Selectarea soiurilor de grâu de iarnă cu tulpini scurte

Cultivele intense au un ansamblu complex de trăsături și proprietăți valoroase din punct de vedere economic, dintre care principalele sunt randamentele potențiale ridicate, capacitatea de reacție bună la îngrășăminte și alți factori pentru a îmbunătăți fertilitatea solului, rezistența complexă sau de grup împotriva dăunătorilor și a bolilor și adecvarea cultivării cu tehnologii de economisire intensă de energie și resurse. . În plus, soiurile de acest tip, aproape în aceeași măsură ca semi-intensive, trebuie să îndeplinească cerințele în ceea ce privește calitatea produsului, rezistența la iarnă, rezistența la secetă etc. Rezistența la adăpost, care, în primul rând, depinde de înălțimea plantei, este o proprietate importantă soiuri de tip intensiv. Dacă soiurile medii și înalte îndeplinesc alte cerințe pentru soiurile intensive în alți parametri, atunci pot fi cultivate cu succes pe fond agrotehnic ridicat, pe uscat și în condiții de irigare numai cu utilizarea retardanților. Majoritatea soiurilor de tip intensitate mare sunt cu tulpini scurte. În țările europene, din cauza creșterii nivelului agriculturii la fiecare 50 de ani, înălțimea plantelor de grâu ca proprietate genetică a scăzut cu aproximativ 15 cm..

Punctele de vedere despre avantajele soiurilor scurte dezvoltate în contradicții extrem de complexe și în dezbaterile aprinse ale crescătorilor și practicienilor agricoli. Inițial, ideea de a folosi forme de grâu cu ciuperci scurte pentru cultivare în condiții agro-tehnice bune, care ulterior a devenit cunoscută drept tehnologii de cultivare intensivă, a avut puțini susținători. Ulterior, această idee a devenit foarte populară..

În India, Mexic și alte țări, în special în regiunile cu terenuri irigate extinse, soiurile de grâu convenționale au fost înlocuite cu soiuri olucarlik, create în principal la Centrul Internațional pentru Îmbunătățirea Porumbului și Grâului (SIMMYT) în Mexic, sub îndrumarea renumitului crescător Norman Borlaug. După aceea, grâul din punct de vedere al producției brute de cereale a ieșit în top în lume. În India, de exemplu, din 1969 până în 1979, recolta brută de grâu s-a dublat. În țara noastră, în multe zone din zona de grâu de iarnă, sunt semănate și soiuri care, fără îndoială, ar trebui clasificate subdimensionate - cum ar fi Bezostoy 1. Utilizarea pe scară largă a acestui grâu ca formă inițială pentru hibridizare a influențat formarea aceluiași soi în multe țări din Europa și pe alte continente. Soiurile reale semi-pitice au început să crească la noi mai târziu decât în ​​alte câteva țări. Acest lucru se datorează în primul rând condițiilor nefavorabile - secetă frecventă a solului și a aerului, expunerea la factori extreme în perioada de iernare a culturilor de iarnă, etc. Soiurile semi-pitice de selecție străină, în majoritatea lor absolută, nu pot fi cultivate în principalele zone de distribuție a grâului de iarnă și primăvară, din cauza rezistenței slabe a iernii și insuficienței rezistență împotriva secetei solului, în special în perioadele inițiale ale ontogenezei.

La Institutul All-Union pentru Creștere și Genetică, Institutul de Cercetări Agricole Krasnodar P. P. Lukyanenko, Don Center Center, Institutul de Cercetări din Ucraina pentru producția plantelor numit după V. Ya. Yuryeva, NPO Dnipro, Selecția NPO și alte instituții de reproducție și experimentale ale țării au creat soiuri interne semi-pitice de grâu moale și dur de iarnă, care au trecut cu succes testul de soi de stat și sunt cultivate în producție. Controlul genetic al trăsăturii înălțimii plantelor în grâu moale și dur are o natură complexă. Mulți crescători care lucrează cu forme cu tulpină scurtă operează foarte des cu conceptele de pitici unu, doi și trigenici, utilizându-le adesea doar pentru a determina gradul de diferență de înălțime a plantelor. De fapt, trăsătura înălțimii plantelor este controlată de un număr semnificativ mai mare de gene, în special pentru așa-numitele gene mici. Natura genetică a semnului înălțimii plantelor în grâu nu a fost încă studiată. Un număr de gene pitice care sunt bine cunoscute geneticienilor, de exemplu, genele S și C, ale căror purtători sunt specii de grâu Triticum sphaerococcum și T. compactum, puțină sau deloc folos în reproducere, deoarece funcția lor este asociată cu deteriorarea unui număr de proprietăți valoroase din punct de vedere economic. O încercare multiplă de a utiliza genele pitice dominante ale soiurilor Tom Pus din Tibet nu a reușit. Fără compromisuri pentru selecție și așa-numitul „nanism hibrid ierbos”.

