Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

МНОГОСТУПЕНЧАТЫЙ СКРИНИНГ ПРИ ВЫДЕЛЕНИИ ИСХОДНОГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ КАРТОФЕЛЯ НА ПОВЫШЕННОЕ СОДЕРЖАНИЕ КРАХМАЛА

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "МНОГОСТУПЕНЧАТЫЙ СКРИНИНГ ПРИ ВЫДЕЛЕНИИ ИСХОДНОГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ КАРТОФЕЛЯ НА ПОВЫШЕННОЕ СОДЕРЖАНИЕ КРАХМАЛА"

/ - ЗШЧ

На правах рукописи

БЫЧКОВ

Дмитрий Анатольевич

УДК 635.21:631.811

МНОГОСТУПЕНЧАТЫЙ СКРИНИНГ ПРИ ВЫДЕЛЕНИИ ИСХОДНОГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ КАРТОФЕЛЯ НА ПОВЫШЕННОЕ СОДЕРЖАНИЕ КРАХМАЛА

Специальность:Об.О1.05 - селекция и семеноводство

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Санкт-Петербург 2005

Работа выполнена в отделе генетических ресурсов картофеля Всероссийского научно-исследовательского института растениеводства имени Н.И.Вавилова в 19982002гг.

Научный руководитель: доктор биологических наук

Людмила Илышнчна Костина

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Алексей Георгиевич Зыкнн; кандидат сельскохозяйственных наук Кадим Махншевич Гаджи ев

Ведущее учреждение: Санкт-Петербургский Государственный Аграрный Университет.

Защита диссертации состоится 9 июня 2005г. в 14 часов на заседания диссертационного совета Д 006.041.62 Всероссийского научно-исследовательского института растениеводства им. НЛВавилова по адресу; 190000, Россия, Санкт-Петербург, ул. Большая Морская, 44. Факс: (812)318-47-70

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

Автореферат разослан 30 апреля 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор биологических наук

Маргарита Афанасьевна Вишнякова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Картофель - важнейшая продовольственная, техническая и кормовая культура. Увеличение содержания в клубнях крахмала очень важно для перерабатывающей промышленности. Поступающий на предприятия картофель имеет низко качество. Высококрахмалистых сортов для промышленной переработки на крахмал и крахмалопродукты создается очень мало. Содержание крахмала в современных сортах картофеля снизилось до 15-16% в сравнении со старыми сортами с крахмалистостью до 20% и выше.

В последние годы в России открылись новые предприятия по производству пищевых продуктов таких, как хрустящий картофель (чипсы), сухое картофельное пюре, крупка и др. Отечественные перерабатывающие предприятия расходуют картофеля на 1 тонну сухого крахмала почти в два раза больше, чем зарубежные, перерабатывающие картофель с крахмалистостью 20-22%.

Основным потребителем крахмала являются мясомолочная промышленность, пищеконцентратная отрасль, бумажная промышленность и др. В ряде производств крахмал трудно заменить, а если и есть заменители, то все они значительно дорогие.

Сорта с высокой крахмалистостью определяют рентабельность перерабатывающих отраслей. Для создания новых сортов картофеля с повышенным содержанием крахмала необходим новый исходный материал.

Цели и задачи исследований. Цель данной работы выделение для селекции и непосредственного внедрения в производство на основе многоступенчатого скрининга исходного материала для решения важной проблемы картофелеводства -создание сортов картофеля с повышенным содержанием крахмала и разработка стратегии поиска нового исходного материала для целей селекции.

В задачи исследований входило:

• оценка новых сортов картофеля, поступивших в коллекцию, по содержанию

• оценка выделенных сортов с высоким содержанием крахмала по потомству от самоопыления; -

крахмала;

ЦНБ МСХА

:туры

• анализ генеалогии выделенных сортов картофеля; оценка выделенных высококрахмалистых сортов картофеля по комплексу других хозяйственно-ценных признаков;

• разработка стратегии поиска на основе генеалогии нового исходного материала на повышенное содержание крахмала;

• составление карт по сводкой оценке выделенных сортов (включая хозяйственную характеристику выделенного образца, результаты анализа его генеалогии, включающей характеристику всех использованных форм при его выведении, и результаты оценки выделенного сорта по потомству от самоопыления).

