Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ДИАГНОСТИКА СИЛЫ РОСТА КЛОНОВЫХ ПОДВОЕВ ЯБЛОНИ

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "ДИАГНОСТИКА СИЛЫ РОСТА КЛОНОВЫХ ПОДВОЕВ ЯБЛОНИ"



На правах рукописи

Тарасов Александр Михайлович

Диагностика силы роста клоповых подвоев яблони

специальность 06.01.07 - плодоводство, виноградарство;

06.0! .05 - селекция н семеноводство

Автореферат

диссертации ва соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Мичуринск - 2005

Работа выполнена в Мичуринском государственном аграрном университете (г, Мичуринск) в 1992 - 2001 гг.

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук,

доцент В. Ф. Падфитов

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Г.С. Усова

кандидат биологических наук, В.М, ТШенеа

Ведущая организация — Всероссийский научно - исследовательский институт садоводства им. И. В. Мичурина.

Защита диссертации состоится 9 нюня 2005 года в 13.30 на заседании диссертационного совета Д.220.041.01 при Мичуринском государственном аграрном университете по адресу:

393760, Тамбовская обл., г, Мичуринск, ул. Интернациональная, 101

Мичуринский государственный аграрный университет

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Мичуринского государственного аграрного университета.

Автореферат разослан мая 2005 г.

Отзывы на реферат в двух экземплярах, заверенные и скрепленные гербовой печатью, просим направлять ученому секретарю диссертационного совета.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д.220.041,01. кандидат сельскохозяйственных наук

Н. М. Солом атнн

ОБ1ЦЛЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность „темы. Для решения проблемы интенсификации садоводства в России и за рубежом широкое применение получили сады на слаборослых клоковых подвоях (Гудковский, 2000; Лспсмс, 2000; Потапов, 2000).

Для климатических условий средней зоны России выращивание таких садов стало возможным благодаря созданию научной школой Н.Г. Жучкова и В, И. Будаговского зимостойких слаборослых клоновых подвоев.

В селекции, изучении и размножении клоновых подвоев, приспособленных к условиям мест выращивания, привитых на них сортов, значительных результатов достигли также: Г. В. Трусевич (1964), С.Н. Степанов (1979), П.С. Бережной (1981) л др.

Для сокращения времени и повышения эффективности при селекции подвоев яблони является актуальной разработка косвенных, ускоренных методов отбора слаборослых и зимостойких гибридных сеянцев на ранних этапах селекционного процесса. Это научное направление было создано на основе морфологических и анатомических показателей работами A.B. Beakbane (1947), И.А. Муромцева (1969), В.А. Грязева (1981) и др.

В развитие этого направления, в данной работе, мы провели исследование возможности ранней диагностики силы роста у подвоев по биохимическому показателю такому, как величина содержания флоризина в зоне перехода корней в стебель. В диссертации также рассматривается целесообразность комплексного применения этого биохимического показателя силы роста с такими анатомическими показателями, как соотношение площади коры к площади древесины на поперечном срезе корня и длина корневых волосков.

Цель и задачи. Цель исследований - диагностика силы роста клоновых подвоев яблони на основе комплекса биохимических и анатомических показателей.

Задачи исследований:

- определить характер распределения н содержания флоризина в различных частях растений яблони;

- выявить особенности распределения и локализации флоризина в корневой системе вегетативно размножаемых и семенных подвоях;

- разработать способы диагностики силы роста подвоев яблони по количественному содержанию флоризина в растениях на разных этапах селекционного процесса;

- разработать способ предварительной диагностики силы роста сорто- подвойных комбинаций яблони;

- сопоставить биохимические и анатомические показатели оценок силы роста клоновых подвоев и сеянцев яблони;

ЦНБ МСХА фонд научной литературы

- рассчитать экономическую эффективность использования косвенных методов диагностики силы роста при селекции подвоев и экономическую эффективность производства плодов в садах на подвоях различной силы роста.

На у ч и ая новцз на. Впервые проведено количественное определение содержания и распределения полнфенольного пиокозида - флоризина в различных органах подвой ных форм яблони и сорго - под войн ых комбинаций.

Проведено детальное изучение содержания флоризина в корневой системе подвоев яблони, вшвлена схожесть характера его распределения у подвоев семенного и вегетативного происхождения. Установлен градиентный характер распределения флоризина в корнях.

Разработаны новые способы количественного определения флоризина в тканях растений, диагностики силы роста подвоев яблони, диагностики силы роста сорго • подвой ных комбинаций яблони в питомнике.

Практическая значимость работы. На основе разработанных И ранее известных диагностических критериев слаборослости растений яблони предложена биологически обоснованная система их применения на разных этапах селекции клонов ык подвоев.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы доложены и обсуждены на заседаниях кафедры плодоводства и Ученом Совете Плодоовощного института МичГАУ; научной конференции проф. - препод, состава, научных сотрудников и аспирантов «Научное обеспечение агропромышленного комплекса в условиях перехода к рыночным отношениям» (МГСХА, г. Мичуринск, 1994); Международной конференции молодых ученых и специалистов «Повышение эффективности агропромышленного производства в условиях современных форм хозяйствования» (ВГАУ, г. Воронеж, 5 995); Всероссийской н стран СНГ научно-практической конференции « Слаборослые клоновые подвои в садоводстве» (МичГАУ, г. Мичуринск, 1997); Международной конференции молодых ученых «Интенсивное садоводство» (МичГАУ, г. Мичуринск, 2000).

