Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 8
1.1. Физиолого-биохимическиг особенности высококрахмалистых сортов картофеля формирование крахмала в клубнях и его биохимический состав 8
1.2. Принципы и методы подбора родительских форм 12
1.3. Генетика крахмалистости 18
Экспериментальная часть
Глава 2. Исходный материал, методика исследований и условия проведения опытов 32
2.1. Характеристика исходного материала 32
2.2. Методика исследований 35
2.3. Условия проведения опытов 37
Глава 3. Оценка высококрахмалистых гибридов по комплексу хозяйственно-ценных признаков: урожайности, крахмалистости и устойчивости к болезням 41
3.1. Оценка гибридов по урожайности, крахмалистости и устойчивости к болезням 41
3.2. Общая оценка изучаемых высококрахмалистых гибридов по проявлению хозяйственно-ценных признаков и пластичности к метеорологическим условиям вегетации 52
3.3. Дегустационная оценка коллекции высококрахмалистых гибридов 56
3.4. Корреляционная зависимость между крахмалистостью и урожайностью и её компонентами 62
Глава 4. Выделение новой группы гибридов по крахмалистости и другим хозяйственно-ценным признакам 65
4.1. Результаты выращивания сеянцев 65
4.2. Частота встречаемости высококрахмалистых гибридов в популяциях 67
4.3. Характеристика отобранных высококрахмалистых гибридов по урожайности и устойчивости к заболеваниям 74
4.4. Корреляционная зависимость между крахмалистостью и урожайностью в группах отобранных гибридов 87
Глава 5. Оценка гибридов по варьированию крахмали стости в клубнях и качеству крахмала 90
5.1. Характеристика высококрахмалистых гибридов по уровню крахмалистости отдельных клонов и клубней различного размера 90
5.2. Оценка высококрахмалистых гибридов по размеру крахмальных зёрен 96
Глава 6. Отбор гибридов, характеризующихся быстрым накоплением крахмала 99
Глава 7. Характеристика выделившихся гибридов по комплексу хозяйственно-ценных признаков 105
7.1. Характеристика наиболее ценных форм в коллекции высококрахмалистых гибридов 105
7.2. Характеристика наиболее ценных гибридов в новой группе высококрахмалистых форм 106
Выводы 109
Рекомендации для практической селекции 112
Список используемой литературы
- Принципы и методы подбора родительских форм
- Условия проведения опытов
- Общая оценка изучаемых высококрахмалистых гибридов по проявлению хозяйственно-ценных признаков и пластичности к метеорологическим условиям вегетации
- Частота встречаемости высококрахмалистых гибридов в популяциях
Введение к работе
Актуальность проблемы. В настоящее время сельское хозяйство нуждается в новых сортах картофеля, имеющих высокий потенциал хозяйственно-ценных признаков. Выведение высококрахмалистых сортов является одной из важнейших задач современной селекции картофеля. Высококрахмалистые сорта служат сырьём для крахмалоперерабатывающей промышленности, рентабельность которой напрямую связана с показателями крахмалисто-сти клубней и стабильностью этого признака в различные по метеорологическим условиям вегетационные периоды.
Роль селекции высококрахмалистых сортов возрастает в связи с перспективой широкого использования крахмала в пищевой и хлебопекарной промышленности, как высококачественной растительной добавки, в производстве новых экологически чистых упаковочных материалов.
Повышение эффективности селекционной работы по созданию высококрахмалистых сортов картофеля зависит от состояния исследований по изучению теоретических основ селекции на высокое содержание крахмала и генетического контроля этого признака.
К настоящему времени установлено, что крахмалистость контролируется полигенами с аддитивным (суммарным) эффектом, что определяет возможность подбора и отбора по фенотипу. Исследован достаточно полно вопрос корреляционной зависимости между крахмалистостыо и урожайностью. Одновременно следует отметить, что многие аспекты этой проблемы нуждаются в дальнейшем изучении.
В настоящее время особое значение имеет проблема создания сортов картофеля со стабильными показателями крахмалистости в различные по метеорологическим условиям годы, с низкой вариабельностью этого признака.
В условиях короткого вегетационного периода, характерного для многих областей РФ, большую ценность приобретают сорта, отличающиеся интенсивным и быстрым накоплением крахмала, что является главным фактором, обеспечивающим стабильность уровня крахмалистости.