Научная новизна. Проведена оценка по содержанию крахмала новых сортов картофеля, поступивших в коллекцию В1ШИР им. Н.И.Вавилова. Выделение исходного материала на повышенное содержание крахмала впервые выполнено на основе многоступенчатого скрининга. Впервые проведен анализ генеалогии выделенных высококрахмалистых сортов и разработана стратегия поиска нового исходного материала для селекции. Для повышения результативности скрещиваний, выделенные сорта картофеля с высоким содержанием крахмала оценены по потомству от самоопыления, Впервые составлены сводные карты по выделенным сортам, включающие результаты всесторонней оценки этих образцов с рекомендациями по их селекционному использованию.

Практическая ценность результатов исследований. Для выведения сортов картофеля с повышенным содержанием крахмала выделен новый исходный материал, сочетающий высокую крахмалистостъ с другими хозяйственно-ценными признаками.

Исходный материал выделен на основе его углублённой оценки, с проведением анализа генеалогии выделенных образцов и их оценкой по потомству от самоопыления, что увеличивает результативность скрещиваний при его использовании.

Предложенная стратегия поиска нового исходного материала значительно увеличивает число выделенных высококрахмалистых сортов для селекции.

Апробация работы. Материалы диссертации были доложены и обсуждены на научно-теоретических конференциях аспирантов и молодых ученых ГНЦ РФ ВНИИР им.Н.И.Вавилова (Санкт-Петербург, 1999, 2000, 2001гт.); Международной научной

конференции EAPR-EUCARPIA по селекции картофеля(Варшава, Польша, 2000), II съезде Вавнловского общества генетиков и селекционеров (Санкт-Петербург, 2000); Международной научно-практической конференции "Генетические ресурсы культурных растений" (Санкт-Петербург, 2001); Первой Всероссийской конференции по иммунитету растений' к болезням и вредителям (Санкт-Петербург, 2002); Международной юбилейной научно-практической конференции (Беларусь, Минск, 2003); III съезде Вавиловского общества генетиков и селекционеров (Москва, 2004).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 11 работ, в том числе одна на иностранном языке.

Объ^м и структура диссертации. Диссертация состоит то введения, 6 глав, выводов, практических рекомендаций и приложений. Общий объём диссертации составляет119 страниц машинописного текста, включая 17 таблиц и б рисунков. Список использованной литературы включает 202 наименований, из них 34 иностранных авторов.

Автор выражает благодарность доценту Корниловой Л.И., Мельникову С.П. (СПГАУ), научному сотруднику ВИЗР Т.М.Юсупову, сотрудникам отдела генетических ресурсов картофеля ВНИИР им.Н.И.Вавилова за помощь, оказанную в процессе выполнения работы.

ИСХОДНЫЙ МАТЕРИАЛ, МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ И УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТ

Диссертация является итогом пятилетней работы (1998-2002гг.) во Всероссийском НИИ растениеводства имени Н.И.Вавилова. Материалом для исследований послужила мировая коллекция селекционных сортов (315 сортов и 525 сеянцев) и образцы Solan™ andigenum Juz. et Buk. (Побразцов и 56 сеянцев). Коллекция селекционных сортов представлена образцами, полученными из Германии, Нидерландов, Польши, России, Беларуси и Украины.

Выделение исходного материала для селекции картофеля на повышенное содержание крахмала проводилось на основе многоступенчатого скрининга в три этапа:

б

1. Выделение образцов с ценными признаками для селекции картофеля по результатам полевой и лабораторной оценки.

2. Выявление потенциальных возможностей сортов, выделенных на первом этапе. Для этого проводился анализ родословных, с учетом всех сортов и гибридов, использованных при их выведении по хозяйственно-ценным признакам.

3. Опенка образцов, выделенных на первых этапах, по потомству от самоопыления.

Семена от самоопыления были получены во второй год исследований от выделившихся ло своим качествам сортов, образующих ягоды. Выращивание сеянцев проводилось согласно Методике по выращиванию картофеля из семян, через рассаду(1989).

