CC BY
83
М.А. Макаркина Л.А. Грюнер Т.В. Янчук
Характеристика генофонда ВНИИСПК СМОРОДИНЫ КРАСНОЙ ПО СОДЕРЖАНИЮ ПЕКТИНОВЫХ ВЕЩЕСТВ В ЯГОДАХ
Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ - проект № 09-03-99032-р_офи
УДК 634.722:581.19
Представлена значительная (V > 20%) сортовая изменчивость 98 сортообразцов смородины красной по содержанию пектиновых веществ в ягодах. Отмечено, что протопектин составляет 62,2% от общего содержания пектинов. Рассчитана степень трансгрессии по изучаемому признаку. Установленный характер наследования содержания пектинов в ягодах свидетельствует о значительных перспективах создания сортов смородины красной с высокими желирующими способностями ягод.
Ключевые слова: смородина красная, сорта, гибриды, пектиновые вещества, трансгрессия
Makarkina M. A., Gruner L. A., Yanchuk T. V. Characteristic of red currant gene pool ARRIofHB according to the content of pectin substances in berries. The significant (V > 20%) variety variability of 98 variety samples of red currant is shown according to the content of pectin substances in berries. It has been noted, that protopectin takes 62,2% from the total content of pectins, The transgression degree has been counted according to the studied feature. The stated character of inheritance of pectin content in berries is evidence of high prospects of the development of red currant varieties with good abilities of berries to make jelly.
Key words: red currant, varieties, hybrids, pectin substances, transgression
МакаркинаМ.А., д.с.-х.н.; ГрюнерЛ.А., к.с.-х.н.;
Янчук Т.В., н.с. - ГНУ ВНИИ селекции плодовых культур Россельхозакадемии (г. Орёл)
Ягоды красной смородины обладают хорошей студнеобразующей способностью, благодаря высокому содержанию в них пектиновых веществ. Ценность пектинов растений, в том числе и смородины красной, как биологически активных веществ, определяется их способностью образовывать нерастворимые комплексы с поливалентными металлами (железом, кобальтом, цинком, оловом, хромом, стронцием), радионуклидами, другими токсичными элементами и выводить их из организма человека [1, 2, 3, 6].
В растениях пектиновые вещества содержатся в виде растворимого пектина и протопектина. Протопектин, т. е. пектин нерастворимый в воде, в ягодах смородины красной составляет 45-70% от суммы пектиновых веществ [5].
Цель настоящих исследований - проанализировать полученные ранее данные (1985...2007 гг.) по содержанию пектиновых веществ в ягодах смородины красной генофонда Всероссийского НИИ селекции плодовых культур (ВНИИСПК) для использования в селекции выделившихся сортообразцов на улучшенный биохимический состав плодов.
Объектами исследований явились 98 сортооб-разцов смородины красной, в том числе 46 сортов и 52 элитных и отборных сеянца.
Условия проведения и методика исследований
Работа выполнялась в лаборатории биохимической и технологической оценки сортов ВНИИСПК. Для определения пектиновых веществ в спиртонерастворимом остатке образцов использовали кабозоль-ный метод, основанный на получении специфического фиолетового окрашивания уроновых кислот с карбо-золом в серной кислоте [4, 7].
Результаты исследований
Сортовая изменчивость по содержанию пектиновых веществ в ягодах по всем 98-ми сортообразцам была выше средней (V = 26,8%). Высокий коэффициент вариации (У,%) отмечен в группе сортов - 33,6%. По элитным и отборным формам сортовая изменчивость была значительно ниже (V = 16,5%). Среднее содержание пектиновых веществ составило 8,2 +
0,22% на сухую массу, в том числе 3,1% растворимого пектина, 5,1% - протопектина или 62,2% от суммы. Максимальное содержание пектиновых веществ отмечено по группе сортов у Ровады (12,3%), по группе элитных и отборных сеянцев - у ЭЛС 47-3-94 (12,5%), минимальное - у Лакстон Перфекшн (2,6%). По содержанию суммы пектиновых веществ все сорта были разбиты на четыре группы (таблица 1).
