Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Изучение и использование диплоидных форм в селекции картофеля

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Изучение и использование диплоидных форм в селекции картофеля"

' о

/ На правах рукописи

ПАЛЕХА Светлана Владимировна

УДК 635.21.575.222.72

ИЗУЧЕНИЕ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДИПЛОИДНЫХ ФОРМ В СЕЛЕКЦИИ КАРТОФЕЛЯ

Специальность: 06.01.05 — Селекция и семеноводство

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 1096

Работа выполнена во Всероссийском научио-исследоватсльском институте растениеводства имени Н. И. Вавилова в 1978—1992 гг.

Научный руководитель — академик РАСХН, профессор К. 3. Будин.

Официальные оппоненты: доктор биологических наук Л. Е. Горба-тенко, кандидат сельскохозяйственных наук Н. М. Гаджиев.

Ведущее учреждение — С.-Петербургский аграрный университет.

Защита диссертации состоится (2Л* 1996 г. в 14 часов

на заседании диссертационного совета К 020.18.01 по присуждению ученой степени кандидата наук во Всероссийском институте растениеводства имени Н. И. Вавилова по адресу: 190000, г. Санкт-Петербург, ул. Большая Морская, 44.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Всероссийского научно-исследовательского института растениеводства.

Автореферат разослан » 1996 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат сельскохозяйственных наук

В. А. Корпеев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы.. Увеличение производства картофеля на основе новых высокопродуктивных сортов различного хозяйственного назначения ставит перед наукой новые и более сложные задачи. Созданию таких сортов должны способствовать методы селекции, разработанные на основе данных о природе наследования ценных качеств картофеля: урожайности, крахмалистости, белковости с комплексным иммунитетом к болезням и вредителям, устойчивости к заморозкам, засухе и другим неблагоприятным условиям.

Многие годы селекция картофеля велась на тетраплоидном уровне в пределах одного вида S. tuberosum L. С открытием многообразия культурных и диких видов Южной Америки - этого огромного резерва ценных генов появилась новая возможность для решения селекционных задач - межвидовая гибридизация. Процесс селекции усложняется чрезвычайной гетерозиготностыо и тетра-сомическим наследованием картофеля. Большинство видов, несущих ценные гены - диплоиды (2п=24), а культурные сорта - тет-раплоиды (2п=48), что создает.барьер несовместимости при гибридизации. Это препятствие удалось значительно преодолеть созданием дигаплоидов (2п=24) различных сортов.

При гибридизации на диплоидном уровне гораздо легче добиться гомозиготности того или иного ценного признака гибридного потомства, при меньших объемах работ. В дальнейшем гибрид может быть переведен на тетраплоидный уровень. В коллекции ВНИИР.имеются культурные и дикие диплоидные виды картофеля с повышенным содержанием белка, крахмала, витамина С, устойчивые к патогенам, значительно превосходящие по этим признакам селекционные сорта. Возможность использовать этот генофонд в селекции на диплоидном уровне, для решения ряда вопросов, представляет научный и практический интерес.

Цель и задачи исследований. Цель исследованчй заключалась в изучении и выделении исходных диплоидных видов с цен-' ными признаками из коллекции ВНИИР, дигаплоидов S.tuberosum и получения перспективных линий-клонов для селекции на диплоидном уровне.

В задачу исследований сходило: - изучение и оценка исходного материала используемого в

скрещиваниях на диплоидном уровне;

- оценка эффективности типов скрещиваний и комбинационной способности родительских пар;

- создание фертильных диплоидных линий-клонов, обладающих хозяйственно-ценными признаками и устойчивостью к болезням;

- морфологическая, хозяйственная и биохимическая оценка гибридов;

- возможность и перспективность использования выделенных ценных гибридов в качестве исходного материала для дальнейшей селекции.

Научная новизна работы. Впервые, на основе выделенных в процессе работы дигаплоидов S.tuberosum и клонов культурных диплоидов видов: S.phureja Juz. et Buk., S.rybinii Juz. et Buk., S.stenotomum Juz. et Buk., проведена целенаправленная гибридизация на диплоидном уровне для получения гибридного материала с высокими биохимическими показателями, высокой продуктивностью, устойчивого к болезням и вредителям.

