Материалы и методы исследования. Материалом исследования служили 808 образцов из мировой коллекции ВИР им. Н. И. Вавилова, ВНИИ риса и Казахского НИИ рисоводства им.И. Жахаева. Все образцы были ранжированы в пять групп.
Группа А. Стародавние местные сорта – популяции, распространенные в конце 19-го – начале 20-го веков. Всего 110 образцов.
Группа Б. Сорта 30 – 50-х годов, созданные методом аналитической (линейной) селекции – 153 образца.
Группа В. Группа отражает этап селекции 60 – 70-х годов, связанный с широким внедрением синтетических(гибридного происхождения) сортов интенсивного типа: 133 номера.
Группа Г. Образцы 80-х – 90-х годов. Оценивалось 264 образца.
Группа Д. Современные сорта, генетические линии 2000-х годов. Изучено 148 номеров.
Размещение, посев, учеты, наблюдения и анализ материалов проводились по методическим указаниям ВИР [15] и IRRI [16]. Потенциальная продуктивность главной метелки определялась по [17] умножением массы одной нормально вызревший зерновки на общее число сформировавшихся колосков. Впервые был использован новый показатель – отношение реальной массы зерна метелки к ее длине. Эта величина, обозначенная как коэффициент интенсивность аттрактации метелки (КИАМ), достаточно информативно диагностирует эффективность функционирования выталкивающий и аттрагируюшей систем, транспортирующих ассимиляты в процессе созревания и формирования урожая.
Определение генетико – статистических параметров ( наследуемость в широком смысле – Н2; внутригрупповые генотипические варианты – Vg%; средние признаков ) и дисперсионный анализ проводили с использованием алгоритмов программ SASInstitute [18] на персональном компьютере.
Результаты и обсуждение.Наиболее позднеспелые сорта 60-х – 70-х годов (таблица 1).
Таблица 1 – Изменчивость в процессе селекции морфофизиологических признаков
Признаки
Генетико-статистические параметры
Группы сортообразцов
А
Б
В
Г
Д
НСР0,5
Период до выметывания, дней
75
81
84
80
76
2,9
Н2
0,91
0,88
0,90
0,91
0,87
Vg%
17
11
17
14
13
Высота растений, см
96
94
83
90
95
4,3
Н2
0,93
0,91
0,90
0,89
0,87
Vg%
19
20
20
19
20
Длина метелки, см
19,1
18,9
16,8
16,6
16,8
2,0
Н2
0,86
0,87
0,81
0,79
0,77
Vg%
24
21
19
19
22
КИАМ, г/см
0,12
0,14
0,18
0,19
0,18
0,026
Н2
0,88
0,74
0,96
0,51
0,63
Vg%
35
60
58
39
61
В последствии, в связи с усилением селекции на скороспелость, продолжитель-ность вегетационного периода несколько сократилась и современные сортотипы (группа Д) оказались в одной группе спелости со стародавними сортами – популяциями (группа А). В среднем, длительность природа "затопление - выметывание" отличался высокой наследственной детерминацией (Н2 = 0,87 – 0,91); генетически наиболее полиморфны стародавние местные культигены и сорта периода "зеленой революции". Максимальное число скороспелых форм отличено среди современных сортообразцов (группа Д).
Высота растений значительно снизилась в 60 – 70-е годы с внедрением сортов интенсивного типа. Однако резкое изменение морфотипа на основе генов карликовости привело к усилению напряженности донорно – акцепторных отношений и, как следствие, значительному ослаблению устойчивости к неблагоприятными условиям среды. Поэтому последующие усилия селекционеров направлялись на создание генотипов с высокой продуктивностью без ущерба для всех систем жизнедеятельности растения, включая и накопление урожая, и надежность гомеостаза. Это привело к увеличенью ассимиляционного аппарата, резервов метаболитов для реализации приспособительных реакций и, в конечном итоге, высоты растений современных сортов почти до уровня стародавних и местных. Однако длина метелки, существенно уменьшившаяся в середине 60-х годов, впоследствии оказалось неизменной. И высота растений, и длина метелки характеризовались высокой наследуемостью и внутригрупповой гетерогенностью. Наиболее генетически разнородны группы Д и А; максимальное число низкорослых форм выделено в группе В; длиннометельчатых – в группе А.
Самым кардинальным образом в процессе селекции изменилось отношение массы зерна метелки к ее длине (КИАМ), увеличившиеся у современных сортов более, чем на 50%, что свидетельствует о резко возросшей интенсивности процессов аттрактации в метелке. Межгрупповое варьирование показателя составило 0,12 – 0,19 г/см, а у отдельных образцов изменчивость достигала пределов 0,03 (Hokkaido, Япония) – 0,44 г/см (К – 8311, краснодарский край). Достаточно высокие доля наследственной изменчивости, внутригрупповые коэффициенты генотипической вариации делают возможным использование КИАМ в практической работе. Главное особенность изменчивости этого показателя – значительный рост в 1960-е годы с последующей стабилизацией нна протяжении 40 лет.
Сходные закономерности отмечены и при определении реальной массы зерна метелки и основного компонента ее продуктивности – общего числа колосков (таблица 2).