Содержание к диссертации
Введение
1 Обзор литературатуры 9
1.1 История происхождения и распространения разновидностей тыквы твердокорой 9
1.2 Пищевая и лечебная ценность разновидностей тыквы твердокорой 13
1.3 Классификация вида тыквы твердокорой (Cucurbita реро L). Ботаническая характеристика и биологические особенности развития тыквы твердокорой 19
1.4. Состояние исследований по селекции разновидностей тыквы твердокорой 24
1.5 Гетерозис и его проявление у вида Cucurbita реро L 33
1.6 Оценка комбинационной способности материнских линий 37
1.7 Гибридное семеноводство вида Cucurbita реро L. и использование для получения гибридных семян линий с мужской стерильностью 41
2 Методика и условия проведения исследований 51
2.1 Агроклиматические условия проведения исследований 51
2.2 Почвенно-климатические условия места проведения исследований 52
2.3 Агротехника в опытах 55
2.4 Материал и методика проведения исследований 56
3 Результаты исследований 62
3.1 Оценка фертильности пыльцы и особенности фенотипического проявления мужской стерильности у патиссона 62
3.2 Оценка исходного материала по основным морфологическим и хозяйственно ценным признакам 68
3.3 Хозяйственная полезность гибридных комбинаций, полученных на основе использования материнских линий патиссона с мужской стерильностью функционального типа
3.3.1 Фенологические наблюдения 72
3.3.2 Морфологические особенности гибридов Fi патиссона 74
3.3.3 Показатели продуктивности образцов 75
3.3.4 Биохимический анализ плодов патиссона 76
3.3.5 Наследование морфологических и хозяйственно ценных признаков гибридами Fi патиссона 77
3.4 Изучение особенности ведения гибридного семеноводства на основе использования материнских линий с пониженной фертильностью пыльцы..83
3.5 Экономическая эффективность возделывания гибридов Fb полученных от материнской линии «Аж ms» 88
3.6 Передача признака мужской стерильности функционального типа другим разновидностям тыквы твердокорой 91
3.7 Характер наследования признака «мужская стерильность функционального типа» у патиссона 96
3.8 Оценка общей комбинационной способности новых материнских линий «АНЖ»и«АНЗ» 97
3.9 Оценка хозяйственной и биологической ценности гибридов Fb
полученных на основе новых материнских линий тыквы твердокорой 102
3.9.1 Отношение потенциальных покупателей к различным видам
маринованной продукции из разновидностей тыквы твердокорой 111
Заключение 120
Рекомендации 122
Список использованных источников 123
- Классификация вида тыквы твердокорой (Cucurbita реро L). Ботаническая характеристика и биологические особенности развития тыквы твердокорой
- Оценка комбинационной способности материнских линий
- Почвенно-климатические условия места проведения исследований
- Наследование морфологических и хозяйственно ценных признаков гибридами Fi патиссона
Введение к работе
Актуальность исследований. Наличие специализированных материнских линий позволяет быстро реагировать на меняющийся потребительский спрос на рынке и существенно расширить сортимент культивируемых тыкв. Использование при составлении гибридных комбинаций различных разновидностей тыквы твердокорой, с разнообразными характеристиками, позволяет в первом поколении получать самые оригинальные морфотипы, добиваться высокого содержания сухого вещества и отдельных полезных биохимических веществ.
Завершение селекционной работы позволит существенно расширить сортимент культивируемых разновидностей тыквы твердокорой для овощеводов-экспериментаторов и технологов-переработчиков для оригинального цельноплодного консервирования.
Цель и задачи исследований. Цель диссертационной работы - изучить селекционную линию патиссона с мужской стерильностью и выделить хозяйственно ценные гибридные комбинации. Провести передачу выделенного гена мужской стерильности другим разновидностям тыквы твердокорой и дать морфобиологическую оценку гибридного потомства.
Для достижения поставленных целей необходимо было решить следующие задачи:
изучить особенности фенотипического проявления мужской стерильности у патиссона и провести детальную оценку фертильности пыльцы;
- определить хозяйственную полезность гибридных комбинаций,
полученных на основе использования материнской линии патиссона с мужской
стерильностью функционального типа;
- провести передачу признака «мужской стерильности функционального
типа» другим разновидностям тыквы твердокорой;
- оценить общую комбинационную способность новых материнских
линий по урожайности, скороспелости и содержанию сухого вещества в
плодах;
провести оценку хозяйственной и биологической ценности гибридов Fi, полученных на основе новых материнских линий тыквы твердокорой;
отработать элементы технологии ведения гибридного семеноводства на основе использования материнских линий с пониженной фертильностью пыльцы.