Практическая значимость работы. Полученные данные по оценке дигаплоидов, культурных диплоидных видов, гибридов позволили выделить ценные формы с высокими биохимическими показателями, хорошей урожайностью, устойчивые к патогена).! и неблагоприятным факторам среды. Ряд форм обладает способностью к прорастанию клубней сразу после уборки, т.е., без периода покоя. Такие формы рекомендуем использовать в селекции для создания двуурожайных сортов. Все выделенные образцы могут быть использованы в дальнейшей целенаправленной селекции.

Апробации работы. Результаты исследований доложены на конференциях и заседаниях отдела клубнеплодов в 1979, 1982, 1983, 1985, 1996 годах. По результатам исследований опубликовано 4 статьи.

Обьем и структура диссертации. Диссертация изложена ' на 128 страницах машинописного текста, состоит из введения, 5 глав, выводов, списка литературы, приложений. Работа содержит 21 таблицы, 18 рисунков, 14 приложений. Список литературы включает 269 наименований, в том числе 106 на иностранных языках.

• МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ.

Экспериментальная работа выполнена в отделе клубнеплодов Всероссийского научно-исследовательского института растениеводства ип. Н. И. Вавилова в течение 1978-1992 года.

Материалом для исследований послужили 17 дигаплоидов Solanum tuberosum, 3 диплоидных культурных и 3 диких вида, и гибридное потомство, полученное в результате скрещиваний (таб. I). Ботаническое описание и географическое распространение видов составлено, на • основе работ С. М. Букасова (1955-1973), С.Cornell (1962), J.h'awkes (1956), В.С.Лехновича (1971), Н. Ф. Бавыко (1972). Исходный и полученный нами гибридный материал изучали на полях Пушкинских лабораторий ВНИИР.'

. Дигаплоиды, диплоидные виды и их гибридное потомство оценивали по продуктивности, массе и количеству клубней, окраске и форме клубней, глубине глазков, компактности гнезда, периоде покоя клубней, изменчивости морфологических признаков, полевой устойчивости к болезням. Все описания, и наблюдения проводили индивидуально по каждому растению семенной и клубневой репродукции. Повторность опытов трехкратная. Морфологические признаки описывали по методике отдела клубнеплодов ВНИ-ИР. (1976) . ' ■

Наблюдения за устойчивостью растений проводили 3 раза в неделю одновременно с фенологическими наблюдениями в течение всего вегетационного периода. . Степень поражения надземных частей растений в поло фитофторой, иакроспориозом определяли по девятибальной шкале Международного- классификатора СЗВ (1984). -Поражения вирусными и грибными заболеваниями определяли визуально. Оценку устойчивости клубней к раку и черной ножке проводили з ВПЗР.

Скрещивания проводили на растениях, подвергнутых декапитации.

Содержание крахмала определяли по удельному весу (по методике НИИ картофельного хозяйства, 1937) и поляриметрическим методом ( по методике В.В.Арасимович, А.И.Ермакова 1972)..

Для определения белка в клубнях использовали количест-вонно-приблгаеннын-метод определения "сырого" белка, разработанный А.И.Ермаковым и Г. А.Лукосниковой (195'-), и более точный метод 3. В. Числевоп. С.Л.Твтсрзва, В. И. Кинкарс-ва (1Э73) с применением реактива Несслора. Ги,тленные образцы повторно

ИСХОДНЫЙ МАТЕРИАЛ:

Таб.!

N Номер

п/п каталога Название образца

ВИР

1 К-4960 Apta (60) 511.26

2 К-4966 Apta (60) 511.128

3 К-7872 Amsel 259

4 К-7876 Amsel 263

5 К-7881 Amsel, 268

6 К-6473 Saco US-W-644 ,

7 К-6522 Chippewa US-W-43

8. К-6523 Cherokee US-W-540

9 К-6530 • Russet Rural US-W-626

10 К-6534 Sebago US-W-284

11 К-8844 Tawa US-W 664

12 К-6584 К-6584 (без названия)

13 K-65S0 Ewerest 23/63

14 К-9496 S.tuberosum 2n=24 PZ-253

15 - Delos Б-1-67

16 - Apta (вторичный дигаплоид)

17 К-12007 Glnece (Fg 254 x g 609, 6 клонов)'

ДИПЛОИДНЫЕ КУЛЬТУРНЫЕ ВИДЫ

. серия Andigena Buk..

