Содержание к диссертации
Введение
1. История распространения и народнохозяйственное значение бахчевых культур 13
1.1. История распространения 13
1.2. Народнохозяйственное значение и питательная ценность 14
2. Современное состояние и задачи селекции бахчевых культур 18
2.1. История и современное состояние селекции 18
2.2. Задачи селекции 25
3. Ботанико-гсографическая классификация и ее роль в интродукции 27
3.1. Ботанико-географическая классификация 27
3.1.1. Классификация рода Ciirullus Schrad 27
3.1.2. Классификация вида Cucumis mclo L 30
3.1.3. Классификация рода Cucurbita L 31
3.2. Интродукция бахчевых культур 33
3.2.1. Основы интродукции 33
3.2.2. Интродукция новых образцов 36
4. Условия, материал и методика исследований 43
4.1. Почвенно-климатические условия 43
4.2. Исходный материал 43
4.3. Методика исследований 44
5. Результаты изучения генофонда бахчевых культур 47
5.1. Выявление источников устойчивости к болезням 50
5.1.1. Источники устойчивости к фузариозному увяданию арбуза 50
5.1.2. Источники устойчивости к антракнозу арбуза 57
5.1.3. Источники устойчивости к мучнистой росе дыни 65
5.1.4. Источники устойчивости к бактериозу дыни 69
5.2. Выявление источников качества плодов бахчевых культур 74
5.3. Генетический потенциал бахчевых культур и его использование в селекции сортов, пригодных к механизированному возделыванию 84
5.3.1. Селекция на кустовость у арбуза 90
5.3.2. Селекция на кустовость у дыни 98
5.3.3. Селекция на кустовость у тыквы 100
5.4. Генетические маркеры 115
5.4.1. Особенности проявления признаков пола у бахчевых культур..! 17
5.4.2. Использование форм с маркерными признаками в получении гибридных семян при свободном опылении 158
5.5. Использование источников и доноров в практической селекции 160
Заключение 179
Выводы 182
Практические рекомендации 184
Список использованной литературы 185
Приложения 217
- Народнохозяйственное значение и питательная ценность
- История и современное состояние селекции
- Классификация рода Ciirullus Schrad
- Источники устойчивости к фузариозному увяданию арбуза
Введение к работе
з
Актуальность темы. Россия занимает ведущее место в мире по посевным площадям и валовому сбору плодов бахчевых культур. Основное их производство сосредоточено в южных регионах страны - Нижнее Поволжье, Северный Кавказ. Посевные площади в настоящее время составляют около одного млн. гектаров, а ежегодное производство плодов колеблется в пределах 3-4 млн. т (Ю.А.Быковский, 2003). Плоды бахчевых культур обладают высокой пищевой и лечебной ценностью, имеют прекрасные вкусовые качества и очень полезны для здоровья.
В настоящее время сборы плодов бахчевых культур не удовлетворяют необходимых потребностей. В связи с этим перед селекционерами была поставлена задача на основе внедрения достижений науки в ближайшей перспективе увеличить производство бахчевой продукции до 7,9 млн. т и обеспечить потребление населения в плодах на уровне 20,3 кг на человека в год.
Основной бахчевой культурой в России является арбуз. Он занимает около 75-80% всех посевов бахчевых. Остальные площади занимают дыня и тыква.
Определяющим фактором получения высоких и стабильных урожаев бахчевых культур является создание и внедрение в производство новьж высокопродуктивньж сортов и гибридов, характеризующихся высоким качеством плодов, устойчивостью к комплексу болезней и основным стрессовым факторам среды. Основой селекции является ценный исходный материал, сосредоточенный в коллекциях ВИР. В настоящее время генофонд бахчевьж культур ВИР уникален и разнообразен не только по своему ботаническому составу, включающему большое количество видов культурных, полукулыурньж форм и их диких родичей, но и по огромному количеству ценньж образцов, собранных в различных регионах мира.
Исследования посвящены мобилизации сортов и форм, устойчивых к неблагоприятным факторам среды в центрах происхождения культурных растений, их изучению с целью выделения генетических источников и доноров как ценного исходного материала для селекции. Большое внимание при этом уделялось выведению новьж раннеспелых высокопродуктивньж, транспортабельных сортов арбуза, дыни и тыкв с хорошей лежкостью и высокими вкусовыми качествами плодов, а также созданию кустовых, полукустовых и короткоплетистьж сортов и гибридов, технологичных при возделывании, устойчивых к болезням и вредителям.