Таблица 1 - Группы сортов смородины красной с различным содержанием пектиновых веществ в ягодах, (среднемноголетние данные)_________________________________________________________________________
Сорта с содержанием суммы пектиновых веществ,% на сухую массу
О, іл" о О к 9,1.12,3
Лакстон Перфекшн (2,6), Миннесота, Голландская белая, Розе Чайр, Красный крест, Уайт Грейп, Уайлдер, Перфекшн, Маарсес Проми-нент, Виктория, Каскад, Ред Лейк Белка*, Роте Шпетлезе, Ранняя сладкая Чулковская, Асора*, Виксне, Щедрая, Нива*, Дана*, Татьянина, Устина*, Газель*, Вика*, Варшевича, Дар Орла*, Йонкер ван Тетс, Осиповская*, Ролан, Ненагладная, Орловская звезда*, Эрстлинг аус Фирлянден, Лозан, Мармеладница*, Альфа, Баяна*, Натали Валентиновка*, Голландская красная, Подарок лета*, Огонек*, Орловчанка*, Роза*, Ровада (12,3),
Примечание: * - сорта селекции ВНИИСПК, селекционеры - Л. В. Баянова, О. Д. Голяева
Лучшими по накоплению пектиновых веществ (более 9,0% на сухую массу) являются интродуциро-ванные сорта Ровада (12,3%) и Голландская красная (9,2%), из сортов селекции ВНИИСПК - Роза (11,3%), Огонек (11,1), Орловчанка (11,1), Подарок лета (9,8), Валентиновка (9,4%), а также элитные и отборные сеянцы селекции ВНИИСПК, содержащие от 9,1% (ЭЛС 44-5-79) до 12,5% (ЭЛС 47-3-94) пектинов в ягодах (таблица 2) - всего 25 сеянцев или 48,1% от всех изученных. Необходимо отметить, что родителями вышеперечисленных сеянцев являются в основном сорта Йонкер ван Тетс, Роте Шпетлезе и Чулковская.
Низкое содержание пектиновых веществ в ягодах (менее 5,0%) отмечено у сортов Лакстон Пер-фекшн (2,6), Маарсес Проминент (2,9), Голландская белая (3,4), Красный крест (3,5), Розе Чайр (3,4), Уайт Грейп (3,6), Уайлдер (3,7), Перфекшн (3,8), Виктория
(4,5), Каскад (4,8), Ред Лейк (4,9). Относительно низкое (менее 7,0%) - у сортов Белка (5,8), Роте Шпетле-зе (5,8), Ранняя сладкая (6,9), у элитного сеянца 41-295 (6,5%) и отборной формы 115-43-35 (6,7).
Для 41-го сеянца были рассчитаны значения степени трансгрессии по содержанию пектинов в ягодах (таблица 2), у 7-ми из них отмечено промежуточное проявление признака, остальные 34 имели положительные значения. Наличие положительных трансгрессий свидетельствует о больших селекционных возможностях получения сеянцев с высокими значениями пектинов от родителей, имеющих средние показатели.
Содержание пектиновых веществ в ягодах красной смородины сильно изменяется в зависимости от погодных условий вегетационного периода. Коэффициенты вариации изученных сортообразцов находились в пределах 4,5...56,8%, при среднем значении 24,5%. Незначительное изменение содержания пектиновых веществ в ягодах по годам (V < 10,0%) характерно для сортов Г олландская белая (V = 7,7%), Маарсес Проминент (8,1), Варшевича (9,7), элитных и отборных форм - ЭЛС 143-23-25 (4,5), ЭЛС 143-23-21 (4,7), 54-3-62 (5,0), 164-22-88 (6,3), 80-4-11 (7,3), ЭЛС 164-22-41 (8,3), ЭЛС 129-21-61 (V = 9,6%). Средние
значения коэффициента вариации (10,0% < V < 20,0%) отмечены у сортов Роза (10,6%), Натали (10,9), Устина (11,0), Ролан (16,0), Чулковская (17,1), Орловчанка (17,9), Красная Виксне (18,0), Уайт Грейп (18,5%), Эрстлинг аус Фирлянден (18,7), Щедрая (19,0), у элитных и отборных сеянцев - ЭЛС 111-19-81 (11,2), ЭЛС 129-21-54 (11,8), ЭЛС 77-1-47 (13,1), 77-1-56
(13,5), 166-23-43 (14,5), ЭЛС 79-1-63 (14,6), ЭЛС 41-2101 (15,3), ЭЛС 110-42-158 (15,4), ЭЛС 79-1-87 (15,5), 518-12-73 (16,8), ЭЛС 44-5-79 (17,1), 79-189 (17,8), ЭЛС 68-3-134 (18,8). Остальные сорта, элиты и отборные формы в значительной степени реагировали на изменение погодных условий.