Subliniind aspectele istorice și genetice ale selecției formelor semi-pitice de grâu, mulți autori apelează la caracterizarea soiului japonez Norin 10. Utilizarea pe scară largă în multe țări ale acestui soi ca donator de gene pitice în selecția soiurilor cu tulpini scurte marchează o nouă etapă în selecția grâului de iarnă și de primăvară. Este interesant de menționat că Krymka, importată inițial în SUA, și apoi sub forma soiului Turcia, creată din aceasta prin selecție individuală, a luat parte și la originea Noreen 10.

Geneticianul american V. A. Johnson și colab., Au descoperit că trăsătura pitică din Noreen 10 este controlată de trei gene majore. Cu toate acestea, natura complet genetică a acestui soi nu a fost încă studiată. Se știe puțin despre tipurile de interacțiune ale genelor care determină scurtarea tijei.

Pe baza utilizării genelor pitice din acest soi, cel mai mare număr de soiuri cu tulpini scurte a fost creat în multe țări ale lumii. Centrul internațional pentru îmbunătățirea porumbului și grâului a creat un număr mare de soiuri de grâu de primăvară semi-pitice și cascadorii, care sunt distribuite pe scară largă în Mexic, India, Pakistan și alte țări..

Soiuri de grâu de iarnă fotografie:

Nu mai puțin importantă pentru selecție este gena pitică, care, împreună cu genotipurile cu tulpini scurte, au fost importate din Japonia. A fost folosit cu succes la reproducere de către crescătorii europeni de peste 60 de ani. Este răspândit în special în soiurile de selecție italiană și iugoslavă. Această genă, deși provine din soiuri japoneze, la fel ca cele trei gene ale soiului Norin 10, diferă de ele într-o serie de proprietăți. La un moment dat a fost introdus de la Klyain 33 la Bezostoy 4, apoi la Bezostoy 1.

În țara noastră, mutanții pitici experimentali sunt folosiți pe scară largă în selecția de soiuri de grâu de iarnă cu semicernici și cu creștere redusă. Mai mult, în unele cazuri, au servit ca material sursă directă pentru crearea de soiuri (Kiyanka), în altele, sunt donatori genetici de tulpini scurte pentru obținerea materiei prime prin metode de hibridizare..

Natura genetică a trăsătului tulpin la mulți mutanți nu a fost încă studiată. P. P. Lukyanenko, Krasnodar Institutul de Cercetări Științifice din Agricultură, împreună cu Institutul de Chimie Fizică al Academiei de Științe a URSS, au obținut o linie mutantă semidifuză din soiul Bezostaya 1, care, sub numele de Karlik 1, a fost recomandat de academicianul P. P. Lukyanenko ca sursă pentru încrucișare în timpul selecției de tulpini scurte soiuri de grâu de iarnă. Recomandările P.P. Lukyanenko au avut un mare succes. În Institutul de Cercetări pentru Agricultură Krasnodar pe baza piticului 1, soiurile de grâu de iarnă Polukarlikova 49, Releul, Krinitsa, Spartanka etc..

Soiurile Odesa 75, Lan, Progress - în „Selecția” NPO moldovenească - Pitikul - în UNIIRSiG numit după VNGIRSi au fost obținute la Institutul de Cercetări de Stat All-Russian pe baza aceleiași surse. V. Ya. Yuryev - Polukarlik 3- în UNIIOZ - Mriy Kherson. KS Bessarab și EG Zhirov pe baza analizei monosomale au descoperit că trăsătura pitică din Karlik 1 este controlată de două gene. Rezultatele acestor cercetători sunt confirmate prin analize hibrologice. Adevărat, în această analiză se revelează clar o genă eficientă de tip recesiv sau slab dominant. A apărut în procesul mutației. A doua genă pur mai puțin eficientă recesivă a fost prezentă în genotipul Bezostost 1 chiar înainte de expunerea la factori mutageni. Când traversăm piticul 1 cu Bezosta 1, se generează o singură genă care a apărut în procesul de mutageneză experimentală. A doua divizare nu, deoarece se află într-o stare homozigotă.

