авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 6 |

Селекции и семеноводства картофеля в горной зоне таджикистана

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

ПАРТОЕВ КУРБОНАЛИ

ОСОБЕННОСТИ СЕЛЕКЦИИ И СЕМЕНОВОДСТВА

КАРТОФЕЛЯ В ГОРНОЙ ЗОНЕ ТАДЖИКИСТАНА

06.01.05 – селекция и семеноводство

сельскохозяйственных растений

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

доктора сельскохозяйственных наук

Казань-2013

Работа выполнена в Институте садоводства и овощеводства Таджикской академии сельскохозяйственных наук (ТАСХН) (1984-2007 гг.) и в Институте ботаники, физиологии и генетики растений АН Республики Таджикистан (2008-2012 гг.)

Научный
консультант:
член – корр. АН Республики Таджикистан, доктор биологических наук, профессор, заслуженный деятель науки и техники Республики Таджикистан Алиев Курбон Алиевич
Официальные
оппоненты:
доктор сельскохозяйственных наук Замалиева Фания Файзрахмановна;
доктор сельскохозяйственных наук, профессор
Авдеев Владимир Иванович доктор сельскохозяйственных наук, профессор Муминджанов Хафиз Абдувахобович
Ведущая
организация:
Таджикский аграрный университет им. Ш. Шотемур

Защита состоится « 16 » октября 2013 г. в 1000 часов на заседании диссертационного совета Д 220.035.01 при ФГБОУ ВПО «Казанский государственный аграрный университет» по адресу: 420015, г. Казань, ул. К.Маркса, д.65, зал заседаний.

Тел. 8(843) 567-47-17, факс 8(843) 567-47-04

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Казанский государственный аграрный университет».

Автореферат разослан «____»____________ 2013 г. и размещен на официальном сайте Министерства образования и науки Российской Федерации и ФГБОУ ВПО «Казанский государственный аграрный университет» http:/www.kazgau.ru/ 12 июля 2013 года.

Отзывы на автореферат просим направлять по адресу: 420011, г. Казань, ул. Ферма 2, д. 53, агрономический факультет

e-mail: info@kazgau.com

Ученый секретарь диссертационного совета,

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Кадырова Ф.З.

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. По оценкам ФАО ООН (2010) в настоящее время только 30 сельскохозяйственных культур обеспечивают 95% потребностей человечества в калорийной пище, четыре из них – рис, пшеница, кукуруза и картофель – обеспечивают более 60%, причем картофель считается одной из ведущих и наиболее ценных продовольственных культур в мире (Росс, 1989). В условиях Таджикистана картофель является одной из наиболее важных сельскохозяйственных культур, а картофелеводство играет особую роль в обеспечении продовольственной безопасности населения. В связи с этим в 2012 г. в республике принята Программа по развитию картофелеводства на период с 2012 по 2016 год. Поэтому возникает необходимость в дальнейшей интенсификации картофелеводства, как одного из важных секторов сельского хозяйства, на основе новых достижений биологической науки – современных селекционно-генетических разработках с применением методов биотехнологии. Дальнейшая интенсификация картофелеводства в Таджикистане тесно связана с выведением новых сортов картофеля, организацией семеноводства в горной зоне на основе оздоровленного посадочного материала и налаживанием рынка сертифицированного посадочного материала.





Благодаря агроэкологическим факторам и изолированности массивов от проникновения болезней и вредителей, в горной зоне Таджикистана можно поддерживать биологический потенциал новых сортов картофеля в течение долгого времени. По нашему мнению у культуры картофеля есть ещё много неиспользованных биологических резервов, которые могут быть реализованы путем рационального сочетания методов традиционной селекции с современной биотехнологией.

Исследования, проведенные в условиях Таджикистана (Насыров, 1979; Алиев, 1996, 2012; Каримов, 1988; Партоев, 1989; Давлятназарова, 1996; Анварова, 1998; Бобохонов, 1999; Муминджанов, 2003; Назарова, 2006; Салимов, 2007; Бободжанов, 2009), показали возможность улучшения результатов семеноводческой работы путем использования оздоровленного методом биотехнологии семенного материала картофеля. Наша работа посвящена изучению вопросов особенностей роста и развития картофеля, научно-практическому использованию традиционных методов селекции и биотехнологии при создании и ускоренном размножении новых гибридов и сортов картофеля в агроэкологических условиях Таджикистана.

Цель и задачи исследований. Целью работы являлось выявление биологических особенностей роста и развития растений, создание и изучение новых перспективных гибридов и сортов картофеля, устойчивых к болезням, адаптированных к условиям возделывания на основе использования методов традиционной селекции и биотехнологических методов оздоровления исходного семенного материала.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Изучить особенности формирования генеративных органов и фертильности пыльцевых зёрен сортов и гибридов картофеля в горной зоне и подобрать исходный материал для гибридизации.

