Анотація до роботи:

Голик Л. М. Еколого-географічні фактори мінливості кількісних і якісних ознак рослин пшениці ярої та створення на цій основі сортів пшениці озимої. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільсько-господарських наук за спеціальністю 06.01.05 – селекція рослин. – Національний науковий центр „Інститут землеробства УААН”, Чабани, 2009.

В дисертації, на підставі експериментальних даних, доведена доцільність використання сортів пшениці ярої м’якої різного еколого-географічного походження та впливу на них термічного мутагенного фактору (низьких температур) для створення нового вихідного матеріалу та сортів пшениці озимої.

Встановлено суттєву різницю за рівнем прояву адаптивних і продуктивних ознак у сортів пшениці ярої м’якої в залежності від еколого-географічного походження. Це давало змогу виділити і відібрати серед них джерела окремих і комплексно цінних ознак для оброблення термічним мутагеном у створенні вихідного матеріалу з озимим типом розвитку.

Дія низьких температур на рослини пшениці ярої м’якої М₂-М₄ в осінньо-зимовий періоди викликала в них мутаційну мінливість, яка проявлялась у появі нових ознак: зміни типу розвитку, різної довжини стебла і колоса, форми і продуктивності колоса, різних властивостей (зимостійкості, стійкості проти хвороб, якості зерна і ін.), а інколи і нових різновидностей. Це давало змогу відбирати новий вихідний матеріал пшениці озимої.

Виявлено, що на першому місці за кількістю доборів з озимим типом розвитку рослин були сорти пшениці ярої м’якої американського походження – 52%, в європейських – 34%, афро-азійських – 14%. Сівба насіння М₂-М₄ на початку оптимальних строків висіву озимих, призводила до формування вищої зимо-морозостійкості рослин у порівнянні з оптимальними і пізніми строками висіву.

За допомогою дії низьких температур на сорти пшениці ярої м’якої створено і передано на ДСВ сорти пшениці озимої м’якої Зимоярка, Волошкова, Багіра, Вдячна, Святкова, з яких Зимоярку і Волошкову занесено до Державного реєстру сортів рослин України. Щорічно в середньому 25 мутантних ліній вивчаються в конкурсному сортовипробуванні МІП ім. В. М. Ремесла, залучаються до схрещування та передаються в інші наукові установи України для використання у селекційних програмах.

У дисертації наведено практичне узагальнення і нове вирішення наукового завдання зі створення вихідного матеріалу і сортів озимої м’якої пшениці шляхом дії термічного мутагенезу (низької температури) і хімічного (диметилксантину) на рослини сортозразків пшениці м’якої ярої, досліджено прояв закономірностей мінливості та адаптивної здатності створених генотипів озимої пшениці. Проведено добори і створено новий вихідний матеріал озимої м’якої пшениці. Викладені результати досліджень щодо всебічної оцінки комплексу господарсько корисних ознак колекційних сортозразків пшениці ярої різного еколого-географічного походження та створених на їх основі сортів пшениці озимої, що дало змогу зробити подальші висновки:

1. Встановлено суттєву різницю за рівнем фенотипового прояву морфологічних ознак та біологічних властивостей у сортозразків ярої м’якої пшениці різного еколого-географічного походження.

Виявлено чіткий зв’язок еколого-географічного походження сортів ярої м’якої пшениці з тривалістю періоду їх вегетації: афро-азійська група (Сирія, Китай, Індія, Кенія, Туреччина, Пакистан, Японія, Ефіопія, Лівія) сортів представлена на 53,3% ранньостиглими формами, серед сортів американського походження (Мексика, США, Канада, Бразилія, Перу) ранньостиглих форм було 35,3%, європейського (Україна, Швеція, Німеччина, Росія, Фінляндія, Великобританія, Франція, Польща, Бельгія, Чехія, Австралія, Швейцарія) – тільки 19,2%. Європейська та американська групи представлені в основному середньостиглими сортами – 78,9% 62,7% відповідно, афро-азійських – 43,4%. Пізньостиглих сортів виявлено тільки п’ять, серед яких 3 з Європи та по одному з інших екотипів.

