Использование ботанических гибридных семян в селекции картофеля (Solanum tuberosum L. )

ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК РЕСПУБЛИКИ ТАДЖИКИСТАН ___________________2010, том 53, №9____________

СЕЛЕКЦИЯ И СЕМЕНОВОДСТВО

УДК:635.21: 631.52

К.Партоев, С.Наимов, К.Меликов*, А.Джумахмадов*

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БОТАНИЧЕСКИХ ГИБРИДНЫХ СЕМЯН В СЕЛЕКЦИИ КАРТОФЕЛЯ

Институт физиологии растений и генетики АН Республики Таджикистан, *Общественная организация «Тухмипарвар», Душанбе.

В результате изучения новых клонов картофеля из 40 гибридных комбинаций, полученных из Международного Центра Картофеля (CIP, Перу), в течение 2005-2009 гг. в условиях горной зоны Таджикистана выделены перспективные линии картофеля. Эти новые линии по продуктивности значительно превосходят стандартный сорт картофеля - Кардинал. В будущем они будут использованы для изучения в различных зонах Таджикистана.

Ключевые слова: картофель - ботанические семена - отбор клонов - селекция.

Для ведения селекционно-генетической работы с картофелем с целью получения новых перспективных гибридов и сортов этой важной продовольственной культуры особое значение имеет знание закономерностей наследования таких полигенных признаков, как количество клубней под кустом, масса одного клубня, потенциальная продуктивность кустов и урожайность. На урожайность сортов картофеля, семенные качества клубней, формирование цветков, ягод и ботанических семян картофеля влияют такие экологические факторы среды, как особенности климата, влажность воздуха, перепады температур во время вегетации растений, приход ультрафиолетового и общего солнечного излучения, длина фотопериода и другие факторы окружающей среды [1- 3].

Эффективность скрещивания разных сортов и гибридов картофеля между собой зависит от жизнеспособности пыльцевых зёрен, нормально развитого рыльца, хорошего формирования цветков и ягод. По сообщениям многих авторов [4-6], для получения гибридов картофеля необходимо обращать особое внимание на фертильность пыльцевых зёрен родительских сортов и их способность к интенсивному цветению и ягодообразованию.

Нами в результате изучения жизнеспособности 62 сортообразцов картофеля в условиях горной зоны Таджикистана [7] выявлено, что около 15% клонов и гибридов картофеля имеют всего лишь 5-10% жизнеспособных пыльцевых зёрен.

Для проведения гибридизации с целью анализа характера наследования хозяйственно полезных признаков нужны родительские пары с нормальными жизнеспособными пыльцевыми зёрнами, развитым пестиком и интенсивным цветением и ягодообразованием.

Адрес для корреспонденции: Партоев Курбонали. 734062, РеспубликаТаджикистан, г. Душанбе, ул. Айни, 299\2, Институт физиологии растений и генетики АН РТ. E-mail: pkurbonali@mail.ru

В последние годы нами изучается характер проявления ряда хозяйственно полезных признаков гибридов и клонов картофеля в условиях горной зоны Таджикистана и проводятся исследования по выявлению перспективных гибридов и клонов для дальнейшего размножения и использования в селекционных программах.

В данной статье приводятся некоторые результаты этих исследований.

Материал и методы исследований

Материалом для исследований служили ботанические семена картофеля 40 гибридных комбинаций Р1 картофеля, полученные нами из Международного Центра Картофеля (С1Р, Перу) в апреле 2005 г. Гибридные комбинации, помимо их номеров в каталогах С1Р, были также пронумерованы и внесены в каталог сортов и гибридов картофеля Института физиологии растений и генетики Академии наук Республики Таджикистан (ИФР и Г АН РТ). Эти гибриды были изучены в следующих поколениях: (2005 г.), р!С2 . 5 (2006 -2009 гг.). В условиях Файзабадского района Республики Тад-