Научная новизна исследований. Определена фертильность пыльцы в мужских цветках линии патиссона «Аж ms» (в начальный период вегета-
ции - 2%; через 25-30 дней после начала цветения - 37% пыльцы, способной к оплодотворению), что позволило классифицировать этот тип стерильности как «мужская стерильность функционального типа». Отмечены морфологические и онтогенетические особенности фенотипического проявления мужской стерильности функционального типа у патиссона. Проведена передача выделенного гена мужской стерильности функционального типа другим разновидностям тыквы твердокорой. Созданы новые оригинальные материнские линии с промежуточными морфотипами - «кабаксон» (промежуточный морфотип между кабачком и патиссоном), «тыквопат» (промежуточный морфотип между тыквой и патиссоном). Изучена комбинационная способность новых родительских линий и выделены лучшие по отдельным селекционным направлениям: содержание сухого вещества, общая продуктивность и пригодность для цельноплодного консервирования.
Практическая значимость работы. Выделены по комплексу и отдельным хозяйственно ценным признакам перспективные гибридные комбинации патиссона, полученные на основе материнской линии «Аж ms» с мужской стерильностью функционального типа. Созданы новые материнские линии тыквы твердокорой «АНЖ» и «АНЗ» с оригинальным набором морфологических признаков («кабаксон») на основе гена мужской стерильности функционального типа, и получены на их основе гибриды Fi, превосходящие стандартные сорта по продуктивности и биохимическим показателям (сухое вещество, сумма Сахаров, аскорбиновая кислота). Отработаны технологические элементы ведения гибридного семеноводства на основе материнской линии с пониженной фертильностью пыльцы, и выделена оптимальная схема размещения родительских линий, с соотношением рядов материнских и отцовских линий 2:1, обеспечивающая гибридность полученных семян 94%.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались на Международных научно-практических конференциях: «Орошаемое овощеводство и бахчеводство в развитии адаптивно-ландшафтных систем юга России», ГНУ ВНИИОБ, г. Камызяк, Астраханская область (2012); «Аграрная наука - основа успешного развития АПК и сохранения экосистем», Волгоградский ГАУ, г. Волгоград (2012); Актуальные и новые направления в селекции и семеноводстве сельскохозяйственных культур, Горский госагроуниверситет, г. Владикавказ (2012); «Инновационные разработки молодых ученых - развитию агропромышленного комплекса», ГНУ СНИИЖК, г. Ставрополь (2013); «Экологическая стабилизация аграрного производства. Научные аспекты решения проблемы», ФГБНУ «НИИСХ Юго-Востока», г.
Саратов (2015); на всероссийской научной конференции студентов и молодых ученых «Будущее АПК: наука и технологии, инновации и бизнес», ФГОУ ВПО АТУ, г. Астрахань (2013).
Основные положения, выносимые на защиту:
анализ пыльцы мужского цветка материнской линии патиссона «Аж ms» показавший ее пониженную фертильность (2% - в начальный период вегетации; 37% пыльцы, способной к оплодотворению, во второй половине вегетации), позволивший классифицировать этот тип стерильности, как мужская стерильность функционального типа;
новые материнские линии С. реро L. с оригинальными промежуточными морфобиотипами и высокой комбинационной способностью по ранней и общей урожайности, скороплодности, содержанию сухого вещества;
гибриды Fi патиссона на основе материнской линии «Аж ms» с высокой урожайностью товарных плодов, повышенным содержанием сухого вещества, суммы Сахаров и аскорбиновой кислоты;
гибриды Fi на основе новых материнских линий «АНЖ» и «АНЗ» с оригинальными формами плода промежуточных морфобиотипов, с высокими биохимическими показателями, пригодные для использования в цельноплодном консервировании.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 14 научных работ, 3 из которых в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Личный вклад соискателя. Автор диссертационной работы принимал непосредственное участие в проведении исследований, планировании и закладке опытов: выполнении намеченных учетов и наблюдений, отборов селекционных образцов, в обработке и обобщении полученных результатов, в написании научных отчетов, в подготовке к печати публикаций. Личный вклад соискателя составляет 60-80%.
Объём работы и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 3 глав, выводов, рекомендаций. Список использованной литературы включает 167 наименования, в том числе 49 иностранных источников. Работа изложена на 149 страницах компьютерного текста, содержит 28 таблицы, иллюстрирована 29 рисунками. Приложение включает 5 таблиц, 7 рисунков и 1 отчет социологического исследования.
Исследования проводились в 2012-2015 годах в ФГБНУ «ВНИИООБ» на опытно-селекционном участке отдела селекции и иммунитета бахчевых культур в Камызякском районе Астраханской области.
