Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПОЛУЧЕНИЯ ОТДАЛЁННЫХ ГИБРИДОВ СЕМЕЧКОВЫХ КУЛЬТУР И ИХ ХОЗЯЙСТВЕННО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПОЛУЧЕНИЯ ОТДАЛЁННЫХ ГИБРИДОВ СЕМЕЧКОВЫХ КУЛЬТУР И ИХ ХОЗЯЙСТВЕННО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ"



Папнхнн Роман Валериевич

Повышение эффективности получения отдалённых гибридов семечковых культур я их хозайственко-бяологаческте особенности

Специальность Об. 01.05 — селекция и семеноводство

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата сельскохозяйственных наук

Мичуринск - 2006

Работа выполнена во Всероссийском научно-исследовательском институте генетики и селекции плодовых растений имени И. В. Мичурина в 2000-2005 годах.

Научный руководитель: академик РАСХН, доктор сельскохозяйственных

наук, профессор Савельев Николай Иванович

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук

Палфитов Виктор Федорович кандидат сельскохозяйственных наук Щербенев Геннадий Яковлевич Ведущая организация — Мичуринский государственный педагогический . ... институт

Защита диссертации состоится 2 марта 2006 г. в 13 час. 30 мни. на заседании диссертационного совета Д 220.041.01 при Мичуринском государственном аграрном университете по адресу: 393760, Тамбовская обл., г. Мичуринск, ул. Интернациональная, 101.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Мичуринского государственного аграрного университет

Автореферат разослан «_»_2006 г.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные н скрепленные гербовой печатью, просим направлять учёному секретарю диссертационного совета.

Учёный секретарь

диссертационного совета Д 220.041.01 кандидат сельскохозяйственных наук

Н.М. Соломатин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Задачи современного садоводства связаны в первую очередь с решением проблем устойчивого роста его продуктивности, важная роль в этом процессе отводится селекционной работе.

При выведении новых сортов желательно сочетать в них высокую продуктивность и устойчивость к абиотическим и биотическим стрессорам как основным факторам, формирующим величину и качество урожая.

Одним из действенных методов получения таких сортов является отдалённая гибридизация. Однако при отдалённых скрещиваниях исследователи сталкиваются с рядом проблем, главные из которых - генетическая несовместимость, пониженная жизнеспособность и плодовитость гибридных растений.

В связи с этим возникает необходимость разработки и усовершенствования методов повышения эффективности получения отдалённых гибридов и изучение их хозяйственно-биологических особенностей, с целью выделения ге-ннсточников ценных признаков необходимых для дальнейшей селекционной работы.

Цель и задачи исследований. Цель работы - повышение эффективности получения отдалённых гибридов семечковых культур, их хозяйственно-биологическая оценка и выделения генисточнихов для дальнейшего использования.

Задачи исследований:

выявить уровень плоидности отдалённых межродовых гибридов семечковых культур;

изучить характер мейоза при микроспорогенезе;

разработать методы преодоления нескрещиваемости при отдаленной гибридизации;

изучить потенциал устойчивости отдалённых межродовых гибридов семечковых культур к неблагоприятным абиотическим и биотическим факторам; компонентам зимостойкости, жаро- и засухоустойчивости, устойчивости к парше и мучнистой росе;

РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева ЦНБ имени Н.И. Железнова з Фонд научный литературы

изучить особенности роста отдалённых межродовых гибридов; выделить генисгочники селекционно-ценных признаков.

Научная новизна и практическая значимость работы. Изучены цито-генетические особенности формирования мужского гаметофнта отдалённых межродовых гибридов семечковых культур в связи с их фертильностью. Установлена возможность конъюгации хромосом геномов яблони и груши, что указывает на возможность рекомбинации генетического материала между гомологичными хромосомами и включения в геном гибридов ценных хозяйственных признаков. Выявлены формы с высокой индивидуальной склонностью образования диад и триад — источников нередуцированных гамет, что позволяет использовать их в гибридизации с полиплоидными сортами яблони н груши с целью получения плодовитых амфидиплоидов.

Впервые выявлена эффективность действия диацетофенонилселенида (ДАФС-25), препарата ЭКОСТ 1ГФ, П и УФ-нзлучения широкого спектра для преодоления несовместимости при отдалённой гибридизации в прогамной фазе и в фазе гамогенеза.

