CC BY
16Засухоустойчивость сортов и форм нектарина [Prunus pérsica (L.) Batsch subsp. nectarina (Ait.) Shof.]
с признаком мужской стерильности
/О. А. Иващенко, Е. П. Шоферистов,
доктор биологических наук, Ю. В. Иващенко, кандидат биологических наук, Р. А. Пилькевич,
кандидат биологических наук Никитский ботанический сад-Национальный научный центр
УДК 634.26:631.526.3:581.164
Засу^оустойгив-остъ сортов и
форм
Shof.]
(Яги)
нектарина [тгипш pérsica seh subsp. nectarina признаком Мужской стерильности
Вивчено посухостшкшь 15 copmie i форм нектарина з ознакою чолов1чо'1 стерильности. Урезуль-mami проведених дотджень виокремлено генотипи з роним ступеней noeyxoemiÜKoemi. Найвищий ступшь noeyxoemiÜKoemi виявили форми 33-3-1,512-86,41-15-2 i сорти Кульджинський Ах, Кримцухт, Эльбертаз'ш.
Ключов1 слова:
нектарин, чоловта стерильшсть, посухоспйюсть, обводнения, вщновлення тургору, водоутримувальна здатшеть
Введение. К засухоустойчивым относят растения, способные в процессе онтогенеза адаптироваться к действию обезвоживания и осуществлять нормальный рост, развитие и воспроизведение благодаря наличию ряда свойств, возникающих под влиянием условий существования [1]. Сельскому хозяйству необходимы растения, сочетающие в себе высокую засухоустойчивость и урожайность, такие сорта, которые могли бы успешно возделываться в неорошаемых условиях [2].
Важным признаком засухоустойчивости плодовых культур является их способность удерживать воду в тканях вне летального уровня обезвоживания. Известно, что в условиях юга Украины во время засухи у растений вначале происходят функциональные нарушения в виде снижения турге-сцентности и пожелтения листовой пластинки, а в последующем -опадение значительной части плодов и ассимиляционного аппарата [3]. При более глубоком нарушении водного режима наблюдаются отклонения в процессе метаболизма, что отрицательно сказывается на общей продуктивности растения [2].
Нектарин представляет собой группу сортов персика голоплод-ного - Prunus pérsica (L.) Batsch subsp. nectarina (Ait.) Shof. Родина его - Китай, где многочисленные сорта нектарина возделываются уже более пяти тысяч лет. Плоды персика голоплодного обладают высокой транспортабельностью, хорошо дозревают в лежке, сохраняя вкусовые качества [4]. Нектарин относится к засухоустойчивым растениям, в то же время отмечается его требовательность к условиям увлажнения. Так как юг Украины относится к зоне недостаточного увлажнения, вегетационный период сопровождается частыми засухами и суховеями, а промышленное садоводство испытывает большой дефицит поливной воды для полива в летнее время, то оптимальным решением этого вопроса является создание новых засухоустойчивых сортов и форм [5]. Для усовершенствования селекционного процесса целесообразно использование сортов и форм нектарина с признаком мужской стерильности в качестве исходных материнских форм для отработки методов селекции на гетерозис [6].
Цель исследований - выявить наиболее засухоустойчивые сорта и формы нектарина с признаком мужской стерильности для дальнейшего использования в селекционных целях и в промышленном садоводстве Крыма и аналогичных регионах юга Украины.
Объекты и методы исследований. Объектами исследований служили 15 сортов и форм нектарина с признаком мужской стерильности цветка: 491-86, 49286, 497-86, 500-86, 501-86, 51286, Байкола 250-86, Крымцухт, Эльбертазия - впервые созданные в условиях Украины в отделе южного плодоводства Никитского ботанического сада -Национального научного центра г. Ялта, интродуценты из Молдо-
Китая - Кульджинекий 2 х, Куль-джинский 4 х. Сорт Рубиновый 8, включенный в 2001 г. в Реестр сортов растений Украины (селекции НБС-ННЦ) является контрольным, т. к. по комплексу признаков проявил себя как засухоустойчивый. Сорта и формы растений нектарина произрастали на коллекционном участке Никитского ботанического сада - Национального научного центра (НБС-ННЦ, г.
