Сохранение коллекции хмеля обыкновенного (Humulus lupulus L. ) и выделение источников для формирования рабочей генетической коллекции

Выводы. Создан и передан на государственное сортоиспытание в 2013 г. новый сорт картофеля Голубка - универсального назначения использования, сочетающий высокую урожайность (до 43,5 т/га) с хорошими вкусовыми и товарными качествами, устойчивый к раку, золотистой картофельной нематоде, парше обыкновенной, вирусным заболеваниям.

Список литературы

1. Симаков Е.А. Современные тенденции и перспективы инновационного развития картофелеводства // Современные тенденции и перспективы инновационного развития картофелеводства: Материалы научн.-практ. конфе-рен. Чебоксары: КУП Чувашской Республики «Агро-Инновации», 2011. С. 6-9.

2. Жученко А.А. Биолого-генетические

основы процессов биологизации и экологизации в растениеводстве // Картофелеводство: сборник научных трудов, материалы научной конференции «Мировые генетические ресурсы картофеля и их использование в современных направлениях селекции» к 125-летию со дня рождения Н.И. Вавилова. М., 2012. С. 8-36

3. Синцова Н.Ф., Сергеева Н.Ф. Селекция картофеля на скороспелость на Северо-Востоке России // Картофелеводство России: актуальные проблемы науки и практики: Материалы Международного конгресса «Картофель. Россия-2007». М.: ФГУ «Росинформаг-ротех», 2007. С. 87-91.

4. Методические указания по технологии селекции картофеля. М.: ВНИИКХ, 1994. 22 с.

5. Методика по культуре картофеля. М.: ВНИИКХ, 1967. 264 с.

New potato variety Golubka Serqeeva Z., Sintsova N., Lyskova I.

Characteristics of mid-early potato variety Golubka (Aralia x 282-97) which combines high productivity (up to 43.5 t/ha) with resistance to viruses, common pathotype of cancer, golden potato nematode, common scab is presented in the article. Tubers of new potato variety are suitable for industrial processing; they are orbicular-oval shape, surface eyes; the dry matter content of 21.7-23.5%, of protein up to 2.9%, the average content of starch 13.9 to 15.9%. Taste qualities are 3.6-4.0 points; pulp of cooked tuber is white loose. The variety is suitable for cultivation in all types of soils. By results of ecological testing in 2012-2013 the variety Golubka exceeded the standard Nevsky on yield on average by 1.2...3.9 t/ha. In 2013 variety Golubka is passed to the State variety trial.

Key words: potato, variety, productivity, disease resistance, dry matter content

УДК 633.791

Сохранение коллекции хмеля обыкновенного (Humulus lupulus L.) и выделение источников для формирования рабочей генетической коллекции

Андрей Анатольевич Фадеев, кандидат с.-х. наук, директор, Зоя Александровна Никонова, научный сотрудник, Юлия Сергеевна Осипова, мл. научный сотрудник,

ГНУ Чувашский НИИСХ, п. Опытный, Цивильский р-н, Чувашская Республика, Россия

E-mail: optniish@cbx.ru

В ГНУ Чувашский НИИСХ сохраняется и изучается 247 отечественных и зарубежных сортооб-разцов хмеля обыкновенного (Humulus lupulus L.) с целью отбора ценного исходного материала по хозяйственно важным признакам для формирования рабочей генетической коллекции. В качестве источников выделены 26 раннеспелых, 30 среднеранних, 78 среднеспелых, 44 среднепоздних, 69 позднеспелых, 97 морозоустойчивых, 44 высокоурожайных, 73 ароматических, 44 горьких, 27 сортообразцов, сочетающих ряд хозяйственно ценных признаков. Выделены 170 источников устойчивости к ложной мучнистой росе со степенью поражения от 0 до 1 балла, к корневым гнилям - 150 сортообразцов отечественного и зарубежного происхождения. Выделенные источники могут использоваться в качестве женских растений в селекционной работе для создания новых сортов хмеля ароматического и горького типов.

Ключевые слова: коллекция, сортообразец, вегетационный период, группа спелости, техническая спелость, масса сырых шишек, содержание альфа-кислот, ложная мучнистая роса, корневые гнили

Генетические ресурсы растений служат стратегической базой эффективного стабильного развития сельского хозяйства.

В России и в хмелепроизводящих странах проводятся работы по сбору, сохранению, изучению и формированию коллекции миро-

вого разнообразия хмеля обыкновенного, которые являются ценным исходным материалом для селекции [1]. Генофонд хмеля активно изучается в хмелепроизводящих странах - Германии, Чехии, Англии, Польше, Украине и др. [2, 3]. В настоящее время в коллекции Чехии насчитываются 341 сор-тообразец, Украины - 242, Польши - 226, в которых имеются интродуцированные сорта из многих стран мира.

