CC BY
40
УДК / UDK 634.11:631.526.32(470):631.523.003.12
ОЦЕНКА ИСХОДНОГО ГЕНЕТИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ СОЗДАНИЯ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ СОРТОВ ЯБЛОНИ
THE ASSESSMENT OF THE INITIAL GENETIC MATERIAL FOR THE DEVELOPMENT OF HOME APPLE CULTIVARS
Красова Н.Г., доктор сельскохозяйственных наук Krasova N.G., Doctor of Agricultural Sciences ФГБНУ Всероссийский НИИ селекции плодовых культур, Орел, Россия
FSBSI All-Russian Research Institute of Fruit Crop Breeding, Orel, Russia
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА
яблоня, генофонд, сорт, элитная форма, источник, донор, урожайность, устойчивость, иммунитет, адаптивность.
KEY WORDS
apple, gene pool, cultivar, elite genotypes, source, donor, productivity, resistance, immunity, adaptation.
Садоводство в зоне умеренного климата является рискованной и энергоемкой отраслью, поскольку его эффективность в значительной мере зависит от абиотических факторов внешней среды (засухи, ранние морозы, низкие критические температуры, оттепели, весенние заморозки, короткий вегетационный период). Многочисленными опытами доказано, что лишь при использовании проверенных на адаптивность сортов возможно создание экологически сбалансированных агроэкосистем с высокой и устойчивой [1, 2, 3, 4] Повышение надежности агрофитоценозов плодовых культур в условиях нестабильности погодных условий и современных экономических условиях приобрело особую актуальность. Чтобы высокая продуктивность и высокие качества плодов не зависели от капризов погоды и других неблагоприятных факторов, надо обеспечить в сорте сочетание всех необходимых признаков адаптации на максимальном уровне [5].
Результативность селекционной работы в значительной степени определяется наличием, правильной оценкой и подбором исходных форм, имеющих высокий уровень ценных признаков и передающих эти признаки потомству. Н.И. Вавиловым была поставлена и разрешена проблема исходного материала для генетических и селекционных исследований. Он писал: «Успех селекционной работы, как известно, определяется в значительной мере исходным материалом. Это относится в одинаковой мере как к самоопыляющимся, так и перекрестноопыляющимся растениям». Научно обосновывая необходимость сохранения и использования огромного мирового разнообразия генетических ресурсов, Н.И. Вавилов подчеркивал: «Необходимость коренной переделки сортов в соответствии с условиями нашего сурового континентального климата, придает широкому привлечению нового исходного материала первостепенное значение» [6]. В настоящее время проблемы сохранения и рационального использования генетических коллекций растений являются «государственными, стратегически важными для каждой страны» [7]. Многолетний опыт работы современных отечественных и зарубежных селекционеров показывает необходимость оценки и высокую
результативность правильного подбора исходных форм и доноров с хозяйственно-ценными признаками при создании новых адаптивных, конкурентоспособных сортов. В связи с этим необходимо всестороннее изучение зимостойкости, устойчивости к наиболее распространенным болезням и вредителям, других хозяйственно-ценных свойств и выделение источников и доноров ценных признаков яблони. [8, 9, 10, 11, 12, 13, 14,15, 16]
Целью данных исследований является научно обоснованный подбор исходных форм и доноров для создания новых сортов яблони для обеспечения населения России отечественными сортами, не уступающими по урожайности и качеству плодов зарубежным, а по адаптивности - значительно превосходящие зарубежные аналоги.
Исследования проводили на участках первичного и коллекционного изучения сортов яблони Всероссийского НИИ селекции плодовых культур методами полевой оценки скороплодности, продуктивности, зимостойкости, устойчивости к болезням и вредителям, товарных и вкусовых качеств [17] и путем моделирования повреждающих факторов в морозильной камере «ЕЭРЕС» РЭЬ 2 КРН [18] по основным компонентам морозостойкости. В исследование включены сорта различного происхождения - сорта народной селекции, иностранные, отечественные селекционные сорта из различных зон выращивания и сорта селекции ВНИИСПК.
В старейшем помологическом учреждении России - ВНИИСПК поддерживаются сложившиеся традиции сбора, сохранения и изучения сортового фонда плодовых и ягодных культур. Генофонд яблони ВНИИСПК постоянно пополняется за счет новых форм из отечественных и зарубежных научных учреждений, а также за счет создания новых селекционных форм, сортов и доноров ценных признаков в институте.
Основной целью работы с генетическими коллекциями в институте всегда было не механическое коллекционирование, а создание исходного материала для селекции и выделение источников и доноров наиболее ценных признаков.
