CC BY
39
УДК 635.64:631.527
ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ СЕЛЕКЦИИ ПЕРЦА СЛАДКОГО И БАКЛАЖАНА В БЕЛГОРОДСКОМ ГОСУДАРСТВЕННОМ АГРАРНОМ УНИВЕРСИТЕТЕ ИМЕНИ В.Я. ГОРИНА
ШАБЕТЯ О.Н.,
доктор сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник, профессор кафедры растениеводства, селекции и овощеводства Белгородского аграрного университета им. В.Я. Горина, +79051735721, shabetya14@yandex.ru.
КОЦАРЕВА Н.В.,
доктор сельскохозяйственных наук, доцент, профессор кафедры растениеводства, селекции и овощеводства Белгородского аграрного университета им. В.Я. Горина, +79066026713, knv1510@mail.ru.
Реферат. Целью наших исследований является создание новых сортов и гибридов перца сладкого и баклажана для условий защищенного грунта в целях импортозамещения. Для достижения указанной цели в своей селекционной работемы используем различные современные методы. В первую очередь это экспресс - методы оценки генофонда баклажан и перца сладкого для выделения перспективного исходного материала. Методами биотехнологии в культуре in vitro перспективный исходный материал оценивается на селективном фоне и лучший размножается. Проводятся исследования по комплексной оценке созданного исходного материала для получения принципиально новых сортов и гибридов баклажана и перца сладкого для зимних теплиц. Выделен исходный материал для селекции по признакам солеустойчивости и холодостойкости. Выделенные линии включены в селекционный процесс, прошли и проходят оценку по хозяйственно ценным признакам в условиях открытого и защищенного грунта в зимне-весеннем обороте. В результате комплексной оценки 28 исходных стабильных линий баклажана в условиях открытого грунта выделены источники раннеспелости, продуктивности, высокого качества плодов. Для использования в селекционной работе проведены индивидуальные и массовые отборы с выделенных линий. Получено при искусственном скрещивании 12 гибридных комбинаций баклажана. Наиболее подходящей для роста и развития линий баклажана и перца сладкого в условиях in vitro является питательная среда обогащенная 0,5 мг/л Мивала-агро или 6-бензиламинопурина, на которой получен максимальный процент проросших семян, достоверно выше чем на безгормональной среде МS.
Ключевые слова: метод, исходный материал, оценка, признак, популяция, питательная среда, регенеранты.
SHABETYA O. N.,
doctor of agricultural sciences, senior researcher, professor of the department of plant breeding, selection and vegetable growing of the Belgorod Agrarian University. V.Ya. Gorina, +79051735721, shabetya14@yandex.ru.
KOTSAREVA N.V.,
Doctor of Agricultural Sciences, Associate Professor, Professor of the Department of Plant Growing, Selection and Vegetable Growing Belgorod Agrarian University. V.Ya. Gorina, +79066026713, knv1510@mail.ru.
Essay. The aim of our research is the development of new varieties and hybrids of sweet peppers and eggplant to a protected ground conditions in order to import substitution. To achieve this goal in their selection work we use various modern techniques. The first is an express - methods for evaluating the gene pool of eggplant and sweet pepper to highlight promising starting material. The methods of biotechnology in the culture in vitro promising raw material is evaluated on selective background and the best breeds. Research on comprehensive assessment of the created raw material for producing fundamentally new varieties and hybrids of sweet peppers and eggplant for winter greenhouses. Select the source for selection on the basis of salt tolerance and cold resistance. Leased lines are included in the selection process, and have been under evaluation for economically valuable traits in the open and protected ground in winter and spring back. As a result of a comprehensive assessment of 28 stable source lines of eggplant in an open ground isolated sources earliness, productivity, high-quality fruit. For use in breeding work conducted individual and mass selection with leased lines. Anartificial crossing 12 eggplant hybrid combinations. The most suitable for the growth and development of lines of eggplant and sweet under in vitro conditions pepper is a nutrient medium enriched with 0.5 mg / l Miwa-agro or 6-benzylaminopurine, which received the maximum percentage of germinated seeds, significantly higher than bezgormanalnoy MS medium.
Keywords: method, raw material, evaluation, indication, population, culture media, regenerated.
Введение. С 2014 года в Белгородском государственном аграрном университете имени В.Я. Горина начата селекционная работа с перцем сладким и баклажаном. Сорт является наиболее экономичным способом повышения урожая, что в последнее время актуально для увеличения производства в целях импортозамещения. Наряду с ценными хозяйственно-ценными признаками, комплексной устойчивостью к болезням, селекционные достижения нового поколения должны учитывать и различные потребительские качества: форму, окраску, толщину мякоти у перца, отсутствие горечи в
мякоти плодов баклажана и другие. Современное сельскохозяйственное производство выдвигает ряд требований к промышленным сортам: это, прежде всего, сорта интенсивного типа с повышенным содержанием питательных веществ, технологичные, приспособленные к механизированным процессам возделывания.
В мировой практике расширяется использование биотехнологических методов, которые позволяют ускорить селекционный процесс.
Для оптимизации селекционного процесса актуальным является использование селективных фонов по
экспресс - оценке на устойчивость к биотическим и абиотическим факторам.
Цель исследований: создать новые сорта перца сладкого и баклажана для условий защищенного грунта в целях импортозамещения.
