2.2.2 Репродуцирование гибридов, отбор элитных растений

СГП F₁-F₄ поколений высевали на делянки 1,3-3 м² в 3-5 кратной по­вторности в зависимости от количества семян. Часть популяции F₂-F₃ была расположена на низких участках чека с целью создания провокационного фона и отбора генотипов, устойчивых к избыточному затоплению в период прорас­тания. За 1-2 недели до массового цветения полиэтиленовыми флажками отме­чали наиболее рано выметывающиеся формы, которые убирали отдельно для формирования популяции скороспелых форм.

В период созревания проводили отборы по одной метелке с выделив­шихся элитных растений для изучения в селекционном питомнике. С каждого оставшегося растения отбирали и обмолачивали 1/3 часть метелки для пере­сева и отборов в 2018 г. (разновидность метода ОСП).

Сложногибридные популяции 2017 г. составили 45F₁, 43F₂, 30F₃, 30F₄ гибридных комбинаций.

2.2.3 Селекционный питомник

Селекционный питомник формируется из потомств элитных растений, отобранных в гибридных популяциях F₃-F₄. Номера высевали на однорядко­вых делянках длиной 1 м с междурядьями 30см и нормой высева 80-100 зерен. Такой способ посева удобен для наблюдений: растения хорошо просматрива­ются в рядке, четко выделяются положительные и отрицательные признаки ка­ждого номера. Через 25 номеров для сравнения были посеяны районированные сорта Маржан и Янтарь. Общее число номеров в 2017 г. – 1200. Анализировали и браковали селекционный материал 3-4 раза за период вегетации по густоте всходов, высоте растений, типу, форме и положению метелки, озерненности, скороспе­лости, мономорфности и другим признакам. Отобранные на основе визуальных оценок лучшие номера (5-10% от общего количества) высевали в контроль­ном питомнике первого года (КП-1). Для его формирования с каждой выделив­шейся делянки отбирается 12-15 типичных, хорошо развитых метелок. Среди других ценных, но не выровненных фенотипических номеров, проводили ин­дотборы для повторного посева в селекционном питомнике следующего года.

2.2.4 Контрольный питомник первого года (кп-1)

Двухзвенная система оценок в контрольном и конкурсном питомниках предусмотрена с учетом того, что на данных этапах селекционного процесса обычно бракуется более 90% материала. Предварительный анализ в КП-1 и КСИ-1 на небольших, но хорошо выровненных, типичных для всех вариантов участках, позволяет сразу отбраковать малоценный материал, сократить за­траты труда и повысить точность и эффективность более тщательной оценки в КП-2 и КСИ-2.

В КП-1 2017 г. анализировали 44 номера. Посев на трехрядко­вых делянках длиной 3 м без повторений, норма высева из расчета 7 млн. всхо­жих семян на 1 га, сорт стандарт Янтарь высевалось через 10 номеров. В КП-1 продуктивность номеров определяли сплошным обмолотом делянки. Линии, превысившие по урожайности районированный сорт, также характеризую­щиеся и другими желательными признаками, определяемыми в ходе лабора­торного анализа модельного снопа из 10 растений с делянки, отбирали для изучения в контрольном питомнике второго года (КП-2).

2.2.5 Контрольный питомник второго года (кп-2)

Этот питомник служит для более подробной оценки номеров, которые изучали на семирядковых делянках площадью 3 м² в трехкратной повторно­сти с рендомизированным размещением вариантов. В 2017 г. изучали 39 номеров. Норма высева – из расчета 8 млн. всхожих семян на 1 га, глубина за­делки 1-1,5 см. За время вегетации проводили визуальные оценки гус­тоты стояния растений, учет наступления дат выметывания и цветения для оп­ределения группы спелости анализируемых номеров. Перед уборкой с делянки выделившихся номеров отбирали 10 растений на биометрический анализ. Уборку проводили вручную, урожайность образцов определяли путем сплошного поделяночного обмолота и взвешивания.

2.2.6 Питомник конкурсного сортоиспытания первого года (КСИ-1)

В питомнике изучали 12 номеров. Делянка размером 10 м², по­вторность двухкратная, норма высева – 8 млн. всхожих семян на 1 га. За время вегетации проводили учеты густоты стояния растений по всходам и перед уборкой, фенонаблюдения, сортовые прополки, отбор снопов (10 растений с делянки) выделившихся номеров для биометрического анализа. Урожайность выделившихся в сравнении с сортом стандартом Янтарь номеров определяли поделяночным обмолотом на сноповой молотилке.

2.2.7 Питомник конкурсного сортоиспытания второго и третьего года (КСИ-2)

Окончательная оценка лучших номеров перед передачей в государствен­ное сортоиспытание дается в КСИ-2. Делянки – 50 м², повторность - трехкрат­ная, норма высева - 8 млн./га. Посев - разбросной, вручную. Учеты, наблюдения, оценки – те же, что и в КСИ-1. Перед уборкой с каждой делянки выделивше­гося номера для лабораторного анализа отбирали 20 растений. Обмолот вруч­ную на сноповой молотилке. Всего было изучено три номера. По всем питомни­кам (кроме селекционного) в процессе лабораторного анализа определяли высоту растений, длину метелки, количество колосков на метелке, пустозер­ность, масса зерна в общем урожае. В КП-2, КСИ-1, КСИ-2 оценивали техно­логические показатели качества – пленчатость, форма зерновки, стекловид­ность, общий выход крупы, выход целого ядра. Полученные данные обрабаты­вали общепринятыми математическими методами. В КСИ-1 и КСИ-2 дополнительно оценивались пищевые достоинства крупы.