Подобрано наилучшее соотношение цитокиника и ауксина, позволяющее получить адвентивные побеги путём индукции морфогенеза из изолированных участков семядолей на средах регенерации, в случае непрорастания гибридных зародышей в культуре in vitro. Определены сроки этапа ризогенеза в культуре in viiro отдалённых яблоне-!рушёвых и груше-яблоневых гибридов.

На основе хозяйственно-биологической оценки выделены ценные генотипы для дальнейшего селекционного использования.

Апробация работы. Результаты исследований были представлены: на конференции молодых учёных «Экологическая генетика культурных растений» (Краснодар, 2003); Всероссийской научно-практической конференции «Повышение эффективности садоводства в современных условиях» (Мичуринск, 2003); международной научно-практическая конференции «Развитие наследия И.В. Мичурина и подготовка кадров» (Мичуринск, 2005); на заседании Учёного совета ВНИИГиСПР им. И.В. Мичурина (2002-2005).

Публикации материалов исследований. По материалам диссертации опубликовано 12 работ.

Объём и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 171 странице машинописного текста, состоит из 8 глав, выводов, рекомендаций производству и селекции, включает 21 таблицу и 18 рисунков. Список используемой литературы включает 304 источника, из них иностранных 21.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Условия, объекты н методика проведения исследований. Работа выполнена на базе Всероссийского науч но-исследовател ьского института генетики и селекции плодовых растений им. И.В. Мичурина в 2002-2005 гг. Опытные участки института расположены на окраине г. Мичуринска, Тамбовской области.

Климат Мичуринского района характеризуется тёплым летом и холодной продолжительной зимой. Абсолютный многолетний минимум температуры воздуха -37,8°С, максимум +39,0°С.

Погодные условия зимнего периода за время проведения исследований в целом были благоприятны для перезимовки отдалённых межродовых гибридов семечковых культур. Зима 2003/2004 года сопровождались частыми оттепелями, резко сменяющимися морозами, но существенных повреждений у изучаемых объектов не наблюдалось. В мае 2005 г. стояла довольно жаркая и сухая погода, максимально столбик термометра поднимался до +32,4°С.

Распределение осадков за годы исследований было неравномерным. Обильные осадки в сочетании с благоприятными температурами в июне 2003 г. способствовали развитию парши {УеггшИа гпаедивПз (Соске) 1У|1й.) на плодовых растениях.

Объектами исследования являлись отдалённые межродовые яблоне-грушёвые, груше-яблоневый, рябино-грушёвый гибриды, селекции Т.А. Горшковой, Г.А. Курсакова, С.Ф. Черненко и М.А. Курьянова. В опытах также использовали сорта яблони, груши, рябины и айвы селекции ВНИИГиСПР им. И.В. Мичурина и др. институтов.

Цитологические препараты готовили по методике Л.Л. Топильской, С.В. Лучниковой, Н.П. Чувашиной (1975).

Фертильность пыльцы определяли ацетокармнновым методом, жизнеспособность - по методу Д. А. Транковского (1929).

Воздействие на пыльцу физиологически активными веществами и ультрафиолетовым излучением проводили согласно «Программе и методике отдалённой гибридизации плодовых и ягодных культур» (1972) и «Программе и методике биофизических исследований плодовых растений» (1977).

Изучение хозяйственно-биологических особенностей проводили в соответствии с «Программой и методикой сортонзучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур» (1995,1999).

Работу с культурой in vitro зародышей проводили совместно с кандидатом биологических наук С.А. Муратовой, в соответствии с методическими рекомендациями «Культура изолированных зародышей и некоторые другие приёмы выращивания растений in vitro» (1974).

Полученные экспериментальные данные обработаны с использованием биометрических методов (Доспехов, 1979) и с использованием компьютерной программы «Статистка».

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

1. Цитогенетическое изучение отдалённых межродовых гибридов семечковых культур

В результате изучения точек роста с помощью приготовленных давленых препаратов было установлено, что все исследуемые отдалённые яблоне-грушёвые и груше-яблоневый гибриды в соматических клетках (2п) имеют 34 хромосомы.

Вследствие генетических различий между геномами яблони и груши часть хромосом не конъюгируют в профазе первого деления. В результате наряду с бивалентами образуются униваленты. Число бивалентов колеблется от 12 до 17,

унивалентов соответственно от 0 до 10, тривалентов и тетравалентов обнаружено не было (табл. 1).

