Земляника ананасная (F.х ananassa Duch) - одна из ценнейших ягодных культур. Ее плоды - богатейший источник антиоксидантного комплекса, в основном витаминов С и Р. Известное гематогенное (кроветворное) действие земляники связано с наличием витаминов С, В9 и железа.
Все признаки октоплоидной земляники ананасной, в том числе связанные с биохимическим составом плодов, имеют полигенный контроль [4; 7]. Поэтому необходимо использовать в гибридизации родительские формы с возможно высоким уровнем выраженности признаков. Изучение химического состава плодов гибридных сеянцев земляники с учётом генетики признаков позволяет ускорить селекционный процесс и успешно вести отбор на качество плодов, в том числе на повышенную витаминность.
Материалы и методы
Биохимические анализы плодов проводили по общепринятым методикам [5; 6] на сортовом и гибридном фонде земляники, собранном и созданном в отделе частной генетики и селекции ГНУ «ВНИИГиСПР им. И.В. Мичурина». Объектами исследований являлись исходные родительские сорта и формы, более 500 гибридных сеянцев из 23 семей, полученных как от межсортовых, так и от межвидовых скрещиваний. В селекции на улучшение химического состава ягод большой интерес представляют такие комбинации скрещивания, которые обеспечивают положительную трансгрессию селектируемого признака. Для определения трансгрессивной изменчивости вычисляли степень и частоту трансгрессии [3]. Также для более полной оценки семей, имеющих общего родителя, рассчитывали коэффициент наследуемости [1]. Для выявления взаимосвязи между уровнем накопления биохимических веществ у родителей и потомства вычисляли коэффициент корреляции. Статистическую обработку экспериментальных данных проводили общепринятыми методами [2] с использованием пакета прикладных программ Microsoft Excel и программы «Статистика».
Результаты и обсуждение
Одними из важных компонентов биохимического состава плодов, определяющими плотность, транспортабельность, расход сырья при переработке, являются растворимые сухие вещества. Изучение содержания растворимых сухих веществ в ягодах гибридных сеянцев земляники выявило варьирование данного признака в широких пределах - от 6,0 до 22,5%. Выделен ряд комбинаций скрещивания, в которых содержание растворимых сухих веществ в среднем по семье превышало 12,0%. В этих семьях выявлено наибольшее количество сеянцев с высоким накоплением растворимых сухих веществ (14,0% и более): Фейерверк х Фестивальная (36,7%), Фейерверк х Рубиновый кулон (25,0%), 298-19-9-43 х Привлекательная (25,0%). Коэффициент вариации по данному показателю в изученных гибридных семьях составлял от 6,0% до 29,2%.
Анализ гибридной популяции по содержанию растворимых сухих веществ в сравнении с исходными родительскими формами выявил наличие положительной трансгрессии по данному признаку. Так, в комбинациях скрещивания Фейерверк х Рубиновый кулон, Фестивальная х Привлекательная, Привлекательная х 298-22-19-21 выделены сеянцы, которые превышали по содержанию в плодах растворимых сухих веществ лучшую родительскую форму на 32,4; 17,7; 23,0% соответственно (средняя степень трансгрессии). Выход подобных генотипов в этих семьях (частота трансгрессии) составил: 56,7; 66,7; 6,5% соответственно.
Связь между средним содержанием растворимых сухих веществ в потомстве и у родителей была невысокой, коэффициент корреляции составлял +0,20.
