Ocena wartosci kombinacyjnej odmian i rodow pszenzyta ozimego

ZESZYTY PROBLEMOWE POSTĘPÓW NAUK ROLNICZYCH 2007 z. 517: 349-354
OCENA WARTOŚCI KOMBINACYJNEJ ODMIAN
I RODÓW PSZENśYTA OZIMEGO
1
2
Władysław Kadłubiec , Wanda Kociuba , Zbigniew Segit
1
2
2
Katedra Hodowli Roślin i Nasiennictwa, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu
Instytut Genetyki, Hodowli i Biotechnologii Roślin, Akademia Rolnicza w Lublinie
Wstęp
Posiadanie wartościowych materiałów wyjściowych, które przy
krzyŜowaniu dają dostatecznie wysoki efekt heterozji, jest jednym z warunków
tworzenia nowych odmian. Do wyboru najlepszych materiałów hodowlanych
konieczne jest poznanie ich zmienności genetycznej oraz sposobu działania
genów warunkujących cechy uŜytkowe róŜnych kombinacji krzyŜówkowych.
Obecnie do analizy genetycznej przede wszystkim wykorzystuje się materiały
pochodzące z krzyŜowań czynnikowych. Efekty pojedynczych genów
wpływających na komponenty plonu są trudne do określenia, dlatego w
genetyce cech ilościowych najczęściej stosuje się modele statystycznogenetyczne, wykorzystujące łączne działanie poligenów. Ocena zdolności
kombinacyjnej wskazuje na powodzenie procesu hodowlanego poprzez wybór
odpowiednich komponentów do krzyŜowań. Na podstawie analiz wariancji
moŜemy określić udział addytywnych i nieaadytywnych sposobów działania
genów w dziedziczeniu cech, a tym samym wnioskować o skuteczności selekcji. Na podstawie analizy wariancji W ĘGRZYN i in. [1994] stwierdzili, Ŝe ok. 61-81%
zmienności dla plonu ziarna, masy ziarn z kłosa, liczby kłosów i masy 1000
ziarn było związane z ogólną zdolnością kombinacyjną. WyŜszy udział ogólnej
niŜ swoistej zdolności kombinacyjnej w zmienności mieszańców wystąpił takŜe
w innych badaniach W ĘGRZYNA i in. [1995, 1996]. Podobne wyniki wskazujące na
przewagę addytywnego działania genów w warunkowaniu plonu i innych cech
ilościowych pszenŜyta uzyskali W ĘGRZYN, GRZESIK [1994] i GRZESIK, W ĘGRZYN [2000,
2003]. Przewagę addytywnego lub jednakową rolę addytywnego i nieaddytywnego działania genów stwierdzili BARKER, VARUGHESE [1992], CYBULSKA-AUGUSTYNIAK,
ROGALSKA [1992] oraz GRZESIK, W ĘGRZYN [2002].
Celem pracy było oszacowanie efektów wartości kombinacyjnej badanych
odmian i rodów pszenŜyta ozimego.
Materiał i metody badań
Obiektem badań były mieszańce F4 pszenŜyta ozimego otrzymane w
wyniku krzyŜowania 4 form matecznych (Galtjo, Alzo, FDT975, IGS5101) z 3
formami ojcowskimi (Purdy, F8063W1-12, LAD122/90). Odmiana Galtjo
W. Kadłubiec, W. Kociuba, Z. Segit
350
pochodzi z Holandii, rody: FDT975 z Francji, IGS5101 z Niemiec, F8063W1-12
z Rumunii, pozostałe formy są pochodzenia krajowego. Materiał mieszańcowy
otrzymano od dr. Herrmanna z Niemiec, koordynatora doświadczeń z
pszenŜytem ozimym prowadzonych w ramach EUCARPIA.
Doświadczenie przeprowadzono w Gospodarstwie Doświadczalnym w
Czesławicach koło Nałęczowa na glebie lessowej o podłoŜu brunatnym.