жикистан в начале мая 2005 г. семена Р1 всех гибридных комбинаций были высеяны в пластмассовых стаканчиках (по 50 шт.семян из каждой гибридной комбинации), затем рассаду пересаживали в марлевые домики. В конце года нами был получен севок (Б1 С1). На следующий, 2006 г. севок Б1С2 был высажен в открытый грунт для дальнейшего изучения. В 2007 г. клубни Б1 С3, в 2008 г. клубни Б1 С4, а в 2009 г. клубни Б1 С5 гибридов и клонов были изучены в условиях Джиргитальского района Республики Таджикистан на высоте 2700 м над ур. моря на опытном поле Института физиологии растений и генетики АН РТ и Общественной Организации «Тухмипарвар». Общее количество растений в селекционных питомниках ежегодно составляло 50 - 60 (популяции гибридных комбинаций и клонов). При выращивании гибридов картофеля использовалась общепринятая в данной зоне агротехника. Клубни обычно высаживались в мае, проводились две междурядные обработки, вносились необходимые дозы минеральных удобрений (КРК - 100+180+80), растения окучивались перед поливом, полив проводился 8-10 раз за вегетацию.

Результаты исследований

Опыты показали, что в условиях Файзабадского района гибриды картофеля развивались нормально и имели хорошие показатели по продуктивности. Нами в результате тщательного анализа растений во время уборки урожая среди этих гибридных комбинаций выделены перспективные клоны для дальнейшего изучения и размножения в 2006 г. При оценке этих клонов особое внимание было уделено таким признакам, как компактность гнезда, форма и окраска клубней, выход товарных клубней, отсутствие симптомов болезней на листьях, стеблях и клубнях, неглубокие глазки в клубнях. Усредненные данные по основным показателям выделенных клонов среди популяций приведены табл. 1.

Таблица 1

Показатели продуктивности гибридов Р1 картофеля

Гибридная комбинация № по каталогу CIP № по каталогу ИФР и Г АН РТ Кол-во выделенных клонов, шт. Кол-во клубней, шт./куст Масса одного клубня, г Продук- тивность, г/куст

