CC BY
64
УДК 634.11:631.52
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СЕЛЕКЦИЯ (ПРЕБРИДИНГ) -ВАЖНЫЙ ЭТАП В СОЗДАНИИ НОВЫХ СОРТОВ ЯБЛОНИ*
Е.Н. СЕДОВ, академик РАН, зав. лабораторией (e-mail:[email protected])
Н.Г. КРАСОВА, доктор сельскохозяйственных наук, главный научный сотрудник
З.М. СЕРОВА, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник
М.А. МАКАРКИНА, доктор сельскохозяйственных наук, зав. лабораторией
Всероссийский научно-исследовательский институт селекции плодовых культур, пос. Жилина, Орловский р-н, Орловская обл., 302530, Российская Федерация
Резюме. С целью выделения и оценки исходных форм яблони в селекции был проведен анализ использования генетической коллекции ВНИИСПК при выведении 72 сортов культуры за 1955-2015 гг. Из 836 генофондных образцов яблони лишь 40 эффективно использовали в селекции. Особую ценность имели 11 исходных форм. С их участием выведено 162 новых сорта: Папировка тетраплоидная - 12; иммунный к парше Сеянец 814 (геном V) и Сеянец SR0523 (Vm) - по 10 сортов; Ред-фри и Уэлси тетраплоидный - по 9; Антоновка краснобочка - 8; Макинтош - 7; Антоновка обыкновенная - 6; Бессемянка мичуринская, Прима и Уэлси - по 5 сортов с каждым. Остальные 29 исходных форм дали от 1 до 3 новых сортов. Рекомендованы перспективные исходные формы: 11 - для селекции яблони на иммунность к парше, 17 - на повышенное содержание витамина С в плодах, 3 - на самоплодность и 5 - на выведение триплоидных сортов. Существующий генофонд используется недостаточно полно. Выделен ряд ценных источников по отдельным хозяйственным признакам: зимостойкости, скоро-плодности, продуктивности, устойчивости к парше, высоким товарным и вкусовым качествам плодов, длительнойлежкости плодов. Большой интерес представляют источники высокого содержания в плодах аскорбиновой кислоты. Селекционеры до сих пор не создали сортов яблони с желаемой величиной этого показателя на уровне 30 мг/100 г. Ключевые слова: яблоня, генофонд, сорта, пребридинг, доноры, ценные исходные формы яблони.
Для цитирования: Предварительная селекция (пребри-динг) - важный этап в создании новых сортов яблони / Е.Н. Седов, Н. Г. Красова, З. М. Серова, М. А. Макаркина // Достижения науки и техники АПК. 2016. Т. 30. № 2. С. 75-77.
Опыт ранее работавших селекционеров имеет огромное значение в оценке исходных родительских форм и созданных на их основе новых адаптивных сортов, а также в выделении, генетическом описании и использовании, как доноров, так и источников хозяйственно-ценных признаков.
В 2015 г. старейшему помологическому учреждению Всероссийскому научно-исследовательскому институту селекции плодовых культур исполнилось 170 лет. В результате многолетней работы сортоведов и селекционеров за последние 60 лет в этом учреждении создан крупный генофонд яблони, который на сегодня насчитывает 836 образцов, в том числе 122 сорта народной селекции, 296 иностранныхсортов и форм, 342 сорта отечественной селекции, в том числе 76 урало-сибирских сортов. Изучение этой коллекции позволило дать селекционную оценку ряду сортообраз-цов и выделить материал с наибольшим проявлением отдельных признаков [1-4].
Цель исследований - выделение доноров и источников селекционно-ценных признаков среди материала генетических коллекций.
Условия, материалы и методы. Исследования проводили в садах сортоизучения и селекции яблони ВНИИСПК в 1955-2015 гг. Материалом исследований были гибридные сеянцы селекционных садов (35 садов) и сорта участков первичного и производственного испытания (15 кварталов). При проведении исследований использовали общепринятые программы и методы, в совершенствовании которых авторы принимали активное участие [5-8].
