Для селекционно-генетических исследований необходимы разные способы интегральной оценки селекционного материала, поскольку важна характеристика линий, гибридов и форм не по отдельным признакам, а по их сопряженному комплексу. К таким методам относится оценка материала с помощью корреляционного и путевого анализов.
В селекционном процессе в основном приходится иметь дело с признаками растений, на которые значительное влияние оказывают изменяющиеся условия среды. Последние могут вызывать вариабельность не только признаков, но и связей между ними. В связи с этим возникает задача поиска закономерностей изменчивости связей между признаками при смене условий среды, характера проявления корреляций в конкретных условиях опыта по годам [2-4].
Материал и методика. Исследования проводились на основе многолетних данных (2012-2014 гг.) в ФГБНУ «Самарский НИИСХ».
В качестве исходного материала были взяты 12 сортов яровой мягкой пшеницы, включенные в Государственный Реестр и перспективные сорта.
Были проанализированы следующие признаки: 1) высота растения; 2) число колосков; 3) число зёрен; 4) масса зерна; 5) масса 1000 зёрен; 6) масса снопа; 7) масса колосьев; 8) длина колоса; 9) длина верхнего междоузлия; 10) продуктивность стеблестоя; 11) индекс урожая; 12) урожай зерна.
Совокупность сформированных числовых рядов подвергли корреляционному анализу, а матрицу коэффициентов корреляции – факторному анализу методом главных компонент с алгоритмом варимакс-вращения [1].
Статистическая обработка проведена с использованием пакета прикладных программ «Агрос 2.13».
Обсуждение результатов исследований. Анализ нагрузок главных компонент на анализируемые признаки показали, что структура факторов по годам изменяется. Причем единственным интегральным признаком, который стабильно имеет достоверную нагрузку на первый главный компонент, является биологический урожай (БУ) надземной массы. В один фактор с этим признаком в разные годы входят разные параметры ценоза яровой пшеницы. Но наиболее стабильны: высота растения, число колосков, число зёрен, масса зерна и масса 1000 зёрен. Именно эти признаки были подвергнуты путевому анализу Райта для выявления связи их с интегральным показателем БУ надземной массы. Путевой анализ Райта проводили по С.П. Мартынову [5].
Результаты анализа путевых коэффициентов представлены в виде таблицы путевого анализа, на диагонали которой находятся путевые коэффициенты, характеризующие прямые эффекты; выше и ниже диагонали – косвенные эффекты. В крайнем правом столбце помещены коэффициенты корреляции между зависимой переменной и аргументами (независимыми переменными) (см. табл.1).
Таблица 1
Прямые и косвенные вклады элементов продуктивности ценоза в признак «биологический урожай надземной массы» (2012-2014 гг.)
|
Признак |
Путевые коэффициенты |
|||||
|
2012 г. |
||||||
|
ВР |
ЧК |
ЧЗК |
МЗР |
М 1000 з |
Коэф-ты корреляции |
|
|
ВР |
0,106 |
0,301 |
-0,102 |
0,257 |
0,101 |
0,666 |
|
ЧК |
0,053 |
0,599 |
-0,126 |
0,279 |
0,035 |
0,841 |
|
ЧЗК |
0,066 |
0,465 |
-0,163 |
0,331 |
0,034 |
0,735 |
|
МЗР |
0,076 |
0,464 |
-0,150 |
0,360 |
0,111 |
0,862 |
|
М 1000 з |
0,050 |
0,099 |
-0,026 |
0,185 |
0,215 |
0,525 |
|
2013 г. |
||||||
|
ВР |
0,165 |
-0,0001 |
0,005 |
-0,459 |
-0,024 |
-0,314 |
|
ЧК |
-0,0005 |
0,027 |
-0,004 |
0,479 |
0,062 |
0,564 |
|
ЧЗК |
-0,078 |
0,011 |
-0,010 |
0,860 |
-0,001 |
0,780 |
|
МЗР |
-0,080 |
0,013 |
-0,010 |
0,943 |
0,080 |
0,947 |
|
М 1000 з |
-0,020 |
0,008 |
0,0001 |
0,378 |
0,200 |
0,567 |
|
2014 г. |
||||||
|
ВР |
0,140 |
0,184 |
2,384 |
-4,284 |
2,171 |
0,597 |
|
ЧК |
0,090 |
0,285 |
3,199 |
-5,887 |
3,143 |
0,831 |
|
ЧЗК |
0,056 |
0,154 |
5,902 |
-7,458 |
2,055 |
0,711 |
|
МЗР |
0,073 |
0,204 |
5,353 |
-8,222 |
3,453 |
0,861 |
|
М 1000 з |
0,070 |
0,208 |
2,821 |
-6,602 |
4,300 |
0,798 |
Примечание. ВР – высота растения; ЧК – число колосков; ЧЗК – число зерен в колоске; МЗР – масса зерна растения; М 1000 з – масса 1000 зерен. Р0 – влияние неучтенных факторов: Р0 (2012 г.) = 0,34; Р0 (2013 г.) = 0,19; Р0 (2014 г.) = 0,36.
Данные таблицы 1 показывают, что наибольший прямой вклад в проявление признака биологический урожай надземной массы, вносит масса зерна растения по всем годам исследования. Косвенный эффект этого признака выражался в значимой связи с числом зёрен в колосе в 2012-2013 гг. Высокий прямой эффект числа зёрен в колосе достигнут был в 2014 году в сочетании с незначительными вкладами числа колосков и высотой растения. Прямой и косвенный вклад высоты растения незначителен по годам исследования.
Вывод
Таким образом, ежегодно при разном сочетании факторов окружающей среды и различной структуре формирования признака, биологический урожай надземной массы, является наиболее стабильным признаком, характеризующий генотипы.
Литература:
1. Андрукович, П.Ф. Применение метода главных компонент в практических исследованиях. М.: «Изд-во МГУ», 1973. 123 с.
2. Долотовский, И.М. Генотипические корреляции хозяйственно-ценных признаков яровой пшеницы // Селекция и семеноводство. – М., 1989. - № 4. – С. 19-21.
3. Драгавцев, В.А. Методы оценки генотипической, генетической и экологической корреляции количественных признаков в растительных популяциях. В. Сб.: Генетический анализ количественных и качественных признаков с помощью математико-статистических методов. Обзор. информ. М., 1973: С. 45-47.
4. Коробейников, Н.И. Корреляционный анализ признаков продуктивности яровой мягкой пшеницы и его использование в практической селекции. Мат. VIII генетико-селекционной школы «Повышение эффективности селекции и семеноводства сельскохозяйственных растений». Новосибирск, 2002: С. 62-72.
5. Мартынов, С.П. Применение путевого и дискриминантного анализов для оценки селекционной значимости компонентов урожая. В кн. Генетика количественных признаков с.-х. растений. М.: Наука, 1978. С. 52-58.