В связи с этим, одним из направлений в решении проблемы селекции высококрахмалистых сортов является оценка исходного материала и отбор селекционных образцов по стабильности признака крахмалистости и способности генотипов к раннему крахмалонакоплению. Большое значение для прогресса селекции на крахмалистость имеет оценка высококрахмалистых гибридов по качеству крахмала.
Актуальным направлением для подбора родительских форм на крахмалистость является анализ их потомства по частоте встречаемости гибридов, сочетающих высокую крахмалистость с комплексом других хозяйственно-ценных признаков. Для повышения достоверности оценки гибридов по крахмалистости особое значение имеет определение показателей вариабельности признака в пределах гибридных популяций, отобранных групп гибридов и гибридных клонов.
Реализация исследований во всех указанных направлениях способствует повышению эффективности селекционного процесса по созданию высококрахмалистых сортов картофеля с комплексом хозяйственно-ценных признаков.
Цель и задачи исследовании. Основной целью исследований является разработка и совершенствование методов подбора, оценки и отбора гибридного материала на разных этапах селекционного процесса картофеля по основным показателям признака крахмалистости.
Для реализации этой цели были поставлены следующие задачи:
Изучить группу высококрахмалистых гибридов, созданных в лаборатории генетики в предыдущие годы, по стабильности проявления признака крахмалистости.
Провести оценку и отбор высококрахмалистых гибридов по комплексу других хозяйственно ценных признаков: устойчивости к фитофторе, вирусным болезням, урожайности, форме и размеру клубней.
Провести анализ новой группы гибридных популяций от разных типов скрещивания, выделить гибриды с высоким содержанием крахмала и комплексом хозяйственно-ценных признаков.
4.Изучить корреляционные связи между крахмалистостью и урожайностью в группах отобранных гибридов.
5.Оценить отобранные высококрахмалистые гибриды по качеству крахмала (величине крахмальных зерен).
6.Изучить степень вариабельности признака крахмалистости в группах отобранных гибридов и в отобранных клонах гибридных форм.
Новизна исследований. По результатам проведенных исследований определена частота встречаемости высококрахмалистых гибридов с комплексом хозяйственно-ценных признаков, варьирующая в потомстве от разных типов скрещиваний от 0,59% до 3,45%. Выделено 2$ новых гибридов, сочетающие высокие показатели крахмалистости (19,0-23,3%) с урожайностью (на уровне стандартных сортов и выше), высокой устойчивостью к вирусным болезням и фитофторозу (7-9 баллов).
Определена величина и направления корреляционной связи между признаками крахмалистости и урожайности и установлено, что значение коэффициентов корреляции в группах отобранных гибридов зависит от средних показателей анализируемых признаков.
Проведён анализ вариабельности отдельных клонов и клубней различного размера у отобранных высококрахмалистых гибридов, позволяющий уточнить методику взятия проб для оценки селекционного материала по этому признаку.
Для отбора гибридов, отличающихся быстрым и интенсивным накоплением крахмала, использован метод оценки испытуемых гибридов в ранние сроки - через 80 дней после посадки в пробных копках. Установлено, что высококрахмалистые гибриды имеют более качественный крахмал, содержащий повышенный процент крупных крахмальных зерен фракции супериор (41-57 мм и выше), пропорция которых составляет 85,3-89% от общего количества крахмальных зерен.
Практическая значимость работы. Для использования в программе селекции на крахмалистость и другие направления выделен новый исходный материал, включающий 7 проверенных по потомству сортов и 20 новых гибридов со стабильно высокими показателями крахмалистости, из которых 12 отличаются комплексом ценных признаков и рекомендуются для включения в испытание по схеме селекционного процесса и для использования в скрещиваниях (Белоусовский, Зарево, Калинка, Никулинский, Раменский, Эффект, 9к-29, 1387-5, 1675-15,1742-4, 1977-76, 2053-13).
Определены эффективные родительские пары, дающие в потомстве ре-комбинантные гибриды, сочетающие высокие показатели крахмалистости и урожайности (Сантэ х Зарево, Эффект х Зарево, Калинка х Зарево, Никулинский х Зарево).
