Создание исходного материала методом гибридизации для селекции картофеля в условиях Тюменской области

Овощеводство и садоводство

СОЗДАНИЕ ИСХОДНОГО МАТЕРИАЛА МЕТОДОМ ГИБРИДИЗАЦИИ ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ КАРТОФЕЛЯ В УСЛОВИЯХ ТЮМЕНСКОЙ ОБЛАСТИ

Ю. П. ЛОГИНОВ,

доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заведующий кафедрой технологии производства, хранения и переработки продукции растениеводства,

Е. Н. ЗАРОВНЯТНЫХ, аспирант,

А. С. ГАЙЗАТУЛИН,

студент, Тюменская государственная сельскохозяйственная академия

г. Тюмень, пос. Учхоз, ул. Молодежная, д. 18а, кв. 8; тел. 8(3452)62-58-28

Положительная рецензия представлена В. К. Ивановым, заведующим лабораторией картофеля НИИСХ Северного Зауралья.

Ключевые слова: селекция, сорт, гибридизация, селекционный номер, продуктивность, качество. Keywords: selection, a grade, hybridization, selection number, efficiency, quality.

Природно-климатические условия Тюменской области вполне приемлемы для возделывания картофеля. Вместе с тем здесь часто возникают неблагоприятные факторы: весенне-летняя засуха, поздние весенние и ранние осенние заморозки, избыточное увлажнение во время уборки, болезни и вредители, — которые существенно снижают урожайность и качество клубней [1, 2].

Площадь посадки картофеля в области составляет 29 тыс. га. При этом около 90 % находится в частном секторе. В технологии возделывания особое значение придается сорту. Необходимо отметить, что сортов местной селекции в производстве нет. Все возделываемые сорта относятся к инорайонной и зарубежной селекции. В благоприятные по увлажнению годы и при внесении минеральных удобрений они формируют урожайность до 70 т/га, а в засушливые годы снижают ее до 15 т/га. Стабилизировать урожайность и валовой сбор картофеля возможно с учетом создания в местных условиях хорошо адаптированных, эколого-пластичных сортов. Успех дела, как отмечал Н. И. Вавилов [3], зависит от наличия и изученности исходного материала. За последнее десятилетие нами изучено на опытном поле Тюменской ГСХА 474 сорта картофеля, поступивших из коллекций научных учреждений Сибири и Урала, сортоиспытательных участков Тюменской, Свердловской и Пермской областей.

Лучшие коллекционные сорта изучены на опорных пунктах в разных природно-климатических зонах области на различных типах почв при разных сроках посадки, что дало возможность отобрать сорта с наименьшим проявлением отрицательных признаков и использовать их в гибридизации.

На основе полученных результатов, а также с учетом многолетних данных сортоиспытательных участков области разработаны модели раннеспелого и среднераннего сортов картофеля.

Цель исследований — создать методом гибридизации лучших коллекционных и районированных сортов исходный материал для селекции картофеля в Тюменской области.

Место и методика исследований.

Исследования проведены в 2009-2011 гг. на опытном поле Агротехнологического института Тюменской ГСХА, расположенном в лесостепной зоне. Почва — чернозем выщелоченный, среднесуглинистая по механическому составу, хорошо обеспечена элементами питания,

'М'М'М. т-эуи. пэгоб. ги

содержание гумуса — 7,2 %, реакция почвенного раствора — 6,7. Предшественник — сидеральный пар из озимой ржи. Минеральные удобрения вносились на планируемую урожайность 30 т/га.

Обработка почвы включала отвальную вспашку на глубину пахотного горизонта (26-28 см), ранневесеннее боронование БЗТ-1,2, культивацию на глубину 16-17 см, нарезку гребней.

В качестве объекта изучения взяты стандартный районированный сорт Невский, родительские сорта и гибридные растения. Срок посадки оптимальный (температура почвы +8...+10°С), схема посадки 70 * 30 см, глубина посадки 10-12 см, площадь делянки стандартного и родительских сортов 25 м2, гибридных растений — в зависимости от полученных семян.

