Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Биологические особенности и селекционная ценность сортов редиса (Raphanus sativus L.) в Лесостепи Украины

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Биологические особенности и селекционная ценность сортов редиса (Raphanus sativus L.) в Лесостепи Украины"

\ и V

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ РАСТЕНИЕВОДСТВА имени Н. И. ВАВИЛОВА

На правах рукописи

БИДАШ

Юрий Иванович

УДК 635.152.58:631.527(477)

БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ И СЕЛЕКЦИОННАЯ ЦЕННОСТЬ СОРТОВ РЕДИСА (КАРПАМИ ЭАНУиБ Ь.) В ЛЕСОСТЕПИ УКРАИНЫ

Специальность: 06.01.05 — Селекция и семеноводство

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 1995

Работа выполнена на Устимовской опытной станции растениеводства Украинской академии аграрных наук в 1992—1995 гг.

Научные руководители: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Л. В. Сазонова; кандидат технических наук Т. С. Разоренова.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор А. Г. Зыкин; кандидат сельскохозяйственных наук Л. С. Сергеева.

Ведущее учреждение — Северо-Западный НИИСХ (НПО «Бело-горка»).

Защита диссертации состоится ¡995 г. в^^час.

на заседании Специализированного совета К 020.18.01 по присуждению ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук во Всероссийском научно-исследовательском институте растениеводства им. Н. И. Вавилова по адресу: 190000, Санкт-Петербург, ул. Большая Морская, 44.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Всероссийского научно-исследовательского института растениеводства им. Н. И. Вавилова.

Автореферат разослан г.

Ученый секретарь Специализированного совета

доктор с.-х. наук Е. В. Мажоров

0Б1ЦЛЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Среди овощных культур редис занимает особое место как источник витаминов в ранний весенний период и диетический продукт благодаря исключительной раннеспелости й специфическим вкусовым и диетическим качествам.

Представляет интерес как расширение - сортимента за счет., вовлечения в селекцию и хозяйственное использование перспективных образцов мировой коллекции ВИР, так и исследование сложных количественных признаков - урожайности и качества корнеплодов редиса, связанных с морфологическими характеристиками, 'с применением новых информационных технологий.

' Это определило актуальность проведения исследований образцов редиса из мировой коллекции ВИР в условиях Лесостепи Украины по комплексу биологических показателей. ■

Целью исследования явилось выявление перспективных (с точки зрения селекционного и хозяйственного использования). образцов редиса из мировой коллекции ВИР и количественная оценка комплекса морфологических показателей, связанных с урожайностью и качеством корнеплодов. По мере выполнения работы решали следующие задачи;

- провести сравнительную оценку 86 образцов редиса из мировой коллекции ВИР в условиях Лесостепи Украины по фенологическим, . морфологическим,- биохимическим и хозяйственным признакам;

- выделить образцы, характеризующиеся комплексом хозяйственно-ценных признаков в условиях. Лесостепи Украины;

- создать компьютерную базу данных с характеристикой образцов

редиса по полному перечню из 98 показателей, изученных в Лесостепи Украины, доступную для специалистов;

- методами статусметрии определить комплексы морфологических показателей, связанных с урожайностью, и качеством корнеплодов редиса и дать количественную оценку этой связи. Научная новизна и практическая ценность. Впервые в условиях

Лесостепи Украины проведено исследование набора образцов редиса, представляющего мировое разнообразие этой культуры (86 образцов из 28 стран, два подвида Raphanus sativus L. - subsp. sativus (европейский редис) и subsp. sinensis (китайский редис)

Создана компьютерная база данных, включающая 258 записей и 98 полей.

Впервые исследование сложных количественных признаков редиса проводил» методами статусметрпи, позволившими выделить комплексы наиболее информативных показателей, ответственных за формирование урожая и качества корнеплодов. Дана количественная оценка связи: комплекс морфологических' показателей - сложный количественный признак (урожайность, качество).

