Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1 Современное состояние, направления и методы селекции картофеля (обзор литературы) 9
1.1. Сорт как элемент технологии в производстве картофеля 9
1.2. Картофель как объект исследования
1.3. Основы селекции на продуктивность, биохимические показатели, устойчивость к болезням и вредителям, морфологические признаки 19
1.4. Методы определения комбинационной способности селекционного материала при подборе родительских форм 34
ГЛАВА 2 Условия и методика проведения исследований ...38
2.1. Природно-климатические условия Среднего Урала 38
2.2. Метеорологические условия в годы проведения работ 40
2.3. Материал и методы научных исследований 44
ГЛАВА 3 Исходный материал для основных направлений в селекции картофеля 48
3.1. Исходный материал для селекции на продуктивность 48
3.2. Исходный материал для селекции на биохимические показатели 50
3.3. Исходный материал для селекции на устойчивость к фитофторозу,
ризоктониозу и альтернариозу 53
ГЛАВА 4 Закономерности наследования хозяйственно ценных признаков в комбинациях скрещиваний 56
4.1. Анализ комбинаций по признаку продуктивности 56
4.2. Анализ комбинаций по количеству клубней 60
4.3. Анализ комбинаций по товарности 63
4.4. Анализ комбинаций по средней массе товарного клубня 67
4.5. Анализ комбинаций по крахмалистости 71
4.6. Анализ комбинаций скрещивания по комплексу признаков 76
4.7. Взаимосвязь между продуктивностью, количеством клубней, товарностью, средней массой товарного клубня и крахмалистостью
4.8. Фенологические показатели роста и развития в комбинациях 82
4.9. Анализ гибридного потомства картофеля по характеру наследования морфологических признаков 84
4.10. Анализ комбинаций по устойчивости к болезням 87
ГЛАВА 5 Изучение комбинационной способности исходных родительских форм картофеля 92
5.1. Анализ ОКС и СКС комбинаций по продуктивности 92
5.2. Анализ ОКС и СКС комбинаций по количеству клубней 95
5.3. Анализ ОКС и СКС комбинаций по товарности 96
5.4. Анализ ОКС и СКС комбинаций по средней массе товарного клубня.. 98
ГЛАВА 6 Перспективные сорта и гибриды с комплексом хозяйственно-ценных признаков и экономическая оценка эффективности возделывания нового сорта картофеля 101
6.1. Перспективные сорта и гибриды с комплексом хозяйственно-ценных признаков 101
6.2. Экономическая оценка эффективности возделывания нового сорта картофеля 105
Заключение 107
Рекомендации для практической селекции 109
Список литературы п0
- Основы селекции на продуктивность, биохимические показатели, устойчивость к болезням и вредителям, морфологические признаки
- Метеорологические условия в годы проведения работ
- Исходный материал для селекции на биохимические показатели
- Фенологические показатели роста и развития в комбинациях
Введение к работе
Актуальность исследований. Современные сорта картофеля должны обладать комплексом хозяйственно-ценных признаков, отвечать требованиям потребительского рынка, а это связано со значительным расширением числа показателей, по которым ведтся подбор, гибридизация и отбор селекционного материала. Усложнение задач селекции требует новых подходов не только по оценке исходного материала, но также по его результативному использованию в гибридизации, всестороннему комплексному анализу и ускорению выведения новых сортов (Кокшаров В. П. и др., 2004).
Генетическое разнообразие сортов и гибридов картофеля очень большое. Правильный подбор пар для гибридизации, с учтом характера наследования важнейших свойств, позволит создавать сорта с уникальным сочетанием генов, формирующими своеобразный набор хозяйственно-биологических показателей и признаков. Благодаря новым сортам обеспечивается стабильность и качество урожая, устойчивость к неблагоприятным факторам внешней среды и вредным организмам, технологичность и снижение затрат при возделывании (Яшина И.М., 2010). Доля селекционного процесса в повышении продуктивности сельскохозяйственных культур составляет в среднем до 50%.
Для повышения эффективности селекционного процесса необходимы
данные о характере изменчивости и наследовании количественных и
качественных признаков в комбинациях скрещивания. Проведение
исследований в этом направлении имеет большое значение для селекции и является весьма актуальным.
