Введение к работе
Актуальность темы. Томат (Solarium Lycopersicum L. var. lycopersicum) -популярная и ценная овощная культура в мире. В России и во Вьетнаме томат выращивают как в открытом, так и в защищенном грунте. Однако, ежегодная урожайность томата нестабильна по причине ущерба, наносимого фитофторозом, фузариозом, вертициллезом, кладоспориозом, вирусом табачной мозаики, а также неинфекционной вершинной гнилью плодов (ВГП). Химическая борьба с патогенами трудоемкая, требует больших денежных затрат, не всегда достаточно эффективна и во многих случаях наносит вред здоровью человека и окружающей среде. Поэтому приоритетными остаются направления по созданию высокопродуктивных, устойчивых к биотическим и абиотическим стрессам гибридов томата (Жученко А.А., 2001; Гавриш С.Ф., 2001; Игнатова СИ. и др. 1992; Авдеев Ю.И., 1982).
Повышение продуктивности и скороспелости, а также возможность совмещения в гибриде F\ различных генов устойчивости к заболеваниям зависит от подбора родительских пар, способных давать при скрещивании гетерозисное потомство. В связи с этим использование гетерозиса у F\ гибридов томата, оценка комбинационной способности стерильных и фертильных линий и выяснение связей между признаками линий и их комбинационной способностью представляются весьма актуальными.
Цель и задачи исследований. Целью нашей работы было изучение комбинационной способности стерильных и фертильных линий детерминантного томата с групповой устойчивостью (1ъ Ve, Mi, Тт-2 , Cf-5) по основным хозяйственно ценным признакам; поиск доноров генетической устойчивости к вершинной гнили плода и создание чистых линий; выделение наиболее перспективных гибридных комбинаций. В связи с этим в задачу исследований входило:
-
Оценка стерильных и фертильных родительских линий на наличие генов устойчивостиI2, Ve, Мі, Тт-2 , Cf-5.
-
Оценка F\ гибридов томата для открытого грунта, полученных скрещиванием стерильных материнских и фертильных отцовских линий.
-
Оценка общей (ОКС) и специфической (СКС) комбинационной способности по основным хозяйственным признакам 8-й стерильных и 10-и фертильных линий в 2010 году, 10-и стерильных и 17-и фертильных линий в 2011 году.
-
Поиск источников генетической устойчивости к вершинной гнили и оценка их комбинационной способности.
5. Определение корреляций между фенотипическим проявлением признака у
родительских форм и их общей комбинационной способностью.
6. Определение корреляций между хозяйственно-ценными признаками у
изученных F\ гибридов.
7. Станционное испытание 14 перспективных гибридных комбинаций и анализ
биохимического состава плода у 4 наиболее перспективных.
Научная новизна работы. Проведено изучение комбинационной способности 10-и линий с функциональной мужской стерильностью типа Врбычанский низкий с групповой устойчивостью к четырем заболеваниям, выведенных на Селекционной станции имени Н.Н. Тимофеева и 17-и фертильных линий по комплексу хозяйственно-ценных признаков. Выявлена взаимосвязь между фенотипическим проявлением признака у родительских форм и их общей комбинационной способностью. Показана возможность сочетания у F\ гибридов в условиях Московской области высокой скороспелости, урожайности и устойчивости к вершинной гнили плодов.
Практическая ценность работы. Выведены стерильные линии с групповой устойчивостью к фузариозному увяданию, вертициллезному увяданию, кладоспориозу, нематоде и ВТМ с высокой общей комбинационной способностью по урожайности, скороспелости и устойчивости к вершинной гнили плодов.
Найден источник генетической устойчивости к вершинной гнили плодов томата - линия 01-15.
Станционное испытание F\ гибридов показало, что 4 гибридные комбинации Си 1-31 X Биф кр, Си 1-33 X Гектор 1-6, Си 1-36ХСанрайз 1-32 и Си 1-36 X Ольга 1-1 были лучше, чем стандартный районированный гибрид F\ Катя по продуктивности, средней массе и плотности плода, устойчивости к вершинной гнили плодов, и по результатам экспертной оценки рекомендованы Госсорткомиссией для включения в Госреестр.
Апробация работы. Результаты исследований доложены на научно-практической конференции, посвященной 145-летию РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева «Адаптация сельского хозяйства России к меняющимся погодно-климатическим условиям» в декабре 2010 году, международной научно-практической конференции «Орошаемое овощеводство и бахчеводство в развитии адаптивно-ландшафтных систем юга России» в августе 2011 году во ВНИИОБе, научной конференции молодых учёных и специалистов РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева в июне 2012 году.
