Введение к работе
Актуальность темы. Столовая свекла (Beta vulgaris L. var. conditiva Alef.) - широко распространенная, ценная овощная культура, характеризующаяся высокой урожайностью, скороспелостью и длительной лежкостью. В России столовая свёкла занимает около 10% в структуре посевных площадей под овощными культурами. Технология выращивания столовой свеклы предусматривает обязательное прореживание всходов, что значительно повышает себестоимость продукции.
Выведение новых раздельноплодных сортов и гибридов столовой свеклы, наиболее полно отвечающих требованиям индустриальных технологий возделывания, является одним из путей повышения экономической эффективности ее производства. Раздельноплодный посевной материал свеклы позволяет полностью механизировать производство. Однако создание раздельноплодных сортов и гибридов свеклы осложнено не вполне ясным характером наследования этого признака и связано с необходимостью решения ряда вопросов, касающихся детерминации признака раздельноплодности, дальнейшим совершенствованием методов селекции.
В целом, для свеклы свойственно образовывать на соцветии соплодия -кластеры на одной цветоножке из 2-6 тесно сросшихся плодиков. Такие формы называются сростноплодными. Растения с отдельно-сидящими цветками (раздельноплодные) появляются в популяции свеклы крайне редко и представляют особый интерес для селекции.
В настоящее время для повышения урожайности и качества столовой свеклы считается перспективным возделывание не сортов-популяций, а раздельноплодных гетерозисных гибридов, отличающихся повышенной продуктивностью и выравненностью корнеплодов. Необходимым условием для получения гетерозисных гибридов у свеклы является наличие стабильных по признаку раздельноплодности самоопыленных линий. Однако до сих пор у столовой свеклы линий-доноров признака раздельноплодности не получено. Работа по созданию таких линий затрудняется из-за ярко выраженной системы самонесовместимости у свеклы и негативного влияния инбредной депрессии. Все это и обусловило актуальность нашего исследования.
Цель и задачи исследования:
Цель исследования - выделить из коллекции ВИР источники раздельноплодности столовой свеклы и изучить их морфолого-биологические характеристики.
Для достижения данной цели необходимо было решить следующие задачи:
1. Создать самоопыленные линии раздельноплодной столовой свеклы її и
І2 ПОКОЛеНИЯ.
2. Изучить проявление признака раздельноплодности у выделенных
источников и их линий.
3. Выделить линии столовой свеклы, характеризующиеся высокой
раздельноплодностью в семенном потомстве и описать их морфолого-
биологические характеристики.
Оценить жизнеспособность зародышей у выделенных раздельноплодных линий с использованием метода мягколучевой рентгенодиагностики.
Проверить гипотезу о влиянии 5-азацитидина на проявление признака раздельноплодности у выделенных линий.
Выявить взаимосвязи между основными морфолого-биологическими признаками растений столовой свеклы и признаком раздельноплодности в разных поколениях инбридинга и при перекрестном опылении.
7. Создать раздельноплодный линейный материал, обладающий
комплексом хозяйственно-ценных признаков.
Научная новизна работы.
Впервые проведено изучение 114 созданных нами раздельноплодных линий столовой свеклы по комплексу морфолого-биологических признаков. Выявлено, что у созданных линий наблюдаются три варианта наследования признака раздельноплодности (всё потомство представлено сростноплодными растениями; часть растений имеет раздельноплодный фенотип, часть сростноплодный; все растения раздельноплодные).
Показано, что самоопыление раздельноплодных линий приводит к уменьшению массы 1000 плодов и всхожести семян, что объясняется повышением частоты семян с дегенерированными зародышами.
Впервые обнаружено, что растения самоопыленных линий столовой свеклы морфологического типа «дигиталис» отличаются повышенной частотой встречаемости раздельноплодных форм.
У созданных линий столовой свеклы выявлены существенные корреляции между отдельными хозяйственно-ценными признаками. Показано, что частота встречаемости раздельноплодных форм в потомстве полностью раздельноплодных растений значительно выше, чем в потомстве линий, имеющих единичные соплодия (1-3 шт. на 1000 плодов).
Впервые показано, что частота появления раздельноплодных растений столовой свеклы может быть повышена в результате гибридизации раздельноплодных линий между собой, а также обработкой их семян 5-азацитидином.
Практическая ценность результатов исследований.
Созданные линии столовой свеклы могут быть использованы в селекции культуры на раздельноплодность. Отбор растений морфологического типа «дигиталис» может быть использован для повышения частоты раздельноплодных форм. Метод мягколучевой рентгенодиагностики семян рекомендуется использовать для идентификации семян с дегенерированными зародышами и двусемяпочковостью плодов. На всех этапах селекционного процесса и при ведении семеноводства раздельноплодной столовой свеклы следует проводить строгую браковку семенных растений с примесью единичных соплодий и чередовать инбридинг, начиная с її, со свободным переопылением раздельноплодных линий. Для практического использования рекомендованы самоопыленные линии столовой свеклы с высоким уровнем раздельноплодности и комплексом хозяйственно-ценных признаков.
Апробация диссертации. Материалы диссертации были доложены на конференции профессорско-преподавательского состава СПбГАУ (Санкт-Петербург, 2008), конференции "Роль Вавиловской коллекции генетических ресурсов растений в меняющемся мире" (Санкт-Петербург, 2010), конференции молодых ученых и аспирантов «Генетические ресурсы растений и селекция» (Санкт-Петербург, 2010), научно-производственных совещаниях отдела генетических ресурсов овощных и бахчевых культур ВИР (г. С-Петербург, 2008, 2009, 2010 гг.).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 6 печатных работ, в том числе 4 статьи в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК РФ и каталог мировой коллекции ВИР: выпуск 791 «Характеристика образцов свеклы в связи с задачами селекции на адаптивность».
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 110 страницах, содержит 19 рисунков, 22 таблицы, 6 приложений. Состоит из введения, обзора литературы, четырех экспериментальных глав, выводов, практических рекомендаций и приложений. Список литературы включает 126 наименований, в том числе 37 на иностранных языках.
