51УДК 634.7:631.527 https://www.doi.org/10.24411/2500-0454-2020-11224
ИТОГИ И ПЕРСПЕКТИВЫ СЕЛЕКЦИИ КРЫЖОВНИКА В ФГБНУ ВНИИСПК
Курашев О.В., к.с.-х.н. Титова Ю.Г., м.н.с.
ФГБНУ ВНИИ селекции плодовых культур, 302530, Россия, Орловская область, Орловский район, д. Жилина, ВНИИСПК, kurashev@vniispk.ru
Аннотация
В ФГБНУ ВНИИСПК за продолжительный период (1992-2020 гг.) проведена большая работа по селекции крыжовника. Был создан обширный генофонд, состоящий их гибридных семей, полученных от целенаправленных скрещиваний по ряду актуальных и перспективных направлений: высокой адаптивности к неблагоприятным абиотическим и биотическим факторам среды, большой массе ягод с высоким вкусовым качествам и технологическим свойствам, высокой урожайности, оптимальным габитусом куста, соответствующего условиям машинной уборки урожая. Привлечение в селекцию вида Grossularia robusta позволило получить новые гибридные формы крыжовника, наиболее отвечающие требованиям, предъявляемым к промышленным условиям возделывания культуры. Итогом селекционной деятельности явилось выделение из генетического пула крыжовника селекции ВНИИСПК 147 отборных форм, 27 комплексных генисточников и 6 доноров, 22 элитных сеянцев, были переданы на госсортоиспытание 6 сортов. Приводится их краткая характеристика.
Ключевые слова: крыжовник, гибридные семьи, отдаленные скрещивания, доноры, генисточники, сорта
RESULTS AND PROSPECTS OF GOOSEBERRY BREEDING AT VNIISPK
Kurashev O.V., candidate of agricultural sciences Titova Yu.G., junior researcher
Russian Research Institute of Fruit Crop Breeding, 302530, Russia, Orel region, Orel district, Zhilina, VNIISPK, kurashev@vniispk.ru
Abstract
At the Russian Research Institute of Fruit Crop Breeding (VNIISPK) for a long period (1992 -2020), a lot of work was done on gooseberry breeding. An extensive gene pool was created, consisting of hybrid families obtained from targeted crosses in a number of relevant and promising areas: high adaptability to adverse abiotic and biotic environmental factors, a large mass of berries with high taste and technological properties, high yield, optimal bush habit that meets the conditions of mechanized harvesting. The involvement of Grossularia robusta in breeding allowed to obtain new hybrid forms of gooseberries that best meet the requirements for industrial conditions of crop cultivation. The result of the breeding was the selection of 147 selected forms from the genetic pool of gooseberries of VNIISPK breeding, 27 complex genetic sources, 6 donors, and 22 elite seedlings; 6 gooseberry cultivars were transferred to the State cultivar testing. Their brief description is given.
Key words: gooseberry, hybrid families, remote crosses, donors, genetic sources, cultivars
Введение
Крыжовник - ценная ягодная культура. Ее ценят за скороплодность, высокую ежегодную урожайность (самая урожайная из ягодных культур), раннее созревание, пищевую ценность, всестороннее использование. Хорошо известны лечебно-диетические качества ягод крыжовника. Ведь не зря по меткому выражению крыжовник окрестили "северным виноградом" (тому подтверждением может быть тот факт, что, например, вино из крыжовника считается лучшим после виноградного). А способность свежих ягод крыжовника и продуктов его переработки выводить из организма человека радионуклиды, делает его прекрасным антирадиантом в зонах, подверженных радиоактивному загрязнению.