1. Характеристика мейоза при мнкроспорогенезе отдалённых межродовых гибридов семечковых культур

Гнбрвд Происхождение Метафазная формула МКМ с нарушенным делением,%

яблоне-грушёвые гибриды

839/67 Китайка х Декан ка зимняя + Кюре 16,2 11+1,4 I 25,5*2,5

Malus baccata х смесь пыльцы груши 16,5 11+1,5 I 28,0*2,4

22-16 Malus baccata х смесь пыльцы груши 15,911+2,01 55,2±2,7

№11 Malus baccata х смесь пыльцы груши 14,3 11+3,4 Ï 47,6±2,4

818 Malus baccata х смесь пыльцы груши 13,8 Н+3,7 I 60,6*3,1

груше-яблоневый гибрид

01 Тонковетка х смесь пыльцы яблони 15,5 11+2,4 1 39,4±1,0

Наибольшей гомологией хромосом из исследуемых яблоне-грушёвых гибридов отличается №1 и 839/67. В среднем на клетку у этих гибридов приходится 16,2—16,5 бивалентов и 1,4-1,5 унивалентов соответственно. Довольно большое количество образующихся бивалентов для таких гибридных генотипов говорит о высокой вероятности синтеза между гомологичными хромосомами яблони и груши.

Наименьшая конъюгация хромосом наблюдается у яблоне-грушёвых гибридов №11 и 818. Среднее количество бивалентов на клетку составляет 14,3 и 13,8, унивалентов 3,4 и 3,7 соответственно. Биваленты у исследуемых гибридов чаще всего имеют гантелевидную форму, одну терминальную хиазму, реже встречаются биваленты в виде кольца с двумя терминальными хиазмами.

При анализе характера и частоты нарушений, как видно из таблицы 1, на последующих стадиях мейоза обнаружили, что различные типы нарушений в

в основном повторяются у гибридов. Всего было выделено 15 типов нарушений на разных стадиях мейоза.

Чаще всего наблюдается нес пари ванне 1-2 пар гомологичных хромосом в М1. Нарушена функция мнтотичсского аппарата в первом и втором делениях мейоза. Это проявилось в отставании унивалснтных хромосом, частичном или полном нарушении функции веретена, неравном количественном расхождении или нерасхождении хромосом в анафазах, выбросах, вследствие чего образуются спорады с различным числом хромосом (рис, 1).

в

1410, ]. Нарушения мигроспорогенеза у отдалённых межродовых гибридов семечковых культур: Л - цитомяксис; Б — отставание хромосом в анафазе I; В - отставание и выбросы хромосом в анафазе II; Г - формирование большего числа ядер в телофазе П.

Анализ стадии тетрадогенеза показал довольно сильное варьирование среди гибридов по содержанию тетрад (от 62,7% до 93,7±3,3%). Отмечено большое содержание пол над (от 1,9±0,3% до 35,1 ±1,5%), чаще всего — это пектады (от 3,1 ±0,4% до 14,9±0,7%).

Выделены формы с высокой индивидуальной склонностью образования диад и триад — источников нередуцированных гамет: яблоне-гру шёвы й гибрид

839/67 (диад - 0,3%, триад - 8,0%) и груше-яблоневый гибрид 01 (диад - 3,6%, триад — 13,3%), что позволяет использовать выделенные гибриды в гибридизации с полиплоидными сортами яблони и груши с целью получения плодовитых мейотических амфндигшоидов. Образование нередуцированных гамет, связано с нарушением функции веретена.

Исследования морфологической полноценности и жизнеспособности пыльцевых зёрен гибридных растений показало, что их пыльца окрашивается ацетокармином от2,1±0,1%до 16,1+0,3%.

Однако проращивание её на искусственной питательной среде дало положительные результаты только у яблоне-грушевого гибрида 839/67 (6,9±0,5%) и груше-яб1лоневого гибрида 01 (8,3*0,8%), что позволяет использовать их в качестве отцовских родительских форм.

2. Повышение эффективности отдалённой гибридизации семечковых культур

2.1. Использование физиологически активных веществ и УФ-шлучения для преодоления нескрещиваемости при отдалённой гибридизации

Создание отдалённых гибридов Р| требует преодоления барьеров несовместимости на этапах прорастания пыльцы, роста пыльцевых трубок, оплодотворения и формирования семян.