18 К-1815 S. phureja Juz. et Buk.

клоны P» -12, P.j -67, Рь-75, Pi-270,

Ps -1608*, Рй -1587, P3 -881, R; -702.

19 К-1679 S.ryblnli sensu lato Juz. et Buk.

20 К-1630 Клоны: P; -1216, Pj -5976.

2.1 K-28S0 Клон Py -119

22 К-2892 ' Клоны: P,-411, -507

23 К-1664 S.stenotomum 385

ДИПЛОИДНЫЕ ДИКИЕ ВИДЫ

серия Transaequatorialia Buk.

24 СК-ШЗЗ S.vornei Bltt. et Wlttm., клон Д,;

25 К-7653 S. leptophyes (llawkc:;)- Corr.

Р. о К-11953 Серия'Glabrescentla. S.chacoense 1

клеи Дг-Э26

проверялись в лаборатории биохимии методом Кьельдапя.

По методу Г. А. Луховниковой, Н. П. Ярош (1972) определяли наличие аскорбиновой кислоты в клубнях.

£'ертильность пыльцы определяли путем окрашивания ее аце-толакмоидом. Уровень плоидности определяли по упрощенной методике В. Л. Брокш (1969).

Математическую обработку результатов исследований проводили методов дисперсионного анализа и вариационной статистики по Б.А.Доспехову (19В1). П. Ф. Ракитскому (1973).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ Морфологические и биохимические особенности исходного материала, используемого в работе.

■ В процессе изучения дана полная характеристика дигаплои-дсв • S.tuberosum и диплоидных культурных видов по морфопоги-чс-ским признакам, продуктивности, основном биохимическим показателя;: устойчивости к болезням. Выделена дигаплоида и клоны диплоидных видов с относительно высокими показателями по урожайности: Délos E-I-67, 'Apta /60/511.128, Apta /втор.диг./, S. ryblnii Ps-507, S.stenotomura 385: по содержанию белка: S.phureja Pá-881, Pü-702, Pa-75, S.rybinii a-441. крахмала Ginece-1, крахмала и белка: Gínace-7, Glnece-9; с высоким содержанием витамина С: Délos B-I-67, Glnece-1, с высокой фертильностью - клоны дигаплоида Ginece, относительно устойчизые к вирусам и другим болезням, ко.орые в дальнейшем использованы при гибридизации на диплоидном уровне в качестве родительских форм.

Гибридизация на диплоидном уровне. Для получения ценных гибридных линий, выявления комбинационных способностей родительских пар, эффективности разных типов скрещиваний было опылено 5540 дигаплоидов и диплоидных видо~. Реципрокные скрещивания проводились по схеме:

i S. phureja

дигаплоид х культурный вид --S.rybinii

!j>.stenotorcura ¡'S. vernei

дигаплоид x дикий вид S. chacoense

(S.leptophyes

S. phureja ^

S. rybinii >-культурный вид"^ S. stenotomum| ¡

S. vernei >x дигаплоид

S.chacoense Vдикий вид j S. leptophyesj -

Çxeua скрещиваний дигаплоидов и диплоидных видов. В качестве родительских форм использованы виды: S. phureja 8 клонов; (к-1815) -12. Р(-67. Pi -270, Р, -1608, Рб -1587, Pj -881, Pí -702; 5 клонов (4 образца) S. rybinii (к-1680) Р4--1216, (к-1679) P¿-5976, (к-2890) Р5-И9, (к-2892), Р0-411, Ps -507, I клон S. stenotopum 305, и 3 образца диких видов: S.ve.noi (ск-11433), S.lcptophyes , (к-7653), S. chacoense (к-11953). Из 17 дигаплоидов (таб.1) наибольший интерес для скрещиваний представили Délos B-I-67, Apta (60)511.128, Apta (втор.диг.), обладающие женской фертильностью, но самостерильные и 7 клонов дигаплоида Ginece с мужской фертильностью.