Материал исследований. В качестве исходного селекционного материала была использована линия «Аж ms», созданная в лаборатории селекции, семеноводства и иммунитета бахчевых культур, на основе формы с мужской стерильностью, найденной в 1993 г. Дютиным К.Е., Пучковым М.Ю. и Березиной Т.Н. в тепличных посевах образца Englicher gelber.
При передаче нового типа мужской стерильности другим разновидностям тыквы твердокорой были созданы и включены в селекционный процесс линии «АНЖ» и «АНЗ».
В качестве отцовских форм для получения гибридов Fi были использованы перспективные самоопыленные линии кабачка, овощной тыквы и патиссона.
Методики проведения исследований. Анализ наследования признака «мужская стерильность» у тыквы твердокорой проведен методом гибридологического анализа, без изучения расщепления F3 в питомнике гибридов (2013-2015 годы). Для проведения опыта были получены гибриды Fi, F2 и беккроссы с обоими родителями. Для контроля проявления признака гибриды высевали на 10-метровых делянках без повторностей.
Для определения фертильности и жизнеспособности пыльцы проводили окрашивание свежей пыльцы ацетокармином по методике З.П. Паушевой (1974) и проращивание пыльцы на питательных средах методом Д.А. Транковского.
Для оценки и сравнения гибридных комбинаций по морфологическим и хозяйственно ценным признакам и для проведения оценки ОКС родительских форм полученные семена гибридов Fi высевали в питомнике конкурсного сортоиспытания. Испытание гибридов проводили по методике Госкомиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур.
Количество растений на делянке - 20, повторностей - 3, размещение вариантов - последовательное, схема посева 1,4 х 1,0 м. В качестве стандартов для испытания гибридов, полученных от материнской линии «Аж ms», высевали: сорт Белые 13 и районированный гибрид Fi Танго. Для испытания гибридов, полученных от материнских линий «АНЖ» и «АНЗ», в качестве
стандартов использовали: сорт кабачка Сосновский, отличающийся высокими
б
биохимическими показателями, предназначенный для изготовления кабачковой икры, и сорт Юбилейный 450, имеющий женский тип цветения и высокую продуктивность.
В течение вегетационного периода проводили фенологические наблюдения за ростом, развитием растений и учеты хозяйственно ценных признаков. Урожайность учитывали весовым методом. Уборку проводили по мере наступления технической спелости плодов. Собранную продукцию разделяли по фракциям, согласно стандартам, установленным ГОСТ 7975-2013. Морфологические признаки описывали согласно справочному пособию по апробации бахчевых культур (В.А. Лудилов, Ю.А. Быковский, 2003). Биохимический анализ плодов проводили в лаборатории массовых анализов ФГБНУ «ВНИИООБ». Содержание сухого вещества определяли высушиванием навески (А.И. Ермаков, 1987), содержание сахара - цианидным методом (Е.П. Широков, 1985), содержание аскорбиновой кислоты -титрованием краской Тильманса (1980).
Для оценки ОКС использовали методику сетевых скрещиваний по В.К.Савченко, экспериментальный метод I (1973).
Для изучения оптимальной схемы размещения отцовских и материнских линий при свободном переопылении в гибридном семеноводстве были изучены 4 варианта с различной удаленностью сорта опылителя от материнской линии.
Схема размещения:
Вариант I: О - М
Вариант II: О - М - М
Вариант III: О - М - М - М
Вариант IV: О - М - М - М - М,
где О - отцовская форма (сорт Чебурашка); М - материнская линия (Аж ms).
Классификация вида тыквы твердокорой (Cucurbita реро L). Ботаническая характеристика и биологические особенности развития тыквы твердокорой
Твердокорая тыква (Cucurbita реро L.) предположительно происходит от дикой техасской тыквы Cucurbita texana, которая в диком виде произрастает в Центральной и Южной Мексике и в южных штатах США [149, 150]. Однако предложений о происхождении тыквы твердокорой было высказано очень много.
Греческая и римская литература указывала на происхождение тыкв из Старого Света. По данным археологических раскопок, тыкву использовали уже 3000 лет назад. Жители древней Греции и Рима использовали высушенные плоды тыквы твердокорой, как сосуды для жидкостей. Греческие и римские писатели по интерпретациям современных переводчиков очень много писали о тыкве, называя ее Реро Cucurbita [107]. О ней говорили писатели эпохи Возрождения Атеней и ученик Аристотеля Фанаис [24].
В 1885 году вышла работа Е. Мейера по истории средневековой ботаники. Тыква в ней упоминалась у многих средневековых авторов: Цельсий (I в. н. э.), Апициус (III-IV вв.), Марцеллюс (V в.), Исидор (VII-VIII вв.), а также в списке растений Набатейского земледелия (VIII-XIII вв.). Тыква описывалась Альбертом Магнусом в книге о растениях Альберта Великого (XIII в.) в трактате «О растениях» [24,111].