Выявлена высокая эффективность (рис. 2) комплексного препарата ЭКОСТ1ГФ, П в концентрации 0,1-1,0 мг/л и диацетофенонилселенида (ДАФС-25) — 0,1 мг/л, УФ-облучения экспозициями 300, 600, 1200 секунд для повышения прорастаемости пыльцы яблони и груши. Помимо контрольных вариантов в опытах с физиологически активными веществами использовали такой известный стимулятор как ГК. Прорастание пыльцы в оптимальных концентрациях и экспозициях увеличивается в 2-5 раз. Препараты ДАФС-25 и ЭКОСТ 1ГФ, П в оптимальных концентрациях не уступали, а в некоторых вариантах превосходили действие ГК,

Следует отметить, что длина пыльцевых трубок в оптимальных концентрациях со всеми используемыми стимулирующими веществами намного превышала контрольный вариант.

№ 45

^ 40

г и

5 £

я

10 -

Ь

Е.1) ■ £

С го ,

□ яблоня Дискавсрн В груша Северянка

1

и

Л

I

^ ЕЭ нбюпч Дисклюри

Е груша Ссперчнка

КОШрйЛЬ 0, [ мгл 1 иг/я Юмг/л Концетрадия

контроль 0,1мг/л ) иг/л 10 мг/л Концентрация

1*140. 2, Прорастаем ость пыльцы яблони Дискавери и груши Северянка на искусственной питательной среде в результате добавлении в искусственную ¡гитательную среду: Л - препарата ЭКОСТ1ГФ, 14; Б-диаиетофеионилссленида (ДАФС-25).

Обработка пестиков препаратами ЭКОСТ 1ГФ, П и ДАФС-25 опыленных чужеродной пыльцой и облучение пыльцы УФ-лучами позволяет значительно повысить эффективность отдалённых скрещиваний (табл. 2). В результате применения этих стимул яти вных факторов, значительно повышается зазязывае-мость плодов и выход нормально развитых гибридных семян.

Продуктивность гибридизации в среднем увеличивается в 5-15 раз. Установлено, что эффективность стимуляции физиологически активными веществами ЭКОСТ 1ГФ, П, ДАФС-25 и УФ-облучения зависит так же от генотипиче-ских особенностей скрещиваемых родительских пар. В большей степени удаются 1руше-яблоневые скрещивания, чем яблоне-грушёвые, рябино-яблоневые, рябино-грушёвые и яблоне-яйвовые.

2. Изменение показателя продуктивности скрещивания при отдалённой межродовой гибридизации в зависимости от используемого стимулятора

Комбинация Стимулятор Количество полученных плодов, % Показатель продуктивности скрещивания

название оптимальная концентрация (мг/л), ЭКСПОЗИЦИЯ (сек.)

груша Скороспелка из Мичуринска х яблоня Дискавери контроль - 1,71 0,003

ГК 10,0 4.1 0,012

ЭКОСТ I ГФ, П 1.0 5,1 0,0166

ДАФС-25 1.0 4J 0,0152

яблоня Богатырь х груша Северянка контроль - 0,5 0,0014

ГК 1,0 3,8 0,014

ЭКОСТ 1 ГФ, П 1,0 3,2 0,0134

100,0 3,5 0,0145

ДАФС-25 10,0 3,1 0,0063

100,0 2,8 0,0033

рябина Вефед х груша Августовская роса контроль - 0 0

ЭКОСТ 1ГФ,П 10,0 0,4 0,0004

100,0 0,4 0,0011

рябина Вефед х яблоня Антоновка контроль - 0 0

ЭКОСТ 1 ГФ, П 10,0 0,4 0,0003

100,0 0,4 0,0008

яблоня Пепин шафранный х айва Рулго контроль - 0 0

ЭКОСТ 1 ГФ, П 10,0 0,3 0,0003

трута Памяти Яковлева х яблоня Дискавери контроль - 2,3 0,007

УФ 300 3,9 0,021

1200 5,2. 0,026

яблоня Дискавери х груша Северянка контроль - 0 0

УФ 600 2,7 0,0076

1200 1,3 0,0023

2.2. Применение культуры in vitro зародышей для повышения эффективности отдалённой гибридизации

Показана перспективность сохранения ценных межродовых яблоне-грушёвых и груше-яблоневых гибридов в культуре in vitro.

Прорастание гибридных зародышей в культуре in vitro зависит в первую очередь от генотипа культивируемых растений.

Введение в среду размножения 6-БАП вело к снятию апикального доминирования и стимулировало образование побегов из пазушных почек. Использование модифицированной питательной среды Кворина-Лелорье с соотноше-

нием регуляторов роста 1-2 мг/л б-БАП; 0,5-1 мг/л ГК; 0,1-0,2 мг/л ИМК позволило получить к концу второго пассажа жизнеспособные конгломераты из 2-5 почек и побегов в большинстве комбинации скрещивания.