Результаты гибридизации во многом зависели от используемых родительских пар и климатических условий в период скрещиваний. Проверено 59 комбинаций. Исходные формы сравнительно легко скрещивались между собой. Были выявлены генотипы, обладающие способностью скрещиваться в различных вариантах с высокой удачей в скрещиваниях. С д^галлоидом Apta (втор.диг.) были получены саше высокие результаты по гибридизации: 73,2% удачных скрещиваний в комбинации Apta (втор.диг.) х S.steno-toffiui.i 385, наиболее высокое среднее число семян на 1 ягоду 114,8 шт. (Apta (втор.диг.) х S.rybinii 119).

В реципрокных скрещиваниях 5-ти клонов дигаплоида Ginece с тремя культурными видами S.phureja, S.rybinii, S. stenotomum процент удачных скрещиваний и число семян на ягоду выше в'обратных комбинациях, где в качестве материнских растений использовались культурные виды. Фертильность и высокая жизнеспособность пыльцы видов способствовали лучшим показателям гибридизации, особенно если их использовали в качестве материнских форм. По количеству семян на ягоду между клонами дигаплоида Ginece больших различий не было, но прослеживалась тенденция большей осомененности ягод в комбинациях, где опы-8

лителем был'клон-8.

Результаты скрециваний дигаплоида Ипесе с семью клона»,ш культурного вида Б. р1ия^а выявили большие различия по способности к скрещиванию его с разнЬыи клонами, на существенные различия по количеству полученных семян в ягоде. Наибольшее число семян в ягоде получено с участием клонов; Р* -1537, ■ (112-147 гг.), Р*-67 (105-140 шт.), Р} -881 (103-130 шт.).

В комбинациях типа: дигаплоид х диплоид.дикий вид результаты гибридизации выше в прямых комбинациях, где диплоид. дикий вид использован в качестве отцовской формы, в обратных комбинациях резко снижается осемененнность ягод.

После дозаривания, семена выделяли из ягод и 6-10 расте- ■ ний почти во всех комбинациях.

БИОЛОГО-ХОЗЯЙСТВЕННАЯ ОЦЕНКА ГИБРИДОВ. Краткая морфологическая характеристика гибридного потомства.

Гибридные сеянцы в пределах каждой семьи отличались большим разнообразием по всем показателям. .По морфологическим признакам сеянцы более близки к.диллЬидкым вида),!. Доминировали растения с красно-фиолетовой окраской венчика цветка над белоцветковыми, слабо окрашенный стебель и не- окрашенный- над антоциановым. Для клубневой репродукции характерно более мощное развитие куста относительно родительских форм. Большинство гибридных растений имели короткие столоны и компактное гнездо, хорошо завязывали ягоды с большим количеством семян от самоопыления.

По периоду покоя клубней наблюдались значительные ррзли-чия между комбинациями. В комбинациях с участием дигаплоида Ипесе отмечен короткий период покоя клубней.

Продуктивность.

Продуктивность, как всякий количественный признак дает в потомстве широкий спектр изменчивости, позволяющий на диплог идном уровне отобрать образцы сочетающие высокий урожай с другими полезными признаками, на меньших объемах гибридного (..атериала в более короткий срок.

. Для определения комбинационных способностей родительских форм по продуктивности проанализировано 76 комбинаций;

Таб.3.

Комбинации, выделенные по числу клубней на 1.куст.

Год Комбинации ЧИСЛО 11т V :

клубней

дигаплоид х диплоид.культур.вид

1978 0е1оэ В-1-67 х Б.з1епо1огаиш 385 24 12-30 32,9

1979 - " - х Б. рГшгела 270 25 7-35 44,1

1980 - " - х Б. гуМпП 441 32 19-54 41,2

диплоид.культур.вид х дигаплоид

1978 Б. гуЫпП 119 х Шпесе -8 20 5-74 78,8

1979 Б. рйиг^а 67 х - " - 19 5-27 41,7

1980 Б. з1епо1отит 385 х - " - 23 2-46 58,1

Анализ характеристики родительских форм и .их гибридов показывает на наличие гетерозиса (таб.4.). Продуктивность гибридов в 2-3 раза выше родительских форм.

Биохимическая оценка.

Пищевые и кормовые качества картофеля определяются главным образом наличием углеводов, среди которых главное место занимают крахмал и белок.