Наиболее ценными для селекции на повышенное содержание пектиновых веществ в ягодах являются элитные сеянцы 143-23-21, 129-21-61, 164-22-41 и отборные сеянцы 54-3-62, 164-22-88. Они, наряду с высокими значениями содержания пектиновых веществ в ягодах (более 10,0%), обладают высокой гомеостатичностью этого признака.
Учитывая, что погодные условия вегетационного периода оказывают сильное влияние на накопление пектинов в ягодах смородины красной, к формам, представляющим интерес в селекции по данному признаку, можно отнести также сорта Орловчанка - среднее содержание 11,1%, размах варьирования по годам 8,5.13,3%, коэффициент вариации 17,9%; Ровада -среднее содержание 12,3%, размах варьирования 8,4.14,5%, коэффициент вариации 22,5%; Роза -среднее содержание 11,3%, размах варьирования по годам 10,5.12,7%, коэффициент вариации 10,6%. Среди элитных и отборных форм таковыми являются: ЭЛС 47-3-94 - среднее содержание 12,5%, размах варьирования по годам 8,5.16,2%, коэффициент вариации 25,2%; ЭЛС 129-21-54 - среднее содержание 11,9%, размах варьирования по годам 10,9.13,5%, коэффициент вариации 11,8%; 164-22-36 - среднее содержание 11,0%, размах варьирования по годам 6,7.12,8%, коэффициент вариации 26,3%; 168-18-73 - среднее содержание 11,4%, размах варьирования по годам 9,8.15,7%, коэффициент вариации 25,0%.
со
№ сеянца Происхождение Число лет изучения Растворимый пектин Протопектин Сумма пектиновых веществ Степень трансгрессии, Тг, % Коэффициент вариации, У,%
сеянца, х + т его родителей
? в
41-2-78 Чулковская х Маарсес Проминент 3 3,9 6,0 9,9±1,37 7,2 4,0 +37,5 21,1
41-2-79 Чулковская х Маарсес Проминент 3 4,1 6,1 10,2±1,89 7,2 4,0 +41,7 32,1
41-2-95 ЭЛС Чулковская х Маарсес Проминент 3 2,5 4,0 6,5±1,36 7,2 4,0 П 36,4
41-2-101 ЭЛС Чулковская х Маарсес Проминент 3 3,2 5,0 8,2±0,72 7,2 4,0 +13,9 15,3
43-2-140 ЭЛС Чулковская х Каскад 5 3,3 5,1 8,4±1,31 7,2 4,8 +16,7 35,1
44-5-2 Чулковская х Миннесота 3 2,4 5,0 7,4±1,06 7,2 2,9 +2,8 24,8
44-5-24 Чулковская х Миннесота 2 2,2 5,2 7,4 7,2 2,9 +2,8 -
44-5-30 ЭЛС Чулковская х Миннесота 3 3,3 4,3 7,6±1,71 7,2 2,9 +5,6 39,0
44-5-78 Чулковская х Миннесота 2 2,5 5,3 7,8 7,2 2,9 +8,3 -
44-5-79 ЭЛС Чулковская х Миннесота 5 3,6 5,5 9,1±0,70 7,2 2,9 +26,3 17,1
47-3-94 ЭЛС Розе Чайр х Чулковская 4 4,0 8,5 12,5±1,57 3,4 7,2 +73,6 25,2
54-3-62 Ред Лейк х Рондом 4 4,0 6,3 10,3±0,26 4,9 - - 5,0
55-3-102 ЭЛС Миннесота х Рондом 3 3,2 5,6 8,8±1,13 2,9 - - 22,2
68-3-134 ЭЛС Рондом х Ред Лейк 4 4,0 6,2 10,2±0,96 - 2,9 - 18,8
77-1-47 ЭЛС Роте Шпетлезе х Ионкер Ван Тете 4 4,0 4,5 8,5±0,56 5,8 8,2 +3,7 13,1
77-1-56 Роте Шпетлезе х Ионкер Ван Тете 4 3,2 5,9 9,1±0,61 5,8 8,2 +11,0 13,5
