202. Гуляева А.А. Вишня и черешня. Орел: ВНИИСПК, 2015. 52 с.
3. Джигадло Е.Н. Совершенствование методов селекции, создание сортов вишни и черешни, их подвоев с экологической адаптацией к условиям Центрального региона России. Орел: ВНИИСПК, 2009. 268 с.
4. Джигадло Е.Н., Гуляева А.А., Колесникова А.Ф Основные направления в селекционной работе с косточковыми культурами // Достижения науки и техники АПК. 2010. №4. С. 16-18.
5. Жуков О.С., Харитонова Е.Н. Селекция вишни. М., 1988. 141 с.
6. Колесникова А.Ф. Вишня, черешня. Харьков: Фолио; М.: ООО «Изд-во АСТ», 2003. 255 с.
7. Тюрина М.М., Гоголева Г.А. Ускоренная оценка зимостойкости плодовых и ягодных растений: Метод. рекомендации. М., 1978. 38 с.
8. Тюрина М.М., Куликов И.М. Методика оценки зимостойкости садовых растений в контролируемых условиях // Плодоводство и ягодоводство России: Сб. науч. тр. ВСТИСП. М., 2006. Т. XVI. С. 11-17.
9. Тюрина М.М., Гоголева Г.А., Ефимова Н.В. Определение устойчивости плодовых и ягодных культур к стрессорам холодного времени года в полевых и контролируемых условиях: Метод. рекомендации. М., 2002. 119 с.
УДК 634.7: 631.527. 581.1.036
Перспективные селекционные формы крыжовника, устойчивые к американской мучнистой росе
Курашев О.В., к.с.-х.н._
ФГБНУ ВНИИ селекции плодовых культур, г. Орёл, info@vniispk.ru
Аннотация
Во ВНИИСПК проводится планомерная селекционная работа по получению форм, устойчивых к американской мучнистой росе (АМР) и листовым пятнистостям. Для этого в селекцию привлечен вид крыжовника Grossularia robusta. Данный вид крыжовника обладает не только устойчивостью к биотическим, но и к абиотическим факторам среды. Проведённые исследования и наблюдения над отдаленными гибридами показали, что вид G. robusta и его потомство характеризуются высокой устойчивостью к поражению американской мучнистой росой. Ключевые слова: крыжовник, вид, отдалённая гибридизация, гибриды, американская мучнистая роса
Promising breeding forms resistant to american gooseberry mildew
Kurashev O.V., cand. agri. sci.
Russian Research Institute of Fruit Crop Breeding, Orel, Russia, info@vniispk.ru Abstract
The systematic selection work on obtaining gooseberry forms resistant to powdery mildew and leaf spots has been carried out at VNIISPK since 2001. For this purpose gooseberry species Grossularia robusta was drawn in. This gooseberry species possesses resistance to biotic and abiotic factors of the environment. The research and observations of the remote hybrids showed that species G. Robusta and its progeny were characterized by high resistance to powdery mildew affection. Key words: gooseberry, species, remote hybridization, hybrids, powdery mildew
Крыжовник - ценная ягодная культура, отличающаяся скороспелостью, урожайностью, хорошей транспортабельностью.
Устойчивость к основным биотическим и абиотическим стрессам - одно из основных требований, которые предъявляются к современным сортам сельскохозяйственных культур и технологиям их выращивания. Для многих сельскохозяйственных культур проблема комплексной длительной устойчивости к стрессовым факторам биотической и абиотической природы до сих пор остается нерешенной. Эта проблема особенно актуальна для крыжовника, т.к. нет сортов, которые сочетали бы в себе комплекс хозяйственно-ценных признаков, а также устойчивость к грибным болезням, морозостойкость, жаро- и засухоустойчивость. В связи с этим во ВНИИСПК ведётся направленная селекция на урожайность, вкусовые качества плодов, слабую шиповатость и устойчивость к грибным болезням и к температурным стрессам.
В изучении находились гибридные сеянцы из десяти гибридных семей (всего 360 шт.), полученных от отдалённых скрещиваний с участием в качестве отцовского родителя вида Grossularia robusta и материнских
родителей - полученные раннее гибриды от GrossuIaria recIinata селекции ВНИИСПК. Методика исследований и основные учеты по полевым наблюдениям за гибридным материалом крыжовника были общепринятые и проводились согласно «Программы и методики селекции плодовых, ягодных и орехоплодных культур» [1] и "Программы и методики сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур" [В] на селекционном участке первичного изучения гибридного фонда крыжовника селекции ВНИИСПК.