Для садоводства средней зоны садоводства России основными лимитирующими факторами возделывания высококачественных сортов яблони являются неблагоприятные факторы осенне-зимнего периода и недостаток тепла в летний период. Зимостойкость и засухоустойчивость дерева являются основными абиотическими признаками, влияющими на продукционный процесс, так как в суровые зимы деревья многих сортов сильно повреждаются, а в экстремальных случаях даже гибнут. Выделение зимостойких, засухоустойчивых, устойчивых к основным болезням исходных форм является основой для создания новых конкурентоспособных отечественных сортов яблони.
Изучение канадских и североамериканских сортов яблони началось в конце 19 века, когда в Россию была завезена из Северной Америки коллекция черенков и деревьев яблони, в дальнейшем пополняющаяся среднерусскими, западноевропейскими, новыми селекционными отечественными и зарубежными сортами и формами. Западноевропейские сорта яблони в средней зоне садоводства проявили слабую устойчивость к низким зимним температурам, после суровых зим погибали. После многолетнего изучения установлено, что для разведения в средней зоне садоводства России эти сорта непригодны по причине слабой зимостойкости и недостатка тепла для развития плодов. В связи с этим актуальны и приоритетны работы по оценке и подбору исходных форм и
доноров для создания новых отечественных сортов яблони для экономически выгодных, адаптивных, интенсивных садов в средней зоне садоводства России.
Изучение адиаптивного потенциала генофонда яблони по устойчивости к абиотическим и биотическим факторам среды, показателям скороплодности, продуктивности, товарным и потребительским качествам плодов позволило выделить источники для дальнейшего использования в селекции и перспективные формы яблони для подготовки к передаче в госиспытание.
Высокая зимостойкость отмечена у многих местных сортов народной селекции, урало-сибирских сортов, которые представляют значительный интерес для использования в селекции на зимостойкость, их развитие укладывается в довольно короткий вегетационный период, и, кроме того, некоторые из них выделяются по устойчивости к парше, скороплодности, урожайности. Большую ценность для селекции представляют адаптированные к местным условиям сорта народной селекции Антоновка обыкновенная, Коричное полосатое, Скрыжапель, Бабушкино (со слабым подмерзанием в суровые зимы менее 1,0 балла) и сорта, созданные с их участием (табл.1). Многие современные отечественные сорта созданы с участием сортов Антоновка обыкновенная, Коричное полосатое, Боровинка, Скрыжапель, которые и сейчас остаются ценнейшим материалом для селекции, так как имеют высокую экологическую устойчивость, скороплодность и продуктивность.
При участии зимостойкого сорта Антоновка обыкновенная в институте созданы сорта: Здоровье, Имрус, Морозовское, Память воину, Орловим, Чистотел (1 поколение) и Августа, Орловский партизан (2 поколение). Производными от сорта Скрыжапель являются сорта Болотовское, Низкорослое, а также Орлик. Орловское полосатое. Орловская заря, Утренняя звезда, Вавиловское, Тургеневское (2 поколение). От Коричного полосатого получен летний сорт Орлинка, с участием зимостойкой уральской формы ПА 29-1-1-63 получен сорт Курнаковское. (табл. 1)
Для расширения генетического разнообразия исходного материала в современных селекционных программах привлекается созданный методом межвидовой гибридизации и сложных ступенчатых скрещиваний гибридный фонд ( F2 , F3, F4), совмещающий комплекс ценных качеств (зимостойкость, иммунитет к парше и др.) и передающий их по наследству при создании новых адаптированных, высококачественных сортов яблони. Наиболее предпочтительно вовлечение в селекцию перспективных сортов и форм яблони с максимальным проявлением ценных признаков в фенотипе, обладающих высокой генетической стабильностью, с низкой изменчивостью признаков в изменяющихся условиях внешней среды.
Во ВНИИСПК селекционерами под руководством академика E.H. Седова в результате скрещиваний доноров олигогенной устойчивости к парше с высокоадаптированными сортами Антоновка обыкновенная, Скрыжапель, сеянец ПА 29-1-1-63 созданы первые в России зимостойкие сорта c геном устойчивости (Vf) к пяти известным расам парши: Имрус, Болотовское, Здоровье, Курнаковское, Свежесть, представляющие значительный интерес для дальнейшей селекции (рис.1).
Выделены сорта высокой скороплодности, урожайности, ежегодно плодоносящие сорта раннелетнего и позднезимнего срока созревания а также сорта - источники высоких товарных и потребительских качеств, с красивой яркой окраской или без покровной окраски, с плотной мякотью, высоких вкусовых качеств а также сорта с повышенным содержанием Сахаров, аскорбиновой
кислоты (Августа, Афродита, Бордовое, Мелба, Орлик, Орловская заря, Осиповское, Побкеда Чкрненко)Ряд сортов и форм рекомендуются для использования в селекции сортов интенсивного типа, учитывая такие показатели как сила роста дерева, тип кроны, способность плодоносить на однолетнем приросте, скороплодность, регулярность урожаев.
