Основные направления селекции ячменя в Нечерноземной зоне

     Высокой ценностью для селекции обладают сорта с выдающейся сортообразующей способностью. Так, чешский сорт Диамант стал родоначальником 17 сортов в бывших Чехословакии и ГДР. Сорт Южный селекции СГИ входит в родословную шести сортов, сорт Нутанс 244 (селекции того же института) — одна из родительских форм сортов Одесский 100, Меридиан, Гамбринус, Московский 2, Харьковский 74 и др.

Система оценок и наблюдений 

           Диплоидное число  хромосом у ячменя равно 14. Благодаря  простому кариотипу, строгому самоопылению и большому числу генов с явным фенотипическим проявлением генетика ячменя хорошо изучена. Большая часть генов отнесена к определенной группе сцепления. Составлены хромосомные карты, проведено молекулярное маркирование генома. У ячменя известно много генов, аллели которых обусловливают проявление того или иного варианта морфологического признака. Эти гены могут быть использованы в качестве маркерных при контроле качества гибридизации по F_x. Наиболее простой и часто встречающийся случай — моногенное наследование с доминированием. Однако известны случаи более сложного наследования, а также неполное доминирование.

     В таблице 1 приведены основные морфологические признаки ячменя и особенности их наследования. Случаи перемены доминирования (безостость - остистость, фуркатность - остистость), по-видимому, связаны с действием различных локусов.

   Таблица 1– Наследование морфологических признаков ячменя 

     Трехгеннаякомплементарность(Bt—Bt2—Bt3)

     Яровой  тип развития доминирует над озимым. Расщепление часто моногибридное, но может происходить и по дигибридной схеме при эпистатическом действии гена яровости. Большинство хозяйственно ценных признаков ячменя имеет полигенную природу. На фоне этих полигенных систем выявляется действие отдельных макрогенов, существенно влияющих на ту или иную характеристику: массу 1000 зерен, кустистость, содержание белка и лизина в зерне, продолжительность вегетационного периода и др. Так, известны доминантные и рецессивные гены скороспелости, доминантный ген устойчивости к кислотностичвы, рецессивный ген восковидного эндосперма wx, доминантные гены высокой диастатической активности солода и высокой белковости зерна. Известную роль в селекции ячменя играют рецессивные гены высокого содержания лизина. Наибольшее значение имеют два из них: lysи lys3a.(Генетические основы селекции растений, 1971).

     Большие перспективы в селекции ячменя связывают  с генами, контролирующими состав гордеинов — специфических белков эндосперма, принадлежащих к проламинам и составляющих примерно половину запасных белков зерновки. Обнаружено несколько таких сцепленных локусов. Наблюдается кодоминантный тип наследования (т. е. проявление в гетерозиготе признаков обоих аллелей). О присутствии того или иного компонента гордеина судят по электрофоретическим спектрам. Компоненты выступают в качестве своеобразных маркеров, позволяющих судить о степени однородности сортов, их родстве и связанных с хозяйственно ценными свойствами, что очень важно. Так, отмечены четкие различия гордеинов озимого и ярового ячменя. Установлено, что наиболее зимостойкие формы ячменя имеют определенные аллели (HrdAl, HrdA3, HrdBS). Локусы гордеина сцеплены также с некоторыми генами устойчивости к мучнистой росе.

     Устойчивость  ячменя к болезням контролируется полигенными системами (горизонтальная устойчивость) и олигогенно (вертикальная устойчивость). Для последней характерна расоспецифическая природа. Гены вертикальной устойчивости, как правило, доминантны, но бывают и исключения. Хорошо изучена генетика устойчивости к мучнистой росе. Выявлено около 150 генов устойчивости. Часть их используют в селекции: Mlg, Ml, М/а, множественные аллели устойчивости локуса Mb. Последние вызывают нежелательный плейотропный эффект — хлороз. Расообразование у патогена идет очень интенсивно, что быстро сводит на нет усилия селекционеров. В Европе известно около 160 рас мучнистой росы, причем новые расы сохраняются и накапливаются в популяции. Устойчивость к пыльной головне контролируется генами Run, Run3uap. (среди них один рецессивный run).Эффективны в настоящее время гены Run3, Run6wRun8. Известно 9 генов устойчивости к карликовой ржавчине (Ра, Ра2, РаЗит. д.). Высокоэффективны только РаЗиPal. Устойчивость к желтой ржавчине контролируется как доминантными, так и рецессивными генами (Yr, уг). Выявлены гены устойчивости к твердой головне, полосатому и пятнистому гельминтоспориозам, ринхоспориозу.

     Генетика  устойчивости к вредителям пока мало разработана. Известны доминантные гены устойчивости к злаковой тле. У ячменя обнаружены многочисленные гены мужской стерильности — ms (Генетические основы селекции растений, 1971).

     Большое значение для селекции ячменя имеют  генотипическиекорреляции хозяйственно полезных свойств. Отмечено, что в засушливые годы урожайность коррелирует с числом зерен в колосе, а во влажные — с продуктивной кустистостью. Кроме обычных отрицательных корреляций (урожайность — скороспелость, урожайность — содержание белка) следует отметить уменьшение массы 1000 зерен с увеличением продолжительности периода всходы — колошение и плохую совместимость устойчивости к пыльной головне с урожайностью. Корреляция урожайность — низкое содержание белка у ячменя выражена в меньшей степени, чем у пшеницы. В ходе селекции удается в той или иной мере преодолеть указанные отрицательные корреляции.