2. Джерелами комплексної стійкості проти грибних хвороб можуть бути сорти ярої пшениці: європейські – Елегія миронівська, Харківська 28 (Україна), Quattro (Німеччина); американські – Bagula, Pastor (Мексика); афро-азійські – Siachun 6 (Китай); REG RAG -1 (Сирія) зі стійкістю проти хвороб: бурої іржі – 5 балів, борошнистої роси – 6, септоріозу листя – 5 балів, що на 1-2 бали вище проти стандартного сорту Харківська 26.

3. Між стійкістю до вилягання і показниками висота рослин та довжина останнього міжвузля встановлено негативний кореляційний зв’язок (r = – 0,682±0,11; r = – 0,561±0,09 відповідно), а між стійкістю до вилягання і товщиною та міцністю другого надземного міжвузля стебла – позитивний (r = 0,589±0,13; r = 0,450±0,08). Тому на стійкість до вилягання необхідно добирати рослини з висотою стебла 95-105 см, більш товстим і міцним другим надземним міжвузлям (3,4-5,1 мм і 560,0-1088,0 гс) та більш коротким останнім міжвузлям (15,4-23,8 см ) і загальною оцінкою стійкості до вилягання 7-9 балів.

4. Результати вивчення довжини періоду вегетації, стійкості проти хвороб і вилягання та продуктивності з одиниці площі серед сортів різного еколого-географічного походження, дали можливість встановити і відібрати найбільш цінні сортозразки, які частіше використовували в схрещуваннях

середньостиглі (тривалість періоду сходи-колосіння 49-55 діб): українські Елегія миронівська (+47,3 г/м² прибавка урожайності до стандарту Харківська 26 – 318,0 г/м²), Харківська 28 (-63,0 г/м², комплексна стійкість); шведський Lavett (+12,1 г/м²); німецькі Quattro (+22,0 г/м²), Nandu (+16,4 г/м²), Devon (+68,0 г/м²); польський Ismena (+34,3 г/м²); швейцарський Besso (+136,0 г/м²); мексиканські MRL/BUC//VEE#7 (+69,0 г/м²), Pastor (-27,0 г/м²), PGO/Seri/BAU/3/Ducula(1PZ-OY) (+37,0 г/м²), VEE#7//Kasyon/Genaro 81 (+15,1 г/м²); MC KAY (+50,3 г/м²) зі США та сирійські Zemamra-5 (+20,2 г/м²), Elaydi-2 (+12,3 г/м²), REG RAG -1 (-96,0 г/м², комплексна стійкість).

ранньостиглі (тривалість періоду сходи-колосіння 43-48 діб): Скороспілка 98 Україна (+22,5 г/м² до стандарту Рання 93 – 286,5 г/м²); Zandown Великобританія (+77,2 г/м²); Cornette Франція (+77,8 г/м²); Amor Німеччина (+56,8 г/м²); Bagula (+24,5 г/м²), Galvez S87 Мексика (+44,5 г/м²); Chaparoll США (+28,5 г/м²); Siachun 6 (+94,5 г/м²), Long Mai 12 Китай (+60,5г/м²); Ausg _95-12-214 RAC 680 Туреччина (+37,5 г/м²). Ці сорти ми рекомендуємо використовувати в подальшій селекційній роботі.

5. Попередня яровизація насіння ярої пшениці викликала варіювання у рослин М₁: польової схожості (від 53 до 76%), строку колосіння (в середньому 10 днів); довжини стебла (від + 0,9 до – 10,9%). Аналогічне явище спостерігалося за елементами продуктивності колоса та якості зерна. За фенотипом рослини М₁ не відрізнялися від вихідного сорту.

6. Кращим терміном попередньої яровизації сортозразків ярої пшениці виявився період у 80 діб, який забезпечував більший відсоток виживання рослин та вищий ступінь варіювання багатьох ознак у рослин М₁.

7. Зимостійкість рослин формується поступово під впливом осінньо-зимових умов. Середній відсоток рослин М_2, які перезимували із першого строку сівби коливався в межах 36,1-56,3%, другого – 65,8-68,4% і пізнього – 68,1-72,8%. Підвищена зимостійкість рослин відмічена нами за довгострокової ясної погоди восени та більш жорсткої зими. За таких умов озимі форми з’являлися вже у М_2-4, за хмарної осінньої погоди і слабких зимах – в М_4-6.