Структура н объем рпкеиткиии. Работа изложена на 138 страницах. Она включает введение, 5 глав, выводы, рекомендации для практического применения, 25 таблицы и 25 рисунков. Список использованной литературы содержит 232 источника, из них 56 иностранных.

Публикация материалов диссертации. Основные положения диссертации опубликованы в 21 научной работе, в том числе получено 2 патента на изобретения, даны 2 рекомендации производству, утвержденные научно-техническими советами Министерства сельского хозяйства и продовольствия Российской Федерации.

условия, объекты и методика исследований. Исследования проводились в 1992-2001 г.г. в садах и питомнике учхоза «Комсомолец», Всероссийском научно-исследовательском институте генетики и селекции плодовых растений (ВНИИГ и СЛР им. И. В. Мичурина) и СХПК им. И,В. Мичурина Мичуринского района Тамбовской области. Биохимические и анатомические анализы выполнены на кафедре химии и в лаборатории селекции слаборослых клоновых подвоев и других плодовых культур МичГАУ.

Объекты исследований:

1. {Слоновые подвои яблони селекции профессора В. И. Будаговского и кафедры плодоводства МичГАУ: 57-195 - суперкарликовый подвой; 57-491; 76-6-6; Парааизка Будаговского (ПБ); 62-396; 70-20-21; 61-32; 76-8-1 - карликовые подвои; 54-118; 67-5 (32); 64-194; 71-3-195; 71 -3 -150 - полукарликовые подвои; 57- 490; 70-20-20 - среднерослые подвои.

2. Сеянцы культурных сортов яблони, полученные в результат« свободного опыления.

3. Сорта яблони, привитые на подвои различной силы роста.

4. Гибридные сеянцы подвойных форм яблони.

Методика проведения исследований составлена с учетом «Программы и методики сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур» (1973,1999).

Для определений количественного содержания флоризина в побегах, листьях, почках, пестиках цветков, семенах, коре и древесине корней разного порядка ветвления применяли разработанный нами способ (Патент №2115291 RU, 1998), заключающийся в экстракции флоризина 80 %-ным по объему этанолом из абсолютно сухой растительной ткани, тонко измельченной с основным ацетатом свинца. В экстракт добавляли серную кислоту до полного осаждения свинца (II). После отделения осадка получали целевой раствор, измеряли его оптическую плотность и по формуле рассчитывали содержание флоризина в навеске растительной ткани. Опыты закладывались в пятикратной повторности, дерево-делянка. Образцы коры и древесины брали в виде дисковых высечек диаметром 2 -5 мм. Материал доставляли в лабораторию в термосе при температуре 0...1°С, помещали в эксикатор, содержащий силикогель, с остаточным давлением менее I мм рт, ст. При таких условиях выдерживал» 3 -5 дней (до постоянного веса). Химический анализ объектов исследования проводили не менее двух раз по каждой повторности варианта.

При определении соотношения площади флоэмы и ксилемы в корнях, использовали методику Beakbane (1947). Корни брали с маточных кустов в 6- краггной повторности в варианте. При каждом повторении делали 15-20 замеров. Измерение проводили в двух взаимно перпендикуляр-

ных направлениях через центр корня при помощи микроскопа МБС - 2 (64- кратное увеличение)

Анализ активной части корневой системы проводили в лабораторных условиях по методике И. А. Муромцева (1969) в б- кратной повторно-сти варианта. По каждой гтовторности делали 100 замеров корневых волосков при 64- кратном увеличении.

Экспериментальный материал обработан методами дисперсионного и корреляционного анализов по Б. А. Доспехову (1985).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 3. Содержание флориэина в различных органах и частях яблони

3.1. Флоризнн в генеративных органах яблони.

Каждый вид растений обладает способностью вырабатывав в постоянных внешних условиях характерные вещества, которые служа! его физиоло го-химическим и признаками (Иванов, 1961), Дня яблони одним из таких веществ является фенольное соединение- флоризнн (Сарапуу,1971). Характер действия флориэина зависит от его количественного содержания. При высоких концентрациях он является ингибитором ростовых процессов.

Значительное количество флоризина обнаружено в пестиках цветков яблони (до 14 % от массы абсолютно сухой ткани). Его содержание градиента о возрастает от рыльца к основанию столбика пестика. Явление градиентного распределения флоризина по высоте столбика присутствует во всех исследованных сортах. Связи количественного содержания флоризина в пестиках цветков с силой роста сортов не наблюдается. Сильнорослый сорт Северный си нал по этому показателю занимает промежуточное положение между более слаборослыми сортами Уэлсн и Боровинка. Величина содержания флоризина в пестиках, по всей вероятности, является сортовой особенностью яблони.

ЗЛ. Флоризнн в семенах яблони

В семенах яблоки обнаружено низкое содержание флориэина (таблЛ). Кожура семян от слаборослых родительских форм содержит флоризина от 0,2 до I %. В этом же интервале находятся семена культурных сортов Чулановка и Антоновка обыкновенная 0,64 и 0,61 %, соответственно.

В зародышевом корешке всех семян эндогенный флоризин обнаружен также в незначительном количестве от 0,02 до 0,06 %. Для семян такое содержание флориэина, возможно, играет определенную роль. Известно,

что экзогенный флоризин проявляет ингибирующее действие уже при концентрации в растворе 0,04 — 0,10 % (Саралуу, 1971).

