Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

МЕТОДЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ СЕЛЕКЦИИ ПРИ СОЗДАНИИ СОРТОВ КАБАЧКА СО СТАБИЛЬНОЙ УРОЖАЙНОСТЬЮ И ВЫСОКИМ КАЧЕСТВОМ ПРОДУКЦИИ

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "МЕТОДЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ СЕЛЕКЦИИ ПРИ СОЗДАНИИ СОРТОВ КАБАЧКА СО СТАБИЛЬНОЙ УРОЖАЙНОСТЬЮ И ВЫСОКИМ КАЧЕСТВОМ ПРОДУКЦИИ"

Я-з в 9<&

На правах рукописи УДК 635.61:631.52

ВИДЯКЛНЛ Татьяна Дмитриевна

МЕТОДЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ СЕЛЕКЦИИ ПРИ СОЗДАНИИ СОРТОВ КАБАЧКА СО СТАБИЛЬНОЙ УРОЖАЙНОСТЬЮ И ВЫСОКИМ КАЧЕСТВОМ ПРОДУКЦИИ

Специальность Об .01.05 - селекция и семеноводство

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА 1997

Работа выполнена в отделе экологии ВНИИ селекции ц семеноводства овощных культур в 1989-1996 г .г.

Научный руководитель -— академик РАСХН и МАИ, доктор сельскохозяйственных наук Пивоваров В.Ф.

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Луднлов В,А.

кандидат сельскохозяйственных наук, с.н.с. Лебедева А.Т. Ведущее предприятие — Московское отделение ВИР

Защита диссертации состоится "Л С " _1997 г.

в_час._мии. на заседании диссертационного совета (К 120.89.01)

при ВНИИ селекции и семеноводства овощных культур 143080, Московская обл., Одинцовский р-н, п/о Лесной городок, ВНИИССОК, диссертационный совет.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВНИИССОК.

Автореферат разослан "_"_1997 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Епихов В.А.

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Актуальность темы. Устойчивый рост величины и качества урожая основных сельскохозяйственных культур призван обеспечить население продуктами питания. При этом все большую роль должны играть сорта. Именно от сорта зависит стабильность урожайности в меняющихся условиях среды разных лет. Наличие стрессовых нерегулируемых факторов среды определяет необходимость добиваться дальнейшего повышения урожайности за счет селекции.

В связи с этим новые сорта должны сочетать в одном генотипе высокую потенциальную продуктивность с экологической устойчивостью. Сорта призваны снизить воздействие техногенных факторов на агроэкосисгему и биосферу в целом.

Для сортов овощных культур, кроме адаптивности, исключительно важным является высокое качество продукции. Содержание разнообразных биологически активных веществ, целебные свойства овощей делают их незаменимыми в питании человека. Общеизвестно диетическое значение овощей. Это означает, что необходимо обеспечить экологическую безопасность овощной продукции.

Концепция о свойстве сортов со стабильной урожайностью (адаптивных), с высоким качеством продукции, минимально накапливать экотоксиканты в товарной части, делает актуальной проблему по выделению генотипов-источников этих признаков, для включения их в селекционный процесс.

С целью повышения эффективности работы в данном направлении необходимо использовать современные методы, которые должны быть адаптированы к конкретным культурам, основываться на особенностях их генотип-средовых отношений.

Одной из известных, но недостаточно распространенных овощных культур является кабачок. Это — скороспелая культура, которая богаче тыквы минеральными солями и витамином "С". Диетическая ценность их состоит в нормализации микрофлоры кишечника, в связи с чем в народной медицине они используются при воспалительных процессах, Цуккини, характеризуются повышенной биологической активностью из-за наличия в них зеленых пигментов. Они улучшают пи-

РГАУ-МСХА и пени К.А. Тимирязеве ЦНБ имени НИ. Железное* 3 Фонд научный литературы

щеваренне и обмен веществ, выводя из организма избыток жидкости и вредные вещества.

Повышение пищевой ценности кабачка, разработка методов создания сортов, противостоящих неблагоприятному воздействию абиотических и биотических факторов среды — актуальная проблема селекции.

Цель исследований. Разработка методов экологической селекции, отбор и выделение исходного материала дня создания сортов кабачка с повышенной стабильностью урожайности и качества продукции. Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

• изучить реакцию кабачка на меняющиеся условия разных лет и пунктов испытания и на этой основе определить особенности изменчивости его хозяйственно ценных признаков; выделить наиболее информативные из них для использования в селекции на адаптивность;

• определить параметры среды как фона для отбора на адаптивность и качество продукции;

• разработать методы, обеспечивающие репрезентативность оценки среды и генотипов по параметрам адаптивности;

• выявить особенности корреляции между количественными признаками в зависимости от адаптивности генотипа и условий среды;

• определить признаки, имеющие адаптивное значение при эколого-географическом изучении коллекционного материала;

• выделить исходный материал с высокой ценностью для селекции на стабильную урожайность и качество продукции;

• определить характер проявления гетерозиса, стабильности и пластичности продуктивности и других количественных признаков в первом поколении межсортовых гибридов;

• изучить характер проявления хозяйственно-ценных признаков кабачка при последействии условий субтропиков.