78-2-100 ЭЛС Роте Шпетлезе х Маарсес Проминент 3 2,1 5,3 7,4±1,30 5,8 4,0 +2,8 30,4
79-1-63 ЭЛС Роте Шпетлезе х Миннесота 3 3,9 6,1 10,0±0,84 5,8 2,9 +72,4 14,6
79-1-87 ЭЛС Роте Шпетлезе х Миннесота 4 3,7 6,6 10,3±0,79 5,8 2,9 +77,6 15,5
79-1-89 Роте Шпетлезе х Миннесота 5 3,2 6,0 9,2±0,74 5,8 2,9 +58,6 17,8
80-4-11 Роте Шпетлезе х Ред Лейк 3 3,6 4,9 8,5±0,36 5,8 4,9 +46,6 7,3
82-4-96 Роте Шпетлезе х Чулковская 4 4,8 5,7 10,5±1,13 5,8 7,2 +45,8 21,6
82-4-106 ЭЛС Роте Шпетлезе х Чулковская 3 3,6 5,5 9,1±2,56 5,8 7,2 +26,4 48,7
88-5-89 ЭЛС Роте Шпетлезе х Щедрая 4 4,9 5,5 10,4±2,13 5,8 7,4 +40,5 41,1
105-11-27 ЭЛС Роте Шпетлезе - свободное опыление 3 2,3 6,3 8,6±1,87 5,8 - - 37,7
110-42-158 ЭЛС Каскад - свободное опыление 4 3,5 5,5 9,0±0,70 2,7 - - 15,4
111-19-81 ЭЛС Ионкер Ван Тете - свободное опыление 4 3,4 5,0 8,4±0,47 8,2 - - 11,2
115-43-35 Чулковская - свободное опыление 2 3,3 3,4 6,7 7,2 - - -
129-21-49 ЭЛС Йонкер Ван Тете х Голландская красная 3 4,5 6,0 10,5±3,06 8,2 9,2 +14,1 50,5
|-0
0 СП ° ь. ° Ъ
П5 2 > ^ и1
8 ^ ё и
№ К § К
1 К н о н а
я
■0-
8
и
8
О
§
3
и
8
И
8
О
X
8
г
и
■А
а
а
а
о
о
%
продолжение таблицы 2
№ сеянца Происхождение Число лет изучения Растворимый пектин Протопектин Сумма пектиновых веществ Степень трансгрессии, Тг, % Коэффициент вариации, V, %
сеянца, X ± 111 его родителей
$ в
129-21-61 ЭЛС Ионкер ван Тете х Голландская красная 3 5,1 7,2 12,3±0,68 8,2 9,2 +33,7 9,6
143-23-21 ЭЛС Чулковская х Ионкер ван Тете 3 4,3 6,9 11,2±0,31 7,2 8,2 +36,6 4,7
143-23-25 ЭЛС Чулковская х Йонкер ван Тете 3 3,5 5,7 9,2 ±0,24 7,2 8,2 +12,2 4,5
143-24-55 ЭЛС Чулковская х Ионкер ван Тете 4 2,7 4,7 7,4±0,79 7,2 8,2 П 21,6
150-21-13 ЭЛС Голландская красная х Миннесота 3 2,9 5,4 8,3±1,85 9,2 2,9 П 38,6
162-17-76 ЭЛС Роте Шпетлезе х Голландская белая 3 3,2 5,3 8,5±1,11 5,8 3,4 +46,6 26,3
164-16-1 ЭЛС Роте Шпетлезе х Ионкер ван Тете 3 3,8 6,3 10,1±2,12 5,8 8,2 +23,3 36,3
164-18-2 ЭЛС Роте Шпетлезе х Йонкер ван Тете 3 3,0 5,0 8,0±1,77 5,8 8,2 П 38,3
164-22-25 ЭЛС Роте Шпетлезе х Йонкер ван Тете 5 3,9 6,4 10,3±0,96 5,8 8,2 +25,6 20,7
164-22-36 Роте Шпетлезе х Ионкер ван Тете 4 3,3 7,7 11,0±1,44 5,8 8,2 +34,1 26,3
164-22-41 ЭЛС Роте Шпетлезе х Ионкер ван Тете 4 4,0 6,3 10,3±0,43 5,8 8,2 +25,6 8,3
164-22-88 Роте Шпетлезе х Йонкер ван Тете 3 6,0 5,7 11,7±0,43 5,8 8,2 +42,7 6,3
164-22-97 ЭЛС Роте Шпетлезе х Ионкер ван Тете 3 3,0 5,0 8,0±2,07 5,8 8,2 П 44,7
166-23-43 Роте Шпетлезе х Чулковская 4 3,9 6,7 10,6±0,77 5,8 7,2 +47,2 14,5
168-18-73 Роте Шпетлезе х Ред Лейк 4 5,1 6,3 11,4±1,43 5,8 4,9 +96,6 25,0
176-39-40 Чулковская - свободное опыление 4 3,0 4,3 7,3±1,30 7,2 - - 35,7