На протяжении последующих трёх пассажей происходило постепенное повышение коэффициента размножения гибридных проростков. Максимальный коэффициент размножения 9-14 новых побегов за пассаж через б месяцев после введения в культуру отмечен у гибридов, полученных в комбинациях яблоня Богатырь х груша Августовская роса и груша Памяти Яковлева х яблоня А1 (рис 3). После нескольких пассажей на среде размножения клонально микро-размноженные гибриды были высажены на среду укоренения.

С целью увеличения выхода растений при отдалённой гибридизации, кроме прямой регенерации растений из изолированных зародышей^использова- *■ ли регенерацию адвентивных побегов из изолированных участков семядоли и каллуса (рис. 4),

Рис. 3. Мнкроразмножение отдалённых меж- Рис. 4. Образование побегов из каллуса, по-родовых гибридов (яблоня Богатырь х груша лученного из участков семядоли непророс-Августовская роса) на среде Кворина- шнх зародышей (яблоня А1 х груша Севе-Лепорье с I мг/л — БАП; 0,5 мг/л - ГК; ряода) 0,1 мг/л—ИМК

На средах с повышенным содержанием регуляторов роста растений все экслланты образовали каллус. Подбор оптимального соотношения цитокинина и ауксина (10:1) позволил дополнительно получить побеги-регенеранты в большинстве комбинаций.

Отличительной особенностью полученных побегов оказалась их достаточно низкая способность к укоренению в культуре in vitro. С высокой эффектив-

ностью (до 90%) укоренялись гибриды, полученные в комбинации груша Памяти Яковлева х яблоня А1. Эффективность рнзогенеза других изучаемых гибридов не превышала 50-60%. Укоренённые in vitro растения были высажены в грунт, в малогабаритные плёночные теплицы с воздушно-капельным орошением.

3. Устойчивость отдалённых межродовых гибридов семечковых кулыур к неблагоприятным абиотическим н биотическим факторам

Проведено изучение хозяйственно-ценных признаков отдалённых межродовых гибридов семечковых культур, полученных Т.А. Горшковой, Г.А. Курса-кова, С.Ф. Черненко и М.А. Курьянова.

В результате проведённых исследований установлено, что наибольшие повреждения отдалённым межродовым гибридам наносят понижение температуры в середине зимы и резкие перепады температуры после оттепели (табл. 3).

3. Устойчивость отдалённых межродовых гибридов по компонентам зимостойкости

Гибрид Компоненты зимостойкости

1 II III IV

яблоне-грушёвые гибриды

№1 + +

№10 + + +

№1) +

№12 + + + +

818 + + + +

22-16 +

839/67 + + +

груше-яблоне вый гибрид

01 + + +

рябнно-груше вый гибрид

№136 + +

Путём моделирования повреждающих факторов зимнего периода выделены высокоустойчивые генотипы по всем 4 компонентам зимостойкости - это яблоне-грушёвые гибриды №12 и 818, полученные с участием сибирской ягодной яблони {Malus baccata).

Так же выявлены межродовые груше-яблоневый 01, яблоне-грушёвый №10 н рябино-грушевый №136 гибриды с высокой устойчивостью по 3 компонентам зимостойкости (1,2,4). Другие гибридные формы отличаются высокой устойчивостью лишь по некоторым компонентам.

Одними из основных хозяйственно-биологических свойств являются жа-ро- и засухоустойчивость.

Выделены межродовые яблоне-грушёвые гибриды №1, №10,818 и груше-яблоневый гибрид 01, которые по данным признакам превосходят рябино-грушёвые гибриды (рис. 5, 6).

Î2-I4 МП »39/47 J6I3IS №1 И. 12 МЮ О] №818

№12 220« №1) №Ш №136 МО

»39/47

Рис. 5. Водоудерживающая способность и сте- Рис. 6. Водоудерживающая способность к степень восстановления оводнСнности листьев пень восстановления оводкЁнностн листьев межродовых гибридов при подсушивании и по- межродовых гибридов при подсушивании последующим насыщении. следующем насыщении после теплового шока.

Установлена комплексная устойчивость яблоне-грушёвых гибридов №1, №10, №11, №12, 818, 22-16, 839/67, груше-яблоневого гибрида 01 и рябино-грушёвого гибрида №136 к заболеваниям парши и мучнистой росы.

Важным признаком плодовых растений является сила роста.