Арабский писатель Ибн-аль-Авама (XII в.) описывал способ прививки тыквы на тростник и лук для получения вкусных и крупных плодов. Ибн-Байтара (XII в.) упоминал тыкву С. реро как лечебное и пищевое средство под названием «dubba» и «karra». Он отмечал противный вкус сырых плодов, а также способность вызывать рвотный рефлекс, однако в вареном виде они съедобны. Из сока плодов этой тыквы особым способом приготавливали краску для волос. Впоследствии, в 1800 году, К. Броун [119] объясняет, что тыква «кагга» является лагенарией и в молодом состоянии она вкусна, особенно с мясным соусом.
Согласно же исследованиям Н.И. Вавилова наибольшее сортовое разнообразие Cucurbita реро L. сосредоточено в Малой Азии. Но он также уточнил, что вопрос о происхождении С. реро требует дальнейших исследований [15]. Данная гипотеза также подтверждается в работе Ли-Си-Чена о китайской медицине, переведенная на европейские языки, в которой упоминается тыква в третьей четверти XVI в. [24]. Однако этот период уже совпадает со временем распространения некоторых американских растений в Старом Свете.
Наконец, в 1874 году, проанализировав тексты древних писателей, историк культурных растений В. Ген [138] приходит к выводу о наличии в Старом Свете многих культурных тыкв, кроме вида Cucurbita реро и относит ее к американскому происхождению. Книга В. Гена послужила источником распространения данной точки зрения среди многих последующих исследователей.
Анализируя полученные данные, ученые так и не нашли никаких ботанических описаний растений настоящей тыквы древними авторами. Важнейшим доказательством того, что в Старом Свете не было настоящей тыквы - отсутствие следов при раскопках древних цивилизаций [34].
Мнение ученых по вопросу происхождения тыквы твердокорой резко изменилось после проведения раскопок американскими археологами, обнаружившими остатки почти всех видов тыкв в захоронениях древних индейцев и после нахождения в Америке диких или отдаленных родичей всех видов культурных тыкв, распространенных в Старом Свете. Одна из первых археологических раскопок, обнаружившая семена древней тыквы в Америке, была произведена на древнеиндейском кладбище близ г. Лима в Перу, где были найдены семена вида С. moschata и С. maxima. Позднее там были найдены вазы, по форме напоминавшие плоды этих тыкв. Находки относились к доколумбийскому периоду. Археологические остатки плодоножек, принадлежащие к С. moschata форме Sheese тыквенных растений, примерно такой же давности были обнаружены в Гватемале. Фрагменты стеблей и семян С. реро и С. moschata древностью более 1000 лет до н. э. были обнаружены археологом Дэнада в Пуэбло в штате Колорадо (США). В том же штате Мартином в 1928 г. при раскопках обнаружены семена С. moschata. Семена этого вида были найдены также Кайдером на юго-западе США. Древность семян составляет 1500-2000 лет до н. э. [34].
По мнению Т. Вайтекера тыквы весьма полно представлены при археологических раскопках в виде плодоножек, кусков коры и семян. Наиболее древняя (около 3000 лет до н.э.) находка С. реро была найдена в Северной Америке в местечке Тамауминас в Мексике [165].
Растительные остатки тыкв также найдены археологом Во на северо-востоке штата Аризона, археологом Харринатоном на юго-западе штата Миссури, профессором Деллингетом на северо-западе Арканзаса (США) и во многих других местах. По результатам работы Т. Вайтекера, к началу второй половины XX в. при археологических раскопках в Америке были обнаружены: С. реро - пять раз; С. moschata - четыре в Северной Америке и один раз в Южной; С. maxima и С. ficifolia - по одному разу в Южной Америке [164].
Археологические данные согласуются и с местными индейскими названиями тыкв. Так, индейское название тыквы «сквочь» аналогично названию одного из индейских племен. Другое название «кушо» (cushaw) кувшиновидной тыквы вида С. moschata также заимствовано у индейцев [24].