Однако, несмотря на большую популярность и востребованность крыжовника в частном (любительском) садоводстве, тем не менее, в промышленных условиях эта культура в настоящее время практически не выращивается. Такая ситуация складывается как для промышленных плантаций для получения непосредственно урожая, так и маточных насаждений (питомников) для получения посадочного материала. Одна из основных причин
отсутствия крыжовника среди коммерческих культур - относительная трудоемкость возделывания (борьба с сорняками, сложности со сбором урожая и др.). Так же немаловажным фактором является отсутствие достаточного набора сортов, сочетающих в себе ряд необходимых хозяйственно-биологических качеств - слабую шиповатость, крупноплодность, устойчивость к американской мучнистой росе (АМР) и пятнистостям листьев, большую массу ягоды и высокую урожайность и др. Низкий коэффициент размножения зелеными и одревесневшими черенками обуславливает трудоемкость размножения культуры и, как следствие, дефицит посадочного материала в масштабах, удовлетворявших промышленного производителя (Сергеева, 1989). Немаловажное значение также имеет тот факт, что перерабатывающие комплексы охотнее производят различные продукты из чёрной смородины и земляники и практически игнорируют производство продуктов переработки из крыжовника. Поэтому в селекции крыжовника продолжают оставаться актуальными задачи выведения и внедрения в практику сортов с комплексом хозяйственно-полезных и биологических качеств, перечисленных выше, чтобы крыжовник вновь занял достойное место в числе ягодных культур, производство которого заинтересовало бы промышленного производителя.
Материалы и методика
Полевые исследования проводились на гибридном фонде крыжовника, полученном от межсортовых скрещиваний европейских сортов из коллекции института. Также изучались гибридные сеянцы из гибридных семей, полученных от отдалённых скрещиваний с участием в качестве отцовского родителя вида Grossularia robusta и материнских родителей - полученные ранее гибридные отборные формы от Grossularia reclinata селекции ВНИИСПК. Гибридные сеянцы растут на опытном участке первичного сортоизучения. Агротехнические мероприятия (прополки, обработка междурядий и др.) общепринятые. Гибридизация, основные учеты, наблюдения и отборы осуществлялись по общепринятой методике селекции и сортоизучения ягодных культур (Программа и методика селекции плодовых, ягодных и орехоплодных культур, 1995, 1999). Степень шиповатости определяли по балльной шкале, предложенной Сорокопудовым В.Н. и Соловьевой А.Е. (Сорокопудов, 2004).
Результаты и их обсуждение
В нашем учреждении (в то время - Орловская плодово-ягодная опытная станция) впервые работа по сортоизучению крыжовника была начата в 1959 году. С этой целью в 1956-1957 гг. на станции был заложен участок первичного сортоизучения на площади 0,5 га, где исследовались 29 сортообразцов. Работу по сортоизучению с 1959 по 1962 год проводил В.П. Семакин, а с 1963 по 1965 год - А.Ф. Тамарова (Семакин, Тамарова, 1966). Первые селекционные исследования по крыжовнику были начаты в 1963 году. На 1 января 1966 года гибридный фонд по этой культуре (в том числе от искусственной гибридизации) составлял 146 шт. сеянцев (Осипов, Седов, 1966). Однако в последующем селекция по крыжовнику не велась. Вновь планомерная селекционная программа по крыжовнику в ФГБНУ ВНИИСПК была начата в 1992 году и ведется до настоящего времени кандидатом с.-х. наук О.В. Курашевым.
В настоящее время основными направлениями селекции крыжовника в институте являются: устойчивость к наиболее вредоносным заболеваниям, таким как американская мучнистая роса, листовые пятнистости (антракноз, септориоз); крупноплодность; высокие вкусовые качества; улучшенный биохимический состав ягод; урожайность; слабая шиповатость/бесшипность; габитус куста, позволяющий проводить механизированную уборку урожая.
Общий объем гибридного фонда на гибридном участке первичного изучения в настоящее время (данные на июнь 2020 года) составляет 3,1 тыс. шт. сеянцев. В период с 1992 по 2020 годы проведена гибридизация в объеме 76762 шт. цветков (459 гибридных семей). Было получено и посеяно в школку 381410 шт. семян, из которых: 183523 шт. гибридных семян, 147409 шт. семян от свободного опыления и 50538 шт. от самоопыления. За годы исследований из генетической коллекции выделено 147 отборных форм, 27 комплексных генисточников и 5 доноров ценных хозяйственно-полезных признаков. Передано на Госсортоиспытание 6 сортов крыжовника: в 2008 году сорта - Солнечный зайчик, Некрасовский, Юпитер, Земляничный; в 2013 году сорт Морячок и в 2014 году сорт Дискавери.