DEZIREхC-90.266 302330 22 11 15 64 973

G-7445хC 90.266 302350 23 3 23 47 1550

KONDORхC90.266 302371 24 6 14 11 867

PW-6065хC90.266 302447 25 9 14 77 1000

PW-6187хC90.267 302453 26 7 17 91 1186

BEZOLINAхTX4,2 302313 27 6 13 72 933

DECLORAхTX4,2 302327 28 5 20 61 1060

ALFAхG92.140 303234 29 4 22 74 1600

DEZIREхG92.187 302328 30 10 18 101 1340

PW.6187хG92.187 302451 31 8 21 70 1413

YAGANAхLR93.050 302500 32 2 13 77 900

ATLANTICхC93.154 302309 33 5 15 116 1140

BEROLINAхC93.154 302312 34 7 15 86 1086

BOGNAхC93.154 302319 35 2 28 44 1200

DEZIREхC93.154 302331 36 5 13 67 880

KONDORхC93.154 302372 37 4 11 105 1125

PW.6065хC93.154 302448 38 10 14 96 1080

PW.6187хC93.154 302454 39 3 13 53 633

TITIAхC93.154 302478 40 2 19 46 850

YGANAхC93.154 302499 41 12 18 63 804

ЦГ-8х387170.9 302420 42 5 20 133 960

397036.7х92.187 302084 43 9 14 73 878

397036.7хWR93050 302090 44 11 10 114 1027

397065.29х92.187 302149 45 7 17 55 978

C91.640 x LR93.050 303411 46 8 14 102 1300

С92.140х92.187 303414 47 15 14 80 1073

WR93.050х92.187 302391 48 4 14 82 1000

LT-8хC93.154 302422 49 6 14 70 967

397036.7хC93.154 302089 50 6 14 70 967

397065.28хC93.154 302147 51 3 10 98 967

C91.640хC93.154 303408 52 12 14 93 1250

C92.140хC93.154 302496 53 8 12 75 875

LR93.050хC93.154 302395 54 10 12 94 960

391065.81х92.187 303088 55 5 12 96 1120

391065.81хС93.154 303098 56 4 16 87 1275

392650.12х92.187 303130 57 2 27 47 1400

392650.49х92.187 303139 58 6 22 70 1400

393227.66хС93.154 303183 59 2 44 41 1500

С97.270х393280.64 303529 60 5 17 57 920

WR93.050х393280.64 303592 61 8 16 58 950

Сумма - 257 - - -

Из общего количества растений среди 40 гибридных комбинаций в 2005 г. было выделено 257 перспективных клонов (или 33.5% от общего количества растений) для дальнейшего изучения и размножения в последующие годы. Из разных гибридных комбинаций было выделено разное количество клоновых отборов, что видно из рисунка.

30 25 20 15 10 5 0

А

Количество клоновых отборов по группам

Рис. 1. Количество гибридных комбинаций и клоновых отборов (%).

Нами все классы по выходу полезных клоновых отборов среди популяций условно разделены на четыре группы. В группе А количество отборов составило от 1 до 20%, в группах Б, В и Д соответственно 21-40%; 41-60% и 61-80% клоновых отборов от общего количество растений.

Из общего количества растений наибольшее количество выделенных полезных клонов пришлось на группу Б (21- 40%). В данной группе из 27 гибридных комбинаций или из 67.5% от общего количества гибридных комбинаций (40 гибридных комбинации) проведено от 21 до 40% клоновых отборов.

В целом в результате изучения таких хозяйственно полезных признаков, как количество клубней у одного растения, масса одного клубня, продуктивности кустов и урожайность (расчетная) у популяции растений 40 гибридных комбинаций в течение 2005-2009 гг. нами выделены восемь наиболее полезных гибридных комбинаций, характеристика которых приведена в табл. 2.

Таблица 2

Показатели продуктивности новых клонов картофеля

№ по каталогу СИП Гибридные комбинации № по каталогу ИФР и Г АН РТ Кол-во учетных растений Кол-во клубней, шт./куст Масса одного клубня, г Продук- тив- ность, г/куст Урожай, т/га

Кардинал (стандарт) - - 306 8.4±0.45 101±4.4 844±89 33.7±3.4

302313 BEROLINA x TXY.2 27 307 10.6±0.30 87±4.8 922±81 36.9±3.7

302328 DESIREE x 92.187 30 300 10.8±0.41 97±5.6 1048±95 41.9± 3.2

302331 DESIREE x C93.154 36 310 9.8±0.37 107±6.5 1048±85 41.9±3.4

302372 KONDOR x C93.154 37 302 11.6±0.42 86.4±4.9 1002±79 40.1±3.9

Количество гибридных комбинации

27

4 7

2

№ по каталогу СИП Гибридные комбинации № по каталогу ИФР и Г АН РТ Кол-во учетных растений Кол-во клубней, шт./куст Масса одного клубня, г Продук- тив- ность, г/куст Урожай, т/га