Степень разработанности проблемы. Изучению особенностей
наследования основных хозяйственно-ценных признаков и анализу
комбинационной способности сортов и гибридов картофеля посвящены работы И. М. Яшиной, Н. П. Скляровой, Е. А. Симакова, Т. В. Асеевой и Н. В. Николаевой, К. З. Будина, С. М. Букасова и А. Я. Камераза, П. И. Альсмика, Н. Н. Гончаровой, Г. И. Пискуна и др.
Ежегодно в условиях Среднего Урала в скрещивания вовлекаются новые сорта и гибриды разного селекционного и географического происхождения. В целях рекомендации любого сорта для использования в качестве родительской формы требуется его оценка по продуктивности и е компонентам, биохимическим показателям, устойчивости к болезням, морфологическим признакам. Также необходим анализ корреляционных взаимосвязей между изучаемыми признаками.
Исследования проведены в 2013-2015 гг. в отделе селекции картофеля ФГБНУ «Уральский НИИСХ» (г. Екатеринбург) в рамках тематического плана НИР по заданию «Выделить и систематизировать доноры и генетические источники для целенаправленного использования их в практической селекции на основе комплексного изучения генофонда культурных растений картофеля и его диких сородичей» (№ госрегистрации 114123040087).
Цель исследования – изучить закономерности наследования основных
хозяйственно-ценных признаков, провести оценку комбинационной
способности сортообразцов для селекции картофеля на количественные и качественные показатели.
Для достижения поставленной цели были определены следующие
задачи:
1. Изучить генофонд картофеля мировой коллекции в условиях Среднего
Урала и выделить ценные исходные формы для основных направлений
селекции.
2. Выявить общие закономерности наследования хозяйственно-ценных
признаков (продуктивность и е компоненты, крахмалистость, устойчивость к
болезням).
-
Установить корреляционную зависимость между анализируемыми признаками.
-
Оценить сорта и гибриды картофеля на общую и специфическую комбинационную способность по продуктивности, количеству клубней, товарности, средней массе товарного клубня и выделить образцы, способные передавать потомству высокий уровень этих показателей.
5. Выделить перспективные сорта и гибриды с комплексом хозяйственно-
ценных признаков.
6. Дать экономическую оценку эффективности возделывания нового
сорта картофеля.
Научная новизна. Показан механизм генетического контроля признаков продуктивности и е компонентов, крахмалистости и устойчивости к болезням и проведено сравнение результативности различных вариантов скрещиваний. Дана оценка комбинационной способности сортов и гибридов картофеля разного селекционного и географического происхождения по продуктивности, количеству клубней, товарности, средней массе товарного клубня. Выделены сорта-доноры, которые предложены для включения в селекционные программы.
Создан и передан на государственное испытание сорт Мишка, в котором
совмещены донорские свойства с комплексом хозяйственно-ценных
признаков. Проведена оценка экономической эффективности его возделывания в условиях Среднего Урала.
Положения, выносимые на защиту:
1. Характер наследования основных хозяйственно-полезных признаков;
ценные генотипы для селекции на продуктивность, высокое содержание
крахмала и устойчивость к болезням.
2. Сорта и гибриды с высокой комбинационной способностью как
лучший исходный материал для селекции картофеля.
3. Перспективные сорта и гибриды уральской селекции с комплексом
хозяйственно-ценных признаков.
4. Экономическая эффективность возделывания нового сорта картофеля.
Практическая значимость работы. Результаты анализа изменчивости
количественных и качественных признаков, оценки общей и специфической
комбинационной способности позволили обосновать принципы эффективного
подбора родительских форм для гибридизации. Использование выявленных
закономерностей наследования признаков позволяет создавать ценный
исходный и селекционный материал с высокой продуктивностью,
крахмалистостью и устойчивостью к наиболее распространнным болезням. Исследования корреляционных взаимосвязей между признаками также представляют непосредственный интерес для селекционеров-практиков.
На основе проведнных исследований выделены новые генетические источники и доноры хозяйственно-полезных признаков для целенаправленной селекции. Создание и передача на государственное испытание сорта картофеля Мишка, с высокой урожайностью и донорскими свойствами, подтверждает значимость выполненной работы.
