Scientific journal

Modern problems of science and education

ISSN 2070-7428

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 1,006

Введение. В рамках целенаправленной селекционной работы по получению высокозимостойких сортов груши одним из главных факторов, определяющих успешный результат, является уровень зимостойкости родительских форм [4,6,8].

Достаточный для исследуемой зоны уровень зимостойкости скрещиваемых родительских пар представляет собой теоретическое обоснование используемых комбинаций. Раскрывая понятие зимостойкости, необходимо вычленить из него морозостойкость как наиболее существенный показатель резистентности растений к абиотическим условиям зимнего периода в условиях Нечерноземья. Очевидно, что чёткая оценка уровня зимостойкости родительских форм при составлении селекционных программ является одним из важнейших этапов селекции на зимостойкость.  Морозостойкость, в свою очередь, являясь сложным по своей природе признаком, включает в себя четыре компонента. Устойчивость к наиболее низким возможным температурам в середине зимы (второй компонент зимостойкости) представляет собой основу успешной культивации сорта в условиях зоны исследований[2,3,5].

Отсутствие четкого перехода от зимы к весне в условиях Нечерноземья и обусловленный этим явлением продолжительный период возможных оттепелей, сопровождаемых возвратными морозами, свидетельствуют о важности наличия у генотипов плодовых культур устойчивости  к повреждениям четвёртого компонента зимостойкости в контексте успешной зимовки. Одной из климатических особенностей зимнего периода Нечернозёмной зоны является возможность раннего наступления температурного режима, характеризующего четвёртый компонент зимостойкости[3,7,9,11].

Опасность повреждения плодовых растений воздействием температур четвёртого компонента зимостойкости особенно ярко проявляется в зимы со слабыми морозами, которые более типичны для условий Московской области. Схематическая близость проявления второго и четвёртого компонентов зимостойкости заключается в прохождении закалки под воздействием снижающегося температурного режима, следующих после положительных температур. Однако существенным различаем является отсутствие у растений возможности достичь первоначального уровня закалки в период проявления четвёртого компонента зимостойкости, по сравнению уровнем закалки, проявляемым в середине зимы [1,3]. 

Цель исследований- выявление комбинаций скрещивания сортов и гибридов груши, дающих максимальный выход гибридных сеянцев с уровнем зимостойкости не ниже, чем у исходных форм.

Задачи: 1) Определить количество гибридных сеянцев по семьям равных или превосходящих родительские формы по морозостойкости при искусственном промораживании в температурном режиме второго компонента зимостойкости; 2) Определить количество гибридных сеянцев по семьям равных или превосходящих родительские формы по морозостойкости при искусственном промораживании в температурном режиме четвёртого компонента зимостойкости.

Объекты исследований: гибридные семьи, полученные в ГНУ ВСТИСП Россельхозакадемии использованием сортов как рекомендованных для культивирования в зоне Нечерноземья, так сортов зарубежной селекции. Среди которых Лада х №3, Чижовская х №3, Велеса х №3, Брянский сувенир х №3, Брянский сувенир х Велеса, Брянский сувенир х Любимица Яковлева, Чижовская х Лада, Ровесница х Лада, Лада х Чижовская, Williams от свободного опыления, Conference от свободного опыления, 11-47 х №3. Возраст гибридных сеянцев на момент исследования составлял пять лет.

Результаты исследований. При изучении уровня определённого признака у генотипа в рамках селекционного процесса важным аспектом является способность передачи этого признака генотипом потомству. Так, донорами признака, являются генотипы, в отношении которых установлена эмпирическим путём высокая вероятность передачи признака потомству. Другая категория генотипов - «источники». Эти организмы обладают интересующим нас признаком, однако возможность передачи его потомству не установлена.

При изучении уровня зимостойкости совокупности генотипов с целью их последующей рекомендации для использования в селекционном процессе по получению высокозимостойких образцов важным шагом является установление возможности передачи этого признака потомству. С этой целью в 2011г. были проморожены в температурных режимах второго и четвёртого компонентов зимостойкости образцы гибридных семей, полученных с участием изучаемых генотипов, среди которых сорта - Лада, Чижовская, Велеса, Брянский сувенир, Ровесница, Любимица Яковлева, Williams, Conference, и отборные формы - №3 и 11 - 47.

Оценка уровня зимостойкости образцов гибридных семей позволила в дальнейшем сопоставить их с исходными формами, выяснив тем самым возможность получения генотипов с желаемым уровнем зимостойкости.

В ходе определения возможности передачи признака зимостойкости исследуемыми генотипами потомству был проведён учёт степени повреждений гибридных сеянцев, полученных при промораживании. В дальнейшем было выявлено процентное отношение промороженных генотипов, проявивших зимостойкость, равную или превосходящую уровень родительских форм, к общему числу образцов промораживаемой гибридной семьи.

При промораживании гибридного потомства при температуре - 38⁰С было установлено, что большинство генотипов исследуемых семей обладают устойчивостью почек к повреждениям на уровне или выше исходных форм. Так, 100% образцов гибридных семей: Чижовская х №3, Велеса х №3, Брянский сувенир х №3, Брянский сувенир х Велеса, проявили устойчивость почек не ниже чем у родительских форм.

Наименьшей выход генотипов, обладающих почками равными по степени устойчивости или превосходящие исходные формы, составил 65,6% у гибридной семьи Брянский сувенир х Любимица Яковлева. Остальные гибридные семьи обеспечили выход гибридных сеянцев с устойчивостью почек не ниже заданного уровня в пределах от 80% до 90% (см. таблица 1).

Таблица 1.

Процент выхода гибридных сеянцев с уровнем зимостойкости по второму компоненту, выше или равным исходным формам, %. Москва, 2011г.

