Влияние количества и форм госсипола на степень поражаемости хлопковой совкой в селекции хлопчатника

Аннотация

Актуальность и востребованность темы диссертации. В мировом сельском хозяйстве негативное влияние вредителей оценивается в 1,4 триллионов долларов, что составляет 5% глобальной валовой внутренней продукции". По этому, требуется использование различных методов в борьбе с вредителями. Как и других культур, в селекции новых сортов хлопчатника, наряду с улучшением хозяйственно ценных признаков, создание скороспелых, урожайных, с высоким качеством волокна, а также толерантных к хлопковой совке (Helicoverpa armigera) доноров, новых исходных форм. В последние годы в результате научных исследований зарубежных ученых, стран мира занимающихся хлопководством появились сообщение о имеющихся 2 видов госсипола, т.е. (+) и (-) формы госсипола. Установлено, что эти формы образуются в результате слияние двух молекул свободного радикала хемигоссипола. Предварительные результаты показали, что семена с (+) и (-) формами госсипола имеют разные влияние на животные и семена содержащие (+)-госсипол являются безвредными. Начаты исследования в новом направлении по тематике «создание исходного материала с высоким количеством (+)-госсипола в семенах для селекции новых сортов хлопчатника» и продолжаются исследования по созданию ряда гибридов и семей с участием образцов США и местных сортов. Изучение у созданных гибридов с различным количеством (+)-госсипола, взаимосвязи толерантности к вредителям в частности хлопковой совке, с количеством и формой госсипола дали возможность повышения эффективности в селекции. Возделываемые в республике сорта хлопчатника по скороспелости, урожайности, качеству волокна и другим некоторым хозяйственно ценным признакам имеют преимущество над зарубежными сортообразцами. Но происходящие в последнее время экологические изменения и появление новых популяции различных вредителей ставят перед учеными селекционерами новые задачи. Хорошо известно, что для решения этой задачи уже начаты научные исследования по созданию сортов хлопчатника, которые без госсиполом в семенах. Существуют разные мнения о важности токсического госсипола в семенах для устойчивости к насекомым-вредителям. Некоторые ученые пришли к выводу, что без госсиполовые сорта хлопчатника, которые были созданы, не устойчивы к большинству насекомых, в то время как другие пришли к выводу, что нет никакой корреляции между количеством общего госсипола в вегетативных органах и толерантностью к насекомым. Тем не менее, отмеченные исследования имеют актуальное значение в расширении научно-исследовательских работ по созданию новых селекционных сортов сельскохозяйственных культур устойчивых к болезням и вредителям, приспособленных к почвенно-климатическим условиям и внедрению в производства приведенных в Указе Президента Республики Узбекистан “О стратегии действий” по дальнейшему развитию Республики Узбекистан в 2017-2021 годы. Данное диссертационное исследование в определенной степени служит выполнению задач, предусмотренных Законами Республики Узбекистан № 395-II «О селекционных достижениях» от 29 августа 2002 года и «О семеноводстве», Постановлением Президента Республики Узбекистан № ПП-2460 «О мероприятиях по реформе и развития сельского хозяйства в 2016-2020 годах» от 29 декабря 2015 года и Постановлением Президента РУз № ПП-2756 «О структуре прогнозировании объема и размещение сортов хлопчатника 2017 года» от 3 февраля 2017 года, а также в других нормативно-правовых документах, принятых в данной сфере. Целью исследования является создание новых исходных материалов с высоким количеством (+)-госсипола в семенах и толерантных к хлопковой совке на основе изучения толерантности к хлопковой совке гибридов полученных с участием сортообразцов хлопчатника с различным количеством и формой госсипола в семенах. Научная новизна исследований заключается в следующем: впервые у сортообразцов, а также у различных гибридных поколениях, полученных с участием эколого-географически и отдаленных с различным количеством общего и (+)-госсипола в семенах определены формирования толерантности к хлопковой совке (Helicoverpa armigera)', определены корреляционные взаимосвязи между количеством общего и (+)-госсипола и степенем поражаемое™ хлопковой совкой у гибридов различного поколение полученных с участием зарубежных образцов и местных сортов хлопчатника; научно доказано стабилизация количества (+)-госсипола в высоких гибридных поколениях с высоким и низким количеством (+)-госсипола в семенах, а также положительное формирование свойства толерантности к хлопковой совке; научно обосновано возможность выделения доноров относительно толерантных к хлопковой совке с различным количеством (+)-госсипола среди гибридов высокого поколения для использование в селекционно-генетических исследованиях. Выводы 1. Впервые изучены закономерность наследования и формирования толерантности гибридов разного поколения, созданных с участием местных сортов и эколого-географически отдаленных образцов с различным количеством общего и (+)-госсипола в семенах, к хлопковой совке (Helicoverpa armigera). 