Картофельный белок-туберин отличается более полным набором аминокислот, восемь из которых - незаменимы, т.к. не синтезируются организмом человека и животных.

Крахмал и белок - два сложных количественных признака и как' все полигенные признаки сильно зависят от проявления внешних условий; климата, почвы, вносимых удобрений, сроков созревания, размера клубней и т.д. О корреляции этих признаков существуют разноречивые данные. Чаще при повышении содер- _ жания белка, отмечается понижение содержания крахмала и наоборот.

Работы последних лет по селекции на белок и крахмал у культурного картофеля на тетраплоидном уровне и наши данные по содержанию этих углеводов у видов и гибридов показывают, что при использовании межвидовой гибридизации и подборе соответствующего исходного материала из диплоидных культурных и .диких видов, можно получить гибридные формы сочетающие эти

Комбинации

1978 1979 1980 Всего:

дигаплоид х диплоид.культур.вид 10 20 24 54 диплоид.культур, вид х дигаплоид. 4 7 10 22

В результате исследований выделены наиболее продуктивные ком-бинаиии-семьи (таб.2). Масса и число клубней на куст выше в комбинациях типа: дигаплоид х диплоид.культур.вид (таб.3). Самой продуктивной отмечена семья Délos B-l-67 х S. pliureja 270, средний урожай 771г.. максимапьный - 1400г.. на куст, с числом клубней - 25шт.

Таб. 2.

Комбинации, выделенные по урожайности.

Год Комбинации масса lim V %

г/куст

дигаплоид х диплоид. культур, вид

1978 Délos B-I-67 х S.stenotomum 385 436 260-560 27,8

1979 - " - х S.phureja 270 771 200-1400 52,4

1980 - " - х - " - 703 737 190-1240 58,2

диплоид.культур, вид х дигаплоид

1978 S.rybinil 119х Ginece -I 248 15-510 25,8

1979 S.phureja 12 х - " - 9 299 40-750 72,9

1980 S. stenotomum 385 х -" - 6 366 180-500 29,0.

В работе также дана-оценка продуктивности между гибридными .сеянцами и 1-клубневой репродукцией. Продуктивность клубневой репродукции в 2-2,5 раза выше семенной.

Оценка продуктивности 1,11, III- клубневых репродукций в комбинациях типа: дигаплоид х диплоид.культур, вид, позволила установить ежегодное наращивание урожая почти во всех семьях. Начиная с третьего года в некоторых комбинациях происходит спад урожая по ряду причин, в основном связанных с накоплением инфекции в клубнях. Необходим постоянный отбор здоровых клонов.

Таб. 4.

м Сравнительная х&ректеристикз род;:тельск:п ^оры l се гпбрздов по про^кианостп

PoAaienECKiíe yopr.iii u ux средняя число средняя

rudpiij^iL'ü ceutn: гласса г/куст lim клубной на куст Ни ъасса _ 11ш клубня,г

Délos B-I-67 316 _ 10 _ 31,5

S.pí.ureja 1587 158 - 9 - 17,5 -

Délos B-I-67 i S.piiureja 1587 625 120-1200 21 5-38 29,8 14-55

S.rybinii 119 180 - 8 -. 22,5 _

Délos B-I-67 x S.rybinii 119 575 330-860 32 19-54 17,9 11-27

S.stenotoraua 385 140 - 15 - 9,3 -

Délos £-1-6'/ x S.stenotomum 385 670 270-1500 26 9-46 25,8 15-59

Apta (60)511.128 165 - 6 - 27,5 -

Apta (60)511.128 x S.püureja 1587 423 IÜ0-690 20 12-26 21,2 7-35

_ " _ x S.rybiniiXI9 6У7 35ü-lo4ü 22 9-42 31,7 Iü-bl

_ " x ¡d.stenotorauni 385 584 I00-I52U 12 3-2о 48,7 7-75

Apta (ETOp.íüTr.) 187 - 10 - 18,7 -

Apta (Elop.jiit.) X S,phurejaI557 - " - X ü. rybinii 119 557 24C-IIOU 28 1-38 19.9 12-34

413 2o-S4u 13 ti—*±2 , óJL.Ü 7-79

Ginece —6 18 _ 3 - 6,0 -

Ginece _g z S.phureja 1587 35G 60-820 14 2-ЗЭ 25,0 10-51

- " _ y o.rybinii 119 174 90-260 2U 12-32 о 5-17

- " - x S.stcnotómun 385 226 I2Ü-42Ü 12 6-29 18,9 9-40

S.phureja 1587 x Cánece-b ' 236 60-430 14 8-26 16, S 8-23

íj.stenotomuLi 385 x. — " - 366 180-5Ш 16 8-24 22,9 12-60

признаки.