Во ВНИИСПК с 2001 года осуществляется планомерная гибридизация с использований в селекции целенаправленных скрещиваний крыжовника вида GrossuIaria recIinata с видом Grossularia robusta. К виду GrossuIaria recIinata относится большинство существующих сортов европейской селекции, а также многие отборные, элитные формы, источники и доноры селекции ВНИИСПК. Полученное в результате скрещиваний с видом GrossuIaria robusta потомство является отдаленными гибридами [2; 3; 4].
Крыжовник мощный - G. robusta (Jancz.) Berger [G. nivea (Lindl.) Spach x G. inermis (Rydb.) Cov. And Britt]. Куст сильнорослый, достигающий 2 м высоты, пряморослый. Побеги многочисленные, слабошиповатые. Шипы тонкие, 1-3-раздельные. Листья 3-5-лопастные, сердцевидные, лопасти короткие, тупые. Отличается крупными ярко-розовыми декоративными цветками. Плоды очень мелкие (0,3-0,7 г), круглые, темно-пурпуровые, почти черные, с легким пушком, кислые, съедобные. Представляет определенную ценность для селекции за устойчивость к АМР и слабую шиповатость. Является родоначальником некоторых бесшипных и слабошиповатых сортов [6]. И. В. Попова [7] отмечала, что использование повторных межвидовых скрещиваний в числе прочих вида G. robusta представляет определенный интерес в селекционной работе на бесшипность и слабую шиповатость. Так же использовала в своей селекционной работе вид G. robusta и К. Д. Сергеева, которой были получены несколько перспективных слабошиповатых форм - № 2, 3, 4, Слабошиповатый черноплодный [9].
По нашим данным вид G. robusta на протяжении длительного периода наблюдений (1995...2017 гг.) в полевых условиях не поражался АМР (0 баллов) (причем отсутствовало поражение, как плодов, так и вегетативных органов). Не отмечено также поражений листовыми пятнистостями (0 баллов). При этом вид G. robusta использовался в качестве отцовской формы, а в качестве материнских родителей выступали лучшие отборные формы и элитные сеянцы селекции ВНИИСПК [5].
На протяжении многолетних исследований (1997-2017 гг.) вид крыжовника G. robusta показал абсолютную устойчивость к поражению, как плодов, так и вегетативных органов американской мучнистой росой (АМР) и листовыми пятнистостями (антракноз, септориоз). Сходные данные с участием в селекции вида G. robusta также подтверждаются Сергеевой К.Д. [9].
Полученное потомство F1 за годы исследований (2007-2017 гг.) проявило практически абсолютную устойчивость к АМР и высокую устойчивость к листовым пятнистостям (таблица 1). Как видно из приведенной таблицы, лишь у сеянцев из двух семей, полученных от отдаленных скрещиваний с видом G. robusta наблюдались незначительные (до 2 балов) повреждения листовыми пятнистостями. Лишь у двух сеянцев из одной гибридной семьи отмечено поражение АМР вегетативного аппарата (молодых побегов).
Таблица 1 - Степень поражения листовыми пятнистостями и АМР у некоторых гибридных семей Fi c участием Grossularia robusta (2007-2017 гг.) ____
№ гибридной семьи (происхождение) Всего растений в семье, шт. Масса плодов (г) Листовые пятнистости, балл АМР, балл
поражено растений, шт. поражено растений, шт.
0 1 2 3 4-5 1 2 3 4-5
288 (151-НС-7 х G. robusta) 145 2,5 - - - - - 2 0 0 0
258 (13-15-1 х G. robusta) 44 2,0 - - - - - 0 0 0 0
250 (23-17-10 х G. robusta) 47 2,5 - - - - - 0 0 0 0
281 (24-15-21 х G. robusta) 28 2,0 1В 0 10 0 0 0 0 0 0
267 (27-25-23 х G. robusta) 27 2,5 - - - - - 0 0 0 0
287 (121-х40-52 х G. lobusía) 1В 2,5 - - - - - 0 0 0 0
285 (122-х31-2 х G. robusta) 10 1,5 - - - - - 0 0 0 0
283 (142-х36-12 х G. obusa) В 2,0 - - - - - 0 2 0 0
257 (25-22-2 х G. robusta) 7 2,5 1 6 0 0 0 0 0 0 0
263 (24-14-23 х G. robusta) 26 2,5 4 22 0 0 0 0 0 0 0
Примечание - степень поражения у материнских родителей: листовые пятнистости - 3-4 балла, АМР - до 3 баллов; отцовского (G. robusta) листовые пятнистости и АМР - 0 баллов.
Повреждений АМР генеративных органов (ягод) не наблюдалось ни в одной семье.
