные» от эруковой кислоты, с содер­жанием глюкозинолатов выше 25 мк моль/г массы семян при содержании влаги 9%;

3) сорта и гибриды двойного качества (00) - «свободные» от содержания эруковой кис­лоты, с содержанием глюкозинолатов ниже 25 мк моль/г массы семян;

4) сорта и гибриды с высоким содержанием эруковой кислоты и низким содержани­ем глюкозинолатов (0+).

При возделывании сортов с высокой устой­чивостью к полеганию можно отказаться от ве­сеннего применения регуляторов роста. По дан­ным исследований, потери семян от 4 до 7ц/га могут встречаться на полеглых посевах рапса.

В последние годы гибриды озимого рапса на полях республики занимают всё большие пло­щади. Вследствие гетерозисного эффекта они дают прирост урожая до 20% по сравнению с традиционными сортами, отличаются большой стабильностью по продуктивности, выравненностью и толерантностью к стрессовым факто­рам. Срок посева можно выбирать более сво­бодно.Их можно выращивать и после позднее убранных предшественников. Более того, они быстро развиваются осенью и при более прохладных и влажных условиях, требу­ют на 100—150°С меньшую сумму эффективных температур, чем другие сорта. Благодаря большой силе проникновения корневой системы в почву, большой усвояемос­ти ею питательных веществ и влаги из почвы и высокой конкурентоспособности к сорнякам гибриды могут выращиваться после бесплуж­ной обработки почвы. При более позднем посеве они уходят от поражения некоторыми болез­нями и вредителями.

Весной, особенно в условиях повышенной влажности, на посевах рапса может появляться широкий диапазон болезней, однако в Беларуси они, как правило, не имеют значительного развития. Необходимым является регулярное обследование посевов в течение всего вегетационного сезона.

В Беларуси районированы следующие сор­та и гибриды озимого рапса (00-типа): Валеска, Добродей, Зорный, Козерог, Лидер, Лираджет, Мажор, Милена, Прогресс, Тисменицкий, Шпак, Бальдур, Элвис, Элла (КРС-1981), ЕС Не­ктар (КРС-2033), и сорта 0-типа (такие как, Отрадненский). (1,3)

Таблица 1. Модель сорта Калише на 2020г.

Признаки	Единица	Параметры сорта	Источники   ники   признаков
	измерения	Стандарта Лидер	Проектируемого   мого	Признаков   Наков.
Средняя Урожайность	ц/га	32,5	36,1	Сорт Прогресс
Максимальная Урожайность	ц/га	56,8		Сорт Добрадей
Использование		масличное	масличное	Сорт Лираджет
Сбор	Масло	%	15,0	16,9	Сорт Зорный
Белка	%	23,8	22,3	Сорт Милена
Минимальная содержание эруковой кислоты	%	0 – 0,8	0-0,3	Сорт Зорный
Содержание глюкозинолатов	Мк Моль/г	15 – 22	14 – 18	Сорт Козерог
Устойчивость к полеганию		Высокая	высокая	Сорт Козерог
Устойчивость к болезням	%	Высокая	высокая	Сорт Прогресс
Длина вегетационного периода	дней	325-335	310-320	Сорт Добрадей
Зимостойкость	%			Сорт Зорный

 

1.3.Создание исходного материала для селекции рапса озимого методом отдалённой гибридизации.

 

Сбор огромного сортового и видового разнообразия в мировую коллекцию, тщательное изучение имеющегося исходного материала и разработка теории гибридизации позволили через целенаправлен­ный подбор пар и скрещивания перейти на новый этап селекции — к синтезу новых сортов путем гибридизации.

Метод гибридизации значительно расширил творческие возмож­ности отбора, ускорил селекционный процесс и повысил его резуль­тативность. С помощью скрещиваний человек получил возможность создавать такие комбинационные формы, которые в природе могли бы и не возникнуть. И. В. Мичурин, внес большой вклад в теорию гибридизации (особенно отдаленной), считал этот метод могущест­венным методом селекции, основным методом создания исходного материала, формообразовательные возможности которого очень велики.

В результате скрещиваний получаются новые организмы-гибриды, совмещающие свойства и признаки двух, а при сложных скрещива­ниях — нескольких родителей.

Этот метод используют в том случае, когда исчерпан резерв изменчивости и нет источников или доноров каких-либо хозяйственно ценных признаков в пределах вида. Межвидовая гибридизация в сочетании с отбором является эффективным методом создания исходного материала для селекции рапса на качество масла и семенную продуктивность. Без дополнительных усилий, в том числе без колхицинирования, можно получить большой резерв изменчивости для селекционной работы. Этот метод широко применяют за рубежом — в Швеции, Канаде, Германии. Рапс скрещивают с капустой, сурепицей, горчицей чёрной и другими видами рода Brassica.(1,2)

1.4.Индивидуальный отбор в селекции рапса озимого, оценка селекционного материала по элементам структуры урожайности.