Выделены межродовые яблоне-грушёвые гибриды №1, №11, 22-16, груше-яблоневый гибрид 01 и рябино-грушёвый №136, обладающие естественным сдержанным ростом. Установлено, что для размножения отдалённых яблоне-грушёвых гибридов №1, №10, №11, №12, 818, 22-16, груше-яблоневого гибри-

да01 и рябино-грушеаого гибрида №136 является фуша. Для яблоне-грушёвого гибрида 839/67 - подвой яблони.

4. Э кон о ми ческа и эффективность

Расчет экономической эффективности проводили исходя из расценок оплаты труда 2005 г. научно-производственного отдела ВНИИГиСПР им. И. В. Мичурина.

Применение препарата ЭКОСТ1ГФ, П, диацетофенонилселенида (ДА ФС-25), а также УФ-облучения пыльцы при отдалённой гибридизация даёт возможность экономии средств в 5-15 раз (табл. 4).

4. Экономическая эффективность использован и» физиологически активных веществ и УФ-облучеинн пыльцы при гибридизации

Название стимулятора Норма выработки, цветков Необходимое количество опыленных цветков для получения 200 семян Количество норм выработки Затраты на шб-рндиза-цию, руб Экономия средств, руб Процент снижения затрат

Контроль 500 6800 13,6 1308 - 0

ЭКОСТ 1ГФ.П 500 1220 2,4 231 1077 823

ДА ФС-25 500 136Я 2,7 260 . 1048 80,1

УФ-облучение 500 455 0,9 86,6 1221 93,4

Затраты на гибридизацию при применении препарата ЭКОСТ 1ГФ.П снижаются па 82,3%, при использовании диацетофенонилселенида (ДАФС-25) на 80,1%, при УФ-облучении пыльцы лампой ДРТ-400 на 93,4%. Что обеспечивает выполнение трудоемких гибрндизационных работ в сжатые оптимальные сроки с наименьшими затратами труда. Кроме того, позволяет эффективно использовать ценную пыльцу, имеющуюся в небольшом количестве.

Выводы

1. Установлено, что у изучаемых межродовых яблоне-грушевых и груше-яблоневых гибридов в соматических клетках имеется 34 хромосомы (2п=34). Процесс мейоза при микроспорогенезе у них нарушен в различной степени. Более фертнльные формы: 839/67 (Китайка х Деканка зимняя + Кюре) и 01 (Тонковетка х смесь пыльцы яблони) содержат больше бивалентов (от 15,5 до 16,2), меньше унивалентов (от 1,4 до 2,4), имеют меньше нарушений в мейозе (от 2б,5±2,5% до 39,4±1,0 %), тогда как у менее фертильных форм: №11 {Malins baccata х смесь пыльцы груши), 818 {Malins baccata х смесь пыльцы груши) от 13,8 до 14,3 бивалентов и от 3,4 до 3,7 унивалентов, наблюдается нарушение мейоза (от 47,6±2,4% до 60,б±3,1%).

2. Установлена возможность конъюгации хромосом геномов яблони и груши, выявлена высокая степень их аллосинтеза, что указывает на возможность рекомбинации генетического материала между гомеологическими хромосомами и включения в геномы гибридов ценных хозяйственных признаков,

3. Выделены формы с высокой индивидуальной склонностью образования диад и триад — источников нередуцированных гамет: яблоне-грушёвый гибрид 839/67 (диад - 0,3%, триад - 8,0%) и груше-яблоневый гибрид 01 (диад-3,6%, триад — 13,3%), что позволяет использовать выделенные гибриды в скрещиваниях с полиплоидными сортами яблони и груши с целью получения плодовитых ыейотических амфидиплоидов.

4. Выявлена высокая эффективность комплексного препарата ЭКОСТ1ГФ, П в концентрации 0,1-1,0 мг/л и диацетофенонилселенида (ДАФС-25) - 0,1 мг/л, УФ-облучения лампой ДРТ-400 экспозициями 300, 600 и 1200 секунд для повышения прорастаемостн пыльцы яблони и груши, а так же преодоления барьера несовместимости при отдалённых скрещиваниях и получения нормально развитых гибридных семян. Использование

данных стимуляторов экономит 80-90% материальных затрат на проведение ги бриди зации,

5. Установлено, что эффективность стимуляции физиологически активными веществами ЭКОСТ 1ГФ, П, ДАФС-25 и УФ-облучения лампой ДРТ-400 зависит так же от генотипических особенностей скрещиваемых родительских пар. В большей степени удаются груше-яблоневые скрещивания, чем яблоне-грушевые, рябино-яблоневыс, рябино-грушёвые и яблоне-яйвовые,

6. Введение зародышей отдаленных яблоне-]рушёвых и груше-яблоневых гибридов в культуру in vitro на питательные среды Мурасигс-Скуга (MS) и Кворнна-Лепорье (QL) с добавлением регуляторов роста растений: 6-БАП -1-2 мг/л; ГК - 0,2-1 мг/л; ИМК - 0,1-0,2 мг/л или ИУК - 0,2 - 0,5 мг/л позволяет получить жизнеспособные растения.

