Селекция Гречихи

Министерство сельского хозяйства  РФ

ФГОУ ВПО Тюменская  Государственная Сельскохозяйственная Академия

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Реферат

 

«Селекция Гречихи»

 

 

 

 

 

 

 

 

Студентка 5 курса Вяткина Е.В.

Научный руководитель: Казак.

 

 

 

 

Тюмень 2013

Содержание

 

Введение                                                                                                                   3

1. Хозяйственное значение                                                                               6
2. Основные направления селекционной работы                                         9
3. Исходный материал                                                                                     12
4. Методы селекции                                                                                         15
5. Результаты селекции                                                                                   22

Список используемой литературы                                                                       23

 

Введение

Гречиха - ценная крупяная и медоносная культура. В отличие от рже и проса ее возделывают в более северных районах. Однако она успешно мри израстает и в южных регионах (например, на Украине, в Орловской области, Казахстане). В этом одно из важных достоинств гречихи.

Гречневая крупа содержит 10—18 % белка, значительно превышая по данному показателю рисовую крупу, а также пшеничный и ржаной хлеб. Благодаря тому что большая часть белков гречневой крупы относится к легкорастворимым, это обусловливает их хорошую усвояемость организмом человека. Сбалансированность по аминокислотному составу, высокое содержание незаменимых аминокислот, в том числе лизина и триптофана, которых недостает в других крупах и хлебе, составляют отличительную особенность крупы из гречихи, к числу лимитирующих аминокислот в ней можно отнести лейцин, повышенным содержанием которого отличается ппіенная крупа. В целом по своей биологической ценности белки гречневой крупы близки к белкам сухого молока и яиц.

Морфологические признаки. Корень стержневой, ветвящий-I. Основная часть корней размешается на глубине до 35—40 I, хотя возможно их проникновение и глубже (до 1 м). Гречиxa способна образовывать придаточные (стеблевые) корни, скороспелые и позднеспелые сорта различаются по глубине воникновения корней и их распространению в стороны. Степень развития и активность корневой системы по фазам развития и собенно в период формирования плодов учитываются в селекции данной культуры.

Стебель ветвящийся, высотой от 50 до 120 см (редко до 2 м), (ебристый, с междоузлиями, красновато-зеленый  (рис. 15).

На стеблях различают три зоны: 1) зона образования прида-очных корней - от зародышевого корня до семядольного узла; ) зона ветвления - начинается от семядольного узла и охва-ывает часть стебля, от которого отходят ветви первого поряд-ta; 3) зона плодообразования - верхняя часть стебля, несущая ;оцветия.

В  селекционной  практике  учитывают способность стебля к ветвлению, общее число узлов и число узлов в зоне ветвления, длина междоузлий, соотношение разных зон на стебле, высота узла ветвления и др.

Скороспелые и позднеспелые сорта различаются по общему числу узлов (6-20), высоте стеблей (60-110 см), числу узлов в зоне ветвления. Сильноветвящиеся сорта образуют три-четыре ветви первого порядка, а ограниченно ветвящиеся - одну-две, есть и неветвящиеся формы.

Лист имеет характерные особенности в сравнении с другими зерновыми культурами, прежде всего это ясно выраженная изменчивость по форме, размерам и длине черешков в пределах одного стебля. Различают три формы листьев: 1) семядольные округло-почковидные; 2) черешковые сердцевидно-треугольные, наиболее крупные; 3) сидячие стреловидные на вершине стебля и ветвей.

Листья располагаются на стебле по спирали. Листовая пластинка у разных сортов различается по интенсивности окраски, толщине и опушению красноватых жилок (обычно с нижней стороны). Прилистники сросшиеся и образуют раструб в месте прикрепления листа к стеблю. Нижние и средние листья на,| стебле имеют наибольшую поверхность. Наиболее мощный листовой аппарат свойствен позднеспелым сортам.

Соцветие — кисть, расположенная на цветоносе в пазухе липа, У наиболее распространенных сортов гречихи кисти нередко собраны в щитки или полузонтики на вершине стебля, причем боковые соцветия в виде кисти могут иметь вильчатую или витвистую форму.

Цветок гречихи диморфный, гетеростильный, т. е. пестик и тычинки имеют неодинаковую длину, в нем пять лепестков, восемь тычинок, расположенных в два круга (из трех и пяти тычинок), и пестик, у основания цветка расположены восемь моктарников для привлечения насекомых. Они обусловливают аромат цветков. Встречаются у гречихи и гомостильные цветки — с одинаковой длиной пестика и тычинок, реже отмечается диклиния (отсутствие пестика).

При искусственной гибридизации короткопестичные растения обычно используют как опылители, а длиннопестичные растения — в качестве материнских. Пестик гречихи имеет три головчатых рыльца и одногнездную завязь с одной и мяпочкой, под основанием которой имеется гипостаза.

