Cоздание селекционного материала вида GOSSYPIUM HIRSUTUM L. устойчивого к некоторым экстремальным факторам

Аннотация

Актуальность и востребованность темы диссертации. В настоящее время, различные естественно-экстремальные условия наблюдаемые в мире в частности, засуха, засоление почвы, потепление атмосферного воздуха и различные заболевания, создают определенные трудности при выращивании и получении высокого, качественного урожая сельскохозяйственных культур. Преодоление существующих проблем, создание средневолокнистых сортов хлопчатника, устойчивых к различным экстремальным факторам среды и совершенствование их выращивания являются актуальной задачей в хлопководстве. В республике ведется большая работа для получения раннего высокого урожая хлопка-сырца с качеством волокна отвечающего требованиям мирового рынка, посредством создания новых сортов хлопчатника и их оптимальным размещением, устойчивых к засухе, засолению, суховеям, а также к различным сельскохозяйственным заболеваниям и вредителям, приспособленным к различным почвенно-климатическим, географическим и мелиоративным условиям республики. В области селекции хлопчатника повышается спрос на создание сортов с применением новых современных методов с стабильно наследственно обусловленными признаками и показателями микронейра, которые соответствуют требованиям текстильной промышленности. В мировой практике селекции хлопчатника уделяется особое внимание на проведение научно-исследовательских работ, нацеленных на создание новых высокоурожайных сортов с высоким качеством волокна, вида Gossypium hirsutum L., устойчивых к различным экстремальным факторам: засухе, засолению почвы, различным грибковым и бактериальным заболеваниям, а также усовершенствованию технологии по подготовке качественного семенного материала. При отборе исходного и селекционного материала у хлопчатника, устойчивого к различным экстремальным факторам среды имеет важное значение использование метода у-облучений сухих семян новых сортов хлопчатника, биохимического метода маркер-ассоциированной селекции (МАС) и создание новых линий и сортов хлопчатника с применением синтетичекого и других методов традиционной селекции. Актуальной задачей является создание устойчивых к экстремальным факторам среды селекционных материалов с применением мутагенеза, биохимического метода МАС и различных способов гибридизации, выявление преимуществ созданных материалов по некоторым хозяйственно-ценным признакам по сравнению со стандартными сортами, испытание созданных сортов и линий в различных своеобразных природноэкстремальных условиях, выявление закономерностей корреляционной и регрессионной взаимосвязи некоторых морфо-биологических признаков. Данное диссертационное исследование в определенной степени служит выполнению задач, предусмотренных Законами Республики Узбекистан «О селекционных достижениях» от 29.08.2002 и «О семеноводстве» от 30.08.1996 и Постановлением Президента Республики Узбекистан за № 2484 от 01.02.2016 «О сортовом размещении хлопчатника и прогнозных объемах производства хлопка-сырца в 2016 году» а также в других нормативноправовых документах, принятых в данной сфере. Целью исследования является создание новых селекционных материалов вида G. hirsutum L. на основе облучения сухих семян хлопчатника различными дозами у-облучений, применение биохимического метода МАС, метода синтетической селекции и других способов гибридизации, а также их испытание на усточивость к различным экстремальным условиям. Научная новизна исследования заключается в следующем: впервые, сухие семена сортов С-9082, Бухара-102, Жаркурган и Турон вида G. hirsutum были подвержены облучению различными дозами у - лучей элемента 6()Со, созданы мутантные линии и сорта с хозяйственно-ценными признаками (СП-2530, СП-2531, СП-2532); для выявления устойчивости мутантных форм к засухе применены различные режимы орошения, создана искусственная засуха (опыты проводили в условиях эродированных, уплотненных типичных сероземов с глубоким расположением грунтовых вод); установлена устойчивость вновь созданных новых средне-и тонковолокнистых мутантных линий хлопчатника к грибковым (Verticillium, Fusarium} и бактериальным (Xanthomonas} заболеваниям (в комплексе «Фитотрон-теплица»), что подтверждено полевыми опытами; установлен формирование признака «урожайность» линии Л-712 (С-6570) в условиях наличия комплексных экстремальных факторов, то есть естественно высокой атмосферной температурой и низким содержанием относительной влажности воздуха; почв - с низким содержанием гумуса и уплотненностью, а также различной густоты стояния растений в условиях такыровидной почвы Кашкадарьинской области; сорт хлопчатника С-9085, вида G. hirsutum с 2013 года включен в список перспективных по Республике Каракалпакстан, а сорт Наманган-102 с 2016 года внесен в Государственный Реестр по Кашкадарьинской области; установлено формирование признака «урожайности» у вновь созданных селекционных образцов вида G. hirsutum в условиях дефицита некоторых питательных элементов и сильной степени засоления почв в Республики Каракалпакстан;установлены корреляционные и регрессионные взаимосвязи между хозяйственно-ценными признаками вновь созданных новых сортов и линий. выводы 1. Определены, целесообразность использования гамма лучей, биохимического метода МАС, синтетической селекции и других методов гибридизации в создание устойчивых образцов вида G. hirsutum к экстремальным факторам среды. 