În afară de genele D1, D2, D3, D4, al căror efect complementar provoacă un „nanism ierbos”, atunci putem face o concluzie generală că toate formele de grâu cu tulpină scurtă conțin una, două sau trei gene nanice (rht1- rht2- rht3). Cu toate acestea, numărul total de gene găsite în diferite. genotipuri, mult mai mari. Identificarea lor nu este încă completă. Se poate remarca doar că genele pitice care provin din Noreen 10 diferă de genele conținute într-o serie de soiuri cu tulpini scurte de selecție europeană (Sava, Rusalka, Zlatna Dolina, Ardito, Brigantina etc.). Gena mutantă Dwarf 1 este diferită de cea a altor gene, dar a doua genă a acestei surse este aceeași ca în unele soiuri europene. Genele pitice Tom Pus sunt complet diferite de toate celelalte găsite în soiuri practic valoroase. Crescătorul indian, un cunoscut specialist în soiurile de tip semi-pitic K. S. Gill (1984), distinge genele pitice ale soiului pitic Oleson într-un grup special și le consideră improprii pentru selecția soiurilor de tip semi-pitic. Studiile efectuate la WASH, au arătat alte rezultate. Încrucișarea piticului Oleson cu soiurile de iarnă face posibilă obținerea de forme cu tulpini scurte de iarnă cu o calitate excelentă a boabelor și o bună rezistență împotriva bolilor fungice ale tulpinii și frunzelor. În plus față de sursele genetice descrise mai sus, în natură, se pare, în natură, există și alte purtătoare ale genelor nanfism care nu au fost încă descoperite și nu au fost studiate. Așadar, printre cele cultivate anterior în sudul țării noastre se număra o varietate cu tulpini scurte de grâu dur de primăvară Khoranka. Un semn de tulpini scurte din acest soi a fost transmis cu ușurință prin hibridizarea grâului moale. Natura genetică a acestei surse a rămas neexplorată..

Toate genele pitice majore sunt localizate pe cromozomii genomului A și B, prin urmare, caracteristica tulpinilor scurte se transmite cu ușurință în timpul hibridării interspecifice de la grâu moale la dur, precum și la alte specii ale aceluiași genom cu aceeași compoziție genomică..

Pentru selectarea soiurilor de grâu cu tulpină scurtă și dezvoltarea unei serii de metode agrotehnice pentru cultivarea lor, în special în determinarea dozelor optime de erbicide, este foarte importantă cunoașterea naturii fiziologice și biochimice a trăsăturii pitice..

Cercetătorul englez M. Gall și colegii săi au efectuat o varietate de studii pentru a elucida natura fiziologică și biochimică a funcției genice

nanismul într-o serie de soiuri cu tulpini scurte și forme de grâu moale. S-a stabilit că, în unele cazuri, genele pitice blochează sinteza substanțelor de creștere, prin urmare, plantele în perioada de formare a tijei cresc mai lent și, ca urmare, rămân scăzute. Dacă astfel de genotipuri (soiul iugoslav Sava) sunt tratate cu giberellină în perioada de creștere, atunci substanțele exogene compensează substanțial efectul fiziologic, care este de obicei realizat de substanțe de origine endogenă, iar plantele vor crește mai repede. Alte gene ale nanismului nu afectează sinteza substanțelor de creștere dintr-o plantă, ci blochează utilizarea acestora și astfel le exclud de la procesele metabolice, motiv pentru care procesele de creștere sunt puternic inhibate. La încrucișarea formelor cu tulpini scurte, aparținând a două tipuri diferite prin reacție la substanțele de creștere, se observă un fenomen genetic foarte interesant - descendența hibridă E, depășește semnificativ înălțimea plantelor ambilor părinți și nu aparține tipului cu tulpină scurtă. În descendența hibridă mai veche, pe lângă genotipurile similare, se scindează formele înalte constante, precum și piticii trigenici foarte mici. S. F. Lyfenko, împreună cu A. Maatkerimov și Yu. N. Pika, au analizat soiuri de grâu de iarnă cu semi-pitic și cu culturi scăzute străine, prin reacția lor la substanțe de creștere exogene (acid giberellic, 2, 4-D, etc.), ceea ce a permis în funcție de genele nanismului, împărțiți-le în trei grupe: I - care nu răspund la substanțele de creștere: Dwarf 1, Odessa semi-nan, Odessa 75, Lan, Obrii, Peresvet, etc. - II - care reacționează la substanțe de creștere exogene: Sava, Bezostaya 1 , Odessa 51- III - foarte reactiv, dar al lor tzyvchivost în substanțe de creștere mai mare a inhibat lumina (Zirka grad).

