name: Оценка новых самоопыленных линий кукурузы и получение на их основе высокогетерозисных раннеспелых гибридов
keyword_list: самоопыленные линии кукуруза кластерный анализ раннеспелые гибриды Исходный материал
abstract: Актуальность исследований. В настоящее время кукуруза является одной
  из важнейших мировых хозяйственных культур. Так, она входит в пятерку
  лидеров по энергетическим запасам среди сельскохозяйственных растений и
  занимает одно из первых мест по валовому сбору зерна и приросту посевных
  площадей. Благодаря полезным свойствам спрос на зерно кукурузы сохраняет
  стабильно возрастающий рост. Одной из ключевых особенностей кукурузы
  является ее широкая разносторонность применения: используется как пищевой
  продукт, как корм для сельскохозяйственных животных, в перерабатывающей
  промышленности, как источник для производства биоэтанола и биогаза и т.д.
  Помимо этого кукуруза относится к растениям, практически не дающим отходов.
  В Российской Федерации за последние десятилетия валовые сборы зерна (с
  4 млн. тонн в 2009 году – до 14,2 млн. тонн в 2019 году) и посевные площади
  кукурузы так же стремительно растут (с 1361,6 тыс. га в 2009 году – до 2585,9
  тыс. га в 2019 году).
  Одним из основных поставщиком зерна кукурузы является Краснодарский
  край, благодаря своим благоприятным климатическим и природным условиям.
  Однако, в последние годы на юге Российской Федерации климатические
  условия резко изменились в неблагоприятную сторону для выращивания
  кукурузы. Так, максимальные температуры в основные биологические фазы
  развития кукурузы стали значительно выше на фоне снижения количества
  осадков и общей влажности воздуха. Данное обстоятельство требует внедрение в
  производство раннеспелых гибридов, биологические фазы которых приходятся на
  более оптимальные погодные условия.
  Более того, значительная часть посевов кукурузы в Российской Федерации
  находится в районах с коротким безморозным периодом, полноценный урожай
  зерна и качественного силоса в этих регионах можно получить лишь при
  выращивании раннеспелых гибридов.
  Для селекции высокогетерозисных раннеспелых гибридов, обладающих
  набором хозяйственно-ценных признаков, отвечающих требованиям
  современного производства, необходимо создание нового исходного материала на
  широкой генетической основе.
  Таким образом, учитывая актуальность и высокую значимость данной
  проблемы, в отделе селекции и семеноводства кукурузы «НЦЗ им. П.П. Лукьяненко» была проведена данная селекционная работа.
  Степень разработанности темы. Вопросам оценки исходного материала
  различными методами селекции уделяли внимание многие отечественные и
  зарубежные селекционеры. Так, практическим изучением комбинационной
  способности в топкроссных и диаллельных скрещиваниях занимались
  М.И.Хаджинов (1935), Е.М. Салфетникова (2011), А.В. Гульняшкин (2017),
  В.С.Сотченко (1970), Б.В.Дзюбецкий (1978), Е. В. Мадякин (2009). Над
  совершенствованием методов оценки экологической пластичности и
  стабильности гибридов кукурузы в различных агроклиматических зонах работают
  С. В. Губин (2020), А.И.Супрунов (2009), Н.И.Орлянский (2008), Р.В.Кравченко
  4
  (2010). Вопросы идентификации линий по типу зародышевой плазмы подробно
  рассмотрены С.И.Мустяца (2012), В.М.Соколовым (1999), С.Н.Новоселовым
  (2010). Программы обработки экспериментального материала и интерпретация
  данных подробно изложены в работах Б.А. Доспехова (1985), В.К.Савченко
  (1973), В.З.Пакудина и Л.М.Лопатиной (1984). В нашей работе использованы
  данные методы для оценки нового исходного материала линий кукурузы,
  получение на их основе высокогетерозисных гибридов и изучение их основных
  селекционных признаков.
  Цель и задачи исследований. Провести сравнительное изучение и оценку
  нового исходного материала для селекции раннеспелых гибридов кукурузы с
  потенциально высокой урожайностью и низкой уборочной влажностью зерна.
  Для выполнения поставленной цели решались следующие задачи:
  ̵ С участием новых самоопыленных линий провести гибридизацию в
  системе топкроссных и диаллельных скрещиваний и по результатам испытания
  полученных гибридов определить их ОКС и СКС.
  ̵ Выявить биометрические характеристики новых линий и полученных
  тесткроссов.
  ̵ Методом кластерного анализа провести идентификацию линий на их
  принадлежность к гетерозисной группе зародышевой плазмы.