2. Провести внутривидовую гибридизацию картофеля, определить характер проявления гетерозиса у гибридов F1, расщепление качественных признаков, комбинационную способность при гибридизации, частоту отбора и характер проявления ряда хозяйственно полезных признаков у гибридов F1С1-7 картофеля.

3. Изучить корреляционные связи между признаками у сортообразцов, проявление истинного, гипотетического гетерозиса и коэффициента доминирования признаков у гибридов F1С1 (первое клубневое поколение) картофеля.

4. Разработать способы сочетания методов традиционной селекции с биотехнологией, создать на этой основе новые перспективные гибриды и сорта картофеля, а также обосновать систему получения элитного семенного материала картофеля, оздоровленного методами биотехнологии.

5. Изучить и рекомендовать оптимальные сроки посадки семенного картофеля в горной зоне.

6. Оценить пищевую ценность и экономическую эффективность возделывания новых гибридов и сортов картофеля.

7. Создать банк здоровых сортообразцов картофеля в горной зоне (на высоте 2700 метров над уровнем моря) и обеспечить сохранность коллекционного материала в условиях in-situ и ex-situ.

Научная новизна. В результате проведенных исследований, нами установлены: особенности формирования генеративных органов картофеля в горной зоне, параметры варьирования признаков фертильности пыльцевых зёрен и изменчивости формы цветков и тычиночной колонки у сортообразцов, корреляция между фертильностью пыльцевых зёрен и формированием семян в ягоде, установлено снижение фертильности пыльцевых зёрен при вирусном заболевании растений.

В результате внутривидовых скрещиваний получены перспективные гибриды картофеля. Установлена эффективность отбора, корреляция между полезными признаками у сортообразцов картофеля, уровень истинного (Гист), гипотетического (Ггип) гетерозиса и коэффициента доминирования (Н) у гибридов F1C1 картофеля. Доказано, что в горной зоне урожайность оздоровленного семенного картофеля значительно выше, чем у семенного материала, полученного методами клонового отбора. Установлено влияние агроэкологических условий выращивания семенного материала на рост, развитие и продуктивность сортов картофеля. Для повышения эффективности селекционно-семеноводческой работы разработан комплексный способ сочетания традиционных методов селекции (подбор родительских форм, скрещивание и отбор клонов) с методами биотехнологии. Дана оценка биохимическому составу клубней и их вкусовым качествам, экономической эффективности выращивания новых гибридов и сортов картофеля в условиях Таджикистана.

Практическая ценность работы. Создано три новых сорта картофеля, допущенных к возделыванию в Республике Таджикистан (Зарина – патент № 48 от 16 марта 2007, Дусти – патент № 94 от 25 апреля 2013 года, Файзабад – патент № 95 от 25 апреля 2013 года). Сорта Таджикистан и Рашт переданы в 2011 г. на Государственное сортоиспытание для изучения в различных зонах республики. Получено 8 новых перспективных гибридных комбинации (Дусти х Кондор, Файзабад х Пикассо, Клон- 48 х Дусти, Клон -23 х Пикассо, Дусти х Пикассо, Клон 48 х Кондор, Кардинал х Кондор, Клон - 66 х Файзабад), рекомендованных для использования в селекционном процессе. Часть семян гибридов F1 предоставлена и зарегистрирована в отделе генетических ресурсов картофеля ВНИР, в Национальном центре генетических ресурсов Таджикской Академии сельскохозяйственных наук, Синьцзянском аграрном университете (Китай, Урумчи), Институте цитологии и генетики НАН Республики Беларусь, как источник ценных признаков при выполнении селекционных программ. Рекомендованы эффективные схемы скрещивания картофеля, оптимальные сроки посадки семенного картофеля в горной зоне Таджикистана, ускоренная схема производства элитного семенного картофеля на оздоровленной основе.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Особенности формирования генеративных органов картофеля и фертильности пыльцевых зёрен, расщепления качественных признаков, проявление гетерозиса (истинного и гипотетического) и коэффициента доминирования (Н) у гибридов картофеля в условиях горной зоне Таджикистана.

