Растениеводство, селекция и семеноводство

Байбосынова С.М., канд. с-х. наук.

Казахский научно-исследовательский институт рисоводства

ВЛИЯНИЕ СТЕПЕНИ ВТОРИЧНОГО ВЕТВЛЕНИЯ МЕТЕЛКИ РИСА НА КРУПЯНЫЕ КАЧЕСТВА ЗЕРНА

Селекционные программы практически всегда были ориентированы не только на высокую урожайность, но и на качество, так как основной продукт переработки риса зерна – рисовая крупа.

Однако нами не установлено селекционного прогресса в увеличении выхода сортовой крупы на протяжении длительного периода селекции (начало 20 века - конец 20 века) [1]. В процессе сортосмен отмечается существенное уменьшение пленчатости и увеличение общего выхода крупы. Устойчивость эндосперма к трещинообразованию при этом значительно снизилась, что привело к закономерному снижению доли целого ядра в общем содержании крупы. Ретроспективный анализ выявил и роль пленчатости как специфического признака морфоанатомической адаптации, обеспечивающей более высокое качество риса за счет снижения вредных воздействий абиотических стрессов в фазе спелости.

Также необходимо отметить, что вновь созданные сорта отличались урожайностью за счет увеличения количества колосков на метелке, что было достигнуто увеличением числа веточек второго порядка. По нашим данным число веточек первого порядка у стародавних сортов (начало 20 века) колеблется от – 8 до 11; современных (конец 20 века) – от 11 до 13. В тоже время веточек второго порядка на веточках первого, (коэффициент вторичной ветвистости – КВВ), увеличилось в значительно большей степени: от 0,9-1,0 до 2,3-2,5.

Изучение разнокачественности семян риса в пределах метелки всегда интересовало исследователей. Длительность формирования и налива зерновок в нижней части метелки меньше, чем в средней и верхней, что приводит к снижению поступления массы ассимилятов в эту часть и формированию менее полноценных семян [2].

Исследованиями биохимических процессов в период формирования урожая установлена зависимость накопления пластических веществ от обеспечения зерновок сахарозой депонированной в вегетативных органах. Эндоспермы зерновок на первичных веточках более развиты и стекловидные, чем на вторичных.

Различия усиливаются при неблагоприятных погодно-климатических условиях, особенно, низкой генотипической устойчивости к абиотическим стрессам [3].

Однако исследования технологических показателей качества зерна риса сформировавшегося на первичных и вторичных веточках малоизвестны, что и являлось целью настоящего исследования.

Обьектом исследования служили сорта риса Кырмызы, Кызыл-шалы (Узбекистан), Местный (Таджикистан) широко возделывавшиеся в начале и середине 20 века; Спальчик, Солнечный (Краснодар) созданные в конце 20 века и перспективные линии ГС-92-36, СГП-66-25 (ТОО «Казахский НИИ Рисоводства»). Предварительно у анализируемых образцов на метелках разделили веточки 1-го и 2-го порядка и на их зерновках проводили оценку технологических показателей качества (форма зерновки, пленчатость, стекловидность, трещиноватость, общий выход крупы, выход сортовой крупы) по методике ВИР [4]. Математическую обработку данных проводили общепринятыми методами [5].

Фактор ветвистости не оказывал существенного влияния на пленчатость и ширину зерновки (таблица 1).

Таблица 1

Степень влияния факторов на технологические показатели качества

Факторы	Масса 1000 семян г	Пленчатость, %	Стекловидность, %	Трещиноватость, %	Выход крупы, %	Длина, L	Толщина, d	Ширина, b
Ветвистость А	54**	9нс	33**	2*	18**	43**	49**	8нс
Генотип В	45**	88**	61**	92**	75**	53**	46**	76**
А х В	1	3нс	6нс	6*	7**	4**	5**	16**

Примечание: **,* достоверны на 5 и 1% уровне значимости, нс - несущественно.

Наиболее зависима от вторичного ветвления масса 1000 семян, что вероятно, обусловлено плейотропным эффектом данного фактора на длину и толщину зерновки. Наблюдалось достоверное влияние морфологических особенностей метелки на важные сопутствующие признаки «стекловидность» и «трещиноватость», приведшее к закономерному изменению «выхода сортовой крупы».

Преобладающая роль генотипа отмечена в проявлении всех показателей качества, кроме массы 1000 семян и толщины зерновки.

