Введение к работе
Актуальность темы. Производство табака и табачных изделий является одной из важных отраслей аграрно-промышленного комплекса России. Сельскохозяйственные производители табачного сырья вместе с предприятиями по его промышленной переработке призваны удовлетворять потребность населения в высококачественных и малотоксичных курительных изделиях. Значительная часть курительных изделий основана на использовании табачного сырья табака типов Вирджиния и Берлей.
Сырьё табаков Вирджиния и Берлей имеет хорошие технологические свойства, обладает способностью поглощать соусы и ароматизаторы, что широко используется для производства разнообразного ассортимента табачной продукции.
В Краснодарском крае в 70-80 годы прошлого столетия были проведены производственные испытания зарубежных сортов Вирджиния и Берлей, на основе которых разработана технология их возделывания, которая предусматривает высокие материальные и трудовые затраты (орошение, высокий уровень минерального питания, многократные химические обработки, применение искусственной сушки и т.д.) (Т.П. Михайлова и др., 1988; А.Е. Лысенко и др., 2002). Поэтому появилась необходимость создания перспективного материала табака сортотипов Вирджиния и Берлей, а затем и сортов качественно нового типа для России. В связи с этим были проведены целевые исследования, которые отражены в диссертационной работе.
Для решения поставленной задачи необходимо было определить научно обоснованные подходы к проведению исследований с использованием различных селекционно-генетических методов, изучить адаптивный и продуктивный потенциал сортов табака различного эколого-географического происхождения, генетические закономерности наследования основных морфологических признаков, устойчивости к болезням, сочетающей в одном генотипе полигенные и олигогенные системы, с оптимальными химическими показателями, определяющими типичность сырья указанных сортотипов.
Цель и задачи исследований. Целью настоящих исследований являлось создание перспективного исходного материала табака, а затем и сортов сортотипов Вирджиния и Берлей качественно нового типа для России, отличающегося высокой урожайностью, комплексной устойчивостью к основным болезням и хорошими показателями качества табачного сырья. Для её достижения необходимо было решить следующие задачи:
- изучить морфо-биологические признаки сортов табака различного эколого-географического происхождения, формы с цитоплазматической мужской стерильностью, выделить источники и доноры ценных признаков для использования в селекции;
- выявить закономерности наследования некоторых хозяйственно-важных признаков у гибридов, полученных по диаллельным и топкроссным скрещиваниям, а также на основе цитоплазматической мужской стерильности и установить принципы подбора пар на стерильной основе;
- получить апомиктные формы табака с целью закрепления гетерозиса у гибридов первого поколения по комплексу хозяйственно-ценных признаков (урожайность, устойчивость к болезням, основные химические показатели) для использования в практической селекции;
- определить адаптивность и продуктивность сортов табака отечественной и зарубежной селекции;
- создать отечественные сорта табака сортотипов Вирджиния и Берлей отвечающие требованиям сельскохозяйственного производства и табачной промышленности как для непосредственного возделывания на практике, так и для использования в качестве исходного материала в дальнейших селекционных программах.
Научная новизна.
- впервые обобщён и проанализирован опыт селекции отечественных сортов табака сортотипов Вирджиния и Берлей в свете реализации современных программ.
- изучен селекционно-генетический потенциал сортов табака различного эколого-географического происхождения, выделены сорта-доноры основных хозяйственно-ценных признаков.
- выявлены закономерности наследования морфо-биологических признаков гибридами первого поколения.
- впервые определён характер наследования устойчивости к Peronospora tabacina Adam по степени проявления споруляции гриба (возбудитель пероноспороза табака).
- изучены сравнительная адаптационная способность к условиям произрастания, степень устойчивости к пероноспорозу табака, вирусу табачной мозаики, некротическому штамму у-вирус картофеля, белой пестрице, бактериальной рябухе, монтарю и др.
- впервые использованы формы с цитоплазматической мужской стерильностью табака в гетерозисной селекции.
- впервые получены апомиктные формы табака с целью закрепления гетерозиса гибридов первого поколения по комплексу хозяйственно-ценных признаков.
- изучен новый селекционно-генетический материал по основным хозяйственно-ценным признакам, устойчивости к болезням и качеству табачного сырья.
- впервые созданы отечественные сорта табака Вирджиния 202, Берлей 413, Берлей 36, Берлей 5, гибрид на основе цитоплазматической мужской стерильности Вирджиния 17 А.