фенологические, биометрические и биохимические наблюдения и оценки проводили на полях Пушкинского филиала ВНИИР им.Н.И.Вавилова, в отделе генетических ресурсов картофеля ВНИИР им. Н.И.Вавилова, в отделе биохимии ВНИИР им. И.И.Вавилова, ВИЗР и в агроэкологической лаборатории СГ1ГАУ,

Образцы оценивали в соответствии с методическими указаниями отдела клубнеплодов ВНИИР (1984, 1986), определение храхмалистости проводили удельно-весовым способом по методике НИИКХ (1967), объемным метод определения крахмала по X. Починку(1972), поляриметрическим методом по Эверсу(1972).

Во время вегетации проводили наблюдения за фазами роста и развития образцов, отмечали поражение фитефторозом и макроспориозом на листьях, а также вирусными болезнями. Уборку и учет урожая осуществляли по мере созревания растений картофеля (Методические указания ВНИИР, 1986).

Математическую обработку полученных данных выполняли дисперсионным методом в изложении Доспехова Б.А.(1985), с помощью статистической программы ELONA, разработанной в отделе АИС ВНИИР им, Н.И.Вавилова, и MS EXCEL.

За период проведения работы некоторые годы резко отличались по метеоданным от среднемноголетних значений. Погодные условия 1998 года были благоприятными для нормального развития растений картофеля. В 2000 году условия погоды в основном были благоприятны для развития картофеля. Следует только отметить избыточное выпадение осадков в июле (83,9 мм.) и дефицит влаги в августе - меньше среднемноголетнего значения в 3,3 раза. Условия 1999, 2001 и 2002 года отличались

сухой и жаркой погодой. Температура воздуха превышала среднемноголетние значения на 2)8-5,1°С. Количество осадков за период вегетации было в 2,7-6 раз меньше нормы. Наиболее благоприятными для роста и развития картофеля были сезоны 1998 и 2000 гг. Погодные условия же 1999, 2001, 2002 годов были менее благоприятными из-за недостаточного обеспечения растений картофеля влагой.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Оценка и выделение исходного материала для селекции картофеля на повышенное содержание крахмала.

По данным многих исследователей содержание крахмала в клубнях картофеля колеблется в зависимости от сорта, агротехники, метеорологических условий и др, факторов, однако наибольшую значимость имеет сорт. В 1998-1999гг. была проведена оценка 315 сортов картофеля на содержание крахмала и выделено 55 сортов, которые отвечали требованию высокой крахмал истости(> 18%).

По повышенному содержанию крахмала (>20%) выделены сорта: Германии -Asaja, Assia, Indira; Нидерландов - Agria, Karida, Vebeca; Польши - Ceza; из Беларуси - Альпинист, Верба, Выток, Зубрёнок, Лазурит, Милавица,' Синтез; России -Голубизна; Украины - Зарево (табл. 1). Наиболее стабильными (по содержанию крахмала по годам) были сорта: Assia, Ceza, Indira, Альпинист, Выток и Зарево. Чувствительны к погодным условиям оказались сорта: Agria, Karida, Vebeca, Лазурит, Милавица.

Показатели крахмалистости в 2000 году были понижены из-за выпадения большого количества осадков в июле (83,9мм). Высокие показатели содержания крахмала в 1999, 2001, 2002 годах объясняются сухой и жаркой погодой, что позволило выявить потенциальные возможности сортов по этому признаку.

Наиболее высокое содержание крахмала установлено у сортов*. Ceza-24,5%, Karida-23,3%, Выток-23,4%, Зарево-26,8%, Зубрёнок-25,б%. Среднеранние сорта Agria и Лазурит превысили по содержанию крахмала стандарт сорт Невский на 5,86,9% соответственно. Средние показатели у изучаемых среднеспелых и поздних сортов были всегда выше, чем у стандарта — сорта Петербургский, на 2,4-8,4%.

Таблица I.

Сорта картофеля с высоким содержанием крахмала (г. Пушкин, 1998-2002 гг.)