Научная новизна. Впервые на основе изучения реакции растений на условия произрастания определены различия между фенотипи-ческой сезонной и эколого-географической изменчивостью признаков.

Дана оценка трех природно-климатических зон (умеренный климат, сухие и влажные субтропики), как фона для отбора при селекции на адаптивность: сухие субтропики дня выявления потенциальной продуктивности селекционных образцов; влажные субтропики — для

дифференциации набора гекоптов по продуктивности и отбора ценных форм из гетерогенных популяций; среда умеренного климата в сочетании со средой сухих субтропиков — для оценки константных поколений и при экологическом сортоиспытании.

Впервые дана оценка информативности различных признаков при расчете параметров среды. Выявлена возможность замены признака "масса плодов с растения" косвенным признаком "длина плода" при расчете параметра продуктивности среды ¿к. При оценке типичности и дифференцирующей способности среды замена признака "продуктивности" каким-либо другим невозможна.

Практическая ценность. Установленная однотипность реакции растений на изменение лет и пунктов испытания, выражающаяся в одинаковом уровне относительной стабильности признаков, позволяет заменить длительное испытание (6 лет) на кратковременное эколого-географическое (3 пункта х 2 года).

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на страницах машин н описи ого текста и состоит из введения, 5 глав, выводов, списка использованной литературы, приложений. Список использованной литературы включает _наименований

(отечественных. и иностранных. Ж Диссертация содержит ^ / таблиц, .рисунков, ¿¿й_прило жени й.

2. УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ, МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Место н условия проведения исследований, объекты исследования.

Экспериментальные исследования выполнены в отделе экологии овощных растений Всероссийского научно-исследовательского института селекции и семеноводства овощных культур в Московской области в 1989-1996гг.

Опыты были заложены на опытном поле ВНИИССОК (Одинцовский район, Московская область), Азербайджанской лаборатории ускорения селекции (Ленкоранский район, Республики Азербайджан), Среднеазиатской лаборатории репродукции семян (г.Термез, Сурхандарьикская область. Республики Узбекистан).

Работа проведена в соответствии с плановыми темами отдела экологии овощных растений Грант 0.12.03.036. РАСХН 1.5.1.

"Разработать теоретические и методические основы экологической селекции овощных культур; создать исходный материал для селекции сортов с общей и специфической адаптивной способностью".

Объектом изучения явились 25 сортообразцов кабачка различного эколого-географического происхождения, полученных из мировой коллекции ВИР, ТСХА, ВНИИССОК; стандартом служил сорт Грибовский 37; шесть сортообразцов кабатаа отечественной и зарубежной селекции, выделенные при коллекционном изучении по принципу различия продуктивности и морфологическим признакам.

Методика исследований, В работе использовали общепринятые методики ВИР (1968, 1970, 1975) и разработки селекционеров ВНИИССОК. Цифровой материал подвергался математической обработке с вычислением средней арифметической (х), ее ошибки (5х), коэффициента вариации (У%), пределов варьирования (лимиты) по Б,А.Доспехову (1985).

Параметры среды, как фона для отбора и показатели адаптивной способности сортообразцов и гибридов определяли по методике А.В.Кнлъчевского и Л.В.Хотылевой (1985).

Изучение последействия условий выращивания семян кабачка сорта Грибовский 37 на проявление хозяйственно ценных признаков в семенном потомстве проводили путем постановки лабораторно-полевых опытов по "Методике полевого опыта'*(Доспехов,1985), Методике экологического испытания 4.11(1985,1987), и в соответствии с ОСТ 46-7178, этап 4 1978.

Содержание нитратов в плодах кабачка определяли количественным ионометрическим методом с помощью нейтрального электрода на рН-метре милливальтмегре "рН-34-" согласно Методическим указаниям по определению нитратов в продукции растениеводства (1986); сухие вещества определяли на рефрактометре; сахара — микрометодом по Бьерри; витамин "С" — йодометрическим методом.

Матрицу коэффициентов корреляции рассчитывали с помощью программы СТАТГРАФИК. Достоверность по критерию Бергмана для 95 % уровня достоверности (ИБЕРЛА, 1980).

Эффект гетерозиса определен по ЮЛ. Гужову (1986): ргЛ{! х 100

ЛР

З.РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Коллекционное сортотучение кабачка. Втечение двух лет в грех зонах проводили изучение длительности вегетационного периода кабачка. Изучение показало, что большинство образцов легко приело* сабливаются к новым для них условиям, нормально развиваются и образуют полноценные семена. Из пяти лет испытания кабачка, выявлено,что только в одной среде (умеренный климат, 1989) проявилась значительная дифференциация признака длительности вегетационного периода. Среда этого года характеризовалась высоким уровнем параметра dk (продуктивности).