Для достижения указанной цели в своей селекционной работе использовали различные современные методы. В первую очередь, это экспресс-методы оценки генофонда баклажан и перца сладкого для выделения перспективного исходного материала. Перспективный исходный материал оценивали методами биотехнологии в культуре invitrowL селективном фоне и лучший размножали. Проводили исследования по комплексной оценке созданного исходного материала для получения принципиально новых сортов и гибридов баклажана и перца сладкого для зимних теплиц.
Методика исследований. Работа по оптимизации и удешевлению питательной среды при ускоренном размножении ценных исходных линий перца сладкого и баклажана в условиях in vitro проведена на базе Белгородского ГАУ. Размножение перспективных линий баклажана и перца в культуре in vitro проводили в лаборатории овощеводства и цветоводства защищенного и открытого грунта, клонирования Белгородского ГАУ. согласно существующим методикам [3, 4, 5, 10, 18, 23, 24, 28, 29, 30].
Для массовой первичной оценки большого количества образцов мы использовали прямые лабораторные экспресс-методы [12, 13, 19, 20, 21, 22].
За основу метода установления солеустойчивости положен стандартный способ определения всхожести, в который, наряду с проращиванием семян на воде, введен вариант параллельного их проращивания в солевых растворах [21].
Нами экспериментально установлены концентрации солевых растворов, которые позволяют дифференцировать образцы перца сладкого и баклажана по группам устойчивости. Для баклажана уровень осмотического давления должен составлять 6,5 атмосфер, для перца сладкого - 11 атмосфер. При необходимости отбора из популяции более устойчивых образцов можно использовать и более высокие концентрации солевых растворов.
Для диагностики холодостойкости использовали метод, который основан на зависимости холодостойкости растений и способности семян прорастать в условиях пониженных температур. Данный метод был нами модифицирован для культур перца сладкого и баклажана [22]. Учитывая биологию каждой культуры, было экспериментально определены температуры и продолжительность ее действия, а также сроки учета показателей для выявления четкой дифференциации сортов по уровню холодостойкости.
Для комплексной оценки в условиях открытого и защищенного грунта линии выращивали рассадным методом. Рассаду выращивали в остекленной теплице. Посев проводили в третьей декаде марта, высадку рассады - в третьей декаде мая.
Оценку стабильных исходных линий баклажана F4-6 проводили согласно международному классификатору (дескриптору МС РГР, 1980 г.), широкому унифицированному классификатору СЭВ вида Solanum Melongena L. (1979 г.) и классификатору ВИР [7, 9, 14, 15, 16, 25, 26, 27].
Сделана сравнительная оценка коэффициента размножения и регенерации перца сладкого и баклажана при использовании различных питательных сред в
культуре in vitro при разных температурных режимах. Математическая обработка полученных данных проводилась по Б.А. Доспехову (1985 г.) [17].
Для проведения опытов подобран материал для исследований - линии F5-F6, полученные методом многократного отбора из гибридных популяций, стабильные по морфологическим признакам.
Результаты исследования. Экспресс-метод оценки солеустойчивости. Существующие методы оценки со-леустойчивости и холодостойкости растений делятся на прямые полевые (учет изменений биометрических показателей) и косвенные физиолого-биохимические и биофизические (учитывают изменения отдельных процессов и звеньев метаболизма и коррелируют с показателями оценки прямыми методами). Недостатком прямых полевых методов оценки является длительность и трудоемкость, косвенные методы - сложные технически. Для массовой первичной оценки большого количества образцов более пригодны прямые лабораторные экспресс - методы [21, 22].
За основу метода установления солеустойчивости положен стандартный способ определения всхожести, где наряду с проращиванием семян на воде, введен вариант параллельного их проращивания в солевых растворах. Лабораторный метод диагностики солеустойчивости культуры свеклы был предложен ВИРом в 1986 году.
Для определения солеустойчивости пасленовых культур: перца сладкого и баклажана нами был усовершенствован лабораторный метод [21]. Для исследований были сформированы выборки по 20 коллекционных образцов перца сладкого и баклажана и определена их солеустойчивость лабораторным методом и при выращивании этих образцов на селективных фонах (с повышенным уровнем засоления).
По результатам исследований проведено распределение коллекционных образцов перца сладкого и баклажана по солеустойчивости (таблица 1).
Результаты определения солеустойчивости коллекционных образцов в лабораторных условиях практически совпадают с результатами, полученными во время выращивания этих образцов на селективных фонах (с повышенным уровнем засоления) в лизиметрах, что свидетельствует о высокой точности оценки лабораторным методом.
По результатам исследований выделены источники солеустойчивости:
- У перца сладкого среднесолеустойчивыми были сорта Купон и Баян сулу с солеустойчивостью 45 % и 43 %.
- Высокосолеустойчивые и солеустойчивые среди исследуемых образцов баклажана не выявлены. Сред-несолеустойчивыми были линии: Линия 1, Линия 21, Линия 039, Суклейський. Солеустойчивость составила 40, 39, 33 и 31 % соответственно.
Экспресс-метод оценки холодостойкости. Среди известных средств диагностики холодостойкости теплолюбивых овощных культур наиболее широко применяют прямые методы оценки - учет растений, которые выжили после воздействия низких положительных температур. Кроме того, есть метод, который основан на зависимости холодостойкости растений от способности семян прорастать в условиях пониженных температур. Возможность такой диагностики подтверждена исследованиями на кукурузе, сое, просе, тыкве, огурцах, кабачках и патиссонах. Данный метод нами модифицирован для культур перца сладкого и баклажана.