Таблица 1 - Содержание флоридина в семенах (% от сухой массы)

Гибридные семена Кожура семян Зародышевый корешок Семядоли

64-143 x 69-21-5 0,57 0,04 0,00

70-7-22 х 69-10-356 1,06 0,06 0,00

70-6-8 х 54-118 0,16 0,05 0,00

Чулановка 0,64 0,02 0,00

Антоновка обыкновенная 0,51 0,04 0,00

3.3. Флоризин в вегетативных органах сорто - подвойны* комбинаций

Концентрация флоризина в органах яблони зависит от сорто -подвойных комбинаций и времени отбора образцов.

Наибольшим содержанием флоризина в весенний период отличаются листья растений: от 13,5 % у сорта Северный синап до 18 % у сорта Уэлсн. Наименьшее количество флоризина обнаружено в коре однолетних ветвей - до 9 % и коре штамба - до 10 %. Содержание флоризина в коре штамба у исследуемых сортов, привитых на подвое 54-118, несколько ниже, чем у этих же сортов на подвое 62-396. В период с середины апреля до середины мая содержание флоризина в коре штамба возросло почти на 30 %. В ранневесенний период в почках, листьях и коре ветвей флоризина больше, чем в коре штамбов. Зависимости величины этого показателя от природы подвоя не проявляется. В коре штамба содержание флоризина у сортов Северный синап н Уэлси в весенний период находится на уровне 7,8 % и 7,6 %, соответственно.

Количество флоризина в почках, листьях и коре ветвей у 8-летних деревьев в большей мере определяется сортом, чем подвоем.

3.4 Содержание флоризина в растениях яблони различного возраста

Из результатов исследования следует, что сорта Северный синап и Пепин шафранный по содержанию флоризина в коре штамбов заметно различаются. В коре штамбов сильнорослого сорта Северный синап флоризина больше, Преимущество Северного синапа в содержании флоризина над сортом Пепин шафранный у всех измеренных 7 возрастных групп деревьев показывает, что уровень содержания флоризина может быть сортовой особенностью яблони.

Содержание флоризина в коре штамбов 13 - летних деревьев достигает уровня 10,3 % у сорта Северный синап и 7,4 % у сорта Пепин шафранный. Уменьшение содержания флоризина в коре с возрастом деревьев может быть связано с увеличением пробковой ткани.

3.5. Флорнзин в подаоях яблони различной силы роста

Кора основания приростов карликового подвоя 62-396 содержит флоризина больше (12,4 %), чем кора в той же части полу карликового подвоя 54-118 (8,9 %), В целом, нзиболее слаборослые формы подвоев 62-396; 57-491; ПБ в корневой системе содержат флоризина больше (14,9 -17,1 %), чем полу карликовые (10,0 - 12,0 %) и сильнорослые формы (8,0%). Именно по этому показателю наиболее резко различаются разные по силе роста формы подвоев, Удельное содержание флоризина у слаборослых форм подвоев яблони превышает его удельное содержание в корневой системе сильнорослых форм в 1,2 - 2 раза.

Древесина однолетнего побега, по сравнению с корой, содержит флоризина в 3 - 3,5 раза меньше. Кора корней по содержанию флоризина превышает его содержание в древесине в 3 - 5 раза в зависимости от формы подвоя. Поэтому было бы необъективно сравнивать по содержанию флоризина различные по енле роста подвои, используя образцы корней, не разделенные на кору н древесину. Распределение флоризина по корневой системе и в зависимости от развития корней также неравномерно. Эти измерения показали необходимость дальнейшего подробного исследования распределения флоризина в корневой системе подвоев яблони как косвенного показателя их силы роста.

3.6. Распределение и содержание флоризина в корневой системе подвоевиблони

Для выяснения количественного распределения и содержания флоризина по участкам корневой системы были проведены анализы на 6 формах слаборослых клоповых подвоев, полученных в маточнике (таблица 2).

По всем исследованным формам существуют общие закономерности содержания и распределения флоризина. Древесина их корней в 5-6 раз меньше содержит флоризина, чем кора у основания корней. Так, у подвоев 62-396 и 54-118 в древесине корней содержание флоризина 6,1 и 3,0%, в то время как кора этих корней содержит флоризина 28,0 н 16,2 %, соответственно.

В коре придаточных корней первого порядка наблюдается повышенное, в 2-3 раза, по сравнению с корнями второго порядка, содержание этого вещества, У подвоев 62-396 н 76-8-1, относящихся к группе карликовых, отмечена более высокая 26,8 и 25,0 % концентрация флоризина в коре

корней первого порядка в отличие от остальных форм, относящихся к полукарликовым: 54-118; 64-194; 71-3-195; 71-3-150, у которых этот участок корневой системы содержит от 14 до 17,6 % флоризина, Содержание флоризина зависит и от толщины корней. Кора более толстых корней подвоев 62-396 и 54-118 содержит 22,5 и 17,2 % флоризина, а у более тонких -15,6 и 15,0 %, соответственно.

Таблица 2 — Распределение флоризина по участкам корневой системы, 1993-1995 гг.