7. Из трудиопрорастающих гибридных зародышей в культуре in vitro, могут быть получены нормально развитые растения путём индукции морфогенеза из изолированных участков семядолей на средах регенерации при соотношении цитскинин ; ауксин - 10:1.

8. Установлено, что межродовые яблоне-грушевые и )~ру ш с-ябл оневы о гибриды плодовых культур отличаются пониженной способностью к укоренению в культуре in vitro и требуют увеличения продолжительности этапа рн-зогенеза до 3-4 месяцев.

9. Методом искусственного промораживания выявлен потенциал устойчивости отдалённых межродовых гибридов семечковых культур по компонентам зимостойкости. Яблоне-грущёвые гибриды №12 и 818 полученные с использованием гибридизации сибирской ягодной яблони (А/а!as baccata) характеризуются высоким потенциалом устойчивости по всем четырем компонентам зимостойкости. Отдалённые межродовые гибриды 839/67 (Китайка к Деканка зимняя + Кюре), груш с-яблоневый гибрид 01 (Тонковетка х смесь пыльцы яблонн), рябино-грушёньж гибрид №136 (рябина Моравская х гру-

17

ша лесная полукультурка) обладают недостаточной устойчивостью к перепадам температуры после оттепелей.

10. Яблоне-гру шёвые гибриды №1, № 10, №818 и груше-яблоневый гибрид 01 обладают высокой жаро- и засухоустойчивостью.

11 .Установлено, что отдалённые межродовые яблоне-грушёвые, груше-яблоневый и рябино-грушевый гибриды обладают комплексным иммунитетом к заболеваниям парши и мучнистой росы.

12.Выявлено, что отдалённые межродовые гибрида характеризуются естественным сдержанным ростом, высота которых в трёхлетнем возрасте не превышает 1 метра. Лучшим подвоем для размножения яблоке-грушёвых гибридов Kai, №10, №11, №12, 818, 22-16, груше-яблоневого гибрида 01 и ряби но-груш ёвого гибрида №136 является груша, а яблоне-грушёвого гибрида 839/67 - яблоня.

Рекомендации для науки и селекции

1. Для селекционной работы в качестве источников нередуцированных гамет рекомендуются использовать яблоне-грушёвый гибрид 839/67 и груше-яблоневый гибрид 01.

2. Рекомендуется применение препарата ЭКОСТ 1ГФ, П в концентрации 0,1—1,0 мг/л и ДАФС-25 -0,1 мг/л, а так же облучения лампой ДРТ-400 экспозициями 300, 900 и 1200 сек. для повышения эффективности отдалённых скрещиваний.

3. Для индукции морфогенеза из изолированных участков семядолей гибридных зародышей в культуре m vitro рекомендуется добавление в питательную среду б-БАП в сочетании с одним из ауксинов (ИМК или ИУК). Оптимальное соотношение цитокинин : ауксин— 10:1.

4. Для селекции на высокую устойчивость к неблагоприятным абиотическим и биотическим факторам рекомендуются источники:

18

• высокой устойчивости по 4 компонентам зимостойкости - яблоне-грушёвые гибриды № 12 и 818;

• высокой устойчивости по 3 компонентам зимостойкости - яблоне-грушёвые гибриды №10,839/67 и груше-яблоневый гибрид 01;

• высокой жаро- и засухоустойчивостью яблоне-грушёвые №1, №10, 818 и груше-яблоневый гибрид 01;

• комплексным иммунитетом к заболеваниям парши и мучнистой росы яб-лоне-грушёвые гибриды №1, №10, №11, №12, 818, 22-16, 839/67, груше-яблоневый гибрид 01 и рябино-грушёвый гибрид №136.

S. Для селекции на сдержанный рост рекомендуется использование яблоие-грушёвых гибридов №1, №10, №11, №12, S18,22-16, груше-яблоневый гибрид 01 и рябино-грушёвый гибрид № И <5.