Результаты и обсуждение. Проведенный анализ степени использования сортового фонда яблони ВНИ-
Таблица 1. Исходные формы новых сортов яблони селекции ВНИИСПК
Эффективность селекции яблони (Malus Mill), как и других сельскохозяйственных культур, во многом зависит от правильного подбора исходных родительских пар (сортов или форм). Пребридинг -предварительная селекция, включает в себя многолетнее детальное изучение доступного генофонда по всем основным хозяйственно-значимым признакам [1, 2].
Получено новых сортов
Исходная форма (шт.) с участием исходной формы в качестве
матери отца 1 всего
Папировка тетраплоидная - 12 12
Сеянец 814 (F2 M. floribunda 821 х Голден Делишес) 10 - 10
SR 0523 [Ред Мелба (Вольф Ривер х M. atrosan-
guinea 804)] 2 8 10
Редфри 9 - 9
Уэлси тетраплоидный 1 8 9
Антоновка краснобочка 8 - 8
Мекинтош 6 1 7
Антоновка обыкновенная 5 1 6
Бессемянка мичуринская - 5 5
Прима 4 1 5
Уэлси 5 - 5
OR18T13 [Вольф Ривер х (Вольф Ривер х M. atro-
sanguinea 804)] 1 2 3
13-6-106 (Сеянец сорта Суворовец) - 2 2
Голден Делишес 2 - 2
Кинг 2 - 2
Мелба 2 - 2
Орлик 2 - 2
Пепин шафранный 1 1 2
Северный синап 2 - 2
Скрыжапель 3 - 3
1924 [(F2 M. floribunda 821 х Уэлси) х F2 M. floribunda
821 х Джонатан] 1 1 2
*исследования выполнены при поддержке РФН (проект№ 14-16-00127). Достижения науки и техники АПК. 2016. Т 30. № 2 -
ИСПК показал, что из 120 образцов, которые привлекали в качестве исходных форм, только 40 стали основой новых сортов (табл. 1).
По одному сорту было создано при использовании в качестве материнской формы сортов Ветеран, Каравелла, Мантет, Ренет Черненко, Старк Эрлиест прекос, Чистотел, а также с образцами Джаент Спай, Мекинтош тетраплоидный, Орловим, Папировка, Первый салют, ВМ 41497, PR12T67, OR48T47, 2034, 11-1-122, ПА-29-1-1-63, которые были отцовскими компонентами. В потомстве от этих форм получено 72 сорта, из которых 44 включены в Госреестр, а остальные 28 - проходят государственное испытание.
Ценными исходными формами, которые дали начало наибольшему количеству новых сортов оказались Папировка тетраплоидная, Сеянец 814, Сеянец SR 0523, Редфри, Уэлси тетраплоидный, Антоновка краснобочка, Мекинтош, Антоновка обыкновенная, Бессемянка мичуринская, Прима, Уэлси (табл. 2).
Для создания адаптивных колонновидных сортов из гибридного фонда выделены перспективные формы, совмещающие колонновидность (ген Со) и иммунитет к парше (ген V,): Гирлянда, Поэзия, Приокское, Созвездие, Есения, Восторг [9].
В селекции на самоплодность большой интерес в качестве исходных форм представляют безлепестные яблони. Таких сортов на сегодняшний день в мире не существует, но это очень перспективное направление.