Подвои % от сухой массы

кора основания корней порядок ветвления придаточных корней древесина корней растущие корни первичного строения

1 2

62-396 28,0 26,8 7,8 6,1 7,9

76-8-1 25,0 25,0 10,8 4,0 7,1

54-118 16,2 14,0 5,1 3,0 5,2

64-194 25,4 17,6 8,3 4,7 3.0

71-3-195 19,0 15,4 9,5 5,0 6,3

71-3-150 20,0 17,1 10,7 4,8 8,7

НСР05 и 1Д 0,7 1,0 1,4

Результаты детального изучения распределения флоризина по длине корней представлены на рисунках 1 и 2. Корни подвоев: 62-396; 61-32; 71-3-150; 57-490 длиной 25 см были разделены на 4 равные участка, а корни сеянцев Антоновки обыкновенной длиной 40 см на 10 равных по длине участков. От каждого участка корня брали общий образец коры, по которому проводили анализ на количественное содержание флоризина. Максимальная его концентрация находится в коре основания корня и уменьшается по направлению к периферии, т.е. наблюдается градиент его распределения по длине корня. Отмечены существенные различия по удельному содержанию флоризина в корнях подвоев, относящихся к разным по силе роста группам. Наиболее выражены эти различия у основания корней. Гак, кора основания корней типичных карликовых форм подвоев 62396 и 61-32 содержит 26,2 и 25,1 % флоризина, а средаерослого подвоя 57490 и сеянцев Антоновки обыкновенной 19,0и 14,8 %, соответственно, т.е. у растений яблони с большей силой роста количество флоризина в корневой системе последовательно уменьшается.

* зс £

^ га

1 26 а

| 24

I ^ 20

19

16 14 -12

10

25 30

Длина корня, см

Рисунок I - Распределение флоризина по длине корней кл о новых подвоев, 1997-1998 ГГ.

X X

£ 15 114 Iи

и

«4 и

10 Л 9-1

О « В 12 16 га 24 20 32 36 40 44

Длин» корня, см

Рисунок 2 - Распределение флоризина по длине корней сеянцев Антоновки обыкновенной, 1997-1998 гг.

V растений всех форм подвоев наибольшее удельное содержание флоризина, как правило, наблюдалось в коре базовой части корня, т.е. его основания, зоне перехода корней в стебель. Причем, у более слаборослых форм содержание флорнзина в этой части растений, как правило, было выше, чем у снльнорослых подвоев. Эта установленная особенность содержания флорнзина у различных по силе роста форм подвоев, послужила основой разработки биохимического метода диагностики силы роста подвоев яблоки (Пат. №2192118 Яи, 2002).

Содержание флоризина в коре участка перехода корней в стебель изменяется в течение года в пределах 2 - 5 % (рис. 3,4).

У карликовых форм подвоев яблони: 62-396 и ПБ; полу карликового подвоя - 54-118; сеянцев сортов Антоновка обыкновенная и Северный синап ог свободного опылеиня, установлена однотипность изменения содержания флоризина в коре корневой шейки в течение года. Вместе с тем, сохраняется закономерность повышенного содержания этого полифенола в слаборослых формах, по сравнению с более сильнорослыми. Максимальное содержание флорнзина, отмеченное в ноябре по всем формам, у карликовых подвоев 62-396 и ПБ составляет 26 и 25 % от сухой массы коры, у полу карликового 54-118 - 22 %, а у сильнорослых сеянцев культурных сортов в любое время года оно не превышает 13 %.

в в 10 11 5 6

Вр*мя год*, ьжиц

Рисунок 3 - Динамика содержания флоризина в коре участка перехода корней в стебель однолетних растений клоповых подвоев яблони в течение года, 1996-1997 гг.

5 6

В)»мя год*, месяц

Рисунок 4 - Динамика содержания флоризнна в коре корневой шейки однолетних сеяниев культурных сортов яблони в течение года, 1996-1997 гг.

Промораживание растений но - 18°С не оказало значительного влияния на количественное содержание флоризина в коре корней яблони.

4. Применение способов диагностики силы роста в селекшш клоповых подвоев яблони

4.1. Способ диагностики силы роста подвоев яблонн по содержанию флоризнна

В результате выше описанных исследований содержания и распределения флоризнна в растениях яблони различной силы роста нами был разработан способ ранней диагностики силы роста подвоев яблони (Пат. .Кг 2192 И 8 {Ш, 2002). Этим способом можно проводить отбор слаборослых растений в возрасте 1-2 лет. О склонности растений к сильному или сдержанному росту судят по величине содержания флоризина в коре участка перехода корней в стебель. В этом участке у (-2 - летннх растений слаборослых форм подвоев яблони содержание флоризина находится в пределах 15-27 % от сухой массы коры, тогда как у сильнорослых форм растений т ого же возраста этот показатель равен 8-14 %.

Результаты оценки силы роста подвоев »о установленному физиологическому параметру (содержание флоризина в корневой системе) совпадают с результатами наблюдений в саду за высотой деревьев сортов яблони, привитых на соответствующие подвои.

При сравнении с известными методиками отбора слаборослых растений яблони выделяются следующие преимущества разработанного нами способа:

1. Способ позволяет осуществлять отбор растений с определенной силой роста в раннем (1-2 летнем) возрасте, что ускоряет селекционный процесс и снижает его трудоемкость,

2. Способ дает возможность производить отбор проб для анализа, как в полевых (не выкапывая растений), так и в лабораторных условиях,

3. При отборе проб для анализа растения травмируются минимально, что обеспечивает их сохранность.

4. Способ требует меньших затрат времени, по сравнению с другими способами.