Soiurile din acest ultim grup variază foarte mult în ceea ce privește înălțimea plantelor. În funcție de zona de creștere, de densitatea tulpinii și de intensitatea insolării, acestea pot fi forme semi-pitice, scurte sau chiar mijlocii. Un studiu al naturii genetice și fiziologice și biochimice ale genelor nanismului a arătat că, în ciuda numărului lor relativ mare (cel puțin 5), reacția tuturor genotipurilor la substanțele de creștere este redusă în principal la două tipuri - receptivitate și neresponsabilitate, care se datorează blocării unuia dintre cele două procese - sinteza sau eliminarea substanțelor reglatoare de creștere.

Majoritatea genelor nanismului au un efect cumulativ, ceea ce face posibilă „dozarea” unei trăsături în funcție de sarcinile de selecție. În prezent, crescătorul poate avea o astfel de diversitate genetică pe baza înălțimii plantelor, ceea ce vă permite să creați aproape orice varietate de grâu moale și dur: pitice (30-50 cm) - jumătăți pitici (55-80 cm)- mic de statură (85-100 cm)- sredneroslye (105-140 cm)- înalt (peste 140 cm).

Scurtarea tulpinii sub influența factorilor genetici este însoțită de o restructurare a structurii sale anatomice. În același timp, se observă modificări mari ale mănunchilor de fibre vasculare și a țesuturilor mecanice, de care nu numai rezistența la adăpost, dar și productivitatea plantelor depinde în mare măsură.

Conform observațiilor lui K. G. Teteryatchenko, la soiurile de tip semi-pitic, fasciculele de fibre vasculare au o structură mai reușită și mai bune oportunități de a-și spori principalul rol fiziologic - mișcarea ascendentă și descendentă a apei și a produselor de fotosinteză de-a lungul tulpinii. Majoritatea soiurilor de tip semi-pitic au o tulpină mai groasă decât soiurile medii și înalte. Cu toate acestea, cu încrucișări complexe, cu includerea a numeroase componente cu diametre diferite și grosimi diferite ale peretelui de paie, se pot despica forme cu semicernă și pitic cu tulpini foarte subțiri, inclusiv cele în tulpinile cărora practic nu există canal liber din cauza diametrului mic și a grosimii relativ mari a peretelui de paie. Aceste forme sunt interesante, prin faptul că au o rezistență bună la adăpost și nu sunt deteriorate de un rumeguș de pâine..

Unii crescătoare consideră că formele semigene cu tulpină înaltă cu tulpini subțiri sunt cele mai promițătoare pentru zona aridă a stepei. Cu toate acestea, majoritatea soiurilor de acest tip zonate aparțin în continuare formelor cu tulpini groase. Alături de proprietățile pozitive, formele semi-pitice au unele negative, care trebuie luate în considerare la rezolvarea problemelor de reproducere. Unul dintre dezavantajele soiurilor de tip semi-pitic este coleoptilul scurt. Studiile efectuate de S.F. Lyfenko și N.I. Yerinyak (1980), efectuate pe o varietate de soiuri semi-pitice de iarnă și primăvară, au arătat o dependență foarte clară a lungimii coleoptilelor de înălțimea plantelor, coeficientul de corelație între acești indicatori este mare (r = 0,685 ± 0,137). Mai mult, o corelație pozitivă ridicată a rămas constantă și nu a depins de tipul și natura fiziologică și biochimică a genei pitice. Rădăcinile germinale nu se modifică în lungime sau în greutate, în funcție de genele care controlează înălțimea tulpinii (Tabel. 1).

Coleoptilul scurt este o proprietate negativă a soiului. În cazuri de însămânțare profundă a semințelor și cu o lipsă de apă în sol, formele cu un coleoptil scurt prezintă o scădere a germinării câmpului. Gradul de corelație pozitivă între lungimea coleoptilei și germinarea câmpului este ridicat (r = 0,772 ± 0,104).