В 1964 году была проведена большая работа по тыкве Т. Вайтекером и Г. Картером. Согласно проведенным исследованиям ими была построена схема эволюции видов тыкв, исходя от вида Cucurbita mochata и ее диких форм. Направление развития вида С. реро делилось на ветви: первая породила дикие виды С. palmata, С. digitata и С. foetidissima; вторая дикую форму С. texana, окультуренные крупноплодные формы С. реро и кустовые кабачковидные и патиссоновидные ее сорта [167]. В поисках разнообразия различных видов тыквы особенно следует отметить экспедицию СМ. Букасова в 1925-1926 годах в Центральной Северной и Южной Америке (Мексика, Гватемала, Коста-рика, Панама, Куба Венесуэла, Колумбия). Им был собран большой сортовой материал по тыквам, установлен ареал и высотность распространения отдельных культурных видов и обнаружено много интересных ее форм. Все эти сведения изложены в большой монографии «Возделываемые растения Мексики, Гватемалы и Колумбии». Привезенные оттуда Букасовым в виде аборигенных растений почти все типы наших старосветских тыкв С. реро позволили окончательно выяснить, что родиной всех культурных видов тыквы является Америка [13].
Оценка комбинационной способности материнских линий
В 2013 году стояла теплая весна, полевые работы и посев велись при благоприятных условиях. Поливные нормы также были достаточными для хорошего, дружного роста растений. В июле и августе выпадали осадки в количестве 25,1 мм и 17,4 мм, соответственно, что положительно влияло на формирование плодов тыквы твердокорой. В целом сезон был хорошим для проведения селекционно-исследовательской работы. Во второй декаде мая 2014 г. среднесуточная температура воздуха составила 24,2 что на 6,0 выше нормы. В третьей декаде мая были отмечены аномальные ветра (до 23 м/с). Количество выпавших осадков - в 3 раза меньше нормы. В июне среднесуточные температуры воздуха были в пределах среднемноголетних. В июле температура воздуха была даже немного ниже нормы. Самым жарким месяцем со средней температурой воздуха (27,7) был август, не было разницы между дневными и ночными температурами воздуха.
В 2015 году была дождливая весна, в первой декаде мая выпало 82,3 мм осадков при абсолютной норме 11мм. Средняя температура воздуха составляла 15,1 С. Посев производился во второй декаде мая, когда температура почвы была на уровне 20-22С. Летние месяцы характеризовались жаркой и сухой погодой. Максимальная температура воздуха в июне составила 39,6С, однако, благодаря своевременному поливу, удалось создать условия для благоприятного роста и развития растений. В первой и второй декаде июля происходил спад температуры до 32-35С. Далее, в конце июля и начале августа вновь температура воздуха поднималась до 39С.
В общем, за период проведения исследований (2012-2015 годы) погодные условия были благоприятными для роста и развития разновидностей тыквы твердокорой. Следует отметить, что в период скрещиваний в 2012 году стояла жаркая погода, из-за чего приходилось увеличивать количество искусственных опылений, вследствие плохой завязываемости плодов.
Предшественник в опытах - 5-тилетняя залежь. Основная обработка почвы включала зяблевую вспашку на глубину 25-27 см. Весной зябь бороновали и культивировали (П-Ш декады апреля). Маркировку участка осуществляли на 1,4 м.
Схема посева 1,4 х 1,0 м по 1-2 растению в лунке. Посев проводили вручную замоченными семенами во П-Ш декаде мая. Основная цель ухода за посевами заключалась в уничтожении сорной растительности и поддержание пахотного слоя в рыхлом состоянии для улучшения водно-воздушного режима почвы. Проводились две междурядные культивации, прореживания, две ручных прополки и полив капельным орошением. Выполнили 12-15 поливов за сезон. Раскладке поливных шлангов соответствовала схеме посева патиссона с расстоянием между рядами 1,4 м. Поливная норма до второй декады августа составляла 250-300 м , последующие поливы снижали до 150-200 м3. Общая оросительная норма колебалась в пределах 2000-3000 м3/га.
В качестве исходного селекционного материала была использована линия «Аж ms», созданная в лаборатории селекции, семеноводства и иммунитета бахчевых культур, на основе формы с мужской стерильностью, найденной в 1993 г. Дютиным К.Е., Пучковым М.Ю. и Березиной Т.Н. в тепличных посевах образца Englicher gelber. В качестве отцовских форм, для создания гибридов Fi использовали 8 самоопыленных селекционных линий перспективных сортов отечественной селекции: Белые 13, Зонтик, Таболинский, Диск, Оранжевый, Солнышко, Чебурашка, Золотой.
Исходный материал (отцовские формы) изучали в коллекционном питомнике. Изучаемые образцы оценивали по биологическим, морфологическим и хозяйственно ценным признакам.
Посев проводился по схеме 1,4 х 1,0 м на однорядковых делянках по 10 лунок без повторностей, количество растений на делянке - 20. Для определения фертильности и жизнеспособности пыльцы, или как ее еще называют «оплодотворяющую способность», или зиготический потенциал пыльцевого зерна, как способность вызывать полное оплодотворение [131, 161] проводили окрашивание свежей пыльцы ацетокармином по методике З.П. Паушевой (1974) и проращивание пыльцы на питательных средах методом Д.А. Транковского.