Первые скрещивания крыжовника были проведены в 1992 году. На первом этапе ставилась цель создать исходный гибридный фонд. В качестве материнских родителей выступали сорта Северный капитан, Африканец, Смена, Орленок, Родник, Лада, Черносливовый, Колобок, Финский, Русский. В качестве отцовских были взяты сорта Слабошиповатый 3, Черномор, Лада, Родник, Смена, Африканец, Орленок, Северный капитан, Колобок, Шалун, Сириус, Казачок, Юбиляр, Сувенир, Гроссуляр, Сувенир.
Высокой селекционной ценностью по выходу отборных сеянцев характеризовались семьи Колобок х Казачок (70,0 %), Орленок х Сириус (31,3 %) и Африканец х Гроссуляр (72,7 % отборных форм). Меньше отборных сеянцев выделено из семей Африканец х Лада (15,6 %), Северный капитан х Русский (14,2 %) и Северный капитан х Лада (20,8 %). Низкой селекционной ценностью отличились семьи Африканец х Колобок (9,8 %), Африканец х Сувенир (5,0 %) и Черносливовый х Орленок (10,0 %). Наибольшее количество элитных сеянцев было получено из семей Африканец х Гроссуляр (12 %) и Орленок х Сириус (13 %). Низким выходом элитных сеянцев характеризовались семьи Северный капитан х Лада (4 %), Африканец х Колобок (2 %) и Колобок х Казачок (6 %).
Анализ наследования признаков у гибридных сеянцев позволил выявить общую тенденцию передачи и наследования признаков от родительских форм к их потомству. Например, в комбинациях скрещивания
материнского сорта Африканец х Гроссуляр в потомстве преобладали сеянцы, совмещающие слабую шиповатость (матроклинный эффект материнского родителя) с крупноплодностью отцовской родителя. Это тем более имело большую селекционную ценность, так как была значительно преодолена у большинства гибридных сеянцев из данной семьи классическая прямая корреляция «шиповатость-масса ягод». Причем большинство сеянцев данной комбинации характеризовались хорошим вкусом плодов (вероятно, эффект матроклинного наследования данного признака), в то время как отцовский сорт Гроссуляр имеет плоды удовлетворительного вкуса. В комбинации Колобок х Казачок наблюдалась передача гибридному потомству крупноплодности от материнского сорта Колобок и шиповатости от отцовского сорта Казачок.
Анализ на шиповатость среди полученного потомства позволил выявить следующее. Слабошиповатое потомство (1 балл) преобладало в семьях Африканец х Родник (возможно проявлялся матроклинный эффект слабошиповатого материнского родителя), Африканец х Гроссуляр, Орленок х Сириус и Черносливовый х Орленок (что может свидетельствовать о наличии трансгрессивного эффекта).
Сеянцы с шиповатостью побегов до 2 баллов превалировали в семьях Черносливовый х Орленок, Африканец х Лада, Африканец х Родник и Орленок х Сириус. Наибольший процент сильношиповатых сеянцев (до 3-4 баллов) наблюдался в семьях Финский х Сувенир, Северный капитан х Русский, Финский х Северный капитан и Русский х Слабошиповатый 3 (отрицательная трансгрессия).
Анализ шиповатости в гибридных семьях позволяет сделать вывод, что наибольший процент практически бесшипного и слабошиповатого потомства отмечается в семьях, где в качестве родительских форм используются бесшипные и слабошиповатые сорта. Селекционная ценность таких семей заключается в высокой способности передачи признака слабой шиповатости потомству, что делает реальной и выполнимой задачу выведения бесшипных и слабошиповатых сортов. Можно предположить, что признак шиповатости это вероятнее всего не альтернатирующий признак (детерминируемый олигогенами), так как абсолютно бесшипных форм в наших исследованиях практически не наблюдалось. А вот качественно-количественная выраженность (фенотипическая экспрессивность) данного признака варьирует в больших пределах. Также можно допустить, что признак шиповатости детерминируется не главными аллелями, а имеет характер множественного аллелизма и/или подвержен влиянию эпистатических генов (генов-модификаторов), что и выражается в различной фенотипической выраженности данного признака. Так же в нашей селекционной практике отмечены случаи онтогенетической реверсии признака шиповатости (изменение коэффициента шиповатости на отдельных побегах в пределах одного растения). Это может свидетельствовать о наличии альтернатирующей доминантности признака шиповатости у крыжовника (Сергеева, 1975).