2. С целью получения мутантных образцов, увеличения массы хлопка-сырца 1 коробочки и выхода волокна сорта С-9082 целесообразно, облучение сухих семян сорта проводить дозой у - радиации 5-15 кР. 3. Устойчивые к заболеваниям Xanthomonas campestris pv. malvacearum линии МТ-7 и МТ-118 вида G. hirsutum и линии МТ-100 и МТ-165 вида G. barbadense, в качестве исходных материалов рекомендуется использовать в прикладных селекционно-генетических исследованиях. 4. В искусственной среде и полевых условиях определена устойчивость линий МТ-70 и МТ-7 вида G. hirsutum к возбудителю заболевания Rhizoctonia solani, а у линий МТ-80 и МТ-60 вида G. hirsutum и линий МТ-165 вида G. barbadense к грибу Т. basicola. 5. В результате изучения в искусственной среде и полевых условиях, определена устойчивость линий МТ-118, МТ-90 и МТ-80 вида G. hirsutum к болезни V. dahlia Klcb и линии МТ-144 вида G. barbadense к заболеванию F. oxysporum Schl. f. sp. Vasinfectum, и возможность их использования в качестве исходных материалов в прикладных селекционно-генетических исследованиях. 6. Линии, имеющие качество волокна в соответствии с требованиями Международного рынка, вида G. hirsutum по показателю микронейра - 4,1-4,4 (МТ-10, МТ-118, МТ-7 и МТ -90), по индексу однородности волокна по длине - 84,5-85,1% (МТ-7, МТ-10, МТ-118 и МТ-36) и вида G. barbadense по показателю микронейра 3,9-4,1, по удельной разрывной нагрузке 40,4-40,6 гс/текс (МТ-134 и МТ-144) рекомендуются для использования в селекционно-генетических исследованиях. 7. Учитывая признаки скороспелости сортов и линий вида G. hirsutum, у линии МТ-7 (104 дня), а у сорта СП-2532 и линий МТ-71, МТ-27 (106-107 дней), эти линии в качестве исходно-ценных образцов рекомендуются для использования в селекционно-генетических исследованиях. 8. На основе проведенных исследований созданных сортов и линий, между признакам получены следующие коэффициенты корреляции; г = -0,11 - hS\ и общее число коробочек; r=-0,01 hS\ и вес хлопка-сырца одной коробочки; r=-0,04-hS{ и масса 1000 семян. Полученные данные показывают, что корреляции между переменными значениями стремятся к нулю, это означает, что среди изученных признаков существуют слабые коррелятивные связи. Получены следующие отрицательные коэффициенты корреляции между такими признаками некоторых сортов и линий, как; г=-0,20 - между hS\ и продуктивностью, г=-0,34 - между hS\ и выходом волокна и r=-0,l hS\ и штапельной длини волокна. 9. Получены положительные коэффициенты корреляции между такими признаками некоторых сортов и линий, как; г=+0,42 - между вес хлопка-сырца одной коробочки и продуктивностью, /-+0,14 - между вес хлопка-сырца одной коробочки и выход волокна с положительным знаком, но здесь имеется слабый коэффициент корреляции, г=+0,14 - между вес хлопка-сырца одной коробочки и штапельной длины волокна, и г=+0,24 -между весом хлопка-сырца одной коробочки и массой 1000 семян. 10. Для естественно-экстремальных условиях Сурхандарьинской области, как высокая температура, низкий уровень относительной влажности воздуха, бурь и гармселей установлена возможность использования линий МТ-7 и МАС-1 при создании новых сортов, в качестве исходно-ценных материалов, так как она относительно к стандартным сортам высокоурожайнее соответственно на 0,5-0,7 ц/га и на 2 ц/га. 11. Доказано получение высокого урожая у сортов хлопчатника Наманган-102 и СП-2530 и линий МТ-85, МТ-62 и МАС-1 в условиях аллювиальных почв Каракалпакстана при средней степени засоления в начале и в сильной степени засоления в конце вегетационного периода хлопчатника и предложено их использовать в прикладных селекционных исследованиях. 12. С целью получения качественных семян и высокого урожая сорта С-6524 следует применять режим орошения 70-70-60 % от НВ и дозы минеральных удобрений N-240, Р-160, К-120 кг/га. При этом, следует проводить сбор семенного хлопка-сырца сорта С-6524 в условиях эродированных, уплотненных типичных сероземов Ташкентской области с первых коробочек до восьмой симподиальной ветви. 13. Линии - созданные методом МАС МАС-1 и МАС-2, мутагенеза СР-2532 рекомендуются передать в Грунт контроль ГКИССК. 14. Организовать широкие производственные испытания сортов получивших положительную оценку в грунт контроле ГКИССК, к заболеваниям, засухе, высокоурожайных сортов хлопчатника С-6570, Шодлик-11 и С-2530 вида G. hirsutum 15. Внести в Государственный Реестр и расширить посевные площади высокоурожайного, устойчивого к засолению почвы, перспективного сорта хлопчатника С-9085 вида G. hirsutum для посева по Республике Каракалпакстан, расширить посевные площади по Кашкадарьинской области устойчивого к водному дефициту, высокоурожайного, с качеством волокна IV-типа сорта хлопчатника Наманган-102.