4.2. Диагностика силы роста в маточнике кленовых подвоев

яблони

Проведено измерение показателя силы роста подвоев яблони различными методами « сделано их сопоставление (табл. 3). Статистическая обработка данных таблицы 3 с помощью корреляционного анализа показывает, что между высотой деревьев в саду и высотой отводков в маточнике наблюдается слабая корреляционная зависимость г " 0,27. Высокая корреляционная зависимость установлена между высотой 15-летних деревьев сорта Северный синап и длиной корневых волосков у подвоев, на которые был привит данный сорт (г = 0,85), а также соотношением кора /древесина на поперечном срезе корня (г = 0,90). Наибольшая корреляционная зависимость отмечена между содержанием флоризина в подвоях и высотой 15-летиих их комбинаций с сортом Северный синап (г = 0,92).

Если учесть, что высота 10-15-летких деревьев (комбинации подвоев с сортом) является определяющим и окончательным показателем распределения подвоев по силе роста, то примененные нами в опыте способы предварительной диагностики силы роста подвоев с достаточно высокой вероятностью определяют этот показатель в маточнике.

Таблица 3 - Оценка силы роста подвоев в маточнике вертикальных отводков по анатомическим и биохимическим показателям, 1997— 1993гг.

Показатели силы роста подвоев

Подвои Высота отводков, см Длина корневых волосков, мкм Отношение кора/ древесина Содержание флоризнна, % Высота 15-летних деревьев сорта Северный синап, м

А В С Э Е

62-396 53 68 1,72 21,5 3,25

57-491 78 65 1,70 23,5 2,50

76-6-6 61 60 1,59 24,2 2,15

ПБ 103 73 1,63 23,0 3,00

61-32 68 71 1,33 22,4 3,10

67-5 (32) 90 94 1,12 18,3 3,00

54-118 84 100 1,02 16,3 4,50

71-3-195 95 114 1,25 18,0 3,45

57-490 100 110 0,86 16,1 5,50

70-20-20 99 130 0,97 16,0 4,50

Сеянцы культурных 70 195 0,50 14,0 6,00

сортов

г Е 0,27 0,85 0,90 0,92 -

7 72 81 85

4,3. Диагностика снльд роста гибридных сеянцев яблони

А на! из данных, полученных по коли ч ественному содержанию флоризнна и длине корневых волосков у гибридных сеянцев и сопоставление их с этими же показателями у клоповых подвоев яблони с известной силой роста и сеянцев культурных сортов (табл. 4), позволяет заключить, что:

1, Показатели длины корневых волосков и содержание флоризнна в корневой шейке гибридных сеянцев находится в тесной обратной корреляционной зависимости (г = -0,93). Коэффициент корреляции этик же показателей у подвоев с известной силой роста равен - 0,79.

2. Изученные нами гибридные сеянцы, согласно примененным методикам, можно разделить на три группы: карлики - растения, имеющие длину корневых волосков до 80 мкм и содержание флоризнна от 20 % и выше: 17-18, 11-3, 18-26, 18-25, 18-31, 17-17, 21-19, 6-11, 19-24, 19-19; полукарлики -

длина корневых волосков до 130 мкм и содержанке флорнзина до 19 %: формы 21-18, 19-20, 19-9, 14-2, 18-6, 19-7,21-5, 2-4; силыюрослые - длина корневых волосков свыше 130 мкм и содержание флоризина до 14%: формы 1-4, 12-8, 19-5, 19-15, 20-2,19-8, 15-2.

Таблица 4 - Показатели методов оценки силы роста гибридных сеянцев, 1997 г._

Гибридные Высота Длина Содержание

сеяшды гибридных корневых флоризина,

сеянцев, волосков. %

см мкм

А В С

21-18 17 87 16,3

19-20 20 81 19,2

17-18 20 64 23,0

19-У 21 95 18,8

14-2 23 68 19,8

18-6 23 10S 15.0

11-3 23 56 21,4

18-26 24 73 20,0

18-25 26 67 20,8

18-31 28 69 20.6

17-17 28 66 23,3

19-7 29 94 19,6

21-19 30 76 21.2

6-11 31 69 22.5

15-24 31 77 20,1

21-5 32 84 18,4

1-4 34 125 13,9

19-19 34 75 22,9

19-11 34 96 19,0

12-8 40 138 12,2

2-4 40 87 17.«

19-5 49 136 14,9

19-JS 50 136 10,3

20-2 52 134 11,8

19-8 54 126 12,7

15-2 60 132 12,6

г А . 0,75 -0,70

г В - - -0,95

Клоновые подаон яблони Высота отводков, см

62-396 57 73 23,0

ГШ 63 86 ________23,7

54-1 IS 75 97 18,0

57-490 83 104 18.1

70-20-20 95 136 14.7

Сеянцы культурных сортов 85 190 13,8

г А - 0,72 -0,90

г В - - -0.79

3, Коэффициент корреляции между высотой гибридных сеянцев и длиной их корневых волосков равен 0,75, а между высотой и количественным содержанием флоризина г = - 0,70. У подвоев с известной силой роста коэффициенты корреляции этих показателей равны 0,72 и - 0,90 , соответствен ко.

4.4. Диагностика силы роста еорто - подвойных комбинаций в питомнике

Содержание флоризииа на участке корень - стебель для одних и тех же сортов, привитых на карликовом подвое 76-6-6 в 13 раза больше, чем на полу карликовом 54-118 и в 2,2 раза больше, чем на С.К.С. В целом, содержание флоризина в зоне корень - стебель у саженцев находилось на уровне контроля соответствующих форм подвоев (табл. 5).