Апробация работы. Основные результаты научно-исследовательской
работы ежегодно докладывались на заседаниях научно-методических советов
ФГБНУ «Уральский НИИСХ» (2013-2015 гг.); на международных научно-
практических конференциях молодых учных (г. Екатеринбург, 2014-2016;
г. Киров, 2015-2016); на LIV Международной научно-технической
конференции «Достижения науки – аграрному производству» (с. Миасское, 2015), на научно-практической конференции «Коняевские чтения» (2013, 2015), на конференциях «Инновационное развитие аграрного производства в современных условиях» (Екатеринбург, 2015), «Инновационные технологии производства картофеля» (Московская обл., п. Красково, 2015) и «Научные достижения и инновационные подходы к решению проблем растениеводства и животноводства на Урале» (Екатеринбург, 2016).
Личный вклад соискателя. Диссертационная работа – результат исследований, проведнных автором лично. Им выполнены лабораторные и полевые опыты, дана аналитическая оценка исследований и статистическая обработка данных, написание текста диссертации, сформулированы выводы и практические рекомендации.
Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю доктору с.-х. наук Шаниной Елене Петровне за научную и методическую помощь в работе над диссертацией, а также сотрудникам отдела селекции картофеля, оказавшим помощь в проведении исследований.
Публикации. По материалам научных исследований опубликовано 12 работ, в том числе в рекомендованных ВАК РФ изданиях – 4.
Объем и структура. Диссертация изложена на 153 стр., состоит из введения, обзора литературы, 6 глав, выводов и рекомендаций для практической селекции. Содержит 28 таблиц, 9 рисунков, 19 приложений. В списке использованной литературы 207 источников, в т.ч. 28 на иностранных языках.
Основы селекции на продуктивность, биохимические показатели, устойчивость к болезням и вредителям, морфологические признаки
Основное требование, предъявляемое к сорту – высокая урожайность. Вновь выведенный сорт может получить распространение в производстве только в том случае, если он даёт более высокие и устойчивые урожаи, чем лучшие из существующих сортов данной культуры (Корзун О. С., Бруйло А. С., 2011). Вклад сорта в повышение урожайности без дополнительных затрат на возделывание составляет 50%, а в перспективе по прогнозам учёных, достигнет 70-80% (Коршунов А. В., Филиппова Г. И., 2001).
Сорт – основной фактор производства любой сельскохозяйственной культуры. Именно он определяет основные параметры технологии возделывания и качества продукции, её энергоэкономичность (Кильчевский А. В., Хотылева Л. В., 1997).
Широкое разнообразие сортов в современном картофелеводстве является важным фактором стабильности отрасли. Каждый сорт характеризуется уникальным сочетанием генов, определяющим своеобразный комплекс хозяйственно-ценных признаков конкретного генотипа растения, пригодного для выращивания в промышленных масштабах в целях производства продовольственной, технической или кормовой продукции. Использование новых сортов обеспечивает постоянный прогресс картофелеводства по таким важнейшим параметрам, как уровень, стабильность и качество урожая, устойчивость к биотическим и абиотическим факторам внешней среды, потребительские свойства продукции, технологичность и снижение затрат при возделывании (Склярова Н. П. и др., 2003).
Использование того или иного сорта должно основываться на его целевом назначении (Маханько В. Л. и др., 2013). Важно знать специальные требования к агротехнике, чтобы полнее использовать генетический потенциал сорта (Шпаар Д., 1999). О возможном потенциале сортов картофеля и уровне их хозяйственной ценности можно судить при сравнении данных государственного испытания с уровнем их фактической продуктивности в производстве (Турко С. А. и др., 2010).
Оптимальное соотношение в клубнях картофеля органических и минеральных веществ, необходимых человеку, определяет его ценность как продукта питания. Рекомендованная среднесуточная потребность составляет 300-350 грамм на человека (Коршунов А. В. и др., 2001). В клубнях картофеля содержится достаточно большое количество антиоксидантов – веществ, укрепляющих иммунную систему человека (Симаков Е. А., Яшина И. М., 2008; Шанина Е. П., 2012Б). Использование в пищу такого картофеля помогает защитить организм от рака, атеросклероза, сердечных коронарно-сосудистых заболеваний, ухудшения зрения и др. (Lachman J. et al., 2001).
