24. Морфобиологические особенности кукурузы в связи с методами селекции

Длина вегетационного периода (при селекции на скороспелость) оценивается по фазе выметывания метелки.

При силосном направлении селекции – отбор форм с коричневой жилкой, т.к. ее наличие свидетельствует о низком содержании лигнина и хороших кормовых качествах. Другой важной для силосных сортов особенностью является хорошая облиственность.

При подборе пар гибридизации необходимо, чтобы они цвели одновременно.

При селекции на 2-початковость необходимо отмечать близкое расположение початков на стебле, что означает их дружное созревание.

26. Направления в селекции ячменя, связанные с хозяйственным использованием сортов

В использовании ячменя различают два основных направления: кормо-крупяное и пивоваренное. В соответствии с этим выделяют и два направления селекции. Они отличаются главным образом требованиями, предъявляемыми к качеству зерна. У кормового ячменя важно высокое содержание белка и наиболее ценных аминокислот: лизина, метионина, триптофана. У ячменя крупяного направления, кроме того, должно быть желтое, крупное, выровненное зерно с неглубокой бороздкой. Крупа, приготовленная из него, должна быстро и равномерно развариваться, давать высокий объемный выход, а каша обладать хорошими вкусовыми качествами.

К сортам пивоваренного ячменя предъявляют повышенные требования в отношении выравненности и крупности зерна. В связи с этим в РФ и Европейских странах возделывают двурядный ячмень (в США и Канаде имеются пивоваренные сорта многорядного ячменя). Хорошими показателями для пивоваренного ячменя считают вес 1000 зерен 40 г и выше, сход с решета 2,5X20 мм не менее 80%. Пивоваренный ячмень должен быть тонкопленчатым (желательно, чтобы пленки составляли не более 9%). В то же время голозерный ячмень мало пригоден для пивоварения, так как пленки имеют определенное значение в технологии приготовления пива. Типичное зерно пивоваренного ячменя должно иметь желтый цвет, ромбическую форму, пленки топкие, морщинистые (рис. 20), небольшое количество белка (9—12%, максимально 13%), так как излишняя белковость уменьшает содержание крахмала и, значит, выход пива, а кроме того, снижает его вкусовые качества. Зерно пивоваренного ячменя должно содержать много крахмала (60—70%), обладать высокой энергией прорастания и способностью к прорастанию (не менее 95%), а также высокой экстрактивностью (т. е. способностью отдавать сухое вещество в раствор при определенных условиях) — 78—82% для зерна и 78—84% для солода. Большое значение имеет качество солода, устанавливаемое специальными анализами.

Однако резкой границы между кормовыми и пивоваренными сортами может и не быть: есть сорта комбинированного использования (Московский 121, Нутанс 187).

28. Направления и задачи в селекции кукурузы

Селекция на урожайность

Гибриды должны давать урожайность 9-10т/га зерна и 40-50т/га силосной массы. Урожайность складывается из ряда показателей: длины и диаметра початка, число рядов зерен на початке, число зерен в ряду, масса 1000 зерен, выход зерна с початка. Также ведется создание 2-початковых растений; здесь важно сокращение разрыва в цветении початков (для одновременного их созревания) и выравнивание по элементам продуктивности.

Селекция безлигульных форм

Безлигульные формы можно выращивать в загущенных посевах (70-120тыс.растений/га вместо 30-60тыс.), т.к. такие формы имеют эректоидное расположение листьев. Используются мутации lg1, 2 и 3. Однако безлигульные формы более восприимчивы к пыльной и пузырчатой головне.

Селекция на скороспелость

Продолжительность вегетационного периода — сильно варьирующий признак. Для получения скороспелых гибридов нужно использовать различные по скороспелости линии. Установлено, что при сочетании в гибриде пар с различным вегетационным периодом он будет приближаться по скороспелости к более раннеспелой родительской форме. Если же линии, использующиеся при создании гибрида, имеют одинаковый вегетационный период, то гибрид, как правило, созревает на несколько дней позже.  Установлено пять групп скороспелости: 1 — раннеспелая (вегетационный период 80—90 дней), 2 — среднераннеспелая (90—100 дней), 3 — среднеспелая (101— 110 дней), 4 — среднепозднеспелая (111—120 дней), 5 — позднеспелая (свыше 120 дней). Для основных районов возделывания кукурузы на зерно ее вегетационный период не должен превышать 110—120 дней.