Цель и задачи исследований. Цель исследования - выявление изменчивости наследственного потенциала культурных и дикорастущих видов арбуза, дыни, тыквы, кабачка и патиссона, собранных экспедициями ВИР, выделение источников и создание доноров важных селекционных признаков и выведение высокопродуктивньж сортов и гибридов.
Для достижения намеченной цели были поставлены следующие задачи:
привлечь в коллекцию ВИР новые образцы бахчевьж культур из генцентров их происхождения.
получить новые формы бахчевьж культур на основе мутагенеза и метода гибридизации.
выявить на основе изучения мирового генофонда бахчевьж культур источники селекционно-ценных признаков по скороспелости, продуктивности, качеству продукции, устойчивости к болезням и к неблагоприятным условиям среды, использовать выделенные генетические источники в скрещиваниях, изучить характер наследования признаков, выявить доноры для различных направлений селекции.
создать на основе изучения генетическую коллекцию образцов с маркерными признаками .
выделить принципиально новые источники и доноры для использования в селекции сортов, пригодных к механизированному воздфіЙіайнКАЦ^бвриВЛ ЬНЛЯ I
[ 6НСЧИОТЕКЛ і
вывести специальные материнские формы для использования в гегерозисной селекции, создать и внедрить в производство новые сорта и гибриды.
Научная новизна исследований. Впервые проведены комплексные экспедиции в центры происхождения культурных растений, где собрано более 400 образцов культурных, полукультурных и дикорастущих форм тыквенных растений, обладающих такими ценными признаками, как устойчивость к болезням и вредителям, засухоустойчивость и жаростойкость, а также высокой продуктивностью и скороспелостью. В результате межвидовой гибридизации созданы гибриды арбуза от скрещивания с дикорастущими формами. Получены ценные самоопыленные линии, приближающиеся к культурному типу столового арбуза, с высокой устойчивостью к фузариозному увяданию и антракнозу. Выделены линии-доноры, обладающие генетическими маркерами и хозяйственно ценными признаками для селекции на скороспелость, продуктивность, качество плодов, устойчивость к болезням и пригодность к механизированному возделыванию. Установлен характер наследования селекционно-важньж признаков - тип листа и куста, тип пола, окраска листа, коры, мякоти плода; созданы новые самоопыленные линии. На постоянно действующем инфекционном фоне среди культурных сортов и дикорастущих форм выделены источники устойчивости к фузариозному увяданию и антракнозу у арбуза, к мучнистой росе и бактериозу у дыни. Для использования в гегерозисной селекции созданы специальные материнские формы дыни женского типа - женские линии (ЖЛ). Ряд из них обладают высокой комбинационной способностью и использованы для получения гибридных семян при естественном опылении. У арбуза выделены цельнолистные линии с раздельнополым типом цветения ЦЛ 400, 410, 502, 636, 662, 664, 752, 774, 778 и 784, на основе которых разработаны способы получения гибридных семян. Впервые созданы новые самоопылен-ные линии и линии-доноры кустовых и короткоплетистых форм арбуза, дыни и тыквы: у арбуза кустовые рассеченнолистные (КРЛ) - 560, 694, 708, 718, 724, 732, 810, 812, 814; кустовые цельнолистные (КЦЛ) - 520, 540, 556, 712, 760, 806; удыни кустовые (КЛ) - 309, 755, 801, 803, 833; желто-зеленые кустовые линии (ЖЗКЛ) - 653, 663; короткоплетистые (КПЛ) - 729, 811. Выделены кустовые линии тыквы у видов твердокорой (С.реро L.) - (L) 7, 18, 24, 60, 69, 88, 554; крупноплодной (Gmaxima Duch.) (КЛ) - 712, 716, 728. Впервые в селекционной практике выделена кустовая форма у тыквы мускатной (C.moschata Duch.) -КЛ 162, 745.
В результате гибридизации и инбридинга впервые созданы самоопыленные линии арбуза и дыни, имеющие четкий маркерный признак - желто-зеленую окраску листа, начиная с семядолей, так называемые желто-зеленые линии (ЖЗЛ): у дыни - желто-зеленая женская линия (ЖЗЖЛ) - 313,1064; у арбуза желто-зеленая кустовая линия (ЖЗКЛ) - 792.