Для отбора гибридов с интенсивным накоплением крахмала и стабильным его содержанием предложены элементы модификации селекционного процесса, включающие повторную оценку высококрахмалистых гибридов в летней пробе (через 80 дней после посадки).
Принципы и методы подбора родительских форм
«Селекционная работа включает в себя три фундаментальных метода: подбор родительских пар, гибридизация и отбор наиболее ценных форм» (Яшина И.М.). В селекции картофеля гибридизация является основным методом создания популяций для отбора. В этом легко убедиться, если просмотреть родословные различных сортов картофеля все они получены отбором из гибридных популяций.
Успех гибридизации в решающей мере зависит от правильного подбора родительских пар. «Подбор пар - это вершина селекции, наиболее творческая её часть», - указывает А.С. Серебровский (1969). Если не подобраны соответствующие родители, гены которых должны быть рекомбинированны в новом сорте - отмечает С. Боревич (1984), - несмотря на созданную модель и на желательный тип сорта, значительного успеха достичь невозможно. Только правильным подбором форм определяется успешность отбора проводимого селекционером.
Выведение новых сортов картофеля с повышенным содержанием крахмала - сложная и трудоёмкая работа. Новые сорта должны иметь не только высокий уровень крахмала, но и комплекс других хозяйственно-ценных признаков (урожайность, устойчивость к заболеваниям и др.).
«Параметры модели должны включать: наличие восьми доминантных аллелей крахмалистое, быстро формирующуюся и продолжительно работающую листовую массу, относительно ранние сроки созревания (отсутствие позднеспелости). Каждый из этих признаков контролируется самостоятельной системой полигенов и для их комбинирования в одном сорте необходимо работать с большими по объёму популяциями» (Яшина И.М., 1982).
Данные условия обязывают с большим вниманием подходить к вопросу о подборе родительских пар для гибридизации.
На отсутствие хорошо разработанной теории подбора пар указывали многие исследователи. Ещё в 40-е годы Н.И. Вавилов (1935) констатировал, что, несмотря на большое число генетических исследований, вопрос о подборе пар для скрещивания разработан недостаточно.
Несколько позднее подобную точку зрения изложил И.В. Мичурин (1949), он писал «...делать подбор пар на сколько-нибудь научном основании мы не в состоянии... помощи науки (мы) можем ожидать лишь в будущем».
С течением лет, накопившийся в распоряжении селекционеров фактический материал, позволил разработать общие принципы и методы подбора родительских пар для скрещивания. М.М. Максимович (1962), Г.М. Попова, З.В. Абрамова (1968), Г.В. Гуляев, ЮЛ. Гужов (1978), Г.В. Гуляев, А.П. Дубинин (1974), в своих изданиях указывают, в основном, на такие принципы подбора пар для гибридизации: эколого-географический, элементы структуры урожая, продолжительность отдельных фаз вегетации, различия в устойчивости к болезням, эффективность комбинационной способности сортов. Эколого-географический принцип подбора и межвидовая гибридизация открыли широкие возможности при подборе пар для селекции высококрахмалистых сортов картофеля. Остальные принципы могут применяться для селекции на сочетание крахмалистости и других хозяйственно-ценных признаков, в частности, урожайности, скороспелости, устойчивости к заболеваниям.
А. С. Серебровский (1969) отмечал три метода подбора родительских форм: по фенотипу, по происхождению и по генотипу. Разбирая эти методы подбора он писал: «... Оценка по фенотипу не может быть полной, потому, что в ней находят своё проявление лишь доминантные и полудоминантные аллели и изменения вызванные средой. Между тем для селекции часто могут иметь большое значение и рецессивные аллели.
Издавна селекционеры стали принимать во внимание происхождение или родословную данной особи. Ясно, что из двух примерно одинаковых по фенотипу организмов тот, у которого родители (или вообще предки) имели лучший доступ, имеют больше шансов оказаться наследственно (генетически) лучшими. Вообще отбор по родословной, надо производить тогда, когда отсутствуют несравненно более ценные данные для отбора по потомству».
И.М. Яшина, Л.И. Кирсанова, Г.И. Ужовская (1979), более детально разобрали вопрос подбора родительских пар по фенотипу. Они доводят до нашего сведения, что многие хозяйственно важные признаки культурного картофеля S. tuberosum относятся к числу количественных и контролируются полимерными генами. При неаддитивном действии полигенов (урожайность), подбор по фенотипу не эффективен.