Учитывая биологию каждой культуры, были экспериментально определены температура и продолжительность ее действия, а также сроки учета показателей для выявления четкой дифференциации сортов по уровню холодостойкости [22].
С помощью метода проведена оценка холодостойкости коллекции перца сладкого. По результатам наших исследований выделены источники холодостойкости. Из коллекционных образцов перца сладкого выделены: сорт Подарок Молдовы и линии LXП-41, LXП-48. Их уровень холодостойкости составлял 25, 30 и 35 % соответственно.
У коллекционных образцов баклажана высокая холодостойкость отмечена у гибридов F1 Ультраранний и Адонис - 50 и 45 % соответственно. Достаточно высокий уровень холодоустойчивости проявился у Линии 21- 40 % (таблица 2).
Результаты определения холодостойкости коллекционных образцов в лабораторных условиях подтвердили существование корреляционных зависимостей признаков «холодостойкость» и «раннеспелость» у перца сладкого и баклажана (г = -0,58 ± 0,15 и г = -0,62 ± 0,14 соответственно), а также признаков «холодостойкость» и «наличие антоциановой окраски» у баклажана (г = -0,65 ± 0,15).
Среди возделываемых в России овощных культур баклажаны являются одной из самых теплолюбивых. Для получения максимального урожая плодов и семян
требуется длительный вегетационный период, охватывающий не менее 5-6 и более месяцев. Поэтому для успешного продвижения баклажан в более северные регионы России, для получения раннего урожая необходимо повысить раннеспелость этой культуры [1, 2, 6, 8].
Анализ линий баклажан по признаку «раннеспелость» показал, что практическую ценность представляют ультраскороспелые линии с продолжительностью фазы «всходы-техническая спелость» 80-100 суток: Л 6, Л 8, Л 21с.
Продуктивность - это основной хозяйственно-ценный признак, которому уделяют наибольшее внимание. Как показали наши исследования, характер проявления признака продуктивности обеспечивается сложной совокупностью генетических и средовых факторов, причем в нестабильных климатических условиях Белгородской области влияние средовых факторов на признак «продуктивность» было столь велико, что зачастую превосходило эффекты генотипа и сильно затрудняло оценку и отбор надежного исходного материала для селекции. Продуктивность проанализированных линий баклажана отличалась высокой изменчивостью. Подбор исходного материала в нашей зоне по признаку «продуктивность» следует проводить с обязательным учетом характера экологической реакции генотипа. По стабильности воспроизведения высокого урожая для дальнейшей селекционной работы нами были выделены линии: Л 3, Л 4, Л 19.
Таблица 1 - Солеустойчивость коллекционных образцов пасленовых культур
Градация Солеустойчивость, % Лабораторный способ определения Определение на селективном фоне (с повышенным уровнем засоления)
Образцы
Перец сладкий
Высокосолеустойчивые > 51 - -
Среднесолеустойчивые 31 - 50 Купон, Баян сулу Купон, Баян сулу
Слабосолеустойчивые 11 - 30 Свгглячок - st, Голубок, Обрш, Подарок Молдови, Дружок, Сюрприз, Тополин, Л11-98, Ласточка, Дар Ташкента, Надiя, Атлант, Кристал Свгглячок, Голубок, Обрш, Подарок Молдови, Дружок, Сюрприз, Тополин, Л11-98, Ласточка, Дар Ташкента, Надiя, Атлант, Золотий ювшей, Кристал
Не солеустойчивые < 10 Жовтий пгант, Красний пгант, Золотий ювшей, Нежность Жовтий пгант, Красний пгант, Нежность
Баклажан
Высокосолеустойчивые > 51 - -
Среднесолеустойчивые 31 - 50 Линия 1, Линия 21, Линия 039 Линия 1, Линия 21, Линия 039, Суклейський
Слабосолеустойчивые 11 - 30 Алмаз, Сиш японсьш, Фiалка, Барвенто, Донецький урожай-ний, Ранш 6, Ехй"аЕаг^шр1е, Суклейський, Сауран, Прем'ер, Бша лiлiя, Херсонський, Линия 2, Галчонок Алмаз, Сиш японсьш, Фiалка, Барвенто, Донецький урожай-ний, Ранш 6, ExtraEarlySшple, Сауран, Прем'ер, Бша лшiя, Херсонський, Линия 2, Галчонок, Айсберг
Не солеустойчивые < 10 Гелюс, Айсберг Гелюс
Таблица 2 - Образцы перца сладкого и баклажана, которые выделены по холодостойкости.
Образец | Происхождение Холодостойкость, %
Перец сладкий
LXП-48 Украина 35
LXП-41 Украина 30
Подарок Молдови Молдавия 25
Баклажан
Алмаз (стандарт) Украина 19
Ультрараннш Fl Украина 50
Адошс Fl Украина 45
Линия 21 Украина 40
Специфическим свойством баклажанов является их горечь, особенно накапливающаяся в плодах при полном созревании. В настоящее время большинство существующих сортов и гибридов лишены этой горечи и пригодны к употреблению в любой фазе спелости. Вещество, имеющее горький вкус, названо соланином М и состоит из азота, углерода, водорода и кислорода:
С31Н51Ш12.