Cu toate acestea, în ciuda legăturii strânse a acestor semne, în natură există încă forme semi-pitice cu un coleoptil lung. Deci, soiul de primăvară din selecția mexicană de Nainari 60, cu o înălțime a plantelor pentru adulți de 60-65 cm, are un coleoptil de 9,5 cm în perioada de germinare. Această lungime se găsește de obicei numai la soiurile înalte și mijlocii (115-140 cm).

Formele cu tulpini scurte diferă semnificativ de soiurile obișnuite din zona frunzelor, dimensiunile liniare ale frunzelor bazale și nodulare.

Studiile efectuate pe soiuri convenționale și semi-pitice de grâu de iarnă au arătat că deja în faza de prelucrare, genele pitice afectează cumva dimensiunea suprafeței frunzelor, coeficientul de corelație între zona frunzelor plantelor individuale în faza de prelucrare și înălțimea lor ca trăsătură genotipică, care se manifestă în final stadiu de ontogeneză, destul de ridicat (r = 0,59 ± 0,269). Cel mai interesant fenomen s-a dovedit a fi faptul că diferențele ereditare în înălțimea plantelor afectează nu numai formarea de legături de corelație în interiorul plantelor individuale, ci și fitocenoza generală de plantare. Mai mult, coeficientul de corelație dintre înălțimea plantelor și indicele frunzelor (raportul dintre aria frunzelor întregii culturi și suprafața ocupată) s-a dovedit a fi foarte pozitiv (r = 0,80 + 0,20). Prin urmare, în procesul de selecție a formelor cu grâu scurt, este necesar să se acorde atenție, în primul rând, la genotipurile cu bucșă mare și lame cu frunze mari, deoarece soiurile de tip intensiv trebuie să aibă un potențial fotosintetic bun. În ciuda corelației genotipice pozitive strânse între înălțimea tijei și mărimea frunzelor, uneori este posibilă obținerea de forme cu tulpini scurte cu frunze mari prin hibridizare. Așadar, cultivarul semi-pitic Yuzhnaya Zarya are frunze de aceeași dimensiune ca cultivarul de talie medie Odesskaya 51. Cu toate acestea, dimensiunea mare a frunzelor în faza de prelucrare nu indică încă un randament mare al soiului. Mai mult, creșterea puternică a plantelor în perioadele de toamnă-iarnă și primăvara timpurie duce adesea la scăderea randamentului. Coeficientul de corelație între indicele frunzelor din această perioadă și randamentul bobului atinge o valoare negativă medie (r = -0,37 ± 0,23).

După ce ieși în tub și se îndreaptă în soiuri cu tulpini scurte și obișnuite în zona de stepă, o parte din frunze se usucă și pierde rolul de organ fotosintetic. Cu toate acestea, intensitatea morții frunzelor individuale și a tulpinilor întregi nu este aceeași. În formele cu creștere mică și semi-pitică, spre deosebire de soiurile obișnuite, acest proces se desfășoară lent. Drept urmare, imaginea este inversată celei observate în faza de prelucrare. La soiurile de tip semi-pitic, în experimentul desfășurat în faza de umplere a cerealelor, indicele frunzelor a fost de 3,49-4,96, în timp ce la soiurile obișnuite a fost 1,5-2. Coeficientul de corelație între indicele frunzei din această fază și randamentul bobului a fost pozitiv și destul de mare (r = 0,5 ± 0,11).

Tabelul 1

Coleoptilul este lung și rezistența creșterii inițiale a semințelor și a formelor de grâu moale de iarnă cu diverse gene pitice