Ценность плодово-ягодной продукции во многом определяется наличием в ней биологически активных веществ. Земляника является источником незаменимого в рационе человека витамина С. Накопление аскорбиновой кислоты в плодах зависит от генотипа и от условий выращивания. Как показали исследования, содержание витамина С варьирует в значительных пределах как между комбинациями скрещивания, так и между сеянцами в отдельной семье. Изменчивость данного показателя у изученных форм составляла от 24,6 до 118,8 мг/100 г. Перспективными являются комбинации, характеризующиеся высокими показателями среднего содержания витамина С по семье: Фейерверк х Фестивальная (х - 74,6±2,3 мг/100 г; lim. 49,3-110,0 мг/100 г); 298-19-9-43 х Привлекательная (х - 86,3±2,8 мг/100 г; lim. 80,1-92,4 мг/100 г); 297-28-84 х Фейерверк (х - 83,7±4,3 мг/100 г; lim. 66,0-99,9 мг/100 г); Урожайная ЦГЛ х Львовская ранняя (х - 76,8±5,2; 36,5-118,8 мг/100 г). В отдельных семьях выделены сеянцы с наиболее высоким содержанием аскорбиновой кислоты - свыше 100,0 мг/100 г. Их количество (в %) в исследованных комбинациях составило: Фейерверк х Фестивальная - 3,1; Кардинал х Привлекательная - 14,3; Фестивальная х Привлекательная - 33,3; Фейерверк х Марышка - 10,0; Привлекательная х 298-22-19-21 - 3,0; Привлекательная х Львовская ранняя - 5,6; Урожайная ЦГЛ х 298-22-19-21 - 7,1; Урожайная ЦГЛ х Львовская ранняя - 14,3; Урожайная ЦГЛ х 750-30 - 4,1. В других семьях таких высоковитаминных форм не выявлено.
Отмечено проявление положительной трансгрессии по накоплению в плодах аскорбиновой кислоты. В комбинации Фейерверк х Фестивальная отобрано 12,5% сеянцев с более высоким содержанием витамина С - от 92,8 до 110,0 мг/100 г, чем у лучшей родительской формы Фестивальная, которая накапливала аскорбиновой кислоты 90,6 мг/100 г. В комбинациях Привлекательная х Львовская ранняя, Урожайная ЦГЛ х Львовская ранняя частота трансгрессии составляла 16,7 и 33,3% соответственно. Отдельные сеянцы в данных семьях накапливали 91,1-118,8 мг/100 г витамина С, что значительно больше, чем у лучшей родительской формы - сорта Львовская ранняя, которая содержала 89,3 мг/100 г аскорбиновой кислоты.
Коэффициент наследуемости содержания витамина С в ягодах земляники в комбинациях Фейерверк х Рубиновый кулон и Фейерверк х Фестивальная был сравнительно высоким (Н2 = 0,65). Это свидетельствует о том, что 65% изменчивости гибридов обусловлено генотипическими различиями отцовских форм. Коэффициент наследуемости содержания аскорбиновой кислоты в комбинациях Привлекательная х Кама, Привлекательная х 298-22-19-21, Привлекательная х Львовская ранняя составил 0,45. Следовательно, разнообразие сеянцев данных семей по накоплению витамина С на 45% определяется разницей генотипов отцовских сортов, остальные 55% различий связаны с другими причинами (генетическим влиянием материнского сорта, условиями выращивания и т.д.).
Существует тесная корреляционная зависимость между средним содержанием витамина С в потомстве и у родителей. В наших исследованиях связь между этими показателями была достаточно высокой, коэффициент корреляции r составил +0,60.
Важным качественным признаком земляники является содержание в плодах антоцианов, которые обладают антирадиационными свойствами, капилляроукрепляющими способностями и в значительной степени определяют качество свежих ягод и продуктов их переработки. Согласно проведённым исследованиям содержание антоцианов в плодах земляники в зависимости от генотипа варьировало в значительных пределах - от 6,0 до 242,0 мг/100 г. Наибольшее количество сеянцев с повышенным их накоплением (от 80,0 до 100,0 мг/100 г и выше) получено в семьях, где в качестве родительских форм использовали сорта с высоким уровнем признака (Фейерверк, Привлекательная, Рубиновый кулон, Зенит). Однако и в контрастных семьях, где одна из родительских форм характеризовалась средним или низким уровнем признака (Марышка, Львовская ранняя), были выделены отдельные ценные сеянцы с очень высоким содержанием антоцианов - до 242,0 мг/100 г.