Имеется непосредственная связь между наличием соланина М и зеленоватой окраской мякоти баклажанов, которая на воздухе буреет и переходит в желто-коричневую. Отсутствие соланина М можно определить по чистому белому цвету мякоти плода, которая не буреет в течение некоторого времени после разрезания плода. По результатам наших исследований увеличению соланина М в плодах способствует жаркое лето и недостаток влаги в почве. Из изучаемых линий по окраске и плотности мякоти выделено 15 линий.
В результате проведенных исследований из исходного материала баклажана были выделены для дальнейшей селекционной работы линии, которые сочетали такие хозяйственно-ценные признаки, как продуктивность, раннеспелость и качество плодов. При оценке качества плодов мы учитывали их форму, плотность и окраску мякоти, наличие горечи. С делянок лучших линий, сочетающих не менее двух хозяйственно -ценных признаков, сделаны индивидуальные и массовые отборы.
Баклажан. Селекционную работу с применением методов биотехнологии [11, 28, 29, 30] проводили на 15 стабильных линиях баклажана. В работе использовали различные питательные среды. Базовой (контрольной) является безгормональная среда Мурасиге-Скуга и шесть питательных сред с различным содержанием фи-тогормональных препаратов: 0,5, 1,0 и 2,0 мг/л Мивал-агро и 0,5, 1,0 и 2,0 мг/л 6-БАП (6-бензиламинопурина).
Особенностью семян баклажана является наличие плотной семенной кожуры. Она содержит 19-21 % клетчатки, 16-20 % белка, 1,5-2,6 % сахаров, 17-21 % жиров. Отличается от семян других овощных культур
баклажан сложным строением клеток эпидермиса и кожуры, а также утолщением клеточной оболочки, которую нельзя удалить без травмирования зародыша. На поперечном разрезе семени видно, что оболочка клеток имеет разную толщину - сильно утолщенные боковые стенки и остальная часть внешней оболочки значительно тоньше. Из-за особенностей строения во время хранения приостанавливается поступление в семенной зародыш воды и атмосферного кислорода, обусловливая наступление глубокого покоя.
При разработке схем исследований нами принято во внимание, что семена линий баклажана по происхождению относящихся восточноазиатскому подвиду нуждаются в этапе проращивания с переменными высокими температурами воздуха. Именно о таких особенностях развития подчеркивали ученые С. Дж. Ричард, Р.М. Хаган, М. Мак-Кал, и А.И. Филов. В наших исследованиях семян при стандартной температуре 25 °С мы использовали вариант проращивания при переменных температурах (трое суток при температуре 25 °С, последующие 3 суток - 35 °С).
Эффективность прорастания семян баклажана при стандартных температурах оказывалась менее результативной, чем во время проращивания семян аналогичных линий на питательных средах при переменных температурах (таблица 3).
Проращивание семян баклажана на питательной среде при температуре 25 °С обеспечило формирование от 1 до 4 % проростков, или у 40 % высаженных генотипов. Во время культивирования этих же линий баклажана в условиях переменных температур процент проросших семян увеличивался. Проросли семена баклажана на безгормональной питательной среде MS при переменных температурах культивирования у 87 % линий. Наблюдалось увеличение и общего количества проросших семян - до 26 штук на 100 семян. По нашему мнению, именно колебания температур способствовали растрескиванию толстой клеточной оболочки, обеспечивая условия для прорастания семян.
Таблица 3 - Эффективность прорастания семян баклажана при стандартной и переменной температурах в условиях
in vitro (среднее по 3 повторениям)
Линия (№ каталога) Питательная среда Высажено семян, шт. Получено проростков при температурах
стандартных переменных
шт. % шт. %
К-1* MS б/г 100 1 1 2 2
К-3* MS б/г 100 3 3 21 21
К-5* MS б/г 100 0 0 10 10
К-9 MS б/г 100 0 0 0 0
К-10 MS б/г 100 0 0 1 1
К-11 MS б/г 100 0 0 0 0
К-12 MS б/г 100 0 0 2 2
К-13* MS б/г 100 1 1 21 21
К-18 MS б/г 100 0 0 0 0
К-20 MS б/г 100 0 0 1 1
К-22 MS б/г 100 0 0 0 0
К-24* MS б/г 100 4 4 26 26
К-25 MS б/г 100 0 0 0 0
К-27* MS б/г 100 4 4 14 14
К-28* MS б/г 100 1 1 11 11
среднее 0,93 - 8,2 -
Таблица 4 - Влияние состава питательной среды на прорастание семян баклажана в культуре in vitro
Линия, № каталога МБ, без гормонов контроль MS+ОДмг/л 6-БАП MS+О^л 6-БАП MS+1 мг/л 6-БАП MS+0,1мг/л Мивал-агро MS+0,5 мг/л Мивал-агро MS+1 мг/л Мивал-агро
К-1* 2 1 4 1 инфекция 4 инфекция
К-3* 21 16 22 19 16 26 10
К-5* 10 10 11 инфекция 10 22 инфекция
К-9 инфекция 0 инфекция инфекция инфекция 0 инфекция
К-10 1 1 1 1 1 12 инфекция
К-11 0 0 1 0 0 0 0
К-12 2 1 4 1 инфекция инфекция инфекция
К-13* 21 15 22 9 инфекция инфекция 10
К-18 инфекция инфекция инфекция инфекция инфекция инфекция инфекция
К-20 1 1 2 инфекция 1 1 1
К-22 инфекция инфекция инфекция инфекция инфекция инфекция инфекция
К-24* 26 19 27 19 19 28 21
К-25 инфекция инфекция инфекция инфекция инфекция инфекция инфекция
К-27* 14 11 20 11 11 21 11
К-28* 11 10 21 инфекция 10 19 инфекция
Среднее: 8,2 5,7 9,4 4,1 4,5 8,9 3,5
НСР05 1,62
При оценке влияния испытуемых температурных режимов культивирования (фактор В) на инициацию прорастания семян различных сортовых генотипов баклажана (фактор А) выявлена статистическая значимость всех факторов, а также влияние их взаимодействия на конечный признак - инициацию прорастания семян. При этом сила влияния генотипа баклажана (фактор А) оказалась самой большой - 94%.
