ТОС «Клевер»: что дало творческое объединение селекционеров?

ТОС «Клевер»: что дало творческое объединение селекционеров?

810
SONY DSC

Три десятка лет назад решили объединить свои усилия селекционеры, работающие с клевером луговым в различных почвенно-климатических зонах России и Белоруссии. Насколько жизнеспособной оказалась эта идея? Какие она дала результаты?

Что такое ТОС?

Клевер луговой (Trifolium pratense L.) — одна из наиболее продуктивных многолетних бобовых культур. Он необходим для производства высокобелковых объемистых кормов и биологизации земледелия в различных зонах европейской территории лесной и лесостепной, в таежной и подтаежной зонах Сибири, а также на Дальнем Востоке и других регионах России. Ввиду географического и экологического разнообразия этих зон актуальны раннеспелые сорта с высокой пластичностью и устойчивостью к стрессовым факторам, способные сформировать урожай до наступления стрессовых воздействий среды обитания или компенсировать его за счет укосности.

Разнообразие почвенно-климатических условий зоны клеверосеяния следует учитывать при построении селекционной программы с клевером на основе принципов экологической селекции.

Главные задачи селекции клевера лугового — улучшение его способности переносить холода и зимние морозы, расти на закисленных почвах, повышение устойчивости к засухе, почвенному переувлажнению, к патогенам и фитоценотической среде, скороспелость.

Для решения этих задач и в целях повышения результативности селекции клевера в России и Белоруссии под руководством ВНИИ кормов в 1986 г. было создано на добровольных началах творческое объединение селекционеров (ТОС) «Клевер». В него входят 15 научных учреждений России и Белоруссии, расположенных в 7 почвенно-климатических зонах России:

— ВНИИ кормов имени В.Р. Вильямса;

— НИИСХ Северо-Востока имени Н.В. Рудницкого;

— Сибирский НИИ кормов;

— НИИ горного и предгорного сельского хозяйства;

— ВНИИ зернобобовых и крупяных культур;

— НИИСХ Северо-Запада;

— Смоленский НИИСХ;

— НИИСХ Северного Зауралья;

— Тульский НИИСХ;

— Фаленская селекционная станция;

— Котласская СОС;

— Воронежская опытная станция по многолетним травам;

— Костромская ГСХА;

— Белорусская ГСХА;

— Гродненский зональный институт растениеводства Национальной академии наук Белоруссии.

Каждый вносит свою лепту

Работая по единой программе, эти коллективы проводят параллельные испытания перспективных образцов в разных экологических условиях: от Белоруссии и Смоленска до Новосибирска, от Архангельска до Владикавказа. В результате изучается экологическая приспособленность селекционных образцов к широкой норме реакции на комплекс условий. За восемь циклов экологического испытания было оценено 180 новых селекционных номеров клевера лугового. Из них отобрано 46 образцов, имеющих превосходство над стандартами по зеленой массе — 16–31% и сухому веществу — 17–28%. Наиболее высокие показатели по этим признакам имели тетраплоидные формы № 16-70, 1721, 862 созданные во ВНИИ кормов; из диплоидных образцов выделены перспективные номера Сибирского НИИ кормов, НИИСХ Северо-Востока, НИИСХ Северного Зауралья, ВНИИЗБК, НИИГиПСХ, Белорусской сельскохозяйственной академии.

На основе выделенных сортообразцов созданы селекционные источники с высокой адаптивностью в разных почвенно-климатических условиях. Эти источники послужили основой создания 8 сложно-гибридных популяций (СГП № 46, 47, 52, 66, 54, 55, 60, 64). Проведена оценка данных СГП в условиях полевого инфекционного фона на устойчивость к раку и корневым гнилям, а также по комплексу основных хозяйственно-полезных признаков: продуктивности зеленой и сухой массы, урожайности семян, содержанию протеина и зимостойкости. Лучшие из них стали базой для создания совместных сортов, таких как Памяти Бурлаки, Стодолич, Ратибор, Памяти Лисицына. Формируется географическая селекционная сеть, стабильно обеспечивающая отбор генотипов с высокой экологической пластичностью, широко адаптивных к изменению почвенно-климатических и погодных условий. При создании сортов для условий Северного Зауралья были использованы адаптивные селекционные источники ВНИИ кормов, СибНИИ кормов, НИИСХ Северного Зауралья, НИИСХ Северо-Востока, на основе которых впервые был создан раннеспелый высокозимостойкий сорт Памяти Бурлаки.