В институте, начиная с 2001 года, ведется планомерная и широкомасштабная селекционная работа по получению форм и сортов, устойчивых к АМР и листовым пятнистостям, высокоурожайных, с оптимальным габитусом куста, наиболее соответствующих для высокоинтенсивных технологий возделывания и, в частности, машинной уборки урожая. Это перспективное и приоритетное направление селекции крыжовника в нашем институте очень актуально, ибо преследует в конечном итоге получение таких сортов крыжовника, которые были бы заведомо конкурентоспособные и высокорентабельные в условиях современной конъюнктуры рынка.
Для этого проводились отдаленные скрещивания, где в качестве одного из родителей был привлечен вид Grossularia robusta. Данный вид в наших исследованиях на протяжении длительного периода наблюдений (1995...2020 гг.) в полевых условиях не проявлял признаков поражения АМР как плодов, так и вегетативных органов. Также указанный вид за все годы наблюдений не поражался листовыми пятнистостями, а полученное с его участием потомство хорошо наследовало сжатый, компактный габитус куста, не разваливающийся под большой нагрузкой урожая.
Анализ поражаемости листовыми пятнистостями гибридных сеянцев F1, где в качестве отцовской родительской формы использовался вид Grossularia robusta, показал, что за все годы исследований (2007.2020 гг.) во всех семьях у превалирующего числа отдаленных гибридов наблюдалось либо незначительное (максимум поражения 22,5 балла) поражение листовыми пятнистостями, либо его полное отсутствие. Также отмечено полное отсутствие поражения по всем семьям американской мучнистой росой, причем, как плодов, так и вегетативных органов. При этом у подавляющего большинства гибридных сеянцев масса ягод (у некоторых форм средняя масса ягоды превышала 3,0 г) была значительно больше, чем у родительской формы Grossularia robusta (0,7 г) (Курашев, 2018). Полученные в 2013 году отдаленные гибридные семьи с участием Grossularia robusta F2, также показали высокую устойчивость к листовым пятнистостям (с максимальным поражением до 2-2,5 баллов) и абсолютной устойчивостью к АМР (ягоды и вегетативные части 0 баллов). При этом, выделенные из этих семей отборные формы F2 характеризовались к тому же большой массой ягод (максимальная масса ягод у некоторых отборных сеянцев превышала 4 г!) и хорошими вкусовыми качествами.
За многолетний период (1992-2020 гг.) селекционной работы во ВНИИСПК также создана большая генколлекция гибридных форм, насчитывающая 147 отборных и 28 элитных сеянцев. Также важным достижением по селекции крыжовника в институте было выделение 6 доноров и 27 комплексных генисточников ценных хозяйственно-ценных признаков (таблица 1).