Плод — трехгранный орешек с острыми или тупыми ребрмми и гладкими гранями. Ребра, разрастаясь, образуют крылья, г ■ пень развития которых неодинакова у разных форм. В спи с этим различают крылатые и бескрылые    плоды.

1. Хозяйственное значение

Хозяйственно ценные признаки. Урожай зерна зависит m числа, массы плодов с растения, массы 1000 зерен и числа рас тений на единице площади. Гречиха — менее урожайная кулі, тура в сравнении с такими ведущими зерновыми культурами как пшеница, ячмень. Хотя отдельные растения   могут имен 1000 плодов, но они встречаются редко. Чаще образуется ди 50 плодов на растение в рядовом посеве. Тем не менее в уело виях государственного сортоиспытания Николаевской области отдельные новые сорта обеспечивали урожайность 4-4,5 т/га В северных районах Нечерноземной зоны скороспелые сорт;і гречихи способны давать 1,5—2 т/га. У этой культуры на уро жайность влияют выживаемость    растений к уборке, степей: ветвления, число и озерненность соцветий, устойчивость к осыпа нию, холодоустойчивость, засухоустойчивость и другие факторы, особенно условия опыления.

К наиболее ценным по качеству зерна относятся сорта Казанская крупнозерная и Майская. Из других признаков у гречихи учитывают устойчивость растений к полеганию (что связано с толщиной стебля и его высотой), осыпаемость плодов, высоту заложения ветвей первого порядка, дружность созревания плодов. Все эти признаки определяют в итоге пригодность сорта к механизированной уборке. Кроме этого, оценивают устойчивость растений к болезням и вредителям.

Биология цветения. Цветение растений гречихи начинается через месяц после всходов и длится в условиях Подмосковья 5—6 нед. Первыми   раскрываются цветки   нижних   соцветий.

В условиях широкорядного посева раскрывается до 800 цветков (у сорта Калининская), из которых около половины находится на главном стебле, а остальные—на ветвях. Под изолятором растение образует до 2000 цветков в отсутствие опыления.

Изучение динамики цветения показало, что число раскрывшихся цветков на растении нарастает постепенно, достигает максимума, а потом идет на убыль.

В ТСХА был изучен ход раскрытия бутонов от появления щели до полного раскрытия, когда лепестки венчика принимали горизонтальное положение. Оказалось, что этот процесс у разных растений протекает индивидуально, продолжительность его неодинакова. Так, у одного растения он длился 2 ч 9 мин, у другого — 1 ч 19 мин.

Таким образом, цветки в пределах растения раскрываются не одновременно, а один за другим через определенное время. Не совпадает начало раскрытия цветков и у разных растений одного сорта.

Наблюдения показали, что раньше вскрываются пыльники внутреннего круга. Длится этот процесс 6—20 мин. Первый пыльник вскрывается через час после появления щели в бутоне. Пыльники внешнего круга вскрываются позже, и продолжается их вскрывание дольше: от 22 мин до 1 ч 16 мин. В пределах каждого цветка пыльники вскрываются не одновременно, а один за другим в интервале от 42 мин до 1 ч 36 мин.

При совместимом (легитимное) и несовместимых (иллегитимное и самоопыление) типах опыления наблюдается разная степень завязывания плодов.

На совместимость у гречихи оказывают влияние температурных условия.

Жизнеспособность пыльцевых зерен у гречихи быстро снижаетсяется в сухую погоду, поэтому лучше всего брать пыльцу для отбора отличаются друг от друга общей длиной и положением центромеры.

Изучение наследования признаков у гречихи осложнено явлением несовместимости, что затрудняет получение потомства от самоопыления гибридов первого поколения. Поэтому нередко приходится такой гибрид вовлекать в анализирующее скрещивание, чтобы установить наличие аллельных генов и число генов, контролирующих признак.

3. признаки гречихи с моногенным характером наследования нантный тип растений с ограниченным ростом, салатная окраска листьев, зеленая окраска цветков, длиннопестичная форма цветков. Кроме этого, по типу рецессивов ведут себя коротко-стебельность, вытянутая форма и бескрылость плодов. По типу полимерии у гречихи наследуется окраска венчика цветков. При скрещивании красноцветковой и белоцветковой форм в первом гибридном поколении возникает розовая окраска венчика, а во втором поколении отмечается расщепление 15: 1.

