Розділ 3. Вихідний матеріал, методи та методика досліджень

3.1. Вихідний матеріал дослідів

Польові дослідження розташовані на дослідному полі Харківського національного аграрного університету ім. В. В. Докучаєва. Планування, організацію та проведення польових досліджень, а також статистичний обробіток дослідних даних проводили згідно методики польових досліджень [6, 7, 8].

В звітному році було проведено польове і лабораторне вивчення 10 ліній-відновників фертильності пилку, 10 ліній стерильного аналогу та 80 експериментальних гібридів, які входять до складу робочої колекції соняшнику.

3.2. Методи дослідження

Лінії вивчали на ділянці площею 3,85 м² в одному повторенні, а гібриди на 57,7 м². Польове вивчення проводили згідно загальноприйнятої методики [16]. Протягом вегетації проводили фенологічні спостереження. Відмічали такі фенологічні фази:

повні сходи – на поверхні ґрунту появилося біля 75% розкритих сім’ядольних листків;

масове цвітіння – 75% квітучих рослин (появилися язичкові квітки і розпочали розкриватися трубчасті квітки у перших ярусах кошика);

фізіологічнастиглість – у 75% рослинтильна сторона кошикажовтогокольору, а пелюсткиязичковихквітокзав’ялі;

технологічнастиглість – у 75% рослинтильна сторона кошика бурого кольору;

тривалістьвегетаційногоперіоду – відповнихсходів до фізіологічноїстиглості.

Проводили вимірювання рослин гібридів за такими ознаками: тривалість фенологічних фаз, висота рослин, діаметр кошика. Післязбираннявизначалимасу 1000 насінин і вмістолії в насінні [9]. За статистичними даними визначали істинний та конкурсний гетерозиси вивчаємих гібридів.

Збирання ділянок проводили двофазним способом. Урожай насіння визначали шляхом зважування і приводили до стандартної вологості (10 %). Масу 1000 насінин та олійність насіння визначали в середній пробі за загальноприйнятою методикою [36]. Олійність насіння визначали за допомогою приладу ЯМР -1006.

3.3. Методика проведення дослідів

Результати експерименту піддали дисперсионному і кореляційному аналізу за методикою Доспехова Б.А. [15].

Статистичну обробку даних серії дослідів проводили за методикою Вольфа В.Г., Літун П.П. та ін. [18].

Істинний гетерозис, тобто порівняння з кращою батьківською лінією, розраховували за формулою:

Г_іст. = ( F₁-P_кращ.)  100 / P_кращ.,

де Г_іст. - істинний гетерозис, %;

F₁ – абсолютний показник ознаки у гібрида;

P_кращ. - абсолютний показник ознаки у кращої батьківської лінії.

Конкурсний гетерозис, тобто порівняння зі стандартним гібридом, розраховували за формулою:

Г_конк. = ( F₁-St)  100 / St,

де Г_конк. - конкурсний гетерозис, %,

F₁ - абсолютний показник ознаки у гібрида;

St - абсолютний показник ознаки у стандарту.

Розділ 4. Результати досліджень

4.1. Визначення рівня гетерозису гібридами f1 в порівнянні з батьківськими компонентами

Вивчення рівня гетерозисного ефекту в першому поколінні гібридів і характеру успадкування основних господарсько - корисних ознак цікавлять селекціонера, що дозволяє на ранніх етапах прогнозувати підбір батьківських пар для схрещувань і надає можливість отримати гібриди з заданими параметрами по висоті стебла , тривалості вегетаційного періоду , елементам продуктивності і т.д.

Активне вивчення особливостей прояву гетерозису в першому поколінні гібридів соняшнику почалося наприкінці 60- х років у зв'язку з виділенням форм з чоловічою стерильності і що відкрилися при цьому перспективами промислового виробництва гібридного насіння. Гетерозис у соняшнику досліджували багато біологів і селекціонерів України, Росії, Франції, Югославії, Румунії, США, Болгарії, Іспанії, Канади та інших країн [14 , 18 , 19 , 21 , 22 , 23 , 24 , 25].

Метод кількісної оцінки гетерозису як складного біологічного явища залежить від цілей досліджень. У генетичних дослідженнях гетерозис розглядається як всякий прояв надлишку «потужності» гібриду над середньою точкою між його батьківськими компонентами [5]. При такій оцінці гетерозис характеризується як «гетерозис гіпотетичного» і виражається у відсотках за співвідношенням величини ознаки у гібрида і в середньому у обох батьківських форм.