Долгое время селекция хмеля велась путем отбора клонов из местных популяций, осуществлялась интродукция иностранных сортов. В России изучение и размножение местных, богемских, баварских и английских сортов хмеля было начато в 19 веке в Петровской земледельческой академии (Московская сельскохозяйственная академия им. К.А. Тимирязева). В 1926-1928 гг. в МСХА материалом, собранным при обследовании хмелеводческих районов России, был заложен коллекционный питомник хмеля. В 1938-1940 гг. эти сортообразцы были перенесены в коллекционный питомник Республиканской научно-исследовательской хмелеводческой станции (РНИХС), где в результате изучения отобранных сортов местного и зарубежного происхождения выделены ряд высокоурожайных, скороспелых клонов: 6-9, 30-6, высокоурожайные и с высоким содержанием горьких веществ 26-9, 5-36, 6-9, 29-38, высокоурожайные клоны, устойчивые к ложной мучнистой росе 15-24, 8-31, 32-28, 10-16, 25-23, 4-29 [4, 5].

Наиболее полное изучение коллекционных образцов хмеля в РНИХС было проведено в 1979-1984 гг. Г.В. Рупошевой подведены итоги изучения 134 сортов хмеля отечественной и зарубежной селекции в условиях Подмосковья [6]. По комплексу хозяйственно ценных признаков в условиях Московской области выделены лучшие раннеспелые отечественные сорта Смолистый, Юбилейный, Истринский 16; среднеспелые - отечественные сорта Гибридный, Костромской и зарубежные Каунасский красивый (Литва), Тетнанг 101 (Германия) и позднеспелые - сорта югославской селекции Ашгога, Apolon.

Широко применяли интродукцию иностранных сортов хмеля и в Украине (Волынской губернии), где наряду с местными сортами распространялись сорта хмеля из Чехии и Германии. В 1953-1969 годы изучалась

коллекция из 68 отечественных и зарубежных сортов в условиях Полесья. По данным А.Д. Желтонога и В.И. Вержбицкого [7], по урожайности выделились сорта Германии, Англии, за ними в убывающей последовательности располагались сорта из Бельгии, Франции, Чехии, Украины и России.

В Чувашии первая коллекция хмеля обыкновенного создавалась в 1981-1983 гг. с использованием коллекционного материала бывшей РНИХС. На данный момент в ней собраны отечественные и зарубежные сор-тообразцы, полученные в 1987-1992 годы из РНИХС и Украинского института хмелеводства, новые сортообразцы из Чехии, Польши и Украины, стародавние местные сорта из различных регионов России и дикорастущие формы. Коллекция Чувашского НИИСХ является одной из лучших среди коллекций хмелепроизводящих стран мира. Она уникальна по происхождению, разнообразию качественных признаков, количеству представленных сортов хмеля.

Цель исследований - выделение источников хозяйственно важных признаков для формирования рабочей генетической коллекции с целью создания сортов хмеля ароматического и горького типов.

Материал и методы. Изучали 247 сортообразцов из различных регионов России и 17 зарубежных стран: российские - 76 сортов, Чехии - 28, Великобритании - 27, Германии - 23, Украины - 21, Польши - 12, по 6-11 сортообразцов - из Югославии, Литвы, Франции, Бельгии и США, по 1-3 сорта из Швеции, Швейцарии, Дании, Голландии, Болгарии, Японии и Новой Зеландии. Российская коллекция сортообразцов хмеля (третья) сохраняется в селекционном хмельнике №1 Чувашского НИИСХ закладки 2001-2003 гг. Общая площадь коллекции составляет 0,55 га. В плодоносящем возрасте изучается 9 лет (2005-2013 гг.). Сортообразцы в коллекции сгруппированы по продолжительности вегетационного периода: раннеспелые (до 100 дней), среднеранние (101-110), среднеспелые (111-120), средне-поздние (121-130), позднеспелые (более 130 дней). Раннеспелые и среднеранние занимают по одному ряду, среднеспелые - по 4, среднепоздние - по 1, позднеспелые - по 3 ряда. Каждый сортообразец состоит из 5-6 растений и занимает длину 0,5 межстолбово-

го пролета. В 10 рядах по диагонали участка размещен стандарт - горько-ароматический сорт Подвязный.