еортовивчення #2' 20и
та охорона прав на сорта рослин
Засухоустойчивость сортов и форм нектарина [Prunus pérsica (L.) Batsch subsp. nectarina (Ait.) Shof.]
с признаком мужской стерильности
Ялта), условия агротехники были одинаковыми.
Засухоустойчивость растений определяли по степени оводнен-ности листовой пластины, способности к восстановлению тургора и степени водоудерживающей способности листьев по методике Г. Н. Еремеева (1964) [7], Г. Н. Еремеева, А. И. Л и щука (1974) [8], а также по модифицированной методике А. И. Лищука, Р. Н. Пиль-кевич (1999) [9]. Статистическая обработка результатов проведена по методике Б. А. Доспехова (1973) [10].
Результаты и обсуждение исследований. Климат Южного берега Крыма характеризуется как засушливый и жаркий [11]. В течение вегетации осадки распределяются неравномерно, а большая часть их выпадает в осенне-зимний период. По данным метеостанции «Никитский сад», в течение исследуемого периода 2005-2008 гг. сложились контрастные погодные условия, способствующие наиболее объективному проявлению особенностей водного режима растений. Действие атмосферной засухи на ЮБК усугубляется недостаточным количеством осадков в летний период и иссушением почвы в июле-сентябре до 22-50% НВ.
Количество выпавших осадков в продолжении вегетации в период исследований с 2005 по 2008 г. (апрель-сентябрь) было ниже нормы (226 мм) и составляло от 141,0 до 164,3 мм. Дожди выпадали на иссушенную почву и увлажняли только верхний ее слой. Кроме того, проявлялась неравномерность в выпадении осадков по месяцам. В некоторые месяцы сумма осадков не превышала 9,7 мм -в июле 2005 г., 26 мм - в июне 2006 г. и 4,2 мм - в мае 2007 г. В августе 2008 г. осадки отсутствовали (за месяц выпало ОД мм).
Максимальная температура воздуха в летние месяцы в Крыму
может достигать +26-34°С, а в отдельные годы +38-40°С. Средняя температура воздуха за годы исследований практически всегда была выше нормы на 2-12°С, а максимальные значения порой доходили до +36,5 °С - в 2006 г. (август) и 2007 г. (июль, август).
Минимальное значение влажности воздуха зафиксировано в августе 2007 г. - 12%. В целом среднемесячные показатели влажности воздуха колебались от 47 до 78%.
Экстремальные погодные условия (высокая температура воздуха, суховей, при котором относительная влажность воздуха опускалась до 19%) привели к значительному снижению запасов влаги в почве, в результате листья нектарина теряли тургор.
Как известно, способность сохранять определенное количество влаги в листьях в неблагоприятные периоды вегетации является одной из характеристик засухоустойчивости растений [5].
Оводненность листьев сортов и форм нектарина с признаком мужской стерильности в 2005 г. на момент исследований (конец августа) составляла от 44,9 до 72,4% (табл. 1). Повышенное содержание воды отмечено у контрольного сорта Рубиновый 8-64,4%, а у форм 33-3-1 - 70,6% и 501-86 -72,4%. Меньше всего влаги содер-
жали листья форм 33-3-3 (44,9%) и 491-86 (55,3%).
В 2006 г. показатели оводнен-ности варьировали в более широком диапазоне по сравнению с 2005 г.: от 34,7 до 90,3%. Общий уровень оводненности у большинства форм и сортов снизился. Наиболее существенно это произошло у форм 33-3-1, 41-15-2, сортов Байкола 250-85, Кульджинский 4х. Стабильный уровень оводненности сохранили формы 491-86, 492-86, 49786, 33-3-3, а также Эльбертазия и Рубиновый 8. Максимальную оводненность проявили формы 50186 (56,5%), 33-3-1 (59,8%) и 512-86 (90,3%). Следует отметить, что в сравнении с контрольным сортом Рубиновый 8 (59,6%) более высокая оводненность листьев зафиксирована у формы 512-86 (90,3%). У сортов Байкола 250-85 (34/7%), Крымцухт (47,8%) и у формы 333-3 (44,6%) выявили наименьшее значение оводненности листьев в изучаемый период.