В процессе изучения из семей, полученных от отдаленных скрещиваний, было выделено несколько отборных форм (4-281-1, 4-283-1, 4-287-1, 2-250-3, 2-257-3 и др.), характеризующихся большей массой плодов, нежели отцовская форма (2-2,5 г у р1 против 0,7 г у отцовского родителя) и с высокой степенью устойчивости к поражению АМР как генеративных, так и вегетативных органов (рисунки 1, 2, 3).
Рисунок 1 - Плоды отборного сеянца Fi 4-287-1 (24-15-21 х G. robusta) max масса ягоды 2,5 г (справа ягоды G. robusta)
Рисунок 2 - Плоды отборного сеянца F1 4-281-1 (121-х40-52 х G. robusta)
max масса ягоды 2,5 г (справа ягоды G.
Рисунок 3 - Плоды отборного сеянца F1 2-257-3 (25-22-2 х G. robusta) max масса ягоды 2,5 г (справа ягоды G. robusta)
В 2016 году вступили в плодоношения гибриды F2 от отдаленных скрещиваний, полученных от целенаправленных скрещиваний с участием вида G. robusta.
Как и у Fi все сеянцы F2 наследуют высокую устойчивость к поражению АМР. Ни у одного сеянца во всех гибридных семьях F2 не было отмечено случаев поражения АМР как генеративных, так и вегетативных органов. Поражение листовыми пятнистостями было отмечено у единичных сеянцев, причем поражение не превышало 0,5-1 балла. При этом масса ягоды существенно изменилась у F2 по сравнению с Fi и стала значительно больше. Так максимальная средняя масса ягоды по семье в течение двух лет наблюдений (2016 г., 2017 г.) была отмечена в семьях 335-2 (Св. оп. (24-15-21 х 258 (13-15-1 х G. robusta))) (3,4 г), 283-2 (Св. оп. (142-х36-12 х G. robusta)) (3,4 г), 336-2 (Св. оп. (24-15-21 х 267 (27-25-23 х G. robusta))) (3,2 г) (табл. 2).
Следует также отметить, что у сеянцев гибридных семей F2 наблюдается также стабильное наследование такого признака отцовского родителя, как габитус куста и общая сила роста. При этом растения характеризуются мощным ростом, слабой раскидистостью, компактностью, ярко выраженной ортотропностью.
Некоторые растения из указанных семей также характеризуются практически полным отсутствием шипов в узлах и шипиков в междоузлиях, что позволяет проводить в таких семьях отбор на слабую шиповатость. Так из семьи 283 (Св. оп. (142-х36-12 х G. robusta)) были выделены 2 абсолютно бесшипных сеянца. Они могут выступать в качестве генисточников бесшипности в дальнейших селекционных исследованиях.
Таблица 2 - Характеристика гибридных семей, полученных от отдаленных скрещиваний с G. robusta (F2) (2016-2017 гг)_
Номер гибридной семьи Происхождение Степень подмерзания, балл Урожайность Поражение АМР, балл
Степень плодоношения, балл на куст, кг ср. масса ягод, г плоды вегетативные органы
288-2 Св. оп. (151-НС-7 х G. robusta) 0 5 0,8 3,0 0 0
336-2 Св. оп. (24-15-21 х 267 (27-25-23 х G. robusta)) 0 5 1,5 3,2 0 0
283-2 Св. оп. (142-х36-12 х G. robusta) 0 5 1,2 3,4 0 0
258-2 Св. оп. (13-15-1 х G. robusta) 0 5 1,4 3,3 0 0
335-2 Св. оп. (24-15-21 х 258 (13-15-1 х G. robusta) 0 5 1,5 3,4 0 0
341-2 Св. оп. - с-ц 4-257-1(25-22-2 х G. robusta) 0 4 1,1 2,8 0 0
342-2 Св. оп. - с-ц 2-263-3 (24-14-23 х G. robusta) 0 5 1,5 3,0 0 0
Характерным оказалось также то, что родительский вид G. robusta помимо своих характеристик высокой устойчивости к болезнетворным патогенам, также передал потомству высокую экологическую пластичность и адаптивность к негативным абиотическим факторам: морозоустойчивость, засухоустойчивость, жаростойкость.
Выводы
Исследования и наблюдения над отдаленными гибридами свидетельствуют о том, что вид Grossularia robusta и его потомство обладают высокой полевой устойчивостью к АМР и листовым пятнистостям. Данный вид может привлекаться в селекцию для получения форм крыжовника, устойчивых к указанным патогенам, а также может выступать в качестве источника/донора устойчивости к указанным заболеваниям и способствовать созданию сортов с высокой экологической устойчивостью к биотическим и абиотическим факторам среды обитания.