Сорт Ms по каталогу ВИР Содержание крахмала, %

1998г 1999т 2000г 2001 г 2002г Среднее

Agria 22913 18,5 21,6 14,7 19,1 20,2 18,8±2,3

Asaja 22833 20,5 20,9 17,2 20,4 20,7 19,9±1,5

Assia 19894 21,1 20,7 19,0 21,1 20,9 20,6±0,9

Ceza 22156 20,3 24,5 20,8 22,5 24,4 22,5±1,9

Indira 22092 20,6 22,0 18,5 21,1 21,8 20,8±1,4

Karida 22884 21,4 23,3 15,2 18,8 19,8 19,7±3,0

Vebeca 22889 19,3 22,0 17,2 17,8 18,7 19,0±1,9

Альпинист 11920 21,1 22,0 19,3 20,3 20,7 20,7±0,9

Верба 10804 25,4 24,9 25,5 20,1 - 23,9±2,6

Выток 11897 23,3 23,4 19,3 20,7 21,1 21,б±1,8

Голубизна 11826 20,9 19,0 22,5 17,2 - 19,9±2,3

Зарево 10774 26,8 24,8 23,0 22,8 26,8 24,8+1,9

Зубр«нок 10720 21,4 20,1 25,6 19,0 22,0 21,6±2,5

Лазурит 11899 19,8 20,4 14,7 22,4 22,2 19,9+3,1

Милавица 11909 20,8 22,5 15,9 22,4 22,6 20,8±2,9

Синтез 11666 20,0 20,3 22Д 18,2 21,3 20,4 ±1,5

Петербургский, St 11913 17,4 18,0 14,4 15,0 17,4 1б,4±1,6

Невский, St 10736 13,7 12,8 11,9 13,5 13,2 13,0±0,7

В 1999-2000ГГ. проводилась работа по изучению накопления крахмала сортами картофеля в различных эколого-географических зонах. Оценивали содержание крахмала на Екатерининской опытной станции (Тамбовская область) и в Пушкинском филиале ВНИИР им. Н.И.Вавилова.

Погодные условия в период вегетации 1999г. в Пушкине и в Тамбовской области отличались. Температура на Екатерининской опытной станции была в летние месяцы на 0,8-3,4°С выше чем в Пушкине. Количество осадков в июле и августе в Пушкине

было значительно меньше, особенно в июле. Разница составила 51,1 и 13,5 мм соответственно. Содержание крахмала, почти у всех сортов в Пушкинских лабораториях, было выше, чем на Екатерининской опытной станции, за исключением сортов Зарево и Милавида - у этих сортов содержание крахмала было одинаковое.

Разница между содержанием крахмала в клубнях, выращенных в Пушкине и в Тамбовской области, составила 1,5-7,1%, а именно у сортов: Agria-3,8%, Assia-1,5%, Ceza-3,4%, Indira-5,5%, Karida-2,4%, Karnlco-3,2°/o, Vebeca-7,1%, Вьгток-3,1%, Лазурнт-4,0%, Эти данные позволяют говорить, что установленная многими авторами закономерность об увеличении содержания крахмала С севера на юг не всегда подтверждается.

Погодные условия 2000 года были обычными для условий Северо-Запада и Екатерининской опытной станции, за исключением количества выпавших осадков. В этом году у большинства сортов, выращенных в Тамбовской области, содержание крахмала было выше, разница составила от 1,7 до 4,0%, а именно у Agria-4,0%, Asaja-2,2%, Karida-3,9%, Vebeca-1,7%, Альпинист-1,9%, Лазуриг-3,0%,Милавица-3,0%.

Оценка, сортов с повышенным содержанием крахмала по потомству от самоопыления

Оценка исходного материала по потомству от самоопыления является весьма эффективным методом (Вовк, 1965,1971,1974, Королева, 2000, Яшина, 1982). С помощью этого метода нами были оценены выделенные сорта.

Семена были получены с растений, выращенных в поле в 1999г. Выращивание сеянцев проводилось согласно Методике по выращиванию картофеля из семян (1989).

Высококрахмалистыми сеянцами мы считали те, у которых содержание крахмала в клубнях превышало 20%. Распределение по классам крахмалистости сеянцев проводили в соответствии с Международным классификатором СЭВ видов картофеля секции Tuberarium (Dun.) Buk. (1984).

Анализ сортов по потомству от самоопыления показал, что высокий процент сеянцев с высоким содержанием крахмала имели сорта; Assia (76.5%), Ceza (100%), Выток(70%), Зарево(60%), ЗубрСнок(бО,1 %), Лазурит(58,8%), Синтез(100%)(табл. 2).

Таблица 2.

Оценка высококрахмалисшх сортов по потомству от самоопыления (Пушки н ,2000г.).