Раннеспелыми явились 8 образцов (Длинноплодный, Бедоплод-ный, Куанд, Verte d'Alger, Camuro, Тага, Ролик, Зебра). Два образца: Одесский и Zucchini btite характеризовались позднеспелостью.

Сортообразцы с одинаковой продолжительностью вегетационного периода имеют различную длину составляющих его межфазных периодов.

Анализ изменчивости межфазных периодов показывает, что оценка различий между сортообразцами по длительности и стабильности их проявления возможна, как в отдельных зонах, так и при использовании э коло го-географической изменчивости этого признака.

В условиях умеренного климата по стабильности проявления дружности зацветания женских и мужских цветков выделились два образца: Одесский и Echipse NOH3759; во влажных субтропиках — Длинноплодный, Camuro, Цукеша, Зебра.

Таким образом, различия во времени зацветания мужских и женских цветков отличаются специфичностью проявления в различных условиях среды. Для каждой зоны выделение исходного материала необходимо проводить отдельно.

По годам и зонам исследований происходит большое разнообразие генотипов по продуктивности. Между образцами наблюдается значительная дифференциация. И, поскольку у одних она проявляется лишь в одной из сред, а у других в 2-3-х, возникает необходимость оценить стабильность проявления продуктивности. Для более точной оценки генотипов по стабильности продуктивности был произведен расчет параметров адаптивности.

Наибольшим уровнем потенциальной продуктивности характеризуются образцы: Грибовский 37, Длинноплодные, Nr475t, Dark star; по отзывчивости на улучшение условий среды: Длинноплодные, Куанд, Dark star; no OACi (общая адаптивная способность) в условиях умеренного климата Zucchini blite, Длинноплодные, в сухих субтропиках — Длинноплодные, Nr.4751, Якорь; во влажных субтропиках— Греческий, Саши го.

Изменчивость хозяйственно ценных признаков. Кроме изменчивости абсолютных значений признаков в ответ на изменение условий среды, представляет интерес информация о фенотипической изменчивости количественных признаков в зависимости от места произрастания растений.

Анализ изменчивости девяти количественных признаков показал, что все они относятся к группам средней (V = 10-20 % ) или значительной (V > 20 %) изменчивости.

Степень выровненности сортовых популяций по количественным признакам различна при изменении географических пунктов выращивания растений. Существует возможность выделения экологических фонов с разной степенью дифференцирующей способности по отношению к каждому признаку.

Признаки, отличающиеся изменчивостью, более изменчивы и при изменении условий выращивания.

При наблюдении за варьированием признаков на фоне изменяющихся условий различных лет испытания установлено, что степень из* меячивости между индивидумами внутри сортопопулящш не имеет прямой связи со стабильностью признака при изменении условий выращивания.

Сезонная изменчивость признака "длина и ширина плода" — наименьшая. При испытании в разные годы в одном пункте величина их меняется незначительно.

Корреляционные связи адаптивно значимых признаков. Интерес представляет специфика корреляций между генотипами с разным уровнем адаптивности. Это имеет значение для разработки методов ранней диагностики этого свойства.

Корреляционные связи между количественными признаками кабачка у генотипов с разным уровнем СЦП (Москва, 1989 и 1990 г.г.)

Москва, 1989 г.

Москва, 1990 г.

с. Длин но плодный СЦП = 0.8 8

^ )

с. Местный СЦП = 1.54

Рис. 1

Корреляционные связи между количественными признаками кабачка у генотипов в различных условиях среды, (Термез, Ленкорань, 1990г.>

Термез, 1990 г. )

» —г

с. Местный СЦП = 1.54

Ленкорань, 1990 г.

О

с. Грибовский СЦП = 1.4

Признаки:

1. Масса плода с одного растения

2. Масса плода.

3. Длина ллода.

4. Диаметр плода.

5. Длина главной плети.

Рис.2

6. Длина пластинки листа

7. Ширина пластинки листа

8. Длина черешка.

9. Количество плодов на одном растении.

Растения кабачка отличаются наименьшей сопряженностью между собой количественных признаков по сравнению с другими культурами. Из 617 вычисленных коэффициентов корреляции (б сортов, 9 призма-ков, 4 среды) только 115 (18,6 %) явились достоверными.

Наибольшим количеством достоверных показателей отличается связь между признаком "продуктивности" и "количеством плодов с растения", уровень корреляции этих признаков — высокий (рис. 1).

Две другие часто встречающиеся корреляции высокого и среднего уровня: "длина - диаметр плода" и "длина - ширина пластинки листа" могут быть использованы для косвенного отбора на продуктивность по признакам "пластинка листа" и "диаметр плода". Достоверной связи меаду продуктивностью и "длиной плода" нами не отмечено.

Мало сопряжен с другими признак "масса плода", причем с продуктивностью, "длиной пластинки листа" и "количеством плодов на растении" связь этого признака в некоторых случаях обратная. Однако, наблюдаемые обратные связи по этому и другим признакам очень редко достоверны и не могут приниматься во внимание.