Практическая значимость исследований. В результате многолетней работы из генофонда бахчевьж культур ВИР выделено и создано более 200 генетических источников и доноров и на их основе выведено и внедрено в производство 18 высокопродуктивных сортов и гибридов, в том числе - 3 сорта арбуза, 2 сорта дыни, 3 сорта патиссона, 5 тыквы и 5 сортов кабачка. В настоящее время в Государственном сортоиспытании находится 6 сортов селекции станции, в том числе 2 сорта арбуза: Ольгинский, Красавчик; 2 сорта дыни: Золушка, Лакомка; 2 сорта кабачка: Негритенок и Буратино.
Основные положения, выносимые на защиту:
мобилизация и изучение генофонда бахчевьж культур с использованием современных методов исследований.
выявление наследственного потенциала изменчивости бахчевьж культур с целью эффективного использования в селекции, создание генетических коллекций по важнейшим признакам и свойствам.
выведение новьж сортов и гибридов и внедрение их в сельскохозяйственное производство.
Апробация работы. Результаты исследований по теме диссертации обсуждались на заседаниях ученьж советов ВИР, Кубанской опытной станции ВИР, а также доложены: на 3-ем съезде Всесоюзного общества генетиков и селекционеров им. НИ. Вавилова в г. Ле-нинграде(197б); Всесоюзном совещании "Селекция бахчевьж культур на устойчивость к болезням", Астрахань (1979); Всесоюзном семинаре "Задачи селекции и элитного семеноводства овощных и бахчевьж культур", Москва (1985); координационном совещании по методике селекции бахчевьж культур, Кубанская опытная станция ВИР (1986); Всесоюзном совещании по селекции бахчевьж культур, Днепропетровск (1987); Всероссийском совещании "Состояние и задачи по созданию сортов овощных культур для консервной промышленности" г. Крымск (1997); конференции в рамках фестиваля "Российский арбуз" Астрахань (2002).
Выведенные сорта экспонировались на ВДНХ СССР; в 1998 - 2000 гг. - на международной ярмарке "Российский фермер". За успехи, достигнутые в селекции бахчевьж культур автор награжден значком "Изобретатель СССР", Почетной грамотой РАСХН, медалью "За трудовую доблесть".
Публикация результатов исследований. Диссертантом опубликовано 57 научных трудов, из них по материалам диссертации - 47 печатньж работ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы и приложения. Текст диссертации изложен на 241 страницах, включая 36 таблиц, 33 рисунка. Список цитируемой литературы содержит 402 наименования, в том числе 184 на иностранных языках.
Народнохозяйственное значение и питательная ценность
В питании человека важное значение принадлежит бахчевым культурам Они обладают пищевыми, диетическими и целебными достоинствами. Например, арбуз является непревзойденным средством лечения почечно-каменных болезней, способствует растворению солей и выведению их из организма. Плоды его рекомендуют употреблять людям, болеющим циститами, нефритами, сахарньш диабетом, малокровием, атеросклерозом. Благодаря наличию в плодах значительного количества железа и фолиевой кислоты, его полезно использовать при лечении различных форм анемии, а также при малокровии.
В отличие от других растений арбуз содержит достаточно высокое количество солей магния (около 220 мг), в 5-Ю раз больше, чем в плодах других культур. Нехватка в организме человека магния вызывает сердечно-сосудистые заболевания. По данным ученых суточная потребность человека в магнии составляет 70-80 мг. Эту потребность вполне можно компенсировать потреблением плодов арбуза.
По биохимическому составу количество Сахаров в плодах различных сортов арбуза варьирует в пределах 6-12%, которые представлены сахарозой, глюкозой и фруктозой. Наиболее сладкой является фруктоза, составляющая 50-60% от общей суммы Сахаров. В среднем один плод весом 3-5 кг содержит 200-300 г сахара.
Арбуз ценится также как десертный продукт, хорошо освежающий и утоляющий жажду в жаркий летний период. Поскольку он легко усваивается организмом человека его рекомендуют людям любого возраста. Семена арбуза, так же как семена тыквы, обладают глистогонными свойствами.
