Взаємозв'язок деяких ознак у кормових бобів
Ю. Н. Куркіна, І. К. Ткаченко
Бєлгородський державний університет
Білгород
Значення
кормових бобів як сільськогосподарської культури і в якості об'єкта
біологічних досліджень загальновідомо. По збору протеїну з одиниці площі
боби у вологих регіонах перевершують горох і ріпак, а вміст лізину в
насінні у них в кілька разів вище, ніж у озимої пшениці і ячменю. Боби покращують
структуру грунтів, збагачують її біологічним азотом (до 70-100 кг/га) і
органічними речовинами, накопичуючи до 30-40 ц/га соломи і 12-20 ц/га сухої
маси коренів. Це дозволяє скоротити використання азотних добрив, що
сприяє охороні навколишнього середовища.
В
цей час увага селекціонерів до даної культури посилюється. Велике
увага приділяється вивченню вихідного матеріалу як при створенні нових сортів,
так і при поліпшенні вже існуючих. Для виявлення кращих донорів і
перспективних кандидатів у нові сорти може бути корисний статистичний аналіз
можливо більшої кількості ознак.
В
селекційній роботі вивчення зв'язків між ознаками грає велику роль,
оскільки вони можуть визначати напрям відбору при створенні нових сортів.
Найбільше селекціонерів цікавлять кількісні ознаки, зв'язок яких
може бути обумовлена або генетичним зчепленням, або фізіологічними
взаємозв'язками (Grafius, 1978). Коефіцієнти кореляції є найбільш
зручним показником для вивчення взаємної залежності кількісних ознак.
Дослідження кореляцій представляють інтерес при створенні адаптивних генотипів
та отримання необхідних характеристик продуктивності (Skuridin, Коваль, 2002).
В
літературі мало даних про взаємозв'язки кількісних ознак у кормових
бобів. У більшості випадків були визначені коефіцієнти кореляції між
кількома ознаками невеликої кількості зразків. Тому у завдання нашого
дослідження входило вивчення кореляційних зв'язків між ознаками у зразків
кормових бобів різного географічного походження, які були отримані
нами з колекцій ВНДІ ЗБК, УІР, ВИР, а також у місцевих сортів-популяцій.
Коефіцієнти
кореляції розраховували за такою формулою:
де:
х і у - середні арифметичні за двома ознаками, варіантами; хi і уi --
окремі значення ознак х та у.
В
даному випадку відмінності між зразками (фенотипами) можна вважати результатом
впливу генетичного компонента, так як паратіпіческая складова при
обчисленні середнього арифметичного усувається (збруї, 1979). Довірча
оцінка кореляційних коефіцієнтів підтвердила їх достовірність при Р = 0,01
(табл. 1).
Нами
вивчено 180 номерів кормових бобів в умовах Бєлгородського району
(Центрально-Чорно-земна область Росії). Статистично оброблені дані
2-літніх випробувань (2001-2002 рр.). Колекції за показниками: висота рослини
(см); кількість стебел (шт.); довжина міжвузля (см), висота прикріплення
нижнього бобу (см); кількість вузлів на рослині (шт.); кількість продуктивних
вузлів (шт.); число бобів на головному стеблі (шт.); кількість бобів на рослині
(шт.); число бобів у вузлі (шт.); число листочків на рослині (шт.); вага зеленої
маси в фазу молочної стиглості зерна (г); кількість насіння з рослини (шт.);
маса насіння з рослини (г); маса 1000 насіння (г) та ін Загальний річний обсяг
вибірки склав понад 25 тис. чисел при рівні заповнення матриці даних,
близькому до 100%.
Таблиця 1 Середні значення tr
критерію Стьюдента при 1%-му рівні значущості
Ознаки
Висота рослини
Довжина міжвузля
Вузлів на рослині
продуктивних вузлів
Бобов на рослині
Насіння на рослину
Висота прикріплення нижнього
бобу
6,7
Кількість вузлів на
рослині
8,3
17,5
Кількість продуктивних вузлів
6,7
8,3
Число бобів з рослини
2,8
Число бобів у вузлі
2,8
12,0
12,0
Маса насіння з рослини
6,7
12,0
Маса 1000 насіння
8,3
* При tфакт = 2,58.
Коефіцієнт
варіації розраховували за формулою:
Рис.
Залежність числа бобів на головному стеблі від числа бобів на рослині у
колекційних зразків кормових бобів (Vicia faba L.).
Ознаки
Коефіцієнти варіації по роках,
%
Середнє за два роки
2001
2002
Кількість стебел
25,5
24,2
24,8
Висота рослин
11,0
11,9
11,4
Довжина міжвузля
12,8
19,8
16,3
Висота прикріплення нижнього
бобу
30,0
27,4
28,7
Кількість вузлів на рослині
13,2
14,2
13,7
Кількість продуктивних вузлів
27,5
26,4
26,9
Вага зеленої маси
23,2
28,6
25,9
Кількість бобів на головному стеблі
38,2
37,6
37,9
Кількість бобів на рослині
33,3
25,3
29,3
Число бобів у вузлі
31,8
30,3
31,1
Число насіння з рослини
37,3
29,7
33,8
Маса насіння з рослини
34,3
27,5
30,9
Маса 1000 насіння
26,5
28,4
27,4
Число листочків на рослині
14,4
Слабкою
фенотипова мінливістю характеризувалися ознаки: висота рослини
(V = 11,4%), довжина міжвузля (V = 16,3%) і кількість вузлів на рослині (V = 13,7%).
