Введение к работе
Актуальность темы диссертации. В селекционной работе по созданию новых сортов с хозяйственно ценными признаками в последние 10-15 лет наряду с традиционными методами внутривидовой гибридизации все чаще используется отдаленная гибридизация и полиплоидия. Это обусловливает усиление изменчивости и возникновение форм с новыми, отсутствовавшими у родительских сортов признаками и свойствами.
Изучению вопросов отдаленной гибридизации и автополиплоидии в сем. Gros-sulariaceae Dumort (p. Ribes - смородина и p. Grossulana - крыжовник) уделялось внимание в работах Г.А. Бавтуто (1980), Л.С. Санкина (1993), Л.В. Трунина (1984), Н.П. Чувашиной (1980), Г.П. Шелаботина (1974), R. Bauer (1973), Е. Keep (1985), V. Knight (1985). Получены слабошиповатые формы крыжовника, иммунные сморо-дино-крыжовниковые гибриды, автополиплоиды Ribes и Grossulana. В последние годы в связи с интенсификацией плодоводства к сортам смородины и крыжовника предъявляются более высокие требования, связанные с получением форм, пригодных к механизированной уборке урожая, повышенной лежкостью, транспортабельностью, легким отделением ягоды от кисти. Исследования в этих направлениях в «провой практике проводятся немногими селекционерами, а в почвенно-слиматических условиях Беларуси только кафедрой ботаники БГПУ им. М. Танка.
К настоящему времени не достаточно изучена возможность экспериментально конструирования гибридного организма на базе геномов перспективных белорусских сортов. Слабо изучена возможность использования новых биологически активных веществ для преодоления нескрещиваемости исходных родительских форм іри отдаленной гибридизации. Незначительное количество сортов белорусской се-іекции переведено на полиплоидный уровень. Требуют уточнения методы получе-П1я и отбора тетраплоидных форм смородины и крыжовника.
Связь работы с крупными научными программами, темами. Тема работы івляется составной частью проблемы "Биологические основы рационального ис-юльзования растительных ресурсов", которая координируется ЦГЛ им. И.В. Мичу->ина, БелНИИ плодоводства, НАЛ Беларуси. Тема диссертации входит в состав Государственной программы фундаментальных исследований в области естественных иук: "Структурно-функциональная организация, устойчивость и изменчивость гене-ических и метаболических систем как основа реализации биологического потенциала растений". Отдельные вопросы диссертационных исследований выполнены r шмках договора с Фондом фундаментальных исследований (№ договора Б97 М -71).
Цель и задачи исследования. Цель работы - уточнить и усовершенствовать іетодьі искусственного обогащения генофонда смородины черной, смородины :расной, крыжовника; создать на основе методов отдаленной гибридизации и авто-юлиплоидии исходный селекционный материал для дальнейшей целевой селекции. }ля достижения поставленной цели потребовалось решить следующие задачи: ізучить биологические и хозяйственные особенности лучших сортов смородины ерной, смородины красной и крыжовника белорусской селекции;
выделить по комплексу хозяйственно ценных признаков перспективные форм для включения их в исследования по отдаленной гибридизации и переводу на тетр плоидный уровень;
установить влияние гидрогумата, гумата и гуми (сложные по химическому состаї смеси биологически активных веществ, веделенные из торфа отечественной пр< мышленностью) на преодоление нескрещиваемости при отдаленной гибридизации;
выявить влияние различных концентраций, времени воздействия, способов нанес ния полиплоидизирующего вещества (колхицина) на количество образующихся те раплоидных форм;
предложить практической селекции новый исходный селекционный материал см родины и крыжовника.
Объект и предмет исследования. Объектом исследования являлись относ щиеся к различным видам сем. Grossulariaceae Dumort сорта смородины черно смородины красной, крыжовника.
Цель и задачи работы определили предмет исследования - обогащение ген фонда и получение исходного селекционного материала в p. Ribes L. и p. Grossulai Mill, на основе методов отдаленной гибридизации и автополиплоидии.