В нашей стране арбуз используют в основном в свежем виде. Тем не менее, эта культура может использоваться также для переработки. Например, в конце XIX века и в начале XX из сока арбуза изготовляли мед-нардек. Отмечены попытки приготовления столового вина из мякоти арбуза. Корки плодов использовали для варки цукатов, мелкие, не совсем вызревшие плоды, солили. Делались также попытки наладить производство арбузного сока для использования в качестве диетического напитка.
Кроме продовольственного, арбуз имеет важное кормовое значение, используемый как сочный корм для животных. Кормовые арбузы имеют плотную мякоть, очень прочную кору и длительный период хранения. Они могут сохраняться до весны. В животноводстве их используют в свежем виде и как компонент силосной массы, обеспечивая хорошее усвоение грубых кормов. Кормовые арбузы особенно ценны в рационе крупного рогатого скота и отличаются сильным молокогонным средством. Благодаря их высокой засухоустойчивости и неприхотливости, их можно выращивать на бедных песчаных почвах полупустыни, где многие культуры погибают. Поэтому не случайно кормовой арбуз получил образное название "верблюд растительного царства".
Дыня - не менее ценный продукт питания, чем арбуз. Высокое содержание сахара дает возможность использовать плоды не только в свежем виде, как высокопитательный деликатес, но и широко использовать для переработки. Из них можно готовить повидло, "мед", цукаты, варенье, маринады и т.д. Сушеные дыни содержат до 50% сахара и могут в таком виде долго храниться.
Дыню рекомендуют использовать для кроветворения, она способствует нормальному течению окислительных процессов, используют при сердечнососудистых заболеваниях, болезнях печени, почек, малокровии.
Важное значение в питании человека принадлежит тыкве. В пищу употребляют плоды в вареном и жареном виде. Ее используют также для приготовления повидла, цукатов, варенья. В зависимости от сорта плоды тыквы содержат 5-20% сухих веществ, 2-1 4% сахара, 1,5-20% крахмала, 7-30 мг в 100 г витамина С, 0,4-0,8% минеральных солей. По данным многих ученых в плодах высоко каротинов ых сортов тыквы содержи гея 15-35% провитамина А (каротина). Выход каротина с 1 гектара у таких сортов достигает 5-7 кг. Кроме каротина тыква содержит такие ценные витамины, как тиамин, рибофлавин, ниацин.
В отличие от арбуза и дыни, консистенция мякоти в плодах тыквы намного плотнее. Это обусловлено тем, что в ее плодах в 3-4 раза больше клетчатки и геми целлюлозы. Плоды тыквы хорошо хранятся, В первые 3-4 месяца хранения происходит гидролиз крахмала, который способствует увеличению содержания сахара.
Тыква также является ценным диетическим и лечебным продуктом при болезнях печени и почек, сердечно-сосудистых заболеваниях, атеросклерозе, ожирении. Семена тыквы используют как глистогонное средство, а мякоть оказывает сильное мочегонное действие.
К виду твердокорой тыквы относится также кабачок, патиссон и крукнек. Плоды кабачка содержат углеводы, жиры, белки, минеральные вещества, особенно калий, которого содержится 200-230 мт на 100 г сырой массы. Калий обеспечивает улучшение солевого обмена в организме человека и выводу лишней воды и шлаков. В мякоти плодов имеется много пектиновых веществ и мало растительной клетчатки. Поэтому они довольно легко усваиваются организмом.
Содержание витаминов в плодах кабачка (мт на 100 г) следующее: С - II-20, Bi - 0,03, В2 - 0,03, В6 - 0,11, РР - 0,60. Он используется в диетическом и лечебном питании при сердечно-сосудистых заболеваниях, болезнях желудка, ночек, печени.
Разнообразные блюда готовят из плодов кабачка: их отваривают, тушат, жарят, запекают, фаршируют. При скармливании животным увеличиваются надои молока, у молодняка крупного рогатого скота и свиней - суточные привесы.
В отличие от кабачка плоды патиссона содержат больше сухих веществ, минеральных солей и органических кислот, витаминов группы В, С, PP. Они являются диетическими и лечебными продуктами питания и полезны при ожирении, болезнях печени и почек, малокровии. Их рекомендуют использовать при наличии язвенной болезни, атеросклерозе, катарах. Как правило, в пищу используют молодые 5-7 дневные плоды-зеленцы. Регулярные сборы плодов патиссона способствуют более продолжительному периоду плодоношения и высокой урожайности.