- предложены схемы основных методов селекции отечественных сортов табака сортотипов Вирджиния и Берлей.
- новизна научных авторских разработок подтверждена патентами РФ и авторскими свидетельствами.
Основные положения, выносимые на защиту:
1) Комплексная оценка селекционно-генетического потенциала генофонда мировой коллекции ГНУ ВНИИТТИ, с учетом воздействия почвенно-климатических факторов, полученные при использовании парниковых, полевых и лабораторных методов и выделенные источники хозяйственно-биологических признаков для использования в селекции;
2) Результаты генетического анализа селекционного материала полученного в системе диаллельных скрещиваний и методом топкроссов;
3) Продуктивный и адаптивный потенциал, экологическая пластичность и стабильность сортов табака в различных почвенно-климатических регионах Российской Федерации;
4) Основные методы создания отечественных сортов табака сортотипов Вирджиния и Берлей;
5) Селекционно-генетический материал, устойчивый к различным патогенам (пероноспороз, черная корневая гниль, вирус табачной мозаики, бактериальная
рябуха, некротический штамм у-вирус картофеля, белая пестрица, столбур (мокрый монтарь), основанный на вовлечение в селекцию отечественных высокопродуктивных комплексноустойчивых сортов табака Восточного подвида.
Практическая ценность и реализация результатов исследований.
Наиболее важными из проведенных соискателем исследований являются работы по созданию селекционно-генетических основ выведения отечественных сортов табака сортотипов Вирджиния и Берлей с определенными хозяйственно-ценными признаками.
В государственный реестр селекционных достижений Российской Феде-рации, внесены сорта табака отечественной селекции Вирджиния 202, Берлей 413 и Берлей 5, в которых доля авторства соискателя составила 5- 20 %. Сорта отличаются высокой продуктивностью, комплексной устойчивостью к основным болезням и хорошими химико-технологическими показателями. Адаптированы к почвам южно-предгорной зоны Краснодарского края, а также экологическим условиям регионов возделывания табака в Российской Федерации (Брянская, Липецкая, Астраханская области, Алтайский край, Республика Адыгея).
Из гибридного фонда по комплексу хозяйственно-ценных признаков выделено более 300 форм, часть из которых передана для изучения на Погарскую, Дрязгинскую опытные станции и Абинское опытное поле ГНУ ВНИИТТИ. Рекомендованы в качестве доноров устойчивости к комплексу заболеваний сорта табака Вирджиния 202, Берлей 413, Берлей 36 и другие. Доноры, источники хозяйственно-ценных признаков переданы в научные учреждения России и стран СНГ, Кубанский государственный аграрный университет, Украинскую опытную станцию табака и махорки, Закарпатский НИИ АПК, НИИсадоводства Сибири им. И.А. Лисавенко, Абхазскую опытную станцию.
Апробация работы. Результаты исследований изложены в тематических отчётах лаборатории селекционно-генетических ресурсов ГНУ ВНИИТТИ. Материалы диссертации представлены на 1-ой конференции молодых ученых, Краснодар, (1976); Всесоюзной конференции «Проблемы и пути повышения устойчивости растений к болезням и экстремальным условиям среды в связи с задачами селекции», Ленинград, (1981); съезде Всесоюзного ботанического общества, Украина, г. Донецк, (1983); V - съезде ВОГи С им. Вавилова, Москва, (1987); IV - Международной конференции Краснодарского регионального института агробизнеса, Краснодар, (1996), V - 1997, VI - 1998; региональной конференции «Биосфера и человек» АГУ, Майкоп, 1997; международной конференции по табаку, Тернополь, Украина, (2000); международной научно-практической конференции «Биосфера и человек», Майкоп, (1999); научно-практической конференции Кубанского отделения ВОГиС «Роль ВОГиС в современном научном мире», Краснодар, (2009); международной научной конференции «Современное состояние и перспективы развития микробиологии и биотехнологии», Минск, Республика Беларусь, (2010); Всероссийской научно-практической конференции «Принципы пищевой комбинаторики - основа моделирования компонентности пищевых продуктов», Углич, (2010); Международной научно-практической конференции, посвящённой 50-летию ВНИИБЗР «Биологическая защита растений, как основа экологического земледелия и фитосанитарной стабилизации агроэкосистем», Краснодар, (2010); заседаниях методкомиссии ВНИИТТИ.
Личный вклад соискателя. Результаты исследований, представленные в диссертации, получены при непосредственном личном участии диссертанта или под его руководством.