Таблица 1. Источники ценных производственно-биологических признаков яблони
Признак Источники
Высокая полевая зимостойкость Антоновка обыкновенная, Бабушкино, Коричное полосатое, Скрыжапель, ПА 29-1-1-63
Высокий уровень устойчивости к стрессам зимнего периода по компонентам морозостойкости на уровне Антоновки обыкновенной Августа, Болотовское, Здоровье, Веньяминовское, Имрус, Морозовское, Свежесть, Синап орловский
Иммунитет к парше (ген УТ) Афродита, Веньяминовское, Имрус, Курнаковское, Свежесть, Прима, сеянцы 814, OR18T13, OR48T47
Полигенная устойчивость к парше Антоновка обыкновенная, Коричное новое, Надежное, Низкорослое, Память воину, Уэлси, сеянец 11-2428
Устойчивость к монилиозу (МопШа ТгисИдепа) Свежесть, Имант
Высокая скороплодность Ветеран, Мелба, Орлик, Орлинка, Северный синап, Уэлси
Высокие вкусовые и товарные качества плодов Августа, Алеся, Афродита, Гулливер, Дарья, Женева эрли, Корнель ред, Мелба, Мекинтош, Морозовское, Орлик, Ренет Симиренко, Honey gold, Honey krisp
Высокая регулярная урожайность Богатырь, Синап орловский, Ветеран, Имрус, Болотовское, Обильное, Память Мичурина
Длительная лёжкость плодов Богатырь, Ветеран, Голден Делишес, Свежесть, Чистотел
Доноры диплоидных гамет Джаент спай, Папировка тетраплоидная, Уэлси тетраплоидный, сеянец 13-6-106 (Суворовец х свободное опыление)
Рисунок 1 - Происхождение иммунных сортов яблони селекции ВНИИСПК
Прошли изучение тетраплоидные сорта - Антоновка плоская, Мекинтош тетраплоидный, Мелба тетраплоидная, Папировка тетраплоидная, Уэлси тетраплоидный, Джаент Спай и широко используются в селекции тетраплоидные формы, полученные от целенаправленных скрещиваний (диплоид х тетраплоид). Особую ценность, как донор диплоидных гамет, представляет форма 30-47-88 [Либерти х 13-6-106 (сеянец сорта Суворовец)], несущий в своем генотипе ген иммунитета к парше (У^ (Седов, Серова, 2012).
Выделены из отборных в элитные формы, в происхождении которых принимали участие сорта, рекомендуемые для использования в селекции на заданные признаки:
1. ЭЛС 31 -2-102 [Афродита х 13-6-106 (Суворовец - св. оп.]. Триплоид. Дерево зимостойкое, устойчивость к парше плодов и листьев высокая. Начало плодоношения на третий год после прививки, средний урожай 147 ц/га. Плоды зимнего срока созревания, потребительский период длится до конца февраля. Плоды крупные (до 170 г), высокой товарности, оценка внешнего вида 4,3-4,5 балла, кисло-сладкого вкуса, дегустационная оценка 4,3-4,4 балла.
2. ЭЛС 32-6-37 (Корнель Ред х Свежесть). Дерево зимостойкое, листья и плоды высокоустойчивы к парше. Урожайность высокая, ежегодная. Средний урожай за 2012-2015 г. составил 200 ц/га. Плоды высоких товарных и потребительских качеств, зимнего срока созревания, потребительский период длится до середины - конца февраля. Средний вес плодов 140-150 г, оценка внешнего вида и вкуса 4,3 балла.
3. ЭЛС 30-30-114 [23-20-17 (814 свободное опыление) х Джаент спай]. Триплоид. Скороплодный, средняя урожайность составила - 190 ц/га. Плоды товарные, масса плода - 140 г, внешний вид - 4,3 балла, вкус - 4,3-4,4 балла, кисло-сладкий вкус; длительность хранения - февраль-март. Устойчив к парше.
4. ЭЛС 31-2-15 [Афродита х 13-6-106 (с. Суворовца)]. Триплоид. Первое цветение на 2-ой год после окулировки в крону. Скороплодный, первое плодоношение отмечено на 3 год после прививки - 6,0 кг/дер. Средняя урожайность 174 ц/га. Плоды высоких товарных и потребительских качеств, масса плода - 130-150 г, внешний вид - 4,3 балла, вкус - 4,3 балла, кисло-сладкий вкус; длительность хранения - февраль. Устойчив к парше.