8. У сувору зиму 2003 р. за зимостійкістю і продуктивністю виділились лінії Лютесценс 31012 (урожайність 3,55 т/га, стандарт Миронівська 61 – 0,75 т/га) і Лютесценс 31040 (2,05 т/га) відібрані з ярих сортів Flambord (Франція) і Sunnan (Швеція) відповідно, які під назвою сортів Волошкова і Багіра у 2004 р. були передані на державне сортовипробування. Лінія Лютесценс 28630 (2,95 т/га) відібрана з ярого сортозразка Складний гібрид (Мексика), буде передаватись на ДСВ. За зимо-морозостійкістю слід добирати лінії, що характеризуються ознаками: кількість пагонів на рослині (4-5 шт.), повільний ріст рослин восени, тривалий період яровизації і швидке відростання рослин весною.

9. Багаторічні дослідження показали, що при доборі озимих форм з ярої пшениці стійкість рослин до шкодочинних хвороб успадковується по різному. Так, у сортах Ремеслівна (Лютесценс 28616), Волошкова (Лютесценс 31012) та Вдячна (Еритроспермум 34876) відбулося підвищення стійкості до бурої іржі, борошнистої роси та септоріозу. У сортів Багіра (Лютесценс 31040) і Святкова (Лютесценс 32091) стійкість до хвороб стала нижчою; у сорту Миронівська ранньостигла (Лютесценс 28628) збереглася на рівні вихідного сорту. Для щорічної оцінки на стійкість проти ураження хворобами необхідно сполучати природний і штучні інфекційні фони безпосередньо в ланках селекційного процесу, добирати слід рослини, з ураженістю хворобами не нижче 3-5 балів.

10. Аналіз оцінок якості зерна колосів і ліній за побічними показниками і даних технологічного аналізу в лабораторії якості зерна показав, що для вивчення залишається менша частина зразків – цінних пшениць. В зв’язку з недостатньою кількістю насіння в ранніх мутантних поколіннях та відносно вузьким спектром формоутворення оцінку якості зерна слід починати з М₃-М₄, з обов’язковою подальшою оцінкою за повного технологічного аналізу якості зерна.

11. Аналізуючи родоводи сортів озимої пшениці, створених методом термічного мутагенезу та занесених до Державного реєстру сортів рослин України, які вивчаються на ДСВ та ліній конкурсного сортовипробування контрольного розсадника, можна констатувати, що більшість із них (55,8%) отримано із ярих сортів американського походження, особливо із Мексики. Друге за результативністю місце посідають європейські сортозразки. Аналогічна картина відмічена і за створення вихідного матеріалу в початкових ланках селекції: у 2005 р. на першому місті американські сім’ї (52%); потім європейські (34%); у 2006 р. відповідно, 54 і 41%. Це можна пояснити тим, що ярі сортозразки південно-екваторіального екотипу (Мексика, Франція, Туніс) більш чутливі до змін умов середовища, завдяки чому під дією низьких температур відібрані з них озимі сорти формують більш високу адаптивність, зимостійкість та високі врожаї зерна.

12. Використовуючи дію низьких температур (термічний мутагенез), нами створено у співавторстві ряд сортів пшениці озимої, з яких за 1999-2008 рр. передано на ДСВ сім. З них 4 сорти (Миронівська ранньостигла, Ремеслівна, Зимоярка, Волошкова) занесені до Державного реєстру сортів рослин України, три (Багіра, Вдячна, Святкова) вивчаються на ДСВ; 33 лінії передано в колекційний розсадник для використання в селекційних програмах іншими співробітниками, 21 лінію на кафедру селекції Національного аграрного університету для демонстраційного посіву, 33 лінії вивчаються в попередньому та 25 у конкурсному сортовипробуванні МІП.