Апробация работы. Результаты диссертационной работы доложены на научно-производственных совещаниях отдела овощных и бахчевых культур ВИР ни. Н.И.Вавилова (1993-1995 гг.); на научных конференциях аспирантов и молодых сотрудников ВИР им. Н.И.Вавилова (1993-1995 гг.). По материалам диссертации опубликовано две научных работы и одна статья находится в печати.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на /г^ёЛистах машинописного текста и состоит из введения, семи глав, выводов, практических рекомендаций, списка использованной литературы и приложений. В работе приведены/таблиц, ^рисунков,

фотографий и ^приложений. Список литературы включает /¿16 наименований, в том числе -^иностранных.

УСЛОВИЯ, МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Экспериментальная работа проведена в 1992 -1994 гг. на Устймовской опытной станции Украинской академии аграрных наук. Станция расположена в центральной части Левобережной Украины, на юго-востоке Полтавской области (координаты: 49 °18' с.ш., 39°14' в.д.). Почва - среднесу глинистый, малогумусный, распыленный чернозем. Содержание гумуса в слое почвы 0-20 см - 3.84 %. В пахотном слое (020 см) содержится: подвижных форм фосфора - 20.6 мг/100г почвы; калия - 10.2 мг/100 г почвы. Гидролитическая кислотность (рН) - 6,1. Предшественник - черный пар, агротехника возделывания .общепринятая в Полтавской области. Метеорологические условия периодов вегетации оказались наиболее благоприятными в 1993 г. -влажном и теплом, тогда как в 1992 г. наблюдался выраженный дефицит влаги, а в 1994 г. - низкие температуры в период интенсивного нарастания массы корнеплодов, что обусловило различные уровни урожайности корнеплодов но годам исследования.

Материалом для исследования послужили 86 сортов редиса из 2В стран мира.

Посев, наблюдение за растениями, морфологическое описание образцов, уборку и учет урожая выполняли в соответствии с методическими указаниями ВИР, 1981.

Биохимические исследования корнеплодов проводили по общепринятым методикам (Ермаков А.И. и др., 1987).

Математическую обработку экспериментальных данных проводили по специальным программам на ПЭВМ типа IBM - 486 (Gateway -2000 (4SX-25)) как традиционными методами одномерной статистики, так и методами статусметрии, позволяющими строить математические модели сложного количественного признака по минимизированному комплексу информативных показателей н получать информацию о связи этих показателей с урожайностью и качеством корнеплодов.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Установлено, что основными причинами снижения товарности урожая являются: неодновременность созревания , цветушность, растрескиваемость корнеплодов, пораженность болезнями и вредителями, наличие уродливых корнеплодов.

В зависимости от сроков наступления технической спелости образцы делили на три группы: раннеспелые, среднеспелые и позднеспелые. Из-за контрастных метеоусловий периодов вегетации от года к году техническая спелость одних и тех же образцов редиса наступала в разное время. Выделены и приведены в п.1 выводов наиболее раннеспелые образцы, представляющие интерес для селекционного и хозяйственного использования в условиях Лесостепи Украины.

По результатам трехлетнего изучения генофонда мировой коллекции ВИР выявлены образцы редиса, перспективные для селекционного использования в Лесоспепи Украины (табл.1.).

Впервые предпринята попытка использования современных • информационных технологий для автоматизированного анализа баз оценочных данных исследованной коллекции редиса, позволяющих

выявить закономерности, связывающие урожайность и, качество корнеплодов с биологическими характеристиками растений, подробно изложенные в диссертации.

Таблица 1.

Сорта редиса, перспективные для селекционного использования

Название № по Период Урожай- Товар- Содержание

образца кат.. веге- ность, ность, аскор.к-та, сух.в-во,

ВИР тации г/м2 % мгЛООг %

Вировский

красный, 2205 20-24 838 88 13.1 4.7

стандарт

Базис ■ 2326 21-25 1257 92 7.6 5.6

Саратов- 2210 20-25 1049 92 9.9 5.3

ский

Helios 2360 24-28 1218 '95 9.5 4.4

Syia 2347 25-28 1201 95 8.2 4.8

Вировский 2047 34-38 953 98 10.7 4.7

розовый

После создания компьютерной базы данных по результатам экспериментальной работы проведен комплекс исследований, направленных на создание математических моделей, связывающих сложные признаки (урожайность, содержание аскорбиновой кислоты и содержание сухого вещества в корнеплодах) с морфологическими признаками растений. Поскольку условия вегетации значительно варьировали по годам, модели сложных признаков строили для каждого года отдельно. .

