Введение к работе
Актуальность темы. Селекция - наиболее экономичный и экологически чис-i способ повышения продуктивности н качества овощной продукции. Развитие "О папрапления требует высокого уровня методических разработок, основ нзуче-нсходных форм, направленного создания исходного материала, вовлечение его в ;кционный процесс, реализация в новых сортах в наиболее короткий период; раз-эток основ поддержания н размгожения созданных сортов п гибридов.
Корнеплодные овощные растения являются ценным продуктом в рациональном ании п занимают одно из ведущих мест в рещенни проблемы «Здоровье нации», гому выведение сортов, обладающих комплексом ценных признаков, отвечающих Зованпям современности - актуальная проблема в селекции.
Совершенствование уровня научно-методических разработок в селекции кор-аодных овощных растений становится основой создания новых высокопродук-пых, устойчивых к биотическим и абиотическим факторам исходных форм, сорті гибридов. Для выведения сортов нового уровня с высокими потенциальными ложностями комплекса ценных хозяйственных параметров и пластичных в их шзашш важно иметь разнообразный исходный материал с богатой генетической эвой Поэтому необходима разработка новых перспективиых методов создания >. эльзование исходного материала.
Опираясь на многолетний опыт классической методологии селекции, разрабо-гай Н. И. Вавиловым, С. И. Жегаловым, С. Л. Агаповым, Л. В. Алпатьевым, Б. В. сниковым п др. учеными в истории селекцшг корнеплодов каждый последующий год с подъемом планки требований к новым сортам пополняет и развивает теоре-;ский уровень селекционных исследований.
Спецификой корнеплодной группы овощей (двухлетний цикл развития, пере-ггное опыление, анатомо-морфолопгческие особенности репродуктивной системы, мировапие «полезной части» в почве, длительный селекционный процесс) объяс-ся необходимость строгого индивидуальиого подхода при разработке теоретиче-с 0Снов и мееодов селекции ккждой культуры.
Основой теоретических и методических положений послужили особенности ной культуры, как объектов селекции, лимитирующие успех планируемого ре-тата. При постаГОвке экспериментальных исследований, анализе н обобщении учевных данных были выделены главные наиболее трудно преодолимые при от-; факторы: по моркови - выбор способа гибридизации и подбор компонентов, ;печивающих высокую гибридность потомства; для свеклы - закрепление и под-камне раздельноплодности потомства; редиса - стабильно удерживаемая нецве-КОСТь при низкой освещенности; пастернака - создшше генетически нового сорто-
Перечисленными факторами можно объяснить недостаточность сортимента цных корнеплодов, медленное пополнение новыми сортами н гибридами, редкая осмена, что доказательно видно при сравнении с томатом.
На начало 80-х годов сортимент основных корнеплодных культур (морко свекла, редис) был представлен 20 - 25 сортами каждой, при этом только 23 - 4 сортов были созданы методом гибридной селекции. Наиболее богатый разнообразный сортимент в Госреестрс представлен по томатам. Но нанравленії разработка методов устойчивости к фитофторозу остается всегда актуальным. В ' е годы сортимент овощных корнеплодов пополнился в основном за счет гибридоп нностранной селекцин. Учитывая необходимость дальнейшего совершенствова! исходного материала и экологически пластичных сортов, нами проведс экспериментальныe исследования, осуществлен их анализ и обобщены получени данные.
Исследования проводили в соответствии с программой НИР по селекцій семеноводству овощных культур 0.51.18. Отдельные разработки проводили участием лабораторий В1ІИИССОК: генетики и цитологии, иммунитета и защи растений, экологии, физиологии и биохимии, технологической оценкой качес-сортов, гаметной селекции. Обмен семенами и информацией проводили с В1 ТСХА, ВНИИО, МолдНИИО, МоВИР, УкрНИИОБ, а также с зарубежны институтами; «Марица» (Болгария , Пловдив), ИСИ (Германия, Квсдлинбург), НІ овощеводства (Чехословакия, Оломоуц).
