CC BY
27
УДК: 634.75:631.526:581.19
БИОХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ЯГОД ГИБРИДНЫХ СЕЯНЦЕВ И ОТБОРНЫХ ФОРМ ЗЕМЛЯНИКИ*
Е.В. ЖБАНОВА, И.В. ЛУКЪЯНЧУК, О.А. БОГДАНОВА
В работе представлены результаты изучения химического состава ягод исходных сортов и форм, гибридного потомства, а также отборных сеянцев земля -ники. Выделены перспективные комбинации скрещивания; отобраны сеянцы с повышенным содержанием в плодах растворимых сухих веществ, аскорбиновой кислоты, антоцианов.
Ключевые слова: земляника, селекция, биохимический состав, биологически активные вещества.
Среди приоритетных направлений в работе с плодовыми и ягодными культурами в настоя щее время большое внимание приобретает селекция на качество и улучшенный химический состав плодов. В связи с этим необходимо вы вление генетических источников высокого содержания пищевых и биологически активных веществ и вовлечение их в селекцию, а также отбор селекционного материала по важнейшим биохимическим по-казател м.
Земляника ананасная (Е. X апапаэ-эа Писк.) — одна из ценнейших я годных культур. Ее плоды — богатейший источник антиоксидантного комплекса, в основном витаминов С и Р. Известное гематогенное (кроветворное) действие земл ники обусловлено наличием витаминов С, В9 и железа.
Все признаки октоплоидной земл -ники ананасной, в т .ч. свя занные с биохимическим составом плодов, имеют полигенный контроль [1, 4, 5]. Поэтому необходимо использовать в гибридизации родительские формы с возможно высоким уровнем выраженности признаков. Помимо межсортовых скрещиваний в селекционной работе с
земля никой важное значение приобретают отдаленные скрещивани .
В задачи исследований входило: дать оценку исходных сортов и форм земл ники по биохимическому составу ягод; выделить наиболее перспективные комбинации скрещивания, а также отдельные сеянцы с высоким содержанием биологически активных веществ (БАВ).
Материалы и методы
Исследовани проводили на сортовом и гибридном фонде земля ники, собранном и созданном в лаборатории частной генетики и селекции ГНУ ВНИИГиСПР имени И.В. Мичурина. Объектами исследований являлись исходные родительские сорта и формы, 238 гибридных сеянцев, 70 отборных форм, 5 элит, полученных на основе внутривидовых и межвидовых скрещиваний.
Анализы содержания биологически активных и пищевых веществ в плодах земл ники проводили по общепринятым методикам [2, 3]. Содержание растворимых сухих веществ (РСВ) определ ли рефрактометрически; сумму сахаров — по методу
* ГНУ Всероссийский НИИ генетики и селекции плодовых растений имени И.В. Мичурина.
Бертрана; титруемую кислотность — титрованием вытяжек 0,1н. МаОН с последующим пересчетом на блочную кислоту; содержание аскорбиновой кислоты (АК) — йодометрическим методом; катехины — по окраске спиртовой вытяжки с ванилиновым реактивом (по Мурри); антоцианы — спектрофотометрическим методом.
Результаты и их обсуждение
Изучение химического состава
ягод сортов Привлекательная, Фестивальная , Е. ттд1тапа ээр. р1аЫ-реЬа1а и отдаленных гибридных форм земля ники, послуживших исходными формами при гибридизации, позволило вы вить источники повышенного содержания витамина С (среднее многолетнее — 75,4-78,3 мг/100 г). Высокое содержание растворимых сухих веществ отмечено у сортов Привлекательная (среднемноголетнее 11,6%), Урожайная ЦГЛ (11,4%), Е. ттд1тапа ээр. р1аЫреЬа1а (13,0%). Наиболее высокий сахаро-кислотный индекс (СКИ) вы влен у сортов Привлекательна , Урожайная ЦГЛ, Марышка. Источниками высокого содержания антоциа-нов вл ютс сорта Привлекательна , Фейерверк, Рубиновый кулон (среднемноголетнее — 98,7-107,3 мг/100 г).