Datele prezentate arată că în procesul de selecție a soiurilor de grâu cu tulpini scurte, este necesar să se acorde atenție creării și selectării genotipurilor care sunt capabile să mențină frunzele într-o stare vitală activă pentru o perioadă mai lungă. Indicele de frunze în perioada de umplere a bobului trebuie să fie în intervalul optim de 5-7. Soiurile semi-pitice din sudul Ucrainei trebuie să aibă frunze mai mici decât în ​​zonele de stepă centrală și de pădure. Poziția frunzelor (tipuri orizontale și erecte, sau proeminente) nu depinde de funcția genelor pitice. În procesul diversității hibride, formele cu tulpini înalte și scurte cu frunze proeminente și orizontale apar cu aceeași frecvență. Studiile au arătat că la randamente peste 35-40 kg / ha, este de preferat să existe soiuri cu o formă verticală a frunzelor, care corespunde, de obicei, cu acest nivel de randament, deoarece cu o tulpină de 450-700 tulpini / m2, se observă inhibarea reciprocă a tulpinilor și frunzelor. Randamentul mediu de soiuri și forme de reproducție în experimentele cu grâu de iarnă pe abur negru a fost în forme cu o frunză de lipire de 55,68 ± 1,69 kg / ha (P = 2,17), iar cu obișnuitul - 52 + 0,79 kg / ha (P = 2,37). Astfel, soiurile cu o frunză proeminentă s-au dovedit a fi 3,68 c / ha mai productive decât cele obișnuite. Datorită faptului că soiurile de tip tulpină scurtă sunt destinate tehnologiei intensive, în care se formează o tulpină densă, este de dorit ca, pe lângă tulpina scurtă, să aibă un tip de frunze verticale.

Studiile experimentale au arătat că nu există o corelație genotipică între înălțimea plantei și dimensiunea sistemului radicular. Prin urmare, este posibil să creăm selectiv soiuri cu tulpini scurte, cu un sistem rădăcină bine dezvoltat, care nu sunt inferioare în acest fel față de cele mai bune soiuri înalte. O corelație mai favorabilă între dimensiunile masei supra-și subterane a plantelor din soiurile de tip tulpină scurtă le permite să-și petreacă apa mai economic în perioada de umplere a cerealelor și să reziste mai mult cu succes secetei de sol și aer, care este mai frecvent întâlnită în această fază..

Un semn de tulpini scurte este asociat cu multe proprietăți biologice importante și valoroase din punct de vedere economic ale plantelor. Soiurile de tip intensitate ridicată, inclusiv cele cu creștere redusă și semi-pitice, în majoritatea cazurilor au o rezistență mai mică la îngheț decât soiurile de stepă de tip semiintensiv. Genele Dwarfismului au un efect pleiotropic asupra multor caractere biologice și morfologice, care sunt asociate cu rezistența plantelor la efectele factorilor negativi din perioada de iernare. Mai mult, efectele genelor nanismului nu se manifestă în egală măsură în raport cu rezistența la îngheț și rezistența la bombă. Majoritatea genelor studiate slăbesc rezistența la îngheț, dar cresc rezistența la bombă prin adâncirea nodului de prelucrare, care se realizează sub influența scurtării epicotilului - primul internod în formă de rădăcină. Natura relației genetice și fiziologic-biochimice a trăsăturii cu tulpini scurte cu duritate la îngheț este foarte complexă și rămâne slab înțeleasă până în prezent. Tipul de dezvoltare ontogenetică a plantelor este cel mai mult asociat cu rezistența la temperaturi scăzute..

Ca urmare a unei analize genetice efectuate de cercetătorii autohtoni și străini folosind metoda monosomală, s-a constatat că genele care determină stilul de viață de iarnă (procesul de vernalizare) sunt localizate în cromozomii 2A-2D-5A-5V-5D și 7D. Alte studii folosind aceeași metodă au stabilit că genele pitice sunt localizate pe cromozomii 1B, 7B și 5D. Chiar și o simplă comparație a rezultatelor cercetării arată că cel puțin un cromozom (5D) este simultan responsabil pentru semnul înălțimii plantelor și procesul de vernalizare. Există, de asemenea, dovezi că cromozomul 2A joacă un rol similar. Prin urmare, nu numai rezistența la îngheț, ci și tipul de dezvoltare a plantelor poate avea un grad ridicat de legătură genetică cu un semn al înălțimii plantelor. Cu toate acestea, datorită polimorfismului genelor nanismului în timpul selecției, este posibil să se creeze și să selecteze din populații astfel de genotipuri cu tulpini scurte pentru care această trăsătură are cea mai mică corelație negativă cu rezistența la îngheț.

Printre soiurile zonate și promițătoare de tip semi-pitic, nu există forme excepționale de rezistență la îngheț. Cu toate acestea, cele mai bune dintre ele se află în această proprietate de Odessa 51 și depășește Bezostoy 1. Există, de asemenea, varietăți insuficient de rezistente (Tabel. 2).

