13 2. Основні методи селекції і насінництва гетерозисного гібрида кукурудзи

2.1. Методи добору в кукурудзи (коротка характеристика).

2.2. Прогнозування дії добору і його вимір.

За умови проміжного успадкування, часткового і повного домінування ефект добору залежить від його інтенсивності, а також від модифікуючого впливу зовнішнього середовища. Інтенсивність добору можна визначити за допомогою селекційного диференціалу. Відносну силу впливу зовнішнього середовища і генетичного впливу на ознаку вимірюють за допомогою коефіцієнта успадкування.

Провести розрахунок відповідно до свого варіанта, приклад якого показано нижче:

Визначити величину ознаки, властивості в популяції відібраних особин, якщо середня величина висоти прикріплення качана у вихідній популяції становить 50 см. А необхідно підвищити цей показник на 20 см, при коефіцієнті успадкування 0,7.

S=хе-хр, а S , де h – коефіцієнт успадкування; хе – величина ознаки відібраних особин; хр – середня величина ознаки у вихідній популяції; S – селекційний диференціал.

2.3. Суть і значення гетерозису.

У селекційно-генетичних дослідах значну увагу приділяють вивченню ступеня і характеру прояву гетерозису у гібридів першого покоління. При цьому визначають ступінь успадкування відповідної кількісної ознаки, за коефіцієнтом домінування (Н). Коефіцієнт домінування характеризує ступінь фенотипового прояву одного або декількох домінантних генів, які обумовлюють дану кількісну ознаку, показує в скільки разів величина ознаки у рослин F1 перевищує середнє його значення у рослин батьківських форм.

Коефіцієнт домінування:

H = ,

14

де F1 – значення Х середнє ознаки, що вивчається у рослин F1; СБ – середнє арифметичне показника обох батьківських форм. КБ – середнє значення ознаки у кращої батьківської форми.

Відповідно до значення коефіцієнта домінування встановлюють ступінь і характер прояву кількісної ознаки у гібридів F1 і можливість прояву гетерозису в даній комбінації.

1. Зверхдомінування батьківської форми з меншою величиною ознаки: (Н <-1).

2. Повне домінування батьківської форми з меншою величиною ознаки: (Н= -1).

3. Неповне домінування батьківської форми з меншою величиною ознаки:

(-1<Н<0).

4. Проміжний характер успадкування: (Н=0).

5. Неповне домінування батьківської форми з більшою величиною ознаки (+1>Н>0).

6. Повне домінування кращої батьківської форми з більшою величиною ознаки: (Н=+1).

7. Зверхдомінування (Н>+1).

Показник гібрида порівнюють з показником кращої батьківської форми (КБ):

Відповідно до свого варіанта зробити розрахунки на прикладі показаному нижче.

Наприклад, при схрещуванні двох сортів перший сорт має висоту – 151 см, а інший – 127 см, а в гібрида висота F1 – 184 cм.

H = = , що вказує на високий ступінь гетерозису за висотою рослин.

Істинний гетерозис:

=21,8%.

Гіпотетичний гетерозис:

=32,4%

15

3. Інцухт і його використання у селекції на гетерозис

Таблиця 1

Встановити співвідношення гомозиготних і гетерозиготних форм (%)

залежно від покоління розщеплення гібрида

Варіант	Співвідношення гомозигот до гетерозигот
Інцухт лінія
F1
F2
F3
F4
F5
F6
F7

Таблиця 2

Встановити співвідношення гомозиготних і гетерозиготних форм (%)

залежно від бекросів з батьківською формою

Варіант	Співвідношення гомозигот до гетерозигот
(А×В)×А
(А×В)×В
(А×В)×А²
(А×В)×В²
(А×В)×А³
(А×В)×В³
(А×В)×А4
(А×В)×В4
(А×В)×А5
(А×В)×В5

Проаналізувати особливості вихідного матеріалу відносно показників донорських характеристик (залежно від конкретної теми курсової роботи) з метою використання їх у насичуючих схрещуваннях для посилення і закріплення необхідних ознак і властивостей.