Для обработки и визуальной оценки живого и зафиксированного материала был использован микроскоп «Микмед 5» с визуализатором и компьютерной программой «VidCap». Фиксация и изготовление препаратов проводились по общепринятой цитоэмбриологической методике Паушевой (1974). Микрофотографии получены с помощью фотокамеры, установленной на оборудовании.
Ацетокарминовый метод: сбор материала проводили рендомизировано по 3-10 цветков с делянки с 7 до 9 часов утра. Материал отбирался в бумажные пакеты, на которых отмечались дата и место сбора. Фертильность пыльцы определяли без предварительной фиксации пыльников. Проращивание пыльцы проводилось на жидкой среде 1% водного раствора сахарозы и агар-агара.
Скрещивание отцовских форм с сортовой линией «Аж ms» для получения семян Fi по всем комбинациям проводили в питомнике гибридизации, по запланированным комбинациям в соответствии с программой селекционной работы. Отцовские формы высевали в количестве 20 растений на делянке, материнские 2 делянки по 40 растений. Получали по 2-3 гибридных плода в каждой комбинации. Мужские и женские цветки изолировали с вечера и после искусственного опыления полосками ткани.
После проведения опыления к плодоножке женского цветка привязывалась картонная или пергаментная этикетка с указанием исходных форм, участвующих в скрещивании, и даты опыления.
Почвенно-климатические условия места проведения исследований
Астраханская область характеризуется жарким климатом, в период массового цветения (I-II декада июля) температура воздуха в среднем за период проведения исследований 2012-2014 годы составляла 26,9-38,2С. Общая продуктивность посевов разновидностей тыквы твердокорой, в том числе и патиссона, из-за жаркого климата и недостаточного количества насекомых опылителей практически всегда остается невысокой.
Как уже было отмечено материнская линия «Аж ms» во второй половине вегетации (Ш-я декада июля) образовывает фертильную пыльцу с пониженной жизнеспособностью (37%). Для получения 100%-ой гибридности возможно собирать плоды, завязавшиеся до Ш-ей декады июля, с последующей их закладкой на дозаривание до достижения семенами высоких посевных качеств.
В условиях Астраханской области в период, когда образуется фертильная пыльца с мужской стерильность функционального типа на растениях, температура воздуха остается высокой, а основная часть растений уже имеет сформированную завязь, к тому же пыльцы с пониженной фертильностью для опыления требуется значительно больше, и риск самоопыления также снижается. Гибридность семян из плодов, образовавшихся за весь вегетационный период, снижается незначительно и составляет 94-98%.
Для изучения оптимальной схемы размещения отцовских и материнских линий для свободного переопыления в гибридном семеноводстве было заложен опыт с 4 вариантами.
При посеве с простым чередованием рядом материнских и отцовских форм наблюдалась наибольшая завязываемость плодов, по сравнению с другими вариантами. Отдаление сорта-опылителя уже на 1-2 ряда, как получается в третьем и четвертом варианте, снижало процент переопыления родительских форм в 1,6-2,1 раза (Рисунок 10, Таблица 15). Прежде всего, это связано недостаточным количеством насекомых опылителей для переноса тяжелой пыльцы. Поэтому для повышения продуктивности, завязавшихся семян желательно иметь в схеме не более 2 рядов материнской формы подряд. Наличие парных рядов опылителя повышает долю гибридов незначительно, если густота стояния одиночных рядов нормальная.
В схеме, где материнская линия размещена при простом чередовании с рядами сорта-опылителя, урожайность семян гибрида Fi составляла 178,5 кг/га. Размещение растений по схеме II позволило увеличить урожайность семян до 220,7 кг/га. В схеме с насыщением рядами материнской линии 1:4:1 урожайность гибридных семян снижалась до 111,8 кг/га, при этом гибридность семян также уменьшалась, что делало их использование неэффективным.
Мы предлагаем следующие схемы размещения родительских форм при машинном посеве трехрядной сеялкой - схема М-О-М-М-О-М; при посеве вручную простое чередование рядов - схема О-М-О-М-О; (О - отцовская форма, М - материнская форма).
Доля гибридных семян, получаемых в этих вариантах, составляет 94-98%, что удовлетворительно для производственных условий, где не гибридные растения могут быть удалены при прорывке по маркерному признаку (Таблица 16).
