CC BY
72
УДК 634.1:631.527:631.56
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ СОРТИМЕНТА ПЛОДОВЫХ КУЛЬТУР НА ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ОСНОВЕ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ НАТУРАЛЬНЫХ ПРОДУКТОВ ПИТАНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ
Н.И.САВЕЛЬЕВ, академик РАСХН, директор ВНИИГиСПР им. И.В.Мичурина Е-mail: [email protected]
Резюме. Приводятся сведения по созданию новых сортов плодовых культур с генетической устойчивостью к болезням, с ценным биохимическим составом, пригодных для получения продуктов питания функционального назначения.
Ключевые слова: плодовые культуры, генетика, селекция, устойчивость к болезням, биохимический состав плодов.
Плоды и ягоды - важнейшая и незаменимая составная часть качественного, рационального питания, обеспечивающего здоровье и долголетие человека. Они содержат многие витамины, микроэлементы, органические кислоты, ферменты и другие биологически активные вещества, которые обладают профилактическими и лечебными свойствами против многих заболеваний.
На сегодняшний день достигнуты определенные успехи в селекции новых высокопродуктивных сортов плодовых и ягодных культур. В Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию в различных регионах России, внесено около 500 сортов семечковых, 352 косточковых, 675 ягодных культур и 186 сортов винограда. Из семечковых культур, внесенных в Госреестр, охраняется патентами 33,9 %, из косточковых - 26,8, из ягодных - 23,6 % [1]. Однако не все существующие сорта в полной мере отвечают современным требованиям, особенно для производства продуктов питания функционального назначения. Многие из них недостаточно устойчивы к болезням, отличаются низкой сбалансированностью по биохимическому составу плодов.
При разработке и создании натуральных продуктов питания функционального и диетического назначения нужны сорта с заданными параметрами и определенным биохимическим составом.
Селекцию на повышенное содержание в плодах витаминов и биологически активных веществ следует вести с учетом видовой специфичности и ценности культур. Так, для яблони приоритетное значение имеет содержание сахаров, пектиновых веществ, витаминов С и Р; для груши - арбутина, хлорогеновой кислоты; для косточковых культур - растворимых сухих веществ, каротина, пектиновых веществ; для редких культур - витаминов, каратиноидов, различных масел, а также специфических глюкозидов и других биологически активных веществ (вибурнин, серотонин, бетанин, схизандрин).
Кроме того, новые сорта должны отвечать определенным технологическим требованиям, которые специфичны для различных видов переработки и культур. Так, для производства компотов из цельных плодов косточковых культур пригодны сорта с нежной, неотстающей от мякоти кожицей, которая не растрескивается в процессе термической обработки. Для производства Достижения науки и техники АПК, №08-2010 __
сухофруктов и чернослива нужны сорта с повышенным содержанием растворимых сухих веществ, сахаров и полифенольных соединений.
Признаки, определяющие товарные, потребительские качества и биохимический состав плодов, находятся под различным генетическим контролем. Например, масса плодов - полигенный признак. Красная покровная окраска у яблони, груши, вишни - доминантный признак, который контролируется одним геном. Кислотность плодов - доминантный признак и определяется геном Ма, пресный вкус - определяется гомозиготными рецессивными генами. Желто-кремовая окраска мякоти плодов у яблони имеет доминантный характер наследования и контролируется одним геном. Идентифицирован доминантный ген Аг, определяющий аромат плода у сорта Фиеста, а это важный признак для переработки.
Во ВНИИГиСПР профессор С.П. Яковлев впервые идентифицировал гены Та (контролирует терпкость) и Бы (сочность) плодов груши. Сочные плоды пригодны для приготовления соков, компотов, терпкость - нежелательный признак. Определена генетическая структура сортов по этим генам, что позволяет целенаправленно вести подбор родительских пар и эффективно отбирать нужные генотипы.
Цель наших исследований - создание на генетической основе новых устойчивых к болезням сортов плодовых культур с ценным биохимическим составом, пригодных для получения натуральных продуктов питания функционального назначения.
