Способ селекции хлебных злаков

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ (ii) 801814

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТИЗЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свид-ву— (22) Заявлено 19.07.78 (21}2б46099/30-15 с присоединением заявки Нов (23} Приоритет—

Опубликовано 070281. Бюллетень N9 5

Дата опубликования описания 070281 (51)М Кп 3

A 01 H 1/04

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДКб31 52 (088.8) (72) Автор изобретения

В.Е.Угнивенко

Крымская государственная облас опытная станция твенная (71) Заявитель (54) СПОСОБ СЕЛЕКЦИИ ХЛЕБНЫХ ЗЛАКОВ

Изобретение относится к способам селекции возделываемых растений и может быть использовано в сельском хозяйстве.

Известен способ селекции хлебных злаков, основанный на вегетативной гибридизации растений 1 . При этом способе зародыш зерновки пересаживают на эндосперм другого сорта. Недостатком этого способа является его малая эффективность.

Известен также способ селекции хлебных злаков, основанный на создании исходного селекционного материала путем половой гибридизации, при котором проводят отбор константных гибрицных форм, выращивание их и после этого отобранные сортообразцы переиспытывают на селекционных участках в сравнении с лучшими сортами 2 . Этот способ требует больших затрат труда и времени. На создание сорта требуется 12-15 лет.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков, т.е. обеспечение целенаправленного создания и отбора высокопродуктивных растений и ускорение селекционного процесса хлебных злаков.

Поставленная цель достигается тем, что в способе селекции хлебных злаков включающем создание исходного селекционного материала, отбор константных гибридных форм, превосходящих родителей по урожайности и другим хозяйственно.-полезным признакам начиная со второго гибридного поколения, выращивание линий, конкурсное и государственное сортоиспытание, согласно изобретению, исходный селекционный материал создают путем генной инженерии — трансплантацией части эндосперма донора в эндосперм зерновки реципиента, а сорт включаот в конкурсное сортоиспытание на 3-4 год после трансплантации. Для трансплантации подбирают донора и реципиента, относящихся к одному ботаническому виду, или к разным видам одного рода, или к разным родам одного семейства. Перенос эндосперма от донора к реципиенту осуществляют в фазу молочной спелости зерна на корню в поле или при проращивании семян в лабораторных условиях в период наклеивания ростков, т.е. в фазы активного гидролиза и ферментативного процесса зерновок. В полученных таким спосоЗО бом гибридах, начиная со второго по801814 коления, идет формообразование, принципиально отличное от формообразования при половой и вегетативной гибридизации, химическом и физическом мутагенеэе. Образуются три класса форм:

a) превышающие по урожайности и другим полезным признакам исходных родителей, б) равные родителям, в) устулающие родителям.

Формы, превосходящие родителей, т.е. с положительным гетерозисом, Схема селекции озимого ячменя по новому способу на примере сорта Крым (1064-72) 10 комбинаций по 20 зерен

10 номеров

Трансплантация эндосперма намоченных семян

Выращивание первого поколения

10 номеров

Выращивание второго поколения

Отбор линий (в т.ч. 1064-72) 3-4 номера

Размножение линий (в т.ч. 1064-72) 3-4 сорта

Конкурсное сортоиспытание (в т.ч. 1064-72)

3-4 сорта

5-й год (1977) Конкурсное сортоиспытание (в т.ч. 1064-72) сорт Крым (1064-72) 6йгод (1978).

Государственное сортоиспытание

Схема селекции озимой пшеницы по предлагаемому способу на примере сортов ЭГ-481,ЭГ-533

Трансплантация в фазу молочной спелости

5-10 номеров по 1-2 колоса

1-й год (1973) Выращивание первого поколения 5-10 номеров

5-10 номеров

Выращивание второго поколения

Отбор линий (в т.ч. ЭГ-481) Размножение линий

Отбор линий (в т.ч.ЭГ-533) 3-4 номера

Конкурсное сортоиспытание (в т.ч. ЭГ-481) 3-4.сорта

Конкурсное сортоиспытание в т.ч. ЭГ-481, ЭГ-533

3-4 сорта в т. ч. ЭГ-481, ЭГ

Государственное сортоиспытание

Пример 1. Для целенаправлен« ной селекции озимой пшеницы, у которой должна быть повышена урожайность в условиях. орошения, проводят транс. плантацию эндосперма, используя в качестве донора и.реципиента разные- .щ виды одного рода. В.1973 r, в полевых условиях в фазу молочной спелости зерна (Крым, июнь месяц) проведен перенос части эндосперма от донора к, реципиенту медицинским.шприцом у двух

1-й год (1973)

2-й год (1974 )

3-й год (1975)

4-й год (1976) 2-й год (1974)

3-й год (1975)

4-й год (1976)

5-й год (1977)

6-й год (1978) (1979) так же как и формы, уступающие или равные родителям, стабильны по эффекту гетерозиса в последующих поколениях. Константные гибридные формы, превосходящие родителей, служат исходньМ селекционным.материалом. Они размножаются и включаются в конкурсное сортоиспытание.