У созданной материнской линии патиссона в качестве маркерного признака можно использовать высоту сеянцев в фазе 5-7 настоящих листьев. Поскольку у этого образца более длинное подсемядольное колено, то первое междоузлие у него более удлиненное, чем у короткостебельных форм. Этот признак наследуется в первом поколении рецессивно. Гибридные растения в фазе 5-7 настоящих листьев имеют «сидячий» куст, они относительно низкие и приземистые. Растения материнской формы более высокие и имеют «стоячий», высокий куст и их можно удалить при прорывке.
Использование выделенной формы с мужской стерильностью функционального типа в качестве материнской линии является очень эффективным. В первой половине вегетации, пыльники цветков материнской формы не вскрываются, пыльца практически стерильна (98%), завязывание плодов в этот период происходит от опыления отцовской формой. А появление на незагруженных завязью растениях материнской формы цветков со вскрывающимися пыльниками происходит, когда основная часть растений уже имеет сформированную завязь, к тому же пыльцы с пониженной фертильностью для опыления требуется значительно больше и риск самоопыления также снижается.
Проведенный опыт показал высокую эффективность использования в гибридном семеноводстве мужской стерильности функционального типа. В настоящее время ведется работа по созданию новых материнских линий патиссона с мужской стерильностью функционального типа с различным набором морфологических признаков, прежде всего, линий со светло-зеленой окраской коры плода. А также передача гена мужской стерильности функционального типа кабачку и овощной тыкве, что позволит существенно расширить имеющийся отечественный селекционный материал в селекции на гетерозис.
Из анализа экономических показателей при возделывании различных сортообразцов патиссона в условиях Астраханской области следует, что наибольший выход ранней продукции был получен у образца Б Аж ms х Чебурашка) - 18,5 т/га, в 9 раз превышающий ранний урожай у стандарта. Отличались ранней отдачей урожая также 3 гибрида: Рі(Аж ms х Зонтик), Б Аж ms х Солнышко), Б анго, в среднем, их ранняя урожайность превысила сорт стандарт на 2,12 - 16,49 т/га.
На оплату труда при возделывании различных сортов и гибридов патиссона приходилось от 6,5 до 19,36 тыс. руб., из-за разницы расходов на сбор дополнительного урожая.
Патиссон - скороспелое и многоплодное растение, плоды рекомендуется убирать, когда они достигнут 80-130 г, поэтому сбор проводят 2-3 раза в неделю. Своевременный сбор патиссона увеличивал период плодоношения. Цена реализации менялась в зависимости от срока созревания и колебалась от 30000 (за раннюю продукцию) до 23000 руб. за тонну.
Наибольшую прибыль удалось получить при выращивании образца Рі(Аж ms х Чебурашка) - 830,8 тыс. руб., что почти в 6 раз превысило полученную прибыль от возделывания в условиях Астраханской области стандартного сорта Белые 13. Соответственно высокой - 149% оказалась и рентабельность производства товарных плодов гибрида Б Аж ms х Чебурашка). Рентабельность при возделывании гибридных образцов: Б Аж ms х Золотой), БіТанго, Ті(Аж ms х Солнышко), Ті(Аж ms х Зонтик) в 1,7-3,3 раза была выше, чем у стандарта (Таблица 17).
Образцы Рі(Аж ms х Оранжевый), Ті(Аж ms х Диск), Ті(Аж ms х Таболинский), несмотря на низкую урожайность, показали высокие результаты по хозяйственно ценным признакам и могут широко использоваться дачниками для цельноплодного консервирования.
Таким образом, затраты на получение продукции не превысили доход, получаемый от реализации плодов патиссона. Выращивание новых перспективных гибридов первого поколения патиссона в условиях Астраханской области является экономически выгодным.
Наследование морфологических и хозяйственно ценных признаков гибридами Fi патиссона
В 2013-2014 годах были проведены скрещивания материнских линий с самоопыленными селекционными линиями популярных сортов патиссона. При проведении предварительного испытания в 2014-2015 годах основная часть гибридов показала хорошие результаты, как по продуктивности, так и по биохимическим показателям.
Ранняя урожайность полученных образцов находилась в пределах 8,0-17,6 т/га и лучшие их них превышали стандартный гибрид Fi Танго, более чем в 2 раза - на 126 % (Таблица 26).
Самые высокие показатели по ранней урожайности были у гибридов Fi(AH3 х Диск) - 17,6 т/га, F APDK Х Белые 13) - 17,5 т/га, Fi(AH3 х Золотой) - 15,5 т/га и Fi(AFDK х Патичок) - 15,3 т/га.