Название сорта №по каталогу ВИР Происхождение сорта Срок созревания Содержание крахмала, % Распределение сеянцев по содержанию крахмала, %

сорта сеянцев (средпее) 12,116,0 16,120,0 20,124,0 >24

Азаа 22833 МР165346Д9 х UPS .332/10(adg,ac],dms,sto,vrn) среднеспелый 19,0 21,2 23,5 64,7 11,8

Karida 22884 ElkanaxSVP AM 66-182 среднеггаздннй 15,2 19,8 75 25

Сега 22156 Р161 х Marijke(adg,dms) поздний 20,8 24,9 40 60

Альпинист 11921 490-9 x 222-14 поздний 19,3 17,0 36 56 4 4

Выток 11897 JIacyHaK(adg,dms) x 4841-17 поздний 193 21,0 30 60 10

Зарево 10774 7892/86 x Eexpa(dms) среднепоздний 23,0 20,1 40 46,7 133

Зубренок 10720 naBjmHica(adg,<lms) x Dekama поздний 19,0 20,6 6,6 ззз 46,6 13,5

Лазурит 11899 7759-65 x2x-76-9N среднераиний 14,7 21^ 5,9 35,3 353 23,5

Милавица 11909 Свнтезянка x 3apeBo(dms) среднепоздний 15,9 193 7,1 50 35,7 7,2

Синтез 11666 Omega(adg,chi,dm s) x 4364-25 поздний 18,2 22,7 87,5 12,5

%

*ас) - Solanum acaule, adg - Solanum andigenum, chi - Solanum chilotanum, dms - Solanum demissum, sto - Solanum stoloniferum, vm - Solanum vemei.

По результатам оценки сортов картофеля по потомству от самоопыления, для селекции на повышенное содержание крахмала, в качестве исходного материала рекомендуются сорта: Вьгток, Зарево, Синтез, А^а, Сега, При использовании в селекции сортов Капйз, Альпинист и Мидавица результативность скрещиваний будет ниже.

Выделенные в 2000 году в штомствах от самоопыления сортов высококрахмалистые сеянцы были оценены в 2001 году по ряду других хозяйственно ценных признаков. Сеянцы, сочетающие повышенную крахмалистость с устойчивостью к болезням и высокой урожайностью: Альпинист— 2-9, Зарево - 12-4, Зубрёнок- 13-2,13-3,13-4,13-5,13-6, Лазурит- 14-2,14-4, Синтез-21-1, Сега-43-2, 43-3,43-4, Аз$1а - 49-3, 49-4,49-5. .

Мировой сортимент картофеля с высоким содержанием крахмала, созданный на основе тетраплоидного культурного вида картофеля З.агк^епит, насчитывает около 250 сортов, в том числе более 40 отечественных (Киру, 1999). Одним из богатейших источников 8.апслепит является мировая коллекция ВНИИР им. Н.И.Вавилова, которая насчитывает более 2600 образцов. В 1999 году нами были проведена оценка некоторых образцов апс^епшп по потомству от самоопыления. Высокий процент сеянцев (более 60%) с повышенным содержанием крахмала был установлен в потомстве образцов Б.аж^епит уаг. гаехко (к-1495), увг, стаю! (к-15072), уаг. ШастоАогит (к-15553).

Эти образцы рекомендуются для использования в селекции на повышенное содержание крахмала.

Анализ родословных выделенных сортов картофеля и разработка стратегии поиска исходного материала для селекции на повышенное содержание крахмала

Анализ генеалогии сортов картофеля рекомендуется как метод выделения исходного материала дня целей селекции (Костина, 1992).Значение анализа генеалогических схем для получения сведений об исходных источниках отмечается А.Ф.Мережко (1994).

Родословная сорта, используемого в селекции в качестве исходного материала, может помочь спрогнозировать какими ценными признаками может обладать новый сорт. Кроме того, можно предположить какие отрицательные свойства могут

проявиться у данного сорта. Анализ родословных сортов по хозяйственно-ценным признакам поможет спланировать стратегию поиска исходного материала по нужным ценным признакам.

Анализ генеалогии сортов, выделенных из коллекции, по высокой крахмалистости показал, что большинство из них (Agria, Верба, Выток, Зубренок, Синтез и др.) находятся в потомстве сорта Imperator (рис.1). Стратегия поиска нового исходного материала для селекции на повышенное содержание крахмала должна базироваться на потомстве этого сорта, которое насчитывает около 1000 сортов.

