Введение к работе
Актуальность темы. Меняющаяся экология и нестабильные погодные условия южного региона России диктуют селекционерам необходимость решения таких задач как: расширение существующего сортимента декоративных и плодовых сортов вишни, новых клоновых подвоев для косточковых культур. Развитию этого направления в плодоводстве Кубани большое внимание уделяли ученые КОСС ВИР: И.М. Ряднова, Ю.А. Гнездилов, Г.В. Еремин, А.А. Юшев, А.В. Исачкин, А.С. Гасанов и др. Благодаря внутривидовому разнообразию и биологическим особенностям, генотипы рода Microcerasus Webb emend. Spach секций Pseudocerasus Koehne и Mahaleb Koehne рода Cerasus Mill. являются одними из наиболее перспективных групп для обогащения культурного сортимента косточковых культур. Изучение растений в условиях коллекции дополняет те сведения, которыми мы уже располагаем благодаря наблюдению за ними в природе. Коллекции позволяют не только сохранить, но и определить потенциал генофонда. Поэтому их изучение не только целесообразно, но и необходимо для достижения прогресса в данных сферах науки и селекции.
В связи с вышеизложенным, возникла необходимость объективно оценить научные и практические аспекты полиморфизма и, на основе выявленного в результате системного анализа комплекса признаков, обосновать целесообразность использования отобранных видообразцов из Восточно-, Средне- Переднеазиатского и Североамериканского центров происхождения видов родов Microcerasus и Cerasus в качестве источников ценных признаков в селекции косточковых культур. Актуальность научного направления подтверждается включением проводимых исследований в долгосрочные программы по созданию подвоев и сортов косточковых культур согласно заданиям Россельхозакадемии 01960002185, 01200607520, 01201265696.
Цель исследований. Выявить биологический потенциал генофонда видов родов Microсerasus и Cerasus, дать рекомендации по его использованию в практике возделывания и селекции косточковых культур.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
- изучить биологические особенности видообразцов генофонда, сосредоточенных на Крымской ОСС;
- оценить генетический потенциал устойчивости видов к комплексу абиотических и биотических стрессоров среды;
- выделить генотипы – источники ценных признаков, дать практические рекомендации по их использованию в селекции;
- определить способность растений данной группы к размножению черенками, найти наиболее оптимальные способы стратификации и выращивания корнесобственных саженцев;
- провести оценку видообразцов по декоративным признакам, выделить и рекомендовать из них наиболее перспективные для использования в озеленении на юге России.
Научная концепция. Научно обоснована необходимость и пути вовлечения в селекционный процесс и в культуру, в мелкотоварное производство и генотипов видов родов Microcerasus и Сerasus.
Научная новизна. Теоретически обосновано создание генетических коллекций и использование их для комплексного изучения генофонда на примере видов родов Microсerasus и Cerasus, а также выделение из их числа источников ценных признаков и разработаны рекомендации для прикладной селекции сортов, клоновых подвоев и декоративных форм.
При этом изучены: биология роста, развития, продуктивность, самоплодность, качество плодов, способность к размножению черенками и выявлены цитологические, физиологические и биохимические особенности, а также способность приспособления видов к новым условиям произрастания и степень устойчивости их к биотическим и абиотическим стрессам. Выделены источники селекционно-ценных признаков и рекомендованы для селекции сортов, клоновых подвоев и декоративных косточковых культур видообразцы и гибриды видов C.sachalinensis, C.lannеsiana, C.incisa, C.kurilensis, C.serrulata, C. Maximowiczii, M.incana, M. tomentosa, M.pumila, M. glandulosa.
Представлен опыт использования отдельных видов в практике реализации различных современных селекционных программ - создания сортов, клоновых подвоев и декоративных форм косточковых культур.
Новизна научных исследований подтверждена 3 авторскими свидетельствами РФ на новые сорта и 2 патентами РФ на полезные модели.
