Электронный научный журнал
Современные проблемы науки и образования
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,931

ОСОБЕННОСТИ НАСЛЕДОВАНИЯ И ПРОЯВЛЕНИЯ ПРИЗНАКА ЗИМОСТОЙКОСТИ ГИБРИДАМИ ГРУШИ В УСЛОВИЯХ НЕЧЕРНОЗЕМЬЯ

Бахман В.Ю. 1
1 ФБГОУ ВПО «РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева»
В статье представлены результаты исследований по определению наиболее благоприятных комбинаций скрещивания сортов и гибридов груши с целью получения зимостойкого потомства. У исследуемых гибридов был определён уровень устойчивости к воздействиям температурных режимов второго и четвёртого компонентов зимостойкости. Уровень зимостойкости гибридов был установлен посредством повреждения исследуемых образцов искусственным промораживанием. Промораживание исследуемых образцов проводилось при температурных режимах второго (-380С) и четвёртого (-320С, после воздействия оттепели +50С) компонентов зимостойкости. У промороженных образцов была проведена степень повреждения почек, подпочечных узлов, коры и древесины. Полученные результаты были сопоставлены с уровнем зимостойкости исходных форм. На основании этого рассчитана доля генотипов в гибридных семьях, обладающих равным или превосходящим уровнем зимостойкости по сравнению с родительским образцами.
селекция
зимостойкость
донор
источник.
1. Генетические основы подбора исходных родительских пар в селекции груши. – Мичуринск, 1988.– 67с.
2. Исачкин А.В., Воробьёв Б.Н. Сортовой каталог плодовых культур России. – М.: ООО «Издательство Астрель», 2003.– 573с.
3. Кичина В.В. Селекция плодовых и ягодных культур на высокий уровень зимостойкости. – М.: ВСТИСП, 1999. – 126с.
4. Петров Ю.А Предварительные данные по селекционной работе с грушей на Московской плодово-ягодной опытной станции // Бюлл. НТИ Моск. плод. - яг. опыт. ст. – 1958. - №3. – С. 47-56.
5. Программа и методика сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур. – Орёл, 1999. – 606с.
6. Седов Е.Н.Селекция груши в средней полосе РСФСР. – Орёл: Орловское отделение Приокского книжного издательства, 1977. – 256с.
7. Седов Е.Н. Характеристика сортов груши по зимостойкости / Е.Н. Седов, Н.Г. Краснова/ Селекция, сортоизучение, агротехника плодовых и ягодных культур: Сборник статей. – Тула, 1978. – Т. VIII, ч. 1. – С. 52-62.
8. Седов Е.Н. Сортовой фонд груши и его использование. – Орёл, 1979. – Ч.2. – 92с.
9. Тюрина М.М. Рост, покой и морозоустойчивость растений // Физиолого-биохимические и экологические аспекты устойчивости растений к неблагоприятным факторам внешней среды. – Иркутск, 1976. – С. 109-110.
10. Яковлев С.П. Селекция груши // Программа и методика селекции плодовых, ягодных и орехоплодных культур. – Орёл: ВНИИСПК, 1995. – С.201-224.
11. Яковлева С.С. донорские способности некоторых сортов груши и их использование в селекции // Автореф. дис…. канд. с. - х. наук. – Мичуринск.

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.

Комбинация

Почки

Подпочечный узел

Кора

Древесина

Лада х №3

90,0

21,7

12,5

5,8

Чижовская х №3

100,0

67,8

88,9

84,4

Велеса х №3

100,0

100,0

100,0

100,0

Брянский сувенир х №3

100,0

92,2

72,2

61,1

Брянский сувенир х Велеса

100,0

100,0

45,6

92,2

Брянский сувенир х Любимица Яковлева

65,6

78,6

75,6

68,9

Чижовская х Лада

86,7

51,1

37,8

5,6

Ровесница х Лада

95,6

92,2

87,8

96,7

Лада х Чижовская

95,6

77,8

35,6

36,7

Williams от свободного опыления

80,0

52,2

27,8

32,2

Conference от свободного опыления

83,2

66,7

51,1

37,6

11-47 х №3

90,0

55,6

70,0

40,0

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.

Комбинация

Почки

Подпочечный узел

Кора

Древесина

Лада х №3

86,7

70,8

44,2

57,5

Чижовская х №3

100,0

30,0

47,8

38,9

Велеса х №3

80,0

86,7

42,2

88,9

Брянский сувенир х №3

70,0

100,0

53,3

53,3

Брянский сувенир х Велеса

100,0

87,8

62,2

87,8

Брянский сувенир х Любимица Яковлева

97,8

100,0

100,0

100,0

Чижовская х Лада

78,9

77,8

58,9

81,1

Ровесница х Лада

100,0

95,6

100,0

100,0

Лада х Чижовская

91,1

67,8

40,0

91,1

Williams от свободного опыления

97,8

96,7

35,6

92,2

Conference от свободного опыления

81,0

76,1

38,7

52,1

11-47 х №3

100,0

88,9

51,1

80,0

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.

Рецензенты:

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.

 


Библиографическая ссылка

Бахман В.Ю. ОСОБЕННОСТИ НАСЛЕДОВАНИЯ И ПРОЯВЛЕНИЯ ПРИЗНАКА ЗИМОСТОЙКОСТИ ГИБРИДАМИ ГРУШИ В УСЛОВИЯХ НЕЧЕРНОЗЕМЬЯ // Современные проблемы науки и образования. – 2014. – № 2.;
URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=12538 (дата обращения: 19.06.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074