518-12-73 Осиповская - св. опыление 3 2,7 4,3 7,0±0,67 8,3 - - 16,8
618-32-16 Ред Лейк х Роте Шпетлезе 3 3,0 5,5 8,5±1,29 4,9 5,8 +46,6 26,3
816-84-33 79-1-63 (Роте Шпетлезе х Миннесота) х 166-23-44 (Роте Шпетлезе х Чулковская) 3 2,7 4,6 7,3±1,07 10,0 - - 25,5
1003-16-146 Валентиновка х Виксне 2 4,7 4,5 9,2 9,4 7,4 П -
1123-25-137 77-1-47 (Роте Шпетлезе х Иоркер ван Тете) х Виксне 2 2,9 4,6 7,5 8,5 7,4 П -
1708-30-157 Баяна - самоопыление 2 3,5 4,8 8,3 8,8 - - -
Среднее по элшпным и отборным сеянцам 3,6 5,6 9,2±0,21 23,3
Минимальное 2,1 3,4 6,5 4,5
Максимальное 6,0 8,5 12,5 50,5
Коэффициент вариации в зависимости от сорта. Г, % 16,5
|-0 О''
0 СП ° ь. ° Ъ
П5 2 > ^ и1
ё 2
8 ^
ё и
№ К § К
1 К н о н а
я
■0-
а
и
а
о
§
3
и
а
и
а
о
X
а
г
а
и
■А
Д
Е
Яс
СО
00
О
о
Выводы
Таким образом, в результате изучения генофонда ВНИИСПК смородины красной была выявлена высокая сортовая изменчивость по содержанию в ягодах пектиновых веществ. Выделены сорта, элитные и отборные сеянцы с высоким содержанием пектиновых веществ в ягодах, из них наибольшую ценность представляют сортообразцы, накапливающие большое количество пектинов и обладающие стабильностью признака по годам. Полученные значения степени трансгрессии свидетельствуют о перспективах в селекции красной смородины на повышенное содержание пектинов в ягодах.
Литература
1. Вигоров, Л. И. Биоактивные вещества плодово-ягодных растений и основные задачи их исследования / Л. И. Вигоров // Тр. Второго Всесоюз. семинара по биологически активным веществам плодов и ягод. - Свердловск, 1964. - С. 8-19.
2. Гудковский, В. А. Природные антиоксиданты фруктов и овощей / В. А. Гудковский // Пути повышения устойчивости садоводства. - Мичуринск, 1998 -С. 30-35.
3. Кадникова, И. А. Обоснование технологии получения пектина низкой степени этерификации из морской травы Phyllospadixiwatensis (Макшо) / И. А. Кадникова, О. А. Кушева // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2004. - №8. - С. 29-32.
4. Методы биохимического анализа исследований растений / [А. И. Ермаков и др.]; под ред. А. И. Ермакова. - 3-е изд., переработанное и доп. - Л.: Аг-ропромиздат, Ленинградское отд., 1987. - 430 с.
5. Сапожникова, Е. В. Пектиновые вещества плодов / Е. В. Сапожникова. - М.: Наука, 1965. - 182 с.
6. Сапожникова, Е. В. Химические особенности пектиновых веществ и связанные с ними детоксиче-ские свойства / Е. В. Сапожникова, В. П. Тищенко // Тр. III Всесоюзного семинара по биологически активным (лечебным) веществам плодов и ягод. - Свердловск, 1968. - С. 359-362.
7. Программа и методика сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур / под ред. Е.Н. Седова и Т.П. Огольцовой. - Орел, 1999. - 608 с.