Условия, материалы и методы. В качестве объектов исследования было использовано более 50 тыс. гибридных сеянцев плодовых и нетрадиционных культур, полученных от разных типов скрещиваний. Уход за опытными насаждениями осуществляли путем применения общепринятых приемов агротехники. Защитные мероприятия по борьбе с болезнями не проводили. При оценке хозяйственно-биохимических особенностей и товарно-потребительских качеств плодов гибридных сеянцев и сортов руководствовались соответствующими программами и методиками [2, 3].
Результаты и обсуждение. Плодовые культуры, вследствие продолжительного ювенильного периода, гетерозиготности по многим наследственным факторам и высокой степени несовместимости представляют сложный объект для генетических исследований. Кроме того, у них мало идентифицированных генов, контролирующих те или иные агрономические признаки [4]. Наиболее ощутимые практические результаты получены самым распространенным болезням и вредителям.
Во ВНИИГиСПР с использованием в гибридизации носителей эффективных генов устойчивости (V,) и доноров полигенной устойчивости к парше, получены новые высокопродуктивные (25...35 т/га), зимостойкие (-37...-40°С), иммунные к парше с высоким качеством плодов сорта, 6 из которых (Былина, Красуля, Скала, Успенское, Флагман, Фрегат) внесены в Госреестр селекционных достижений, допущенных к использованию
по Центрально-Черноземному региону России. При этом сорта Успенское и Скала отличаются повышенным содержанием в плодах витамина С (2Б...27 мг/100 г) и Р-активных соединений (более 300 мг/100 г).
В последние годы созданы генотипы яблони с мо-ногенной и олигогенной устойчивостью к парше с содержанием витамина С в плодах 40.80 мг/100 г и Р-активных соединений - более 1500 мг/100 г.
Во Всероссийском НИИ генетики и селекции плодовых растений им. И.В. Мичурина за последние годы впервые идентифицированы гены устойчивости вишни в кок-комикозу (А), смородины - к септориозу [R1(Sr1), R2(Sr2), R3(Sr3)], винограда - к милдью [Pv ] и оидиуму [Un].
Как отмечал И.В. Мичурин [5], наиболее эффективный путь создания новых зимостойких с комплексной устойчивостью к болезням сортов груши - вовлечение в гибридизацию отборных форм Pyrus ussuriensis Maxim и ее производных. На этой основе были выведены такие сорта, как Августовская роса, Нежность, Осенняя мечта, Памяти Яковлева, Северянка краснощекая, Светлянка, Скороспелка из Мичуринска и др., которые обладают комплексной устойчивостью к парше, буро-ватости, септориозу и не требуют применения фунгицидов. С использованием в гибридизации доноров позднего созревания плодов в последние годы созданы и включены в Госреестр селекционных достижений новые сорта груши Ника, Первомайская, Чудесница, Феерия, Февральский сувенир, Яковлевская с плодами зимнего срока потребления (январь-апрель), которые рекомендуются для закладки садов в условиях средней полосы России.
Новые сорта груши Чудесница, Первомайская содержат в плодах 6,0.. .6,5 % арбутина, более 1200 мг/100 г хлорогеновой кислоты и более 230,0 мг/100 г катехи-нов. Сорта Августовская роса, Светлянка, Северянка, Осенняя мечта характеризуются относительно высокой концентрацией в плодах сахаров (9,1.11,4 %) и сухих веществ (14,0.17,8 %).
Начиная с 50-х годов ХХ столетия, в России отмечено широкое распространение заболевания косточковых культур коккомикозом (Coccomyces himalis Higgins). Впервые полученные И.В. Мичуриным церападусы и падоцерусы (гибриды между черемухой и вишней) послужили ценным исходным материалом при создании сортов вишни устойчивых к этому заболеванию. На основе таких гендоноров были выведены сорта вишни с моногенной устойчивостью к коккомикозу (ген А), из которых сорт Харитоновская включен в Госреестр селекционных достижений, допущенных к хозяйственному использованию. В его плодах содержится 15,8 % ра-
створимых сухих веществ, 15,5 мг/100 г витамина С и более 470 мг/100 г Р-активных катехинов.
