28. Характеристика сортов яровой пшеницы по пяти хозяйственно ценным признакам

Мерой отклонения ожидаемого потомства от модели идеального сорта в этой модификации является

(29)

где I_j, - значения j-го признака у идеала и ожидаемого потомства; а_j - весовой коэффициент j-го признака.

_j - стандартное отклонение j-го признака в наборе сортов. Оно определено из всего количества испытанных сортов по формуле

где x_ij — значение j-го признака у i-го сорта; x._j — средняя j-го признака по всем изученным сортам; M – общее число изученных сортов – потенциальных родителей, например, в коллекции. В примере M=19. Учет _j в формуле (29) снимает влияние различной размерности признаков.

Чем меньше значение SD, тем ближе к идеалу ожидаемое потомство.

Модель идеального сорта (I_j, j=1, 2,…, N) можно задавать на основе данных предварительного изучения коллекции сортов в различные годы и (или) в разных местах. В этом случае вектор идеала представляет собой совокупность оптимальных (наилучших) значений селекционных признаков, полученных при испытании сортов в различных условиях. По некоторым признакам возможно взаимодействие генотип-среда, в результате чего ранги сортов в различных условиях изменяется. При этом один и тот же признак характеризует различные свойства сортов, и его проявление в разных условиях можно рассматривать в качестве независимых признаков.

Например, в благоприятный 1978 год максимальную урожайность показал сорт Саратовская-52, а в засушливый 1977 — Альбидум-1800. Урожайность в благоприятный и засушливый годы можно рассматривать как два разных признака. Причем в благоприятный год у идеала должна быть такая же урожайность, как и у Саратовской-52, а в неблагоприятный — как у Альбидум-1800. (табл. 28).

В примере вектор идеала I_i задан исходя из достигнутых в испытаниях 19 сортов оптимальных значений селекционных признаков. По числу дней до колошения выбраны минимальные значения, а по урожайности, содержанию клейковины и объемному выходу хлеба — максимальные.

По качеству клейковины идеал задан в виде интервала допустимых значений (50...75), соответствующих первой группе качества пшеницы. Обозначим интервал идеальной приемлемости по j-му признаку в модели сорта (I_1j.…I_2j), где I_1j — нижняя, а I_2j — верхняя границы интервала. Тогда отклонение (I_j - ) в формуле (29) вычисляется следующим образом. Если прогноз среднего значения признака потомства меньше нижней границы <I_1j, то (I_j - )=(I_j - ), а если больше верхней, т.е. >I_2j то (I_j - )=( - I_j). Когда значение признака у ожидаемого потомства находится в заданном интервале, т.е. I_1j I_2j, то при расчете SD принимаем (I_j - )=0.

Если по некоторому признаку все сорта различаются незначимо, то этот признак следует исключить из оценки SD.

В методе С.П. Мартынова признаки могут быть разбиты на несколько групп с одинаковыми весами а для признаков в одной (k-й) группе. Их подсчитывают по формуле

a=p_kN/n_k; k=1,…,G (30)

где p_k — заданный вклад k-й группы признаков в некоторую меру сходства ожидаемого потомства и заданного идеала; n_k — число признаков в k-й группе; N — общее число признаков; G — число групп, причем

Поскольку в рассмотренном примере сорта изучали по пяти признакам в течение двух лет, получается пять групп признаков (1-й столбец табл. 28), каждая из которых состоит из 2-х годо-признаков. Всего 5×2=10 годо-признаков.

Весовые коэффициенты а_j в примере заданы экспертом так, чтобы степень нежелательности отклонения урожайности от идеала составляла 50%, доля трех последних признаков, характеризующих качество, — 45%, а доля числа дней до колошения 5%. Содержанию клейковины придается 25% суммарного вклада признаков качества, качеству клейковины — 30% и объемному выходу хлеба — 45%.

Указанные вклады отклонений признаков в показатель SD задаем с помощью весовых коэффициентов а_j. Поэтому сумма весовых коэффициентов равна 10. Вклад урожайности должен составлять 50%, что соответствует суммарному весу 0,5×10=5. Учитывая то, что на урожайность приходится два годо-признака, вес урожайности в каждом году составляет 5/2=2,5.

Вычисленные с учетом формулы (30) весовые коэффициенты селекционных признаков будут следующими:

урожайность — a₁=a₂=0,5×10/2=2,5;

дней до колошения — a₃=a₄=0,05×10/2=0,25;

содержание клейковины — a₅=a₆=(0,45×10)×(0,25/2)=0,5625 и т.д. по остальным признакам.

По числу дней до колошения весовые коэффициенты отрицательны, поскольку этот признак ограничен сверху (не более 36 дней в 1977 г. и не более 51 дня в 1978 г.). По остальным признакам, ограниченным снизу, а_j положительны. Например, в идеале урожайность в 1977 г. ограничена снизу — 26 ц/га, в более благоприятном 1978 г. — 44,8 ц/га.

Весовые коэффициенты а_j, стандартные отклонения _j и идеал (I_j) представлены в правой части табл. 28.

Если вместо в формулу (29) подставить фактические значения признаков сорта, то SD может быть использовано как интегральную оценку отклонения каждой родительской формы от модели идеального сорта. Например, для Саратовской-42:

При переборе вариантов простых скрещиваний четырех сортов табл. 28 наименьшее значение SD, равное 10,48, показало скрещивание Саратовской-52×Альбидум-1800.

Общим недостатком методов, оценивающих близость к идеальному сорту средних значений признаков ожидаемого потомства, является отсутствие учета генетического разнообразия популяции потомства. Один вариант скрещивания может давать большую близость средних к идеалу, но иметь низкое генетическое разнообразие популяции потомства по изучаемым признакам, а второй – хотя и дальше от идеала по средним, но с гораздо большей генотипической изменчивостью. Во второй популяции потомства больше вероятность отобрать формы близкие к идеальному сорту. Поэтому генетическое разнообразие потомства также желательно оценивать и учитывать при подборе родительских форм.