Научная новизна полученных результатов. Созданы оригинальные амфиг шюиды (2п =16) R. nigrum х R. rubrum ,R. nigrum х Gr. reclinata, R. rubrum x R. nigrui Gr. reclinata x R. nigrum.
Индуцированы аллотетрашюидные формы (2n = 32) R. nigrum x Gr. reclinai R. nigrum x R. rubrum, R. rubrum x R. nigrum, Gr. reclinata x R. nigrum.
Получены автотетраплоиды R. nigrum, R. rubrum, Gr. reclinata.
Установлены оптимальные значения концентрации, экспозиции воздействі: способа нанесения колхицина для получения тетраплоидных форм смородин крыжовника.
Выявлены возможности использования гидрогумата, гумата и гуми для сн жения порога несовместимости при отдаленных скрещиваниях.
Практическая значимость полученных результатов. На базе полученно исходного материала в сем. Grossulariaceae Dumort открывается возможность проЕ дения целевых скрещиваний на иммунность и продуктивность, а также других х зяйственно полезных признаков: бесшипность побегов, гроздевидное плодоношеш крупноплодность, прочное держание ягод в кисти, поливитаминность, одновреме ное созревание ягод, малосемянность. Обоснованы и уточнены методы решения р да частных проблем в создании исходного материала: преодоление нескрещиваем сти, повышение фертильности, получение и отбор автотетраплоидов.
Экономическая значимость полученных результатов. Индуцированный і ходный материал создает реальный резерв интенсификации селекционного процес p. Ribes и p. Grossularia.
Показана экономическая эффективность использования методов отдаленн гибридизации и экспериментальной автополиплоидии в сочетании с классически: методами селекции для решения ряда конкретных задач: повышения урожайное иммунности, зимостойкости; улучшения биохимического и товарного качества ш дов; получения форм, пригодных для механизированного сбора урожая.
з Использование гидрогумата, гумата и гуми для промывки пестика материнского растения перед опылением в сравнении с традиционно применяемым гетероауксином дает возможность увеличить завязываемость гибридных плодов до 50,7%,
Применение установленных оптимальных условий колхицинирования позволяет эффективно использовать дорогостоящий алкалоид для максимального (до 7%) в сравнении с традиционными методиками (1-2%) получения тетраплоидных форм.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту: \. Созданный на основе комплексного использования отдаленной гибридизации и полиплоидии исходный селекционный материал, позволяющий вести селекцию в направлении получения бесшипных и слабошиповатых форм крыжовника, иммунных, крупноплодных форм смородины черной, высоковитаминных сортов смородины красной.
-
Разработанная методика преодоления нескрещиваемости исходных родительских форм, повышающая эффективность использования отдаленной гибридизации.
-
Автотетраплоидные формы смородины черной, смородины красной, крыжовника, открывающие возможность вести селекционный процесс на полиплоидном уровне с целью получения малосемянньгх форм.
-
Модифицированные методики преодоления стерильности отдаленных гибридов, колхицинирования и отбора тетраплоидных форм смородины и крыжовника, обеспечивающие более рациональное использование материальных средств и времени.
Личный вклад соискателя. Материал диссертации получен непосредственно автором в ходе выполнения экспериментальных исследований. Весь гибридный фонд создан и гибридологический анализ выполнен автором самостоятельно.
Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на научно-практических конференциях БГПУ им. М. Танка (Минск, 1993, 1995, 1998), Международном межвузовском семинаре студентов и аспирантов "Актуальные проблемы биологии" (С.-Петербург, 1994), VIII Мичуринских чтениях "Проблемы цитогенетики и полиплоидии плодовых растений" (Мичуринск, 1992), научной конфе-эенции "Актуальные проблемы фитовирусологни и защиты растений (Прилуки, 1997), Международной научно-практической конференции "Современные проблемы эиологии", посвященной 110-летию Н.И. Вавилова (Брест, 1997), I Международной «учно-практической конференции "Экология и молодежь" (Гомель, 1998), Между-іародной научной конференции "Моделирование и прогнозирование аграрных энер-"оресурсосберегающих процессов и технологий в условиях рыночных отношений" Минск, 1998).