2. Комплексная методика проведения селекционно-семеновод-ческой работы на основе использования традиционных методов селекции и оздоровленного методами биотехнологии исходного материала;

3. Система производства суперэлитного и элитного семенного материала, экономическая эффективность возделывания новых сортов картофеля;

4. Результаты реализации селекционно-семеноводческой программы создания и размножения новых высокоурожайных сортов и гибридов картофеля в разных агроэкологических условиях Таджикистана, основанной на биологических особенностях роста и развития растений.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и получили положительную оценку на научных, научно-практических, производственных и международных конференциях Академии наук Республики Таджикистан (Душанбе, 1998, 2007, 2011, 2012); на II Вавиловской международной конференции – «Генетические ресурсы культурных растений в XXI веке» (Санкт-Петербург, 2007); на международной конференции – «Год картофеля» (Индия, Дели, 2008)»; на международной конференции «Актуальные направления развития научных исследований по картофелеводству и овощеводству» (Алма-Ата, Кайнар - 2008); на международном семинаре «Сохранение биоразнообразия и народных традиций» (Международный центр картофеля, Перу, Лима, 2010); на III Вавиловской Международной Конференции – «Идеи Н.И. Вавилова в современном мире» (Санкт- Петербург, 2012); на республиканской конференции, посвященный 80-летию образования научно - исследовательского института садоводства и овощеводства ТАСХН (Душанбе, 2012); на четвертой международной научно-практической конференции «Проблемы устойчивости биоресурсов: теория и практика» (Оренбург, 2013).

Публикация результатов исследований. Основные положения диссертационной работы опубликованы в 66 научных статьях (15 из них в изданиях, рекомендуемых ВАК РФ), том числе двух монографиях, четырех рекомендациях и четырех методических пособиях.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 340 страницах компьютерного текста и состоит из введения, 7 глав, выводов и рекомендаций производству. Работа иллюстрирована 55 таблицами и 69 рисунками. Список литературы включает 310 наименований, в том числе 84 – зарубежных авторов.

2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования проводились согласно планам НИР Института садоводства и овощеводства ТАСХН (№ ГР 01821024423; № ГР 01890003132) (1984-2007 гг.) и Института ботаники, физиологии генетики растений Академии наук Республики Таджикистан (№ ГР 0106ТД304; № ГР 0102ТД912) в период с 2008 по 2012 годы.

2.1. Агроэкологические условия места проведения исследований. Работа выполнялась в различных агроэкологических условиях республики Таджикистан, благоприятных для роста и развития картофеля. Наши эксперименты в основном проводились в условиях Гиссарской долины (800 метров над уровнем моря) и Раштской горной зоны (2700 метров над уровнем моря) Таджикистана. Основные климатические показатели – среднесуточная температура и сумма эффективных температур воздуха (выше 100С), сумма осадков в Гиссарской долине в течение 2002-2010 гг. были, соответственно, 15,20С; 40000С и 560 мм. Эти показатели по Раштской долине – соответственно составили 7,00С; 23000С и 400 мм, что соответствует требованиям объекта исследований.

2.2. Объекты исследований. Объектами исследований служили клубни элитные и I-II-ой семенной репродукций различных сортов, гибридов и клонов картофеля из коллекций Института садоводства и овощеводства ТАСХН, Института ботаники, физиологии и генетики растений АН Республики Таджикистан, Института биотехнологии ТАУ и Общественной организации «Тухмипарвар». Также, в качестве исходного материала были использованы гибридные семена, семенные клубни, оздоровленные пробирочные растения и микроклубни из Института картофельного хозяйства им. Лорх и ВНИР им. Вавилова Российской Федерации, из Международного центра картофеля (СИП, Перу).

2.3. Методы исследований. Опыты выполнялись с использованием общепринятых методов проведения лабораторно-полевых работ.

Учёт количества образовавшихся бутонов, цветков, ягод и опавших бутонов у сортообразцов картофеля проводили в начале фазы бутонизации, когда растения достигли высоты 20-30 см. В расчётах использованы рекомендации, изложенные в книге «Методика исследований по культуре картофеля» (1967) и рекомендации Е.М. Успенского (1935). Осенью, после сбора образовавшихся ягод у сортообразцов картофеля, их в течение месяца подвергали дозреванию. После этого из них извлекали семена, затем подсчитывали их количество и устанавливали число семян в расчёте на один опыленный цветок и ягоду.

Фертильность пыльцевых зёрен проводили по методике В.С. Шардаковой (1968). Посадку пробирочных растений и микроклубней проводили в грунт по схеме 10х4 см, с последующей пересадкой, а также в грунту теплицы без пересадки по схеме 45х15-20 см. Для снятия периода покоя свежеубранных тепличных клубней использовали регуляторы роста – гиббереллин и тиомочевину, из расчета, соответственно, 15 мг и 200 г на 10 литров воды. Предварительно 15 мг порошка гиббереллина растворяли в 3 мл спирта. Свежеубранные клубни картофеля выдерживали в рабочем растворе этих регуляторов роста в течение 2-3 часов.