Товарная урожайность у всех полученных гибридов была выше, в среднем в 1,5-2,0 раза. Это связано с большим количеством женских цветков на растении и хорошей завязываемостью плодов. Самые высокие показатели товарной урожайности, в среднем за годы исследований, показали гибридные комбинации: Fi(AH3 х Диск) - 49,35 т/га, Fi(AFDK х Белые 13) - 46,2 т/га, FJCAFDK х Чебурашка) - 44,3 т/га, Fi(AH3 х Золотой) - 42,3 т/га, F AFDK х Патичок) - 41,7 т/га, превышающие стандартный сорт Белые 13 и гибрид Fi Танго более чем в 2 раза.
Биохимические показатели плодов гибридов Fi находились в пределах: сухое вещество - 6,04-7,48%; сумма Сахаров - 1,55-3,07%; аскорбиновая кислота - 2,02-3,14 мг% (Таблица 27).
Биохимический анализ плодов гибридов Fb полученных от новых материнских линий с мужской стерильностью функционального типа и сортовых линий патиссона в питомнике предварительного сортоиспытания (среднее за 2014-2015 годы) Полученные гибриды имели оригинальный внешний вид, хорошую урожайность и высокие биохимические показатели, и могут быть использованы для цельноплодного консервирования (Рисунок 20).
Отношение потенциальных покупателей к различным видам маринованной продукции из разновидностей тыквы твердокорой
В магазинах в основном представлена продукция, представляющая собой маринованные патиссоны одного типа или с однотипной формой плода. Отдел селекции и иммунитета бахчевых культур ФГБНУ "ВНИИООБ" при поддержке Центра социологических исследований Астраханского государственного университета провели социологическое исследование с целью выявить отношение потенциальных покупателей к различным видам маринованной продукции из разновидностей тыквы твердокорои (Приложение Г. 1).
Опрос проводился с помощью интернет ресурса Google Формы. В ходе социологического исследования было опрошено 106 человек:
Респондентам были представлены две разновидности маринованной продукции: А) маринованные патиссоны одного типа, с традиционной формой плода (Рисунок 21) и Б) маринованное разнообразие: «патичок», «тыквопат», патиссон, кабачок, овощная тыква, крукнек (Рисунок 22).
В ходе обработки первичной социологической информации были получены следующие результаты. Большинство участников исследования (67,9%) при условии наличия в магазинах данной маринованной продукции отдадут предпочтение «маринованному разнообразию», которое включает в себя: патиссоны, кабачки, овощную тыкву, крукнеки, «патички» и «тыквопаты». Наименьшая группа респондентов (32,1%) отдают предпочтение продукции маринованных патиссонов одного типа (Рисунок 23).
В ходе анализа полученных данных исследования был выявлен ряд зависимостей в выборе вариантов ответа от показателя пола респондентов. Относительно тендерного показателя, респонденты выбирают маринованную продукцию следующим образом: большинство опрошенных мужчин (76,9%) и женщин (59,3%) отдают предпочтение продукции «маринованное разнообразие» (Таблица 28, Рисунок 24).
Учитывая вышеизложенные результаты социологического анализа, можно отметить, что покупатели не придерживаются традиционного взгляда на стандартную маринованную продукцию и готовы приобретать продукты из разновидностей тыквы твердокорой (67,9%), которые имеют все возможности стать востребованным товаром среди покупателей не только Астраханской области. По вкусовой оценке также большее предпочтение было отдано «маринованному разнообразию» (74%), обладающим оригинальным вкусом и в купаже обеспечивающим неповторимое разнообразие вкусовых оттенков. листовой пластинки средний, среднерассеченный, плоды коротко-цилиндрической формы, в технической спелости ярко-оранжевой окраски, в биологической спелости оранжевого цвета. Мякоть плотная, ярко-оранжевой окраски. Среднего срока созревания, продолжительность периода «всходы-первый сбор» - 37 суток. Период плодоношения больше 70 суток. Растения женского типа цветения. Гибридная комбинация выделилась по общей урожайности 52,6 т/га. Биохимические показатели также были самыми высокими среди всех сортов и гибридных комбинаций. Гибрид готовится для передачи в Государственное сортоиспытание (Рисунок 26).
F AFDK х Юбилейный 450) - растение слабоплетистое, кустовое, тип куста - закрытый, стебель светло-зеленый с мягким опушением, размер листовой пластинки средний, среднерассеченный. Отличительной особенностью является высокая урожайность, как ранняя (15,3 т/га), так и общая (47,9 т/га) и высокие биохимические показатели, по которым гибрид опережает все стандартные сорта (Рисунок 27).
Отличительной особенностью являются красивые порционные коротко-цилиндрические плоды, в технической спелости длиной 8-10 см и шириной 4-5 см, светло-желтой и темно-зеленой окраски и высокими биохимическими показателями. Гибридные комбинации отлично подойдут для цельноплодного консервирования.