Нами установлено, что такая мера, как разрезание семенной кожуры семян баклажана, после 2-3 недель культивирования в условиях in vitro, не имеет положительного влияния на получение проростков. В течение дальнейшего культивирования (через 2-3 недели) в местах надрезов мы наблюдали интенсивное образование каллуса, но после его пересадки на безгормональную среду MS, получали при регенерации образование адвентивных побегов, у которых была высокая вероятность возникновения в каллусных тканях самоклональ-ных вариантов. Такой тип размножения нельзя рекомендовать для последующего использования.
Для усовершенствования питательной среды стандартную среду MS модифицировали регуляторами роста: 1. MS б/г - контроль; 2. MS+ОДмг/л 6-БАП; 3. MS+О^л 6-БАП; 4.MS+1 мг/л 6-БАП; 5^+0,1мг/л Мивал-агро; 6. MS+0,5 мг/л Мивал-агро; 7. MS+1 мг/л Мивал-агро.
Динамика прорастания семян на разных питательных средах была неодинаковой. К тому же не все проростки смогли создать нормальные растения.
Максимальное число образования нормальных проростков зафиксировали на второй и третьей неделе с момента проращивания семян. Поздно образованные проростки (на шестой неделе проращивания семян) были аномальными, и при дальнейшем культивировании не формировали нормально развитых растений-регенерантов.
Данные по прорастанию семян ценных линий баклажана в условиях in vitro на разных питательных средах представлены в таблице 4. Для проращивания на среду высаживали по 100 семян каждого генотипа. Процент прорастания семян баклажана в условиях переменных температур на разных питательных средах
несколько увеличился по сравнению с безгормональной средой MS, однако увеличилось и количество инфици-рованности питательной среды, которая приводила к загниванию проростков.
Первоначально введение в культуру осуществляли на безгормональную питательную среду, разлитую в чашки Петри. В каждую помещали по 100 семян каждого образца.
Спустя месяц после введения в культуру было установлено, что часть образцов баклажан имела заражение питательной среды по некоторым вариантам (К-1, К-5, К-9, К-12, К-13, К-18, К-22, К-25), на некоторых из них наблюдалось частичное прорастание семян, отчетливо видны зеленые семядоли, для линии К-13 отмечено загнивание образовавшихся проростков на 2-х видах питательных сред. У образцов К-18, к-22 и К-25 наблюдалось проявление инфекции во всех вариантах. Для линий К-3, К-11, К-24 и К-27 отмечена чистота питательной среды, чистота семян. Линии К-3, К-5, К-24, К-27 и К-28 имели относительно чистую питательную среду, почти по всем вариантам и максимальное количество проросших семян. При повторном введении в культуру представленных линий баклажана получили аналогичные результаты по прорастанию семян.
На питательных средах с минимальным содержанием фитогормональных препаратов проростки имели интенсивный зеленый цвет семядолей и первые настоящие листочки. Спустя месяц проростки имели длину более 5 см, активно давали листочки и боковые побеги.
На питательных средах с 1,0 мг/л Мивала-агро и 6-БАП, соответственно, фитогормоны действовали на растения угнетающе: длина проростков с трудом достигала 4-5 см, семядоли имели интенсивный зеленый цвет, настоящие листочки так же были зеленые, но боковые побеги не развивались.
Таким образом, наиболее подходящей для роста и развития линий баклажана в условиях in vitro является питательная среда обогащенная 0,5 мг/л Мивала-агро или 6-бензиламинопурина, на которой получен максимальный процент проросших семян, достоверно выше чем на безгормональной среде MS.
Таблица 5 - Влияние состава питательной среды на прорастание семян перца сладкого в культуре in vitro.