     Достижения  селекции

           В Государственный  реестр селекционных достижений, допущенных к использованию на территории Российской Федерации, включено 123 сорта ярового ячменя и 16 -озимого. Селекцию этой культуры интенсивно ведут многие селекционные центры СНГ. Больших успехов в создании сортов ярового ячменя достигли СГИ, Донецкая государственная областная сельскохозяйственная опытная станция, НИИ сельского хозяйства центральных районов Нечерноземной зоны (НИИСХ ЦРНЗ), НИИСХ Северо-Востока и другие селекционные учреждения, озимого - Краснодарский НИИСХ, СГИ, ВНИИ селекции зерновых культур им. И. Г. Калиненко (г. Зерноград) и др (Селекция и семеноводство полевых культур, 1987).

     Широкое распространение в России получили сорта ярового ячменя селекции НИИСХ  ЦРНЗ (Биос 1, Московский 2, Московский 3, Рахат, Эльф), НИИСХ Северо-Востока им. Н. В. Рудницкого (Дина, Андрей, Джин, Добрый). Большие площади заняты сортами Донецкой государственной областной сельскохозяйственной опытной станции, отличающимися высокой засухоустойчивостью (Донецкий 8 и Донецкий 9). Среди сортов СГИ в РФ широко распространены Одесский 36, Одесский 100 и Одесский 115. Во ВНИИ селекции зерновых культур созданы высокоурожайные сорта Зерноградский 584 и Зерноградский 813. Для условий Сибири и Алтая в Сибирском НИИСХ (г. Омск) созданы сорта Омский 87, Омский 88, Омский 90. Сорт селекции Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева (МСХА) Михайловский внесен в Госреестр РФ по 4 регионам. Селекционерами Института растениеводства им. В. Я. Юрьева (г. Харьков) созданы сорта Харьковский 74, Харьковский 99 и др., находящиеся в производстве не только в Украине, но и в России (Селекция полевых культур на качество, 1995).

     Значительных  успехов достигли селекционеры Белорусского НИИ земледелия и кормов, создавшие сорт Зазерский 85, Черниговской государственной областной сельскохозяйственной опытной станции (Носовский 9) (window.edu.ru).

     Около 40 сортов, внесенных в Госреестр  РФ, отвечают требованиям, предъявляемым к пивоваренным ячменям. Среди них сорта Абава, Зазерский 85, Гонар, Суздалец, Михайловский, Одесский 100, Одесский 115, Эльф и др.

     В России выращивают в производстве сорта  озимого ячменя селекции Краснодарского НИИСХ Бастион, Козырь, Михайло. Высокой  зимостойкостью характеризуется сорт ВНИИ селекции зерновых культур Силуэт. Здесь также созданы сорта озимого ячменя Ростовский 55, Ларец, Горизонт.

     Среди сортов озимого ячменя можно отметить сорта СГИ Манас и Одесский 165. Последний — один из наиболее морозостойких сортов озимого ячменя. В этом же институте создана целая серия зимостойких сортов-двуручек: Росава, Тайна, Основа, Тамань. (Селекция полевых культур на качество, 1995).

     Среди внесенных в Госреестр сортов немало высокоурожайных с хорошими кормовыми, крупяными и пивоваренными качествами. Проблемой остается создание сортов, обладающих комплексной устойчивостью к наиболее опасным болезням этой культуры. В селекции озимого ячменя ведущей проблемой остается повышение зимостойкости этой культуры (window.edu.ru). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Заключение

     Ячмень  универсальная культура, как по широте распространения, так и по использованию. Он выращивается во всех зерносеющих  областях России и служит сырьём для комбикормовой и пивоваренной промышленности.

     Основные  направления селекционной работы:

     • Устойчивость к биотическим и  абиотическим факторам среды.

     • Скороспелость.

     • Устойчивость к полеганию.

     • Качество зерна.

     • Высокая продуктивность.

     • Устойчивость сортов к головнёвым грибам и корневым гнилям.

     • Селекция ячменя по направлениям: корм, крупа, пиво.

     В настоящее время созданы сорта с комплексом хозяйственно-ценных признаков: ячменя - Кузнецкий, Симон (зернофуражного направления), Никита (пивоваренный). Находятся в Государственном сортоиспытании: ячмень Пётр, овёс Альтаир.

     Ведётся первичное семеноводство сортов, выведенных в институте - ячменю Кузнецкий, Симон, Никита, Пётр. Ежегодно реализуется до 1200 тонн оригинальных семян.

     • Отработаны элементы сортовой  технологии: нормы высева, сроки посева,  влияние  регуляторов роста на  озимой ржи и озимой пшенице;

     • влияние стимуляторов роста на ячмене;

     • сортовые технологии по ячменю;

     • технология возделывания ячменя на пивоваренные цели;

     • технология возделывания ячменя на интенсивном  фоне;

     В последние годы в селекционном направлении  наметился успех при использовании методов молекулярной биологии и генной инженерии.  
 
 

   Список  литературы

1. Долгодворова Л. И. Селекция полевых культур на качество. — М: Изд. МСХА, 1995.
2. Посыпанов Г.С. Растениеводство.- М.: КолосС, 2006.
3. window.edu.ru [Электронный ресурс] Селекция и генетика ячменя. Режим доступа http://window.edu.ru/window_catalog/id=35139&p_page=1
4. Бугаев П.Д. Ячмень в Нечерноземье.- М.: Полиграфбанксервис, 2004
5. Гуляев Г.В., Гужов Ю.Л. Селекция и семеноводство полевых культур. - М.: Агропромиздат, 1987.
6. Родина НА. Особенности селекции ячменя в Нечерноземной зоне России // - Киров, 1995а. - 3-13.
7. Вавилов Н. И. Генетические основы селекции растений, М., 1971