Таблица 5 - Содержание флоризина в сорго - подвойных комбинациях однолетних саженцев яблони, 2001 г._____

Сорто-подвойные комбинации, подвои Высота саженцев, см Содержание флоризина в зоне перехода корней в стебель, % Содержание флоризина в коре привоя, % Отношение Ф.привоя Ф.подвоя Высота 15-летних деревьев, м

Уэлси/ 76-6-6 60 19,0 7,4 0,40 2,0

Северный синап/ 76-6-6 64 19,2 8,2 0,43 2,3

Оранжевое/ 76-6-6 86 18,3 9,5 0,52 -

Уэлси /54-118 80 15,5 9,6 0,62 3,5

Северный синаи/54- 118 75 14,0 9,0 '0,64 4,3

Оранжевое/ 54-118 102 13,7 10,0 0,73 4,8

Уэлси/ С.К.С. 72 9.0 6,1 0,68 4,0

Северный синап/ с.к.с. 70 8.6 6,5 0,75 5,0

Оранжевое/ С.К.С. 93 8,6 7,0 0,81 6,5

76-6-6 74 20,1 7,2 0,36 1.7

54-118 91 13.3 8,8 0,66 4,4

С.к.С. 91 9,0 6.8 0,75 6,8

Г 0,68 -0,89 -0,12 0,94 -

Количество флоризина в привсю, по нашим данным, не находится в зависимости от силы роста подвоя.

В коре привоя флорнзии обычно присутствует в гораздо меньших концентрациях, чем в коре базы корней. Для оценки силы роста саженцев яблони имеет значение расчет отношения содержания флоризина в привое к его содержанию в подвое:

Ф.привоя

-------------- , где

Ф, подвоя

Ф.привоя - содержание флоризина в коре привоя;

Ф.подвоя - содержание флоризина в коре подвоя.

Наименьшим значением этого показателя обладают сортовые ком* бинации на подвое 76-6-6 - 0,40 - 0,52, большим на С.К.С. - 0,68 - 0,81. Сорта на подвое 54-118 занимают промежуточное положение - 0,62 -0,73.

Выявлены различия и по сортам в зависимости от подвоев. Так у сорта Уэлси отношение содержания флоризина привой/подвой на указанных в таблице 5 подвоях ниже, чем у двух других сортов, а у сорта Оранжевое оно наибольшее. Эти данные свидетельствует о возможности диагностики силы роста сорто - подвойных комбинаций в питомнике.

Из данных таблицы 5 просматривается явная тенденция - чем меньше величина отношения процента содержания флоризина в коре привоя к процентному содержанию в коре корней подвоя, тем более сильнорослой является сорго - подвой ная комбинация. Это означает, что чем больше содержание флоризина в коре привоя и чем меньше накапливает его в себе кора подвоя, тем выше (сильнее) рост саженцев.

По всей вероятности, это связано с разным физиологическим проявлением флоризина в побегах и в корнях. В побегах он в большей мере является запасным питательным веществом (Сарапуу, 1971), которое используется в ростовых процессах и большее его содержание способствует большему росту побегов привоя. Флоризм» в корнях также, видимо, необходим как запасное вещество для их роста, но в то же время, накапливаясь в них в значительных количествах, он ограничивает поступление в побега из корней гормональных регуляторов роста, например, цитокининов, способствуя тем самым ограничению роста побегов привоя.

4.5. Сопоставление способов отбора слабо рослых растений яблони

Предложенный нами способ (Патентна 2192118 1Ш, 2002) отличается наименьшими затратами времени, позволяет анализировать однолетние растения и обеспечивает сохранность селекционного материала.

Способ И.А. Муромцева (1969), в сравнении с другими способами, не требует большого количества реагентов и применения специального оборудования, кроме микроскопа, но на его осуществление требуется не менее 8 дней и обязательна вы копка растений. При осенней выкопке селекционного материала, осуществление этого способа возможно только после прохождения растениями периода покоя {3-4 месяца).

Способ ВеакЬапе (1947) можно применять на растениях не моложе 2-х летнего возраста. Обязательна выкопка растений. Существует риск гибели растений вследствие отделения от них части корневой системы.

5. Экономическая эффективность применения способов предварительной диагностики силы роста подвоев

Сравниваются два варианта работы с тысячью гибридных сеянцев. В первом варианте проводится диагностика силы роста подвоев двумя способами, основанными на количественном определении содержания флори-зина и на измерении длины корневых волосков. .Диагностика силы роста проводится двумя исполнителями в течение двух месяцев с оплатой 2 тысячи рублей в месяц. Затраты иа проведение анализов представлены в таблице 6.

Таблица 6 - Затраты на проведение анализов

Показалели Затраты

Заработная плата за период выполнения работы, руб. 8000

Амортизация оборудования, руб. 3000

Стоимость расходных материалов, руб. 500

Итого, руб. 11500

Во втором варианте все гибридные сеянцы (1000 штук) высаживаются в маточник конкурсного изучения без предварительного отбора на слабо рослость.

В первом варианте по результатам анализов отбирается 100 штук растений с потенциальной слаборослостью, которые после размножения высаживаются в маточник конкурсного изучения в количестве 30 штук каждой гибридной формы и изучаются в течение 7 лет. Затраты на заклад-

ку маточника конкурсного изучения и уходные работы за этот период составляют 98СЮ рублей (табл.7).

Общие затраты в варианте с применением методов диагностики ела-борослости составляют: 11500 + 9800 = 21300 руб.

Во втором варианте за счет использования большей площади для выращивания растений затраты составили 98000 руб., что в 4,6 раза больше по сравнению с первым вариантом.