Линия, № каталога МS, без гормонов контроль MS+ОДмг/л 6-БАП MS+О^л 6-БАП MS+1 мг/л 6-БАП MS+ОДмг/л Мивал-агро MS+0,5 мг/л Мивал-агро MS+1 мг/л Мивал-агро
К-1 0 1 1 инфекция инфекция 1 инфекция
К-3 4 5 5 инфекция инфекция инфекция инфекция
К-7* 10 12 15 10 10 15 12
К-9 инфекция 0 инфекция инфекция 0 инфекция инфекция
К-10* 14 14 15 14 14 15 14
К-11 0 0 2 инфекция 0 инфекция инфекция
К-12 2 1 4 1 инфекция 4 инфекция
К-15* 7 8 10 9 8 10 9
К-18 инфекция инфекция инфекция инфекция инфекция инфекция инфекция
К-20 1 1 2 инфекция 1 2 инфекция
К-22 инфекция инфекция инфекция инфекция инфекция инфекция инфекция
К-24 6 9 9 инфекция 9 9 инфекция
К-25 инфекция инфекция инфекция инфекция инфекция инфекция инфекция
К-27* 4 5 6 инфекция 6 инфекция инфекция
К-28 1 1 2 инфекция 1 2 инфекция
Среднее: 3,2 3,9 4,7 2,7 3,3 3,9 2,3
Н1Р05 1,32
Применение технологии in vitro размножения ценных линий перца (Capsicum Tourn.). В наших исследованиях, прежде всего, был определен состав питательных сред, эффективных для прорастания семян линий перца сладкого, которые разрабатывали с учетом ана-томо-морфологических и биологических особенностей культуры. Оптимизацию питательных сред осуществляли за счет их модификации ферментами, содержание которых в питательных средах способно влиять на ре-гуляторные механизмы, связанные с нарушением органического покоя зрелых зародышей. Классические исследования по физиологии и биохимии прорастания семян свидетельствуют о регуляторном влиянии фито-гормонов (гиббереллины, цитокининов, ауксинов) на развитие зиготичних зародышей растений и инициацию прорастания семян. Применение этих веществ в составе питательных сред позволяло приостанавливать действие накопленного в них природного ингибитора роста -абсцизовой кислоты (АБК), образование которой происходит в тканях зиготичних зародышей семян после хранения.
На первом этапе исследований оценено влияние фитогормонального состава питательных сред на жизнеспособность семян перца сладкого.
Для усовершенствования питательной среды стандартную среду MS модифицировали регуляторами роста: 1.MS б/г - контроль; 2^+0,1мг/л 6-БАП; 3. MS+О^л 6-БАП; 4.MS+1 мг/л 6-БАП; 5^+0,1мг/л Мивал-агро; 6. MS+0,5 мг/л Мивал-агро; 7. MS+1 мг/л Мивал-агро.
Первоначально введение в культуру осуществляли на безгормональную питательную среду, разлитую в чашки Петри. В каждую помещали по 100 семян каждого образца. Данные по прорастанию семян ценных линий перца сладкого в условиях in vitro на разных питательных средах представлены в таблице 5.
Процент прорастания семян перца сладкого на разных питательных средах несколько увеличился по сравнению с безгормональной средой MS, однако увеличилось и количество инфицированности питательной среды, которая приводила к загниванию проростков.
Использование модификации питательных сред обеспечило повышение прорастания, но все же в ко-
нечном итоге полученное число проросших семян зависело в большей степени от генотипа.
В дальнейшей работе по размножению линий перца сладкого в культуре in vitro было обнаружено значительное поражение его инфекцией, что негативно повлияло на дальнейшее развитие. По нашему мнению, объясняется это наличием на семенах фитопатогенной микрофлоры еще на этапе его производства и хранения. Очевидно, что при культивировании таких семян на искусственных питательных средах, дополненных органическими соединениями, которые, в свою очередь могут быть пригодными для развития фитопатогенов. Локализованная под кожурой и скрытая инфекция в зародышах грибного или бактериального происхождения в условиях in vitro развивалась и вызывала гибель семян.
Среди 15 линий перца сладкого только на трех -К7П, К10П и К15П отмечено активное прорастание семян с хорошо заметными настоящими листочками и отсутствием инфекции в питательной среде. Средняя доля проросших с нормальным фенотипом образцов на безгормональной среде составила 3,2 %, в среде MS+О^л 6-БАП - 4,7 %.
Статистическая значимость всех испытуемых факторов, кроме их взаимодействия на результативность признаков - инициацию прорастания семян свидетельствует о большей силе влияния фактора А (генотип перца сладкого).
Выводы. Выделен исходный материал для селекции по признакам солеустойчивости и холодостойкости. Выделенные линии включены в селекционный процесс, прошли и проходят оценку по хозяйственно ценным признакам в условиях открытого и защищенного грунта в зимне-весеннем обороте.
В результате комплексной оценки 28 исходных стабильных линий баклажана в условиях открытого грунта выделены источники раннеспелости, продуктивности, высокого качества плодов. Для использования в селекционной работе проведены индивидуальные и массовые отборы с выделенных линий. Получено при искусственном скрещивании 12 гибридных комбинаций баклажана.
Наиболее подходящей для роста и развития линий баклажана и перца сладкого в условиях in vitro является
питательная среда, обогащенная 0,5 мг/л Мивал-агро мальный процент проросших семян, достоверно выше, или 6-бензиламинопурина, на которой получен макси- чем на безгормональной среде MS.
Список использованных источников
1. Алпатьев А.В. Селекция овощных культур на скороспелость и холодостойкость // Генетика - сельскому хозяйству. - М: 1963. - С. 529 - 534.
2. Гетерозис в овощеводстве / Босс Г.В. и др. - Л.: ВО Агропромиздат, 1990. - 220 с.
3. Бутенко Р.Г. Биотехнология растений: культура клеток. - М.: Агропромиздат, 1989.- 280 с.
4. Бутенко Р.Г. Технология in vitro в сельском хозяйстве. - Сельскохозяйственная биология, 1983. - Вып. 5. -С. 11-13.