Покупатели свежего картофеля всё больше заинтересованы в хороших столовых сортах как салатного, так и рассыпчатого типа с привлекательным внешним видом и красивой выровненной формой клубней, неглубокими глазками, а также высокими вкусовыми характеристиками (Симаков Е. А. и др., 2008). Потребительские свойства картофеля напрямую зависят от сортовых особенностей, погодных условий в период вегетации и продолжительности хранения. Вкусовые качества и биохимический состав клубней, как правило, претерпевают значительные изменения. В связи с этим особую ценность представляют сорта, способные сохранять свои свойства в течение длительного времени (Ким И. В. и др., 2012) и отличающиеся стабильностью этих признаков в различных условиях выращивания (Козлова Л. Н., Колядко О. М., 1999).
В связи с происходящей в последние годы переориентацией части производства картофеля в сторону промышленной переработки, всё актуальнее становится вопрос создания новых сортов картофеля, пригодных для такой переработки. Большинство сортов, используемых в разных странах, не создавались специально для перерабатывающей промышленности, а лишь приспособлены к отдельным её требованиям и выделены после оценки на пригодность (Альсмик П. И., 1979). Переработка на картофелепродукты позволяет компенсировать недостаток картофеля в течение всего года, особенно в тех районах, где его производство затруднено или невозможно (Симаков Е. А., Анисимов Б. В., 2009). Правильно подобранный сортимент позволяет увеличить не только урожай, но и улучшить качество продукции, растянуть сроки её поступления, повысить выход готового продукта (Коршунов А. В. и др., 2001).
В настоящее время при районировании новых сортов картофеля особое внимание уделяется устойчивости к нематоде, фитофторозу и бактериальным гнилям, так как именно эти болезни и вредители завозятся с сортами иностранной селекции (Анисимов Б. В. и др., 2007). Наиболее эффективное направление в защите картофеля от патогенов – выведение и внедрение в производство устойчивых сортов местной селекции (Киселёв Е. П., Новосёлов А. К., 2001; Бакунов А. Л., Дмитриева Н. Н., 2010). Подбор устойчивых сортов позволяет также без применения дополнительных затрат существенно улучшать экологическую обстановку природной среды (Яшина И. М., 2010).
Метеорологические условия в годы проведения работ
Климатические условия Уральского региона формируются под воздействием воздушных масс, поступающих с Атлантического океана. Но эти воздушные массы, проходя над обширной территорией Европы, теряют содержащуюся в них влагу, заметно охлаждаются зимой и сильно перегреваются летом, приобретая континентальные черты и свойства. Распределение осадков по сезонам года на всей территории неравномерное. Повсеместно 60-70% осадков приходится на тёплый период года (май-сентябрь).
Г. Т. Селяниновым (1945) по изолиниям сумм температур выше 10С выделено пять агроклиматических зон. Наиболее холодная зона охватывает в основном таёжную горную полосу Северного Урала, по горным цепям частично заходя на Средний Урал. Имеет скудные ресурсы тепла и избыточное увлажнение. Безморозный период длится около 80 суток. Вторая зона умеренно-холодная и занимает таёжную горную часть Среднего и Южного Урала. Увлажнённость высокая, ресурсы тепла значительнее. Продолжительность безморозного периода – 90-95 суток.
Третья, умеренная зона, охватывает среднюю часть Предуралья и Зауралья; находится в границах изолиний 1600-1800С. Сумма осадков за летний период составляет 300-350 мм. Является вполне благоприятной для выращивания картофеля. В этой зоне сконцентрирована большая часть промышленных предприятий.
Южнее и восточнее третьей расположены умеренно тёплая четвёртая и тёплая пятая зоны. Отличаются меньшей суровостью климата и более благоприятными возможностями для развития картофелеводства.
Средний Урал ограничен на севере 59 с.ш., на юге – 55 с.ш., на западе – 57 в.д. и на востоке – 62 в.д. Общая площадь составляет 105 тыс. км. Включает в себя территории Свердловской, частично Пермской, Челябинской областей и Башкортостана. Расстояние от Екатеринбурга до ближайших открытых морей составляет по прямой: до Азовского моря – 1600 км, Балтийского – 1800 км, до Карского – 1500 км и до Тихого океана около 5000 км (Смирнов Г. А., 1949).
Климат Среднего Урала характеризуется своеобразием всех времён года (Сапожникова С. А., 1945). Холодная и продолжительная зима начинается во второй декаде октября и заканчивается во второй декаде апреля. Средняя температура воздуха зимних месяцев колеблется от -14 до -18,3С; самый холодный месяц – январь. Снежный покров высотой до 50-60 см устанавливается к середине марта. Глубина промерзания почвы – 1,38 м.