Список опубликованных работ по теме диссертации

1. Папихин, Р.В. Перспективы использования яблоке-грушевых гибридов в селекции на устойчивость к абиотическим и биотическим стрессорам / Р.В. Папихин, А.Н. Юшков, А.С. Земисов И Отдалённая гибридизация. Современное состояние и перспективы развития: Тр. Междунар. конф. по отдалённой гибридизации, 16-17 дек. 2003 г.- Москва: Изд-во МСХА, 2003.- С. 189-191.

2. Папихин, Р.В. Устойчивость отдалённых гибридов семечковых культур к резким перепадам температуры после оттепелей ! Р.В. Папихин // Современные проблемы генетики, биотехнологии и селекции растений: Тез. 2 Междунар. конф., 19-23 мая 2003 г.- Харьков: ИР им. В.Я. Юрьева,- 2003.- С. 199-200.

3. Папихин, Р.В. Повышение эффективности отдалённой гибридизации ультрафиолетовым излучением / Р.В. Папихин // Повышение эффективности садоводства в современных условиях: Материалы Всероссийской науч.-практ. конф., 22-24 дек. 2003 г.- Мичуринск: Изд-во ФГОУ ВПО МичГАУ, 2003.-Т.2.- С. 11-17.

4. Папнхин, P.B. Устойчивость отдалённых гибридов семечковых и косточковых культур к низким температурам / Р.В. Папихнн, Н.В. Дорохова И Селекция, интродукция плодовых и ягодных культур: Сб. науч. трудов I Нижегородская гос. с.-х. акад.- Н. Новгород, 2003,- С. 13-14.

5. Папнхин, Р.В. Применение культуры тканей для получения отдалённых гибридов яблони и груши / Р.В. Папихнн, С.А. Муратова // Биотехнология в растениеводстве животноводстве и ветеринарии. III Международная научная конференция: Тез. докл.- М., 2004.- С, 60-63.

6. Папнхин, Р.В. Оценка жаро- и засухоустойчивости отдалённых межродовых гибридов семечковых культур / Р.В. Папнхин // Новации и эффективность производственных процессов в плодоводстве: Темат. сб, материалов Междунар. науч.-практ. конф,- Краснодар: СКЗНИИСиВ, 2005,- Т. I.- С. 277-282.

7. Папнхин, Р.В. Устойчивость отдалённых межродовых гибридов семечковых культур к заболеванию паршой / Р.В. Папихнн // Развитие наследия И. В. Мичурина и подготовка кадров: Междунар. науч.-практ. конф.- Мичуринск, 2005.-Т.2.-С. 17-18.

8. Папнхин, Р.В. Микроспорогенез межродовых гибридов яблони и груши / Р.В. Папнхин // Развитие наследия И. В. Мичурина и подготовка кадров: Междунар. науч.-практ. конф,- Мичуринск, 2005,- Т.1.- С. 47-53.

9. Чмир, РА. Устойчивость яблоне-грушёвых и вишне-черёмуховых гибридов к повреждающим факторам зимнего периода / P.A. Чмир, Р.В. Папихнн // Растения и животные Тамбовской области: экология, кадастр, мониторинг, охрана: сб. науч. трудов,- Мичуринск, 2005.-Вып. 3,- С. 86-91.

10. Папихнн, Р.В. Использование биофизических н биотехнологииеских методов для повышения эффективности отдалённой гибридизации семечковых культур / Р.В. Папихнн, С.А. Муратова // Плодоводство и ягодоводство России (сб. науч. работ).- Москва, 2005.-Т. XII,- С. 82-96.

11. Папихин, Р.В. Использование биотехнологических методов для повышения эффективности отдалённой межродовой гибридизации семечковых плодовых культур / Р.В. Папихин, С.А, Муратова // Современные достижения биотехнологии в виноградарстве и других отраслях сельского хозяйства: Материалы конф., Новочеркасск, 29-30 июня 2005 г. / ГНУ ВНИИВиВ им. Я.И. Потапенко,- Новочеркасск: Изц-во ЮРГТУ (НПИ), 2005,- С. 82-89.

12. Папихин, Р.В. Повышение эффективности отдалённой гибридизации семечковых плодовых культур с помощью новых физиологически активных препаратов / Р.В. Папихин // Развитие идей И.В, Мичурина в учебно-воспитательном процессе: Сб. науч. тр.-Мичуринск: МГПИ, 2005.-С. 153-163,

Формат 60x84 1/16 Тираж 100

Объем 1 ус л.пл. Заказ №2

ГНУ Всероссийский НИИ генетики и селекции плодовых растений им. И, В. Мичурина