В результате для сложных признаков в 1993 году получены следующие математические модели для наиболее информативных показателей: 1) урожайности.-

2|= -0.77 + 0.48X20 + 0.25X35 -0.46 X13 . 0.44 X19-0.31 X55 - 0.24X12 + ..., 2) содержания аскорбиновой кислоты -

7-1- 0.32 + 0.39X20+ 0.2ЛХ21 + 0.24X51+0.22X35 + 0.20X13 -0.48X55--0,41X37.0.30X79-0.24X12+...,

3) содержания сухого вещества -

Z3 = - 0.41 + 0.73 Х56 + 0.39 Х55 + 0.22 Х63 - 0.28 Х88 - 0.21 Х79 - 0.17 Х86...,

где Х12 - цветушность , Х13 - пораженность болезнями и вредителями, Х19 - прямостоячая розетка листьев, Х20 - высота розетки листьев, Х21 - диаметр розетки листьев, Х35 - длина листовой пластинки, Х37 -опушенность листовой пластинки, Х51 - длина черешка листа, Х55 -погруженность корнеплода в почву, Х56 - индекс корнеплода, Х63 -гладкая головка корнеплода, Х79 - белая окраска флоэмы, Х86 - длина корнеплода, Х88 - диаметр головки корнеплода.

Эти модели представлены в специальном безразмерном виде, удобном -для анализа роли признаков: знак коэффициента при показателе отражает направление влияния; абсолютная величина коэффициента * "силу" влияния. При этом большему по абсолютной величине коэффициенту соответствует более сильное влияние (информативность). >

Аналогичные модели были построены для 1992 и 1994 гг. Результат использования этих моделей представлен в пунктах 4, 5, 6 выводов.

Результаты выполненного нами трехлетнего изучения перспективного генофонда редиса из мировой коллекции ВИР позволили выделить в ; качестве источников для селекции и хозяйственного использования следующие образцы:

- по скороспелости: Korund (Германия, К-2293), Хибинский красный (Россия, К-1526), Favori (Нидерланды, К-2280), Саратовский (Россия, К-2310);

- по урожайности : раннеспелые - Саратовский (Россия, К-2210), Bicolor (Германия, К-2330), Сибирский-1 (Россия, К-2041); среднеспелые - Syla (Дания, К-2347), Helios (Чехия, К-2360), Ледяная сосулька (Россия, К-1563); позднеспелые - Местный (Россия (Амурская обл.), К-2260), Альба (Беларусь, К-2211);

- по товарности: раннеспелые - Сибирский-1 (Россия,К-2041), среднеспелые - Syla (Дания, К-2347), Helios (Чехия, К-2360), Ледяная сосулька (Россия, К-1563); позднеспелые • Вировский розовый (Россия, К-2047), Местный (Россия (Амурская обл.), К-2060), Местный (Узбекистан, К-2300), Альба (Беларусь, К-22И), Дунганский красный (Россия, К-1915);

- по содержанию сухого вещества: Vidan (Дания, К-2345), МОВИР-4 (Россия,-К-2067), Champion (Чили, К-2111), Saxa (Исландия, К-2343);

' - по содержанию аскорбиновой кислоты: раннеспелые -Хибинский красный (Россия, К-1526), Cherry Belle (Чили, К-2101), Red Prince (Чили, К-2095); среднеспелые - Cincinnati market (США, К-2021а), Raphanus escarlata (Испания, К-2364), Candela de fuego (Испания, К-2266), Капелла (Украина, К-2318), Helios (Чехия, К-2360); позднеспелые - Вировский розовый (Россия, К-2047).