Насаждения изучаемых сортообразцов располагаются на темно-серой лесной почве со средним уровнем плодородия, по механическому составу тяжелосуглинистая, обеспеченность пахотного слоя подвижными формами фосфора 264 мг/кг, обменного калия 294 мг/кг (по Кирсанову), слабокислая, площадь питания 3,0^1,0 м.

Коллекция сортообразцов хмеля состоит только из женских растений и сохраняется в живом виде. Для поддержания и сохранения сортообразцов в коллекционном питомнике ежегодно проводится весенняя ручная обрезка главных корневищ каждого растения. Одновременно учитывается повреждение главных корневищ морозами и количество выпавших растений, проводится подсадка свежесрезанными стеблевыми черенками. Для учета корневых гнилей отбирается растительный материал с признаками повреждения морозом, побурением, загниванием, мертвых почек и т. д.

По результатам учетов и наблюдений определялось прохождение фенологических фаз, продолжительность вегетационного периода, поражение ложной мучнистой росой. Массу сырых шишек с куста определяли в фазе технической спелости методом ручной «щипки» и взвешиванием. Пробы шишек отбирали для определения содержания альфа-кислот кондуктометрическим методом [8, 9].

Результаты и их обсуждение. За период исследований коллекции сортообразцов хмеля в плодоносящем возрасте дана оценка генофонда хмеля обыкновенного с целью отбора ценного исходного материала для селекции по хозяйственно важным признакам, по устойчивости к перезимовке, ложной мучнистой росе и корневым гнилям.

Продолжительность вегетационного периода изучаемых сортообразцов хмеля в различные годы имела значительные различия. В группу раннеспелых сортов с вегетационным периодом 100 и менее дней в среднем вошло 26 сортообразцов (10,5% от общего числа). Техническая спелость шишек сортов этой группы наступает с 10 по 20 августа. В группу входят в основном отечественные сорта, экспедиционные материалы местных чувашских и 5 зарубежных сортов.

В группу среднеранних сортов с вегетационным периодом 101-110 дней входит 30 (12%) сортообразцов, техническая спелость шишек в которой наступает в конце августа. В эту группу также вошли экспедиционные образцы чувашских сортов, стародавние устойчивые клоны бывшей РНИХС и 3 зарубежных сортообразца.

В группу среднеспелых сортов с вегетационным периодом 111-120 дней вошло наибольшее количество сортообразцов - 78 (31,5%). Фаза технической спелости наступает в первой половине сентября. В группу входят отечественные сорта Сумерь, Крылатский, Флагман, Серебрянка, многие сорта из Украины, Чехии, Польши, Германии и Англии.

К среднепоздним сортам с вегетационным периодом 121-130 дней относятся 44 сорта (18%), которые достигают технической спелости в середине сентября, или не вызревают во влажные годы совсем. К группе относятся в основном сорта из Польши, Англии, Германии и России.

К позднеспелым сортам с вегетационным периодом более 130 дней относятся 69 сортообразцов, или 28% от общего числа. В этой группе сорта из Югославии, Бельгии, Германии, Англии и других стран. В условиях Чувашской Республики они не достигают фазы технической спелости.

В коллекционном питомнике имеются морозоустойчивые сорта, в основном из раннеспелой группы, которые имеют хорошее состояние главных корневищ после перезимовки. Со степенью повреждения морозами от 0 до 1 балла было выделено 97 сортов: в раннеспелой группе - 27, среднеран-ней - 13, среднеспелой - 40, среднепоздней - 3, позднеспелой - 14. Среди них стародавние отечественные сорта: Орловский, Серебрянка Калистовская, Скороспелка РНИХС, Аниевский, Чувашский местный, Кировская экспедиция, клоны бывшей РНИХС: 6-9, 9-18, 11-15; стародавние зарубежные сортообразцы: Роуденецкий, Роуде-нецкий червеняк, Аушерский, Ротер Аушер, Клон 340 (Чехословакия), Вюртембергский, Braustern, Perle (Германия), Житомирский, Кругляк Серяк, (Украина), Английский голь-динг, Tutsham (Англия), Савинский гольдинг, Югославский красностебельный (Югославия), А. Польско (Польша) и др.