Таблица 1 - Комплексные генисточники и доноры ценных хозяйственно-биологических признаков крыжовника селекции ФГБНУ ВНИИСПК_
Доноры
Сортообразец Детерминируемые признаки признаки
Солнечный зайчик Бесшипность
ЭЛС 17-8-8 Бесшипность и высокое содержание витамина С
Grossularia robusta Устойчивость к АМР и листовым пятнистостям
Дискавери Крупноплодность
2-267-1 Устойчивость к мучнистой росе и листовым пятнистостям
2-258-10 Крупноплодность и высокая устойчивость к мучнистой росе и листовым пятнистостям
Источники
ЭЛС 25-22-2 ЭЛС 13-15-6 Дискавери Крупноплодность
ЭЛС 25-22-45 (?) ЭЛС 24-15-13 Пряморослый (ортотропный) габитус
ЭЛС 27-25-11 132-х37-39 132-х37-54 9-283св-1 Слабая шиповатость
2-258-11 2-258-25 2-257-10 Высокая устойчивость к АМР и устойчивость к листовым пятнистостям
2-257-1 2-263-3 Высокая устойчивость к АМР + устойчивость к листовым пятнистостям + крупноплодность
9-283св-2 Бесшипность + крупноплодность + устойчивость к АМР + хороший вкус
10-8св-13 Бесшипность + компактность + крупноплодность + устойчивость к АМР
10-8св-15 Бесшипность + компактность + крупноплодность + устойчивость к АМР + хороший вкус
10-258-2-1 Бесшипность + компактность + урожайность +устойчивость к АМР и листовым пятнистостям
ЭЛС 27-25-6 Крупноплодности
ЭЛС 152-х30-17 Источник бесшипности и технологичности ягод
ЭЛС 132-х41-8 Источник крупноплодности, урожайности и устойчивости к американской мучнистой росе
Некрасовский Высоких вкусовых качеств
9-283св-1 Ортотропного габитуса + бесшипности + урожайности устойчивости к АМР и листовым пятнистостям
9-283св-2(1) Ортотропный габитус + слабая шиповатость + урожайность + хороший вкус + устойчивость к АМР и листовым пятнистостям
9-283св-2(3) Ортотропный габитус + бесшипность + крупноплодность + хороший вкус + устойчивость к АМР и листовым пятнистостям
9-258-2 Ортотропный габитус + крупноплодность + слабая шиповатость + урожайность + устойчивость к АМР и листовым пятнистостям
10-8св-21(1) Крупноплодность + урожайность + устойчивость к АМР и листовым пятнистостям
Итогом всякой селекционной деятельности любого селекционного учреждения и главным итого работы любого селекционера является получение сортов. В ФГБНУ ВНИИСПК были переданы на Госсортоиспытание 6 сортов крыжовника: в 2008 году сорта - Солнечный зайчик, Некрасовский, Юпитер, Земляничный; в 2013 году сорт Морячок и в 2014 году сорт Дискавери. Ниже приводится краткая характеристика некоторых перспективных сортов крыжовника селекции ФГБНУ ВНИИСПК.
Солнечный зайчик (Африканец х Колобок). Среднепозднего срока созревания. Куст среднерослый, компактный с многочисленными прямыми побегами. Абсолютно бесшипный. Устойчив к мучнистой росе и листовым пятнистостям. Ягоды средние, светло-желтые, универсального назначения. Урожайность до 15,5 т/га.
Некрасовский (Африканец х Колобок). Среднего срока созревания. Куст средний, слабораскидистый. Побеги толстые, прямые, слабошиповатые. Ягоды средние и крупные, темно-красные, в полной биологической спелости почти чёрные, хорошего кисло-сладкого вкуса, с максимальной массой до 7 г. Устойчив к мучнистой росе. Урожайность стабильная, высокая, до 14,0 т/га.
Морячок (Африканец х Гроссуляр). Среднего срока созревания. Кусты низкорослые, раскидистые. Побеги средние, прямые, светло-зеленые. Слабошиповатые, шипы расположены в верхней части побега. Ягоды средние и крупные (масса 3,5-4,5 г, отдельные до 10 г), круглые, в биологической спелости красные, с толстой кожицей, опушение отсутствует. Хорошего кисло-сладкого вкуса. Зимостойкость высокая. Высокоустойчив к мучнистой росе, антракнозу и септориозу. Продуктивность высокая - 3,5-4 кг/куст или 12-13 т/га.
Дискавери (Финский х Сувенир). Среднего срока созревания. Кусты низкорослые, раскидистые. Побеги средние и толстые, прямые, светло-зеленые. Среднешиповатый, шипы средние, одиночные. Ягоды средние и крупные (масса 3,5-4,5 г, отдельные до 9 г). Продолговато-овальные. В биологической спелости светло-желтые. Хорошего кисло-сладкого вкуса. Ягоды устойчивы к лопанию при сильном увлажнении. Зимостойкость высокая. Устойчив к мучнистой росе, антракнозу и септориозу. Продуктивность 3,5-4 кг/куст или 12-13 т/га.