Таблица 7 - Затраты на изучение подвоев в маточнике

Показатели Вариант 1. Вариант 2.

Растения, отобранные по результатам анализов Растения без предварительного отбора на слаборослость

Количество растений, шт. зооо 30000

Требуется площади, га 0,054 0,54

Затраты на закладку и уходные работы (за 1 год), руб. 1400 14000

Итого за 7 лет, руб. 9800 98000

Экономия прямых затрат от применения методов диагностики силы роста гибридных сеянцев на начальном этапе селекционного процесса составляет: 98000 - 9800 = 88200 руб.

Выводы

1. Разработан способ (Пат. 2115291 1Ш, 1998) ускоренного количественного определения физиологически важного полифенольного соединения - флорнзина в тканях яблони,

2. Установлено, что в растениях яблони максимальную концентрацию флоризина имеет кора зоны перехода корней в стебель. Корни слаборослых форм подвоев яблони в 1,5 - 2,2 раза превосходят корни сильнорослых подвоев по удельному содержанию флоризина.

3. Разработан способ (Пат. 2192118 1Ш, 2002) диагностики силы роста сеянцев и вегетативных отводков подвоев яблони, заключающийся в измерении содержания флоризина в коре зоны перехода корней в стебель диагностируемых растений н сопоставлении их по этому показателю с растениями того же возраста. Анализируемый подвой относят по силе роста к той группе стандартов, от которой он в меньшей степени отличается по величине содержания флоризина.

4. Выяснено, что кора зоны перехода корня в стебель карликовых форм подвоев яблони в 1-2- летнем возрасте имеет содержание флоризина выше 20 %; полу карликовые 17 - 20 %; сред нерослые 15 — 17 %; сильнорослые — 14 % относительно массы сухой коры. В период покоя растений отрицательные температуры до - 18"С на содержание флоризина в коре корней яблони не влияют,

5. Показано, что отношение содержания флоризина в привое к его со* держанию в подвое может быть применено для диагностики силы роста сорго - подаойных комбинаций. К карликовым относятся сор-то - подвойные комбинации, у которых значение этого показателя не превышает 0,50; у полу карликовых он находится в пределах от 0,50 до 0,70; у сильнорослых - от 0,70 и выше.

6. Выявлена тесная корреляционная связь биохимического метода оценки силы роста по содержанию флоризина с анатомическими, основанными на вычислении соотношения площади коры к площади древесины на поперечном срезе корня и измерении длины корневых волосков.

7. Рассчитано, что применение методов предварительной диагностики слаборослости при селекции клоповых подвоев яблони, уменьшает прямые затраты на их изучение в конкурсном маточнике в 4,6 раза.

8. В саду на карликовом подвое при производстве плодов сорта Северный синап расчетный уровень рентабельности составил 203%, на семенном подвое - 92 %.

Рекомендации для практического применения

В школке сеянцев отбор слаборослых растений яблони, из числа гибридных форм, следует проводить на основе: 1. Количественного определения содержания флоризина в коре условной корневой шейки; 2, Измерения длины корневых волосков {параллельно с изучением регенерацион-ных способностей корневой системы после промораживания растений).

В маточнике следует проводить диагностику силы роста по: 1. Количественному содержанию флоризина в коре зоны условной корневой шейки; 2. Длине корневых волосков; 3. Соотношению площади ксилемы и флоэмы на поперечном срезе корня.

В питомнике при диагностике силы роста сорго - под во Иных комбинаций следует применять способ, основанный на определении соотношения количественного содержания флоризина в коре привоя к его содержанию в коре условной корневой шейки подвоя.

Список опубликованных работ

К Потапов, В. А, Флоризнн и сила роста подвоев яблони /В.А. Потапов, В. Ф. Палфитов, А. М. Тарасов // Науч. обеспеч. агропро-ого комплекса в условиях перехода к рыночным отношениям. Тез. докл. науч. конф. проф.-препод. состава, научных сотруд. и аспирантов 12-15 апреля Мичуринск, 1994, —с. 91.

2. Тарасов, А. М. Содержание флорнзииа в корнях подвоев яблони разной силы роста / A.M. Тарасов, В.Ф. Палфитов, В.А. Потапов //Повышения эффек-ти атропрм. производства в условиях современных форм хозяйствования. Тез. докл. международной науч. - л расти ч. конф. молодых ученых и специалистов. Часть II Воронеж, 1995.-с. 31 -32

3. Технология выращивания интенсивного яблоневого сада в средней зоне садоводства Российской Федерации (Рекомендации) Под ред. В.А. Потапова. Мичуринск, 1996. - 26 с.

4. Палфитов, В. Ф. О флорнзине / В. Ф. Палфитов, А. М. Тарасов // Сельскохозяйств. производство и высшая школа на переломном этапе реформирования. //Материалы обл, науч. практ. конф. 21 -22 марга. Сб. 2 Плодоводство часть I Мичуринск, 1996. - с. 48 - 49

5. Тарасов, А. М. Распределение флорнзииа в корнях клоповых подвоев ябдони /А. М. Тарасов, В. Ф. Палфитов // Сельскохозяйств. производство и высшая школа на переломном этапе реформирования. Материалы обл. науч. пракг, конф. 21 -22 марта. Сб. 2 Плодоводство часть I Мичуринск, 1996.-е. 50 -51

6. Палфитов, В. Ф. Методика количественного определения флоризи-на/В. Ф. Палфитов, А. М Тарасов//Пути повышения эффективности произв., хран, и перераб. Растеневод. продукции. Сб. науч. Трудов к 85-летию гос. агроуниверситета (ВГАУ). Воронеж, 1997, - с. 117-118

7. Палфитов, В. Ф. Ускоренный метод определения флоризина / В.Ф. Палфитов, А. М. Тарасов // Слаборос. клон, подвои в садоводстве. Сб. научных трудов Мичуринск, 1997, - с, 59 - 60.

