Направления, методы и результаты селекции ржи (Secale cereale L.) в Беларуси

На современном этапе развития науки селекция новых сортов растений с использованием современных, в том числе молекулярных, методов является одним из основных звеньев интенсификации сельскохозяйственной отрасли. Рожь в этом отношении не является исключением. Для Беларуси это традиционная стратегическая культура, во многом определяющая продовольственную безопасность страны. В статье в историческом контексте изложены основные достижения в селекции сортов ржи разного направления использования. Описаны основные подходы, включающие: скрининг мирового разнообразия озимой ржи в условиях Беларуси; использование методов экспериментальной полиплоидии, гибридизации, стабилизирующего отбора, молекулярно-генетических методов и методик. Разработка и использование современных методов позволили раскрыть ряд генетических механизмов, закономерностей, что, в свою очередь, существенно повысило эффективность селекции ржи разных направлений (популяционной и гетерозисной). К настоящему времени в Научно-практическом центре НАН Беларуси по земледелию, Институте генетики и цитологии НАН Беларуси разработаны новые методы селекции, включая молекулярно-генетические, что особенно важно для повышения эффективности получения конкурентоспособных сортов. Достигнуты значимые результаты по использованию эффекта гетерозиса на основе цитоплазматической мужской стерильности (ЦМС). В настоящее время в Республике Беларусь создана система высокопродуктивных конкурентоспособных сортов ржи для почв разного уровня плодородия: популяционные тетраплоидные и диплоидные, а также гибриды F1 – ЛоБел-103, Галинка, Плиса, Белги.

1. Урбан, Э. П. Озимая рожь в Беларуси: селекция, семеноводство, технология возделывания / Э. П. Урбан. – Минск : Беларус. навука, 2009. – 269 c.

2. Методические подходы к созданию популяционных сортов озимой ржи разного целевого назначения / Е. И. Уткина [и др.] // Аграр. наука Евро-Северо-Востока. – 2016. – № 6 (55). – С. 4–8.

3. Оценка сортов зерновых культур по показателям качества семян и стрессоустойчивости / О. В. Павлова [и др.] // Владимир. земледелец. – 2021. – № 2 (96). – С. 52–57. https://doi.org/10.24412/2225-2584-2021-2-52-57

4. Богомолов, А. М. Вопросы семеноводства озимой ржи в Белоруссии / А. М. Богомолов // Селекция и семеноводство сельскохозяйственных растений в Белоруссии / редкол.: Н. А. Дорожкин, А. И. Лаппо, Н. Д. Мухин. – Минск, 1961. – С. 53–62.

5. Урбан, Э. П. Озимая рожь / Э. П. Урбан, С. И. Гордей, И. А. Гордей // Генетические основы селекции растений : в 4 т. / Нац. акад. наук Беларуси, Ин-т генетики и цитологии ; науч. ред.: А. В. Кильчевский, Л. В. Хотылева. – Минск, 2010. – Т. 2 : Частная генетика растений. – С. 120–155.

6. Мухин, Н. Д. Селекционные пути повышения устойчивости озимой ржи против полегания / Н. Д. Мухин, Н. Ю. Семенова, Н. А. Соколова // Зерновые культуры интенсивного типа Нечерноземной зоны РСФСР : сб. науч. тр. / Сев.-Зап. науч.-исслед. ин-т сел. хоз-ва. – Л., 1979. – С. 3–8.

7. Щеглов, И. Я. Селекция озимой диплоидной ржи / И. Я. Щеглов, Н. Ю. Семенова // Новое в селекции, семеноводстве, технологии возделывания озимой ржи и опыт использования кампозана : тез. докл. V Всесоюз. науч.-метод. совещ., Саратов, 1–3 июля 1981 г. / ВАСХНИЛ, Науч.-исслед. ин-т сел. хоз-ва Юго-Востока ; [редкол.: В. Д. Кобылянский (отв. ред.) и др.]. – М., 1981. – С. 28–31.

8. Эффективность метода гибридизации в создании сортов-популяций тетраплоидной озимой ржи / Н. Д. Мухин [и др.] // Земледелие и растениеводство в БССР : сб. науч. тр. / Белорус. науч.-исслед. ин-т земледелия. – Минск, 1985. – Вып. 29. – С. 74–80.

9. Okazaki, K. Application of nitrous oxide gas as a polyploidizing agent in tulip and lily breeding / K. Okazaki, N. Shotarou, H. Ootuka // Floriculture a. Ornamental Biotechnology. – 2012. – Vol. 6, spec. iss. 2. – P. 39–43.

10. Першина, Л. А. О роли отдаленной гибридизации и полиплоидии в эволюции растений / Л. А. Першина // Информ. вестн. ВОГиС. – 2009. – Т. 13, № 2. – С. 336–344.