5. 31-2-115 [Афродита х 13-6-106 (с. Суворовца)]. Окулировка 2009 г. в крону забракованного гибрида. Триплоид. Первое цветение на 2-ой год после окулировки в крону. Средняя урожайность 150 ц/га. Плоды товарные, масса плода - 130-150 г, внешний вид - 4,4 балла, вкус - 4,3 - 4,4 балла, кисло-сладкий вкус; длительность хранения - конец января, начало февраля. Устойчив к парше.
Выделенные в элиту формы рекомендуются для дальнейшего изучения и подготовки к передаче в госиспытание. за высокие товарные и потребительские качества плодов, скороплодность, высокую устойчивость к парше, зимостойкость дерева
Таким образом, в результате изучения адаптивного потенциала генофонда яблони выделен перспективный исходный материал по устойчивости к абиотическим и биотическим факторам среды, показателям скороплодности, продуктивности, товарным и потребительским качествам плодов для дальнейшего использования в селекции. Из отборных в элитные переданы перспективные формы яблони для подготовки к передаче в госиспытание.
БИБЛИОГРАФИЯ
1. Жученко, А. А. Пути повышения устойчивости сельскохозяйственного производства в современных условиях. Главные приоритеты адаптации растениеводства к неблагоприятным погодным условиям./ А. А. Жученко // Материалы Всероссийской научно-практической конференции 13-15 июля 2005 г. Орел, 2005 - С. 6-11.
2. Генетический потенциал устойчивости плодовых деревьев к абиотическим стрессорам / Под общей редакцией Н. И. Савельева.- Мичуринск-Наукоград РФ,2010. - 212 с.
3. Седов, Е. Н. Селекция и новые сорта яблони / Е. Н. Седов.- Орел, ВНИИСПК-2011. - 622 с.
4. Калинина, Н. П. Результаты и перспективы селекции яблони на Алтае / И. П. Калинина, С. А. Макаренко // Достижения науки и техники АПК. - 2013. - №7. -С. 9-1
5. Жученко, А. А. Адаптивная система селекции растений (экологические основы) / А. А. Жученко. - Москва: Изд-во Российского университета дружбы народов, 2001. - 1490 с.
6. Вавилов, Н. И. Избранные сочинения. Генетика и селекция / Н. И. Вавилов. -М.: Колос, 1966. - 557 с.
7. Дзюбенко, Н. И. Генетические ресурсы культурных растений - основа продовольственной и экологической безопасности России / Н. И. Дзюбенко // Вестник Российской Академии наук. -2015. - С.3-9.
8. Мичурин, И. В. Итоги шестидесятилетних работ / И. В. Мичурин. - М.: Огиз. 1949 С. 71-168.
9. Исаев, С. И. Селекция и новые сорта яблони / С. И. Исаев - М. 1966. - 447 С
10. Еремин, Г. В. Генетические коллекции плодовых и ягодных культур / Г. В. Еремин. - СПБ., 1994.
11. Красова, Н. Г. Сортовой фонд яблони и груши и его использование в селекции и производстве (Дисс. д-ра с.-х. наук). М., 1996. - 48с.
12. Савельев, Н. И. Перспективные иммунные к парше сорта яблони / Савельев Н. И., Савельева Н. Н., Юшков А. Н. - Мичуринск-наукоград РФ, 2009. - 128 с.
13. Козловская, 3. А. Плодовые культуры / 3. А. Козловская // Генетические основы селекции растений. Частная генетика растений. - Т. 2. - 2010. - С.510-538.
14. Козловская, З.А. Селекция яблони в Беларуси / 3. А. Козловская. - Минск: Беларуская навука, 2015. - 457.
15. Седов, Е. Н. Использование генетической коллекции при селекции яблони во ВНИИСПК / Е. Н. Седов, Н. Г. Красова, 3. М. Серова // Садоводство и виноградарство. - 2012. - № 6. - С. 18 -21.
16. Седов, Е. Н. Приоритетные направления в селекции яблони / Е. Н. Седов, Г. А. Седышева, М. А. Макаркина, 3. М. Серова, С. А. Корнеева // Сб. науч. тр. Селекция и сорторазведение садовых культур («Инновационные приемы в селекции и совершенствование сортимента плодовых и ягодных культур». Орел: ВНИИСПК, 2014. - С 5-28.
17. Седов, Е. Н. Семечковые культуры / Е. Н. Седов, Н. Г Красова. В.В Жданов и др. // Программа и методика сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур. - Орел: ВНИИСПК, 1999. - С. 253-299.
18. Тюрина, М. М. Изучение зимостойкости сортов плодовых и ягодных культур в полевых и лабораторных условиях / М. М. Тюрина, Н. Г. Красова, С. В. Резвякова и др. // Программа и методика сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур. - Орел: ВНИИСПК, 1999. - С. 59-68.