При оценке количества сеянцев гибридных семей, обладающих устойчивостью подпочечного узла, не ниже, чем исходные формы, было установлено, что все образцы семей Велеса х №3 и Брянский сувенир х Велеса, отличаются уровнем зимостойкости не ниже, чем родительские формы. Наименьшее количество выхода гибридных сеянцев с желаемым уровнем устойчивости подпочечного узла составил 21,7% у семьи Лада х №3.  Процент гибридных сеянцев с уровнем зимостойкости подпочечного узла, равным или превосходящим исходные формы, колебался в пределах от 51,1% до 92,2%.

При анализе зимостойкости гибридных сеянцев на предмет количество генотипов, превосходящих или равных исходным формам, по степени устойчивости к повреждениям коры было отмечено, что все гибриды, полученные при скрещивании Велеса х №3, обладают необходимым уровнем признака. Также высокий процент выхода генотипов, отличающихся успешным наследованием признака устойчивости коры, был отмечен у гибридов следующих семей: Чижовская х №3(88,9%) и Ровесница х Лада(87,8%). Наиболее низкий процент выхода гибридных сеянцев с желаемым уровнем устойчивости коры был отмечен у семей: Лада х №3(12,5%), Williams от свободного опыления(27,8%), Лада х Чижовская(35,6%).

Промораживание гибридных сеянцев в температурном режиме второго компонента зимостойкости показало, что все гибриды, полученные при использовании комбинации скрещивания Велеса х №3, обладают устойчивости древесины к повреждениям не ниже, чем исходные генотипы. Также высокий выход гибридного потомства, обладающего высоким выходом образцов с заданным уровнем зимостойкости древесины, был отмечен у гибридных семей: Ровесница х Лада(96,7%), Брянский сувенир х Велеса(92,2%), Чижовская х №3(84,4%).  В то же время среди генотипов гибридных семей: Лада х №3 и Чижовская х Лада количество сеянцев с заданным уровнем зимостойкости древесины было очень мало и равнялось 5,8% и 5,6% соответственно. Выход генотипов с желаемым уровнем зимостойкости древесины остальных семей варьировал в пределах от 32,2% до 68,9%.

Следующим шагом в изучении передачи признака зимостойкости исследуемыми генотипами гибридному потомству было промораживание гибридных сеянцев при температурном режиме четвёртого компонента зимостойкости.  В ходе промораживания гибридных сеянцев при температуре - 32⁰С на фоне оттепели было установлено, что  все генотипы семей: Чижовская х №3, Брянский сувенир х Велеса, Ровесница х Лада не уступают родительским формам по степени зимостойкости почек. Выход сеянцев, полученных в результате гибридизации исследуемых генотипов с зимостойкостью почек, равной или превышающей исходные формы, в остальных оценённых комбинациях скрещивания варьировал в пределах от 78,9% у семьи Чижовская х Лада до 97,8% у семей Брянский сувенир х Любимица Яковлева и Williams от свободного опыления (см. таблица 2).

Таблица 2.

Процент выхода гибридных сеянцев с уровнем зимостойкости по четвёртому компоненту, выше или равным исходным формам, %. Москва, 2011г.

При анализе повреждений подпочечного узла у гибридных сеянцев, полученных при промораживании при температуре - 32⁰С, было выявлено две семьи, все сеянцы которых не уступали по зимостойкости исследуемого органа родительским формам: это Брянский сувенир х №3 и Брянский сувенир х Любимица Яковлева. Наименьший выход гибридных сеянцев с желаемым уровнем зимостойкости подпочечного узла был отмечен на уровне 30% у семьи Чижевская х №3. У остальной исследуемой совокупности семей количество гибридных сеянцев с необходимым уровнем зимостойкости подпочечного узла был отмечен в пределах от 67,8%(Лада х Чижовская) до 96,7%(Williams от свободного опыления).

Исследования степени повреждения коры у гибридных сеянцев, промороженных в температурном режиме четвёртого компонента зимостойкости, выявило две семьи - Брянский сувенир х Любимица Яковлева и Ровесница х Лада, все генотипы которых не уступали исходным формам в уровне этого признака. Наименьший выход сеянцев с желаемым уровнем зимостойкости коры на уровне 35,6% был отмечен у семьи Williams от свободного опыления. Процентный выход сеянцев, не уступающих по степени устойчивости коры родительским формам, у остальных изучаемых семей был отмечен в пределах от 40,0 (Лада х Чижовская) до 62,2% (Брянский сувенир х Велеса).

При оценке степени повреждения древесины наилучший результат выхода гибридных сеянцев с устойчивой древесиной составил 100% у семей Брянский сувенир х Любимица Яковлева и Ровесница х Лада. Наименьший выход сеянцев с необходимым уровнем зимостойкости древесины был отмечен у семьи Чижовская х №3 и составил 38,9%. Остальные представленные семьи были охарактеризованы успешной передачей признака зимостойкости коры от 53,3%(Брянский сувенир х №3) до 92,2% (Williams от свободного опыления).

Выводы:

1.   При селекции на устойчивость к температурному режиму второго компонента зимостойкости наиболее благоприятными являются следующие комбинации скрещивания - Брянский сувенир х Любимица Яковлева, Ровесница х Лада.

2.  При селекции на устойчивость к температурному режиму четвёртого компонента зимостойкости наиболее благоприятными являются следующие комбинации скрещивания - Чижовская х №3, Брянский сувенир х Велеса, Ровесница х Лада, 11-47 х №3.

ИсачкинА.В., д.с-х.н., профессор кафедры селекции и семеноводства садовых культур РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева, г.Москва.

Мамонов Е.В., д.с-х.н., профессор кафедры селекции и семеноводства садовых культур РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева, г.Москва.