Materiał mieszańcowy wysiewano na jednopowtórzeniowych poletkach o
2
powierzchni 2 m , w rozstawie 20 cm między rzędami.
W okresie dojrzałości pełnej z kaŜdej kombinacji krzyŜówkowej oraz form
rodzicielskich wybrano pojedynki, na których dokonano pomiarów
następujących cech: wysokość roślin, długość kłosa, liczba i masa ziarn z kłosa
głównego oraz masa 1000 ziarniaków.
Otrzymane dane opracowano statystycznie wykonując analizę wariancji
dla metody kompletnej randomizacji. Następnie dla cech róŜnicujących badane
genotypy obliczono efekty ogólnej (GCA) i swoistej (SCA) zdolności
kombinacyjnej. Istotność efektów GCA i SCA testowano testem t-studenta.
Wyniki i dyskusja
Analiza wariancji wykazała istotne zróŜnicowanie badanych genotypów
pod względem wysokości roślin, długości kłosa i masy 1000 ziarn (tab. 1).
Średnia wysokość roślin badanych mieszańców wynosiła 89,05 cm. NajniŜsze
rośliny wystąpiły w kombinacji FDT975 × F8063W1-12 (77,0 cm). Wy sokością
roślin ok. 80 cm odznaczały się mieszańce Galtjo × LAD122/90 (80,4 cm) oraz
Galtjo × Purdy (82,2 cm). NajdłuŜsze źdźbło posiadały mieszańce IGS5101
× LAD122/90 (97,8 cm), (tab. 2).
Tabela 1; Table 1
Średnie kwadraty badanych cech
The mean square for investigated traits
Źródło
Liczba
zmiennośc
stopni
i
swobody
Source of Degrees
variation of freedom
Średni kwadrat
Mean squares
wysokość długość kłoroślin
sa; spike
plant
length
height
liczba ziarn
z kłosa;
number of
grains per
spike
masa ziarna
z kłosa; grain
weight per
spike
masa 1000
ziarn
1000-grain
weight
Genotypy
Genotypes
11
189,90*
4,04*
190,20
0,47
185,21*
Błąd
Error
44
38.83
0,96
134,71
0,48
26,12
*
istotność na poziomie α = 0,05; significant at α = 0.05
Długość kłosa wahała się od 8,7 cm (Galtjo × LAD122/90 i FDT975
× Purdy) do 11,3 cm (Galtjo × F8063W1-12). Mieszańce kombinacji FDT975
× Purdy charakteryzują się, jak podano wcześniej, krótkim kłosem, stosunkowo
OCENA WARTOŚCI KOMBINACYJNEJ ODMIAN I RODÓW PSZENśYTA ...
351
krótkim źdźbłem (87,8 cm), najniŜszą liczbą ziarn z kłosa (48,1 szt.), a takŜe
najwyŜszą masą 1000 ziarn (62,5 g). Potwierdza to analiza efektów ogólnej
zdolności kombinacyjnej, która wskazuje, Ŝe ród FDT975 będzie dobrym komponentem do krzyŜowań w celu skrócenia źdźbła, a jednocześnie będzie
zwiększał u potomstwa masę 1000 ziarn (tab. 3). Cechę krótkiego źdźbła
będzie przekazywać odmiana Galtjo, ale będzie ona z kolei wpływać na
zmniejszenie masy 1000 ziarn. Istotne dodatnie efekty ogólnej zdolności
kombinacyjnej dla wysokości roślin u Alzo i IGS5101 są niekorzystne z
hodowlanego punktu widzenia. Natomiast dla masy 1000 ziarn istotne dodatnie
efekty ogólnej wartości kombinacyjnej u odmiany Alzo są korzystne, a ujemne u
rodu IGS5101 są niekorzystne.