Биохимическую оценку клубней в гибридных комбинациях начинали по возможности с проверки сеянцев. Для зтих целей отбирали визуально здорооые растения с хорошей продуктивностью. Среди клубневого материала оценка проводилась выборочно. За период работы было проанализировано 31 комбинация типа: ди-гаплоид х диплоид. культур, вид; 6 - диплоид. культур, вид х дигаплоид; II- реципрокных комбинаций с участием дигаплоида Ginese. Комбинации, выделенные по содержанию крахмала и белка за 1979-1980 г. представлены в таб. 5,6.

Таб. 5.

Комбинации, выделенные по содержанию крахмала в клубнях.

Комбинации крахмал Lim V %

дигаплоид х диплоид. культур.вид

Apta (втор.диг.) х S.ryblnll 1216 21,90 1.5,2-27,2 21,27 Délos B-I-67 х - " - 411 19,50 19,4-22,6 9,13 диплоид. культур.вид х дигаплоид. '

S.ryblnli 5976 х Ginece I 16.70 13,4-21,9 17,66

S.phureja 12 x -"- 18,30 16,7-19,4 5,85

Таб.6

Комбинации, выделенные по содержанию белка в клубнях.

Комбинации белка % Lira V %

дигаплоид х диплоид.культур, вид

Ginece -I х S.stenotomum 385 2, 47 1,85-2, 87 21,46

Apta (60) £11.128 х S.phureja 12 2, 21 1,70-2, 40 12, 67

ДИПЛОИД; культур, вид х дигаплоид.

S.phureja 12 х Ginece -9 2. 60 1,90-3,10 11,15

- " - X 2. 28 1,90-3,00 16, 70

Средние данные по крахмалу выше в комбинациях типа: дигаплоид х диплоид.. культур, вид 19,5-21,9%, а белка - диплоид.культур. вид х дигаплоид. 2,28-2,60%. Анализируя гибридные семьи

-а

я i.: ■Н гЧ

а. f '

Im OÏ

Li .

о ; *

о О

«

о 01

i-: х>

pi

о

ci s

•H

fi H

FH ^

О

И СО

H

«i t i

Сн

y. ta

к ч

о : i

.11 i н

d -о

о и

н , 1н ^

о

Рн :

cJ -) L ^ о O .J сэо'-'j 0!¡> LD

'O-.f CJ ¡> его ННЛ OlcO т.4

cit-г i ci C\¡ г! CM-MÍQ • C\¡

'_ J. _) I ./ 1 i LO LO LJ

0:lH H •-J -4ЧП ЮЮ 0i ¡>co 04

M ~J Ci C-! MU 1—IHH HH M

cvjncmw.-j rjojihw'.mumcjhhc^oj^oî с j

loco M Cl !>L0 OCNj¡> l>Gi Ю

Г>с0 L J и LJCO C0C--O Ю LO a

wn C'i C\¡ C^H CMOIM .NJH M

со J< r- lili -J4\¡ CVJ

CJ OJ'Í C*-LO с— ^

>HM HH ы MM 1—1 HH H

cifji_ эмммосэососм со

Л!С--<Г>1ЭсО;л- "vOOOJOCOCOGll HCO^GMO 1Л

HHHHHI -ii nut -н -(миым^м.чым м

LO

t^OCO оня

■лг

я

.з -M а

•ГТ-Н О

•V tí -р ^ h о Г> з £¡ Я >>ш

g . . M

iO со со

ф я

ля,

■ ■ щ I ■и га " , и о d ,

W • r-i -Р ~ '

ои « а

*Н Р ч! 0>

Ö я)

JJ

Он

И

можно отметить, что коэффициент вариации более изменчив по данным о крахмале (от подбора родительских форм, климатических условий и т.д.), чем по данным о белке.