История и современное состояние селекции
В современных условиях важные исследования по систематике, эволюции, биологии развития и цветения, анатомии, физиологии, эколого-географическим особенностям бахчевых культур проводили сотрудники ВИР: А.И.Филов (1957,1963,1965,1969,1982), Т.Б.Фурса (1972,1972а, 1976,1977,1982), М.И.Малинина (1968,1974,1994). В своих монографических работах из серии «Культурная флора» они разработали стройную систему межвидовой и внутривидовой классификации арбуза, дыни и тыквы по их морфобиологическим и селекционно-ценным признакам. Достаточно подробно описан ценный исходный материал, имеющий практическую значимость в селекционной работе. Определены основные направления для селекционного использования.
Большая работа в изучении коллекции разных видов тыквенных проводилась Э.Т.Мещеровым (1974,1977), З.Д.Артюгиной (1978, 1982), В.И.Пыженковым (1994), Л.МЮлдашевой (1982). Ими выделены перспективные сортообразцы с признаками высокой скороспелости, продуктивности, качества продукции, устойчивости.
Важное значение имеет работа по оценке сортообразцов коллекции тыквы на холодоустойчивость на раннем этапе онтогенеза, проведенная В.В.Виноградовой, З.Д.Артюгиной, Л.МЮлдашевой (1985)
В настоящее время работу с коллекцией арбуза и дыни успешно продолжает И.В.Гашкова (1999), а с коллекцией тыквы Т. М. Писку нова (1999,2003).
Большое внимание изучению многообразия морфобиотипов (жизненных форм) тыквенных культур, выявлению новых форм с положительными хозяйственно-ценными признаками и их использованию в селекции уделяет академик РАСХН Г.И.Тараканов (1965,1986,1988,2003). Он совместно с З.Д.Артюгиной (1977,1982) является пионером распространения и широкого внедрения в производство нового средиземноморского морфобиотипа кабачка цуккини (сортотип Казерта и др.). Значительная работа по теории и практике бахчевых культур проведена известным в нашей стране кукурбитологом заведующим лабораторией селекции бахчевых культур Всероссийского НИИ орошаемого овощеводства и бахчеводства К.Е.Дютиным. Им опубликована классическая работа «Генетика и селекция бахчевых культур» (2000). В ней важное внимание уделено генетическим основам селекции, разработке методов селекции на устойчивость к болезням и вредителям, использованию гетерозиса и вопросам гибридного семеноводства. На основе его исследований выведено ряд сортов и гибридов. Особой популярностью пользуются сорта арбуза: Астраханский, Лотос, Ярило, СРД, ФОТОН, гибрид Fi ВНИИОБ-2; дыни: Таболинка, Злата, Таболинка новая, Вега, Лада; тыквы: Крошка, Вита; сорт кабачка Со-сновский, патиссона Тоболинский.
Исследования с бахчевыми культурами проводились и в других странах. Особое значение имеют работы американских ученых по устойчивости к болезням. Бахчеводство США еще в конце XIX века испытывало определенные трудности при выращивании арбуза и дыни. Из-за теплого и влажного климата, где они возделывались, посевы часто поражались фузариозным увяданием, ан-тракнозом, мучнистой росой и причиняли огромный ущерб Например, в штате Айова по данным Портера (Porter D.R., 1937) из-за распространения увядания посевы в 1926 г сократились на 90 % по сравнению с 1920 (Porter D.R.,1928). Впервые сорт арбуза Conqueror (Победитель), устойчивый к увяданию, был создан W.A.Orton (1917) от скрещивания дикорастущих форм из южной Африки с сортом Eden.
Позднее работу по устойчивости продолжили (Porter DR.,1932,1933; Porter D.R.,Me1hus J.E.,1932; Welch A.,Melhus J.E., 1942). В результате было выведено ряд сортов, устойчивых к болезням. С использованием дикорастущей формы Африка - 8 был выведен сорт арбуза, устойчивый к антракнозу Congo (Andrus C.F.,1949,1949а; Anonim,1950). В дальнейшем созданы сорта арбуза, сочетающие устойчивость к обеим болезням (фузариозу и антракнозу): Fairfax, Verona, Charleston grey, Calhoun gray. Crimson sweet и др. (Bennet L.J 936; Barnes G.L.J972; Armstrong G.,1978; Bohn C.,1973; Elmstrom C.W.J98і; Anderson J.L., Walker J.C.J 962; Crall J.M.J963; Hall С V.J 968,1971).
