Селекционное улучшение озимой пшеницы по признаку «массовая доля белка в зерне»



Введение. Зерно пшеницы — важный источник белка в питании человека, животных и птиц, поэтому повышение содержания белка в зерне имеет большое экономическое и социальное значение. Массовая доля белка в зерне пшеницы нормируется национальными стандартами Российской Федерации [2]. Пшеница первого класса должна иметь массовую долю белка в зерне не менее 14,5 %, второго – 13,5 %, третьего – 12 %.

Сильная пшеница содержит в зерне 14 % белка, ценная – 13,0 % [6]. Содержание белка в зерне является важнейшим биологическим свойством сорта пшеницы и зависит от генотипа, метеорологических условий налива и созревания зерна, агротехники выращивания [1, 5, 7]. Содержание белка в зерне положительно коррелирует с количеством клейковины, валориметрической оценкой и общей оценкой хлеба [7].

Цель проведения исследований — оценка способности сортов озимой пшеницы Самарского НИИСХ формировать высокобелковое зерно в различных экологических условиях и выделение высокобелковых сортов и линий, ценного исходного материала для селекции.

Материал иметоды исследований. Исследования проведены в 2006–2015 гг. на экспериментальной базе Самарского НИИСХ. Почва – чернозем обыкновенный. Содержание в слое почвы 0–30 см гумуса — 3,88 %, легкогидролизуемого азота — 4,48 мг/100 г, подвижного фосфора — 11,9 мг/100 г, обменного калия — 24 мг/100 г почвы.

Метеорологические условия за годы проведения исследований различались по сумме осадков и температуре воздуха периодов весенне-летней вегетации. В качестве материала для исследований использованы сорта озимой пшеницы Самарского НИИСХ, включенные в Государственный реестр и допущенные к использованию, селекционные линии, образцы коллекции ВИР, Cimmyt. Учетная площадь делянок 5, 10, 25 м². Повторность одно, трех и четырехкратная. Массовую долю белка в зерне определяли по ГОСТ 10846–91 [3]. Устойчивость показателя «массовая доля белка в зерне» к стрессу определяли по Россили и Хемблин [4]. Статистическая обработка данных выполнена по программе «AGROS».

Результаты иобсуждение. В таблице 1 приведены основные статистические параметры, характеризующие адаптивный потенциал сортов по признаку «массовая доля белка в зерне». Разность У₂-У₁ имеет отрицательный знак и отражает уровень устойчивости сортов к стрессовым условиям произрастания. Минимальный разрыв между максимальной и минимальной величинами признака «массовая доля белка в зерне» у сорта Бирюза, что характеризует его повышенную стрессоустойчивость и более высокий диапазон приспособительных возможностей. Показатель У₂+У₁ / 2 отражает среднюю величину признака «массовая доля белка в зерне» сортов в контрастных условиях и характеризует генетическую гибкость сорта, компенсаторную способность.

Таблица 1

Адаптивный потенциал сортов озимой пшеницы по признаку «массовая доля белка взерне», 2006–2015гг.

Сорт	Массовая доля белка в зерне, %
		У2 (min)	У1 (max)	У2-У1	У1+У2 2	Cv, %
Безенчукская 380	14,7± 0,63	11,8	17,6	-5,8	14,7	12,2
Безенчукская 616	14,7± 0,55	12,2	17,0	-4,8	14,6	10,6
Бирюза	14,1± 0,49	10,8	15,2	-4,4	13,0	9,9
Малахит	14,4 ±0,58	12,0	16,4	-5,6	14,2	11,3
Светоч	14,6 ±0,58	11,8	16,4	-4,6	14,1	11,3
Ресурс	14,5 ±0,58	11,6	17,0	-5,4	14,3	11,3
Санта	14,5± 0,60	11,8	17,2	-5,4	14,5	11,6

Наиболее высокий уровень соответствия между генотипом и условиями среды у сортов Безенчукская 380, Безенчукская 616. Средняя за 10 лет величина показателя «массовая доля белка в зерне» у сортов Безенчукская 380, Безенчукская 616, Светоч, Ресурс, Санта соответствуют требованиям, предъявляемым к пшенице первого класса. Минимальная величина этого показателя качества зерна у сортов Безенчукская 616, Малахит соответствует пшенице третьего класса [2]. Максимальная величина показателя «массовая доля белка в зерне» у сорта сильной пшеницы Безенчукская 380 – 17,6 %.