Исходные гибридные формы характеризовались довольно низким содержанием в плодах антоцианов (от 15,4 до 59,4 мг/100 г) и хорошим уровнем содержания аскорбиновой кислоты (58,1-87,4 мг/100 г). Только 2 формы — 520-154 X Кардинал и 516-98 X Барлидаун накапливали витамин С менее 60,0 мг/100 г. У двух гибридов — 520-84 X Кардинал и 520-154 X Кардинал — отмечено низкое содержание сухих веществ (8,2 и 8,3% соответственно). Из комбинации 520-154 X Холидей отобрана элитна форма 783-5, котора в дальнейшем по комплексу хоз йственно ценных признаков была выделена и передана в ГСИ как новый сорт Пам ти Зубова. При скрещива-
нии указанных родительских форм и сортов получено гибридное потомство со значительным размахом изменчивости основных признаков х имическо-го состава плодов.
Содержание растворимых сухих веществ у гибридных сея нцев земля -ники варьировало в зависимости от исходных форм и условий вегетации от 7,4 до 22,5%. Перспективной по накоплению в ягодах растворимых сухих веществ вл етс комбинаци Фейерверк X Рубиновый кулон. Их среднее содержание по семье состав-ля ло 13,4±0,59% с варьированием от
9,0 до 22,5%. У родительских форм накопление сухих веществ было ниже и составило 10,6 и 11,6% соответственно; выход трансгрессивных сея нцев с содержанием растворимых сухих веществ свыше 14,0% составил 36,7%. Повышенным накоплением в годах растворимых сухих веществ также отличались се нцы в комбинаци х 298-19-9-43 X Привлекательная (среднее по семье (X) — 13,0±0,88%, варьирование (lim.) — от 11,1 до 15,3%), Фейерверк X Фестивальна (X —
12,6±0,35%, lim. — от 9,6 до 17,1%). В некоторых семьях накопление сухих веществ отдельными се нцами превосходило родительские формы. Так, количество сеянцев в семьях с содержанием в ягодах растворимых сухих веществ свыше 13,0% составило: (516-167 X Кардинал) X Привлекательная — 14,2%, (516-167 X Кардинал) X Фейерверк — 15,4, 297-28-84 X Фейерверк — 37,5%. В комбинации (516-167 X Кардинал) X Привлекательна максимальна степень трансгрессии (Тс макс.) по содержанию растворимых сухих веществ составила 2,5%, частота трансгрессии — (Тч) — 16,7%.
Селекционные требования предусматривают содержание в новых сортах земля ники до 80-100 мг/100 г аскорбиновой кислоты. Варьирование данного показател у гибридных сея нцев составляло от 41,8 до 110,9 мг/ 100 г. Перспективными по накоплению
аскорбиновой кислоты в годах вл -ютс комбинации: 297-28-84 X Фейерверк (X — 83,7±4,3 мг/100 г; lim. 66,0-
99,9 мг/100 г), 298-19-9-43 X Привлекательная (X — 86,3±2,8 мг/100 г; lim. 80,1-92,4 мг/100 г). Наибольшее количество гибридов с высоким содержанием витамина С в я годах (более
80.0 мг/100 г) выделено в комбинации Фестивальная X Привлекательная, где оба родител имели высокий уровень признака.
Содержание антоцианов — важный показатель, характеризующий не только лечебные достоинства, но и качество свежих ягод и продуктов переработки земля ники. Отмечено варьирование этого признака у гибридных се нцев в широких пределах — от 17,6 до 242,0 мг/100 г. Темной окраской ягод и высоким содержанием антоцианов характеризуются сеянцы, полученные с участием сортов Фейерверк, Рубиновый кулон, Привлекательная. Так, в комбинациях Фейерверк X Львовская рання я, Фейерверк X Марышка, Рубиновый кулон X Марышка, Привлекательная X Кама, Привлекательная X Львовская ранн выделены ценные се нцы с содержанием антоцианов от 72,6 до
242.0 мг/100 г. Основная часть изученных форм накапливала не менее
100.0 мг/100 г данных веществ. В комбинации (516-167 X Кардинал) X Фейерверк максимальная степень трансгрессии (Тс макс.) содержания в я годах антоцианов составляла 3,1%, частота трансгрессии (Тч) — 15,4%, а в семье (516-167 X Кардинал) X Привлекательна Тс макс. составл ла 4,2%, Тч — 14,3%. Выделены сеянцы 3/6-72 и 3/6-15 (Рубиновый кулон X Марышка) с одновременно высоким накоплением витаминов С и Р (аскорбиновой кислоты — 81,4 мг/100 г, антоцианов — 178,2 и аскорбиновой кислоты — 81,4 мг/100 г, антоцианов — 165,0 мг/ 100 г соответственно). Се нцы 3/6-15 (Рубиновый кулон X Марышка) и 3/1-4 (Привлекательна X Кама) нар ду
с высокой С-витаминностью (81,4 и 74,8 мг/100 г) накапливали повышенное количество сухих веществ (13,2 и 15,2% соответственно).