' Сравнение характеристик родительских форм и их гибридов по основным биохимическим показателям позволило установить, что многие отобранные клоны диплоидных культурных видов, имеющие высокий крахмал и белок хорошо передают этот признак своему потомству (таб.7). В комбинациях:Apta (втор.диг.) х S. phureja 67, Apta (втор. диг.) х S.rybiriii 1216, Ginece - 1 х S.ryhinii' 1216 по содержанию крахмала в клубнях гибридов, в комбинациях Délos B-I-67 х S. phureja 270, De-Ios 3-1-67 х S.rybinli 1216, Délos Б-1-67.Х S.stenotomum, по содержанию белка наблюдалась превышение средних данных по этим углеводам, а максимальные данные этих признаков значительно выше показаний родительских форм. Это позволяет провести, отбор необходимых форм для дальнейшей селекции.

До настоящего времени сравнительно ограниченное число диких и культурных примитивных диплоидных видов используется в отечественной селекции. Это позволило нам подойти к решению вопроса о возможности создания ферм диплоидного уровня, обладающих рядом хозяйственно-ценных признаков и устойчивостью к болезням. Коллекция ВНИИР, содержащая большое количество разнообразных диплоидных видов, с самыми различными свойствами, является неисчерпаемым генофондом для создания новых сортов.

Выбор исходного материала, подбор родительских пар для гибридизации, способных передать потомству требуемые качества, послужили основой для получений фертильных диплоидных линий-клонов. При всех типах скрещиваний были получены положительные результаты. Все полученные гибридные комбинации-семьи проанализированы по основным морфологическим и хозяйственно-ценным прмзнакам, что выявило значительное разнообразие по всем показателям.

Значительное и в большинстве случаев преобладающее влияние генотипа родителей, широкая амплитуда изменчивости количественных признаков в потомстве позволяет вести предварительный отбор образцов по всем хозяйственно-ценным признакам на диплоидном уровне, на значительно меньшем материале и ' в более'короткий срок, чем на тетраплоидном уровне.

В итоге были отобраны (слоны,' устойчивые к болезням, высоко урожайные с округлой и овальной формой клубня с мелкими глазками, имеющие короткие столоны и компактное гнездо, с высокими показателями содержания крахмала и белка в клубнях. Част наиболее перспективных с точки зрения дальнейшей селекции клоны представлены в табл.8.

По своим биологическим особенностям полученные гибриды с видами S. phureja, S. rybinii относятся к группе раннеспелых, поэтому в таблице для сопоставления взят среднеранний очень пластичный сорт Детскосельский.

Проделанная работа позволяет говорить о целесообразности создания исходного материала для селекции на диплоидном уровне, так-как это один из эффективных методов получения ценных гибридов с комплексом полезных признаков.

ВЫВОДЫ

1. Из коллекционного материала ВНИИР на основе ряда показателей, таких как фертильность, продуктивность, биохимические показатели, устойчивость к болезням, выделены образцы дигап-лоидов S. tuberosum и клоны диплоидных культурных видов для дальнейшей селекционной работы.

2. Фертильность, жизнеспособность пыльцы культурных видов, которые в качестве родительских форм использовали в скрещиваниях, способствовали лучшей гибридизации, особенно если эти виды взяты в качестве материнских форм.

3. Лучшие результаты в скрещиваниях получены в комбинациях с использованием фертильных клонов дигаплоида сорта Ginece и вторичного дигаплоида Apta. .

4. В комбинациях типа: дигаплоид х диплоидный дикий вид результаты гибридизации выше в прямых комбинациях, чем в обратных (в последних резко снижается число семян в ягоде).

5.- Гибридные сеянцы в пределах каждой семьи отличались большим разнообразием морфологических признаков, обильно цвели, были фертильными, хорошо образовывали клубни, чаще белого цвета, округлой и овальной формы, имели разный период покоя, компактное гнездо. Для клубневой репродукции этих гибридов характерен более.мощный габитус куста, чем у родительских форм

6. Продуктивность, биохимические показатели, контролируемые многими генами, дают в гибридных популяциях широкую амплитуду 16

Deloa 3-I-G7 x S.phureja ' I5C7

~ S.rybinii T ti.btenotoraum.3Ci

¿pta (oC)511.I2C :: S.pnureja

_ " _ ^ ü.rybinii

Apta

o, pnureja S.rybinii

\Jt

" - 1213

snotorcu¡@o5

_ v

S.pnureja 57 -•: Ginece _ X

_ tt _ jp ;: _ n _ p

- " 27Í ;r - " -

A3Tc:".ocsjiec:;:".£ (cor.?)