выводы

1. , Из мировой коллекции ВИР, являющейся богатейшим источником

генетического материала, выделены перспективные образцы редиса, которые могут быть использованы для создания новых сортов в условиях Лесостепи Украины:

- по скороспелости: Корунд, Favori, Хибинский красный;.

- по урожайности: Сибирский-1, Bicolor, Саратовский, Helios, Syla, Альба, Местный (Амурская обл.);

- по содержанию сухого вещества и вкусовым качествам: Базис, Хибинский красный, Cherry Belle, Helios;

- по содержанию аскорбиновой кислоты: Вировский красный, Вировский розовый, Cincinnati market;

- по комплексу признаков: Вировский красный, Базис, Саратовский, Helios, Syla, Вировский розовый.

2. Впервые установлены закономерности, количественно отражающие характер и направление связей морфологических показателей с урожайностью и качеством корнеплодов редиса.

3. С помощью современных математических методов получены модели урожайности и качества корнеплодов редиса, позволяющие в конкретных условиях вегетации прогнозировать урожайность и качество корнеплодов при полевой оценке селекционного материала.

4. Для высокоурожайных образцов редиса были характерны:

- в 1993 г., наиболее благоприятном, - большие высота розетки листьев и длина листовой пластики, небольшая погруженность корнеплодов в почву, отсутствие цветушности;

- в 1992 г., неблагоприятном по условиям увлажнения, - большой диаметр розетки листьев, гладкая головка корнеплодов, большая длина черешка листа, небольшая погруженность корнеплодов в почву, отсутствие цветушности, незначительная опушеиность листовой пластинки;

- в 1994 г., неблагоприятном (холодном) по температурным условиям,-большая погруженность корнеплодов в почву, гладкая головка корнеплода, большая толщина черешка листа, отсутствие цветушности.

5. Для образцов редиса с высоким содержанием сухого, вещества в корнеплодах характерны:

- в 1993 г. - большая погруженность корнеплодов в почву, отсутствие пигментации черешка листа, белая окраска флоэмы, большая длина корнеплода;

- в 1992 г. - большая погруженность корнеплодов в почву, отсутствие пигментации черешка листа, белая окраска флоэмы, большая длина корнеплода;

- в 1994 г. - прямостоячая розетка листьев, большие длина листовой пластинки и высота розетки листьев, маленький диамегр;головки корнеплода, отсутствие цветушности.

6. Для образцов редиса с высоким содержанием аскорбиновой кислоты в корнеплодах характерны:

- в 1993 г. - большие высота и диаметр розетки листьев, длина листовой пластинки, небольшая погруженность корнеплодов в почву, • незначительная опушенность листовой пластинки, отсутствие цветушности;

- в 1994 г/.'- 'большая погруженность корнеплодов в почву, светло-розовая окраска флоэмы, большая толщина черешка листа.

7. Полученные модели сложных количественных и качественных

признаков можно использовать для прогнозирования уровней урожайности и содержания компонентов химического состава корнеплодов только в конкретных климатических условиях с учетом метеорологических особенностей периодов вегетации.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ

1). Для расширения сортимента редиса в условиях Лесостепи Украины при ранневесенних посевах и одноразовой уборке рекомендовать селекционным учреждениям Украины и Центральной Черноземной зоны России использовать выделенные из генофонда ВИР источники скороспелости, урожайности и повышенного содержания сухого вещества и аскорбиновой кислоты.

2). При отборе источников для селекции редиса в конкретных климатических условиях рекомендуется использовать комплексы морфологических ' показателей, выделенных с применением функциональных моделей статусметрии.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1.1 Бидаш Ю.И. Перспективные сорта редиса для Лесостепи Украины// Бюл. ВИР.-1994. - Вып. 233. -С. 27-28.

2. РазоренсЗва Т.С., Бидаш Ю.И. Функциональное моделирование урожайности редиса// Бюл.ВИР.-1995. - Вып. 234.-С.46-47:

3. Бидаш Ю.И., Разоренова Т.О. Исследование сложного количественного признака - урожайности редиса - методом статусметрии// Бюл.ВИР.-1995. В печати.

РШ.Тип.ВНР.Зак.137.Тз:р.Г0С. I4.G4.iX.