CC BY
107
ковитаминными: Болдуин, Измайловская, Магнус, Сандерс, Сладкоплодная, Тенаф, Десертная, славута, Белорусская сладкая, Дочка, Катюша, Медведица, Московская, Партизаночка, Прима. Низким гомеостазом характеризовались 41 (19 %), средним 114 (52 %), выше среднего 42 (20 %) сорта.
В эколого-генетических группах сибирского, скандинавского, европейского подвида смородины черной со смородиной дикушей; европейского, сибирского, скандинавского подвида смородины черной со смородиной дикушей сортов с высокой агроэкологической пластичностью не обнаружено. Не выделено их и среди производных С. малоцветковой, С. ароматной, С. высочайшей и С. мо-ховка.
Выводы. Обширный генофонд смородины черной, полученный на базе различных видов, существенно различается по содержанию в ягодах ведущего элемента биологически активных веществ -витамина С. Высокий уровень этого признака на-
следуется в гибридном потомстве европейского, сибирского подвида смородины черной и С. дикуши.
Среди 20 групп сортов, производных разных видов и подвидов, содержание аскорбиновой кислоты колеблется от 100 до 304 мг %, коэффициент вариации этого признака - от 8 до 42 %, коэффициент гомеостатичности - от 3 до 24 %. Среди изученных 220 сортов выделено 39 сортов (18 %) с концентрацией витамина С больше 200 мг %, их них 16 с уровнем гомеостаза от 15 до 24 %. Доля сортов, содержащие в ягодах 151...200 мг % аскорбиновой кислоты, составляла 53 %, 101.150 мг % - 29 %.
На основании проведенных исследований выделены сорта, которые отличаются очень высоким содержанием витамина С в ягодах и высоким гомеостазом этого признака: Белорусская сладкая (304 мг %), Тзема (251 мг %), Тенаф (264 мг %), Славута (252 мг %), Катюша (257 мг %), Медведица (255 мг %), Московская (258 мг %), Партиза-ночка (267 мг %), Бен Невис (273 мг %).
Литература.
1. Астахов А.И. Смородина черная - состояние и перспективы селекции // Современное состояние культур смородины и крыжовника: СБ. науч. тр. - Мичуринск - Наукоград, 2007. С. 21-31.
2. Сапожникова Е.В., Дорофеева Л.С. Определение содержания АК в окрашенных растительных экстрактах йодометрическим методом // Консервная и овощесушильная промышленность. - 1966. - № 5. - С. 29.
3. Вигоров Л.И. Биологически активные вещества и лечебное садоводство // Труды III Всесоюзного семинара по БАВ (лечебным) плодов и ягод. Свердловск, 1968. - С. 7-15.
4. Равкин А.С. Оценка сортов чёрной смородины по содержанию аскорбиновой кислоты в связи с их происхождением // Развитие ягодоводства в Нечерноземье. Москва, 1987. - С. 5-15.
5. Хангильдин А.В. О принципах моделирования сортов интенсивного типа// Генетика количественных признаков сельскохозяйственных растений. - Москва: Наука, 1978. - С. 111-116.
6. Программа и методика сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур/ Орел: ВНИИСПК, 1995. - 502с.
ECOLOGICAL AND GENETIC GROUPS OF BLACK CURRANT ASSORTED ON THE BASIS OF VARIABILITY LEVEL AND AGRO-ECOLOGICAL PLASTICITY OF ASCORBIC ACID CONTENT IN BERRIES L.V. Titova
Summary. 220 varieties of black currant from collection I. V. Michurin Institute (VNIISS) are studied on the content of ascorbic acid in berries and on phenotypical variabilitu and agroecological plasticity. Sampl with high content of this charactevistic in berries ave established for production and further selection.
Key words: blackcurrant, ecolo-genetical groups, varieties, ascorbic acid.