При изучении содержания титруемых кислот в годах гибридных се н-цев земля ники было выя влено, что повышенной кислотностью плодов обладало потомство в семье Фейерверк X Фестивальная. Так, среднее по комбинации (X) содержание в плодах кислот составляло 1,77±0,06%, lim. — от 1,29 до 2,14%. Исходный сорт Фестивальная характеризуется повышенной кислотностью год. В других семь х данные показатели были ниже: 516-167 X Холидей (X — 1,05±0,07%, lim. — 0,861,26%), 516-167 X Фейерверк (X — 1,11±0,06; lim. — 0,96-1,31%).
Из р да комбинаций были отобраны и размножены отдельные перспективные се нцы. Многие из них характеризуются хорошими показателями химического состава год (таблица).
В комбинации Фестивальна X Привлекательная повышенным содержанием аскорбиновой кислоты в годах (78,3-93,9 мг/100 г) отличались отборные сеянцы 914-67, 914-30, 91444, 914-58; высоким накоплением антоцианов в плодах (114,4-130,9 мг/ 100 г) характеризовались сеянцы 91433, 914-30, 914-67. Важно отметить, что отборные сея нцы (914-30, 914-67) в данной комбинации сочетают комплексное высокое содержание витаминов С и Р. Повышенное накопление РСВ и суммы сахаров отмечено у отборных сеянцев 914-33, 914-58. Титруема кислотность исследованных се нцев варьировала от 0,91 до 1,22%, т.е. не была излишне высокой.
Ряд сеянцев, отобранных из комбинации 298-19-9-43 X Рубиновый кулон, характеризуются ценным химическим составом год. Все изученные формы в данной семье имели низкую кислотность плодов, которая составила менее 1,0%. Гибриды 927-69, 92780 накапливали высокое количество сухих веществ (14,1 и 14,6% соот-
Происхождение £ т" О О. Сахара (сумма), % Титр. кислотность, % Сахар / кислота АК, мг/100 г Катехины, мг/100 г Антоцианы, мг/100 г
914-58 Фестивальная х Привлекательная 13,7 10,4 1,22 8,5 93,9 307 71,5
914-97 12,0 9,9 1,05 9,5 76,8 287 50,2
921-24 (516-16 х Кардинал) х Фейерверк 10,3 7,9 0,78 10,2 90,6 192 123,6
924-56 206-88-7 х Фейерверк 10,3 7,9 0,88 9,2 70,6 469 119,9
915-32 298-22-19-21 х Фейерверк 12,3 9,2 0,81 11,3 61,8 337 104,5
922-67 (516-167 х Кардинал) х Привлекательная 12,9 9,3 1,01 9,5 68,9 360 84,7
750-30 Рубиновый кулон х Скотт 10,1 7,2 1,13 6,4 56,1 284 59,9
298-19-9-43 [(Я огівпіаіІБ х Кавалер) х 11,2 8,2 1,12 7,9 63,6 203 36,8
298-22-19-21 клубника Миланская] х Редкоут 11,7 8,0 1,07 7,9 61,4 344 85,2
Урожайная ЦГЛ Зенга Зенгана х Редкоут (контроль) 11,0 7,7 0,86 8,9 72,9 271 43,3
НСРо,5 2,1 1,6 0,26 2,1 19,7 97,4 32,1
ветственно) и сахаров (10,2%). Данные сея нцы характеризовались также высоким уровнем накопления аскорбиновой кислоты (80,5 и 103,0 мг/100 г). Содержание антоцианов у них достигало среднего дл культуры земл -ники уровня — 74,8 и 59,4 мг/100 г соответственно.
Отобранные перспективные сея нцы в комбинации (516-167 X Кардинал) X Привлекательная отличались не-
сколько худшими показателями химического состава (ниже содержание сухих веществ, сахаров, антоцианов). Уровень накопления кислот в ягодах отборных се нцев из данной комбинации изменя лся от 0,80 до 1,23%, что вполне удовлетвор ет селекционным требования м. Повышенное содержание в плодах витаминов С и Р отмечено у отборного сеянца 922-87 (аскорбиновой кислоты — 89,3, антоцианов — 88,0, катехинов — 274 мг/100 г). Однако содержание сухих веществ и суммы сахаров у него весьма низкое.