Tabelul 2

Rezistența la îngheț a soiurilor semi-pitice de grâu de iarnă, a plantelor vii după îngheț la temperatura de 19 ° C (1981-1982)

Studiile speciale arată că prin încrucișări și selecție țintite este posibil să se creeze soiuri extrem de rezistente la îngheț. De exemplu, o linie de reproducție semi-pitică Erythrospermum 2100/81, care nu este inferioară în ceea ce privește rezistența la îngheț la Odesskaya 16, la una dintre cele mai rezistente iarnă de grâu de iarnă, a fost obținută la Institutul de Cercetări Generale All-Russian. Semnul înălțimii plantelor și funcția genelor individuale pitice sunt asociate cu acumularea de proteine ​​de rezervă și funcționale în plantă, care afectează ulterior calitățile tehnologice ale bobului. Cercetările efectuate la Institutul de Studii Superioare All-Russian de A. N. Khokhlov, S. F. Lyfenko și N. V. Tupitsyn (1984) au arătat că cel mai mare coeficient de utilizare economică la soiurile de tip semi-pitic. Au un raport dintre grâu și paie care se apropie de 1: 1. Soiurile mijlocii și înalte au mai mult paie decât cerealele. Piticii reali cu înălțimea plantelor de 35-50 cm au, de asemenea, un randament mai mare de paie, deoarece cerealele sunt mici și slab făcute.
Proteine ​​de rezervă din cereale, de care depind, în primul rând, proprietățile sale tehnologice, sunt cunoscute a fi formate datorită a două procese interrelaționate: 1- sinteza aminoacizilor și translocarea directă a acestora în ciuc- 2 - reutilizarea proteinelor constituționale ale tuturor organelor vegetative ale unei plante. Datorită faptului că la soiurile de tip semi-pitic, masa de reutilizare (frunze, tulpini) este mai mică decât în ​​soiurile obișnuite, respectiv, mai puțini aminoacizi intră în sâmburi datorită celui de-al doilea proces. În plus față de tiparele generale observate în formarea proprietăților tehnologice ale boabelor la soiurile cu tulpini scurte de grâu de iarnă, există diferențe mari în efectul pleiotropic al genelor pitice individuale. În acest caz, specificul diferitelor gene nanice vine mai întâi. Deci, genele nanismului, al cărui donator este soiul Noreen 10, pe lângă reducerea proteinei din cereale prin creșterea utilizării economice a culturii, nu afectează în mod direct deteriorarea calității boabelor. În schimb, gena pitică a lui Krasnodar Dwarf 1 are un efect pleiotropic negativ semnificativ asupra acumulării de proteine ​​și gluten în cereale (Tabel. 3). Genele Dwarfism au un efect semnificativ asupra cantității de gluten din cereale, dar practic nu își modifică proprietățile fizice. Multe varietăți de tip tulpină scurtă în ceea ce privește rezistența la făină, stabilitatea aluatului în timpul frământării, producția volumetrică a pâinii și alte proprietăți depășesc semnificativ cele mai bune soiuri de tipul obișnuit. Soiurile semi-pitice separate nu sunt inferioare soiurilor de creștere medie în ceea ce privește conținutul de proteine ​​din cereale. Un exemplu sunt soiurile Obriy, Olviya, Prokofievka și altele, care au o înălțime a plantelor de 80-95 cm, iar proprietățile tehnice ale boabelor sunt cele mai bune printre soiurile de grâu de iarnă. Acestea sunt capabile să formeze un randament de grâu puternic chiar și în condiții de irigare, unde alte soiuri produc rar boabe alimentare. Formele de grâu cu tulpini scurte nu diferă în ceea ce privește proprietățile biologice de bază de soiurile obișnuite ale acestei culturi. În conformitate cu aceasta, toate metodele de reproducere dezvoltate și testate în practică pe forme convenționale de grâu pot fi, de asemenea, utilizate pentru a crea soiuri de tip tulpină scurtă.
În același timp, formele cu tulpini scurte, în special grupul lor semi-pitic, au proprietăți care trebuie luate în considerare practic în toate etapele de selecție și în producția de semințe primare. Caracteristic în lucrările de reproducere cu forme cu tulpini scurte este faptul că, atunci când hibridizează ca donatori de gene pitice, de multe ori trebuie să nu se ia cele mai bune soiuri de selecție locală răspândite în producție, ci forme de colectare sau soiuri de origine ecologică și geografică foarte îndepărtată. Acest lucru se datorează a două motive principale. În primul rând, setul și diversitatea genetică a soiurilor cu tulpini scurte zonate și promițătoare sunt încă limitate. În al doilea rând, formele pitice și, în unele cazuri, două-genetice pitice în sine sunt neproductive și posedă un complex de alte proprietăți negative. Când sunt încrucișate cu soiuri obișnuite, astfel de pitici pot produce forme unice și două genice cu o înălțime optimă a plantelor de 80-95 cm. Astfel, traversând piticul trigenic Noreen 10 din lume, au fost obținute un număr mare de soiuri cu tulpini scurte cu una și două gene pitice. Aceleași rezultate în cruci pot da soiuri pitice pitice Olesen, Zimbabwe și IR 301 din India, Su-won (Coreea de Sud), Sonchulzon (DPRK) și altele.