Особой витаминностью обладают нетрадиционные садовые культуры. Во ВНИИГиСПР созданы высоковитаминные без терпкости сорта рябины (Бусинка, Ве-фед, Дочь Кубовой, Рубиновая, Сказочная, Сорбинка), калины (Красная гроздь, Элексир), плоды которых пригодны для получения продуктов питания функционального назначения. Они обладают высокой витаминно-стью (100 мг/100 г) и содержат большое количество Р-активных катехинов (1500 мг/100 г).
В результате интрогрессивных скрещиваний формы Евразия 21 с сортами домашней этой культуры получено новое поколение сортов этой культуры с крупными плодами массой от 40 до 80 г хорошего вкуса, в том числе Заречная ранняя, Ренклод мичуринский, Ренклод Харитоновой, Светлячок, Стартовая, Этюд, которые внесены в Госреестр и рекомендуются к хозяйственному использованию, а сорта Красавица ЦГЛ, Кооперативная, Ночка, Ренклод Курсакова проходят ГСИ.
Под руководством и при непосредственном участии доктора сельскохозяйственных наук В.Н. Макарова в экспериментальном центре М-Конс-1 на основе устойчивых к болезням плодовых культур с высоким содержанием витаминов, биологически активных веществ, в том числе нутрицевтиков антиоксидантного действия, впервые созданы низкокалорийные, с низким содержанием углеводов и высокой антиоксидант-ной активностью, сбалансированные по основным нут-риентам продукты питания функционального и диетического назначения:
компоты низкокалорийные диетические (из яблок, груши, вишни, рябины) - ТУ 9163-001-14310543-05;
желе с мякотью (из калины) - ТУ 6801039/6Т000489 0706;
соус витаминный (из яблок, груши, калины, рябины) - ТУ 6801039/6Т000280 0507;
соус грушевый (с черной смородиной, брусникой, клюквой, черноплодной рябиной) - ТУ 61РФ-01-150.
Эти продукты прошли государственную регистрацию, внесены в государственный реестр и разрешены для изготовления, ввоза и оборота на территории Российской Федерации [6].
Выводы. Таким образом, на основе генетических исследований созданы новые сорта плодовых культур устойчивые к болезням с высоким содержанием в плодах растворимых сухих веществ, сахаров, витаминов и биологически активных веществ, которые пригодны для получения натуральных продуктов питания функционального назначения.
Литература.
1. Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию (официальное издание). Том 1. Сорта растений / МСХ РФ. - М., 2010. - 319 с.
2. Программа и методика селекции плодовых, ягодных и орехоплодных культур. - Орел: Изд-во ВНИИСПК, 1995. - 502 с.
3. Программа и методика сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур. - Орел: Изд-во ВНИИСПК, 1999.- 606 с.
4. Савельев Н.И. Генетика селекционно ценных признаков плодовых растений // Идентифицированный генофонд растений и селекция.-СПб.: ВИР, 2005. - С. 342-361.
5. Мичурин И.В. Сочинения. - М.,1948. - T.III. - 338 с.
6. Макаров В. Н. Генофонд плодовых культур для улучшения сортимента и получения функциональных продуктов питания: Автореф. дис. ... докт. с.-х. наук. - М., 2009. - 51 с.
PRACTICAL RESULTS OF FRUIT CROP ASSORTMENT IMPROVEMENT ON GENETICFL BASE FOR
OBTAINING OF NATURAL FUNCTIONAL FOODS
N.I. Savelyev
Summary. The data are given for development of new fruit crops with genetical resistance to diseases, with valuable biochemical composition and suitable for functional foods.
Key words: fruit crops, genetics, breeding, resistance, to diseases biochemical composition of fruits.
4 __________________________________________________ Достижения науки и техники АПК, №08-2010