Основные положения, выносимые на защиту:
1 результаты комплексной оценки селекционно-генетического потенциала видов родов Microcerasus и Сerasus c учетом родства образцов;
2 генетически новые источники и доноры селекционно-ценных признаков, предназначенные для изменения геномов, существующих культурных сортов;
3 принципы оптимизации селекции косточковых культур путем включения, выделенных в ходе работы, источников хозяйственно-ценных признаков в селекционные программы по созданию сортов, декоративных форм и подвоев косточковых культур;
4 перспективы использования выделенных декоративных форм;
5 возможности включения отобранных форм из генофонда Microсerasus и Cerasus в культуру.
Теоретическая значимость и практическая ценность работы. Теоретическую основу диссертации составили полученные новые знания в области биологии и селекции косточковых культур, а именно: выявлены биологические особенности взаимосвязей в системе «интродуцент – среда обитания» у видов родов Microcerasus и Cerasus, определены основные принципы дальнейшего формирования, изучения и использования генетических коллекций данных видов в южной зоне плодоводства РФ.
Уточнено число хромосом всех изучавшихся видов и выявлены формы с нестандартным набором кориотипов, а также – полиплоидный ряд вида M.prostrata. Предложена формула пыльцы видов, характеризующая её качество и состав пыльцевых зерен. Уточнена биохимия мякоти плодов. Найдены внутривидовые зависимости между составом флавонолов и фенолкарбоновых кислот, а также – их накоплением в листьях и между степенью повреждения основными заболеваниями (по результатам листовой диагностики).
Полученные сведения и закономерности могут быть использованы в генетике, селекции и плодоводстве.
Рекомендовано 25 форм - источников хозяйственно-ценных признаков для включения в различные селекционные программы. Оценены и выделены декоративные сорта из видов родов Microcerasus и Cerasus для формирования сортимента декоративных культур южной зоны РФ. Выделены и рекомендованы для любительского садоводства элитные плодовые формы видов М. tomentosa – 3, М. pumila – 1, C.serrulata – 3, C.sachalinensis – 2. Научные разработки настоящей диссертации доведены до практической реализации. В Госреестр селекционных достижений, допущенных к использованию по Северо-Кавказскому региону, включены декоративные сорта вишни Розанна, Кипарисовая и сорт черешни – Утренняя звезда; переданы в ГСИ: сорта M. tomentosa– Летняя, Аксиния и Дебютантка и декоративный сорт вишни - Невеста. Разработан эффективный метод размножения видообразцов черенками с использованием запатентованной Модели и Устройства для их укоренения.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на научно-практических совещаниях кафедры плодоводства Кубанского агроуниверситета в 1986, 1987 и 1988 гг., всероссийских и международных конференциях - (Крымск, 1986, 2000 г.), (Краснодар, 1986, 2000, 2002, 2004, 2006, 2008, 2010 гг.), (Санкт-Петербург, 1989, 1993 г.), (Ялта, 1996, 2012 г.), (Орел, 1998 г.), (Москва, 1998 г.), (Чехия, 1999 г.), (Минск, 2013 г.), (Сочи, 2013 г.), (Челябинск, 2013 г.).
Публикация результатов исследований. Основные положения диссертации изложены в 58 печатных работах, опубликованных в отечественных и зарубежных изданиях (в том числе) 11 в рецензируемых научных журналах и изданиях, определенных перечнем ВАК Министерства образования и науки РФ, а также в двух монографиях.
Получено 3 авторских свидетельства на декоративные сорта вишни: Розанна (№38179), Кипарисовая (№38180); черешни – Утренняя Звезда (№32316/9901493); 2 авторских патента РФ на полезные модели: «Череночники для выращивания клоновых подвоев и садовых культур одревесневшими черенками» №132307, «Устройство для стратификации одревесневших черенков садовых культур» №132306 и получено положительное решение на выдачу патента на изобретение: «Способ выращивания клоновых подвоев для яблони одревесневшими черенками на плотных почвах». Переданы сорта для включения в Госреестр селекционных достижений, допущенных к использованию в РФ, М. войлочной - Летняя, Дебютантка и Аксиния, а также декоративный сорт вишни - Невеста (№61924/8653732).
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 385 страницах текста, содержит 85 таблиц, 69 рисунков, 36 приложений, включает введение, 3 главы, 14 разделов, выводы и рекомендации. Список использованной литературы, включает 313 наименований, в том числе – иностранных авторов – 42.