В 2007 г. максимальная оводненность поддерживалась на уровне 2006 года. Максимальные ее значения отмечены у форм 33-3-1 (77,6%), 492-86 (73,1%),
минимальное значение зафиксировано у сортов Байкола (30,4%) и Эльбертазия (28,8%). Некоторые сорта и формы по показателю
Таблица 1
Оводненность листьев сортов и форм нектарина с признаком мужской стерильности (2005-2007 гг.)
Сорт, форма Содержание воды в листьях, % на сырую массу
2005 2006 2007 2008 среднее о
Рубиновый 8 64,4 59,6 60,2 63 61,8 ±1,14
512-86 58,4 90,3 60,4 78,9 72 ±7,6
Крымцухт 55,5 47,8 62,7 54 55 ±3,06
Кульджинский 2х 59,8 55,3 59,7 54,8 57,4 ±1,36
33-3-1 70,6 59,8 77,6 67,8 68,95 ±3,7
491-86 55,3 55,6 48,8 53,9 53,4 ±1,6
492-86 58,3 57,3 73,1 67 63,9 ±3,8
Байкола 250-85 60,4 34,7 30,4 54,9 45,1 ±7,4
497-86 57,9 56,4 66,7 59,3 60 ±2,3
Кульджинский 4х 61,8 53,3 62,1 54,7 57,97 ±2,3
501-86 72,4 56,5 75,7 69,2 68,45 ±4,2
Эльбертазия 57,3 57,4 28,8 48,1 47,9 ±6,7
41-15-2 61,6 54,1 75,7 68,9 65,1 ±4,7
33-3-3 44,9 44,6 73,8 65,8 57,3 ±7,4
500-86 62,4 56,4 70,9 64,9 63,7 ±3,0
еоРтовивчення#2' 20и
та охорона прав на сорта рослин
Засухоустойчивость сортов и форм нектарина [Prunus pérsica (L.) Batsch subsp. nectarina (Ait.) Shof.]
с признаком мужской стерильности
Таблица 2
Восстановление тургора листьями сортов и форм нектарина с признаком мужской стерильности (2005-2008 гг.)
Сорт, форма Листья, восстановившие тургор после 24 часов завядания, % Устойчивость к засухе, балл
2005 2006 2007 2008 среднее а
Рубиновый 8 80 92,0 96,4 91 89,9 ±3,50 9
512-86 90 81 74,5 76,5 80,5 ±3,4 8
Крымцухт 70 69 58,2 74,3 67,9 ±3,4 7
Кульджинский 2х 49,5 47 51,0 48,6 49 ±0,83 5
33-3-1 97,5 97,3 97,5 95 96,8 ±0,61 10
491-86 56 62,7 71,3 70,5 65,1 ±3,6 7
492-86 28,5 27 43,8 34,7 33,5 ±3,8 3
Байкола 250-85 21,5 53,5 71,0 67 53,3 ±11,2 5
497-86 41 51,0 48,2 46 46,6 ±2,11 5
Кульджинский 4х 82,5 84,0 90,0 85 85,3 ±1,62 9
501-86 67,5 70,1 58,0 68,7 66,1 ±2,74 7
Эльбертазия 51 79,4 87,1 82 74,9 ±6,11 7
41-15-2 80 65,0 60,8 78 70,95 ±4,74 7
33-3-3 63,5 61,0 65,0 63 63,1 ±0,83 6
500-86 55,0 51,0 52,7 54,4 53,3 ±0,9 5
оводненности превосходили контрольный сорт Рубиновый 8 на 15,5-17,4%.
В 2008 г. общая картина степени оводненности форм и сортов сохранилась в соответствии со средним значением за годы исследований. Учитывая то, что в 2008 г. в период исследований (август) не зафиксированы осадки, можно предполагать, что показатели этого года являются наиболее объективными.
За период исследований с 2005 по 2008 г. максимальную оводненность проявили формы 512-86, 33-3-1, 501-86, 500-86, 41-15-2, 492-86, 497-86, а наименьшие ее показатели отмечены у сортов Байкола 250-85
(45,1%) и Эльбертазия (47,9%). Из особенностей следует выделить значительное варьирование показателя оводненности по годам исследований у форм 512-86, 333-3 и сортов Байкола 250-85 и Эльбертазия.