У селекційно - генетичних дослідженнях гетерозис частіше розглядається як ознака зростання «потужності» ознаки, особливо господарсько - цінних ознак, у гібридів першого покоління F1 порівняно з кращого батьківською формою ( Р краща). При такій оцінці гетерозис характеризується як «гетерозис істинний» [ 35].

У селекційній практиці особливе значення набуває зіставлення гібрида з сортом чи гібридом, прийнятим в якості стандарту (гетерозис конкурсний) [31].

Порівняння зі стандартним гібридом з практичної точки зору особливо цінно, так як дозволяє виявити найбільш перспективні для селекційної практики форми.

Існує також поняття «адаптивний гетерозис» , введене в генетику А. Густавсоном [35]. Адаптивний гетерозис розглядають як підвищення життєздатності гібридів першого покоління, яке досягається за рахунок кращої стійкості до впливу несприятливих факторів зовнішнього середовища.

Численними дослідженнями було доведено, що гібриди між самозапильними лініями соняшнику дають у першому поколінні значну прибавку врожаю - до 20-30 % і більше. Отримані дані дозволили зробити висновок, що в основу селекції соняшнику на гетерозис має бути покладений лінійно-гібризаційний метод як найбільш ефективний біологічний метод підвищення врожайності культури.

Відзначено, що гетерозис за продуктивністю може бути результатом вкладу відмінності складових врожаю, що підтверджується позитивною кореляцією між числом квіток, сім'янок у кошику і урожаєм гібридів [13]. Гетерозис по урожаю насіння забезпечується головним чином за рахунок збільшення кількості сім'янок у кошику і меншою мірою за рахунок збільшення їх крупності [33 , 11]. Проте за даними Бородуліна А.А. та ін [4], гетерозис по урожаю може проявляється або в результаті збільшення числа насіння в кошику, або в результаті збільшення маси 1000 насінин, а в окремих випадках внаслідок того й іншого. Можливо оптимальне поєднання основних компонентів, що визначають насіннєву продуктивність соняшнику. Так , за даними Бурлова В.В. [33] , у гібридів Одеський 121 , Одеський 122 і Одеський 123 суміщені високі ефекти гетерозису як за кількістю насіння на рослині , так і за їх крупності.

Про внесок ознаки «маса 1000 насіння » в гетерозис по урожаю говорить встановлена позитивний зв'язок між абсолютним вагою і урожаєм насіння з рослини [6, 24]. У той же час , за даними Воскобойника Л.К. та Марина І.В. [12], маса 1000 насіння знаходиться в протилежній залежності від реальної продуктивності кошики.

Ступінь прояву гетерозису за продуктивністю визначає і такий компонент, як діаметр кошики, що доведено наявністю позитивної кореляційної залежністю між урожаєм насіння і діаметром кошики [15, 23].

4.2. Оцінка гібридів соняшнику за морфологічними ознаками.

В 2013 році вивчено 80 гібридів соняшнику.

Всі гібриди оцінювали за тривалістю періоду від сходів до цвітіння, якісними та кількісними ознаками.Визначено морфологічні показники: висота рослини, діаметр кошика. Гібриди буде оцінено за вмістом олії в насінні, у деяких визначено жирнокислотний склад олії.

За тривалістю періоду від сходів до цвітіння гібриди соняшнику відносились до різних груп стиглості: скоростиглої, ранньостиглої, середньої, пізньостиглої.

Морфологічних називаються зовнішні ознаки рослини, які можна вимірювати, підраховувати: висота рослин, кількість листків, площа листкової поверхні тощо.

Висота рослини – це один з найважливіших критеріїв відбору в селекційній практиці, тісно пов’язаний з посухостійкістю, стійкістю до вилягання, придатністю до механізованого обробітку. Висота є показником екологічної пристосованості й адаптивних можливостей генотипу рослини.

Слід відмітити, що висота рослин гібридів соняшнику залежить у першу чергу від агроекологічних умов вирощування культури і варіює від 100-130 см у низькорослих в зоні достатнього зволоження до 180 см у високорослих за посушливих умов.

Такі відмінності пов’язані із сполученістю темпів росту між надземною частиною рослини і кореневою системою. У карликових гібридів основна маса коріння розташована в менш глибоких шарах ґрунту, ніж у звичайних гібридів. Навпаки, міцна і активна коренева система високорослих гібридів сприяє високій посухостійкості, здатності до використання вологи с глибини 150-250 см [4]. Інші переваги низькорослих форм – стійкість до вилягання, що має особливу актуальність для районів з високою вологозабезпеченістю, придатність до механізованого збирання, менший винос з ґрунту і витрати мінеральних речовин на формування вегетативної маси у порівнянні з високорослими сортами і гібридами.