Статистический значимые эффекты взаимодействия (А х В) указывают на сортоспецифичность сортов и линий риса, и свидетельствует о возможности отбора индифферентных генотипов с продуктивной метелкой, обильным вторичным ветвлением и качественным зерном.

Результаты дисперсионного анализа подтверждаются и развернутой оценкой сортов и линии риса по изучаемым признакам (таблица 2).

Таблица 2

Технологические показатели качества зерна веточек первого и второго порядка

Сорта	Масса 1000 семян г		Пленчатость %		Стекловидность %		Трещинно ватость %		Выход крупы %		Длина l		Толщина b		Ширина d
	1	2	1	2	1	2	1	2	1	2	1	2	1	2	1	2
Кырмызы	30,0	25,0	19,1	19,1	99	92	7	8	55,2	54,7	7,74	7,61	3,50	3,41	2,17	2,21
Кызыл-шалы	26,0	22,9	16,5	16,2	85	73	11	12	57,5	55,5	7,50	6,77	3,30	3,20	2,22	2,15
Местный	31,6	29,4	19,5	19,7	87	81	14	8	52,0	44,6	8,86	8,29	3,57	3,44	2,16	2,17
Спальчик	29,2	25,9	15,8	15,2	95	96	36	27	52,4	49,2	7,94	7,79	3,30	3,24	2,16	2,13
Солнечный	27,0	26,0	19,8	18,1	98	93	7	12	56,1	55,2	7,52	7,62	3,60	3,42	2,14	2,12
ГС-92-36	31,2	30,4	18,6	18,2	94	95	2	4	57,8	57,8	7,52	7,18	4,00	3,80	2,43	2,40
СГП-66-25	32,6	28,3	19,2	18,9	96	93	3	1	56,0	55,0	8,54	7,97	3,90	3,50	2,24	2,24
НСР 05	0,68		1,30		3,18		6,03		1,52		0,15		0,11		0,08
НСР 01	0,95		1,81		4,43		8,40		2,13		0,21		0,15		0,12

Примечание:1, 2 – зерновки с веточек 1-го и 2-го порядка соответственно

Так у стародавнего сорта Кырмызы, современного сорта Спальчик и у константных линии конкурсных питомников ГС-92-36, СГП-66-25 значения выхода крупы не зависели от степени вторичного ветвления. Тогда как у остальных образцов наблюдалось заметное влияние изучаемого фактора, свидетельствующее о различной норме реакции и возможности отбора генотипов с улучшенными критериями качества путем селекции.

Таким образом, степень вторичной ветвистости в той или иной мере оказывает эффект на технологические показатели качества зерна. Связано это с тем, что конкуренция за ассимиляты приводит к снижению питания отдельных зон и торможению их развития; в данном случае зерновок веточек второго порядка. На такое явление, несомненно, может влиять снижение эффективности генетических механизмов абиотической устойчивости и негативные изменения экологических условий. Следовательно, одна из главных причин отсутствия прогресса в повышении выхода сортовой крупы – резкое увеличение интенсивности вторичного ветвления метелок у современных высокоурожайных сортов риса.

В то же время возможно сочетание в одном генотипе улучшенных критериев качества и высокой продуктивности, обусловленной обильным вторичным ветвлением. Для создания таких форм необходимо проводить раздельную оценку технологических показателей качества зерна, отобранного с веточек первого и второго порядка и для дальнейшей селекционной работы отбирать генотипы со слабо варьирующими показателями. Для повышения эффективности работы рекомендуется использовать предложенный нами ранее метод оценки в микронавесках [6]. Это позволит уже на самых ранних стадиях селекции проводить отбор генотипов с аттрагирующей способностью, обеспечивающей необходимые качества, независимые от степени ветвления метелки.

Литература

1. Байбосынова С.М. Улучшение качества зерна риса в условиях Казахстанского Приаралья: Автореф. дисс. канд. с-х. наук, 1998. - 22с.

2. Гущин Г.Г. Рис. – М., 1938. – 838с.

3. J. Clearing Old Hurdles with New Science: Improving Rice Grain Quality. April 17-19/2007. –p.3-4.

4. Методические указания по технологической оценке зерна образцов риса и классификатор технологических свойств риса. – Л.: ВИР, 1984. -12с.

5. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. - М., 1985. -351с.

6. Байбосынова С.М. Разработка методики технологической оценки на единичных зернах риса // Вестник с-х. науки Казахстана. - 2007. -№3. – с. 6-7