13. Сорти, отримані методом термічного мутагенезу, забезпечують прибавку врожайності за роки вивчення в межах 0,13-2,08 т/га в порівнянні зі стандартним сортом Крижинка, в екстремальні роки на 0,42-2,6 т/га. Умовно-чистий прибуток з одного гектара становив за 2003-2007 рр. 69-1102 грн/га, в 2003 р. – 298-1846 грн/га. В екстремальні роки, коли врожайність формують зимостійкі сорти, а ціни на зерно значно зростають, особливо важлива роль сортів, створених за допомогою методу термічного мутагенезу.

Публікації автора:

1. Голик Л. Н. Характеристика линий при изменении яровой пшеницы в озимую / Л. Н. Голик // Сб. науч. тр. ВНИИСЗК. – Зерноград, 2002. – С. 69–70.

2. Вивчення колекційних сортозразків як вихідного матеріалу в селекції озимої пшениці / Л. М. Голик, В. В. Кириленко, С. О. Хоменко, М. В. Харченко // Наук.-техн. бюл. Миронівського інституту пшениці ім. В. М. Ремесла. – К. : Аграрна наука, 2002. – Вип. 2. – С. 81–87.

3. Голик Л. М. Селекційна цінність колекційних сортозразків ярої пшениці / Л. М. Голик, В. М. Харченко // Наук.-техн. бюл. Миронівського інституту пшениці ім. В. М. Ремесла. – К. : Аграрна наука, 2004. – Вип. 4. – С. 40–46.

4. Шелепов В. В. Термическое воздействие на прорастающие семена – ценный метод в создании комплексно ценных сортов пшеницы / В. В. Шелепов, Л. Н. Голик // Наук. праці Полтавської держ. аграр. акад. – Полтава, 2005. – Т. 4 (23). – С. 15–20.

5. Голик Л. М. Створення зимостійких сортів озимої пшениці з використанням низьких температур / Л. М. Голик // Передгірне та гірське землеробство і тваринництво: Міжвід. темат. наук. зб. – Львів-Оброшино, 2005. – Вип. 47. С. – 30–36.

6. Шелепов В. В., Создание зимостойких сортов озимой пшеницы с помощью химических и термических мутагенов / В. В. Шелепов, Г. В. Мазильников, Л. Н. Голик // Зб. наук. праць Уманського держ. аграр. ун.-ту. (спецвипуск) – Умань, 2005. – Вип. – 60 С. 83–88.

7. Дубовий В. І. Селекція на зимостійкість / В. І. Дубовий, Л. А. Коломієць Л. М. Голик // Селекція, насінництво і технології вирощування зернових колосових культур у лісостепу України. – За ред. В. Т. Колючого, В. А. Власенка, Г. Ю. Борсука. – К. : Аграрна наука, 2007. – С. 118–136.

8. Голик Л. М. Використання творчої спадщини академіка В.М. Ремесла у сучасних дослідженнях з селекції пшениці / Л. М. Голик // Наук.-техн. бюл. Миронського інституту пшениці ім. В. М. Ремесла. – К. : Аграрна наука, 2007. – Вип. 6-7. – С. 125–137.

9. Шелепов В. В. Використання ярих сортів у селекції озимої пшениці / В. В. Шелепов, Л. М. Голик // Селекція і насінництво: Міжвід. темат. наук. – Харків, 2008. – Вип. 96. С. – 43–51.

10. Голик Л. М. Вплив фізичних і хімічних мутагенів на зимостійкість і ураження „чорноколосицею” рослин М₂ сортів пшениці ярої при сівбі її восени / Л. М. Голик // Сортовивч. та охор. прав на сорти рослин: Наук.-практ. журнал – К. : Алефа, 2006.– Вип. 4. – С. 5–11.

11. Голик Л. М. Василь Миколайович Ремесло і його спадщина в сучасних сортах (до 100-річчя з дня народження) / Л. М. Голик, О. В. Петренко // Сортовивч. та охор. прав на сорти рослин: Наук.-практ. журнал. – К. : Алефа, 2006.– Вип. 4. – С. 131–137.