11. Мухин, Н. Д. Условия выращивания и урожайные качества семян озимой тетраплоидной ржи Белта / Н. Д. Мухин, В. А. Лаврукович // II Всесоюзное совещание по селекции, семеноводству и приемам возделывания озимой ржи, 28–30 июня 1971 г. : тез. докл. / Укр. науч.-исслед. ин-т растениеводства, селекции и генетики ; редкол.: И. М. Поляков [и др.]. – Харьков, 1971. – С. 72–73.

12. Кедров-Зихман, О. О. Получение и использование трисомиков озимой ржи / О. О. Кедров-Зихман, Т. С. Шилко. – Минск : Наука и техника, 1979. – 175 с.

13. Генетический анализ трансгрессивной изменчивости диплоидных растений, полученных в потомстве гетероплоидных скрещиваний озимой ржи (Secale cereale L.) / И. В. Кульминская [и др.] // Докл. Нац. акад. наук Беларуси. – 2003. – Т. 47, № 6. – С. 77–79.

14. Новый источник самофертильности озимой ржи / О. О. Кедров-Зихман [и др.] // Вес. Акад. навук БССР. Сер. бiял. навук. – 1986. – № 3. – С. 115–116.

15. Картель, Н. А. Молекулярно-генетическое картирование злаковых культур / Н. А. Картель, С. В. Малышев // Цитология и генетика. – 2000. – Т. 34, № 2. – С. 5–10.

16. A genetic map of rye (Secale cereale L.) combining RFLP, isozyme, protein, microsatellite and gene loci. / V. Korzun [et al.] // Theoretical a. Appl. Genetics. – 2001. – Vol. 102. – P. 709–717. https://doi.org/10.1007/s001220051701

17. Hardzei, S. Prospects and problems of hybrid rye breeding in Belarus / S. Hardzei, E. Urban // Plant Breeding a. Seed Science. – 2003. – Vol. 47, № 1/2. – P. 29–31.

18. Биологические особенности продуктивности различных селекционно-генетических форм озимой ржи / А. М. Каргатова [и др.] // Изв. Сарат. ун-та. Новая сер. Сер.: Химия. Биология. Экология. – 2017. – Т. 17, № 1. – С. 48–52. https://doi.org/10.18500/1816-9775-2017-17-1-48-52

19. Прянишников, А. И. Развитие методов, используемых в селекционном процессе в адаптивном растениеводстве / А. И. Прянишников, Р. Г. Сайфуллин, С. В. Лящева // Аграр. науч. журн. – 2015. – № 10. – С. 20–23.

20. Петровцева, Н. А. Характер наследования признаков устойчивости к полеганию озимой ржи при гибридизации с новым короткостебельным сортом Эврика / Н. А. Петровцева, Е. М. Есимбаева, Т. В. Копыл // Тр. Кубан. гос. аграр. ун-та. – 2019. – № 81. – С. 156–159. https://doi.org/10.21515/1999-1703-81-156-159

21. Geiger, H. Hybrid rye and heterosis / H. Geiger, T. Miedaner // Genetics and exploitation of heterosis in crops / ed.: J. G. Coors, S. Pandey. – Madison, 1999. – P. 439–450. https://doi.org/10.2134/1999.geneticsandexploitation.c41

22. Hardzei, S. Heterosis in rye / S. Hardzei // Symposium on plant breeding for the future, October 21, 2011, Geneva, Switzerland / Intern. Union for the Protection of New Varieties of Plants. – Geneva, 2012. – P. 24–28.

23. Привалов, Ф. И. Основные результаты и перспективы использования биотехнологии в селекции сельскохозяйственных культур / Ф. И. Привалов, Э. П. Урбан, С. И. Гордей // Молекулярная и прикладная генетика : сб. науч. тр. / Ин-т генетики и цитологии НАН Беларуси. – Минск, 2015. – Т. 19. – С. 13–24.

24. Привалов, Ф. И. Генетико-биотехнологические методы в селекции сельскохозяйственных культур / Ф. И. Привалов, С. И. Гордей // Наука и инновации. – 2016. – № 6 (160). – С. 12–17.

25. Пономарева, М. Л. Значение генетических ресурсов озимой ржи и их оценка методами многомерного анализа / М. Л. Пономарева, С. Н. Пономарев, Г. С. Маннапова // Успехи соврем. науки. – 2017. – Т. 1, № 10. – С. 139–146.

26. Пономарева, М. Л. Исходный материал для селекции озимой ржи (Secale cereale L.) / М. Л. Пономарева, С. Н. Пономарев, Г. С. Маннапова // Вестн. КрасГАУ. – 2018. – № 3 (138). – С. 19–24.