2.4. Методика проведения скрещиваний и изучения гибридов картофеля. Для получения гибридов F1 в горной зоне (на экспериментальной станции в Джиргитальском районе на высоте 2700 м над уровнем моря) были проведены прямые и обратные скрещивания различных сортов картофеля. Через 40-50 дней сформировавшиеся гибридные ягоды картофеля собрали и получали гибридные семена (F1C0). Полученные нами гибриды картофеля от внутривидовых скрещиваний (Solanum tuberosum L) были изучены в 2010 г. в условиях Файзабадского района (2500 м над уровнем моря), в течение 2011-2012 гг. в условиях Джиргитальского района (на высоте 2700 м над уровнем моря) в следующих селекционных питомниках:

а) 2010 г. - гибридные клубни (F1) – сеянцы (севок), выращенные из гибридных семян (F1C0), с проведением клоновых и массовых отборов;

б) 2011 г. - первое клубневое поколение – гибриды 1-го года с проведением клоновых и массовых отборов (F1C1);

в) 2012 г. - второе клубневое поколение - гибриды 2 года с проведением клоновых и массовых отборов (F1C2).

В условиях Файзабадского района в начале мая 2005 г. гибридные семена (F1C0) из 40 гибридных комбинаций, полученные из Международного центра картофеля (CIP, Перу), были высеяны в пластмассовые стаканчики (по 50 семян из каждой гибридной комбинации), затем рассада была пересажена в марлевые теплицы. В последующие годы эти гибриды были изучены в следующих клубнёвых поколениях и селекционных питомниках:

  1. 2005 г. - гибридные клубни (F1) – сеянцы (севок), выращенные из гибридных семян (F1C0);
  2. 2006 г.- первое клубневое поколение – гибриды 1-го года с проведением клоновых и массовых отборов (F1C1);
  3. 2007 г. - второе клубневое поколение - гибриды 2 года (F1C2);
  4. 2008 г.- третье клубневое поколение - питомник предварительного испытания (F1C3);
  5. 2009 г. - четвертое клубневое поколение - питомник основного испытания (F1C4);
  6. 2010 г. - пятое клубневое поколение - питомник основного испытания (F1C5);
  7. 2011 г. - шестое клубневое поколение - питомник конкурсного испытания I года (F1C6).
  8. 2012 г. - седьмое клубневое поколение - питомник конкурсного испытания II года (F1C7).

Установлен гипотетический, истинный гетерозис и коэффициент доминирования признаков по методике З.В. Абрамовой (1985):

1. Истинный гетерозис (Гист) – способность гибридов F1 превосходить по данному признаку лучшую из родительских форм (Рл) – определяли по формуле: Гист.

2. Гипотетический гетерозис (Ггип) - способность гибридов F1 превосходить по данному признаку средние показатели данного признака у родительских форм (РСР) – определяли по формуле: Ггип.

3. Коэффициент доминирования признака продуктивности у гибридов F1C1 картофеля определяли по формуле: Н.

Учёт урожайности велся по опытным делянкам. Определяли количество клубней, их массу и урожайность сортов.

Полученные данные подвергали дисперсионному и корреляционному анализу по Б.А. Доспехову (1985). Агротехника возделывания картофеля состояла из проведения двукратного рыхления рядов, внесения органоминеральных удобрений (N100P150K80кг/га + органическое удобрение -10 т/га) и 8-12-ти разового вегетационного полива.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3. ОСОБЕННОСТИ РАЗВИТИЯ ГЕНЕРАТИВНОЙ СИСТЕМЫ КАРТОФЕЛЯ В ГОРНОЙ ЗОНЕ

Многолетние исследования показали, что в прохладных горных условиях Таджикистана на высоте более 2000 м над уровнем моря наблюдаются различия в формировании генеративных органов картофеля в зависимости от генотипа сортообразцов. По данным многих исследователей в условиях горной зоны картофель мало подвергается заболеваниям, интенсивно цветет, формирует много ягод, что представляет особый интерес для выполнения селекционно - генетических работ (Перлова, 1939, 1940, 1945,1958; Будин, 1965; Бакиева, 1955; Джонгиров, 1995; Киру, 2007, 2009; Подгаецкий, 2008; Carli, еt al., 2008; Симаков, 2010; Ермишин и др., 2010; Партоев., и др. 2009, 2010, 2011). Ряд авторов считают, что степень формирования генеративных органов картофеля зависит как от условий выращивания растений, так и от таких факторов среды, как температура, влажность воздуха, плодородие почвы и высота над уровнем моря (Luthra, 2006; Frankel, 1977; Gopal, 1994; Pandey, 1997; Partoev, 2008).



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 6 |
 



Похожие работы:







 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.