Использование корреляционного анализа при селекции кабачка ограничено отсутствием прямых сильных связей между продуктивностью и вспомогательными признаками у этой овощной культуры.

В сухих субтропиках наблюдается наибольшее снижение количества связей между признаками кабачка. Влажные субтропики занимают промежуточное положение (рис.2).

Анализ корреляционных плеяд показывает, что у образца Длин-ногшодные, с низким уровнем СЦП, больше положительных связей на уровне средней и выше, чем у сорта Местный, характеризующегося стабильной продуктивностью (высокий уровень СЦП).

Сортообразец Dark Star, имея средний уровень СЦП, отличается незначительной сопряженностью признаков, подобно сорту Местный. Однако этот сорт является интродуцентом, и наблюдаемые изменения могут быть связаны с процессами адаптации генотипа к новым условиям выращивания. Такое же заключение можно сделать относительно сорта Куанд

Наиболее тесная связь существует между продуктивностью и "количеством плодов с одного растения", эта же связь отличается экологической устойчивостью.

При эколого-географическом испытании шести генотипов кабачка (3 пункта х 2 года) выявлены особенности, характеризующие образцы с разным уровнем параметра селекционной ценности генотипа (табл.1).

Наивысшим уровнем этого параметра характеризуется сорт Местный. Он отличается средним уровнем продуктивности, минимальной CACi и относительно низким уровнем стабильности параметра (Sgi).

Второе место по параметру СЦП занимает сорт Грибовский 37, Несколько меньший уровень его селекционной ценности связан с меньшей средней урожайностью. Это отразилось также на снижении параметра OACi (общая адаптивная способность).

Сорта Местный и Грибовский 37 могут быть отнесены к генотипам, представляющим наибольшую ценность стабильности продуктивности.

По уровню параметра СЦП продуктивности близок к сорту Грибовский 37 сорт Куанд (СЦП = 1,37 и 1.35 ). Эколо го-географическая изменчивость продуктивности и CACi у него несколько выше, за счет большей отзывчивости на изменение условий среда.! (bi > 1). Этот образец наиболее продуктивен, что обычно отличает сорта с высокой ОАО.Такой генотип может быть включен в группу со средним уровнем селекционной ценности, т.е. к группе промежуточного типа.

К этой же группе следует отнести сорт Белоплодные (низкий уровень OACi, CACi,bid). Относительная стабильность Sgi у него среднего уровня.

Два образца Dark star и Длинноплодные представляют интерес, как сорта интенсивного типа, отзывчивые на улучшение условий среды.

Для культуры кабачка нами установлено, что сорта, характеризующиеся наивысшей селекционной ценностью по признаку продуктивности, отличаются более высокой стабильностью большинства количественных признаков. Среди них выделяются только три, значение параметра Sgi (относительная стабильность) которых выше у генотипов со стабильной продуклгвностью: "длина пластинки листа", "длина

главной плети" н "длина плода". Повышенная лабильность именно этих признаков обеспечивает экологическую устойчивость генотипов кабачка, что определяет их адаптивную значимость.

Таблица 1.

Параметры адаптивной способности и стабильности генотипов кабачка по продуктивности, 1989-1991 гг.(Москва, Термез, Ленкорань)

Сортообразцы х, кг/раст. ОАС( САС( гд1 Ы

Длинногшодные 2,29 0,08 1,72 57,32 1,49 0.76

Белопледные 2,08 -0,13 0,72 40,72 0,90 1,10

Местный 2.36 0,15 0,50 30,01 0,62 1.54

Оагк 5 Саг 1,91 -0.30 1,29 59,41 1.12 0,59

Грибовскмй 37 2,19 -0,02 0.50 32.25 0,78 1,37

Каунд 2,44 -0.23 0,67 38,31 1,09 1,35

Генотипы, нестабильные по продуктивности, характеризуются в основном увеличением нестабильности признака "количество плодов с растения".

Харакгтеристлка среды как фона для отбора на стабильную продуктивность. Результаты оценки среды зон умеренного климата, сухих и влажных субтропиков показали, что наибольшей продуктивностью обладает среда сухих субтропиков, по годам это свойство среды константно. В оба года испытания уровень параметра продуктивности {¿к) превышал показатели всех других испытанных сред.

Типичность фона, формирующегося в экологических условиях сухих субтропиков, имеет средний уровень. Дифференцирующее действие данной среды соответствует стабилизирующему фону. В условиях сухих субтропиков возможен эффективный отбор на потенциальную продуктивность кабачка. Эти условия благоприятны для оценки селекционного материала на завершающих этапах селекции на стабилизацию урожайности кабачка. Стабилизирующее действие данного экологического фона, обеспечивающее сохранение состава размножения популяции, позволяет использовать эти условия для размножения перспективных сортообразцов и для семеноводства.

Условия влажных субтропиков менее бпэгапршикы для сепскци* о иной работы с культурой кабачка на стабильную урожайность. Действие среды на растения различается по годам испытания. Это вырази* лось в различном уровне типичности и предсказуемости среды.