За период работы изучен сортовой набор различных сортотипов, представленных: Вирджиния, Берлей, Советский Крупнолистный, Трапезонд, Басма, Дюбек, Бразиль Байя, Герцеговина, Гавана Вуэльто Абахо, Мериленд, Самсун в количестве 350 сортов, а также исходный селекционный материал, стерильные аналоги сорта Вирджиния Пулавская и гибриды на их основе.
Оценку селекционного материала на устойчивость к корневым гнилям проводили в парниках на искусственном инфекционном фоне, совместно с сотрудниками лаборатории защиты растений (В.А. Стацевич), закладку опытов на различных фонах минерального питания (лаборатория агротехнологии, зав. к.с-х.н. С.Н. Алёхин, с.н.с. Н.В. Сидорова); качество табачного сырья определяли (сотрудники лаборатории стандартизации к.б.н. З.П. Белякова и др.); сушка табака (А.И. Петрий и др.); определение химических показателей (к.т.н. В.П. Писклов и Ю.Р. Никитенко, Н.В. Попова, И.М. Ерёмина); экономическую эффективность рассчитывали к.э.н. Н.Г. Шулика, В.Ф. Шульга; методические консультации осуществляла зам. директора по научной работе и инновациям к.б.н. Н.И. Ларькина, редакционная правка Т.В. Филимонова, технический исполнитель Л.Э. Кубина
Публикации результатов исследований. Основные положения диссертации изложены в научных трудах, опубликованных в отечественных и зарубежных изданиях, в.т.ч. в сборниках института, трудах Кубанского аграрного университета, Краснодарского регионального института агробизнеса, Всероссийского научно-исследовательского института биологической защиты растений, материалах съездов ВОГиС, докладах Российской академии сельскохозяйственных наук, журналах «Защита и карантин растений», учебно-методической рекомендации, Рекомендациях по производству табака в хозяйствах малого бизнеса. По результатам работы получено 13 авторских свидетельств и 4 патента на изобретения.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 456 страницах текста. Состоит из введения, 8 глав, выводов, практических рекомендаций и списка использованной литературы, включающего 501 наименование, в том числе 142 - на иностранных языках. Таблиц - 99, рисунков - 37, приложений - 16.
Огромную благодарность и признательность за поддержку исследований в данном направлении автор выражает зав. лабораторией селекционно-генетических ресурсов к.с.-х. н. К.И. Иваницкому, с.н.с., к.с.-х.н. В.А. Виноградову; д.э.н. А.П. Исаеву; к.б.н., Н.И. Ларькиной за ценные замечания и предложения при выполнении работы.
За проявленный интерес и консультативную помощь автор признательна директору института, к.э.н. В.А. Саломатину. Выражаю глубокую благодарность коллективу лаборатории селекционно-генетических ресурсов: к.с.-х.н. С.А. Хомутовой; с.н.с. В.И. Сучкову; д.б.н. А.Э. Шпакову; с.н.с. И.И. Борисовой и к.б.н. Е.Г. Барановой за участие в проведении экспериментов и обсуждении результатов; заведующим лабораториями: агротехнологии к.с.-х.н. С.Н. Алехину; химии и контроля качества к.т.н. В.П. Писклову; механизации д.т.н. Е.И. Виневскому, сектором защиты растений к.с.-х.н. Т.В. Плотниковой, курительных изделий к.т.н. А.Г. Миргородской; профессорам И.И. Дьячкину, А.Е. Лысенко, Т.П. Михайловой, Ю.А. Штомпель; директору Погарской сигаретно-сигарной фабрики д.т.н. И.В. Моисееву; научным сотрудникам института Л.Г. Рыльцевой, М.П. Ненашевой, к.б.н. З.П. Беляковой, к. э. н. Н.Г. Шулика; В.Ф. Шульге, Н.В. Сидоровой, Н.В. Поповой, И.М. Ереминой, А.И. Петрию; сотрудникам Опытных станций: П.И. Погорелову, Л.Н. Яниной, В.Г. Ракову, к.с.-х.н. М.Ф. Дмитриеву; к.с.-х.н. В.П. Рудомаха; Л.Н. Жигалкиной, И.В. Павлюк; селекционерам Т.З. Ивановой, П.П. Носовой, А.П. Гребенкину, Э.В.Рубан, В.И.Власову, Т.И Казачек за участие на разных этапах работы.