TV* с

тля r.rzœsZzzS. OÜHO:* pr "эгн. (Isbá-IÍ-Wí)

r.

г/::;;-т г-во " ' ^ . ? С гАт

229-24 ЗЗС 27,6 2Т7-Г 43г 22 S 2IE-7 ■;&: ' 24 !з 247-3 7L5 22,С

230-27 Clou 2о, Ü

•"'ТС т<~ "С- V

Г.'Т Г то -/'о "".л О Í-J.*/ — OltJ

2-3:7—2 —

245-2 £42

r, i, * гч-? e с

wüW'l'i i l w f L/

2I2-Ç 347 24,7

2±x—o üoc ¿Ü,4

G7 5 23,2

üCu 23,&

OCü 22,S

523 25, ó

c.

olo 333 3¿B ¿3,&

boíi- iS, 3-22,4

T. o T ,85

2т; O ,35 i? ; ' о

i? : 2. , o; _

к ; i ^ 9 ! ^ ! ,cc -

IG, I, 21, ,5

22, ► ¿ iL. . , Lu .2

II'. » T ' A. , -

» ^ 1 , t -

21, »o J. ; , ÜU —.1 » ^

¿I, } T J-l ,75 -

22; »3 2, iL., ,1

Te д tí, , , 14 _

2ь i > ^ 2, 13, > ^

17, , 0 ' I, ,£5 _

¿.u, »с Г/ C3 - 13, ,3

17; ïi , £J

12, O i « 2, 14, Л

íQi p 37 -

¿•O , г С , oo —

Ib i 1 * T ' a., с Г -

г -15, ,3 I, ,42-1, , Ou—

изменчивости, зависящую от генотипа родителей и факторов внешней среды.

7. Самая высокая продуктизность получена в комбинациях типа: дигаплоид на диплоидный культурный вид.

8. Размах изменчивости, коэффициент вариации выше в гибридных популяциях по содержанию крахмала в клубнях, чем по содержанию белка.

9. Имеет место гетерозис по продуктивности, содержанию крахмала и белка в клубнях гибридов.

10. Высокая вариабельность гибридных популяций по продуктивности, морфологическим и биохимическим показателям, по устойчивости к болезням дает возможность отобрать перспективные линии-клоны, для дальнейшей селекционной работы.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ. И СЕЛЕКЦИОНЕРАМ.

Для использования в целенаправленной селекции рекомендуются, как источники ценных признаков: - урожайные с высоким содержанием крахмала клоны: 229-24, 247-8, 245-2 (табл.8) - с высоким содержанием белка клоны: 217-9, 215-16, 215-6, - с высоким содержанием витамина С клоны: 251-4,235-27; - клоны, сочетающие урожайность, высокие биохимические показатели, относительно устойчивые к вирусным болезням: 218-7, 247-3, 219-10, 219-12, 245-2, 212-19, 213-19, 247-2, 215-14, 225-4, 221-1» 238-14, 251-4, 235-17, 223-14; - с коротким периодом покоя клоны: 225-4, 223-14, 221-1.

Список работ, опубликованных по теме диссертации: 1. Палеха C.B. Использование культурных диплоидных видов в селекции картофеля. //Труды по прикл.бот.ген.и

сел.-Л. .ВИР. 1982. Т. 73, вып. 2. - С. 50-55.

2. Палеха С. В. (в соавторстве) Выращивание картофеля из семян. //методические указания. Л.,ВИР. 1987.- Ile.

3. Палеха С. В. Генетическая однородность сортов и гибридов картофеля при семенном размножении.// Научно-технический бюллетень ВИР.-Л., 1990, вып. 203. - С. 30-34.

4. Палеха С.В. Предпосевная обработка семян картофеля.//На-учно-технический бюллетень ВИР.-Л., 1990,вып.203. -С.46-47.