Весна начинается около 15 апреля. Среднемесячная температура воздуха апреля колеблется от 0,7 до 3,1С; максимальная может достигать 22-27С. Снежный покров сходит во второй декаде апреля. Май является переходным от весны к лету. Среднемесячные температуры воздуха в мае близки к 9-10С. Количество осадков – 45-50 мм. Вероятность заморозка -1С в Екатеринбурге составляет в третьей декаде мая более 80%, в первой декаде июня – около 15%. Весной почва прогревается устойчиво на глубине 10 см до 10С к 16 мая. Нередко отмечаются явления засухи, возникающие с наступлением высоких температур при минимальном количестве осадков.
Лето начинается 21 мая и продолжается до 10 сентября. Средняя месячная температура июня – 14-16С, июля – 16-18С. Во второй половине августа ночи становятся холоднее. В отдельные годы отмечаются первые заморозки. Продолжительность безморозного периода на поверхности почвы – 75-80 суток.
Наступление осени отмечается при переходе температуры воздуха через +10С в первой декаде сентября. Средняя месячная температура в сентябре равна 8-9С. Отмечаются периоды возврата тепла с температурой до 28-32С. Осенний период заканчивается в первой декаде ноября. Сумма активных температур – важный показатель ресурсов тепла для картофеля. Умеренная климатическая зона Среднего Урала находится в изотермах десятиградусных температур от 1600 до 1800С.
Средний Урал – зона неустойчивого увлажнения (Алпатьев А. М., 1945). Гидротермический коэффициент за июнь-август составляет 1,3-1,5 и значительно варьирует по годам, что не даёт представления о полной обеспеченности растений влагой. За последние 30 лет в Екатеринбурге его колебания находились в пределах от 0,7 до 3,0, характеризуя то засушливые условия, то избыточное увлажнение. Резкая засуха отмечена в 9 случаях. По средним многолетним данным Уральского территориального управления по гидрометеорологии и контролю природной среды годовая сумма осадков на Среднем Урале 524 мм, в том числе за 10-ный период – 268 мм. Максимум осадков приходится на июль. Распределение осадков в течение вегетационного периода неравномерное и очень часто растения картофеля страдают от недостатка влаги в почве (Альсмик П. И. и др., 1979). В связи с этим урожаи на Среднем Урале не всегда высокие по годам без орошения.
Исходный материал для селекции на биохимические показатели
Качество является главным критерием производства любого вида продукции, в том числе и картофеля. Поэтому оценка по биохимическим показателям имеет большое значение.
От содержания крахмала, протеина, витамина С в клубнях картофеля во многом зависит его питательная ценность. Среди высокопродуктивных с высоким содержанием крахмала ( 16,0%) за 2013-2015 гг. выделены сорта: Накра – 17,6% (V-4,8%), Чародник – 17,2% (V-12,9%), Ласунок – 16,6% (V-6,1%), Свитанок киевский – 16,4% (V-13,3%), Хозяюшка – 16,0% (V-8,0%). С высоким содержанием протеина ( 3,00%): Ласунок – 3,06% (V-5,0%), Явар – 3,06% (V-4,2%), Накра – 3,00% (V-12,5%), Чародник – 3,00% (V-1,6%). С высоким содержанием витамина С ( 26,0 мг%) Rodriga – 28,7 мг% (V-21,7%). Вариация от низкой до средней у данных сортов указывает на возможность их использования в селекции в качестве генетических источников (таблица 2).
С высоким содержанием крахмала, накапливаемым ежегодно независимо от условий года, в коллекционном питомнике также отмечены сорта: Зарево, Оригинал, Лазарь, Imperator, Универсал, Маг, Дарик, Мавка, Жобарыс, Взрыв, Барон, Голубизна. Содержание крахмала у данных сортов варьировало от 16,0% до 21,6%. Высоким содержанием протеина характеризовались сорта: Nandina, Omega, Evroprima, Невский, Romeo, Мустанг, Satelitte, Взрыв, Sagita, Одиссей, Фальварак, Rumba, Arosa, Оригинал, Bellaprima, Вектар, Кузнечанка, Лилея белорусская, Маг. Содержание протеина – от 3,01% до 3,53%. С высоким содержанием витамина С: Bora Valley, Purple Valley, Фиалка, Фиолетовый, Кузнечанка, Evroprima, Акцент, Югра, Жуковский ранний, Ирбитский, Матушка, Orla, Амур, Burren, Глория, Каменский, Lusinda. Содержание витамина С – от 26,2 мг% до 53,7 мг%. Таким образом, сорта с ежегодно высокими содержанием крахмала, протеина и витамина С могут служить генетическими источниками и быть рекомендованы для использования в селекции на данные признаки.