За даними таблиці 1, найбільшу висоту рослин гібридів спостерігали 199 см, найменшу – 169 см, тобто висота, як і тривалість вегетаційного періоду, суттєво варіює залежно від умов року. У досліді не було карликових та низькорослих гібридів. У середньому, меншу висоту мали гібриди Оскіл (169 см), Зорепад (173 см) і Боєць (176 см). Інші гібриди були стабільно високорослими.

Таблиця 1. Морфологічні ознаки гібридів соняшнику, 2013 рік

Гібрид	Висота рослини, см	Кількість листків на рослині, шт.
Оскіл st.	169	29
Боєць	176	26
Ясон	188	30
Дарійst.	197	32
Всесвіт	188	31
Зорепад	173	30
Квін	196	32
Псьол	199	34

Кількість листків на рослині – одна з важливіших, що характеризує загальний габітус рослини. Ця ознака пов’язана із площею листкової поверхні, величина якої є одним із елементів моделі ідеального гібрида. Крім того, за літературними даними, кількість листків на рослині пов`язана з висотою рослини, тривалістю вегетаційного періоду, та іншими ознаками. Тому селекціонери, створюючи нові лінії та гібриди соняшнику, приділяють ознаці „кількість листків” значну увагу.

Тривалість вегетаційного періоду є важливою ознакою у визначенні оптимальних за скоростиглістю гібридів соняшнику при вирощуванні їх у конкретних ґрунтово-кліматичних умовах для максимального використання їх потенціальних можливостей. Диференціація гібридів за тривалістю вегетаційного періоду – важливий етап в селекції, бо при цьому визначається їхній ареал.

За тривалістю вегетаційного періоду, гібриди в нашому досліді віднесено до двох груп стиглості (табл. 2): ранньостиглі та середньоранні.

Таблиця 2. Тривалість вегетаційного періоду (діб) гібридів соняшнику на дослідному полі ХНАУ, 2013 рік

Гібрид	Тривалість вегетаційного періоду, діб
Ранньостиглі
Оскіл - стандарт	98
Боєць	98
Ясон	98
Середньоранні
Дарій - стандарт	101
Всесвіт	100
Зорепад	102
Квін	101
Псьол	103

Стандартом у групі ранньостиглих, за рішенням Державної комісії з сортовипробування, є гібрид Оскіл, 98 діб. До цієї групи увійшли гібриди Боєць і Ясон.

У групі середньоранніх гібридів стандартом визнаний гібрид Дарій, з тривалістю вегетаційного періоду 101 доба. До групи середньоранніх увійшли гібриди Всесвіт, Зорепад, Квін і Псьол.

Подібні закономірності спостерігали й за тривалістю періоду „сходи – цвітіння” (табл. 3).

Таблиця 2. Тривалість періоду сходи – цвітіння (діб) гібридів соняшнику на дослідному полі ХНАУ, 2013 рік

Гібрид	Тривалість періоду сходи – цвітіння, діб
Ранньостиглі
Оскіл - стандарт	56
Боєць	56
Ясон	54
Середньоранні
Дарій - стандарт	57
Всесвіт	57
Зорепад	61
Квін	59
Псьол	62

Таким чином, тривалість вегетаційного періоду і періоду „сходи – цвітіння“ є мінливою ознакою, яка залежить значною мірою від генотипу і погодних умов року. Тому, віднести гібрид до тої чи іншої групи стиглості та отримати достовірну оцінку тривалості вегетаційного періоду гібрида можна лише шляхом порівняння цього гібрида з стандартом. У свою чергу, як стандарт беруть гібрид, вегетаційний період якого ретельно вивчено протягом декілька років у різних кліматичних зонах.

Таким чином, тривалість періоду „сходи – цвітіння” достовірно відображає загальну тривалість вегетаційного періоду гібридів соняшнику. Тобто, розподіл гібридів за групами стиглості можна проводити залежно від кількості діб від сходів до цвітіння 50 % рослин на ділянці. Тривалість цього періоду добре визначає різницю між генотипами за тривалістю вегетації, а час цвітіння у селекційній практиці візуально оцінюється точніше, ніж достигання.