12. Метод визначення стійкості пшениці озимої до вилягання і його застосування в селекції / Г. В. Мазільніков, Л. М. Голик, О. П. Хамула, В. А. Фоманюк, О. М. Кучеренко, В. І. Мельковська // Сортовивч. та охор. прав на сорти рослин: Наук.-практ. журнал – К. : Алефа, 2007. – Вип. 5. – С. 5–15.

13. Голик Л. М. Господарсько-біологічна характеристика сортів ярої пшениці різного географічного походження / Л. М. Голик // Сортовивч. та охор. прав на сорти рослин: Наук.-практ. журнал. – К. : Алефа, 2007. – Вип. 5. – С. 82–89.

14. Булавка Н. В. Яровизаційна потреба сучасних сортів озимої м’якої пшениці / Н. В Булавка, Л. М. Голик // Сортовивч. та охор. прав на сорти рослин: Наук.-практ. журнал. – К. : Алефа, 2007. – Вип. 6. – С. 54–59.

15. Голик Л. М. Новий зимостійкий сорт пшениці м’якої озимої Волошкова, створений з використанням низьких температур / Л. М. Голик // Сортовивч. та охор. прав на сорти рослин: Наук.-практ. журнал. – К. : Алефа, 2007. – Вип. 6. – С. 5–11.

16. Голик Л. М. Високоадаптивні сорти озимої пшениці, створені з використанням термічного мутагенезу / Л. М. Голик // Фактори експериментальної еволюції організмів: Зб. наук. пр. Укр. Тов.-ва генет. і селекц. ім. М. І. Вавилова. – К. : Логос, 2008. – Т. 5. – С. 30–34.

17. Харченко М. В. Вихідний матеріал інтенсивних сортів озимої пшениці на комплекс господарсько-цінних ознак / М. В. Харченко, В. В. Кириленко, Л. М. Голик // Современные проблемы генетики, биотехнологии и селекции растений: Сб. тезисов межд. конф. молод. учён. ( 2-7 июля 2001). – Харьков, 2001. – С. 272–273.

18. Голик Л. М. Створення зимостійких сортів озимої пшениці з використанням низьких температур / Л. М. Голик, Л. П. Бершадська // Генетичні ресурси для адаптивного рослинництва: мобілізація, інвентаризація, збереження, використання: Тези допов. міжнар. наук.- практ. конф. (29 червня – 1 липня. – 2005). – Оброшино, 2005. – С. 91–92.

19. Голик Л. М. Характеристика сортозразків ярої пшениці за біологічними та господарськими ознаками та використання їх у селекції пшениці / Л. М. Голик // Новітні технології виробництва конкурентоспроможної продукції рослинництва: Матеріали наук.-практ. конф. молод. вчен. і спец. (29-30 листопада 2005 р.). – Чабани, 2005. – С. 104–105.

20. Шелепов В. В. Термический мутагенез как фактор использования яровых сортов в селекции озимой пшеницы / В. В. Шелепов, Л. Н. Голик // Генетические ресурсы культурных растений в ХХІ веке: Тезисы докладов. ІІ Вавиловской межд. конф. (26-30 ноября 2007 г.). – Санкт-Петербург, 2007. – С. 649–651.

21. Голик Л. М. Термічний мутагенез – метод створення зимостійких сортів пшениці озимої / Л. М. Голик // Проблеми підвищення адаптивного потенціалу системи рослинництва у зв’язку зі змінами клімату: Тези допов. міжнар. наук.- практ. конф. (26-28 лютого 2008 р.). – Біла Церква, 2008. – С. 19.

22. А. с. № 0715 Україна. Свідоцтво про авторство на сорт рослин Зимоярка / В. В. Моргун, В. Ф. Логвиненко, І. П. Артемчук, О. Л. Уліч, В. В. Шелепов, В. І. Дубовий, В. В. Ремесло, С. О. Хоменко, Л. М. Голик (5% авторства).

23. А. с. № 08197 Україна. Свідоцтво про авторство на сорт рослин Волошкова / В. В. Ремесло, В. В. Шелепов, В. І. Дубовий, Л. М. Голик, Г. С. Басанець, Л. П. Бершадська, С. М. Маринка, В. В. Кириленко, С. О. Хоменко, В. В. Моргун, В. Ф. Логвиненко (5% авторства).