При контролировании количественных признаков полигенами с чётко выраженным аддитивным эффектом (крахмалистость, горизонтальная устойчивость к фитофторозу, раннеспелость) возможен подбор родительских форм по их фенотипическим показателям.
А. С. Серебровский (1969) указывал на два правила подбора родителей по фенотипу: лучшие с лучшими в направлении взаимного исправления недостатков. Такой подход к подбору вполне обоснован, потому что гибриды получают от родителей не только гены «запланированные» селекционером в качестве основы развития тех или иных полезных признаков, но и другую наследственную информацию, в том числе и негативную. Необходимо чтобы последняя была в минимуме, так как освободится от неё в процессе отбора нелегко, а иногда даже невозможно. Г.В. Корнеев, П.И. Подгорный, С.Н. Щербак (1973) разделяют подбор пар, основанный на знании генетики селектируемых признаков и подбор пар по фенотипу.
Условия проведения опытов
Посев семян в пределах каждой гибридной популяции проводили в сжатые сроки (28-29 апреля). Сеянцы выращивали по общепринятой методике в селекционной работе с картофелем (посев в плошки в условиях теплицы, в фазе 3-5 листочков пикировка растений в поле в грядку).
Всхожесть семян учитывали к моменту пикировки сеянцев в поле (на 40-45 день после посева), выживаемость определяли по количеству растений, оставшихся к уборке, от числа взошедших семян.
Высококрахмалистые гибриды, полученные из лаборатории генетики, оценивали в соответствии с общепринятой схемой селекционного процесса по методике испытания гибридов 2-го года. Посадку проводили механизиро вано с помощью клоповой сажалки, площадь питания 70 х 30 см. делянки двухрядковые по 10 растений в рядке. Во время вегетации гибриды визуально оценивали по устойчивости к болезням: фитофторозу и вирусам (по общепринятой 9-ти бальной шкале: 9 - высокоустойчивый, 1 - полностью поражённый).
Уход за посадками осуществляли механизировано, в соответствии с агротехническими рекомендациями, принятыми в данной зоне. В жаркие и сухие годы проводили полив посадок. От колорадского жука опыты обрабатывали химическими препаратами 1 -2 раза за вегетацию.
Уборку проводили вручную в августе-сентябре. Хозяйственно ценные гибриды отбирали по комплексу признаков: форма клубней, глубина глазков, длина столонов, количество клубней в гнезде и их крупность, отсутствие тяжёлых форм вирусных болезней и поражения клубней фитофторой, урожайность и крахмалистость.
Урожайность учитывали покустно взвешиванием при уборке в поле или в хранилище. Крахмалистость определяли по удельному весу на весах ВЛТК-500 в лаборатории генетики ВНИИКХ, взвешивая для этого по три клубня средней величины от каждого гибрида. Качественные составляющие крахмалистое - крупность крахмальных зёрен определяли безмикроскопным методом, разработанным Е.М. Успенским и Д.А. Мозольковой (1941) во ВНИИ крахмалопродуктов в лаборатории технологии картофельного крахмала (п. Коренево Московская область). Там же оценивали высококрахмалистые гибриды по содержанию крахмала в клубнях различного размера -крупных, средних и мелких. Дегустацию проводили ежегодно варкой очищенных клубней каждого гибрида в лаборатории генетики, оценивая показатели вкуса по 5-ти бальной шкале.
Гибриды с комплексом хозяйственно ценных признаков подвергали повторному селекционному отбору. В изученных гибридных популяциях вы деляли хозяйственно-ценные гибриды, сочетающие в себе высокую урожайность, крахмалистость и устойчивость к болезням.
Полевые опыты закладывали в селекционном севообороте ВНИИ картофельного хозяйства Люберецкого района Московской области. Почвы -лёгкие, супесчаные по механическому составу. Предшественник - Ьико-овсяная смесь. Под картофель вносили минеральные удобрения (аммофоску) из расчёта 500 кг/га по физической массе.
Климат Московской области умеренно континентальный с достаточным увлажнением, благоприятный для выращивания такой культуры, как картофель. Среднегодовая температура воздуха +4,7С. Продолжительность периода с температурой воздуха выше +9С более 150 дней, что позволяет выращивать сорта картофеля различных сроков созревания, включая позднеспелые. Сумма среднегодовых осадков составляет, по данным Коренёвской метеостанции 537 мм, из них за вегетационной период - 318 мм (в том числе за май - август 260,5 мм).