Tabela 2; Table 2
Średnie wartości cech badanych genotypów pszenŜyta ozimego
Mean values of the traits of investigated genotypes of winter triticale
Mieszaniec
Hybrid
Wysokość
Długość
roślin (cm); kłosa (cm)
Plant
Spike length
height (cm)
(cm)
Alzo × F8063W1-12
90,80
Alzo × LAD122/90
Alzo × Purdy
Liczba ziarn
z kłosa
Number of
grains per
spike
Masa ziarn
Masa 1000
z kłosa (g) ziarn (g); 1000Grain weight grain weight (g)
per spike (g)
9,17
52,85
2,88
54,25
92,20
9,70
55,95
3,36
60,09
94,20
10,12
56,85
3,09
54,43
FDT975 × F8063W1-12
77,00
9,40
57,35
3,14
54,49
FDT975 × LAD122/90
91,20
8,92
59,95
3,49
57,95
FDT975 × Purdy
87,80
8,72
48,10
3,01
62,53
Galtjo × F8063W1-12
92,40
11,32
71,80
3,31
46,15
Galtjo × LAD122/90
80,40
8,70
58,80
2,50
49,09
Galtjo × Purdy
82,20
10,70
56,00
2,68
46,78
IGS5101 × F8063W112
93,20
9,90
58,10
3,13
54,14
IGS5101 × LAD122/90
97,80
11,17
58,35
2,60
44,23
IGS5101 × Purdy
89,40
10,02
64,35
2,91
45,20
7,80
1,23
24,53
0,88
6,40
NIR0,05; LSD0.05
Tabela 3; Table 3
Efekty ogólnej zdolności kombinacyjnej dla form matecznych
Effects of general combining ability for female forms
Linia
Line
Wysokość roślin
Plant height
Długość kłosa
Spike length
Masa 1000 ziarn
1000-grain weight
Alzo
3,35*
-0,16
3,81*
FDT975
-3,72*
-0,81*
5,88*
Galtjo
-4,05*
0,42
-5,10*
IGS5101
4,42*
0,54*
-4,59*
• istotność na poziomie α = 0,05; significant at α = 0.05
•
W. Kadłubiec, W. Kociuba, Z. Segit
352
Tabela 4; Table 4
Efekty swoistej zdolności kombinacyjnej badanych rodów i odmian pszenŜyta ozimego
Effects of specific combining ability of varieties and breeding strains of winter triticale
Mieszaniec
Hibrid
Alzo × F8063W1-12
Alzo × LAD122/90
Alzo × Purdy
FDT975 × F8063W1-12
FDT975 × LAD122/90
FDT975 × Purdy
Galtajo × F8063W1-12
Galtajo × LAD122/90
Galtajo × Purdy
IGS5101 × F8063W1-12
IGS5101 × LAD122/90
IGS5101 × Purdy
*
Wysokość roślin
Plant height
Długość kłosa
Spike length
Masa 1000 ziarn
1000-grain weight
-0,90
-1,55
2,45
-7,63*
4,52*
3,12
8,10*
-5,95*
-2,15
0,43
2,98
-3,42
-0,62
0,23
0,39
0,26
0,11
-0,36
0,96*
-1,34*
0,39
-0,59
1,01*
-0,41
-1,82
3,44*
-1,62
-3,64*
-0,77
4,41*
-1,01
1,36
-0,35
6,47*
-4,02*
-2,45
istotność na poziomie α = 0,05; significant at α = 0.05
Z wyników przedstawionych w tabeli 4 moŜna stwierdzić występowanie istotnych efektów swoistej zdolności kombinacyjnej badanych mieszańców.
Korzystne, istotnie ujemne efekty swoistej zdolności kombinacyjnej dla
wysokości roślin wykazywały mieszańce FDT975 × F8063W1-12 oraz Galtjo ×
LAD122/90. W przypadku masy 1000 ziarn istotne dodatnie efekty swoistej
wartości kombinacyjnej wystąpiły w mieszańcach IGS5101 × F8063W1-12,
FDT975 × Purdy i Alzo × LAD122/90. Występowanie istotnej swoistej zdolności
kombinacyjnej dla niektórych cech struktury plonu pszenŜyta stwierdzili takŜe
CARILLO i in. [1983], W ĘGRZYN i in. [1994], W ĘGRZYN, GRZESIK [1994].