Основные принципы индивидуального отбора впервые были изло­жены в 1856 г. французским селекционером JI. Вильмореном.

Основная сущность метода индивидуального отбора заключается в том, что качество отобранных растений определяется путем индивидуальной, т.е. раздельной оценки их потомств. При индивидуальном отборе в отличие от массового отбора семена отобранных растений после раздельного обмолота не смешиваются, а помещаются в от­дельные пакеты и затем высеваются отдельно по семьям на отдельных делянках для оценки их по качеству потомств. Благодаря этому осу­ществляется отбор не только по фенотипу, но и по генотипу.

Для проведения оценки по методу индивидуального отбора лучшие растения с желаемыми признаками отбираются, как и при массовом отборе из гетерозиготных популяций гибридов второго и последующих поколений, мутантов, полиплоидов, местных и селекционных сортов-популяций, других видов исходного материала. За высеянными семьями в селекционных питомниках в течение всего вегетационного периода проводятся фенологические наблюдения, осуществляются учеты и анализы по выравненности и однородности растений в пределах каждой семьи. Окончательная оценка лучших константных семей завершается после сравнения их между собой, а так отношению к исходным сортам и стандарту, которые равномерно размешаются в питомнике через каждые 10-20 семей.

Семена выделенных семей используют в дальнейшем для закладки контрольного питомника, а при достаточном количестве – и в предварительном испытании. (1)

Вследствие постоянного переопыления и расщепления, сорт у пе­рекрестноопыляющихся культур нельзя вывести путем однократ­ного индивидуального отбора. В селекции этих растений приме­няют многократный индивидуальный отбор, когда элитные растения отбирают неоднократно, а повторяют отбор несколько раз до тех пор, пока не будут достигнуты требующиеся результаты. Многократный отбор может перейти в непрерыв­ный. В этом случае выделение элитных растений из лучшей семьи проводят из года в год, пока полученный на ее основе сорт нахо­дится в производстве.

У боль­шинства сахароносных, масличных, эфирномасличных, лекар­ственных растений при возделывании их без непрерывных улуч­шающих отборов содержание полезного продукта быстро сни­жается. Поэтому в селекции этих культур применяют, как пра­вило, непрерывный отбор.

Из исходной популяции (образца) отбирают элитные растения с нуж­ными хозяйственно полезными признаками и свойствами. Потом­ство одного отобранного у перекрестноопылителей элитного расте­ния называется семьей. Урожай их семян на следующий год высевают раздельно по семьям в селекционном питомнике. Семьи сравнивают между собой, худшие бракуют, из лучших снова отбирают элитные растения для посева в селекционном питомнике следующего года. Здесь также отбирают элитные растения, бра­куют худшие растения и семьи; лучшие семьи объединяют и ис­пользуют для конкурсного сортоиспытания и предварительного размножения. Дальнейшую работу проводят в том же порядке. При получении хороших результатов в конкурсном сортоиспыта­нии новый сорт передают для посева на государственных сорто­испытательных участках, одновременно организуют его семеноводство. При необходимости отбор элитных растений из лучших семей продолжают и дальше.

Таким образом, сущность данного метода заключается в после­довательно повторяемом отборе лучших, элитных растений из лучших семей. Так как индивидуальный отбор на протяжении многих лет ведется в основном по одним и тем же показателям, результаты его могут постепенно усиливаться. При наличии в ис­ходной популяции гетерозиготности по нужным признакам и свой­ствам и умелой работе он часто завершается созданием нового сорта.

У самоопыляющихся и вегетативно размножаемых культур ото­бранные методом индивидуального отбора элитные растения с вы­сокой степенью достоверности оцениваются по их потомству. У этих культур сорт формируется только на основе наследствен­ности одного растения. Недостатки, обнаруженные в потомстве элитных растений, являются результатом ошибок, допущенных при проведении отбора (2).

У перекрестноопыляющихся растений потомство формируется в результате переопыления, т. е. на основе объединения материн­ской и отцовской наследственности, и потомство тех или иных элитных растений может быть неудовлетворительным не потому, что они были неправильно отобраны, а вследствие переопыления их с нежелательными отцовскими формами. Поэтому в селекцион­ной работе с перекрестноопыляющимися культурами важно не только правильно вести отбор элитных материнских растений, но и подбирать такие отцовские растения-опылители, которые не ухудшали бы, а по возможности улучшали наследственные каче­ства будущего потомства. В общем виде задача сводится к необ­ходимости контролировать отбор не только по материнской, но и по отцовской линии.