4. Генетична і модифікаційна мінливість (норма реакції)

Розрахувати основні статистичні показники кількісної мінливості відносно свого варіанта за прикладом, який наводиться нижче.

Основні статистичні показники кількісної мінливості:

16

N – загальна кількість об’єктів взятих для дослідження;

n – об’єм вибірки;

х – числове значення ознаки;

Х min – мінімальне значення ознаки;

Х max – максимальне значення ознаки;

f – частота (кількість особин, які мають однакове значення даної ознаки);

Х _сер – середнє значення ознаки;

G ² – варіанса;

G – середнє квадратичне відхилення;

V – коефіцієнт варіації;

Sx –похибка вибіркової середньої.

Визначити показники кількісної мінливості, якщо кількість зерен у качані (варіанти - х) - 17 18 19 20 21 22

Число рослин (частота - f) - 8 17 26 28 14 7

Таблиця 3

Розрахунок статистичних показників кількісної мінливості

К-сть зерен у качані	К-сть качанів (частота)	Хf	Х-Хсер	(Х-Хсер)²	(Х-Хсер)²f
17	8	136	-2,4	5,76	46,08
18	17	306	-1,4	1,96	33,32
19	26	494	-0,4	0,16	4,16
20	28	560	0,5	0,36	10,08
21	14	294	1,6	2,56	35,84
22	7	154	2,6	6,76	47,32
	n=∑f=100	∑хf=1944	-	∑ (Х-Хсер)²	f=176,80

Х сер= =19,4 – середнє арифметичне; G ²= =1,8 – варіанса;

G = =1,34 – середнє квадратичне відхилення;

V = – коефіцієнт варіації;

Sx= =±0,13

Дати характеристику коефіцієнта варіації за своїм розробленим варіантом відносно показників кількісної мінливості.

17

4.1 Провести підрахунок прогнозованої урожайності кукурудзи відповідно до свого варіанта, якщо відомо,

КРЗ –

КЗР –

Маса 1000 зерен –

Вихід кондиційного зерна при обмолоті –

Густота на 1 га –

Прогнозована урожайність:

5. Параметри моделі майбутнього гібрида

На основі районованих стандартів за своїм варіантом розробити модель гібрида за сукупністю селекційно цінних ознак на перспективу (порівняння стандарту до майбутньої моделі, дані до таблиці 4).

У першій колонці наводиться перелік селекційних ознак, а в другій – їх параметри для кращого гібрида певної зони.

Таблиця 4

Параметри моделі гібрида кукурудзи (залежно від варіанта)

Ознака гібрида	Параметр ознак за умов оптимальної агротехніки
	гібрид-стандарт	модельний гібрид
Група стиглості: За ФАО: Сумою активних температур Вегетаційний період Рівень врожайності Стійкість до вилягання Ступінь холодостійкості Коефіцієнт кущення Кількість качанів на рослині Висота прикріплення качана Реакція на удобрення Реакція на фотоперіод Густота стеблостою Стійкість до пузирчастої і летючої сажки Стійкість до шведської мухи і рослин до кукурудзяного метелика Вміст протеїну, лізину і триптофану Урожайність материнської форми Стерильність материнської форми Відновлююча здатність батьківської форми Пилкова продуктивність батьківської форми

18

6. Типи гібридів кукурудзи (переваги їх і недоліки). Навести схеми їх одержання:

Міжсортові:

Сортолінійні і лінійносортові:

Міжлінійні:

а) прості;

б) прості модифіковані;

в) трилінійні;

г) подвійні міжлінійні;

д) складні п’ятилінійні, шестилінійні;

е) синтетичні популяції.

Провести підрахунок прогнозованої можливості створення гібридів залежно від їх типу та кількості батьківських пар (табл. 5).