Wnioski
1.
Mieszańce były zróŜnicowane pod względem wszystkich cech, za
wyjątkiem liczby ziarn i masy ziarn z kłosa.
2
Istotne efekty ogólnej zdolności kombinacyjnej stwierdzono dla wysokości
roślin, długości kłosa oraz masy 1000 ziarn. Forma mateczna FDT975
zwiększa masę 1000 ziarn oraz skraca wysokość roślin i długość kłosa
u swojego potomstwa.
3
Efekty swoistej zdolności kombinacyjnej były istotnie róŜne dla wszystkich
badanych cech. Istotne dodatnie lub ujemne efekty kilku mieszańców
wskazują na moŜliwość wykorzystania ich w dalszych pracach
hodowlanych.
Literatura
BARKER T.C., VARUGHESE G. 1992. Combining ability and heterosis among eight
complete spring hexaploid triticale lines. Crop Sci. 32: 340-344.
OCENA WARTOŚCI KOMBINACYJNEJ ODMIAN I RODÓW PSZENśYTA ...
353
CARILLO J.M., MONTEAGUDO A., SANCHEZ-MONGE E. 1983. Inheritance of yield components and their relationship to plant height in hexaploid triticale. Z. Pflanzenzüchtung 90: 155-165.
CYBULSKA-AUGUSTYNIAK J., ROGALSKA S. 1992. Badanie zdolności kombinacyjnych
form heksaploidalnego ozimego pszenŜyta (Triticosecale Wittmack). Hodowla
Roślin i Nasien. Biul. BranŜ. 3: 1-4.
GRZESIK H., WĘGRZYN S. 2000. Odziedziczalność niektórych cech struktury plonu
pszenŜyta ozimego. Folia Univ. Agri. Stetin. 206 Agricultura (82): 89-92.
GRZESIK H., WĘGRZYN S. 2002. Evaluation of combining ability in some varietes of
th
winter triticale. Proc. of 5 Int. Triticale Symp., IHAR, Radzików, vol. II: 291-297.
GRZESIK H., WĘGRZYN S. 2003. Odziedziczalność elementów struktury plonu
pszenŜyta ozimego. Biul. IHAR 226/227: 191-195.
WĘGRZYN S., GÓRAL H., SPISS L. 1994. Oszacowanie zdolności kombinacyjnej
odmian i rodów pszenŜyta ozimego. Zesz. Nauk. AR w Szczecinie, Rolnictwo
162: 261-265.
WĘGRZYN S., GRZESIK H. 1994. Heterozja i zdolność kombinacyjna pszenŜyta.
Zesz. Nauk. AR w Szczecinie, Rolnictwo 162: 267-272.
WĘGRZYN S., GÓRAL H., SPISS L. 1995. Zdolność kombinacyjna pszenŜyta ozimego.
Biul. IHAR 195/196: 5-11.
WĘGRZYN S., GÓRAL H., SPISS L. 1996. Odziedziczalność plonu ziarna i cech
struktury plonu pszenŜyta ozimego. Biul. IHAR 200: 139-143.