Уход за посадками картофеля заключался в проведении двух междурядных обработок и окучивания перед смыканием ботвы. Против колорадского жука посадки картофеля обрабатывали два раза препаратами «Децис» и «Актара».

Гибридизацию проводили по общепринятой методике. Учеты и наблюдения выполнены по методикам Государственного сортоиспытания [5], Всероссийского института защиты растений [6]. Показатели качества клубней определены в сертифицированных лабораториях кафедр почвоведения и агрохимии, технологии производства, хранения и переработки продукции растениеводства Агротехнологического института.

Результаты исследований.

В последние десятилетия успешно развиваются современные методы селекции растений — биотехнология и генная инженерия. Вместе с тем надо отметить, что основная часть сортов картофеля создана методом гибридизации. Учитывая научный уровень селекционных, учебных учреждений Сибири и других регионов страны, можно предположить, что на ближайшее будущее гибридизация сохранит свое преимущество перед другими методами в селекции картофеля. Возможности отмеченного метода использованы далеко не полностью. Научно обоснованный подбор родительских сортов позволяет с каждым разом конструировать новые, более совершенные и экономически выгодные генотипы [4].

При подборе родительских сортов для скрещивания учитывали их хозяйственную ценность и географию распространения. Особое внимание уделяли устойчивости к стрессовым факторам и качеству клубней.

71

Овощеводство и садоводство

В 2009-2010 гг. проведено скрещивание по 54 гибридным комбинациям. Лучшие из них по завязыванию гибридных семян представлены в табл. 1.

В условиях Тюменской области далеко не все сорта картофеля завязывают ягоды, что определяет выбор материнского сорта при гибридизации. Представленные в табл. 1 гибридные комбинации сформировали в 2009 г. от 26 до 70 семян на одну ягоду. В 2010 засушливом году анализируемый показатель заметно снизился и составил 14-39 семян на лдну ягоду. Засуха отрицательно повлияла также на завязываемость ягод у материнских сортов, т. е. в 2010 г. их количество было ниже по сравнению с 2009 г. Таким образом, количество ягод и семян на 1 ягоду зависит как от материнского сорта, так и от погодных условий года. При этом вклад сорта в изменчивость анализируемых признаков составляет 54-61 %, а года — 40-32 %.

В 2010 г. из гибридных семян через рассаду получены сеянцы. По степени развития растений и устойчивости их к полеганию выделились гибридные комбинации Невский * Адретта и Сарма * Зарево. Из них отобрано наибольшее количество родоначальных растений с хорошо проявленными хозяйственными признаками (табл. 2).

В 2011 г. лучшие селекционные номера по габитусу растений выгодно отличались от родительских сортов. Они имели компактный, многостебельный,

прямостоячий куст, развитые темно-зеленые листья, округлую или близкую к ней форму клубня с мелким залеганием глазков. По устойчивости к болезням выделенные селекционные номера имели преимущество на 1-3 балла перед стандартным сортом Невский. Масса клубней с куста варьировала от 1400 до 1800 г, у стандартного сорта — 1100 г (рис. 1).

Продуктивность должна сочетаться с качеством клубней. Выделенные селекционные номера содержали 19,5-24,1 % сухого вещества и 14,0-17,1 % крахмала. У стандартного сорта Невский анализируемые показатели были 19,1 и 13,0 соответственно (табл. 3).

По содержанию редуцирующих сахаров стандартный сорт и селекционные номера 32h418-10, 46h763-10 и 46h240-10 соответствовали требованиям ГОСТа для переработки картофеля на чипсы и соломку, по содержанию витамина С выделились номера 32h94-10, 46h31-10 и 46h240-10, остальные были на уровне стандартного сорта или незначительно уступали последнему.

Выводы.