В период изучения с 2005 по 2008 г. после завядания и последующего насыщения листьев влагой сорта и формы показали различную степень восстановления тургора (табл. 2), а именно: в
2006 г. - от 27 до 97,3%; в 2007'г. -от 43,8 до 97,5% и в 2008 г. - от 34,7 до 95%. У контрольного сорта Рубиновый 8 среднее значение показателя восстановления тургора составило 89,9%. На протяже-
Таблица 3
Водоудерживающая способность листьев сортов и форм нектарина с признаком мужской стерильности (2005-2008 гг.)
Сорт, форма Потеря воды в процессе завядания, через промежутки времени, %
4ч 8 ч 12 ч 24 ч
Рубиновый 8 8,95 ±2,23 14,45 ±1,42 21,95±3,6 29,6±0,28
512-86 5,975 ±2,52 12,425±2,6 17 ±2,45 29,7 ±1,1
Крымцухт 8,9 ±1,04 14,35±1,67 27 ±6,75 34,9± 1,62
Кульджинский 2х 11,375 ±3,8 17,8 ±4,49 22,1 ±5,49 32,2±4,65
33-3-1 7,7 ±3,14 17,3±2,9 26,9 ±14,4 34,95 ±6,23
491-86 16,3±4,33 22,2±2,41 25,6±3,03 34,2±2,3
492-86 15,6±3,5 21,3 ±3,45 25,35±4,03 39,7 ±1,45
Байкола 250-85 11,52± 5,95 16,65 ±9,5 22,7±8,88 36,05 ±3,77
497-86 13,75 ±5,31 19,8 ±2,29 23,4±2,6 42±ЗД5
Кульджинский 4х 8,2±4,3 14,25 ±3,7 20,2±2,05 32,7± 1,47
501-86 7,7±0,88 17,5±2,6 18,5±1Д2 36,8 ±2,47
Эльбертазия 8,55±7,31 16Д±7,8 21±9,2 32,67±5,5
41-15-2 9,85±1,2 13,45±5,24 18,7±2,8 32 ±1,43
33-3-3 10,55±3,36 19,9±4,94 23,9±3,6 38,25±2Д
500-86 11,28±5,7 16,8±6,9 23,95±4Д2 37,2±3,43
нии трех лет высокая способность к восстановлению тургора зафиксирована у сортов и форм 491-86, 501-86, 512-86, 33-3-1, 41-15-2, Крымцухт и Кульджинский 4х от 65,1 до 96,8%, причем форма 333-1 превосходила контрольный сорт на 6,9%. Следует отметить, что листья у этих генотипов после поглощения воды сохраняли зеленую окраску. Средняя способность восстанавливать тургор выявлена у сортов Кульджинский 2х, Байкола 250-85, 497-86, 333-3, 500-86. Наибольшее побуре-ние тканей наблюдалось у формы 492-86, что может быть признаком слабой способности к восстановлению тургора (33,5%).
Одним из основных качеств, определяющих засухоустойчивость плодового растения, является водоудерживающая способность тканей листа (табл. 3). Ее степень определяли по количеству воды, отданной при за-вядании листьями за 24-часовой период. Изначально листья ово-дняли до полного насыщения, а затем высушивали в течение тестирующего периода и взвешивали через определенные промежутки времени. В среднем за годы исследований с 2005 по 2008 г. суточная потеря воды для всех сортов и форм составила от 29,6 до 42,0%. Контрольный сорт Рубиновый 8 показал наименьшую степень потери воды -29,6%. Хорошую водоудерживающую способность продемонстрировала форма 512-86, потеря воды тканями листьев которой составила 29,7%. Незначительно отличались от показателей контрольного сорта такие генотипы, как Кульджинский 2х, Кульджинский 4х, Эльбертазия, 41-15-2 и 33-3-1, отдавшие воду в пределах от 32,2 до 34,9%. Сильная степень обезвоживания зафиксирована у сортов и форм 497-86 (42,0%), 492-
86 (39,7%), 33-3-3 (38,2%) и 50086 (37,2%), что свидетельствует о
еортовивчення #2' 20и
та охорона прав на сорта рослин
Засухоустойчивость сортов и форм нектарина [Prunus pérsica (L.) Batsch subsp. nectarina (Ait.) Shof.)
с признаком мужской стерильности
низкои водоудерживающеи способности.
Таким образом, чтобы оценить устойчивость генотипов нектарина с признаком мужской стерильности к обезвоживанию, нужно учитывать все особенности их водного режима и характер изменений его показателей в условиях засухи.