Содержание сахаров оказывает существенное влияние на вкусовые, кулинарные и технологические свойства картофеля, тем самым определяя пригодность его для переработки. Чем ниже содержание сахаров, тем выше качество готового продукта. Также большое значение имеет и оценка по уровню накопления нитратов, содержание которых во многом зависит от условий выращивания и в связи с этим в большинстве случаев характеризуется высокой вариацией. Среди высокопродуктивных с низким содержанием сахаров ( 0,30%) за 2013-2015 гг. выделены сорта: Башкирский – 0,27% (V-6,4%), Ласунок – 0,29% (V-8,1%). С низким содержанием нитратов ( 100 мг/кг): Метеор – 78 мг/кг (V-34,4%), София – 81 мг/кг (V-1,4%), Башкирский – 90 мг/кг (V-32,2%), Нур Алем – 94 мг/кг (V-62,7%) (таблица 3).
В коллекционном питомнике с низким содержанием сахаров выделены также сорта: Evroprima, Удача, Arosa, Romeo, Югра, Bafana, Невский, Satelitte, Барон, Gala, Мавка. Содержание сахаров у данных сортов варьировало от 0,22% до 0,29%. С низким содержанием нитратов: Журавинка, Брянский надёжный, Архидея, Жобарыс, Манифест, Оригинал, Лилея белорусская. Содержание нитратов – от 49 мг/кг до 99 мг/кг. Таким образом, сорта с ежегодно низкими содержанием сахаров и нитратов могут служить генетическими источниками и быть рекомендованы для использования в селекции на данные признаки.
Фитофтороз, ризоктониоз и альтернариоз являются основными болезнями картофеля на Среднем Урале. Устойчивость к поражаемости зависит как от погодных условий, так и от сорта. Селекционную ценность представляют сорта с относительной устойчивостью 7,0 баллов.
Относительно устойчивыми к фитофторозу со степенью поражения 7,2-7,3 баллов за 2013-2015 гг. среди высокопродуктивных были сорта: Evrostarch (V-11,9%), Нур Алем (V-6,4%), Горняк (V-6,4%), Хозяюшка (V-6,4%). Остальные сорта характеризовались как среднеустойчивые или низкоустойчивые (таблица 4). Сорт Тулеевский за три года исследований отмечен как высокоустойчивый (9,0 баллов) к ризоктониозу. С относительной устойчивостью (7,3-8,7 баллов), с низким коэффициентом вариации (5,4-10,2%) выделены сорта: Столичный, Отрада, Лига, Метеор. Высокоустойчивые (9,0 баллов) к альтернариозу сорта: Горняк, Evrostarch. Относительную устойчивость (7,3-8,7 баллов) с низким коэффициентом вариации (0,0-6,4%) показали сорта: Маяк, Свитанок киевский, Rodriga, Рагнеда, Явар, Inara, Чародник, Red fentazi, Отрада, Modeline, Темп, Лига, Столичный, Башкирский, Нур Алем, Славянка, София, Хозяюшка.
В селекции на устойчивость к фитофторозу для использования в качестве генетических источников также можно рекомендовать сорта: СМ 503-55, Акцент, Архидея, Белорусский 3, Лазарь, Сударыня, Фрителла, Яш. 88.16/20, Жобарыс, Romula. За три года исследований относительная устойчивость данных сортов в коллекционном питомнике составила от 7,0 до 8,6 баллов.
Таким образом, комплексная оценка отечественных и зарубежных сортов по основным хозяйственно-ценным признакам в коллекционном питомнике позволила выделить образцы с ежегодно высоким уровнем показателей, с низким коэффициентом вариабельности признака по годам, что позволяет их рекомендовать в качестве источников для селекции на продуктивность, высокое содержание в клубнях крахмала, протеина, витамина С, низкое накопление сахаров, нитратов, с высокой устойчивостью к фитофторозу. Наиболее достоверно селекционная ценность любого генетического источника определяется по результатам его использования в гибридизации при создании исходных форм или нового сорта.