302478 X 't с 2 Є £ н о 40 304 9.6±0.75 130±5.7 1252±94 50.1± 3.7

303414 C92.140 x 92.187 47 303 13.3±0.56 88±5.7 1168±88 46.7±3.6

302089 397036.7 x C93.154 50 307 13.8±0.47 129±5.6 1777±84 71.1±4.1

303408 C91.640 x C93.154 52 305 9.9±0.51 103±5.8 1020±87 40.1±3.8

Коэффициент вариации (V%=S/x*100% ) 12.1 15.2 23.1 23.0

НСР 05 =t05*Sx 0.93 11.0 181.0 7.2

Как видно из табл.2, по многим полезным признакам новые гибриды картофеля имеют лучшие показатели, чем стандартный сорт картофеля Кардинал. В частности, по количеству клубней под кустом особенно отличаются гибриды 397036.7 x C93.154; C92.140 x 92.187; KONDOR x C93.154 и DESIREE x 92.187. Масса одного клубня у гибридов была наибольшей у гибридных комбинаций TITIA x C93.154; 397036.7 x C93.154 и DESIREE x C93.154. Особенно высокопродуктивными оказались гибридные комбинации 397036.7 x C93.154; TITIA x C93.154; C92.140 x 92.187; DESIREE x 92.187, которые по этому признаку значительно превзошли сорт Кардинал.

В настоящее время нами ведется селекционная доработка этих гибридов с целью передачи на Государственное сортоиспытание для оценки их в разных зонах возделывания картофеля.

Поступило 02.08.2010 г.

ЛИТЕРАТУРА

1. Джонгиров Д О. Биологические особенности диких видов, межвидовидых гибридов и сортов картофеля в горных районах Западного Памира: Автореф. дисс... к.с./х. н. - Душанбе, 1995, 25 с.

2. Carli C., Khalikov D. et al. - Abstracts Global Potato Conference, Delhi, 2008, рр. 31-32.

3. Partoev K., Sulangov М. et al. - Abstracts Global Potato Conference, Delhi, 2008, pp. 34-35.

4. Frankel R., Galun E. Pollination mechanisms, reproduction and plant breeding. Springer Verlag, BerlinHeidelberg- New York, 1977, pp. 35-78.

5. Gopal,J. Flowering behavior, male sterility and berry setting in tetraploid Solanum tuberosum germplasm. Euphytica, 1994, v.72, pp.133-142.

6. Pandey, S.K., Gupta Р.К. - J. Indian Potato Assoc, 1997, т. 24, рр.1-16.

7. Партоев К., Наимов С. и др. - Изв. АН Республики Таджикистан. Отд.биол. и мед.наук, 2009, № 3 (168), с.59-63.

К.Партоев, С.Наимов, ^.Меликов*, А.Ч,умах,мадов*

ИСТИФОДАБАРИИ ТУХМАК^ОИ БОТАНИКИИ ДУРАГАВЙ ДАР СЕЛЕКСИЯИ КАРТОШКА

Институти физиологияирастани ва генетикаи Академияи илмх;ои Цум^урии Точикистон, *Ташкилоти Цамъиятии «Тухмипарвар», Душанбе.

Дар натичаи парвариш ва омузиши тухмакх,ои ботаникии картошка (ТБК), аз 40 адад дурагах,ои ин зироат, ки аз Маркази Умумичах,онии Картошка (CIP, Перу) оварда шудаанд, дар муддати солх,ои 2005-2009 дар шароити кух,истони Точикистон клонх,ои наву ояндадори картошка ба даст оварда шудаанд. Ин дурагах,ои нави картошка нисбати навъи мукарарии картошка Кардинал серх,осил буда, дар оянда барои омузиш дар минтака^ои гуногуни Точикистон истифода карда мешаванд.

Калима^ои калиди: картошка - тухмащои ботаники - интихоби клон^о - навъбарори.

K.Partoev, S.Naimov, K.Melikov*, A.Jumahmadov*

THE USING OF TRUE BOTANICAL HYBRID SEEDS IN BREEDING OF POTATO

Institute of Plant Physiology and Genetics Academy of Sciences of the Republic of Tajikistan,

Social Organization “Tukhmiparvar”, Dushanbe.

On the results of planting and researching of true botanical hybrid seeds (TPS) from 40 crossing combination in the International Potato Center (CIP, Peru) in the during 2005-2009 in the mountain areas of Tajikistan under clone selection received new potato clones, which have more productivity than standard of potato variety - Cardinal. The new clones in the future will be give to testing in different zones of Tajikistan. Key words: potato - true botanical seeds - selection of clones - breeding.