Публикации результатов исследования. По материалам диссертации опубликовано 4 статьи, из них 2 в реферируемых ВАК.
Объем работы. Диссертационная работа изложена на 147 страницах машинописного текста, включает 39 таблиц, 8 рисунков; состоит из введения, трех глав, выводов и рекомендаций. Список литературы включает 259 наименований, в том числе 103 зарубежных авторов. Приложения содержат 16 таблиц.
Место, условия, материал и методики проведения исследований.
Исследования проведены в 2009-2012 годах в РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева, на Селекционной станции имени Н.Н. Тимофеева.
Наличие генов устойчивости (I2, Ve, Mi, Тт-2, Cf-5) и их гомо- или гетерозиготное состояние у родительских линий определяли в центре молекулярной
биотехнологии РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева на основе ^С4і?-праймеров, разработаных Г.И. Карловым с сотрудниками, а по устойчивости к кладоспориозу оценивали также в условиях провокационного инфекционного фона в пленочной теплице. Результаты оценки полностью совпадали.
В 2009 г., было проведено скрещивание 8-й выведенных на станции линий с функциональной мужской стерильностью: Си 1-1, Си 1-2, Си 1-3, Св 1, Св 2-1, Св 2-4, Сф04-19 и Сф04-20 с 10-ю фертильными линиями, выведеными из разнообразных гибридов отечественной и зарубежной селекции: Биф кр, РСКТ 1-381, Монгал 1-11 rin, Джокер 1-0 rin, Ольга 1-2, 01-15, Санрайз 1-5, Хания 1-2, Гектор 1-1 и Прима 1-4, по схеме В.К. Савченко (1973), модель 1.
В 2010 г., было проведено скрещивание 10-и линий с функциональной мужской стерильностью: Си 1-25, Си 1-31, Си 1-33, Си 1-36, Св 1-23, Св 1-25, Св 2-41, Св 2-43, Сф04-19 и Сф04-20 с 17-ю фертильными линиями, выведенными из разнообразных гибридов отечественной и зарубежной селекции: Ольга 1-1, 01-15, Са 1-3643 rin, Прима 1-4, Биф кр, Санрайз 1-32, Реноме 2-2, 1677-1, Санрайз 1-1, Джокер 1-14, Гектор 1-9 rin, Джокер 1-0 rin, Гектор 1-6 кр, Джокер 1-17, РСКТ 1-381, Хания 1-2 и Монгал 1-11 rin, по схеме В.К. Савченко (1973), модель 1.
В 2010 г., было проведено испытание 80, в 2011 г. - 170 гибридов F\ и фертильных родительских линий томата в открытом грунте. Опыт был заложен методом рендомизированных блоков в трех повторностях. В каждой учетной повторности было по 5 растений. В качестве стандартов использовали 6 районированных сортов и гибридов: Белый налив 214, F\ Сервер, F\ Слот, F\ Семко 18, F\ Катя и F\ Юниор.
При оценке гибридов учитывали: число суток от всходов до начала цветения, число суток от всходов до начала созревания плода, число листьев до первого соцветия, товарную продуктивность (сбор урожая проводили каждые 7-10 дней), среднее число товарных плодов на растении, среднюю массу товарного плода и среднее число плодов с вершинной гнилью.
В 2012 г., проведено станционное испытание 14 перспективных F\ гибридных комбинаций и 6 стандартов: F\ Линда, F\ Семко 18, F\ Катя, F\ Юниор, F\ Модуль и F\ Нате. Опыт был заложен методом рандомизированных блоков в трех повторностях. В каждой учетной повторности было по 30 растений. В плодах 4 наиболее перспективных F\ гибридных комбинаций проведен анализ биохимических показателей (сухое вещество, аскорбиновая кислота, сахара и общая кислотность).
Содержание сухого вещества определяли термическим методом при 105 С, содержание Сахаров пианидным методом. Для определения содержания аскорбиновой кислоты (витамин С) применяли метод анализа, основанный на ее редуцирующих свойствах. Общую кислотность определяли титрованием раствором щелочи с использованием соответствующих индикаторов (Ермаков А.И. и др., 1972).
Математическую обработку данных и анализ комбинационной способности родительских линий проводили с помощью дисперсионного анализа (при гибридизации двух групп генотипов) по методу В.К. Савченко (1973), модель 1. Для определения коэффициентов корреляции между хозяйственно-ценными признаками использовали метод Б.А. Доспехова (1973).