Выводы
• За 28-летний период (с 1992 по 2020 годы) в ФГБНУ ВНИИСПК проведена большая работа по селекции крыжовника. За годы исследований всего опылено 62885 шт. цветков (459 комбинаций скрещивания). В настоящее время в институте объем гибридного фонда на гибридном участке первичного изучения насчитывает 3,1 тыс. шт. сеянцев.
• Основными направлениями селекции крыжовника во ВНИИСПК являются: устойчивость к грибным заболеваниям (американская мучнистая роса, антракноз, септориоз), крупноплодность, высокие вкусовые качества, улучшенный биохимический состав ягод, слабая шиповатость/бесшипность, оптимальный габитус куста, пригодность к мехуборке урожая.
• Наибольшей селекционной ценностью по выходу сеянцев с комплексом хозяйственно-биологических признаков или с отдельными выдающимися признаками отмечены семьи, где в качестве исходных родительских форм использовались сорта Гроссуляр, Африканец, Колобок, Казачок. Наибольшее количество гибридных сеянцев, сочетающих в себе признаки крупноплодности и слабой шиповатости, были отобраны из семьи Африканец х Гроссуляр.
• Вид Grossularia robusta использован в селекции как донор высокой устойчивости к мучнистой росе и листовым пятнистостям. В комбинациях скрещивания с указанным видом получены гибридные семьи F1 и семьи F2 от свободного опыления, характеризующиеся абсолютной устойчивостью к мучнистой росе ягод и вегетативных частей и высокой устойчивостью к листовым пятнистостям (антракноз, септориоз). При этом у гибридов F1 и F2 масса ягод значительно превышала массу ягод отцовского родителя (Grossularia robusta). Также гибридные формы характеризовались оптимальным габитусом куста, пригодным для машинной уборки урожая.
• По комплексу признаков и по отдельным выдающимся признакам было выделено 147 отборных форм. Выделено из отборных в элитные 28 гибридных сеянцев. Отобрано 6 доноров и 27 источников ценных хозяйственно-биологических признаков.
• Передано на Госсортоиспытание 6 сортов крыжовника: Солнечный зайчик, Некрасовский, Юпитер, Земляничный, Морячок и Дискавери.
Литература
1. Князев С.Д., Баянова Л.В. Смородина, крыжовник и их гибриды / Программа и методика сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур / под ред. Е.Н. Седова, Т.П. Огольцовой. Орел: ВНИИСПК, 1999. С. 351-373.
2. Курашев О.В. Перспективные селекционные формы крыжовника, устойчивые к американской мучнистой росе // Селекция и сорторазведение садовых культур, ФГБНУ ВНИИСПК. 2018. Т. 5. № 1. С. 61-65.
3. Осипов Ю.В., Седов Е.Н. Старейшее учреждение по садоводству / Селекция, сортоизучение, агротехника плодовых и ягодных культур (Сб. статей). Орел. Т. I. 1966. 18 с.
4. Попова И.В., Сергеева К.Д. Селекция крыжовника / Программа и методика селекции плодовых, ягодных и орехоплодных культур / под ред. Е.Н Седова. Орел: ВНИИСПК, 1995. С. 355-367.
5. Семакин В.П., Тамарова А.Ф. Сортоизучение крыжовника на Орловской плодово-ягодной опытной станции / Селекция, сортоизучение, агротехника плодовых и ягодных культур (Сб. статей). Орел. Т. I. 1966. 119 с.
6. Сергеева К.Д. Крыжовник. М.: Агропромиздат, 1989. 208 с.
7. Сергеева К.Д. Выведение сферотекоустойчивых и бесшипных сортов крыжовника. Сб. научных работ ВНИИС им. И.В. Мичурина. Мичуринск, 1975. Вып. 21. С. 89-94.
8. Сорокопудов В.Н., Соловьева А.Е. Критерии оценки сортов крыжовника в Сибири / Генетические ресурсы растениеводства Дальнего Востока (Материалы международной науч. конф. (25-27 августа), посвященной 75-летию Дальневосточной опытной станции ВНИИР «Перспективы использования геноресурсов в селекции сельскохозяйственных культур Дальнего Востока»). Владивосток: Дальнаука, 2004. С. 327-333.