Сильно варіювали ознаки: кількість насіння з рослини (V = 33,9%) і число
бобів у вузлі (V = 31,1%) і на головному стеблі (V = 37,9%). Більшість ознак
мало проміжний рівень мінливості (табл. 2). При цьому багато ознак
сильніше варіювали на тлі достатнього зволоження (перший рік вивчення). З
іншого боку, по вазі зеленої маси рослини, маси 1000 насінин, а також по
висоті маси рослини, маси 1000 насінин, а також по висоті рослин і довжині
міжвузля найбільша мінливість виявлена при нестачі вологи і високих
температурах повітря (другий рік вивчення).
Аналіз
показав наявність тісного позитивного кореляційного зв'язку (r = 0,7) між такими
компонентами врожайності, як кількість плодів на стеблі і кількість плодів на
рослині (див. рис.). Така ж сильна залежність відмічена між числом стебел
і загальною кількістю листочків на рослині (r = 0,7). Це робить перспективним
селекційний відбір на збільшення числа стебел при селекції бобів як зернового
напряму, так і призначених для прибирання на зелену масу.
Істотні
позитивні кореляції виявлено між ознаками: висота рослини і
кількість вузлів (r = 0,5), кількість плодоносних вузлів і кількість вузлів на
рослина (r = 0,5), кількість насіння і вага насіння (r = 0,6), і негативна
зв'язок ознак "кількість вузлів" і "довжина міжвузля" (r
= -0,7). Наявність тісного зв'язку між цими ознаками можна було припустити
ще до обробки результатів спостережень.
Існує
зв'язок числа плодів на стеблі (r = 0,3) і в цілому на рослині з кількістю
плодів у вузлі (r = 0,6). Негативна кореляція маси 1000 насіння і числа
насіння з рослини (r = -0,5) пояснюється проявом біологічного закону
розподілу фіксованої кількості біомаси між різним числом її
споживачів.
В
умовах достатнього зволоження збільшення загального числа листочків на рослині
призводить до скорочення освіти плодів як на головному стеблі (r = -0,3), так
і на всьому рослині (r = -0,3). Можна припустити, що у більшості
досліджуваних форм в умовах необмеженого зростання акцепторами ассімілятов
виступають вегетативні органи. У результаті погіршується харчування квіток і
знижується відсоток зав'язування насіння.
Необхідно
відзначити, що довжина міжвузля у кормових бобів слабо корелює (r = 0,2) з
ознакою "кількість плодів у вузлі". Це дозволяє вести селекцію на
зменшення висоти рослини за рахунок скорочення довжини міжвузля. Виявлено
помірна залежність таких компонентів врожайності, як кількість плодоносних
вузлів на стеблі і загальна кількість плодів на головному стеблі від висоти рослини
(r = 0,4 і 0,2 відповідно). Висота прикріплення першого бобу залежить від
висоти рослини (r = 0,4), що також допускає селекцію на низькорослість.
Маса
1000 насіння у вологий рік (2001 р.) помірно корелює з кількістю плодів у
вузлі (r = 0,31) і кількістю плодоносних вузлів (r = 0,3), а також з висотою
прикріплення перший бобу (r = 0,3). У сухий рік (2002 р.) перший кореляція
повністю зникає, а дві останні зв'язку змінюють знак на протилежний. Чи не
виключено, що в цих кореляція є значна фізіологічна
компонента, що призводить в інших умовах до "екологічного перевизначення
генетичної формули ознаки "(за В. А. Драгавцеву).
Отже,
всі елементи насіннєвої продуктивності в тій чи іншій мірі пов'язані між
собою. Крім того, вони майже не впливають на врожай зеленої маси. Зміна
одного компонента системи може спричинити за собою цілий ланцюжок змін. Тому
кореляційні зв'язки необхідно враховувати при виборі відповідної стратегії
проведення відбору, гібридизації та інших селекційних прийомів. У селекційних
програмах може бути використаний ряд виділених нами зразків, перспективних
як по насіннєвої (Дагестанські (до-1456), Хоростовскіе, Рівненські місцеві), так і
кормової продуктивності (Josny 2, Andie Waalse, Волгоградський місцеві).
1.
Вивчення колекції кормових бобів показало, що основними компонентами
врожайності кормових бобів є: число і маса насіння на рослині, а також
кількість бобів на рослині, головному стеблі і у вузлі.
2.
Більшість кореляцій цих ознак є позитивними; багато хто з виявлених зв'язків
дуже слабкі (не виявлено жодної зв'язку рівня 0,9 і вище). Більшість з
виявлених зв'язків залишаються стабільними з року в рік).
3.
Для виявлення адаптивних і стабільних генотипів необхідне вивчення
кореляційних зв'язків ознак кормових бобів у різних екологічних
умовах.
Список літератури
1.
Збруї Б.А. Методика польового досвіду. М: Колос, 1979.
2.
Скуридин Г.М., Коваль С.Ф. Ідентифікація генотипу за фенотипом за допомогою
кореляцій ознак// Інформ. вісник ВОГіС. 2002. № 19. С. 12-18.
3. Grafius J.K. Multiplecharacters
and correlated response// Crop Sci., 1978. V. 18, № 6. P. 931-934.