За годы проведения исследований (1998-2000 гг.) метеорологические условия характеризовались не стабильностью, по сравнению со среднемно-голетними данными и имели довольно широкий предел варьирования. Данные метеостанции в Коренево представлены на рис. 1 и в приложении 1.
Метеорологические условия 1998 г. характеризовались чередованием жары и засухи с периодами влажной холодной погоды. Наблюдались два пика жары и засухи (II декада июня и III декада июля) и три периода холодной влажной погоды (II декада мая, I декада июля и III декада августа). Среднесуточная температура за весь май незначительно отличалась от среднемного-летних данных (СМД) (превышала их на 0,7С), в то время как количество осадков немного превышало среднемноголетнюю норму (СМН) и составила 80,8 мм или 166,3% от СМД.
Общая оценка изучаемых высококрахмалистых гибридов по проявлению хозяйственно-ценных признаков и пластичности к метеорологическим условиям вегетации
В среднем за три года исследования 16 образцов или 57,1% из группы высококрахмалистых гибридов, имели дегустационную оценку не ниже 4-х баллов. Ряд гибридов, а именно 2041-8, 1974-23, 1888-18, 2021-4, 1976-31 по вкусовым качествам превосходили сорт Зарево, который являлся лучшим из стандартных сортов по проявлению изучаемого признака. Остальные гибриды по дегустационной оценке находились на уровне сортов Осень и Эффект, лишь некоторые гибриды незначительно уступали этим сортам (2063-4, 1712-9,1965-6).
Анализируя данные таблицы 3.5 у ряда гибридов можно отметить, что с падением уровня крахмалонакопления гибридов в 1999 и 2000 годах снизились показатели дегустационной оценки вкусовых качеств. К числу таких гибридов относятся: 1712-9, 1887-13, 1969-21, 1974-26, 1996-76, 2017-2, 2017-5,2017-34,2045-1.
У гибридов 2063-11, 2017-34,1969-16 и 1888-22 подобной взаимосвязи отмечено не было. При снижении содержания крахмала в клубнях этих гибридов вкусовые качества картофеля практически не изменились.
У гибридов 1567-4 и 1976-36 крахмалистость в 2000 году значительно превышала уровень содержания крахмала 1998 года, вкусовые качества гибрида 1976-36 улучшились по сравнению с 1998 годом, тогда как дегустационная оценка гибрида 1567-4 не изменила своего значения.
Распределение данных дегустационной оценки, представленных в таблице 3.5 по показателям крахмал истости, позволяет сделать более точный анализ зависимости между вкусом и содержанием крахмала (табл. 3.6). Так из 16-ти гибридов с показателями вкуса 4,0-4,8 балла, в среднем за 3 года, большинство гибридов (9 образцов или 56,3%) имели среднюю крахмалистость на уровне 15,0-17,9%, меньшая часть (7 гибридов или 43,7%) характеризовались более высокими показателями крахмал истости ( 18%).
Из 12-ти гибридов с оценкой вкуса 3,4-3,9 балла повышенную крахмалистость ( 18%) имели 5 гибридов (41,7%), крахмалистость на уровне 15,0 17,9% отмечена у 4 гибридов (33,3%), но в этой группе появилось 3 образца
(25%) с крахмалистостью 11,4-13,9%.
Таким образом, большинстве гибридов с высокими показателями вкуса имели крахмалистость на уровне 15,0-17,9%. Низкокрахмалистые гибриды (11,4-13,9%) характеризовались плохими вкусом, также как часть гибридов с крахмалистостью 18%.
Наиболее высокую дегустационную оценку 4,7-4,8 баллов имели два гибрида - 2021-4 с крахмалистостью 19,2% и 1888-18 с крахмалистостью 23,1%. Три гибрида с оценкой 4,4 балла отличались следующими показателями крахмалистости: 16,0-18,7-16,2%, которые подтверждают высокие вкусовые качества среднекрахмалистых форм.
Экспериментальные данные показывают, что вкусовые качества картофеля зависят не только от содержания крахмала. Влияние этого показателя выражается коэффициентом корреляции на уровне +0,7.