Аналогичным примером высокой адаптивности может служить сложно-гибридная популяция ГС-55, полученная методом многократного поликросса девяти тетраплоидных номеров из ВНИИ кормов (№ Т-1, Syn 84, Syn 862), НИИСХ Северо-Востока (ТМ 31) , которые стали основой для селекции нового тетраплоидного сорта Ратибор в условиях Северо-Востока России. Этот тетраплоидный сорт отличается высокой зимостойкостью, экологической пластичностью, хорошей продуктивностью по зеленой и сухой массе.

Новый сорт клевера лугового Памяти Лисицына выведен путем создания генотипической паритетной смеси № 54 (4х) раннеспелых тетраплоидных селекционных номеров, отобранных в различных экологических нишах. Его экологическая оценка в 7 различных почвенно-климатических зонах выявила не только высокую адаптивность, но и лучшие показатели по комплексу основных хозяйственно-биологических признаков. Испытания проводили как на черноземных почвах (ВНИИ зернобобовых и крупяных культур, Орловская область), так и на тяжелых суглинистых почвах Центрального региона Нечерноземной зоны (ВНИИ кормов, Московская область). Отбор вели по зимостойкости (СибНИИ кормов, Новосибирская область), устойчивости к раку и фузариозу.

 

Сорта нового поколения

Результаты исследований по экологической селекции, проведенные коллективом селекционеров ТОС «Клевер», показывают, что имеющийся в научных учреждениях селекционный материал может быть более эффективно использован в селекционных программах при создании совместных сортов клевера. Так, для сокращения сроков создания новых сортов большое значение имеет одновременная оценка селекционных образцов, то есть когда за один год образец проходит испытания в 7–10 почвенно-климатических зонах. В этих условиях выявляется экологическая устойчивость селекционных образцов; и здесь особенно важно использовать суровый климат Сибири и Архангельска, горные условия (вертикальная и горизонтальная зональности), а также полевые искусственные фоны (рак, фузариоз и др.).

Разработка методов экологической селекции по программе ТОС «Клевер» направлена на создание раннеспелых тетраплоидных сортов клевера с высоким адаптивным потенциалом продуктивности кормовой массы и семян в различных почвенно-климатических условиях. В 2007 г. включен в Государственный реестр сортов России сорт клевера Метеор, созданный совместно ВНИИ кормов и СибНИИ кормов. Исходным селекционным материалом для его селекции послужил мутантный раннеспелый образец MR-3, переведенный на тетраплоидный уровень с последующей внутривидовой гибридизацией и многократным массовым отбором по комплексу признаков на экспериментальной базе СибНИИ кормов. Климат в зоне исследований резко континентальный с продолжительной суровой зимой, коротким, но жарким, часто засушливым летом. Абсолютный минимум отрицательных температур в отдельные годы достигает минус 47–55°С, а абсолютный максимум положительной температуры составляет + 39–40°С. Эти условия стали контрастной средой для отбора уникальных генотипов, сочетающих высокую зимостойкость, раннеспелость и урожайность кормовой массы.

Сорт Метеор — тетраплоидная популяция раннеспелого типа с повышенной зимостойкостью (97%), с высокой урожайностью сухой массы (11,8 т/га) и с более коротким периодом вегетации. Начало цветения и созревание семян наступает на 13 дней раньше по сравнению со стандартом. Сорт более устойчив к основным болезням клевера — мучнистой росе, антракнозу и корневым гнилям. Рекомендован для возделывания в Центральном, Западно-Сибирском и Восточно-Сибирском регионах РФ.