Оценка выделенных сортов картофеля с повышенным содержанием крахмала по комплексу хозяйственно-аениых признаков

В 1999-2002гг. была проведена работа по оценке высоко крахмалистых сортов по урожайности и выходу крахмала с единицы площади. По урожайности выделены сорта Assi а, Ceza, Альпинист, Выток и Зарево. Особого внимания заслуживают сорта, сочетающие высокую крахмалистость с продуктивностью и высоким выходом крахмала с единицы площади: Ceza, Зарево, Лазурит и Милавида (табл. 3).'

Оценка на устойчивость к фитофторозу проведена в полевых условиях Пушкинского филиала ВНИИР и м.Н .И.Вавилова в 1§99-2002гг. Самым благоприятным годом для полевой оценки на устойчивость к фитофторозу был 2000 год с избыточным увлажнением.

По результатам полевой оценки менее всего поразились фитофторозом (по листьям, балл 7-9) сорта: Asaja, Ceza, Альпинист и Зарево. Оценку на поражение клубней фитофторозом проводили осенью перед закладкой на хранение. За годы изучения не были поражены фитофторозом клубни сортов: Agria, Asaja, Ceza, Vebeca, Альпинист, Зарево, Лазурит и Мштавица.

Оценка на устойчивость к вирусным болезням была проведена в 1999-2002гт. Проверка выделенных в полевых условиях сортов с помощью ELISA теста показала: вирус М отсутствовал у сортов - Agria, Indira, Karida, Vebeca, Альпинист, Выток, Милавица, Петербургский; вирус X отсутствовал у сортов - Agria, Asaja, Assia, Ceza, Indira, Karida, Vebeca, Альпинист, Выток, Милавица; вирус отсутствовал у сортов -Assia, Ceza, Выток, Зарево, Лазурит; сорта устойчивые к комплексу вирусов (Х+Y+L): Assia, Ceza и Выток.

Columba »Tiger _» Biene ¿Tasso tEdith _».Indira

-»Aquüa-к Tondra_»Omega_|Сиягез

Imperator

Victoria Augusta-Jubel >Hindenburg >Ostboie-»Заэерский_». Комсомолец 20_»Ласунак_»Вьтж

-»Erdkraft_»Верба

_^rdgold _» Flava_Aurelia_» Quarta_» Agria

t New Imperator_¿Commandant_», Energie _^Record_^Liberias_JJekama_Зубрёнок

Рис. 1. Потомство сорта Imperator

Таблица 3.

Оценка высококрахмалистых сортов картофеля на урожайность и выход крахмала с единицы площади

(г, Пушкин, 1999-2002 гг.)

Сорт Группа спелости Урожайность, ц/га Выход крахмала, ц/га

1999г 2000г 2001 г 2002г Средняя 1999г 2000г 2001г 2002г

Agria среднеранний 306 232 256 208 250ьН2 66,2 34,1 48,9 42,0

Лазурит среднеранний 413 184 248 348 298±102 84,3 27,1 55,6 77,3

HeBCKEÍí,St среднераштй 210 240 280 415 286±90 26,8 28,6 37,8 54,8

Asaja среднеспелый 213 224 160 232 207±16 44,6 38,5 32,6 48,0

Assia среднеспелый 186 160 200 244 197±43 38,6 30,4 42,2 51,0

Ceza поздний 253 208 192 300 238±49 62,1 433 43,2 73,2

Indira среднепоздпий 200 192 240 276 227±39 44,0 35,5 50,6 60,2

Karida среднепоздпий 213 232 192 208 211±17 49,7 35,3 36,1 41,2

Vebeca поздний 266 208 224 244 235±25 58,6 35,8 39,9 45,6

Альпинист поздний 266 200 240 292 249±39 51,2 38,6 48,7 60,4

Выток поздний 2S0 216 200 240 234±35 65,5 41,7 41,4 50,6

Зарево среднепоздпий 266 280 192 248 24б±39 66,1 64,4 43,8 66,5

Милавица среднеспелый 373 248 272 340 308±58 84,0 39,4 60,9 76,8

Петербургский, St среднеспелый 250 280 336 380 311±58 45,0 40,3 50,4 66,1

Без признаков поражения вирусом L были практически все выделенные нами сорта, за исключением Зарево.