Урожай хмеля отечественных и зарубежных сортов в каждой группе характеризуется разным уровнем. За годы изучения высокоурожайными, т.е. более 3,5 кг сырых шишек на куст, в пересчете - 35 ц сухого хмеля на га, выделены 44 сортообразца. Из раннеспелой группы 2 отечественных сорта Фаворит и Галинский, из среднеранней - Подвяз-ный (стандарт), Флагман, Карлик 72. Из среднеспелой группы больше половины от общего числа сортообразцов отечественной коллекции высокоурожайные (26 сортов из 44), зарубежные - 75% (33 сорта) в основном из Украины, Чехословакии, Литвы. В средне-поздней группе выделились 4 сортообразца из Польши и Англии. В позднеспелой группе отмечено всего 9 зарубежных сортов, из них многие ко времени уборки в начале сентября достигают лишь фазы цветения и не имеют условий для формирования полноценного урожая. Учет этих сортов проводился в фазе начала технической спелости.

Таким образом, во всех группах сортов хмеля, от раннеспелых до позднеспелых, имеются высокоурожайные сортообразцы отечественной и зарубежной селекции.

По качеству хмеля сорта делятся на 2 типа - ароматические и горькие, обусловленные генетическим различием в биохимическом составе шишек [10]. Ароматические сорта отличаются от горьких меньшим содержанием альфа-кислот (3-4%) и общих смол (12-15%), обладают тонким, нежным ароматом. В шишках горьких сортов содержание альфа-кислот варьирует от 6 до 10-15% и более, общих смол до 30 % и выше, имеют резкий грубоватый хмелевой запах. К ароматическим (с содержанием альфа-кислот до 4,0%) отнесено 73 (30%) сортообразца: в раннеспелой группе - 18, среднеранней - 13, среднеспелой - 36, средне-поздней - 2, позднеспелой - 3. Крупных горьких сортов (с содержанием альфа-кислот более 6,0%) насчитывалось 44 (18%) сорто-образца: среднеранние - 3, среднеспелые -4, среднепоздние - 7, позднеспелые - 30. В раннеспелой группе с вегетационным периодом до 100 дней не отмечено высококачественных сортообразцов. Содержание альфа-кислот в шишках изучаемых сортооб-разцов по группам спелости различное, оно увеличивается по мере удлинения вегетационного периода. Наиболее высоким содер-

жанием альфа-кислот обладают сорта с вегетационным периодом 120 и более дней. В группу со стабильно высоким содержанием альфа-кислот отнесены среднеранние сорта - Подвязный (стандарт), Дружный, Флагман, среднеспелые - Сумерь (Россия), Saxon (Англия), Nordgaard 978 (Дания), R-1/9 (Чехословакия), среднепоздние -Лупулиновый (Россия), Hallertauer, Tettnanger (Германия) и 4 сорта из Польши: Izabella, Marynka и др., позднеспелые - Аванс, Заклад, Советский, Кумир (Украина), Northern Brewer, Hallertau Magnum, Braustern, Hallertauer Gold (Германия), Wye Challenger, Northern Brewer, Target, Bullion (Англия), Atlas, Apolon, Ahil (Югославия), Galena, Американский (США).

Сортообразцы коллекции ежегодно в разной степени поражались ложной мучнистой росой, которая существенно снижает урожайность и качество шишек хмеля. Многие отечественные и зарубежные сорта обладают устойчивостью к этой болезни. Со степенью поражения ложной мучнистой росой от 0 до 1 балла выделено 170 сортообразцов коллекции: в раннеспелой группе - 17, сред-неранней - 22, среднеспелой - 74, средне-поздней - 11, позднеспелой - 46.

27 сортообразцов сочетали высокие урожайность, содержание альфа-кислот (более 6%) с устойчивостью к ложной мучнистой росе (степень поражения от 0 до 1 балла). Среди них среднеранние - Подвязный (стандарт), среднеспелые - Сумерь (Россия), Ротер Аушер, Osv. Klone 72, Osv. Klone 114, Semsuv (Чехословакия), Украинский 38 (Украина), Каунасский красивый (Литва), Д. Польско (Польша), среднепоздние - Early Prolific, Fuggle (Англия), Marynka, Izabella (Польша), позднеспелые - Prolific, OR-55, OZ-79, Bullion (Англия), Советский, Аванс (Украина), Hallertau Magnum (Германия), Atlas, Ahil (Югославия), Американский (США), Eurhop (Бельгия), К 692266 (Япония).