По результатам изучения параметров водного режима исследуемые сорта и формы можно разделить на три группы. Засухоустойчивые (7-10 баллов) -33-3-1, Крымцухт, Эльбертазия, Кульджинский 4х, 491-86,41-15-2, 512-86, которые при средней и минимальной оводненности листьев продемонстрировали максимальную способность восста-
навливать тургор и высокую во-доудерживающую способность. Указанные генотипы не уступают по засухоустойчивости контрольному сорту Рубиновый 8 и в дальнейшем могут быть рекомендованы для использования в селекционных целях. К группе средне-засухоустойчивых (4-6 баллов) отнесены сорта Кульджинский 2х, Байкола 250-85, 33-3-3, 50086, 501-86, 497-86, при среднем значении восстановления тургора (4-6 баллов) и оводненности характеризовались и такой же степенью водоудерживающей способности. Слабозасухоустойчивой (1-3 балла) проявила себя форма 492-86, которая при максимальной оводненности тканей отличалась резкой потерей воды и
низкои водоудерживающеи способностью.
Выводы. В итоге проведенных исследований за 2005-2008 гг. выделены ценные для практического и селекционного использования генотипы нектарина с признаком мужской стерильности цветка, отличающиеся высокой степенью засухоустойчивости: 33-3-1, 512-86, 41-15-2, Кульджинский 4х, Крымцухт, Эльбертазия. Сорта и формы со средней засухоустойчивостью 33-3-3, 500-86, 501-86, 497-86, Кульджинский 2х, Байкола 250-85 обладают другими важными помологическими признаками, поэтому также представляют интерес для селекционной работы на засухоустойчивость и дальнейшего изучения.
ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. Генкель, П. А. Влияние засухи на растения. /
П.А. Генкель. // Физиология с.-х. растений. - М.: МГУ,
2. Лищук, А. И. Физиологические особенности сортов алычи и яблони на различных подвоях в связи с их засухоустойчивостью. / А. И. Лищук, Ю.П. Гудзь. // Труды Никитского ботанического сада. - 1971. - Т. 48. - С. 8-9.
3. Кушниренко, М. Д. Водный режим и засухоустойчивость плодовых растений. / М. Д. Кушниренко. - Кишинев: Штиинца, 1962.-48 с.
4. Шоферистов, Е. П. Интродукция, сортоизучение и селекция нектаринов в Крыму. / Е. П. Шоферистов. // IV съезд генетиков и селекционеров Украины: Тез. докл. - К.: Наукова думка, 1981. - Ч. 4. - С. 117-119.
5. Кушниренко, М. Д. Физиология водообмена и засухоустойчивости растений./ М. Д. Кушниренко,
С. Н. Печерская . - Кишинев: Штиинца, 1991. - 306 с.
6. Шоферистов, Е. П. Происхождение, генофонд и селекционное улучшение нектарина: автореф. дис.... д-ра биол. наук: 03.00.01 «Ботаника» 06.00.05 «Селекция и семе-
новодство», Никитский ботанический сад НААН. - Ялта, 1995. - 56 с.
7. Еремеев, Г. Н. Лабораторно-полевой метод оценки засухоустойчивости плодовых и других растений и результаты его применения. / Г. Н. Еремеев. // Труды Никитского ботанического сада. -1964. - Т. 37. - С. 472^90.
8. Еремеев, Г. Н. Методические указания по отбору засухоустойчивых сортов и подвоев плодовых растений./
Г. Н. Еремеев, А. И. Лищук. - Ялта, 1974. -18 с.
9. Лищук, А. И. Полевой метод оценки устойчивости к засухе и высоким температурам. / А. И. Лищук,
Р. А. Пилькевич. // Интенсификация селекции плодовых культур: Сборник научных трудов. - Ялта, 1999. - Т. 118. -С. 113-116.
10. Доспехов, Б. А. Методика полевого опыта. / Б. А. Доспехов. - М.: Колос, 1973. - 332 с.
11. Методические рекомендации по районированию природных условий Крыма для целей садоводства. / Сост.: В. И. Бажов, В. Ф. Иванов, С. А. Косых. - Ялта, 1986.-40 с.
еоРтовивчення#2' 20и
та охорона прав на сорта рослт-ш