Селекция на холодостойкость

Холодостойкими являются гибриды с энергичным прорастанием, мощными всходами, высокой начальной скоростью роста на холодных и сырых почвах и нормальным ростом при пониженных температурах. При получении холодостойкого гибрида в качестве холодостойкой нужно брать материнскую линию. Холодостойкость положительно коррелирует со скороспелостью.

Селекция на пригодность к механизированной уборке

Определяется устойчивостью к полеганию, высотой прикрепления початка и длиной его ножки. Устойчивы к полеганию растения с мощной корневой системой и прочным стеблем, без повреждения гнилями и кукурузным мотыльком. Початок должен располагаться не ниже 50-60см над землей. Ножка початка должна быть укороченной, чтобы початок не поникал.

Селекция на пониженную уборочную влажность зерна

На сушку зерна влажностью 40% до 13% требуется больше энергии, чем на выращивание урожая, поэтому данное направление очень важно. Данный признак сложный, но высоконаследуемый. Необходимо выведение форм, у которых зерно быстро теряет влагу при созревании; у них уборочная влажность на 3-4% ниже.

Селекция на качество зерна

Белок кукуруза имеет сравнительно низкую ценность из-за плохой сбалансированности по аминокислотам. Линии с генами опейк2 и флаури2 позволили получить гибриды с содержанием белка в зерна 14-16% и лизина в белке 4,5-5% (у обычных – 2-2,5%); однако высоколизиновые гибриды уступают обычным по урожайность на 10-15%. Для сохранения уровня урожайности используют различные гены-модификаторы. Другое важное направление – снижение содержания лигнина в листостебельной массе, т.к. он снижает переваримость; формы со сниженным содержанием лигнина имеют ген коричневой жилки листа bm. Для гибридов сахарной кукурузы важен ген su1, обусловливающий повышение содержания декстринов в зерне.

Селекция на масличность

Данное направление важно для кормовых, пищевых и медицинских целей. В зерне содержится 3-5% масла, из которого 60-80% - в зародыше. Поэтому отбираются формы с крупным зародышем.

Селекция на засухоустойчивость и жаростойкость

Основные площади кукурузы расположены в степных регионах с высокими температурами и недостатком влаги. В оценке исходного материала по его реакции на засуху большое значение имеют физиологические методы – определение водоудерживающей способности листьев кукурузы и выхода электролитов, фракционного состава воды в них, водного дефицита, жаростойкости и других показателей Большое значение для поднятия засухоустойчивости имеет создание короткостебельных и 2-початковых гибридов.

Селекция на устойчивость к болезням и вредителям

Кукуруза страдает более 40 чем различными болезнями, в осн.грибными – пузырчатой головней, фузариозом початков, гельминтоспориозом, ржавчиной и т.д., и 25 вредителями – кукурузным мотыльком, листовой тлей, шведской мухой (на севере) и т.д. Наиболее эффективным и экономически выгодным средством защиты растений является создание гибридов и сортов, устойчивых к болезням. Однако на пути к достижению этой цели имеются большие трудности, так как кукуруза обладает гетерозиготностью, что усложняет закрепление в потомстве растений нужных свойств. Трудность заключается в том, что большинство патогенов имеет полусапрофитную природу и не обладает узкой специализацией.

Многие болезни кукурузы возникают в разные периоды вегетации растений, при этом степень развития их в значительной мере зависит от экологических условий в той или иной зоне. Поэтому селекционную работу важно направлять на создание таких гибридов и сортов кукурузы, которые обладают групповой устойчивостью к болезням, наиболее вредоносным в определенной эколого-географической зоне.