2. На основе исследований установлено, что высокое количество (+)-госсипола в семенах и толерантность к хлопковой совке (Helicoverpa armigera) зависело от генотипа образцов США и направление отбора, т.е. различное формирование количество (+)-госсипола в семенах и степени поражаемости у гибридов высокого поколения полученных с участием образцов BC3Si-47-8-l-17 и BCsSi-1-6-3-15, т.е. были относительно толерантными к хлопковой совке рекомбинантов с высоким количеством (+)-госсипола, полученных с участием образца США BC3Sr 1-6-3-15. 3. Установлено, что количество общего и (+)-госсипола в семенах не имеет существенного влиянии на толерантность гибридов FrF3 к хлопковой совке. 4. Установлены, средние и даже высокие показатели по количеству общего госсипола у созданных в процессе исследований гибридных комбинациях F4, и доказана возможности создания исходных форм хлопчатника с низким количеством (+)-госсипола в семенах, но естественно толерантных к хлопковой совке. 5. Определено, что в относительно низкой поражаемости гибридов ҒГҒ6 хлопковой совкой (Helicoverpa armigera) в искусственных и естественных условиях, важное значение имела степень толерантности образца США BC3S1-1-6-3-15, участвовавшего в гибридизации в качестве отцовской формы селекционного материала, доказано, возможность с их участием создания селекционных материалов с различным количеством (+)-госсиполав семенах и естественно толерантных к хлопковой совке. 6. Па основе изучения влияния высокого и низкого количества (+)-госсипола в семенах на степень поражаемости хлопковой совкой в искусственных и полевых условиях у эколого-географически и генетически отдаленных гибридов F7-F10, установлено, что в низкой поражаемости этих гибридов хлопковой совкой (Helicoverpa armigera) большое значение имели участвовавшие в качестве материнских форм образцы США BC3S|-47-8-1-17h BC3S,-l-6-3-15. 7. Коэффициенты корреляции между количеством (+)-госсипола в семенах и степенью поражаемости хлопковой совкой у гибридов F7 и Ғю с высоким и низким количеством (+)-госсиполапоказал, что у всех гибридов высокого поколения с низким (+)-госсиполом имеет место слабая, а у комбинации с высоким (+)-госсиполом сильная и средняя отрицательная взаимосвязь. 8. Установленные слабые и сильные корреляционные связи между степенью поражаемости хлопковой совкой и количеством (+)-госсипола в семенах показывают возможность проявления положительной трансгрессии у гибридов высокого поколения и создания рекомбинантов толерантных к хлопковой совке с высоким количеством (+)-госсипола в семенах путем многократного индивидуального отбора в процессе селекции. 9. Доказано высокая эффективность метода эколого-географически и генетически отдаленной гибридизации в создании естественно толерантных к хлопковой совке со сложной генетической основой новых рекомбинантов, семей и линий хлопчатника с высоким количеством (+)-госсипола в семенах. 10. В создании селекционных материалов с высоким количеством (+)-госсипола в семенах и толерантных к хлопковой совке рекомендуется широкое использование образцов США ВСз81-47-8-1-17и BC3S1-1-6-3-15. 11. В определении толерантности к хлопковой совке (Helicoverpa armigera) рекомендуется широкое использование созданного на основе наших исследований метода “Способ оценки резистентности сортообразцов хлопчатника к хлопковой совке”. 12. Рекомендуются, использовать в качестве исходного материала в генетико-селекционных исследованиях созданные в процессе исследований более 30 семей 0-32-33/2016, 0-115-18/2016, 0-183-86/2016, 0-609-12/2016, О-629-34/2016, 0-635-40/2016, 0-184-89/2016, 0-359-62/2016, 0-363-66/2016, О-655-60/2016, 0-613-16/2016, 0-175-78/2016, 0-639-40/2016, 0-363-72/2016, О-755-58/2016, 0-213-16/2016, 0-217-20/2016, 0-221-24/2016, 0-563-70/2016, линии Л-7333, Л-571/80 и сорт С-7301 с высоким количеством (+)-госсипола в семенах и естественно толерантные к хлопковой совке.