8. Палфитов, В. Ф. Диагностика подвоев яблони на силу роста / В.Ф. Палфитов, А. М. Тарасов // Слаборос. клон, подвои в садоводстве. Сб. научных трудов Мичуринск, 1997. — с. 58 — 59.

9. Палфитов, В. Ф. Количественное определение флоризина в тканях растений / В. Ф. Палфитов, А. М. Тарасов // Progresul tchnicostjintific in pomicultura materialele simposiunultii timifk international Dedicot mcmbrulni - correspondent al academic) de stunte al republic! i Moldova Gherasim rudi -90 de h mastere 1 -5montie 1997. Chisinaii, 1997-c. 41.

10. Патент РФ № 2115291 RU, кл. А 01 G 7/00, А 01 Н 1/04/ Способ количественного определения флоризина В. Ф. Палфитов,, В. А. Потапов,

A.М.Тарасов, 1998.

11. Палфитов, В.Ф. Способ количественного определения флоризина /

B. Ф. Палфитов, В. А. Потапов, А. М. Тарасов // Бюл. Открытия, изобретения, промышленные образцы, товарные знаки, 1993 • № 20.

12. Палфитов, В. Ф. Содержание флоризина и отбор слаборослых растений яблони / В.Ф. Палфитов, А. М. Тарасов // Высшая школа и проблемы науч. обеспсч. агропром, комплекса. Материалы конференции МГСХА. Часть I Мичуринск 1998 с. 41 - 42.

13. Закладка и возделывание слаборослого сада яблони в средней полосе России (Рекомендации) Под редакцией В.А, Потапова. Мичуринск: МГСХА, 1998.-28 с.

14. Палфитов, В. Ф. Сопоставление признаков силы роста подвоев яблони /В. Ф. Палфитов, А. М. Тарасов // Интенсивное сад-во. Материалы междунар. н.-п. конф. молодых уч-ых. поев. 145-летию со дня рожд. И.В. Мичурина и 90-летию проф. В. И. Будаговского 6-8 сентября 2000 года. Часть!. Мичуринск 2000 - с. 42-43.

15. Суворов, Н. Н. Использование экспресс - методов в опенке силы роста подвоев / И. И. Суворов, А. М. Тарасов // Материалы Междунар. на-уч.-практ. конф, молодых ученых, посвященных 145-летию со дня рожд. И. В. Мичурина и 90-летию проф. В. И. Будаговского 6 — 8 сентября 2000 года. Интенсивное садоводство. Часть II, Мичуринск 2000 - с. 44.

16. Тарасов, А. М. Особенности строения корневой системы подвоев яблони различной силы роста / A.M. Тарасов, А.В. Верзилин, В.Ф, Палфитов // Проблемы сельскохоз. произ. в изменяющихся эконом, и экологических условиях XXI веке. //Международная науч. практ. конф. Сб. материалов Пенза, 2000 - с. 12-14.

17. Минаев, В. А. Введение в культуру in vitro клоновых подвоев яблони / В.А. Минаев, А.В. Верзилин, A.M. Тарасов // Материалы Междунар. науч.-практ. конф. молодых ученых, посвященных 145-летию со дня рожд, И. В. Мичурина и 90-летню проф. В. И. Будаговского 6-8 сентября 2000 года. Интенсивное садоводство. Часть 1, Мичуринск 2000 - с. 54 - 55.

18. Патент РФ № 2192118 RU, кл. А01 G 1/00/Способ диагностики силы роста подвоев яблони. В.Ф. Палфитов, В.А. Потапов,

A.М Тарасов, 2002.

19. Палфитов, В. Ф. Способ диагностики силы роста подвоев яблони /

B. Ф. Палфитов, В, А. Потапов, А, М. Тарасов // Бюл. Открытия, изобрете-

ния, промышленные образцы, товарные знаки. - 2002 - № 31 (II ч.) с. 238-289.

20. Палфитов, В. Ф. Оценка силы роста подвоев яблони / В.Ф. Палфи-тов, В. А. Потапов, А, М. Тарасов // Международная науч.- методич. конф. //Роль сортов и новых технологий в интенсивном садоводстве. Орел, 2003 -с. 258 - 266.

21. Тарасов А. М., Предварительная оценка силы роста гибридных сеянцев яблоки / А. М. Тарасов, А. В. Верзшшк, В.Ф. Палфитов // Повышение эффективности садоводства в современных условиях. Материалы Всероссийской науч.-практ. конф. 22 -24 декабря 2003 г Т. !, Мичуринск, 2003- с. 163-166.

Отпечатано в типографии ГОУ ВПО «МичГАУ» Подписано в печать 27.04.05. г. Формат 60x84 '/14, Бумага офсетная № I. Усл.печл. 1,3 Тираж 100 экз. Ризограф Заказ № 11560

ГОУ ВПО «Мичуринский государственный аграрный университет» 393760, Тамбовская обл., г.Мичуринск, ул. Интернациональная, 101, тел. +7 (07545) 5-26-35 E-mail; mgau@m ich.ru

Ш -9326