Длительные (шестилетние) испытания кабачка в зоне умеренного климата показали, что действие ее на растения резко различается по годам. Условия среды зоны умеренного климата являются низкопродуктивными. Отбор на потенциальную продуктивность в данных условиях не гарантирует объективной оценки.

Параметр типичности условий умеренного климата имеет различный уровень по годам испытания.

На последних этапах селекции, оценку селекционного материала необходимо вести параллельно в двух пунктах испытания.

Анализ параметра продуктивности девяти хозяйственно ценных признаков показал, что продуктивность среды (¿к) для "признака длина плода совпадает с параметрами продуктивности среды по признаку "масса плодов с растения". Следовательно, признак "длина плода" может быть использован для оценки продуктивности среды вместо признака "масса плодов с растения".

Подобный анализ параметра типичности среды для тех же количественных признаков показал, невозможность замены признака продуктивности каким-либо другим при оценке типичности среды для отбора при селекции на стабилизацию урожайности.

Для выявления потенциально й продуктивности генотипов эффективно параллельное испытание в Московской области и в сухих субтропиках.

Потенциал признаков вегетативных органов более часто выражен в условиях умеренного климата, генеративных. — в сухих субтропиках.

Поскольку характеристика среды в одной зоне меняется по годам, необходимо при испытании вести контроль за параметрами среды. ' Сравнение параметров, полученных прн испытании в 10 средах, 6 средах (3 пункта х 2 года и 1 пункт х 6 лет) подтвердило, что оценка, полученная при испытании в 10 средах, совпадает с оценкой, полученной в 6-ти средах (табл. 2).

Таблица 2.

Параметры среды как фена для отбора на стабильную продуктивность кабачка

Среда к.кг/раст. 0* Ьс Зек Рк

Моекаа

198» 3.2 0,92 С,43 13.70 0,55

1990 1,6 -0,61 0,61 38,10 0,71

1091 1.6 -0,58 0,60 36.50 0,20

1993 1.8 -0,75 0,37 25,00 0,03

1994 1,6 -0,63 0.32 20,60 0.27

1992 2,6 0,37 о.аэ 32.10 0,26

Термез

1990 3.3 1,04 0,62 19.10 0,84

1991 3,4 1,22 0,68 20,00 -0,14

Ленкорань

1990 2,0 -0.21 0,56 37,40 0,06

1991 1,5 -0,76 <Ш 29.50 0,30

При использовании для экологического изучения кабачка трех резко контрастных экологических зон (умеренный климат, сухие и влажные субтропики) необходимо различное сочетание их в зависимости от селекционной задачи.

Проявление адаптивности в первом поколении межсортовых гибридов. На культуре кабачка проведено диаллельное скрещивание между 6 генотипами, различающимися по уровню параметра селекционной ценности генотипа (СЦП) признака продуктивности. Анализ параметров адаптивности и стабильности гибридов показывает, что в результате скрещивания сортов, отличающихся исходными параметрами адаптивности, получен разнообразный гибридный материал, с различным сочетанием адаптивных свойств по ряду признаков.

При анализе параметров адаптивности гибридов по признаку длина плода отмечена довольно четкая дифференциация их. Выделяются три группы.

Первая группа гибридов отличается высоким средним значением "длины плода" и параметра общей адаптивной способности. К ним относятся: Белоплодный х Грибовский, Бело плодный х Местный, они имеют ценность при селекции ддииноплодных сортов. Они стабильно сохраняют высокое значение этого признака в меняющихся условиях среды. 11

Ко второй группе относятся гибриды, выделившиеся по параметру наибольшей специфической адаптивной способности признака "длина плода".

К третьей, наиболее представительной группе (40,7 %), можно отнести гибридные комбинации, которые выделяются высоким значением параметра СЦП (селекционная ценность генотипа) признака "длины плода". Они представляют интерес для селекции кабачка с плодами средней длины, стабильно проявляющими этот признак независимо от условий среды.

Последействие условий субтропиков на проявление хозяйственно ценных признаков кабачка. Прн изучении в зоне умеренного климата было выявлено,что условия сухих субтропиков положительно влияют на продуктивность растений кабачка в семенном потомстве. Отмечено существенное увеличение абсолютного значения всех признаков кабачка, кроме "массы плода1*, при использовании семян репродукции сухих субтропиков.

Влияние условий сухих субтропиков на продуктивность кабачка положительное и последействие этих условий на урожайные свойства семян также положительное.

Последействие условий влажных субтропиков при вырашнвашш семенного поколения в благоприятных условий умеренного климата на продуктивность кабачка — отрицательно. Это выразилось, в основном, увеличением отклонения характера распределения признаков от нормального, к более резкому разделен и ию популяции на различные группы.