Известны работы американских ученых в селекции дыни на устойчивость к мучнистой росе (Jagger J.G., Scott, 1937; Rhodes A.M.J964; Harwood R.R., Markarian D.A.,1968; LaggerJ.G., Whitaker T.W., Porter D.R.J930). В 1935 году получен сорт PMR 45, устойчивый к болезни с использованием полукультурных форм из Индии. Затем этот сорт стал поражаться новой расой - раса 2. После вторичного скрещивания PMR 45 с индийскими образцами выделены более устойчивые сорта: PMR 5, PMR6, PMR7 (Jagger J.G.H др. 1938, Pryor D.E. и др., 1946). В последующем появились другие устойчивые сорта: Кампо, Джакумба, Перлита, Rio Gold и другие (Whitwer B.F.J960; Markarien D., Harwood R.R.,1967; WebbR.E.J967; Thomos С.Е.Д986).
Исследования с бахчевыми культурами в Японии проводятся по арбузу, дыне и тыкве, Именно здесь впервые в мире был получен бессемянный арбуз (Kihara Н., 1951). В стране выведено ряд сортов дыни, устойчивых к мучнистой росе (Sugahara Y.J974; Takada К., Kanazawa T.,Takatuka K.J974; Kawaide Т., 1975). Важные исследования проведены по отдаленной гибридизации арбуза в Японии (ShimotsumaM.J958, 1960, 1963), Индии (Singh Л.,1978).
В Болгарии интересные работы проведены Лозановым П. по гетерозисной селекции и устойчивости к болезням (Лозанов П., 1967,1969,1969а, 1971 б, 1973а, 1974).
Генетике бахчевых культур уделили много внимания J.T.Rosa (1927), D.R. Porter (1930,1937), G.W.Scott (1932), L.M. Weetman (1937), C.F. Pool, PC. Grimball, DR. Porter (1941), C.F. Pool (1944), C/F. Pool, P.C Grimball (1945), O.Shifriss (1945,1982), V.M. Watts (1962), M.S.Baiiis (1963),T.W.Whitaker (1952,1974), J.S.Hoffman, P.E.Nugent (1970), R.W.Robinson, T.W. Whitaker (1974), R. W.Robinson (1979), F.W.Zink (1992).
Классификация рода Ciirullus Schrad
Относительно распространения арбуза на Африканском континенте Н.И. Вавилов писал: "...такие растения, как арбузы, в своем разнообразии генов широко расселились еще в диком состоянии на пространствах Африки. В настоящее время гены арбуза затерялись в огромных пространствах черного континента, и собирание их представляет значительные трудности" (1927, с 10).
Гана, Ботсвана и Зимбабве представляют интерес как страны, на территории которых сосредоточено разнообразие эндемичных дикорастущих форм арбуза относящихся ко всем пяти видам. Согласно классификации, разработанной Т.Б.Фурса род Citrulhts (Schrad.) включает 5 видов: С lanatus (Thunb.) Matsum.et Nakai - арбуз обыкновенный (шерстистый); С. mucosospennus Fursaарбуз слизистосемянный; С. colocynthis (L.) Schrad. - арбуз колоцинт; C.ecirrhosus Cogn. - арбуз безусиковый; С. naudimamis (Sond.) Hook.f. - арбуз Нодена.
В результате экспедиций по четырем вышеперечисленным видам, за исключением С. naudimamis, собраны семена и доставлены в коллекцию ВИР.
Интересны формы, собранные в центральной (тропической) части Ганы (область Ашанти). Они относятся к виду слизистосемянного арбуза и обладают комплексной устойчивостью к антракнозу и мучнистой росе. Найдены многочисленные популяции дикорастущего арбуза колоцинта. Он иключает формы как с горькой (subsp. colocynthis), так и с пресной (subsp, insipidus) мякотью. Они были обнаружены на севере страны в районе г. Болгатанга. Образцы колоцинта с пресной мякотью, по-видимому, представляют собой естественные спонтанные мутации. Они интересны в селекции на устойчивость в связи с отсутствием у них горечи. Оба подвида, обнаруженные в Гане, являются источником устойчивости к мучнистой росе, жаростойкости и засухоустойчивости. Устойчивые к болезням формы арбуза, собранные в Гане, ценны в том отношении, что устойчивость наследуется доминантно. Нахождение их в центре ареала обитания с большой вероятностью позволяет судить о том, что они являются носителями генов устойчивости.