Фенологические показатели роста и развития в комбинациях
В комбинации с гибридом 05-21-13 отмечено положительное доминирование признака; среднее количество клубней в комбинации составило 10,7 шт., гибридов с количеством 10 шт. – 47,6%. В популяции 05-10-15 08-20-2 наблюдали депрессию признака. Таким образом, в большинстве случаев гибрид 08-20-2 показал себя как тестер, передающий признак многоклубнёвости потомству. При скрещивании с тестером 08-10-1 эффект гетерозиса получен в комбинации Collin 08-10-1. В данной комбинации более потомства составили гибриды с количеством 10 шт. (52,1%) при невысокой средней популяционной (9,9 шт.). Широта вариации – 2,0-24,0 шт. При скрещивании с сортом Galactica выявлено положительное доминирование; среднее количество клубней в комбинации – 9,5 шт., выход многоклубнёвых форм – 43,1%. В комбинациях с гибридами 03-3-1 и 0-8-10 и сортом Ласунок отмечены промежуточный характер наследования, отрицательное доминирование признака и депрессия соответственно. Процент отбора форм с количеством 10 шт. в данных комбинациях варьировал от 31,2% до 38,0%. Следовательно, многоклубнёвые формы можно отобрать в потомстве независимо от типа наследования.
Положительное доминирование признака отмечено также в комбинации Bora Valley Rose Valley. Отрицательное – в комбинациях: Burren 06-11-1, 05-10-15 04-31-11.
В 2014 году в связи с погодными условиями среднее количество клубней в комбинации в сравнении с родительскими формами было очень низким – от 4,5 до 8,2 шт. В большинстве случаев отмечена депрессия признака, за исключением комбинации 08-8-28 09-1-11 с отрицательным доминированием. Максимальный выход многоклубнёвых форм составил 36,6% в комбинации Sprint 03-13-11 с широтой вариации – 3,0-15,0 шт.; с использованием тестера 08-10-1 – 27,8% в комбинации с сортом Gala.
В 2015 году с эффектом гетерозиса выделена комбинация 08-41-7 Невский. Однако среднее количество клубней в потомстве было невысоким, как и в большинстве изучаемых популяций. Максимальная средняя популяционная отмечена в комбинации 0-8-8 Башкирский – 9,8 шт. с выходом многоклубнёвых форм – 50,0% и широтой вариации – 4,0-20,0 шт.; тип наследования – отрицательное доминирование. Передача признака от родителя с низким значением наблюдалась и в комбинациях: 05-15-15 08-10-1, Bellarosa Укр. 03.29/4, Ametist 06-16-6. При использовании сорта-тестера Манифест максимальный выход гибридов с количеством 10 шт. составил 34,2% в комбинации с сортом Evolution, тестера 08-26-4 – 23,5% в комбинации с гибридом 03-3-1, тестера 05-10-15 – 38,1% в комбинации с сортом Вектар при отрицательном доминировании. В остальных случаях отмечалось наследование по типу депрессии.
Таким образом, в наследовании признака количества клубней преобладала депрессия – 51,9% от общего количества изученных комбинаций скрещивания, отрицательное доминирование – 26,9%, гетерозисный эффект – 13,5%, положительное доминирование – 5,8% и промежуточный тип наследования установлен в 1,9%. Коэффициенты вариации в пределах от 28,2% до 57,1% указывают на высокую вариабельность признака. В разделе 4.1. показано, что такие комбинации как Gala 08-12-5, 0-8-8 08-20-2 и 05-21-13 08-20-2 характеризовались высокой продуктивностью. Это свидетельствует о наличии положительной корреляционной зависимости между признаками.
Одним из показателей, определяющим целевое назначение картофеля, является доля товарного картофеля в урожае (товарность). В первый год исследований товарность потомства была выше среднего значения родительских форм и получен эффект гетерозиса в комбинациях: 05-21-13 08-20-2, Gala 08-12-5, Nora 10-18-2. Товарность данных популяций составила 93,0%, 93,0% и 95,0% соответственно с максимальным значением признака 100,0% (таблица 7, приложение Г1).