5. Воинов Н.А., Волова Т.Г. Значение и место культуры тканей в биотехнологии растений // URL: //www: // http: // medbe. Ru / materials / problemy-i-metody-biotekhnologii/. - Дата обращения -17.12.16.
6. Воронина М.В., Дикий С.П. Сорта баклажан, перспективные для селекции // Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. - Л.: Агропромиздат, 1982. - Том 72. - Вып. 3.
7. Делянки и схемы посева в селекции, сортоиспытании и первичном семеноводстве овощных культур / Под ред. В.Ю. Гончаренко.- М.: Колос, 1979. - 15 с.
8. Дикий С.П., Воронина М.В. Использование генофонда баклажана в селекции // Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. - Л.: ВИР, 1983. - Том 81. - С. 71 - 75.
9. Изучение генетического разнообразия баклажанов по ряду признаков с целью использования в селекции // Овощные и бахчевые культуры. - 1979. - № 11. - С. 7
10. Калинин Ф.Л. Методы культуры тканей в физиологии и биохимии растений. - Киев, Наукова думка, 1990.
- 448 с.
11. Калинин Ф.Л., Сарнацкая В.В., Кушир Г.П. Технология микроклонального размножения растений. - Киев:, Наукова думка, 1992. - 228 с.
12. Леонова Т.Г., Чикида Н.Н. Оценка солеустойчивостиAegilops L. В коллекции ВИР // Генетические ресурсы культурних растений в XXI веке: материалы Международной II Вавиловской конференции, 26-30 ноября 2007 г. -Санкт-Петербург: ВИР, 2007. - С. 96-97.
13. Шабетя О.М. Методика визначення стшкосп пасльонових культур проти абiатичних факторiв // Селекщя i насшництво. - Харшв, 2002. - 20 с.
14. Методика государственного сортоиспытания с. -х. культур / Картофель, овощная и бахчевые культуры // Методы химических анализов сортов и гибридов. - М.: Колос, 1975. - С. 61.
15. Методика опытного дела в овощеводстве // Под ред. В.Ф. Белика. - М.: Агропромиздат, 1992. - 319 с.
16. Шабетя О.М., Дрошн М.Д., Комарова Т.Д. Методика селекци овочевих рослин родини пасльонових. Рад пасльон (SolanumTorn.) // Сучасш методи селекци овочевих i баштанних культур: тд ред. Т.К.Горово! та К.1.Яковенка - Харшв; 2001. - С. 302-310.
17. Методические указания по математической обработке результатов учетов и наблюдений в селекционных и генетических исследованиях. - М.: Колос, 1999. - 52 с.
18. Мурашкина И. А., Васильев И.Б., Гордеева В.В. Использование культуры клеток растений в биотехнологии лекарственных средств: учебное пособие. - Иркутск: ИГМУ, 2015. - 83 с.
19. Определение солеустойчивости овощных культур по прорастанию семян в солевых растворах: Свёкла // Методические указания. - Л.: ВИР, 1986. - 15 с.
20. Оценка холодоустойчивости тыквенных культур на ранних фазах развития: методические указания. - Л.: ВИР, 1983. - 16 с.
21. Пат. на корисну модель № 30269, Украша, Лабораторний споаб визначення солестшкосп перцю пркого / Шабетя О.М., Шабетя В.В. (ЮБ НААН, Украша). - Заяв. № U 2007 08919 ввд 02.08.2007.; Опубл. 25.02.2008. -Бюл. «Промислова власшсть» . - № 4.
22. Патент на корисну модель № 30268, Украша, Лабораторний споаб визначення холодостшкосл перцю пркого / Шабетя О.М., Шабетя В.В. (ЮБ НААН, Украша). - Заяв. № U 2007 08912 вад 02.08.2007.; Опубл. 25.02.2008.
- Бюл. «Промислова власшсть». - № 4.
23. Питательные среды - Культуральные среды. // URL://www://htpp://nedug.ru> library / культуральные среды.
- Дата обращения -17.12.16.
24. Питательные среды для биотехнологии растений // URL://www:// htpp://bio-x.ru>articles / sostav-pitatelnoy-sredy - Дата обращения -17.12.16.
25. Стандарти UPOV, (Miжнародний союз по захисту нових сорпв рослин). - по культурах: перець, (1994); ба-клажани, (1988). - 14 с.
26. Широкий унифицированный классификатор СЭВ и международный классификатор СЭВ вида Solanum Metongena L. - Л.: ВИР, 1979. - 33 с.
27. Descriptorsfor Eggplant (Miжнародний дискриптор) // IBPGR / CGN.-Rome, 1990.-46 р.
28. Murashige T. Plant propagation throughtissue culture. Ann. Rev. Plant Physiol, 1974. - 25: 135.
29. Murashige T., Skoog F.A. A revised medium for rapidgrowt handbioassayswith tobaccotissue culture. Phys. Plant, 1962, 15: 473-497.
30. Pareek LK Trendsin Plant Tissue Cultur eand Biotechnology. Jodhpur, India. Agrobios, 2005. 350.
List of sources used
1. Alpatiev A.V. Selection of vegetable crops for precocity and cold resistance // Genetics - to agriculture. - M: 1963. -P. 529-534.