Подбор и создание исходного материала для селекции кабачка на повышение качества продукции. Проведенный нами биохимический анализ плодов коллекционных соргообразцов кабачка позволил выделить сортсюбразцы, отличающиеся положительным комплексом показателей биохимического состава В результате анализа данных 3-х летних испытаний 25 образцов по ряду показателей химического состава плодов: Одесский, Dark star — с низким накоплением нитратов, с высоким содержанием витамина "С", Сахаров и сухого вещества; Verte d'Alger, 36-832 — с высоким содержанием витамина "С", сухого вещества и низким накоплением нитратов; Длинногшодные, Белоплод-

ные — с высоким содержанием caxapjd и низким содержанием нитратов; Echipe NVH 3759 — с высоким содержанием Сахаров и сухого вещества; Ереванский — с высоким содержанием сухих веществ; — Zucchini Grei — с высоким содержанием Сахаров; — Куанд, т. 4751, Zucchini blite, Carauro — с низким содержанием нитратов в плодах.

Анализ параметров среды показал, что они отличаются разнообразием генотип-средовых отношений по годам испытания по признакам биохимического состава.

Из четырех лет испытания один год характеризовался высокой продуктивностью среды по уровню накопления нитратов (1990 г.), один — (1989 год) средней продуктивностью и два года — низкой (1991, 1996 гг.).

Параметр продуктивности среды (dk) показывает роль различных сред в проявлении способности генотипов накапливать нитраты.

Таким образом, в одном и том же пункте (Москва), в разные годы испытания среда характеризуется различными параметрами ее, относительно признака устойчивости к накоплению нитратов кабачком.

Фоны для отбора по сухому веществу. Оценка среды разных лег показала, что она отличается в основном низкой продуктивностью. Являясь стабилизирующим фоном для признака "содержание сухих веществ" в два года из трех, только в одном (1991 г.) среда обладала дифференцирующим действием на сортопопуляцию. Типичность среды умеренного климата относительно содержания сухого вещества — стабильно высокая.

Следовательно, в условиях умеренного климата можно провести оценку на стабильное содержанке сухого вещества на завершающем этапе селекции.

Параметры среды как фона для отбора по содержанию Сахаров имели сходство с таковыми для признака содержания сухого вещества. Из трех лет фон одной среды (1989 г.) высокопродуктивный, двух среднепрсдуктивный. Наиболее типичный фон среды 1990 г. Различия состоят в разном уровне дифференцирующей способности среды (Sek), В 1991 году, когда по признаку содержания сухого вещества происходит дифференциация популяций, по признаку содержания Сахаров действие фона стабилизирующее, ближе к нивелирующему (табл. 3).

t6

Таблица 3.

Параметры среды как фона для отбора по биологически активным веществам в плодах кабачка, Москва 1989-1991,1996 г.

Годы X. N03 ¿к век 1к

Нитраты

1989 515.20 159.10 23,20 0,16

1990 586.50 230,40 48,10 0,94

1991 161.30 -194.60 54,60 0,55

1996 161,30 -194.80 53,10 -0.17

Сухое вещество

1989 5.02 0,11 18,86 0.82

1990 4,86 -0,05 15,25 0,70

1991 4.84 •0.06 25.54 0,84

Сахар

1989 3,24 0,59 12,04 0,57

1990 2,13 -0,52 15,10 0.83

1991 2,57 -0,08 10,73 0,64

Витамин 'С

1989 17,95 2.05 21,49 0,64

1990 20,02 4.12 32,82 0.85

1991 9.73 -6,17 44,69 0,46

Некоторое несходство параметров характеризуют среду как фон для отбора по содержанию витамина "С". Продуктивность (¿к) ее ежегодно менялась от высокого 1990 г. до низкого 1991 г. Дифференцирующая способность соответствовала анализирующему уровню, но имела разную степень дифференцирующей способности, наивысшую в 1991 г. и наименьшую, ближе к стабилизирующему фону в 1989 г. Типичность среды была наивысшей в 1990 г., на фоне высокой продуктивности.

Проявление разнообразия генотипов по содержанию нитратов и витамина "С" происходит в одних и тех же средах.Дифференциация по содержанию Сахаров и сухого вещества наблюдается реже, чем по содержанию нитратов и витамина "С". Типичность среды умеренного климата для признаков качества продукции имеет в основном средний и высокий уровень.

Исходный материал для селекции на высокое качество продукции. Используя изменчивость содержания нитратов в разные годы в одном пункте испытания, мы провели оценку коллекционных образцов на стабильность устойчивости к накоплению нитратов. Выли выделены

образцы резко различающиеся по этому признаку: Местный, Echipse, ЭБ-382 с высоким содержанием NOj.

Количество генотипов со стабильно высоким содержанием Сахаров среди изученного селекционного материала составляет незначительную долю из изученных в коллекции, всего 3: Длинноплодные, Куанд, Camuro. По этому показателю наблюдается более резкая дифференциация

Наибольшую селекционную ценность по содержанию витамина "С" представляют образцы Camuro, Тага, Длинноплодные и Ролик. Они характеризуются устойчивостью данного показателя в неблагоприятных условиях среды (Ь<1),

На фоне меняющейся среды разных лег испытания были определены генотипы со стабильно высоким содержанием сухого вещества. Выделены: Hybrid Aguarius и Darfc star и на несколько меньшем уровне ЭБ-832, nr. 4751, и Verte d'Alger, Греческий.