С использованием ранее выделенных по ценным хозяйственным признакам коллекционных сортов картофеля методом гибридизации создан в условиях Тюменской области новый исходный материал. Наибольшую ценность для селекции представляют гибридные комбинации Невский * Адретта и Сарма * Зарево, из которых отобраны продуктивные селекционные номера

Таблица 1

Завязывание гибридных семян при скрещивании сортов картофеля, 2009-2010 гг.

Гибридная композиция Растения материнского сорта, завязавшие ягоды, % Получено гибридных ягод, шт. Количество семян на 1 ягоду, шт.

2009 г.

Невский * Адретта 36 28 45

Невский * Пушкинец 36 41 32

Невский * Зарево 36 19 26

Сарма * Зарево 42 27 53

Сарма * Адретта 42 63 34

Сарма * Пролисок 42 31 70

Среднее 39 34,8 43,3

2010 г.

Невский * Адретта 24 18 14

Невский * Пушкинец 24 20 18

Невский * Зарево 24 11 22

Сарма * Зарево 30 13 30

Сарма * Адретта 30 29 25

Сарма * Пролисок 30 16 39

Среднее 28,3 17,8 24,6

Невский, стандарт 32Ь94-10, НевскийхАдретта 32Ь418-10, НевскийхАдретта 46Ь31-10, СармахЗарево 46Ь650-10, СармахЗарево 46Ь763-10, СармахЗарево 46Ь240-10, СармахЗарево

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000

Масса клубней с куста, г

Рисунок 1

Продуктивность селекционных номеров картофеля, 2011 г.

72 www.m-avu.narod.ru

Овощеводство и садоводство

Таблица 2

Сортообразующая способность лучших родительских сортов картофеля, 2010-2011 гг.

Показатель Невский х Адретта Сарма хЗарево

Сеянцы, 2010 г.

Выращено растений, шт. 1137 1319

Отобрано, шт. 304 165

Гибриды 2-го года, 2011 г.

Выращено растений, шт. 258 130

Отобрано, шт. 304 165

В том числе

раннеспелых 52 37

многоклубневых (20 шт./куст и более) 34 19

крупноклубневых (150 г и более) 12 8

с округло-овальной формой 7 6

с мелкими глазками 63 47

устойчивых к болезням (7-9 баллов) 45 31

высокоурожайных (> 1 кг/куст) 29 16

Таблица 3

Биохимические показатели клубней картофеля, 2011 г.

Сорт, селекционный номер Содержание, %

сухого вещества крахмала редуцирующих сахаров витамина С

Невский, стандарт 19,1 13 0,28 17

Невский х Адретта, 321п94-10 20,5 15,8 0,32 20

Невский х Адретта 321п418-10 23 16,1 0,26 17

Сарма х Зарево, 46 1п31-10 19,8 14 0,41 19

Сарма х Зарево, 46 1п650-10 23,7 16,5 0,34 15

Сарма х Зарево, 46 ЬГ763-10 24,1 17,1 0,29 16

Сарма х Зарево, 46 1п240-10 22,6 15,9 0,30 21

с хорошо проявленными другими признаками и свой- физиологического направления для изучения засухоу-ствами. Селекционный материал включен в дальнейшее стойчивости, показателей фотосинтеза и хранения. изучение согласно классической схеме, а также в опыты

Литература

1. Бурлака В. В., Мышкина А. А. Поражение картофеля вирусными болезнями // Научные труды НИИСХ Северного Зауралья. Вып. 4. Тюмень, 1975. С. 7-12.

2. Бурлака В. В. Картофелеводство Сибири и Дальнего Востока. М. : Колос, 1978. 208 с.

3. Вавилов Н. И. Научные основы селекции полевых культур // Избр. произв. Л. : Наука, 1981. С. 92-113.

4. Дорожкин Б. Н. Селекция картофеля в Западной Сибири : монография. Омск, 2004. 271 с.

5. Методика государственного испытания сельскохозяйственных культур. М., 1997. 216 с.

6. Методика по изучению поражения картофеля болезнями в ВИЗР М., 1994. 158 с.