УДК: 634.22:631.526.003.12:[631.524.7+631.559]
СЕЛЕКЦИОННАЯ ОЦЕНКА ГИБРИДОВ ДИПЛОИДНЫХ СЛИВ, КАК ИСХОДНОГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ И КАЧЕСТВО ПЛОДОВ
Ю.И. ОЛОНЦЕВ, аспирант
А.В. ИСАЧКИН, доктор сельскохозяйственных наук, зав. кафедрой
РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева E-mail: [email protected]
Резюме. Проведенные семилетние исследования позволили оценить и выделить из коллекции лучшие образцы для госсортиспытания, образцы для первичного сортоиспытания, а также источники ценных селекционных признаков. Рассмотрены возможные биологические механизмы самоплодности для разных гибридов коллекции.
Ключевые слова: диплоидная слива, алыча, слива русская, селекция, самоплодность, прорастание пыльцы, химический состав плодов.
Диплоидные сливы отличаются такими свойствами, как высокая урожайность, скороплодность, сравнительная нетребовательность к условиям произрастания, а также хорошие вкусовые и товарные качества плодов. Благодаря высокому полиморфизму они обладают широким диапазоном приспособляемости к различным условиям, что делает их удобным объектом для селекции, в том числе и в Центральном регионе, где эти формы уже составляют конкуренцию сливе домашней [2].
Однако сортимент ряда диплоидных слив недостаточно адаптирован к условиям Нечерноземья. Особенно это касается таких признаков, как зимостойкость и регулярность плодоношения [6].
В последние годы в России значительно возрос интерес к самоплодным или частично самоплодным сортам, поскольку они отличаются более высокой и стабильной урожайностью из-за меньшей зависимости от __ Достижения науки и техники АПК, №08-2010
ряда лимитирующих факторов внешней среды. Особенно актуален этот вопрос для диплоидных слив, которые традиционно почти полностью самобесплодны, хотя в природе и встречается самоплодная слива альпийская (Prunus brigantiaca Vill) [2].
В основе самоплодности могут лежать следующие биологические механизмы:
самосовместимость - способность образовывать плоды с полноценными семенами, зародыш которых формируется вследствие слияния собственных гамет в результате самоопыления;
апомиксис - способность образовывать плоды с полноценными семенами без оплодотворения;
партенокарпия - способность образовывать бессемянные плоды без опыления и оплодотворения.
Цель нашей работы - комплексная оценка сортов и форм диплоидных слив коллекции РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева и выделение наиболее перспективных из них для производства и дальнейшей селекционной работы.
Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:
оценить продуктивность и зимостойкость изучаемых образцов.
оценить самоплодность и определить возможные биологические механизмы завязывания плодов от самоопыления.
изучить качество и химический состав плодов; выделить наиболее ценные образцы для дальнейшей селекционной работы.
Условия, материалы и методы. Изучаемые сорта и формы произрастали на одном участке в Учебно-опытном саду им. Мичурина лаборатории плодоводства РГАУ-МСХА. Участок заложен в 1996-98 гг, схема посадки 5x2 м, подвои - сеянцы морозоустойчивых форм алычи. В ходе исследований с 2004 г. проводили регулярный мониторинг состояния коллекции с целью выявления подмерзших, больных и ослабленных деревьев. Продуктивность учитывали взвешиванием плодов с каждого дерева. Цветки для изучения самоплодности изолировали по стандартной методике [4], по достижении зрелости плоды собирали, выделяли из них косточки. Наличие нормально развитых семян в косточках определяли по удельной массе в воде. Обработку полученных данных проводили с использованием дисперсионного анализа для альтернативных признаков [1].
Прорастание пыльцы в тканях пестика изучали с использованием флуоресцентной микроскопии. Для этого на стадии розового бутона проводили кастрацию и нормировку соцветий. Искусственное опыление пыльцой с этого же дерева осуществляли при достижении пыльниками зрелости. В качестве контроля использовался вариант опыта с гибридизацией смесью пыльцы других сортов. Цветы для фиксации отбирали через каждые 2 часа в течение первого дня и еще 3 дня по одному разу в сутки. Фиксацию, окраску и изучение препарата проводили по стандартной методике [5] с помощью люминесцентного микроскопа МЛ-2А (газовая ртутно-кварцевая лампа сверхвысокого давления ДРШ 500м), возбуждающего светофильтра УФС-3-5, защитного светофильтра ХС-18.
Содержание сухого вещества определяли по стандартной методике высушиванием навески до постоянной массы, сахаров - экспресс-методом по концентрации клеточного сока с помощью рефрактометра, общую кислотность - титрованием NaOH в присутствии фенолфталеина [3].
Достижения науки и техники АПК, №08-2010 __
Результаты и обсуждение. За период проведения исследований наиболее суровые погодные условия наблюдали в зимний период 2005-2006 гг, когда почти у всех образцов были повреждены цветковые почки, многие растения оказались ослаблены, часть изучаемых форм погибла. По итогам этой перезимовки образцы Зарница, 36-496, 27-37, У!б, 26-42, 2-18, 1-45, 26-515, 26-86, Дигене показали наиболее высокую зимостойкость - ни одно дерево не погибло, наблюдалось регулярное (кроме 2006 г) плодоношение. Низкая зимостойкость отмечена у сортов Анастасия, Евгения, Московская комета, Подарок Сад-Гиганту, а также у ряда гибридов, которые погибли полностью.
Наивысшую продуктивность в среднем за два года (табл. 1) показали образцы 27-37 (35 кг/дер.), 2-18 (28 кг/дер.), 26-361 (23 кг/дер.), Анжелика (23 кг/дер.), Царская (20 кг/дер.), 26-515 (18 кг/дер.) и Скороплодная (17 кг/дер.), наименьшую - Ариадна (1 кг/дер.), СПУР (1 кг/дер.), Несмеяна (3 кг/дер.), 28-14 (3 кг/дер.), 1-47 (4 кг/дер.) и Ярило (4 кг/дер.). Влияние условий года было недостоверным.
Наиболее крупными плодами отличались Аленушка (51 г), Клеопатра (48 г), Кубанская комета (42 г), Сеянец Кахенты (37 г), Скороплодная (39 г), 36-496 (37 г), Несмеяна (37 г), Анжелика (30 г), 1-47 (32 г), Злато скифов (32 г).
Необходимо отметить невысокую (1...39 %) завязы-ваемость плодов от свободного опыления (табл. 2). Особенно низкой она оказалась в 2004 г, когда погодные условия были самыми неблагоприятными для опыле-Таблица 1. Анализы продуктивности и средней массы плода (Москва, 2008-2010 гг.)
Генотип Продуктивность, кг с дерева Средняя масса плода, г
2008 г. 2009 г. сред- нее 2008 г. 2009 г. сред- нее
27-37 45,25 25,18 35,21 24,20 21,72 22,96
2-18 44,21 11,42 27,82 16,18 13,52 14,85
26-361 23,06 23,42 23,24 26,58 26,28 26,43
Анжелика 24,48 20,54 22,51 32,11 27,02 29,57
Царская 26,18 12,86 19,52 22,60 20,57 21,58
26-515 13,84 21,29 17,57 23,46 25,76 24,61
Скороплодная 23,45 11,00 17,23 38,05 40,20 39,12
Злато скифов 14,51 17,21 15,86 32,28 30,92 31,60
5-11 18,20 13,00 15,60 13,17 12,50 12,84
Кубанская ко-
мета 11,02 19,28 15,15 41,98 41,80 41,89
Абрикосовая 18,67 9,01 13,84 26,13 21,48 23,81
26-155 (II) 10,30 15,17 12,73 29,42 25,76 27,59
Клеопатра 11,82 12,59 12,20 54,65 41,54 48,10
Сеянец Кахен-
ты 11,01 10,67 10,84 42,80 31,00 36,90
Аленушка 9,17 12,44 10,81 47,50 53,88 50,69
Дигене 6,69 7,50 7,09 19,30 20,16 19,73
Зарница 3,44 8,07 5,76 24,78 28,50 26,64
36-496 7,42 3,89 5,66 39,17 35,53 37,35
42-82-40 5,12 4,97 5,04 18,06 17,39 17,72
Ярило 3,53 4,06 3,80 21,90 27,79 24,84
1-47 1,43 5,61 3,52 27,44 36,38 31,91
28-14 1,34 4,58 2,96 29,27 29,80 29,54
Несмеяна 0,32 5,42 2,87 33,87 39,90 36,89
СПУР 0,98 1,78 1,38 21,14 20,04 20,59
Ариадна 1,24 1,03 1,13 14,67 15,84 15,25
НСРо,5 по градациям продуктивности генотипов 6,87
НСР05 по градациям продуктивности при взаи-
модействии геноти п-год 9,72
НСРо,5 по градациям средней массы плода ге-
нотипов 2,81
11
Таблица 2. Завязываемость плодов от свободного и самоопыления у некоторых образцов дип-лоидных слив, %______________________________
Сорт, гибрид 2004 г. 2005 г.
свободное опыление само- опыле- ние свободное опыление само- опыле- ние
27-37 9 0,40 13 0,57
Сеянец Кахенты 7 1,13 10 0,68
У1-6 9 1,18 11 0,29
Злато скифов 8 0,76 11 0,59
42-82-61 11 0,70 7 1,58
2-18 39 2,90 28 0,50
Ярило 8 0,29 31 1,13
Несмеяна 1 0,29 1 0,42
Анастасия 4 0,20 2 0,31
Царская 11 0,18 15 0,89
Июльская роза 3 0,21 1 0,34
ния. При этом у образца 2-18 отмечен не только самый высокий процент завязываемости плодов от самоопыления (2,9 %), но и наибольшая величина этого показателя в контроле (39 %), что подтверждает высокую хозяйственную ценность сортов, склонных хотя бы к частичной самоплодности. Из других образцов склонность к самоплодности продемонстрировали 42-82-61 (0,7...1,6 %), Сеянец Кахенты (0,7...1,1 %).
Кроме того, мы выделили ряд форм, показавших полную самобесплодность в течение всего изучаемого периода - это Подарок Сад Гиганту, Ариадна, Дигене, Московская комета, 26-470, 26-42, 1-54, 26-285, 8-91. Они представляют интерес для селекции, как материнский компонент в скрещиваниях, поскольку, в связи с самобесплодностью не нуждаются в предварительной кастрации.
Анализ полученных результатов по формулам дисперсионного анализа альтернативных признаков [1 ] подтвердил достоверность различий между генотипами, а также выявил достоверность влияния взаимодействия генотип--год. Влияние же условий года было несущественным.
Таблица 3. Характеристика прорастания пыльцы в тканях пестика и завязывания плодов при самоопылении у некоторых диплоидных видов слив (Москва, МСХА, 2004-2007 гг.)_____________
Название образца Прорастание пыльцы в тканях пестика при самоопылении Характеристика полученных от самоопыления косточек
Подвой 2-18 есть, сравнимое с контро- все семена
лем нормально развитые
42-82-60 есть, но слабоинтенсив- 50% абортив-
ное, трубки единичны. ных косточек
Царская хорошее прорастание, тер- 75% абортив-
минируются в 1/5 столбика. ных косточек
1-47 хорошее прорастание, тер- 100% абортив-
минируется в 1/7 столбика. ных косточек
Дигене хорошее прорастание, но плодов не за-
трубки не достигают 1/5 пестика, изогнуты, на концах булавовидно утолщены вязывал
Ариадна единичные изогнутые плодов не за-
трубки вязывал
Подарок пыльцевых трубок не об- плодов не за-
Сад Гиганту наружено вязывал
Абрикосо- пыльцевых трубок не об- плодов не за-
вая наружено вязывал
Для определения механизма, лежащего в основе самоплодности в нашем случае, мы поставили дополнительный опыт по изучению прорастания пыльцевых трубок в пестике. Выбрав для изучения 8 генотипов, и проанализировав свыше 200 фотографий, мы установили ряд закономерностей (табл. 3). На основании этих данных был выделен уникальный образец 2-18, обладающий частичной самосовместимостью. Прорастание своей пыльцы в тканях пестика этой формы (см. рисунок, б) сравнимо с контрольным вариантом (см. рисунок, а), но уступает ему по скорости. Такая же тенденция наблюдалась и при более ранних сроках фиксации. Следовательно система гаметофитной несовместимости у этого образца практически не работает.
Рисунок. Прорастание пыльцы в тканях пестика образца 2-18 через 3 суток после опыления: а) искуственное перекрестное опыление (контроль); б) искусственное самоопыление.
Оценка наличия нормально развитых семян показало, что образец 2-18, отличающийся наибольшей завязываемостью плодов от самоопыления и прорастанием своей пыльцы, сравнимым с контролем, завязал плоды с нормально развитыми семенами (см. табл. 3). Это свидетельствует о его самосовместимо-сти. Образец 42-82-60 завязывает 50 % нормально развитых семян, а у образца 1-47, пыльцевые трубки которого прекращают свой рост в 1/7 части столбика, отмечено 100 % абортивных семян. Из этого можно сделать вывод, что завязывание плодов у гибрида 1 -47 при самоопылении происходило не в результате преодоления гаметофитной несовместимости, а путем апомиксиса. У образцов Царская и 42-82-60 плоды, по-видимому, завязывались как в результате преодоления гаметофитной несовместимости, так и путем апомиксиса. Образец Дигене, проявивший классический пример самонесовместимости, не завязывал плодов, также как сорта Подарок Сад Гиганту и Абрикосовая, в пестиках которых не удалось найти прорастания пыльцевых трубок.
По содержанию сухого вещества образец 1 -47 достоверно превосходил все остальные (15 %), также высокие величины этого показателя отмечены у сорта Скороплодная (14%), образцов 26-361 (12 %), 28-86 и Анже-лика (по 11 %). Наибольшее количество сахаров (20,0... 15,9 %) в условиях нежаркого лета 2009 г. накопили - образцы 36-496, Кубанская комета, 26-515, 1-47, Сеянец Кахенты, Царская и 2-18. Самые высокие пока-— Достижения науки и техники АПК, №08-2010
затели общей кислотности отмечены у образцов 26-515, 36-496, Тимирязевская, 28-14, Абрикосовая и 2-18 (3,95...3,28 %), в то время как наименьшая величина этого показателя (1,65...2,14 %) зафиксирована у образцов Несмеяна, Аленушка, Скороплодная и Анжелика (НСР=0,6 %).
Выводы. Образец 2-18 частично самосовместим, резко выделяясь из всех других изученных форм, и может быть использован в селекции как источник само-плодности.
Зарница, 36-496 и 27-37 продемонстрировали исключительные показатели по зимостойкости.
Образец 36-496, достоверно превзошедший все остальные по содержанию сахара в плодах, можно использовать в селекции как источник высокой сахаристости, сорт Клеопатра - как источник крупнолодности.
Подарок Сад Гиганту, Ариадна, Дигене, Московская комета, 26-470, 26-42, 1-54, 26-285, 8-91, у которых установлена полная самобесплодность, перспективны для использования в качестве материнской формы при проведении скрещиваний.
Образцы 42-82-60, Ариадна, Дигене, 1-47, Царская характеризуются гаметофитной самонесовместимос-тью, но различаются по уровню ее проявления, образец 1-47 завязывает плоды путем апомиксиса.
Один из наиболее результативных механизмов завязывания плодов от самоопыления у алычи - самофертильность.
По результатам проведенных исследований сорта Царская и Анжелика выделены для государственного сортоиспытания, образцы 27-37, 26-361 и 26-515 - для первичного сортоиспытания.
Литература.
1. Смиряев А.В., Мартынов С.П., Кильчевский А.В. Биометрия в генетики и селекции растений. - М.: Изд-во МСХА, 1992. -269 с.
2. Еремин Г.В. Слива и алыча. М.: ФОЛИО АСТ, 2003. - 301с.
3. Полегаев В.И. Методы оценки качества плодов и овощей // Методические разработки по курсу хранения и переработки овощей/ М.: Изд-во МСХА.
4. Программа и методика сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур - Мичуринск, 1973.
5. Пухальский В.А., Соловьев, А.А., Юрцев В.Н. Цитология и цитогенетика растений. - М.: Изд-во МСХА, 2004. - 118 с.
6. Симонов В.С. Формирование адаптивного сортимента сливы и алычи для Нечермноземной зоны. / Автореф. дисс. на соискание уч. ст. к.с-х.н. Москва, 2001.
SELECTION ASSESSMENT OF DIPLOID PLUM HYBRIDS AS A SOURCE MATERIAL FOR BREEDING FOR THE PRODUCTIVITY AND FOOD QUALITY
Yu.I. Olontsev, A.V. Isachkin
Summary. The seven year studies enable to assess and select from collection the best samples for state variety trial, primary variety trial, as well as sources of valuable breeding characters. The possible biological mechanisms of selffertility for different collection hybrids are considered.
Key words: diploid plum, cherry plum, Russian plum, breeding, self-fertility, pollen germination, chemical composition of fruits.
УДК 635.655:631.52
ХАРАКТЕРИСТИКА ОБРАЗЦОВ КОЛЛЕКЦИИ СОИ ПО СКОРОСПЕЛОСТИ И ПРОДУКТИВНОСТИ КАК ИСХОДНОГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ
М.С. РАКИНА, аспирант
В.И. ЗАОСТРОВНЫХ, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Кемеровский ГСХИ E-mail: ra [email protected]
Резюме. В условиях Кемеровской области в 2007-2009 гг. изучена продолжительность вегетационного периода и основные элементы структуры урожая 230 образцов сои из мирового генофонда коллекции ВИР. Выделен ряд форм, отличающихся комплексом хозяйственно-ценных признаков. Их можно использовать при создании новых сортов сои для условий Западной Сибири.
Ключевые слова: зернобобовые, соя, растительный белок, вегетационный период, группы спелости, продуктивность.
Сейчас уже неоспоримо, что в ближайшем будущем питание людей будет совершенствоваться путем более Достижения науки и техники АПК, №08-2010 __
широкого использования продуктов, богатых растительным белком. С учетом это на одно из первых мест в селекции зернобобовых выходит вопрос качества зерна [1].
Соя - важнейшая белково-масличная культура мирового значения, родиной которой считается ЮгоВосточная Азия. Благодаря экологической пластичности она распространилась далеко за пределы ареала первоначального культивирования. Доказано, что эту культуру можно с успехом выращивать не только на Дальнем Востоке, но и в Сибири [2,3]. Для продвижения и успешного возделывания сои в Кемеровской области нужны скороспелые высокопродуктивные и технологичные сорта с высоким качеством семян, приспособленные к сложным природно-климатическим условиям.
В связи с этим цель нашей работы - поиск источников хозяйственно-ценных признаков для селекции сои на скороспелость и продуктивность в условиях Западно-Сибирского региона
Условия, материалы и методы. Постановку полевого опыта, наблюдения за ростом и развитием образцов проводили в соответствии с методикой [4].