Słowa kluczowe: odmiany, pszenŜyto ozime, zdolność kombinacyjna
Streszczenie
Obiektem badań były mieszańce F4 pszenŜyta ozimego otrzymane w
wyniku krzyŜowania 4 form matecznych (Galtjo, Alzo, FDT975, IGS5101) z 3
formami ojcowskimi (Purdy, F8063W1-12, LAD122/90). Odmiana Galtjo
pochodzi z Holandii, rody: FDT975 z Francji, IGS5101 z Niemiec, F8063W1-12
z Rumunii, pozostałe formy są pochodzenia krajowego. Materiał mieszańcowy
otrzymano od dr. Herrmanna z Niemiec, koordynatora doświadczeń z
pszenŜytem ozimym prowadzonych w ramach EUCARPIA. Doświadczenie
przeprowadzono w Gospodarstwie Doświadczalnym w Czesławicach koło
Nałęczowa na glebie lessowej o podłoŜu brunatnym. Materiał mieszańcowy
oraz formy rodzicielskie wysiewano w siewie gęstym na jednopowtórzeniowych
2
poletkach o powierzchni 2 m , w rozstawie 20 cm między rzędami. W okresie
dojrzałości pełnej z kaŜdej kombinacji krzyŜówkowej oraz form rodzicielskich
wybrano pojedynki, na których dokonano pomiarów następujących cech:
wysokość roślin, długość kłosa, liczba i masa ziarn z kłosa głównego oraz masa
1000 ziarniaków. Mieszańce były zróŜnicowane pod względem wszystkich
cech, za wyjątkiem liczby ziarn i masy ziarn z kłosa. Istotne efekty ogólnej
zdolności kombinacyjnej stwierdzono dla wysokości roślin, długości kłosa oraz
masy 1000 ziarn. Forma mateczna FDT975 zwiększa masę 1000 ziarn oraz
skraca wysokość roślin i długość kłosa u swojego potomstwa. Efekty swoistej
zdolności kombinacyjnej były istotnie róŜne dla wszystkich badanych cech. Na
uwagę zasługują mieszańce form rodzicielskich: FDT975, Purdy, Alzo,
W. Kadłubiec, W. Kociuba, Z. Segit
354
LAD122/90, IGS5101, F8063W1-12 o zwiększonej masie 1000 ziarn przy
średniej wysokości i długości kłosa.
ESTIMATION OF COMBINING ABILITY
OF WINTER TRITICALE VARIETIES
AND BREEDING STRAINS
1
2
2
Władysław Kadłubiec , Wanda Kociuba , Zbigniew Segit
1
Department of Plant Breeding and Seed Production,
University of Environmental and Life Sciences, Wrocław
2
Institute of Genetics, Breeding and Plant Biotechnology,
Agricultural University, Lublin
Key words:
varieties, winter triticale, combining ability
Summary
Hybrids F4 of winter triticale received in view of crossing 4 maternal forms
(Galtjo, Alzo, FDT975, IGS5101) with 3 paternal forms (Purdy, F8063W1-12,
LAD122/90) were an object of research. The Galtjo variety comes from Holland,
breeding lines: FDT975 from France, IGS5101 from Germany, F8063W1-12
from Rumania; left forms are of domestic origin. Hybrid material was obtained
from dr. Herrmann from Germany who is a test coordinator of winter triticale
conducted by EUCARPIA. The experiment was conducted on a farm at Czesławice, near Nałęczów, on loess soil of brown bed. The hybrid material and
2
parental forms were planted in dense sowing on one repeated plots of 2 m surface, at a distance of 20 cm between rows. During full ripeness from each
crossing combination and parental forms were selected single forms. The
following characters were measured: plant height, spike length, number and
grain weight per main spike, and weight of 1000 grains. The hybrids were
differentiated in view of all features except grain number and grain weight per
spike. Significant effects of general combining ability were found for plant
height, spike length, and 1000-grain weight. Maternal form FDT975 increases
1000-grain weight, shortens plant height, and spike in its offspring. The effects
of combining ability were different essentially for all research features. There is
necessary take following hybrids of parental forms like: FDT1975, Purdy, Alzo,
LAD122/90, IGS5101, F8063W1-12 into account because of increasing 1000grain weight by height mean and spike length.
Dr hab. Wanda Kociuba, prof. AR
Instytut Genetyki, Hodowli i Biotechnologii Roślin
Akademia Rolnicza
ul. Akademicka 15
20-934 LUBLIN
e-mail: [email protected]