При проведении исследований принимали участие работавшие в разное врс под руководством автора или совместно с ним аспиранты Ф. И. Анцугай, / Мутиев, В.В. Ушаков, А.А. Кущ, Н.А. Андреева и сотрудники Л.И. Стерлигова, П. Назарова, М. Н. Гладкова, М.С. Бунин, Н.С. Корниенко. Всем им автор выраж большую благодарность и глубокую признательность. Особую признателыгосп благодарность выражаю Виктору Федоровичу Пнвоварову и Наталье Николае: Балашовой за содействие и помощь в выполнении этой работы.
Несвоевременно ушедшие из жизни Геннадий Павлович Мизунов, Анато; Ильич Мохов и Владимир Васильевич Ушаков заслуживают особой благодарно! и памяти о них как о высокопрофессиональных ученых и добрых людях.
С учетом вышесказанного определена основная цель нашей работы: созд генофонд и сорта нового уровня, разработать теоретические основы и новые мето селекции н семеноводства и усовершенствовать структуру н логнческ организацию селекционного процесса корнеплодных овощных растений и томата.
Для выполнения поставленной цели предусматривалось решение следуюи конкретных задач:
- изучить коллекционные образцы столовой моркови, пастерна
разделыюплоднон столовой свеклы и редиса; выделить генисточники и созд
исходный гибридный генофонд;
обосновать стратегию использования полной схемы селекции корнеплоди овощных растений, определив в ней поэтапные методические подходы и спосо направленного рекомбиногенеза;
создать новые сорта и гибриды столовых корнеплодов и томата;
разработать методы селекции и основы первичного семеноводства сорто гибридов корнеплодных овощных растений (морковь, пастернак, свекла, редис) актуальным направлениям;
разработать пути и методы создания фитофтороустопчивых сортов томата;
разработать методические основы первичного семеноводства разделыгоплод-i свеклы и усовершенствовать методику беспересадочной культуры выращивания [яН столовой моркови.
ИЛУЧНАЯ ПОППЗНА » ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ ИССЛЕДОВАНИЙ.
Ппервыс на корнеплодных овощныx культурах различных ботанических се-іств изучена полная схема селекции, отражающая весь путь от коллекционного "омника до передачи сорта в Госсортоиспытание; определены роль и продолжи-ыюсть изучения каждого звена этой схемы; определены способы и методы гибри-іаціпі по этапам селекционпого процесса.
Научно обоснованы схемы н способы скрещивапия при направленной селекции одуктпвность, качество, болезнеустойчивость) корнеплодов семейства сельдсрей-к (морковь, пастернак), маревых (свекла) п капустных (редис) с учетом особепно-й их репродуктипной сферы; разработана методика подбора компонентов пар для ірилизации.
В результате изучения большого набора (более 1000) коллекцпонных образцов тслсны ПСТочНики и доноры основных хозяйственно цепных признаков, на основе орых создан новый гибридный фонд столовой моркови, свеклы, редиса, настсрна-1 томата.
Показаны особенности селекции моркови и редиса па устойчивость к болезням, :дложена методика оценки и отбора и выделены источники устойчивости.
Разработаны методы селекции томата па фитофтороустойчивость.
Изучена структура еортопопуляцпи и теоретическц обоснована методика подбивающей селекции разделыюплодной свеклы.
Разработана оригинальная методика поддержания чнстосортпостп моркови при пересадочной культуре.
Научно-методические разработки использованы при создапии нового исходного офонда, выведении сортов, линий и гибридов моркови, пастернака, редиса, свеклы эмата. Созданные новые сорта защищены десятью авторскими свидетельствами. ПРАКТИЧЕСКАЯ ДЕННОСТЬ РАБОТЫ.
В результате сорокалетней работы разработаны основы селекции и семеноводст-ряда овощных корнеплодных растений и томата, методы создания исходного гиб-пюго генофонда для выпедения сортов нового уровня, получившие отражение в яти методических указаниях и научных рекомендациях, а также в других опубли-анных работах по селекции и семеноводству моркови, редиса, свеклы, пастернака омата. Создан новый исходный материал по этим культурам (более 150 сортопо-1ЯцИЙ) по актуальным иаправлениям селекции. С использованием указанных мето-lескиx разработок выведены (в соавторстве) и в настоящее время внесены в Госре-р 9 сортов овощных кориєплодов: редиса - 3 сорта мопкови - 1 гибрид Fi пєпьі атнон - 1 сорт дайкона - 2 сорта пастернака - 2 сорта и 2 сорта томата Для прак-еской селекционной работы побили примепенне способ оценки селекцпонных
образцов моркови на содержание каротина и способ отбора моркови на семени) продуктивность пренмущсственно андростсрильиых форм.