В Гане собрана также коллекция дикорастущих форм дыни, представленная различными формами Cucumis L. По мнению М.И. Малининой (1994) «современные дикорастущие формы дыни - высокоспециализированные растения, адаптированные к местным условиям, более жизненно-устойчивые, чем культурные растения». Африка является основным первичным генцентром рода Cucumis, по-видимому, оттуда шло расселение многих видов в другие регионы мира.
Наиболее интересный материал был собран в прибрежной части Ганы в районе города Кейп Кост. Там произрастают многочисленные редкие виды, относящиеся к подвиду дикорастущей дыни - subsp. agrestis (Naud.) Mansf. с мелкими огуречного типа плодами. Это наиболее приближенная к дыне форма. Но есть формы, которые по своим морфобиологическим свойствам ближе к огурцу. Следовательно, дикорастущие виды рода Cucumis филогенегически считаются более старыми. Они не являются прямыми предками существующих дикорастущих форм, полу культурных и культурных сортов. Наличие болыпого видового разнообразия рода Cucumis в Африке, где сосредоточено наибольшее число видов; 32 вида из 38 позволяет считать этот континент основным генным центром рода Cucumis. Отсюда шло расселение многих видов в другие регионы. Из других диких форм собраны: Cucumis africanus Lindley, С. anguria С. meiuliferus, C.myriocarpus. Последние две формы рода Cucumis близки к дыне. При скрещивании некоторых из них с дыней, например с С. metuliferus, устойчивой к некоторым болезням и вредителям (нематоде и тле), в некоторых случаях дали гибридное потомство со всхожими семенами (Norton J.D., Cranberry D.M., 1980), а в других были несовместимы при скрещиваниях (Fassuliotis А.7 1977; Fanourakis N.E., 1988). Попытки получить гибридное потомство с С. angaria, устойчивой к ложно-мучнистой росе, не увенчались успехом.
Помимо различных видов арбуза и дыни собраны разнообразные формы редких видов тыквенных: лагенария, люффа, момордика, ряд образцов тыквы.
Расположенные в центре южной части Африканского континента Республики Ботсвана и Зимбабве представляют значительный интерес для сбора полукультурных и дикорастущих форм рода Citrullus. Наибольшее разнообразие его сосредоточено в пустыне Калахари. Пустыня Калахари представляет собой опустыненную саванну и составляет 2/3 территории Ботсваны и частично Зимбабве. Здесь имеется огромное разнообразие форм из вида CUndlus lanatus, в котором subsp. lanatus объединяет і юл у культурные и дикорастущие формы следующих разновидностей: var. citroides (цитронный), сюда относится кормовой и цукатный арбуз, var. lanatus (каффрский); var. capensis (капский). Разновидность каффрского арбуза была описана известным исследователем Южной Африки Д.Ливингстоном как «самое удивительное растение пустыни» Другой дикорастущий вид - Citrullus colocynihis - колоцинт с горькими плодами. Мякоть и семена его используют в медицине. Так называемый безусиковый арбуз (Citrullus ecirhosus) встречается на северо-западе. Характерный эндемичный вид пустыни Калахари - Citrullus naudiniamts арбуз Нодэна - двудомный вид с очень тонкими длинными стеблями и мелкими сильно-рассеченными листьями. Дикорастущие виды арбузов Ботсваны обладают важнейшими селекционными признаками: засухоустойчивость, жаростойкость, устойчивость к грибным болезням.
При выращивании в условиях Кубани каффрского арбуза растения имели мощное развигие, обладали крупными слаборассеченными листьями и очень крупными шаровидной и полуэллиптической формы плодами массой 20-30 кг и более (табл. 3.2.2). Мякоть у них плотная, хрустящая оранжево-желтой окраски с небольшой сладостью в пределах 3-4 %. Кора очень прочная. Растения имеют высокую устойчивость к грибным болезням (фузариоз, антракноз). Ряд образцов из этой разновидности были включены в скрещивания с местными сортами и получены межвидовые гибриды.