Таким образом, если по уровню сордержания биологически активных веществ возможно выделение образцов, сочетающих комплекс некоторых признаков, то стабильностью их проявления отличаются, как правило, незначительное число.

Исключение составляют образец Длин но плодный, характеризующийся стабильной высоким уровнем содержания витамина "С" и низким уровнем нитратов, а также образец Camuro, сочетающий высокое содержание Сахаров и витамина "С".

Испытание 6 сортообразцов позволило дифференцировать их по устойчивости к накоплению нитратов. Наибольшая ценность для селекции на низкое содержание нитратов представляют сортообразцы: Длинноплодный, Белоплодный. Они отличаются сходством параметров адаптивности: наименьшим уровнем средней величины накопления нитратов в ряде лег испытания, низкой OACt (общая адаптивная способность) и CACi (специфическая адаптивная способность), средним уровнем относительной стабильности (Sgi), коэффициентом регрессии Ы <1 и наименьшим уровнем параметра СЦП (табл.4).

Таблица 4.

Параметры адаптивной способности и стабильности генотипов кабачка на накопление нитратов

Генотипы xi NO af 100г. сырого вещ. ОАО CACi Sgi bi СЦП

Длинно плодны« 263,30 -92,80 33456,30 69,50 0,62 133,50

Белоплодны« 272,50 -A3,60 28003,00 62,40 0,75 151,90

Куанд 314,80 -41,30 30968,30 55,90 0.60 189,90

Местный 444,50 88,40 89153,70 67,20 1,20 232,80

Dark star 373,00 16,90 92322,00 81,50 1.20 157,50

Грибовский 37 463,50 112,40 164693,70 86,60 1,60 180.70

Биохимический состав межсортовых гибридов Fi кабачка. При оценке биохимического состава межсортовых гибридов кабачка была установлена значительная зависимость оценки от условий испытания. По результатам двухлетних испытаний не выявлено сходства оценок гибридов по биохимическому составу по годам.

Отмечено, что участие в скрещивании в качестве отцовской формы сорта Длинноплодный, чаще приводит к повышению содержания витамина "С", сорта Dark star — к снижению уровня накопления нитра-тов;сорт Белоплодный — к увеличению содержания сахара и снижению уровня накопления нитратов.

В качестве материнской формы положительное влияние на уровень содержания витамина "С" оказывает сорт Грибовский 37.

Проявление гетерозиса у гибридов Pi кабачка по низкому накоплению нитратов.

Явление гетерозиса (снижение уровня содержания нитратов по сравнению с родителями) отмечены в оба года испытания Частота распространения гетерозиса у межсортовых гибридов довольно высока, она составила 70,5% в 1994 г. и 10 % в 1996 году. В благоприятных условиях эффект гетерозиса по снижению уровня накопления нитратов усиливался. Гибридизация является эффективным приемом для получения генотипов, устойчивых к накоплению нитратов. Лучшим вариантом при скрещивании является сочетание генотипов с различающимся или резко различающимся уровнем устойчивости.

выводы

1. Образцы, представляющие генофонд кабачка в коллекции ВИР, отличаются разнообразием по длительности вегетационного периода и составляющих его фаз развития.Полиморфизм популяций по этому признаку проявляется в условиях умеренного климата. Сухие и влажные субтропики являются по отношению к признаку "длительность вегетационного периода" нивелирующим фоном.

Дружность зацветания женских и мужских цветков определяются специфической адаптивной способностью генотипов и различается в зависимости от среды испытания.

2. Между образцами кабачка наблюдается значительная дифференциация по продуктивности, изменчивость которой в значительной степени проявляется под воздействием географического фактора и погодных условий. Это позволяет выявшъ генотипы со стабильной продукта вносгью.

3. Среди изученных образцов наиболее дефицитны генотипы со стабильной продуктивностью. Наиболее представительна группа сор-тообразцов интенсивного типа.

4. Количественные признаки кабачка отличаются средней или значительной изменчивостью. Среди сортового разнообразия возможен отбор генотипов с незначительной изменчивостью признаковидшнш пластинки листа", "длина черешка", "длина главной плети".

5. Степень варьирования признаков различается при изменении географических пунктов испытания. Максимальная изменчивость признаков "ширина пластинки листа", "длина плети", "масса плода", "длина плода" и "диаметр плода" проявляется во влажных субтропиках, "длина пластинки листа" — в сухих, а прнзнак"масса плодов с растения" - в условиях умеренного климата.

6. Характер фенотипической изменчивости неадекватен изменчивости сезонной и эколого-географической.При необходимости дифференцировать генотипы по признакам "длина плода", "диаметр плода", "масса плода" следует использовать фенотипическую изменчивость, признаков "ширина пластинки листа", "длина плети" - сезонную,

го

"длина пластинки листа", "масса плодов с растения" - эколого-географическую.