За 30-летний период научной и практической селекционной работы по программе ТО

Плюсы экологической селекции

Экологическая селекция позволяет ускорить в 3-5 раз оценку нового селекционного и коллекционного материала, как по комплексу, так и по отдельным признакам, и обеспечивает:

  • широкую возможность использования естественных селективных фонов для повышения морозостойкости, устойчивости к засухе и другим неблагоприятным факторам среды;
  • целенаправленное использование отбора генотипов и целых популяций по отдельным специфическим хозяйственно-биологическим признакам (соле- и кислотоустойчивость, морозоустойчивость, засухоустойчивость, переувлажнение, специфические расы возбудителей болезни) обогащает селекционные источники специализированным исходным материалом;
  • эффективное использование естественных инфекционных фонов при селекции на устойчивость к фитопатогенам в различных почвенно-экологических условиях;
  • повышение результативности селекционных исследований без больших материальных затрат вследствие использования имеющихся природных различий сред в каждой экологической зоне.

С «Клевер» в результате совместных исследований создано для различных почвенно-климатических зон России и Белоруссии 14 сортов клевера нового поколения.

Материалы многолетних исследований авторов творческого объединения по селекции клевера лугового ТОС «Клевер» обобщены в монографии «Экологическая селекция и семеноводство клевера лугового» под редакцией А.С. Новоселовой в 2012 г.

Справка

Положительный опыт работы ТОС «Клевер» во ВНИИ кормов послужил примером для создания аналогичных объединений по люцерне, злаковым травам и аридным культурам.

 

ТОС «Аридные культуры» (ТОСАР) создано в 1995 г. В него вошли:

— ВНИИ кормов имени В.Р. Вильямса;

— Калмыцкий НИИСХ;

— Черноземельская опытная станция;

— Прикаспийский НИИ аридного земледелия;

— ВНИИ гидротехники и мелиорации им. А.Н. Костякова;

— Ставропольский НИИСХ;

— Волгоградский НИТИ мясо-молочного скотоводства и переработки продукции животноводства;

— Дагестанский НИИСХ;

— Волгоградская опытная станция ВНИИ растениеводства имени Н.И. Вавилова;

— Астраханская опытная мелиоративная станция;

— Калмыцкий филиал ВНИИ гтдротехники и мелиорации.

 

ТОСС «Люцерна» создано в 2008 г. В его составе работают 13 научных учреждений, расположенных в различных почвенно-климатических условиях, охватывающих 10 регионов:

— ВНИИ кормов имени В.Р. Вильямса;

— Башкирский НИИСХ;

— Волгоградский ВНИИОЗ;

— Краснодарский НИИСХ;

— НИИСХ Северного Зауралья;

— Новгородский НИИСХ;

— Пензенский НИИСХ;

— Самарский НИИСХ;

— Татарский НИИСХ;

— Ульяновский НИИСХ;

— Уральский НИИСХ;

— Воронежская опытная селекционная станция;

— Московская селекционная опытная станция;

 

ТС «Злаковые травы» создано в 2012 г. Объединяет 11 научных учреждений России, Беларуси, Казахстана:

— ВНИИ кормов имени В.Р. Вильямса;

— Башкирский НИИСХ;

— Татарский НИИСХ;

— Научный центр по земледелию АН Республики Беларусь;

— Пензенский НИИСХ;

— Котласская опытная станция;

— Гомельская опытная станция, Республика Беларусь;

— Воронежская опытная станция;

— НПЦ зернового хозяйства имени А.И. Бараева, Республика Казахстан;

— Московская опытная станция;

— ГУП «Пойма».

Михаил Новоселов, д.с.-х.н., Любовь Дробышева, к.с.-х.н., Галина Зятчина, к.б.н., Ольга Старшинова

ВНИИ кормов имени В.Р. Вильямса