Фенотипическая изменчивость признака «массовая доля белка в зерне» у изученных сортов различается незначительно (табл. 1). Средняя за 10 лет величина признака «массовая доля белка в зерне» сортов озимой пшеницы, представленных в таблице 1, соответствует требованиям, предъявляемым к сильной пшенице [6]. Новые селекционные линии озимой пшеницы Эритроспермум 892, Лютесценс 898, Ферругинеум 897 в среднем за 2014–2015 гг. при урожае 4,0 т/га сформировали в зерне 17,2 % белка. Образец Cimmyt ICARDA NE 9589/NE 94632 в 2014 г. содержал в зерне 17,6 % белка при урожае 480 г/м². В 2015 г по величине признака «массовая доля белка в зерне» выделились селекционные линии эритроспермум 889–18,5 %, Эритроспермум 893–18,1 %, Лютесценс 898–18,0 %, Эритроспермум 891–18,0 %, превысив показатель стандарта Безенчукская 380 на 0,4–0,9 %. Урожай зерна селекционных линий в 2015 г. – 3,89–3,90 т/га, стандарта – 3,0 т/га. Среднерослые сорта озимой пшеницы Эритроспермум 889, Эритроспермум 893, Эритроспермум 891 (высота растений 100-102 см) и короткостебельные сорта Ферругинеум 897, Лютесценс 898 (высота растений 74-84) в среднем за 2014–2015гг. в зерне имели равное количество белка-17,2 %, в 2015г-18,0 % при равной урожайности 4,0–4,5 т/га. Короткостебельный, зимостойкий, устойчивый к бурой ржавчине (ген Lr41) сорт Ферругинеум 897 формирует высокобелковое (18,0 %) зерно с отличными технологическими свойствами, при урожае 4,0–4,5 т/га.

Заключение. В результате проведенных исследований выявлены сорта озимой пшеницы способные формировать зерно первого класса в типичных условиях и третьего класса в неблагоприятных условиях выращивания. Выявлены сорта с повышенной устойчивостью к стрессу и высокими приспособительными возможностями формирования признака «массовая доля белка в зерне». Отмечено отсутствие влияние высоты растений на накопление белка в зерне. Созданы высокобелковые, короткостебельные сорта и селекционные линии.

Литература:

1. Грабовец А. И. Озимая пшеница. Монография / А. И. Грабовец, М. А. Фоменко.– Ростов-на-Дону, ООО «Издательство» Юг», 2007. – С.243–282.
2. ГОСТ Р 52544–2006. Пшеница заготовляемая. – М., 2006. – 10 с.
3. ГОСТ10846–91.Зерно и продукты его переработки. Массовая доля белка в зерне. – М.,1991.
4. Гочаренко А. А. Об адаптации и экологической устойчивости сортов зерновых культур / А. А. Гончаренко // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. –2005. № 6. –С.49–53.
5. Крупно О. В. Взаимосвязи между признаками качества зерна яровой пшеницы / О. В. Крупнова // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. –2009. –№ 5. – С.46–48.
6. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. Технологическая оценка зерновых, крупяных, зернобобовых культур. – М.: Госагропром СССР, 1988. – С.3–78.
7. Сухоруков А. Ф. Результаты селекции озимой пшеницы на качество зерна в Самарском НИИИСХ / А. Ф. Сухоруков, Е. Н. Шаболкина, А. А. Сухоруков // Зерновое хозяйство России. – 2010. – № 3(9). – С.33–37.