Изобретение поясняется примерами осуществления способа и схемами селекционного процесса. колосьев озимой пшеницы. Реципиент— озимая мягкая. пшеница, сорт Кавказ, Донор — тритикале трехвидовое., Р 2345 каталога Украинского HHH растениеводства, селекции и генетики,,Харьков. Собран урожай 98 шт. семян.

Урожай 1974 r — 0,510 кг. В 1975 г (второе поколение} при формообразовании отобраны .растения, превосходящие сорт Кавказ крупностью колоса и скороспелостью - 1630 штук семян. B

801814

Конкурсное сортоиспытание по занятому пару (суходол) 57,1

10,9

72,9

11,7

Конкурсное сортоиспытание по кукурузе мвс (суходол) 62,1

11,4

68,4

12,9

Конкурсное сортоиспытание по кукурузе мвс (орошение) 8,4

70,9

9,0

79,2

Формула изобретения

1976 r. урожай отобранной константной линии ЭГ-481 составил 11 кг. Под урожай 1977 r. линия высеяна в конкурсном сортоиспытании. ЭГ-481 превзошла (по данным сортоиспытания) стандарт Безостую 1 по урожайности зерна на 6,2 ц/га при HCP — 2,9 ц/га.

Пример 2. Трансплантация эндосперма озимой пшеницы в зерновку озимой пшеницы. 1973 г. — молочная спелость. Рецийиент — к-1320-70 (коллекционный образец из югославии, остистый). Донор — сорт Гейнс (образец иэ СИЛ). 1976 г. — формообразование. Отмечены остистые (533а) и беэостые (5336) Формы. Отобранная линия 15

ЭГ-5336 в последующих поколениях константна, высокопродуктивна, имеет преимущество в сравнении со стандартным сортом Безостая 1. Урожайность зерна выше на 5,0 ц/га, созревает на 2-3 дня раньше, чем стандарт.

Она размножена и высеяна в конкурсном сортоиспытании под урожай 1978 и

1979 гг. и в сортоиспытании на сортоучастках Крымской области под урожай 1979 r.

Государственной комиссией по сортоиспытанию при МСХ СССР сорт Крым признан перспективным по Крымской области.

Предложенный способ селекции хлебных злаков,,в отличие от существующих, обеспечивает целенаправлен- ное выведение высокоурожайных сортов с комплексом хозяйственно-ценных и биологически полезных признаков и в более короткие сроки. Он расширяет Щ} возможность привлечения доноров, значительно удаленных от реципиентов в генетическом отношении, для создания исходного селекционного материала.

Новый способ по сравнению с типовыми у

Пример 3. Селекция озимого ячменя с использованием в качестве донора и реципиента растений, принадлежащих к разным родам одного семейства.. В 1973 г. феврале месяце в лабораторных. условиях проведена трансплантация эндосперма у 20 шт. семян озимого ячменя в момент наклевывания проростков после намачивания в воде, Семена высеяны в поле.

Реципиент — озимый ячмень, сорт рожер.

Донор — озима рожь,. сорт Киевская тетраплоидная. Собран урожай 163 шт. зерен с 5 колосьев. В 1974 r. второе поколение, при формообразовании отобраны растения, превосходящие рожер по крупности колоса, крупности зерна и не уступающие ему по скороспелости - 0,960 кг. В 1975 г. собран урожай 15 кг семян. Под урожай

1976 г. сортообразец 1064-72 высеян в конкурсном сортоиспытании. Урожай зерна 1064-72 составил 84,3 ц/га, стандарта рожер — 74,8 ц/га.

Результаты сортоиспытания сорта Крым (1064-72 в 1977 r, по разным предшественникам следуюшие: способами селекции, применяемыми ныне в селекционной практике, обеспечивает сокращение срока селекции в два раза. Объем селекционных работ сокращается во много раз.

1. Способ селекции хлебных злаков, Включающий создание исходного селекционного материала, отбор константных гибридных форм, выращивание их и последующее конкурсное сортоиспытание, о т л .и ч а ю шийся тем, что, с целью ускорения селекционного

801814

Составитель В.урвиненко

Редактор О.Иванова Техред,Ж. Кастелевич Корректор Ь. Синицкая

Эаказ 10184/4 Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113015, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная,4 процесса, исходный селекционный материал создают путем трансплантации части эндосперма донора в эндосперм зерновки реципиента в фазы активного гидролиза и ферментативного процесса зерновок.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю.шийся тем, что трансплантацию в полевых условиях проводят в фазу молочной спелости зерновок.

3. Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что трансплантацию в лабораторных условиях проводят в период наклевывания зерновок.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Сельскохозяйственная энциклопедия, издание третье„ т. 4("Генетика"), M. 1955, 2. Унифицированные методики ведения селекционного процесса по зерно10 вым, зернобобовым и крупяным культупам. Харьков, 1975 (прототип).