Литература
1. Князев С. Д., Баянова Л. В. Смородина, крыжовник и их гибриды // Программа и методика сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур. Орел: ВНИИСПК, 1999. С. 351-373.
2. Курашев О. В. Отдаленные скрещивания в селекции крыжовника на устойчивость к американской мучнистой росе и листовым пятнистостям // Селекция, генетика и сортовая агротехника плодовых культур: сб. науч. статей. Орел: ВНИИСПК, 2009. С. 121-125.;
3. Курашев О. В. Создание сортов и форм крыжовника, устойчивых к поражению американской мучнистой росой и листовыми пятнистостями // Современное садоводство. № 2, 2010. С. 22-25.;
4. Курашев О. В., Курашева Е. А. Биологические особенности отдаленных гибридов крыжовника, полученных с участием вида Grossularia robusta / Сб. трудов «Садоводство и ягодоводство России». №1. Т. 32. 2012. С. 235-241.;
5. Курашев О. В., Курашева Е. А. Селекция как метод защиты крыжовника от патогенов // Сб. трудов «Садоводство и ягодоводство России». М., Изд-во ВСТИСП Россельхозакадемии. № 1. Т. 36. 2013. С. 336-341;
6. Курсаков Г. А. Отдаленная гибридизация плодовых растений / Всесоюз. акад. с.-х. наук им. В. И. Ленина. М.: Агропромиздат, 1986, 112 с.
7. Попова И. В. Повторная межвидовая гибридизация в селекции крыжовника на бесшипность // Вестн. с.-х. науки, 1971, № 11. С. 105.
8. Попова И. В., Сергеева К. Д. Селекция крыжовника // Программа и методика селекции плодовых, ягодных и орехоплодных культур. Орел: ВНИИСПК, 1999. С. 374-395.
9. Сергеева К.Д. Крыжовник. М., Агропромиздат, 1989. 208 с.
УДК 631.527:[634.71+634.75]
Анализ микросателлитных локусов как первый этап на пути к маркерной селекции малины и земляники
Лебедев В.Г.1, к.б.н. Субботина Н.М. 1, м.н.с. Киркач В.В. 1, аспирант Видягина Е.О. 1, к.б.н. Поздняков И.А. 2, к.с.-х.н.
Шестибратов К.А. 3, к.б.н._
1ФГБОУ ВО Пущинский государственный естественно-научный институт, Пущино, Россия, vglebedev@mail.ru
2ООО НПП «Микроклон», Пущино, Россия
Филиал ФГБУН Института биоорганической химии им. академиков М.М.Шемякина и Ю.А.Овчинникова РАН, Пущино, Россия
Аннотация
Ягодные культуры умеренной зоны обладают высокими пищевыми и вкусовыми качествами. Они содержат большое количество антоцианов - соединений с высокой антиоксидантной активностью. Селекция малины и земляники может быть значительно ускорена с помощью молекулярных маркеров. В качестве первого этапа маркерной селекции на повышенное содержание антоцианов были созданы коллекции in vitro сортов малины, ежевики и земляники различного происхождения. В рамках данной работы эти сорта были охарактеризованы с помощью микросателлитных маркеров с составлением генетических паспортов. В дальнейшем эти сорта будут использованы для определения последовательностей новых генов и аллельных вариантов генов биосинтеза флавоноидов.
Ключевые слова: малина, земляника, маркерная селекция, антоцианы, микросателлиты
Analysis of microsatellite loci as first stage of marker-assisted selection of raspberry and strawberry
Lebedev V.G. 1, cand. biol. sci. Subbotina NM 1, junior scientist Kirkach V.V. 1, student Vidjagina Е.О. 1, cand. biol. sci. Pozdnyakov 1.А. 2, cand. agri. sci.
Shestibratov К.А. 3, cand. biol. sci._
1Pushchino State Institute of Natural Sciences, Pushchino, Russia, vglebedev@mail.ru 2SPE "Microklon" Ltd, Pushchino, Russia
3Branch of Shemyakin and Ovchinnikov Institute of Bioorganic Chemistry RAS, Pushchino, Russia Abstract
Berry crops of the temperate climate have high nutritional and taste value. They contain high concentration of anthocyanins having strong antioxidant activity. The breeding of raspberry and strawberry can be significantly accelerated through molecular markers application. In vitro collections of raspberry, blackberry and strawberry cultivars were created as the first stage of marker-assisted selection for improving content of anthocyanins. In all 32 cultivars were characterized by microsatellite markers. These cultivars will be used to determine the sequences of genes associated with the flavonoid biosynthesis pathway.
Key words: raspberry, strawberry, marker-assisted selection, anthocyanins, microsatellites