При ведении отборов на повышенное содержание аскорбиновой кислоты (АК) в качестве исходных форм ценны сеянцы, созданные на основе ступенчатых скрещиваний, с содержанием витамина С в плодах до 100 мг/100 г, например, 22-38-144 [13-75-59 (Анис пурпуровый х Несравненное) х 814] (АК=119,1 мг/100 г), 22-37-129 [13-75-79 (Анис пурпуровый х Несравненное) х 1924] (АК=71,4 мг/100 г), 21-40-56 [13-78-52 (Несравненное х Анис пурпуровый) х Бабушкино] (АК=
Таблица 2. форм
новые сорта яблони от использования лучших исходных
Исходная форма Новые сорта с участием исходной формы
число, шт.\ название
Папировка тетра- 12 Августа, Дарена, Амулет, Жилинское, Красный
плоидная янтарь, Масловское, Рассвет, Союз, Спасское,
Талисман, Яблочный Спас, Осиповское
Сеянец 814 (F2 M. 10 Афродита, Веньяминовское, Орловское поле-
floribunda 821 х сье, Солнышко, Строевское, Юбилей Москвы,
Голден Делишес) Юбиляр, Благодать, Старт, Курнаковское
SR 0523 [Ред Мелба 10 Зарянка, Орловский пионер, Память Исаева,
х (Вольф Ривер х M. Первинка, Славянин, Соковинка, Орловим, Чи-
atrosanguinea 804) стотел, Поэзия, Приокское
Редфри 9 Амулет, Жилинское, Красный янтарь, Мас-
ловское, Рассвет, Союз, Спасское, Талисман,
Яблочный Спас
Уэлси тетраплоид- 9 Александр Бойко, Василиса, Кармен, Юнона,
ный Бежин луг, Палитра, Министр Киселев, Родни-
чок, Тургеневское
Антоновка красно- 8 Зарянка, Орловский пионер, Память Исаева,
бочка Первинка, Славянин, Патриот, Свежесть, Со-
ковинка
Мекинтош 7 Желанное, Олимпийское, Орлик, Орловская
заря, Орловское полосатое, Утренняя звезда,
Морозовское
Антоновка обыкно- 6 Орловим, Чистотел, Здоровье, Имрус, Морозов-
венная ское, Память воину
Бессемянка мичу- 5 Родничок, Орлик, Орловская заря, Орловское
ринская полосатое, Утренняя звезда
Прима 5 Ивановское, Александр Бойко, Василиса, Кар-
мен, Юнона
Уэлси 5 Ивановское, Память воину, Память Семакину,
Рождественское, Радость Надежды
Подбор и интенсивность использования родительских форм зависят от многих факторов: направление селекционной работы, полнота генетической коллекции, изученность наследования признака, квалификация оригинатора и др. Их оценку по выходу новых сортов часто можно дать лишь через 1020 лет после вовлечения в селекционный процесс. В связи со значительным обогащением генофонда яблони и с появлением новых требований к сортам в селекционный процесс в последние 2 десятилетия привлекаются многие новые исходные формы. Например, если в предыдущие годы при создании иммунных к парше сортов в качестве источников иммунитета использовали зарубежные образцы, то сейчас селекционным путем создан ряд сортов -исходных форм с более высокими донорскими качествами (по зимостойкости, размеру плода и иммунитету к парше) [9].
67,3 мг/100 г) и др.
В селекции яблони на полиплоидном уровне, наряду с известными тетра-плоидными сортами (Ме-кинтош тетраплоидный, Антоновка плоская, Папи-ровкатетраплоидная, Уэлси тетраплоидный), необходимо использовать сеянцы, полученные во ВНИИСПК от целенаправленных скрещиваний тетраплоидных образцов. Особую ценность в качестве донора диплоидных гамет представляет форма 30-47-88, которая выделена в семье Либерти (2х) х 13-6-106 (сеянец сорта Суворовецтетраплоидный (4х) и несет ген иммунитета к парше - V [4].
Необходимо обратить внимание на сорта, которые ранее не включали или недостаточно использовали в селекционном процессе, но обладающие хозяйственно-полезными признаками, например, Афродита, Вави-
ловское, Солнышко и др.
Многолетний опыт отечественных и зарубежных ученых, а также наш собственный, позволил выделить источники многих ценных признаков: сдержанного роста деревьев, зимостойкости, скороплодности, высокой продуктивности, устойчивости к парше, высокой товарности и вкусовых качеств плодов, пригодности для различных видов переработки [4]. Большую ценность представляют сорта, обладающие продолжительной лежкостью плодов и повышенным содержанием в них аскорбиновой кислоты (витамина С).