  ̵ Оценить экологическую пластичность и стабильность выделившихся
  гибридов кукурузы.
  ̵ Установить корреляционные связи между урожайностью зерна и
  основными хозяйственно ценными признаками у полученных гибридов.
  ̵ Изучить динамику снижения уборочной влажности зерна
  выделившихся линий кукурузы при созревании.
  ̵ Определить экономическую эффективность полученных новых
  гибридов кукурузы при выращивании в различных зонах.
  Научная новизна исследований. В условиях Краснодарского края
  впервые для селекции раннеспелых гибридов кукурузы зернового типа создан
  и всесторонне оценен принципиально новый исходный материал –
  самоопыленные линии. С участием новых линий получены высокогетерозисные
  гибриды кукурузы, обладающие повышенной продуктивностью, низкой
  уборочной влажностью зерна и устойчивостью к стрессовым факторам среды.
  Созданные с участием диссертанта гибриды кукурузы Ладожский 202 и
  Ладожский 251 с 2022 г. внесены в госреестр Российской Федерации, а также
  гибриды ЛД 2003 и ЛД 5888 с 2021 проходят государственное испытание.
  Практическая значимость результатов исследований. В процессе
  анализа большого объема нового исходного материала были выделены новые
  инбредные линии, обладающие высокими показателями урожайности зерна и
  пониженной уборочной влажности, отличающиеся высокой комбинационной
  способностью и, обладающие большим потенциалом к созданию на их основе
  высокогетерозисных гибридов. Лучшие из исследованных линий переданы в
  рабочую коллекцию отдела.
  5
  Весь набор новых инбредных линий был включен в систему топкроссных
  скрещиваний, получены новые раннеспелые высокоурожайные трехлинейные
  гибриды, часть из которых проходила экологическое сортоиспытание в разных
  климатических зонах. Выделившиеся по комбинационной способности линии
  были испытаны в диаллельных скрещиваниях для оценки специфической
  комбинационной способности.
  Основные положения диссертации, выносимые на защиту:
  1. Новый исходный материал линии кукурузы и его биометрические и
  генетические характеристики для селекции высокоурожайных гибридов;
  2. Характеристика новых инбредных линий в системе топкроссных
  скрещиваний по основным селекционным показателям;
  3. Показатели общей и специфической комбинационной способности
  исходного материала по основным селекционным признакам;
  4. Результаты испытаний экологической пластичности и стабильности
  новых тесткроссов по норме реакции признака урожайности зерна на изменение
  условий выращивания;
  5. Экономическая эффективность производства новых гибридов.
  Заключение. В результате проведенных в 2016-2018 годы исследований
  новых самоопыленных линий кукурузы на базе «НЦЗ им П. П. Лукьяненко», и
  создания с их использованием новых раннеспелых и среднеранних гибридов
  кукурузы, можно заключить следующие выводы:
  1. Проведенный анализ всего набора новых самоопыленных линий в
  системе топкроссных скрещеваний позволяет выделить ряд гибридов, которые в
  испытаниях 2016-2018 годов превысили средний показатель урожайности зерна
  стандартов при более низкой или равной уборочной влажности. Лучшие
  выделившиеся тесткроссы: (Лн752м х Лн0684) x Лн0613, (Лн0479 х Лн0159) x
  Лн008, (Лн0479 х Лн0159) x Лн0713, (Лн742м х Лн0716) x Лн0720 – в
  раннеспелой группе и (Лн0823 х Лн070) x Лн0626, (Лн627м х Лн0699) x Лн0626,
  (Лн0711 х Лн008) x Лн0609, (Лн0823хЛн070) x Лн0724 – в среднеранней.
  2. В результате проведенного анализа комбинационной способности
  всего материала нами были выделены новые инбредные линии кукурузы с
  высокими показателями ОКС. Лучшие линии по показателям ОКС по
  урожайности зерна: Лн0713, Лн0720, Лн0693, Лн0626, Лн0613, Лн0685. Лучшие
  линии по показателям ОКС по уборочной влажности зерна: Лн0726, Лн0679,
  Лн0603, Лн0660, Лн0228, Лн0626.
  3. В результате исследований специфической комбинационной
  способности простых гибридов, полученных при диаллельных скрещиваниях,
  были выделены гетерозисные пары линий с высокими эффектами СКС по
  признаку «урожайность зерна» за все годы исследований: Лн0357 х Лн0685,
  Лн008 х Лн0681, Лн0228 х Лн0681, Лн0681 х Лн0718, Лн0718 х Лн0480, Лн0720 х
  Лн003, Лн0480 х Лн003.