Частота трансгрессии в комбинациях Привлекательная х 298-22-19-21 и Привлекательная х Кама составляла 9,7 и 6,3% соответственно. Трансгрессивные сеянцы в указанных семьях накапливали в плодах свыше 100 мг/100 г антоцианов, что превышало их содержание у лучшей родительской формы (сорт Привлекательная).
Связь между средним содержанием антоцианов в семье и у родителей не была значительной, коэффициент корреляции составлял всего +0,11.
Особый интерес представляют формы, сочетающие в своём генотипе на высоком уровне несколько признаков. Наибольшее количество сеянцев с комплексным накоплением растворимых сухих веществ, аскорбиновой кислоты и антоцианов выделено в комбинациях, полученных с участием сорта Привлекательная: Привлекательная х 298-22-19-21 (19,4%), Привлекательная х Кама (16,7%), Привлекательная х Львовская ранняя (18,4%) (табл. 1). В других семьях количество таких гибридов выделено значительно меньше - от 5,3 до 8,1%.
Выводы
1. Ценными родительскими формами в селекции на улучшенный химический состав являются: Привлекательная, Урожайная ЦГЛ, Фейерверк, Марышка, Львовская ранняя.
2. В результате исследований выделены наиболее перспективные комбинации скрещивания по накоплению в плодах земляники:
- растворимых сухих веществ - Фейерверк х Рубиновый кулон, Фейерверк х Фестивальная, 298-19-9-43 х Привлекательная;
- аскорбиновой кислоты - Фестивальная х Привлекательная, (516-167 х Кардинал) х Привлекательная;
- антоцианов - Фейерверк х Марышка, Фейерверк х Львовская ранняя, Рубиновый кулон х Марышка, 206-88-7 х Фейерверк.
Таблица 1 - Селекционная ценность ряда семей земляники по биохимическому составу плодов
|
Гибридная комбинация |
Число изученных сеянцев, шт. |
Количество сеянцев с высоким одновременным накоплением РСВ, аскорбиновой кислоты и антоцианов (%)* |
|
Привлекательная х 298-22-19-21 |
31 |
19,4 |
|
Привлекательная х Кама |
48 |
16,7 |
|
Привлекательная х Львовская ранняя |
49 |
18,4 |
|
Урожайная ЦГЛ х 298-22-19-21 |
27 |
7,4 |
|
Урожайная ЦГЛ х Львовская ранняя |
13 |
7,7 |
|
Урожайная ЦГЛ х Кама |
26 |
7,7 |
|
Урожайная ЦГЛ х 750-30 |
38 |
5,3 |
|
Фейерверк х 298-19-9-43 |
37 |
5,3 |
* - аскорбиновой кислоты - более 70,0 мг/100 г;
антоцианов - более 70,0 мг/100 г;
растворимых сухих веществ (РСВ) - более 9,0%.
Рецензенты
- Скрипников Ю.Г., д.с.-х.н., профессор кафедры технологии хранения и переработки продукции растениеводства ФГБОУ ВПО «МичГАУ», г. Мичуринск.
- Расторгуев С.Л., д.с.-х.н., зав. кафедрой биологии растений и селекции плодовых культур ФГБОУ ВПО «МичГАУ», г. Мичуринск.
Библиографическая ссылка
Лукъянчук И.В., Жбанова Е.В. ХАРАКТЕРИСТИКА РЯДА ГИБРИДНЫХ КОМБИНАЦИЙ ЗЕМЛЯНИКИ ПО БИОХИМИЧЕСКИМ ПОКАЗАТЕЛЯМ ЯГОД // Современные проблемы науки и образования. – 2012. – № 3. ;URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=6189 (дата обращения: 14.10.2024).