Большинство выделенных нами высококрахмалистых сортов картофеля обладают устойчивостью к нематоде: Agria (Rol,4), Asaja (Ro5), Assia (Rol), Ceza (Rol), Indira (Rol,5), Karida (Rol,2,3,4,5; Pa2), Vebeca (Ro5), Альпинист (Rol), Лазурит (Rol). Милавнца (Rol). Устойчивость этих сортов обусловлена привлечением в их гибридизацию видов S.andigeniun и S.vernei,

Оценка сортов картофеля по содержании и размерам крахмальных зёрен.

Технологические свойства картофеля зависят не только от количества, но и от качества содержащегося в н£м крахмала. Различные отрасли промышленности предъявляют неодинаковые требования к качеству крахмала, важнейшими показателями которого являются размер крахмальных зёрен и фракционный состав крахмала.

Крупнозерный крахмал является лучшим сырьём для пищевой и винокуренной промышленности. Наибольший практический интерес для промышленности представляют сорта, у' которых количество крахмальных зёрен размером более 35мк составляет не менее 50%.

Совместно с ВИЗР в 2001 г проведено изучение величины крахмальных зёрен у 13 сортов картофеля. Анализ размера крахмальных зёрен показал, что для ранних сортов характерен более крупный размер крахмальных зёрен и высокий процент крупнозернистой фракции до 56,9-60,0%. Для среднеспелых сортов также характерно наличие крупных крахмальных зёрен и высокий процент крупнозернистой фракции до 47,8-57,1%. У поздних сортов мелкие крахмальные зёрна 23,9-29,бмк и небольшая крупнозернистая фракция 23,2-28,0%.

В результате изучения выделены сорта - Asaja, Dorisa,3apeBO, Ромашка, Свитанок киевский, Удача с крупным размером крахмальных зёрен и с высоким процентом их крупнозернистой фракции от 44 до 60%.

Оценка сортов картофеля по результатам многоступенчатого скрининга.

В результате изучения составлены сводные карты оценки 12 сортов по результатам многоступенчатого скрининга. В сводных картах даны: хозяйственная характеристика сорта, родословная сорта с характеристикой положительных и отрицательных свойств веек использованных в скрещивании образцов. Образец карты приведен на примере сорта Зарево.

Сводная карта оценки сорта картофеля Зарево (К- 10774. Украина) по результатам многоступенчатого скрининга

Характеристика Среднепоздний, универсальный, Ракоустойчив. Относительно

сорта; устойчив к фитофтороэу, умеренно поражается вирусными

болезнями н макроспориозом, поражается ржавостью. Слабо поражается колорадским жуком. Высокопродуктивный.

Урожайность 1000-1100 г. с 1 куста, товарность 90-91%, масса товарного клубня 83-103 г. Крахмалистость 18,8-24,9%, Содержание беяка 1,5-1,7%. Вкусовые качества хорошие.

Клубни 0!фуглые, розовые. Глазки мелкие. Мякоть белая. Ягод образует много. Сорт фертилькый, может использоваться в скрещивании в качестве материнской и отцовской формы.

Потенциальные возможности сорта

1. 2242-3

2. 648

Характеристика исходных сортов (положительные и отрицательные свойства)

I Бехра - поздний, универсальный. Умеренно поражается паршой обыкновенной и вирусными болезнями. Продуктивность средняя, Крахмалистость 15,4-23,9%. Ягоды образует редко, П. 7692/68 - межвидовой гибрид с использованием видов S.tuberosum,

S.andigenum, S.leptostigma, S.demissum 1,2. 2242-3 и 648 —межвидовые гибриды с участием S.demissum.

Опенка по потомству от самррдыления 60% сеянцев - высококрахмалисты

Реализация потенциальных возможностей сорта (какие сорта и гибриды уже выведены на основе этого сорта)

1. Милавипа = Свигезянка х Зарево - урожайный, нематодоустойчивый, крахмалистость до 23,3%. Вкусовые качества хорошие.

2. Победа.« Вихола х Зарево - высокопродуктивный, крахмалистость 16,018,0%. Жаро- и засухоустойчивый. Столового назначения и для производства хрустящего картофеля. Вкус от среднего до хорошего.