2. Heterosis in vegetable growing / Boss G.V. and others. - L .: VO "Agropromizdat", 1990. - 220 p.
3. Butenko R.G. Plant biotechnology: cell culture. - Moscow: Agropromizdat, 1989. - 280 p.
4. Butenko R.G. Technology in vitro in agriculture. - Agricultural Biology, 1983. - Issue. 5. - P. 11-13.
5. Voinov N.A., Volova T.G. Value and location of tissue in plant biotechnology // URL: // www: // http: // medbe. Ru / materials / problemy-i-metody-biotekhnologii /. - The reference date is -17.12.16.
6. Voronina M.V., Dikiy S.P. Eggplant varieties, promising for breeding // Proceedings on Applied Botany, Genetics and Selection. - L .: Agropromizdat, 1982. - Volume 72. - Issue. 3.
7. Plots and sowing schemes in selection, variety testing and primary seed production of vegetable crops / Ed. V.Yu. Goncharenko . - Moscow: Kolos, 1979. - 15s.
8. Wild S.P., Voronina M.V. Use of the aubergine gene pool in breeding // Proceedings of applied botany, genetics and selection. - L .: VIR, 1983. - Volume 81. - P. 71 - 75.
9. Study of the genetic diversity of aubergines according to a number of characters for use in breeding, Vegetable and melon crops. - 1979. - № 11. - С. 7
10. Kalinin F.L. Methods of tissue culture in plant physiology and biochemistry. - Kiev, Naukova Dumka, 1990. - 448
p.
11. Kalinin F.L., Sarnatskaya V.V., Kushir G.P. Technology of microclonal reproduction of plants. - Kiev :, Naukova Dumka, 1992. - 228 p.
12. Leonova T.G., Chikida N.N. Evaluation of salt tolerance in Aegilops L. In the collection of VIR // Genetic resources of cultural plants in the 21st century: materials of the International II Vavilov Conference, November 26-30, 2007 - St. Petersburg: VIR, 2007. - P. 96-97.
13. Shabetya O.M. Methodology of the viscous st^osti passolaonovih cultures proti аЫатичних factoriв // Селекщя i насшництво. - Kharkiv, 2002. - 20 p.
14. The method of state variety testing of agricultural products. Cultures / Potato, vegetable and melon crops // Methods of chemical analysis of varieties and hybrids. - Moscow: Kolos, 1975. - P. 61.
15. Technique of the opium case in vegetable growing, Ed. V.F. Belika. - M .: Agropromizdat, 1992. - 319 p.
16. Shabetya O.M., Drokin M.D., Komarova T.D. The methodology of selection of vegetables from the Roslin birthplace of the Passover. Rid pasalon (SolanumTom.) // Сучасш методи сецпцп п-очевихх i бутанних культур: тд ред. T.K. Gurovoyta K.I. Yakovenka - Kharkiv; 2001. - P. 302-310.
17. Methodical instructions for the mathematical processing of the results of surveys and observations in breeding and genetic studies. - Moscow: Kolos, 1999. - 52 p.
18. Murashkina IA, Vasiliev IB, Gordeeva VV The use of plant cell culture in the biotechnology of medicines: a textbook. - Irkutsk: IGMU, 2015. - 83 p.
19. Determination of salt tolerance of vegetable crops by germination of seeds in saline solutions: Beetroot / / Methodological instructions. - L .: VIR, 1986. - 15 p.
20. Assessment of cold resistance of pumpkin crops in the early phases of development: guidelines. - L .: VIR, 1983. -16 with.
21. Pat. on the corsna model № 30269, Украша, Лабораторний споаб визначення солестшкосп перцю пркого / Shabetya O.M., Shabetya V.V. (IOB NAAN, Ukraine). - Claiming. No. U 2007 08919 dated 02.08.2007 .; Opubl. 25.02.2008. - Bul. «Promyslova vlasnist». - № 4.
22. A patent for a corsna model № 30268, Украша, Лабораторний споаб визначення холодостшкосп перцю пр -кого / Shabetya O.M., Shabetya V.V. (IOB NAAN, Ukraine). - Claiming. No. U 2007 08912 dated 02.08.2007 .; Opubl. 25.02.2008. - Bul. «Promyslova vlasnist». - № 4.
23. Nutrient media - Culture media. // URL: // www: // htpp: //nedug.ru> library / culture media. - The reference date is -17.12.16.
24. Nutrient media for plant biotechnology // URL: // www: // htpp: //bio-x.ru> articles / sostav-pitatelnoy-sredy - Date of reference -17.12.16.
25. UPOV standards, (the International Union for the Protection of Novelty varieties of Roslin). - for cultures: Peretz, (1994); ba-klazhani, (1988). - 14 sec.
26. The wide unified CMEA classifier and the CMEA international classifier of the type Solanum Melongena L. - L .: VIR, 1979. - 33 p.
27. Descriptorsfor Eggplant (International Discipline) // IBPGR / CGN.-Rome, 1990.-46 p.
28. Murashige T. Plant propagation throughtissue culture. Ann. Rev. Plant Physiol, 1974. 25: 135.
29. Murashige T., Skoog F.A. A revised medium for rapidgrowt handbioassays with tobaccotissue culture. Phys. Plant, 1962, 15: 473-497.
30. Pareek LK Trendsin Plant Tissue Cultur eand Biotechnology. Jodhpur, India. Agrobios, 2005. 350.