Повышенный интерес вызывают исследования, связанные со структурой гена несовместимости S у гречихи. Полагают, что S-ген является супергеном и состоит из пяти тесно сцепленных генов, контролирующих: G —длину столбика, А—реакцию несовместимости столбика, р—реакцию несовместимости пыль-

цевых зерен, Р — размер пыльцевых зерен, Л - длину тычинок, в

Селекционеры обратили внимание на то, что у гречихи встречаются гомостильные формы, обладающие повышенной самофертильностью в отличие от гетеростильных форм. Оказалось, что они имеют неодинаковую природу и возникают разными путями: либо вследствие мутаций, а возможно, и кроссинговера аллелей в супергене, либо в результате изменения аллелей генов-модификаторов 5-гена. Признак гомостилии у форм разного происхождения наследуется неодинаково при скрещивании с короткопестичными и длиннопестичными растениями.

2. Основные направления селекционной работы

Производству нужны сорта гречихи скороспелые и среднеспелые для весеннего посева, позднего посева (поукосные и пожнивные) и для орошения. Применение интенсивных технологий диктует необходимость создания сортов, пригодных для этих целей.

Выведение сортов интенсивного типа, способных эффективно использовать удобрения и давать 3 т зерна с 1 га, а также обеспечивать выход крупы около 75 % с повышенным содержанием белка (15—16%), — одна из актуальных задач селекции.

Параметры сорта гречихи интенсивного типа включают: 1) экологическую приспособленность к местным условиям в сочетании с высоким потенциалом продуктивности, оптимальным вегетационным периодом, ограниченным ветвлением; 2) высокую отзывчивость на внесение повышенных доз удобрений (60— 90 кг/га и более). В связи с этим необходимы поиски форм с ограниченным ростом, эректоидными листьями, короткими междоузлиями, слабоветвящихся. Поскольку сорта гречихи остро реагируют на дефицит влаги и тепла, избыток азота и члора, то отбор неполегающих высокоозерненных форм со стабильной урожайностью приобретает первостепенное значение. Высокое ветвление и высокое расположение нижних соцветий, іружное созревание, способность сбрасывать листья важны для механнзироваЕшой уборки. В селекции гречихи учитывают следующие основные признаки.

Качество продукции (масса 1000 зерен,пленчатость, выравненность, выход крупы и ядрицы, содержание белка) имеет не меньніее значение, чем урожайность, і 1а технологические свойства зерна гречихи влияют крупносгь, форма и пленчатость плодов. При обрушивании крупного выравненного зерна повышается выход крупы. Выравненность определяется на ситах с диаметром отверстий от 3,2 до 5 мм. Это сход двух наибольших смежных фракций (в процентах навески). Сход с сит с диаметром отверстий 4,2—4,5 м.м и выше обеспечивает высокий выход крупы. Для лучших сортов характерны высокая выравненность— 90% и выход крупы 75%. Этим требованиям отвечаю! сорта Татарского ПИИ сельско.го хозяйства, Всесоюзного НИИ зернобобовых и крупяных культур, Каменец-Подольского сельскохозяйственного института.

Продолжительность вегетационного периода имеет важное значение, поскольку гре'жха возделывается в районах, отличающихся почвенно-клнматическими условиями. Позднеспелые сорта с исічманионным периодом 90—100 дней и более непригодны для I ичерноземной зоны. Более всего соответствуют условиям этого и других регионов среднеспелые и скороспелые сорта. Для повторных посевов также необходимы скороспелые сорта с продолжительностью периода от всходов до цветения 18—24 дня, небольшим числом узлов в зоне ветвления (2,4—2,9), меньшей ветвистостью. Сорт Скороспелая 81 можно возделывать в занятом пару и убирать 1—5 августа, что позволяет вовремя посеять озимые.

Пригодность    к  механизированной    уборке язана с ненолегаемостью растений, неосыпаемостью - зерна,наружным созреванием, высоким расположением нижних соцвецветий и ветвей, отсутствием прорастания зерна во влажную по-ирду. Для селекции на неполегаемость у гречихи выделены нороткостебельные формы: Орловский карлик из сорта Майская, Надежда из сорта Аэлита, Короткостебельная 1 из сорта Калининская, К-4404.

Холодостойкость гречихи постоянно контролируется в селекции, поскольку эта культура не переносит заморозков,

I плоды не прорастают в холодной почве и при невысокой положительной температуре. Низкие температуры в период цветения и завязывания плодов отрицательно сказываются на озернен-иости растений. Ставится задача повысить холодоустойчивость культуры, чтобы всходы появлялись при 7—8°С (вместо 10— 12°С), а растения переносили понижения температуры до 2°С.

НектаропродуктинЕіость цветков гречихи также учитывается в селекции, поскольку эта культура опыляется насекомыми. Высокой нектаропродуктивностью обладают сорта Нектарница, Искра.

Устойчивость  к болезням и вредителям.   Гре- 
иха менее других зерновых культур повреждается болезнями 
н вредителями, однако в посевах встречается тля, обнаружи- 
ваются гнили, вирусная мозаика, увядание, пятнистость листьев.