Использование в скрещиваниях тестера 08-20-2 также позволило выявить комбинации с промежуточным типом наследования: 0-8-8 08-20-2, 05-10-15 08-20-2. При скрещивании с сортом Galactica наследование шло по типу депрессии. Таблица 7 - Характеристика потомства родительских форм картофеля по товарности, 2013-2015 гг.
При вовлечении в гибридизацию тестера 08-10-1 отмечен тип положительного доминирования в комбинации Ласунок 08-10-1 и отрицательное доминирование в комбинации Collin 08-10-1; в остальных случаях наблюдали депрессию признака. Товарность анализируемых комбинаций с участием данного тестера составила 90,0-94,0%.
Отрицательное доминирование также отмечено в комбинации 05-10-15 04-31-11. Процент высокотоварных гибридов составил 37,5% при средней популяционной 95,0%.
Во второй год исследований комбинаций с эффектом гетерозиса не выявлено. Однако товарность изучаемых популяций была высокой – от 87,0% до 96,0% с максимальным выходом высокотоварных гибридов 46,4% в комбинации Rodriga 08-23-31, с промежуточным типом наследования. Данный тип наследования характерен для комбинаций: Burren 06-11-1, Sprint 03-13-11, Bora Valley 03-15-66, Bora Valley 06-15-22.
При скрещивании тестерной формы 08-10-1 с сортом Ласунок наследование носило промежуточный характер; процент форм с высокой товарностью составил 45,2%. В комбинациях с сортами Galactica и Gala отмечена депрессия признака.
В третий год исследований с высокой степенью доминирования признака и наследованием по типу гетерозиса выделены популяции: Маяк 09-1-12, Ametist 06-16-6, 03-15-66 06-16-6. При использовании в гибридизации тестеров Манифест и 08-26-4 – комбинации: Маяк Манифест, Evolution Манифест, 05-10-15 Манифест, Маяк 08-26-4, Bellarosa 08-26-4. Эффект истинного гетерозиса в данных комбинациях составил 100,2-101,7%.
Вовлечение в скрещивания тестера 05-10-15 не показало эффекта гетерозиса; наследование шло по типу положительного доминирования в комбинациях с сортами: Вектар, Янка, Волат. По типу депрессии с сортами: Манифест, Башкирский. Депрессия также отмечена и в комбинации тестера 08-26-4 с гибридом 03-3-1. Положительный тип доминирования наблюдали и в комбинациях: 08-54-38 09-1-12, 08-41-7 Невский, 0-8-8 Башкирский, 03-4-13 Romanze, 05-15-15 08-10-1, отрицательный тип в популяциях: 0-8-10 Башкирский, 03-4-10 08-23-31, промежуточный тип наследования в комбинациях: Bellarosa Укр. 03.29/4, 05-15-40 Манифест, 08-41-7 Манифест. Однако все изучаемые комбинации отличались высокой товарностью – от 96,9% до 99,7% и отбором высокотоварных форм – от 41,2% до 90,5% независимо от типа наследования, что позволяет их рекомендовать для использования в селекции в данном направлении.
Таким образом, в наследовании признака товарности депрессия наблюдалась у 36,6% гибридных комбинаций, положительное доминирование признака выявлено в 15,4%, промежуточный характер в 17,3%, доминирование родителя с низким выражением признака у 9,6% комбинаций. С гетерозисным эффектом – 21,1%. Результаты анализа позволили выделить формы, передающие потомству признак высокой товарности: 08-10-1, 08-20-2, Манифест, 08-26-4, 05-10-15.
Величина коэффициента вариации в пределах от 0,8% до 22,6% за три года исследований указывает на низкую и среднюю вариабельность признака. В высокопродуктивных комбинациях масса и количество товарных клубней, как правило, выше, что указывает на положительную взаимосвязь между продуктивностью и её компонентами и товарностью (приложение Г2). За три года исследований высокими показателями характеризовались популяции: Gala 08-12-5 (1033,0 г и 10,2 шт.), 0-8-8 08-20-2 (817,5 г и 9,8 шт.), 05-21-13 08-20-2 (810,0 г и 8,3 шт.), 03-15-66 06-16-6 (806,9 г и 8,1 шт.), Ametist 06-16-6 (793,5 г и 8,2 шт.), 0-8-8 Башкирский (770,3 г и 8,8 шт.).