Мы установили, что потомство яблони, как правило, оказывается более раннеспелым, чем родители. Это различие возрастает с вовлечением в скрещивания позднесозревающих форм. Плоды у гибридов могут созревать раньше, чем у родителей, на 2 месяца и более. Даже при скрещивании поздносозревающих родительских форм только часть сеянцев характеризуется
аналогичным сроком созревания плодов, например, в потомстве двух зимних сортов Пепин шафранный х Память Мичурина таких было только 26,0%.
Необходима очень большая работа для получения сеянцев с длительной лежкостью плодов [9]. Таким свойством обладают сорта яблони Белорусский синап, Богатырь, Борсдорф-китайка, Зеленка зимняя, Кутузовец, Майское, Несравненное, Пепин Рибсто-на, Пепин Черненко, Помгриз, Ренет бергамотный, Ренет курский золотой, Спартан, Феймез; из сортов селекции ВНИИСПК - Вавиловское, Александр Бойко, Министр Киселев, Патриот, Тургеневское, Свежесть, Синап орловский, которые мы рекомендуем использовать как источники в селекции на этот признак [9].
Начиная с 1970 г. мы ведем работу на повышение содержания аскорбиновой кислоты в плодах яблони. К сожалению, пока не удалось выполнить требования Госкомиссии РФ по созданию сортов с величиной этого показателя на уровне 30 мг/100 г. По результатам изучения установлено, что повышенным содержанием витамина С (от 15 до 2022 мг/100 г) обладает только небольшая часть сортов - Бабушкино, Желтое ребристое, Зимнее Плесецкого, Камышловское желтое, Кулон Рибстона, Кулон-китайка, Несравненное, Помон-китайка, Ре-
нет Фрома золотой, Ренет Черненко, Трудовое [10, 11, 12, 13]; из образцов селекции ВНИИСПК - Вита (21,4 мг/100 г), Ивановское (19,5 мг/100 г), Ветеран (19,4 мг/100 г), Низкорослое (18,0 мг/100 г), Пепин орловский (15,3 мг/100 г) и ряд других.
Выводы. В результате многолетней работы проведена оценка генетической коллекции ВНИИСПК, задействованной при выведении 72 сортов яблони. Выделены лучшие источники по селектируемым признакам: самоплодность, сдержанный рост растений, зимостойкость, высокая продуктивность, устойчивость к парше, улучшенный химический состав плодов, полиплоидия и др., представляющие интерес для дальнейшей селекции.
Из 836 сортообразцов эффективно использовали в скрещиваниях только 40, а особую ценность представляют всего 11 образцов. Многолетнее детальное изучение доступного генофонда ранее работавших селекционеров, создание и оценка новых источников признаков дает возможность следующим поколениям ученых более целенаправленно подходить к существующим на современном этапе проблемам. Представленные результаты свидетельствует о необходимости дальнейшего интенсивного развития пребридинга, так как это путь к увеличению эффективности селекции в целом.
Литература.
1. Дубравина И. В. Использование генофонда яблони для совершенствования сортов и подвоев на юге России: автореф. дисс. доктора с.-х. наук. Краснодар, 2014. 46с.
2. Пребридинг в селекции яблони//Е.Н. Седов, З.М. Серова, Г.А. Седышева, М.А. Макаркина//Садоводство и виноградарство. 2014. № 5. С. 13-19.
3. Седов Е.Н. Селекция и сортимент яблони для Центральных регионов России. Орел: изд-во ВНИИСПК, 2005. 312 с.
4. Седов Е.Н., Красова Н.Г., Серова З.М. Использование генетической коллекции при селекции яблони во ВНИИСПК/ Садоводство и виноградарство. 2012. № 6. С. 18-21.
5. Программа и методика селекции плодовых, ягодных и орехоплодных культур / под общ. ред. Г.А. Лобанова. Мичуринск: ВНИИС, 1980. 407 с.
