Влияние соотношения фракций семян с различными морфотипами зародыша на урожайность озимой твердой пшеницы

Актуальность и научная новизна
Актуальность исследований определяется необходимостью поиска новых путей повышения урожайности озимой твердой пшеницы.
Нестабильность весенне-летнего периода по гидротермическим условиям приводит к формированию на материнском растении ОТП разнокачественных семян, в том числе и по морфологии зародышевой части. Всего выявлено восемь морфотипов семян ОТП, которые отличаются по массе, дают различные по мощности и устойчивости к засухе проростки и, в конечном счете, различаются по урожайным свойствам.
Впервые показано, что соотношение фракций семян с различными морфотипами зародыша наследуется у сортов озимой твердой пшеницы независимо от условий года их репродуцирования.
2

Внешний вид зародышевой части семян ОТП с различными морфотипами
Из этих восьми морфотипов четыре встречаются редко и составляют в очищенных семенах несколько процентов, поэтому их принято относить к минорным морфотипам, а остальные четыре – к основным.
3

Цель и задачи
Цель:
Оценка связи соотношения фракций семян ОТП с различными морфотипами зародыша с урожайностью озимой твердой пшеницы
Задачи:
Провести оценку сортов озимой твердой пшеницы по соотношению семян с различными МТЗ;
Определить массу 1000 зерен, различающихся по МТЗ;
Рассчитать экологическую стабильность и пластичность сортов ОТП и выявить их связь с соотношением семян с различными МТЗ.
4

Методика проведения исследований
Объектом исследований служили коммерческие семена ОТП 2019 и 2020 годов семи сортов селекции АНЦ «Донской», допущенных к использованию по нашему региону - Аксинит, Амазонка, Кристелла, Лазурит, Оникс, Яхонт и Янтарина.
Методика исследований:
Разделение семян на морфотипам проводили по методике Казаковой и Лысогоренко.
Массу тысячи зерен определяли по стандартной методике.
Экологическую пластичность и стабильность сортов рассчитали по методике Эберхарта и Рассела.
Статистическую обработку осуществляли с помощью пакета программ Excel и Statistica 7.0.
5

Результаты исследований
Соотношение морфотипов семян, % от общего их числа (среднее за 2019-2020гг.)
Минорные МТЗ составляют 0,28 %
6

Оценка семенного материала озимой твердой пшеницы по содержанию фракций с различными МТЗ , % от общего
7

Соотношение числа семян с морфотипами 3
по отношению к числу семян с морфотипом 2
8

Соотношение числа семян с морфотипами 4 и 5
по отношению к числу семян с морфотипом 2
9

Соотношение сильных морфотипов семян по массе 1000 зерен (2019 год)
10

Соотношение сильных морфотипов семян по массе 1000 зерен (2020 год)
11

Вклад семян с различными морфотипами в урожайность, %.
12

Экологическая стабильность и пластичность
13
Сумма МТЗ 2+5
Экологическая пластичность
r = -0,95
Средняя урожайность за годы изучения
r = 0,38

Корреляционная матрица
14

Корреляция
14

Заключение
- суммарная доля семян с основными вторым и пятым морфотипами положительно коррелирует с урожайностью;
-предложен новый подход к оценке урожайности и устойчивости сортов ОТП к факторам среды и агротехнологий на основе определения соотношения фракций семян с различными морфотипами зародыша
15

Выводы и практические
предложения
16
1. Среди сильных МТЗ выделился материал с 5 морфотипом - 36,1%, среди минорных МТЗ 6 – 0,1 %, их общая доля составила 0,28%.
2. В 2019 году по данным исследований максимальное значение сильных МТЗ было у сорта Кристелла МТЗ 2 -29,45; Аксинит 39, 45; 15,75 МТЗ 4 Оникс, Лазурит 51,85%. Количество минорных МТЗ варьировало от 0,35 до 0,05. В 2020 году Кристелла МТЗ 2 41,12%, Аксинит 50,54%, МТЗ 3 Кристелла 31, 66%, 47,71 Лазурит.
3. Масса 1000 зерновок, различающихся по морфотипу зародыша, у семи сортов озимой твердой пшеницы (сорта ранжированы по значениям М1000 по каждому морфотипу) в 2019 году – выделились сорта Лазурит и Янтарина, в 2020 – Лазурит, Кристелла, Яхонт. Она варьировала от 32,67 до 47,67 и от 36,15 до 45,25 г. соответственно. Масса минорных МТЗ за оба года изучения не отличается от показателей основных. Хотя они отличаются по развитию и проявлению потенциала.
4. Максимальный вклад в урожайность осуществляют основные МТЗ, они прогнозируют продуктивность.
5. Чем выше значение коэффициента bi > 1, тем большей отзывчивостью обладает данный сорт. Выделились сорта Лазурит, Аксинит и Оникс. Условия среды оказали отрицательное влияние на формирование сортов. Урожайность 2017 года в 2 раза превышает продуктивность в последующие годы изучения. Погодные условия сложившиеся в период исследований не дали возможность благоприятного сформировать семенного материала.

Апробация работы
Результаты доложены на по итогам XIII Международной научно-практической конференции «Состояние и перспективы развития агропромышленного комплекса», посвященной 90-летию ДГТУ (РИСХМ). «Методы траскриптомики в изучении зерновых колосовых культур»/ Казакова А. С., Галаян А.Г. – 533 с.
«Участник молодежного научного-инновационного конкурса» в Ростовской области («УМНИК»), 2019 - 2021 года. Тема: «Транскриптомика сухих и прорастающих семян озимой твердой пшеницы с различным морфотипом зародыша».
Конференция 2021 года Интерагромаш, г. Ростов.
Статьи:
1. А. С. Казакова, А. Г. Галаян, Н. Е. Самофалова. «Фенотипическая оценка сортов озимой твердой пшеницы по массе 1000 зерен с Различным морфотипом зародышевой части».
2. А. С. Казакова, А. Г. Галаян, Н. Е. Самофалова, С.Ю. Майборода, и др. Сравнительная оценка сортов озимой твердой пшеницы по массе 1000 зерен с различными морфотипами зародышевой части.
17

Апробация работы
17

Апробация работы
18