В коллекционном питомнике выявлены заболевания корневой системы хмеля обыкновенного: фузариозная гниль (Fusarium oxysporum Sehl.), серая гниль (Botrytis cinerea Pers.), склероциальная гниль (Sclerotinia sclerotiorum Lib.), пенициллезная гниль (Penicil-lum sp.), ризоктониоз (Rhizoctonia sp.), диффузная форма ложной мучнистой росы и мягкая бактериальная гниль (Erwinia carotovora

(Jones.) Holl.). Сортообразцы разных групп спелости поражались корневыми гнилями от слабой до сильной степени (0,3-3,0 балла). Большое распространение в питомнике получила склероциальная гниль как отдельно, так и в комплексе с фузариозной и серой гнилями. Отмечено 150 сортообразцов хмеля разных групп спелости, относительно устойчивых к корневым гнилям (степень поражения от 0 до 1 балла): в раннеспелой группе - 21, среднеранней - 21, среднеспелой - 62, сред-непоздней - 13 и позднеспелой группе - 33. Выявлены устойчивые сорта со степенью поражения от 0 до 1 балла: к склеротиниозу -170, фузариозной гнили - 156 и серой - 112, ризоктониозу - 108. Слабо поражались корневыми гнилями во всех группах спелости местные отечественные и зарубежные сорта: Фаворит, Э-88/07, Э-88/13, Тувсинский, Изящный, Аниевский, Российский, Клон 914, Гуслицкий, Серебрянка Калистовская (Россия), Клон 18, Житомирский 8 (Украина), Golden Star, Northern Brewer (Англия), большое количество чешских сортов Роудницкий, Роуденецкий, Sааz, Osv. Klone 31, Osv. Klone 72 и Nordgaard 1478 из Дании.

Выделенные источники хозяйственно важных признаков включены в рабочую генетическую коллекцию хмеля обыкновенного и могут быть использованы в качестве женских растений в дальнейшей селекционной работе.

Заключение. В коллекции отечественных и зарубежных сортов хмеля Чувашского НИИСХ выделены сортообразцы разных групп спелости и различного происхождения с комплексом хозяйственно важных признаков: урожайность, качество шишек, устойчи-

вость к ложной мучнистой росе и корневым гнилям. Сформирована рабочая генетическая коллекция источников для создания новых сортов хмеля ароматического и горького направления.

Список литературы

1. Положение о российских коллекциях генетических ресурсов культурных растений и их диких родичей (сородичей). М.: Россельхоза-кадемия, 2010. С. 1-13.

2. Штанько 1.П., Михайл1ченко К.П. Вив-ченная 6азово1 колекцй генофонду хмелю звичай-ного (Humulus Lupulus L.) // Агропромиславе ви-робництво Полюся. 2008. №1. С. 23-27.

3. Atlas Chech hop varieties. Hop research institute. 30 p.

4. Белороссова Н.В. Сортоиспытание хмеля. Труды. Культура хмеля. Пищепромиздат, 1956. Вып. 2. С. 55-68.

5. Белороссова Н.В. Клоновая селекция хмеля. Труды. Культура хмеля. 1954. Вып.1. С. 5-38.

6. Рупошева Г.В. Хозяйственная характеристика коллекционных сортов хмеля в условиях Подмосковья. Труды. Селекция. Питомниководство и сортовая агротехника хмеля. М., 1985. С. 14-25.

7. Желтонога А.Д. Вербицкий В.И. Урожай и качество сортов хмеля в условиях Полесья УССР // Хмелеводство. Киев: Изд-во Урожай, 1975. С. 10-17.

8. Методика Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. Вып. 3. М.: Колос, 1972. С. 185-200.

9. Методика проведения испытаний на отличимость, однородность, стабильность. Хмель (Humulus lupulus. L.) // Официальный бюллетень Госсорткомиссии. 2008. №9 (139). С. 710-720.

10. Годованый А.А., Ляшенко Н.И., Рейт-ман И.Г., Ежов И.С. Хмель и его использование. Киев: Изд-во Урожай, 1990. С. 64-112.

Preservation of a collection of hop (Humulus lupulus L.) and selection of sources for formation of a working genetic collection Fadeev A., Nikonova Z., Osipova Yu.

In the Chuvash Agricultural Research Institute 247 domestic and foreign varieties of ordinary hop (Humulus lupulus L.) are preserved and studied with the aim of selecting of valuable initial material on economically important signs for the formation of the working genetic collection. Twenty six early ripening, 30 medium early ripening, 78 medium ripening, 44 medium late, 69 late-ripening, 97 frost resistant, 44 high-yielding, 73 aromatic, 44 bittering, and 27 samples combining economically valuable signs are identified as sources. One hundred and seventy sources of resistance to downy mildew with the level of destruction from 0 to 1 points are obtained; 150 samples of domestic and foreign origin - with resistance to root rots. Selected sources of economically important traits can be used as female plants in breeding work to create new varieties of hop of aromatic and bitter types.

Key words: collection, sample, growth season, group of ripeness, technical maturity, the mass of raw cones, alpha acid content, downy mildew, root rot