7. У растения кабачка наблюдается незначительное количество достоверных корреляций высокого и среднего уровня между количественными признаками. Наиболее тесная связь существует между "продуктивностью" и "количеством плодов с растения", эта же связь отличается экологической устойчивостью.

Корреляционные связи кабачка имеют адаптационную значимость: они менее выражены у генотипов со стабильной продуктивностью.

8. Генотипы, характеризующиеся наивысшей селекционной ценностью (СЦП) продуктивности, отличаются более высокой стабильностью большинства количественных признаков при большей лабильности признаков "длина пластинки листа", "длина плети", "длина плода", что частично обеспечивает адаптивность генотипов.

9. При использовании для экологического изучения кабачка трех изученных нами зон, необходимо различное сочетание их при испытании в зависимости от селекционной задачи.Для выявления потенциальной продуктивности и ее стабильности оценку следует проводить наряду с зоной селекции (Московская область) в сухих субтропиках.С целью проявления полиморфизма сортовых популяции по продуктивности оценка эффективнее на экологическом фоне условий влажных субтропиков и умеренного климата.

10. Репрезентативность оценки среды по параметрам адаптивности обеспечивается при испытании шести генотипов в шести средах: 3 пункта х 2 года или 1 пункт (Москва) х 6 лет.При оценке генотипов на стабильную продуктивность оптимальным сочетанием сред является: 3 пункта х 2 года. Длительное испытание в одном пункте не обеспечивает адекватность оценки с результатами эколого-географического испытания.Для определения других параметров признаков требуется более длительное испытание.

11. Учет особенностей изменчивости адаптивно значимого признака может увеличить эффективность гибридизации, с целью создания

адаптивных форм кабачка при сочетании в скрещивании форм с высоким уровнем СЦП и генотипа, отличающегося лабильностью адаптивно значимых признаков.

12. Влияние и последействие условий сухих субтропиков на продуктивность кабачка положительно, независимо от условий выращивания семенного потомства. Эффект длящейся модификации проявляется при помещении растений в условия среды, адекватные тем, которые действовали на растения на этапе формирования семян.

13. При испытании в меняющихся условиях среды проявляется изменчивость биохимического состава у генотипов кабачка, что позволяет использовать коллекционные образцы ВИР, как фон для отбора по данным показателям.

14. Среда одного пункта (Москва) характеризуется разным уровнем параметров относительно признаков устойчивости кабачка к накоплению нитратов, содержания Сахаров, сухого вещества, витамина "С".

Взаимодействие среды и генотипа не адекватно по отношению к проявлению признаков содержания нитратов и витамина "С" и отличается по содержанию Сахаров и сухого вещества.

15. По уровню содержания биологически активных веществ возможно выделение образцов, сочетающих комплекс положительных признаков. Стабильностью отличается незначительное число генотипов, в нашем эксперименте два из 25-ти, Сорт Длнкноплодный и образец Саггшго.

16. Путем гибридизации возможно получение форм, отличающихся в первом гибридном поколении комплексом высоких биохимических показателей.

17. Скрещивание генотипов, различающихся по устойчивости к накоплению нитратов, приводит к образованию разнообразного материала по этому признаку. Гегерозисный эффект проявляется в зависимости от условий испытания в 18-29 % гибридных комбинациях первого поколения.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

J. Для обеспечения репрезентативности оценки генотипов по параметрам адаптивности при селекции на стабильную продуктивность — проводить испытание шести генотипов в трех различающихся условиях среды не менее двух лет.

2. Использовать в качестве исходного материала при селекции кабачка на адаптивность образец Местный, при создании сортов интенсивного типа сорт Длинноплодный и образец Dark star.

3. При селекции на высокое качество исходного материала использовать образцы Одесский, Dark star (низкое накопление нитратов, высокое содержание витамина "С", Сахаров и сухого вещества), а также образцы Verte d'FIger, ЭБ-832, ДлинноплодныЕ, Белоплодные, Echipse NVH 3759, Ереванские, Zucchini Grey, Куанд, nr. 4751, Zucchini blite, Camuro, отличающиеся положительным комплексом перечисленных признаков биохимического состава или ценностью по одному из них.

4. С целью производства продукции с низким содержанием нитратов рекомендуются сорта Длинноплодные и Белоплодные.

СПИСОК РАБОТ ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1, Интродукция различных сортов патисона в условиях сухих субтропиков Узбекистана. Сб.науч.трудов "Актуальные проблемы с.-х- науки и производства Сурхандарьинской области". — Термез, 1991. — С.48-52.

2. Исходный материал для селекции кабачка на стабилизацию урожая. Сб.науч.трудов. М.: ВНИИССОК, 1994, вып.34, — С.40-43.

3, Корреляция между количественными признаками, Сб.науч.трудов. М.:ВНИИССОК, 1997 (в печати).

4. Методические указания по селекции кабачка на стабильную продуктивность и качество продукции. М.,1997. — 22с.