Следует отметить, что у всех исследуемых гибридов потемнения мякоти не наблюдалось, что, бесспорно, улучшает показатели хозяйственно-ценной ценности.
По данным оценки цвета мякоти большинство гибридов (23 гибрида или 82,1%) имели белую окраску мякоти. Гибриды 2063-4, 1887-13, 1697-132 характеризовались кремовой мякотью, 1996-76 - светло-жёлтой и 1888-6 -жёлтой. По сочетанию вкусовых качеств и крахмалистое особо выделились гибриды 1888-18 и 2021-4. Хорошие данные также у гибрида 1976-36. Коррелятивная зависимость между крахмалистостью и урожайностью и её компонентами
Определение направления и величины корреляционной зависимости между крахмалистостью и урожайностью и её компонентами было проведено по данным оценки этих признаков у 28 изученных гибридов.
Данные, представленные в таблице 3.7, позволяют отметить, что по 3-х летним итогам исследований сходные по годам значения коэффициентов корреляции наблюдались по четырём направлениям корреляционных связей: урожайность - число клубней на куст (положительная), урожайность - средняя масса клубня (положительная), число клубней на куст - средняя масса клубня (отрицательная), крахмалистость - урожайность (очень слабо положительная, практически означающая отсутствие корреляции).
Связь между урожайностью и числом клубней на куст выражалась средним положительным коэффициентом корреляции, варьирующим по го дам исследований от +0,290 до +0,511. Положительная корреляция (средняя и высокая) между урожайностью и средней массой одного клубня наблюдалась в 1999-2000 гг. (+0,693 и +0,601). В предыдущем 1998 году это направление связи характеризовалось низким значением коэффициента корреляции (+0,069). Таким образом, урожайность в 1998 г. зависела в основном от формирования числа клубней, а в 1999 и 2000 гг. - от уровня раз/вития обоих компонентов - числа клубней/куст и средней массы одного клубня.
Признак крахмалистости слабо положительно коррелировал с урожайностью (коэффициент корреляции варьировал от +0,049 до +0,114) и в группе изучаемых гибридов эти признаки проявляются независимо, в основном за счёт образцов с крахмалистостью 19,0-19,8%, урожайность которых достигала 810-840 г/куст (данные табл. 3.4). Гибриды с крахмалистостью 21-23% имели более низкую урожайность - на уровне 550-590 г/куст (табл. 3.4). Поэтому задачей селекции является создание генотипов, выходящих за пределы отрицательной корреляции между урожайностью и крахмалистостью. По результатам оценки 28 гибридов выделено 4 таких образца (2017-34, 2021-4, 1887-13, 2029-5) с крахмалистостью 19,0-19,8% и урожайностью выше стандартных сортов (в потомстве от скрещивания Эффект х Зарево, Калинка х Зарево, Сантэ х Зарево, Лукьяновский 55R х 946-3).
В то же время корреляция между крахмалистостью и средней массой клубня в 1999 и 2000 гг. была положительной и выражалась средним коэффициентом корреляции (от +0,257 до +0,175), что обусловлено более высокими показателями массы клубня, отмеченными в эти годы у многих высококрахмалистых гибридов.
Частота встречаемости высококрахмалистых гибридов в популяциях
Высокая крахмалистость характеризуется отрицательной корреляцией с высокой урожайностью. Отрицательная связь между высокими показателями этих признаков была установлена ещё в исследованиях СМ. Прокошева (1947). В то же время в гибридных популяциях обычно отмечаются низкие значения коэффициента корреляции, показатели которого варьируют от слабоположительных до слабо отрицательных.
В этой связи представляет интерес определение корреляционной связи между крахмалистостью и урожайностью в группах гибридов, отобранных по этим признакам. В таблице 4.9 представлены значения коэффициентов корреляции в группах гибридов отобранных в 17 популяциях, в сравнении с показателями средней крахмалистости и средней урожайности (по данным
оценки 1999 года (табл. 4.4). Значения коэффициентов в группах разных популяций варьировали от слабоположительных до среднеотрицательных. Слабоположительная корреляция отмечалась в группах с повышенными показателями средней крахмалистости - 19,1% (Никулинский х Зарево), средними показателями - 17,4% (Удача х Гранола) и 16,9% (Раменский х Зарево), в которых средняя урожайность также была низкой и составляла 494 и 473 г/куст соответственно.