Переданы в ВИР новые исходные формы (8), относительно устойчивые к ф тофторозу образцы томата, которые были использованы в селекционпых программ БелНИИО, УкрНИИОБ, ВНИИССОК, МолдНИИОЗиО. Методом поликросса с i пользованием отечественных каротиновых сортов созданы перспективные сортог пуляции для условий Туркмении.
Производственное применение нашли специальные методические указания производству элитных и суперэлитных семян районированных сортов корнеплодш овощных культур (по 16 сортам).
научно обоснованная система селекции овощных корнеплодных растений основе комплексного использования полной схемы селекционного процесса при с( Дании нового гибридного генофонда и сортов моркови, пастернака, редиса и свскль
новые и усовершенствованные методы, способы отбора исходных форм р выведения сортов моркови, свеклы, редиса и пастернака по актуальным вопросам i лекции;
методические основы селекции столовой моркови на комплексную устой» вость к болезням и фитофтороустойчивость томата;
методические особенности поддержания структуры популяций раздельногок пой свеклы и чистосортности беспересадочной моркови.
Новые сорта (редис Софит, Вариант, морковь Марс Fi, пастернак Белый Аис др.) и разработки по технологии семеноводства не только пользуются большим сп| сом у огородников и фермерских хозяйств, но и выдерживают конкуренцию с т странными сортами.
Апробация работы. Результаты доложены на симпозиумах ЕУКАРП1 (Болгария, Пловдив, 1971; Италия, 1974; Чехословакия, Оломоуц, 1986), съездах В ГиС (Минск, 1976, Ленинград, 1977, Москва, 1987), Всесоюзных и республикана научных совещаниях и конференциях (Тирасполь, 1974, Ленинград, 1978, 1993, 1 ров, 1989, Москва, 1976, 1982, 1984, 1989, 1995 ), семинарах научно-мегодичесі комиссии по томатам и корнеплодам (1977,1984,1987, 1989).
Многие результаты отражены в методических указаниях (рекомендаци «Справочнике по семеноводству» (книга), учебнике для практических занятий с дентов; использованы для уточнения методики госсортоиспытаиия.
Получены авторские свидетельства на три сорта томата, восемь сортов кор плодов (доля участия 20 - 70%) и два свидетельства на способы селекции.
Публикации. По теме диссертации опубликовано более 90 работ в виде стат тезисов, методических рекомендаций в цеіггральньїх журналах, в сборниках научг трудов, в материалах всесоюзных, региональных конференций, съездов; методика др. изданиях. Доля личного участия в работах, опубликованных в соавторстве -70
Работа выполнена непосредственно автором в 1959 - 1977 гг. в Белорусском наго-исследовательском институте картофелеводства н плодоводства (ПелНИИКПО, латы) и в 1978 - 1999 гг. во Всероссийском научпо-исследопательском инстигуте 1екции и семеноводства овощных культур (ВМИИССОК, корнеплоды). Эксперн-нтальиые исследования но томату проводили в отделе селекции и семеноводства шшыx культур БелНИИКПО, па полях опытного хозяйства «Руспновнчп» пнская обл.), по корнеплодам - в экспериментальном хозяйстве ВИИИССОК /литювский р-н Московской обл.). Опыты закладывали п соответствии с методи-1 ВИР (по изучению коллекции, 1968, 1981), известными общепринятыми методики закладки питомников по этапам селекниопного процесса с модификациями для щеплолпых овощных растений и по методике госсортопспытания. Исходя нз на-авления селекции и особенностей культуры, использовали cпециальные фоны и зсобы: освешеппость в условиях защищенного грунта в зимне-весенний период для 5ора редиса, для моркови - инфекционнын искусственный фон; предпосевное нрощаниe семян по методике, разработанной В.П. Пак (1953) для зерновых культур и дифицнрованной нами для томатов; оценку и отбор томатов на устойчивость к фи-|)торозу проводили совместнo с фитопатологом В.В. Псаревой лабораторпо-певым методом, разработанным БелІІИИКПО (Дорожкип НА., Ремнева З.И., Пса-?а В.В., 1974) и по содержанию а-томатпна в листьях и плодах - по методике Е. Л. кало в модификации МолдНИИОЗиО (Баланюва Н.Н., 1976). Коллекционные и шкшюнные образцы моркови на устойчивость к болезням оценивали по методике IP (Методическпе указания по селекции сортов и гстерозисных гибридов корне-одных растений, М., 1987; Л.В. Сазонова, Э.А. Власова, 1990) и выделяли совмест-с лабораторией иммунитета ВИИИССОК фитопатологом Першиной Г.Ф.