  4. Результатом наших испытаний по определению экологической
  пластичности и стабильности является комплексная характеристика новых
  тесткроссов по норме реакции признака урожайности зерна на изменение условий
  выращивания. Гибриды (Лн742 х Лн0716) x Лн0720, (Лн742 х Лн0716) x Лн0600,
  (Лн742 х Лн0716) x Лн0605, (Лн627 х Лн0699) x Лн0613 относятся к интенсивным
  формам, обладающим высокой фенотипической стабильностью и отзывчивостью
  на улучшение условий выращивания, сохраняя при этом стабильно высокий
  уровень урожайности при возделывании в неблагоприятных условиях.
  5. При изучении динамики потери влаги зерном при созревании новых
  самоопыленных линии был выделен материал, имеющий более продолжительный
  период накопления сухого вещества в момент налива зерна и наиболее короткий
  период отдачи влаги при созревании. Выделенные линии имеют практическую
  ценность в селекции новых высокоурожайных гибридов, обладающих быстрой
  влагоотдачей зерна при созревании.
  6. Проведенные исследования 48 новых самоопыленных линий с
  закрытой родословной методом кластерного анализа позволило
  идентифицировать и разделить весь материал на 4 основные группы зародышевых
  плазм. Это обстоятельство позволяет находить наиболее удачные гибридные
  комбинации на основе эффекта гетерозиса с получением максимальных
  показателей по основным селекционным признакам.
  22
  7. Изучение значений коэффициентов корреляции в раннеспелой и
  среднеранней группах новых самоопыленных линий позволяет заключить, что
  признак «урожайность зерна» давал высокую положительную корреляцию с
  большинством признаков. В результате проведенного корреляционного анализа
  основных селекционных признаков новых инбредных линий и простых гибридов,
  нами были выделены взаимосвязи, позволяющие вести дальнейшую селекцию на
  улучшение нового исходного материала.
  8. Полученные данные по экономической эффективности двух групп
  спелости позволили выделить ряд новых гибридов, имеющих высокий
  хозяйственный и селекционный потенциал: гибриды (Лн752 х Лн0684) x Лн0613,
  (Лн0479 х Лн0159) x Лн008, (Лн0479 х Лн0159) x Лн0713, (Лн742 х Лн0716) x
  Лн0720 - в раннеспелой группе и гибриды (Лн627 х Лн0699) x Лн0626, (Лн0823 х
  Лн070) x Лн0626, (Лн0711 х Лн008) x Лн0609, (Лн0823 х Лн070) x Лн0724 – в
  среднеранней группе.
chairman_dissertation_council.name: Сергей
chairman_dissertation_council.surname: Гаркуша
chairman_dissertation_council.patronymic: Валентинович
chairman_dissertation_council.position: Директор
chairman_dissertation_council.degree: Доктор сельскохозяйственных наук
chairman_dissertation_council.rank: Член-корреспондент РАН
chairman_dissertation_council.wos_research_id: -
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: -
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Сергей
organization_supervisor.surname: Гаркуша
organization_supervisor.patronymic: Валентинович
organization_supervisor.position: Директор
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 68.35.03
rubrics.name: Селекция и семеноводство сельскохозяйственных культур
oecds.code: 01.06.DE
oecds.name: PLANT SCIENCES
speciality_codes.name: Селекция, семеноводство и биотехнология растений
speciality_codes.code: 4.1.2.
supervisors.fio: Гульняшкин А. В.
supervisors.scientific_degree: Кандидат сельскохозяйственных наук
supervisors.speciality_code: Селекция и семеноводство сельскохозяйственных растений
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Гончаров С. В.
opponents.scientific_degree: Доктор биологических наук
opponents.speciality_code: Селекция и семеноводство сельскохозяйственных растений
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Коротенко Т. Л.
opponents.scientific_degree: Кандидат сельскохозяйственных наук
opponents.speciality_code: Селекция и семеноводство сельскохозяйственных растений
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: ФГБНУ "ФНЦ РИСА"
protection_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ НАУЧНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "ФЕДЕРАЛЬНЫЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР РИСА"
protection_organization.ogrn: 1022301808000
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения
author_organization.short_name: ФГБНУ "НЦЗ ИМ. П.П. ЛУКЬЯНЕНКО"
author_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ НАУЧНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ЗЕРНА ИМЕНИ П.П. ЛУКЬЯНЕНКО"
author_organization.ogrn: 1022301812136
author_organization.supervisor_name: АЛЕКСАНДР
author_organization.supervisor_surname: РОМАНЕНКО
author_organization.supervisor_patronymic: АЛЕКСЕЕВИЧ
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения