CC BY
56
15. Physiological and ecological basis of optimizing the production process of agrophytocenoses (polyculture in crop production) / V. N. Prokhorov, N. A. Laman, K.G. Shashko, V. M. Kravchenko, Mn.: Law and Economics, 2005. - 370 p.
16. Rabotnov T. A. The life cycle of perennial herbaceous plants in meadow coenoses, / T. A. Rabotnov // Proc. Bot. institute of AS USSR. Ser. 3 Geobotany. - 1950. - Vol. 6.
17. Kurkin, K. A. Phytocoenotic competition. Systematic features and parametric characteristics / K. A. Kurkin // Botanical journal. - 1984. - V. 69, Vol. 4. - P. 437-447.
18. Sukachev, V. N. Plant communities (introduction to phytosociology) // Selected works / V. N. Sukachev. - L., 1975. - Vol. 3.
19. Shpakov, A. S. Main directions of development and scientific support of field fodder production in present conditions / A. S. Shpakov // Kormoproizvodstvo. - 2007. - No. 5. - P. 8-11.
20. Shpakov, A.S. Perspectives of using arable lands in fodder production of RF / A.S. Shpakov // Kormoproizvodstvo. - 2008. - № 11. - P. 2-5.
УДК 633.791:631.527
СОЗДАНИЕ И СОХРАНЕНИЕ КОЛЛЕКЦИИ ХМЕЛЯ ОБЫКНОВЕННОГО В КАЧЕСТВЕ ГЕНОФОНДА ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ
З. А. Никонова, научный сотрудник; З. П. Короткова, мл. научный сотрудник
ФГБНУ Чувашский научно-исследовательский институт сельского хозяйства, Россия,
пос. Опытный, т. 8(83545)61-1-20
Описывается история создания и формирования единственной в России мировой коллекции хмеля обыкновенного (Нити^ 1ири^ L.). Это крупный генофонд селекционных, местных и дикорастущих форм хмеля обыкновенного. Благодаря большому генетическому разнообразию коллекция является источником селекционного материала. В статье приводятся результаты многолетней научно-исследовательской работы по изучению сортообразцов разных эколого-географических групп. В настоящее время в коллекции насчитывается 250 образцов из различных стран. В результате получены зимостойкие, высокоурожайные и устойчивые к корневым гнилям сорта ароматического типа Фаворит, Форвард, Фараон, Феодал, Факир и горько-ароматический Флагман.
Ключевые слова: коллекция хмеля, сортообразец, хозяйственно важные признаки, вегетационный период, группа спелости, содержание альфа-кислот.
В России более 100 лет проводится работа по сбору, сохранению, изучению и формированию коллекций мирового разнообразия культурных растений и их диких родичей. Изучение и размножение местных сортов, введенных в культуру из дикорастущих популяций, а также выписанных богемских, баварских и английских сортов хмеля было начато в середине 19 века в Петровской земледельческой академии. В эти же годы быстро развивалось хмелеводство на Украине (Волынская губерния), где с местными украинскими распространялись чешские и немецкие сорта хмеля, завезенные чехами-колонистами [1, 2, 3].
Большой объем коллекционных образцов хмеля собран и изучен в 1924 году Волынской опытной станцией хмелеводства (г. Житомир), с 1976 года преобразованной в Украинский институт хмелеводства (НИПТИХ). С организацией в России 1937 году Республиканской научно-исследовательской хмелеводческой станции (Московская обл., п. Калистово) продолжена
работа по сбору и созданию коллекций отечественных и зарубежных сортов [4, 5].
Целенаправленная работа по сбору и созданию коллекции хмеля обыкновенного (Нити^ 1ири^ L.) начата в 1980 году с организацией Чувашской зональной хмелеводческой станции (ЧЗНИХС). Она создавалась с использованием коллекционного материала Республиканской научно-исследовательской хмелеводческой станции (п. Калистово, Московская область). Коллекция насчитывала около 100 сорто-образцов отечественной и зарубежной селекции, в т ч. 60 дикорастущих форм, собранных в различных районах Чувашии. Располагалась она на хмельнике № 9. Каждый сортообразец состоял из 10 растений, ширина междурядий - 2,5 м.
Вторая коллекция закладывалась в 1987-1990 годах материалами, полученными из коллекции РНИХС, Украинского института хмелеводства (г. Житомир), экспедиционными дикорастущими формами из Алтая, образцами частных подворий Козловского и Марпосадского районов Чуваш-
ской Республики. В 1996 году досаживалась зарубежными сортами, полученными из института земледелия Польши (г. Пула-вы). Питомник размещался в селекционном хмельнике № 12 и занимал площадь 1 га. Сортообразцы высаживались по рядам по мере пополнения коллекции новыми образцами. Число образцов в питомнике достигло до 254 сортов, из них российские -26 %, из стран Восточной и Западной Европы - 71 %, американские - 3 %. Каждый сортообразец состоял из 10-12 растений. Площадь питания растений 2,5 м х 1,2 м. По итогам изучения отечественных и зарубежных сортов хмеля второй коллекции для использования в селекционной работе выделено 20 высокоурожайных, 21 горьких и 7 сортов по комплексу хозяйственно ценных признаков [6].
Третья коллекция сортообразцов хмеля из 254 единиц закладывалась в 2001-2003 гг. осенью свежесрезанными стеблевыми черенками, полученными при ручной обрезке главных корневищ растений хмеля в предыдущей коллекции. Сортообразцы высажены последовательно по группам спелости на селекционном хмельнике № 1. Раннеспелые и среднеранние занимали по одному ряду, среднеспелые - 4, средне-поздние - 1, позднеспелые - 3. Каждый сорт состоял из 5 растений и занимал дли-
35% -,
ну 0,5 межстолбового пролета. Коллекция сортов хмеля занимала в 2 раза меньшую площадь за счет сокращения числа растений. Общая площадь коллекции 0,55 га. Стандартом являлся горько-ароматический сорт Подвязный, который размещался по диагонали со смещением на один межстолбовой пролет в каждом ряду. Площадь питания растений 3,0х1,0 м.
В 2016 году истек нормативный срок использования насаждения коллекции (2001-2016 гг.). Весной проведена новая закладка, четвертой по счету коллекции хмеля, в которую вошел весь имеющийся генофонд из третьей коллекции. Новый коллекционный питомник закладывался свежесрезанными стеблевыми черенками от ручной обрезки образцов старой коллекции. Питомник занимает 11 рядов на площади 0,44 га. Коллекционный питомник размещен на участке № 13. Площадь питания растений 2,5 м х 1,2 м. Образцы высажены последовательно, в соответствии с группой спелости, каждый из них занимает длину 0,5 межстолбового пролета. Для объективного сравнения результатов изучения сортов по группам спелости в каждом ряду по диагонали участка размещены 2 стандарта, включенные в Госреестр и допущенные для использования. Стандартом 1 во всех группах спелости является
30%
30
25% —
20% —
15% —
10% —
5% —
12,4
0%
11,2
_92_92_
4,8
4,4
]3,2
Л
2,4
л.
1,2 1,1 1,2 1,2 1,2 1,2 1,1 0,9 0,9 П,п,П,П,П,П,П,п,г>
I I
§ 3 £ т
к
1
Л н
а
ю
о *
2
К
I
Л
г а .а
л
I
Л
а
л 3 .о с о с
л т н
с;
<
3
о
к
I
Л
а ©
к
I
К
ч
I
л С С .О
к а 2 с о ш
к
1
ф т
3
к к
а. х л о
1
>2 ф
т
3
к С
* 5
п к л т о
X
Рис. 1. Структура коллекции сортообразцов хмеля по странам происхождения Нива Поволжья № 4 (45) ноябрь 2017 105
высокопродуктивный сорт Подвязный, стандартом 2 в раннеспелой группе - Феодал, в среднеранней - Фараон, в среднеспелой - Флагман, в среднепоздней и позднеспелой - Крылатский.
Коллекция института - это систематизированное и документированное собрание сортообразцов, представляющих ценность, сохраняемых в живом виде в естественных местах произрастания. Других методов сохранения генетического разнообразия этой культуры не существует.
Научная ценность коллекции заключается в сохранении вместе со стародавними сортообразцами хмеля, завезенными еще в середине 19 века Петровской земледельческой академией из Богемии (Чехия), Баварии (Германия), Великобритании и других европейских стран, современных перспективных сортов из разных стран. Благодаря труду и стараниям ученых, селекционеров института хмеля и сельского хозяйства мировая коллекция хмеля насчитывает 250 сортообразцов из различных регионов России (76) и 17 зарубежных стран (рис. 1).
Научная исследовательская работа проводится в питомнике мировой коллекции сортов хмеля методом прямых учетов, наблюдений, отбора образцов частей растений: корневищ, подземных стеблей, побегов, листьев, шишек [7, 8, 9, 10].
Систематизация и знание генофонда хмеля дает возможность наиболее продуктивно использовать образцы в научных целях при создании новых сортов, адаптированных к условиям Северо-Восточного региона России. Выделение в коллекции генисточников по хозяйственно важным признакам позволяет ускорить процесс создания продуктивных сортов, устойчивых к абиотическим и биотическим факторам, с высокими технологическими и качественными свойствами.
Обобщение данных многолетнего изучения коллекции показало, что в сортименте хмеля произошли изменения: во-первых, генофонд хмеля значительно пополнился сортами гибридного происхождения с удлиненным периодом вегетации; во-вторых, в шишках позднеспелых сортов увеличилось содержание альфа-кислот; в-третьих, часть стародавних сортов отечественного и зарубежного происхождения более устойчивы к ложной мучнистой росе и корневым гнилям, морозоустойчивы.
По многолетним данным сорта в коллекции по скороспелости сгруппированы следующим образом: раннеспелые (100 и менее дней) - 10 %, среднеранние (101110) - 15 %, среднеспелые (111-120) -40 %, среднепоздние (121-130) - 5 %, позднеспелые (более 130 дней) - 30 % (рис. 2).
В зависимости от уровня урожайности и качества проведена группировка образцов коллекции. Наиболее перспективной для селекционного использования является высокоурожайная группа, для которой характерен показатель выше 3,5 кг сырых шишек с одного куста, что в пересчете соответствует урожайности сухого хмеля 30 ц/га и выше. По многолетним данным в нее вошли 31 (12,5 %) высокоурожайных сортов из разных групп спелости. К стабильно высокоурожайным отнесены Подвязный, Сумерь, Серебрянка Калистовская, Гус-лицкий, Алтай (Россия), Густяк, Кругляк Серяк, Группа 4, Украинский 55 (Украина), Фредос дерминал, Каунасский красивый (Литва), Marynka, Klon PCU-280, Izabella (Польша), Cascade (США) [11, 12, 13].
По содержанию альфа-кислот в шишках хмеля сорта распределены следующим образом: ароматические - 44,5 % от общего числа сортов коллекции, промежуточного типа - 36,7 %, горькие - 18,8 %. Содержание альфа-кислот в сортообразцах по
30%
10%
5%
15%
□ Раннеспелая группа
□ Среднеранняя группа
□ Среднеспелая группа
□ Среднепоздняя группа
□ Позднеспелая группа
40%
ис. 2. Гоуппировка сортов коллекции по скороспелости
Р
группам спелости отличается и возрастает по мере удлинения вегетационного периода. Наиболее высоким содержанием альфа-кислот обладают сорта с вегетационным периодом 120 и более дней. К сортам со стабильно высоким содержанием альфа-кислот отнесены среднеранний Подвязный (стандарт); среднепоздние - Лупулиновый (Россия), польские Marynka, Izabella, Klon PCU-280, Klon 12; позднеспелые - немецкие Braustern, Tettnanger, Northern Brewer, Hallertau Maqnum; украинские Советский, Заклад, Аванс, Кумир; английские Wye Challenger, Target, OZ-79, Fuggle; Eurhop (Бельгия), Estera (Польша); Galena (США) и др. [14, 15].
По результатам изучения генофонда хмеля обыкновенного за 2011-2016 годы в качестве источников хозяйственно важных признаков выделены 12 сортообразцов разных групп спелости: среднеранний Под-вязный, среднеспелый Сумерь (Россия), среднепоздние Marynka, Izabella, Klon PCU-280 (Польша), позднеспелые Советский,
Кумир (Украина), OR-55 (Англия), Eurhop (Бельгия), Hallertau Magnum (Германия), Galena (США), К692266 (Япония).
Выделившиеся генисточники использованы в селекционном процессе в качестве материнских форм в свободной и искусственной гибридизации. По результатам оценки на отличимость, стабильность, однородность в Государственный реестр сортов в 2007-2009 гг. включены 6 новых сортов, из них 5 ароматического типа - Фаворит, Феодал, Форвард, Фараон, Факир и горько-ароматический Флагман. Они отличаются высокой урожайностью, зимостойкостью и устойчивостью к корневым гнилям.
Проведена многолетняя работа по созданию, сохранению и изучению единственной в России коллекции хмеля обыкновенного (Humulus lupulus L.). Выделены источники хозяйственно важных признаков для создания новых сортов ароматического и горького типов с устойчивостью к основным болезням.
Литература
1. Белороссова, Н. В. Клоновая селекция хмеля / Н. В. Белороссова // Труды РНИХС. - Вып. 1 «Культура хмеля». - М.: Пищепромиздат, 1954. - С. 5-38.
2. Либацкий, Е. П. Хмелеводство / Е. П. Либацкий. - М.: Колос, 1984. - 287 с.
3. Шредер, Р. И. Хмель и его разведение в России и за границей / Р. И. Шредер. - СПб.: Дев-риен, 1888. - 221 с.
4. Желтонога, А. Д., Урожай и качество сортов хмеля в условиях Полесья УССР / А. Д. Желтонога, В. И. Вержбицкий // Хмелеводство. - Киев: Урожай, 1975. - С. 10-17.
5. Рупошева, Г. В. Хозяйственная характеристика коллекционных сортов хмеля в условиях Подмосковья / Г. В. Рупошева // Труды РНИХС - Селекция, питомниководство и сортовая агротехника хмеля. - М., 1985. - С. 14-25.
6. Итоги изучения отечественных и зарубежных сортообразцов хмеля / Ю. А. Александров, С. С. Данилов, З. А. Никонова, Е. С. Данилова // Вестник Российской академии с.-х. наук. - 2002. -№ 4. - С. 43-47.
7. Методика Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. - Вып. 3. -М.: Колос, 1972. - С. 185-200.
8. Методика Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. - Вып. 3. -М.: Колос, 1983. - С. 79-82.
9. Методика проведения испытаний на отличимость, однородность, стабильность. Хмель (Humulus lupulus. L.) // Официальный бюллетень Госсорткомиссии. - 2008. - № 9 (139). - С. 710-720.
10. Рекомендации по определению повреждений хмеля вредителями и болезнями и мероприятия по борьбе с ними. - Киев: Урожай, 1981. - С. 5-50.
11. Данилова, Е. С. Мониторинг хозяйственно ценных признаков коллекции отечественных и зарубежных сортов хмеля обыкновенного (Humulus Lupulus L.) / Е. С. Данилова, Ю. С. Данилова, З. А. Никонова // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. - 2011. - № 6 (25). - С. 18-22.
12. Фадеев, А. А. Изучение сортообразцов хмеля обыкновенного (Humulus Lupulus L.) мировой коллекции на устойчивость к ложной мучнистой росе / А. А. Фадеев, З. А. Никонова, Ю. С. Осипова // Методы и технологии в селекции растений: материалы Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. - Киров, 2014. - С. 186-190.
13. Фадеев, А. А. Сохранение коллекции хмеля обыкновенного (Humulus Lupulus L.) и выделение источников для формирования рабочей генетической коллекции / А. А. Фадеев, З. А. Нико-нова, Ю. С. Осипова // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. - 2014. - № 4 (41). - С. 21-25.
14. Фадеев, А. А. Оценка сортообразцов коллекции хмеля обыкновенного (Humulus Lupu-lus L.) по хозяйственно важным признакам / А. А. Фадеев, З. А. Никонова // Научные основы современных агротехнологий в сельскохозяйственном производстве: материалы Всероссийской научно-практической конференции. - Саранск, 2015. - С. 211-213.
15. Фадеев, А. А. Результаты изучения сортообразцов хмеля разных групп спелости по хозяйственно важным признакам и устойчивости к основным болезням / А. А. Фадеев, З. А. Никоно-ва // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. - 2015. - № 5 (48). - С. 29-33.
Нива Поволжья № 4 (45) ноябрь 2017 107
UDK 633.791:631.527
CREATING AND PRESERVATION OF COLLECTIONS OF HOP AS THE GENE FUND FOR BREEDING
Z. A. Nikonova, researcher; Z. P. Korotkova, junior researcher
FSBSI Chuvash scientific research institute of agriculture, Russia, district Opytny, t. (83545) 61-1-10, e-mail: [email protected]
The article describes the history of creation and formation of the unique Russia's world collection of hops (Humulus lupulus L.). This is a large gene fund of breeding local and wild forms of hop. Due to the large genetic diversity of the collection it is a source of breeding material. The article presents the results of years of research work on studying of genotypes of different eco-geographical groups. Currently in the collection, there are 250 samples from different countries. The result is a winter-hardy, high-yielding and resistant to root rots grades of aromatic type Favorite, Forvard, Pharaoh, Feodal, Fakir and bitter-aromatic Flagman.
Key words: hop collection, grade sample, economically valuable traits, vegetation period, ripeness group; the content of alpha-acids.
References:
1. Belorossova N. V. Clonal selection of hops / N.V. Belorossova // Proceedings of RNAS. - Issue 1 «Culture of hops». M: Pishepromizdat, 1954. - P. 5-38.
2. Libatsky, Ye. P. Hop Cultivation / Ye.P. Libatsky. - M.: Kolos, 1984. - 287 p.
3. Schreder R. I. Hops and its breeding in Russia and abroad / R.I. Shreder. - Coll. Publ. Devrien, 1888. - 221 p.
4. Zheltonoga, A.D. Verzhbitsky V. I. Yield and quality of hops under conditions of Polesye of the Ukrainian SSR / A.D. Zheltonoga, V.I. Verzhbitsky // Hop cultivation. - Kiev: Urozhay, 1975. - P. 10-17.
5. Ruposheva, G. V. Economic characteristics of the collectible varieties of hops in Moscow region / G.V. Ruposheva // Proceedings of RNAS - Breeding, nursery and cultivar agrotechnics of hops. - M. 1985. - P. 14-25.
6. The Results of studying domestic and foreign hop varieties / Yu.A. Aleksandrov, S.S. Danilov, Z.A. Nikonova, Ye.S. Danilova // Vestnik of the Russian Academy of agricultural sciences. - 2002. -No. 4. - P. 43-47.
7. Methodology of State strain testing of crops. - Issue 3. - M.: Kolos, 1972. - P. 185-200.
8. Methodology of State strain testing of crops. - Issue 3. - M.: Kolos, 1983. - P. 79-82.
9. Methods of conducting tests for distinctness, uniformity and stability. Hops (Humulus lupulus. L.) // Official Bulletin of State variety commission. - 2008. - No. 9 (139). - P. 710-720.
10. Guidelines for determining damage of hop by pests, diseases, and measures controlling them. -Kiev. Urozhay, 1981. - P. 5-50.
11. Danilova, Ye.S. Monitoring of economically valuable features of the collection of domestic and foreign varieties of hop (Humulus Lupulus L.) / Ye.S. Danilova, Yu.S. Danilova, Z.A. Nikonova // Agricultural science of Euro-North-East. - 2011. - No. 6 (25). - P. 18-22.
12. Fadeyev, A. A. The study of variety samples of hop (Humulus Lupulus L.) of world collection for resistance to downy mildew / A.A. Fadeyev, Z.A. Nikonova, Yu.S. Osipova // Methods and technologies in plant breeding: materials of All-Russian scientific-practical conference with international participation. -Kirov, 2014. - P. 186-190.
13. Fadeyev A. A. Preservation of collections of hop (Humulus Lupulus L.) and the allocation of sources to form a working genetic collection / A.A. Fadeyev, Z.A. Nikonova, Yu.S. Osipova //Agricultural science of Euro-North-East. - 2014. - № 4 (41). - P. 21-25.
14. Fadeyev, A. A. Evaluation of variety samples of the collection of hop (Humulus Lupulus L.) on the economic important traits / A.A. Fadeyev, Z.A. Nikonova, // The scientific basis of modern agricultural technologies in agricultural production: materials of All-Russian scientific-practical conference. -Saransk, 2015 - P. 211-213.
15. Fadeyev, A. A. The results of the study of variety samples of hop with different maturity groups on economically important traits and resistance to major diseases / A.A. Fadeyev, Z.A. Nikonova // Agricultural science of Euro-North-East. - 2015. - No. 5 (48). - P. 29-33.