В комбинации (516-167 X Кардинал) X Фейерверк ряд отборных сея нцев представля ют интерес по био-
химическим показателям ягод. Комплексным высоким содержанием аскорбиновой кислоты и Р-активных веществ характеризовались сеянцы:
921-32 (аскорбиновая кислота — 79,2, антоцианы — 92,4, катехины — 314 мг/ 100 г), 921-24 (аскорбиновая кислота — 90,6, антоцианы — 123,6, катехины — 192 мг/100 г). Одни сея нцы отличались весьма низкой кислотностью ягод (0,70-0,78%), другие — довольно высокой (до 1,50%).
В комбинациях с участием сорта Фейерверк отобраны сея нцы с повышенным накоплением антоцианов: 206-88-7 X Фейерверк (924-56) —
119,9 мг/100 г; 298-22-19-21 X Фейерверк (915-32) — 104,5 мг/100 г, (915-36) — 167,2 мг/100 г; 297-28-84 X Фейерверк (926-119) — 96,8 мг/100 г; Фейерверк X Рубиновый кулон (726-56) —
88,0 мг/100 г. Повышенное содержание антоцианов также отмечено у элиты 613-30 (Рубиновый кулон X Лакомая) — 96,8 мг/100 г.
Отборный сеянец 914-58 превосходит контрольный сорт Урожайная ЦГЛ по накоплению растворимых су-
хих веществ, сахаров, органических кислот, аскорбиновой кислоты. Отборные сеянцы 921-24, 924-56, 915-32,
922-67, элитная форма 29В-22-19-21 заметно превосход т по накоплению антоцианов контрольный сорт Урожайная ЦГЛ.
Выводы
1. Ценными родительскими формами в селекции на улучшенный химический состав являются: Привлекательная, Урожайная ЦГЛ, Фейерверк, Марышка.
2. Выделены наиболее перспективные комбинации скрещивания: по содержанию растворимых сухих веществ — Фейерверк X Рубиновый кулон, Фейерверк X Фестивальная, 298-19-9-43 X Привлекательная; аскорбиновой кислоты — Фестивальная X Привлекательная , (516-167 X Кардинал) X Привлекательна ; антоцианов — Фейерверк X Марышка, Фейерверк X Львовская ранняя, Рубиновый кулон X Марышка, 206-88-7 X Фейерверк.
3. Отобраны сеянцы с улучшенным биохимическим составом плодов: 914-30, 914-67, 915-36, 927-69, 927-80.
Библиографический список
1. Зубов А.А. Теоретические основы селекции земля ники. Мичуринск: ВНИИ-ГиСПР, 2004.
2. Методы биохимического исследования растений. Л., 1987.
3. Программа и методика селекции плодовых, ягодных и орехоплодных культур. Орел, 1995.
4. Scott D.V., Lavrence E.G. Strawberries // Advances in Fruit breeding. Indiana: Purdu Univ. Press West Lafayette, 1975. P. 71-97.
5. Shaw D.V., Bringhurst R.S., Voth V. Genetic Variation for Quality Traits in an Advanced-cycle Breeding Population of Strawberries // J. Amer. Soc. Hort. Sci., 1987. Vol. 112. №4. P. 699-702.
Рецензент — д. с.-х. н. О.О. Белошапкина
SUMMARY
The article provides results of strawberries chemical composition study in original varieties and forms, hybrid progeny and also selected seedlings of strawberry. The promising cross combinations and separate seedlings with higher content of soluble solids in fruit, ascorbic acid and anthocyanins have been chosen.
Key words: strawberry, breeding, biochemical composition, biologically active substances.
Жбанова Екатерина Викторовна — к. с.-х. н., Всероссийский НИИ генетики и селекции плодовых растений имени И.В. Мичурина. Тел. (47545) 5-78-87. Эл. почта: [email protected]
Лукьянчук Ирина Васильевна — к. с.-х. н., Всероссийский НИИ генетики и селекции плодовых растений имени И.В. Мичурина. Тел. (47545) 5-78-87. Эл. почта: [email protected]
Богданова Оксана Александровна — асп., Всероссийский НИИ генетики и селекции плодовых растений имени И.В. Мичурина. Тел. (47545) 5-78-87. Эл. почта: [email protected]