В качестве исходного материала использовали образцы коллекции ВИР - более D моркови, 250 - свеклы, 150 - редиса, 45 - пастернака и 500 - томата. В процессе 5оты изучено более 1000 гибридных сортопопуляцин, линий и гибридов F| и более D сортов, поступивших в разные годы на основе взаимообмена с отечественными н )убежными учреждениями и селекции ВИИИССОК (лаборатории селекции н семе-водство столовых корнеплодов).
В ходе селекционного процесса материал изучали в питомниках: исходного ма-шала (коллскционнын и гибридный) около 200 образцов, селекционном F3 - F5 — О-ЗОО; предварительном (20-40) и конкурсном (10-15). Размер делянок составлял 1-14,0 м^, учетная площадь - 3,0-10,0 м^. При недостатке семян учет продуктивно-I проводили в селекционном питомпике на метровых делянках. По каждому образ-выращивали 50 - 1000 маточных корнеплодов. При уборке корнеплодов в питом-ках исходного материала и селекционном перед закладкой на хранение подсчиты-отся все товарные корнеплоды. Размножение селекционного материала проводится д изоляторами (30 - 250 изоляторов) и на изоточках. Для изучения семенной про-ктпвностн и морфо-биологпческой оценки брали не менее 10 растений. Прп гибри-логическом. анализе просматривали весной все корнеплоды образцов гибридного
питом1тка. При весепнем анализе проводится визуальная оценка, описание и подсче сохранившихся корнеплодов. Биохимические исследования выполнены в отделе ф| зиологии и биохимии ВНИИССОК по общепринятым методикам. Оценку nepcuct тивпых образцов корнеплодов по биохимическим показателям проводили перед з; кладкой на хранение и при весеннем анализе.
В работе использованы индивидуальный, индивидуапьно-семейственный, груi повой, массовый отборы, инбридинг и аутбридинг, различные схемы межсортовы скрещиваний по типу парных, топкросс, полнкросс, реципрокные скрещивания и беї кроссы.
В течение вегетационного периода проводили фенологические паблюдепи: биометрические измерения и морфологическое описание растений в соответствии методикой Государственного сортоиспытания овощных культур (1975); описание н< вых перспективных селекционных форм — по методике Международного Союза г защите новых сортов растений (UPOV) и классификатора ВИР (1990).
Селекционные исследования выполняли в соответствии с методическими указ; ниями но селекции сортов и гетерозисных гибридов корнеплодных растепи (Квасников Б.В., Сазонова Л.В, Власова Э.А., Федорова М.И. и др., 1987). Статисп ческую обработку результатов исследований проводили общеизвестными методам: по Доспехову Б.А. (1985), установление уровня варьирования и корреляций; параме ры общей (ОАС), специфической (САС) адаптивной способности; селекционну ценность генотипа (СЦГ) — по методике А.В. Кильчевского, Л.В. Хотылевой, 198 для прогноза потенциально возможного уровня показателей продуктивности прим^ пили вероятностно-статистическую модель расчетов (Сазонова Л.В., 1983); для опр деления степени дивергенции сортов редиса применен метод корреляционных плеяд