6. Программа и методика селекции плодовых, ягодных и орехоплодных культур/под общ. ред. Е.Н.Седова. Орел: ВНИИСПК, 1995. 504 с.
7. Программа и методика сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур / под общ. ред. Г.А. Лобанова. Мичуринск: ВНИИС, 1973. 492 с.
8. Программа и методика сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур/под общ. ред. Е. Н. Седова, Т.П. Оголь-цовой. Орел: ВНИИСПК, 1999. 608 с.
9. Седов Е. Н. Селекция и новые сорта яблони. Орел: ВНИИСПК, 2011. 624 с.
10. Седов Е.Н., Красова Н.Г., Седова З.А. Каталог сортов яблони (сортовой фонд яблони и его использование). Орел: Орл. отд. Приок. кн. изд-ва, 1981. 288 с.
11. Седова З.А. Биохимическая характеристика плодов // Каталог сортов яблони. Орел: Орловское отд. Приокского кн. изд-ва, 1981. С. 74-84.
12. Красова Н.Г. Сортовой фонд яблони и груши и его использование в селекции и производстве: автореф. дисс. доктора с.-х. наук. М., 1996. 48с.
13. Седов Е.Н., Макаркина М.А., Левгерова Н.С. Биохимическая и технологическая характеристика плодов генофонда яблони. Орел: ВНИИСПК, 2007. 310 с.
PRELIMINARY BREEDING (PRE-BREEDING) IS AN IMPORTANT STAGE IN THE DEVELOPMENT
OF NEW APPLE CULTIVARS
E.N. Sedov, N.G. Krasova, Z.M. Serova, M.A. Makarkina
All Russian Research Institute for Fruit Crop Breeding, Zilina, Orlovskiy r-n, Orlovskaya obl., 302530, Russian Federation Summary. The usage of genetic collection of the All-Russian Research Institute of Fruit Crop Breeding at development of 72 varieties of apple tree during 1955-2015 was analyzed. This analysis was carried out to select and evaluate the source forms of apple tree in breeding. Only 40 samples of apple tree from 836 gene pool forms were efficiently used in breeding. Eleven original forms were of special value. They were included in the development of 162 new varieties: Papirovka Tetraplodnaya - 12 varieties; resistant to scab Seyanets 814 (Vf genome) and Seyanets SR0523 (Vm) - in 10 cultivars; Redfri and Uelsi Tetraploidny - in 9 ones; Antonovka Krasnobochka - 8; Makintosh - 7; Antonovka Obyknovennaya - 6; Bessemyanka michurinskaya, Prima and Uelsi - in 5 varieties. The other 29 source forms were used in development from 1 to 3 new varieties. It was recommended the promising initial forms: 11 - for breeding on the resistance to scab, 17 - on the higher content of vitamin C in fruits, 3 - on self-fertilization; 5 - to development of triploid varieties. The existent gene pool are not used in sufficiently full measure. It was selected a number of value sources for some commercial traits: winter hardiness, early fruiting, productivity, scab resistance, high marketable and taste qualities of fruit, long keeping capacity. Sources of high content of ascorbic acid in fruit are of great interest. Up to the present, breeders have not managed to develop apple cultivars with a desirable level of ascorbic acid content in fruit - 30 mg/100 g.
Key words: apple tree, gene pool, varieties, pre-breeding, donors, valuable original forms of apple tree.
Author Details: E.N. Sedov, member of the RAS, head of laboratory (e-mail:[email protected]); N.G. Krasova, D. Sc. (Agr.), chief research fellow; Z.M. Serova, Cand. Sc. (Agr.), leading research fellow; M.A. Makarkina, D. Sc. (Agr.), head of laboratory. For citation: Sedov E.N., Krasova N.G., Serova Z.M., Makarkina M.A. Preliminary Breeding (Pre-Breeding) Is an Important Stage in the Development of New Apple Cultivars. Dostizheniya nauki i tekhnikiAPK. 2016. Vol. 30. No. 2. Pp. 75-77 (In Russ.).