Tabelul 3

Calitățile tehnologice ale boabelor de forme semi-pitice de grâu de iarnă în comparație cu calitatea soiurilor obișnuite, atunci când sunt testate în perechi (1976)

Necesitatea utilizării pe scară largă a formelor de origine geografică diferită limitează posibilitatea aplicării principiilor de selecție a perechilor pentru hibridare prin numărul cel mai mic de proprietăți negative, precum și prin lipsa și elementele complementare ale productivității. Încrucișarea formelor îndepărtate ecologic și geografic duce la o diversitate hibridă extrem de largă și la apariția unor forme neașteptate în urmași. Aspectul lor permite uneori reproducerea culturii într-o etapă calitativă nouă, de exemplu, crearea soiului Bezostaya 1. Cu toate acestea, probabilitatea recombinaților de succes atunci când traversează forme îndepărtate ecologic și geografic este foarte mică. Pentru a-l crește, majoritatea crescătorilor urmează calea creșterii numărului de combinații hibride, uneori până la 800-1500. Pentru comparație, observăm că programele de reproducere la crearea soiurilor obișnuite se realizează pe 50-120 de combinații încrucișate.

Aceleași modele genetice care fac ca acesta să fie mai convenabil pentru a crește numărul de combinații atunci când traversăm forme individuale creează necesitatea creșterii numărului de descendenți în P2 și generații mai vechi. Cu un număr mare de loci heterozigoti, recombinantele dorite apar cu o probabilitate scăzută, iar procesul de divizare în sine durează foarte mult timp. Unele probleme de hibridizare a formelor îndepărtate pot fi rezolvate doar cu utilizarea încrucișărilor complexe. Cele mai bune rezultate sunt, de obicei, date de înlocuitorii intermitenți și de crucile regenerative, precum și de încrucișări în trepte. Atunci când traversăm forme de grâu înalte și scurte, în P2 și generațiile hibride ulterioare, se observă despărțirea complexă în funcție de înălțimea plantelor. În populație apar cruste cu tulpini scurte. Cu toate acestea, cu culturi dense, ele pot fi pierdute, deoarece sunt puternic asuprate de genotipuri înalte. Pentru a evita acest lucru, descendența hibridă trebuie semănată într-o manieră mică, de obicei cu o distanță între 45 cm și o distanță în rândul de 5-10 cm.

În timpul selecției plantelor primordiale (de elită), trebuie acordată atenție formelor cu tulpini scurte, chiar dacă sunt mult mai slabe decât cele înalte. Formele scurte propagate și semănate în forma lor pură sunt foarte adesea mai productive decât liniile înalte și mijlocii de aceeași origine.

Datorită faptului că proprietățile genetice care determină rezistența la îngheț și calitatea boabelor depind direct de caracteristicile înălțimii plantei, genotipurile rezistente la iarnă cu o bună calitate tehnologică a cerealelor sunt foarte rare printre formele cu tulpini scurte. Din acest motiv, este necesar să crească probabilitatea izolării acestora, extinzând scara culturilor de reproducție. Multe instituții din țara noastră și din străinătate, în cadrul programului pentru crearea soiurilor de grâu cu tija scurtă, au o creșă de creștere a grâului 60-70 mii și o pepinieră de control - 3,5-4 mii linii.

În consecință, numărul experimentelor de laborator și de laborator este în creștere, dar evaluarea formelor de reproducție pentru îngheț, duritatea de iarnă și proprietățile tehnologice ale boabelor.