Источники устойчивости к фузариозному увяданию арбуза
Антракоз - наиболее распространенная и вредоносная болезнь арбуза. Она вызывается грибом CoUetotrichum lagenanum Ell. Halls. От поражения арбуза антракнозом теряется 30-60 % урожая, а в отдельные годы при очень сильной эпифитотии может погибнуть весь урожай. История исследований на устойчивость к атракнозу показывает, что наиболее удачные достижения в селекции получены благодаря использованию дикорастущих форм из Африки (Porter DR., 1937; Henderson W.R., Jinkins S.F., Rawlings J.O., 1970; Jnch A., Pegg K.G., Alcorn J.L. ,1972).
Наиболее благоприятные условия для развития болезни - теплый и влажный климат. Поэтому болезнь чаще всего встречается в США, Индии, Австралии, Болгарии. В нашей стране - в Нижнем Поволжье, в условиях орошения, а также во влажных районах Северного Кавказа.
По наблюдениям М.Н. Родигина (1928а) - антракноз сильнее проявляется при температуре 20-26С и относительной влажности 87-95%. Он установил, что быстрое распространение спор антракноза происходит воздушными потоками в период интенсивного выпадения осадков. Наличие высокой концентрации их в летние месяцы способствует возникновению эпифитотии болезни.
Некоторые исследователи: S.K. Dutta, C.V. Hall, E.G. Неупе (1960а); L.A. Hadwiger, C.V. Hall (1961, 1963), считают, что устойчивость к антракнозу зависит от аминокислотного состава растений - хозяев и определяется недостатком некоторых питательных веществ для возбудителя в тканях устойчивых форм.
В нашей стране селекцией арбуза на устойчивость к антракнозу начали заниматься сравнительно недавно. Значительные исследования но оценке образцов различного географического происхождения и использованию устойчивых форм для создания новых сортов проведены К.Е. Дютиным (1971, 1974, 1977, 1980а), Т.Б. Фурса, АС. Ревко (1979), ГЛ. Теханович, Т.Б. Фурса (1988), В.К. Соколовой (1994).
На Кубанской опытной станции оценку коллекции проводили в условиях естественного заражения в годы эпифитотии болезни. Появление болезни на станции наблюдалось в 1976, 1977 гг. Наиболее благоприятные условия для развития антракноза сложились в 1984 г. Это было вызвано аномальными погодными условиями августа, когда выпали устойчивые интенсивные дожди. Отмечено 15 дней с осадками в количестве 195 мм, что соответствует четырем месячным нормам. Относительная влажность воздуха за месяц составила 79%, т.е. на 18% выше средней многолетней, а в первой и третьей декадах она составила 94 и 82% соответственно. Это на 33 и 21% выше средней многолетней. Быстрому распространению болезни способствовало также наличие туманов и обильных рос в августе-сентябре. Первые симптомы поражения плодов анграк-нозом отмечены 20-21 августа. Впоследствии болезнь стала проявляться ускоренно и приняла характер эпифитотии. Создался уникальный инфекционный фон для выявления наиболее устойчивых образцов. В конце августа - начале сентября стандарт (Мелитопольский 142) и многие другие неустойчивые образцы поразились антракнозом полностью.
Была проведена оценка пяти эколого-географических групп арбуза: русская, американская, европейская, дальневосточная, восточно-азиатская, а также арбуз цитронный, дикорастущие формы из разновидности каффрского и капского; селекционный материал, представленный гибридами разных поколений и самоопыленными линиями.
Оценку проводили в период массового поражения плодов по методике, разработанной Ф.В. Ярокудиной (1970). Сортообразцы арбуза, выделившиеся по устойчивости к антракнозу, представлены в табл. 5.1.2.1. и 5.і .2.2. По устойчивости к антракнозу, как и к фузариозу, выделились дикорастущие формы из Южной Африки: Wild Bitter Tsamraa (к-2814), Bethiilie (к-4674), Линии из США (к- 4906, 4910), кормовой арбуз Пектинный (к-3706).
Среди отечественных сортов высокой устойчивостью обладали: Отрадоку-банский, Гибрид 1 (к-4636), Раздельнополый (к-4616), Таболинскяй (к-4633), Таврийский (к-4670). Астраханский, Лотос; из иностранных: Charlston Gray (к-4128), Fairfax (4244), Congo (к-3848), Summer field (4432) (США); Цера 6-1-2 (Болгария). Особый интерес по устойчивости представляют цельнолистные линий: ЦЛ 400, ЦЛ 502. КЦЛ 504, выведенные для использования в качестве материнских форм в гетерозиеной селекции.