2.2.8 Производственное испытание

На специальном участке для более детальной производственной оценки анализировались перспективные сорта и линии А-6-3, Салима, СПЕ-35-9, СырСулуы, АйСауле. Стандарт – сорт Янтарь. Площадь делянки – 200 м², повторность трехкратная с рендомизированным размещением вариантов. Посев селекционной сеялкой СС-11, норма высева – 8 млн. всхожих семян на га. В период вегетации проведены две подкормки карбамидом (45 кг д.в./га) в начале и конце стадии кущения; обработка в фазе 2-3 листьев гербицидом «Rainbow» (1,2 л/га). Уборка – прямой обмолот комбайном «Alfa-Khasar» иранского производства.

2.3 Учеты, наблюдения, анализы

Фенологические наблюдения проводили систематически по всем образцам: началом фазы вегетации считается дата, на которую 10% растений соответствует ей, полной – при появлении ее у 75% растений.

Отмечали следующие фенофазы: всходы, кущение, выметывание, продолжительность периода от затопления до выметывания (группа спелости).

Учет густоты стояния растений проводили согласно нижеследующей шкале:

1 балл – менее 5% от высеянных семян;

3 балла – 5-10%;

5 баллов – 11-25%;

7 баллов – 25-50%;

9 баллов – свыше 50%.

Для определения продуктивности главной метелки с середины делянки после определения высоты растений срезали 10 главных метелок, которые анализировались после просушки до воздушно-сухого состояния.

Высоту растений измеряли от уровня почвы до верхушки верхнего колоска метелки в выпрямленном состоянии. Перед уборкой проводилась оценка устойчивости растений к полеганию и осыпанию (в баллах).

Лабораторный анализ включает определение следующих показателей: длина метелки, общее число колосков на метелке, число пустых и нормальных колосков, масса зерен метелки, масса 1000 семян.

Технологическая оценка зерна заключалось в определении пленчатости, стекловидности, трещиноватости эндосперма, общего выхода крупы, содержание целого ядра.

Пищевые свойства крупы оценивались по показателям: цвет крупы, коэффициент привара и структура каши, в соответствии с методическими указаниями ВИР им. Н.И. Вавилова.

Математическая обработка данных – общепринятым методикам 90-97.

3 Результаты исследований

3.1 Гибридизация и создание исходного материала

Для создания исходного материала гибридизацией используется свободный ауткроссинг на основе ГМС в сложногибридных популяциях (СГП), внедрение которых позволило применить в селекции риса нетрадиционный для самоопылителей периодический отбор. СГП были созданы в процессе трех последовательных этапов. На первом фактор рецессивной мужской стерильности (ГМС) инкорпорировался в геномы заранее отобранных родительских форм. Главная цель второго этапа – ослабление нежелательных сцеплений сибкроссами и беккроссами на основе ГМС внутри расщепляющихся популяций простых гибридов. На третьем этапе смешиванием равного количества семян наиболее полно дополняющих друг друга по селекционным признакам нескольких простых гибридов, сформированы длительно репродуцируемые сложногибридные популяции (СГП) с постоянным перекрестным опылением для рекурентной селекции.

К настоящему времени в скрещивания вовлечены более 160 сортов японика и 50 сортов индика из 32 стран СНГ, Европы, Азии. Особое внимание уделялось вовлечению в скрещивания местного районированного, перспективного селекциионного материала и стародавних сортов (Маржан, Арал 202, КазЕр-6, Арал-8, Казахи-шалы, Дунган-шалы, Ло-ми, Кара-чалтык, Ходжа-Ахмат, Кырмызы, Кзыл-шалы и др.), отличающихся хорошей адаптированностью к неблагоприятным условиям возделывания. При формировании СГП семена гибридов этих родителей смешивались в равной пропорции с семенами гибридов скрещиваний высокопродуктивных инорайонных сортов Южнный, Привольный, Кумир, Рапан, Лидер, Вертикальный, Фишт, Анаит и др. и сортов экзотов подвида индика Zhen Shan 97, YarAiZhoo, Mylyang 54, Weion 64, IR28, IR50, NP5251, RH-9000 и т.д. С 2012 г. в гибридизационных программах используются синтезированные в местных условиях линии подвида индика умеренного пояса. В 2017 году в скрещивания вовлечено 10 местных линий индика. В качестве примера в таблице 2 дана характеристика некоторых СГП (таблица 2).

Таблица 2 – Состав некоторых СГП с постоянным свободным ауткроссингом

Популяция	Количество родительских компонентов, шт., в т.ч.						Получено гибридных семян, шт.
	индика	японика			всего
		местные	инорайонные
СПИ-31	3	2	3	8		1570
СПИ-33	4	4	3	11		2315
ГС-240	2	2	4	8		3060

Без привлечения в скрещивания форм индика невозможно расширение генетического базиса культура, а следовательно – и дальнейшее наращивание генетического потенциала продуктивности новых сортов риса.

Всего в 86 СГП 2017 года опылено 10510 метелкок и получено 153200 нормально развитых гибридных семян F₀, которые будут использованы для формирования новых СГП с еще более сложной генеалогией.