Среднеотрицательные значения коэффициента корреляции отмечены в группах гибридов, в которых показатели средней урожайности были повышенными и составляли 583 г/куст (Хелена х Зарево), 596 г/куст (Ресурс х Зарево) и 506 г/куст (Белоусовский х Резерв).
Таким образом, в группах отобранных гибридов положительной связи между высокими показателями урожайности и крахмалистое не наблюдалось. При высоких значениях одного из этих признаков корреляция принимает отрицательное направление. За пределы отрицательной связи при относительно высоких показателях крахмалистости и урожайности выходят отдельные гибриды, к их числу по данным ранее рассмотренной таблицы 4.8 относятся 4 рекомбинантных гибрида со следующими показателями крахмалистости, урожайности и частоты встречаемости от первоначального числа сеянцев: 2345-24 (Эффект х Зарево) - 19,0% и 840 г/куст (0,45%), 2347-9 (Бело-усовский х Зарево) - 19,2% - 735 г/куст (0,43%), 2350-20 (Раменский х Зарево) - 19,2% - 810 г/куст (0,83%), 2352-7 (1977-76 х Зарево) - 19,4% - 805 г/куст (0,65%).
Все рекомбинантные гибриды получены в результате накапливающих скрещиваний высококрахмалистого сорта Зарево с высококрахмалистыми (Белоусовский, 1977-76) и среднекрахмалистыми (Эффект, Раменский). Из 16 комбинаций рекомбинантные формы отмечены только в 4, с очень низкой частотой встречаемости (0,43-0,83%) от числа выращенных сеянцев. Это указывает на то, что для проведения эффективного отбора необходимо увеличивать объёмы селекционного материала. Так, для отбора десяти рекомбинантных форм в потомстве Эффект х Зарево следует вырастить не менее 2500-3000 сеянцев (0,45 2500 - 100 - 11,25).
Отрицательная корреляция между высокими показателями крахмалистости и урожайности преодолена у отобранных рекомбинантных форм на уровне содержания 19% крахмала. У гибридов с более высокой крахмалисто-стью, представленных в таблице 4.8 (с показателями 23,3 и 21,8% крахмала), урожайность была на уровне сорта Зарево (570-600 г/куст). Более высокая урожайность (665 г/куст) - на уровне стандартного сорта Эффект отмечена у гибрида 2350-16 (Раменский х Зарево) с крахмалистостью 20,8%. Для преодоления отрицательной корреляции между более высокой крахмалистостью и урожайностью необходимо использовать в накапливающих скрещиваниях родительские формы с крахмалистостью на уровне 22-23%, имеющих различное происхождение.
Варьирование уровня крахмалонакопления в клубнях картофеля очень велико по годам в зависимости от метеорологических условий вегетационного периода. Так сухая, солнечная погода значительно повышает содержание крахмала. Раннее и сильное поражение ботвы фитофторозом, несколько преждевременное удаление ботвы, существенно снижают крахмалистость. Уровень снижения крахмалистости может достигать 10%.
Крахмал неравномерно распределяется по тканям одного и того же клубня, неодинакова крахмалистость у клубней одного клона. Изменение крахмалистости у разных клубней одного куста зависит от их размера, в средних клубнях содержится больше крахмала, чем в мелких и крупных. Существенные различия наблюдаются у клонов одного сорта. На такие особенности обращала внимание целая группа исследователей, а именно И.И. Пуш-карёв (1953); СМ. Букасов, А.Я. Камераз (1959); L.W. Ludwig (1971); В. Luca, К. Dobias (1984) и другие. R. Kaminski (1977) указывает на отрицательную корреляцию между содержанием сухого вещества и размером клубня.
В нашей работе опытным путём изучены количественные различия крахмалистости в клубнях одного клона и между клонами высококрахмалистых форм, а также качество крахмала по размеру крахмальных зёрен. По экспериментальным данным сопоставлены размеры крахмальных зёрен в клубнях высококрахмалистых гибридов с уровнем их крахмалонакопления.
Похожие диссертации на Принципы подбора родительских пар и методы отбора при селекции картофеля на повышенную крахмалистость