Таблиця 5

К-сть інцухт ліній	Гібриди
	Сортолінійні	Прості	Трьохлінійні	Подвійні
5
10
20
30
40
50
100
Формула прямих схрещувань	N

19

7. Методи виробництва гетерозисного насіння. Чергування рядків материнської та батьківської форм при різних їх співвідношеннях:

Схема насінництва гібридного насіння кукурудзи:

Без використання ЦЧС:

З використанням ЦЧС:

а) за схемою повного відновлення фертильності:

б) за схемою неповного відновлення фертильності:

в) за схемою змішування:

8. Сортовий і насінний контроль

8.1. Практичний характер польових обстежень залежно від схеми насінництва гібридів:

Ділянка гібридизації фертильних гібридів.

Розрахувати кількість пунктів огляду материнських рослин на повноту видалення волоті. Якщо при кожному обстеженні ділянки гібридизації проходять по діагоналі й на площі до 50 га проглядають 1000 рослин, по 50 рослин підряд у 20 пунктах, які розташовані на рівній один від іншого віддалі. Якщо площа перевищує 50 га, то із розрахунку на кожний гектар посіву зверх цієї площі проглядають ще по 20 рослин. Розрахунок рівномірного розташування пунктів на площі (Табл. 6).

Таблиця 6

Розрахунок чергового пункту обстежень на ділянках гібридизації

Площа ділянки, га	Кількість рослин, шт.	К-сть пунктів, шт.	Кількість рослин, Шт..	Ширина ділянки, м	Ширина міжряддя, м	Кількість рядів рослин, шт.	Розташування чергового пункту, шт.
80	1600	20	80	1000	0,7	1428	71

20

Вирахувати кількість рослин з невидаленими волотями, якщо із 1600 рослин встановлено 48 з волотями. Тобто 48×100:1600=3%. Якщо у 72 рослин встановлено квітучі качани, 72×100:1600=4,5%. Прийняти рішення щодо подальшого використання посівів. Розрахунок провести відповідно до свого варіанта.

Якщо кількість рослин з невидаленими волотями на материнських формах при обстеженні перевищує 2%, а кількість рослин з квітучими качанами перевищує 5%, такі посіви вибраковують.

Ділянки гібридизації з повним і неповним відновленням.

На площі до 50 га для визначення повноти стерильності (з фертильними і напівстерильними волотями) проглядають 200 рослин материнської форми з квітучими качанами, в 20 пунктах по 10 рослин в кожному. У випадку, якщо площа посіву перевищує 50 га, то кількість рослин для огляду збільшують: на кожні 5 га зверх встановленої площі (50 га) беруть додатково по 20 рослин.

Зробити розрахунок за своїм варіантом, за прикладом наведеним нижче. Розрахунок рівномірного розташування пунктів на площі (Табл. 7).

Таблиця 7

Площа ділянки, га	К-сть рослин, шт.	К-сть пунктів, шт.	К-сть рослин, шт.	Ширина ділянки, м	Ширина міжряддя, м	Кількість рядів рослин, шт.	Розташува ння чергового пункту, шт.
90	360	20	18	800	0,7	1143	57

Ділянки гібридизації з повним і неповним відновленням

Обстежується площа 90 га. Вирахувати кількість рослин, які мають квітучі качани, визначити їх відсоток. Якщо із 360 оглянутих підряд рослин встановлено із квітучими качанами 16, або 16×100:360=4,4%. Якщо із 360 оглянутих рослин 7 мали фертильні і напівстерильні волоті, або 7×100:360=1,9%. Прийняти рішення щодо подальшого використання посівів. Якщо кількість рослин з невидаленими волотями на материнських формах при обстеженні перевищує 2%, а кількість рослин з квітучими качанами перевищує 5%, такі посіви вибраковують.

21

8.2. Польова і комірна апробація кукурудзи. Розрахунок польової апробації:

Для кукурудзи:

Частка качанів основного типу – ;

Ксенійність – ;

Частка качанів інших типів – ;

Ураженість качанів хворобами – ,

де П – кількість качанів основного типу, Р – загальна кількість качанів, С – кількість ксенійних зерен; Т – кількість качанів інших типів, У – кількість качанів, уражених хворобами.

8.3. Документація на гібридні посіви та насіння