3. Предгорный - Резерв х Зарево, Высокопродуктивный. Крахмалистость 16,021,0%. Очень устойчив к жаре и засухе. Столового назначения. Вкусовые качества хорошие.

Бекра I

Зарево

7692/68 П.

Анализ родословных даёт возможность прогнозировать потенциальные возможности сорта. У сортов, образующих ягоды, проведена оценка по потомству от самоопыления. По некоторым сортам, которые уже вовлечены в селекцию, приведены результаты скрещивания. Использование в селекции исходного материала, выделенного с использованием многоступенчатого скрининга, потребует меньшего объёма работ и соответственно меньших затрат.

ВЫВОДЫ

1. В результате оценки коллекции селекционных сортов картофеля по содержанию крахмала выделены новые сорта: Германии • Asaja, Assia, Indira; Нидерландов - Agria, Karida, Vebeca; Польши - Ceza; из Беларуси - Альпинист, Верба, Выток, Зубрёнок, Лазурит, Милавица, Синтез; России - Голубизна; Украины -Зарево.

2. Наиболее стабильные по содержанию крахмала по годам сорта: Assia, Ceza, Indira, Альпинист, Выток, Зарево. Чувствительны к метеоусловиям сорта: Agria, Karida, Vebeca, Лазурит и Милавица.

3. Выделены высококрахмалистые сорта с комплексом хозяйственно-ценных признаков: сорта с высокой крахмалистостью, продуктивностью, устойчивые к картофельной нематоде и фитофторозу: Asaja, Ceza и Альпинист; сорта с высокой крахмалистостью, продуктивностью, устойчивые к картофельной нематоде и вирусным болезням: Assia и Ceza.

4. Сорта картофеля с высоким содержанием крупных крахмальных зёрен Asaja и Зарево рекомендуются для пищевой и перерабатывающей промышленности.

5. Анализ генеалогии сортов картофеля показал, что стратегия поиска нового исходного материала на высокое содержание крахмала должна проводиться в потомствах сортов Imperator, Erste von Frömsdorf, гибридов с S.andigenum и S.demissum.

6. Для повышения результативности скрещиваний рекомендуются сорта, имеющие в потомстве от самоопыления высокий процент сеянцев с содержанием крахмала выше 20%: Assia, Ceza, Выток, Зарево, Зубренок, Лазурит и Синтез.

7. Сорта, сочетающие высокую крахмалистость с продуктивностью и высоким выходом крахмала с единицы площади Ceza, Зарево, Лазурит и Милавица, рекомендуются для непосредственного внедрения в производство.

8. Впервые составлены сводные картъг оценки высококрахмалистых сортов на основе многоступенчатого скрининга, включающие характеристику выделенного сорта, результаты анализа его генеалогии с характеристикой всех использованных форм при его выведении, результаты оценки выделенного сорта по потомству от самоопыления и рекомендации по его использованию в селекции,

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Для повышения эффективности селекционного процесса в селекции сортов с повышенным содержанием крахмала рекомендуется:

• Использовать в качестве исходного материала высоко крахмалистые сорта: Agria, Assia, Ceza, Indira, Karida, Vebeca, Альпинист, Верба. Выток, Зарево, Зубрёнок, ЛазурШ1 и Синтез.

• Использовать сорта, сочетающие высокую крахмалистость с высокой продуктивностью и устойчивостью к картофельной нематоде и фитофторозу: Asaja, Ceza и Альпинист; сорта с высокой крахмалистостью и продуктивностью, устойчивые к картофельной нематоде и вирусным болезням: Assia и Ceza.

• Поиск новою исходного материала на высокое содержание крахмала вести в потомствах сортов Imperator, Erste von Frömsdorf и гибридов с S.andigenum и S.demissum.

• Использовать сводные карты оценки высококрахмалистых сортов включающие анализ их родословных и результаты оценки по потомству от самоопыления

2. Для непосредственного внедрения в производство рекомендуются сорта, сочетающие высокую крахмалистость с продуктивностью и высоким выходом крахмала с единицы площади: Ceza, Зарево, Лазурит н Милавица.

3. Для перерабатывающей промышленности рекомендуются сорта с высоким содер жакием крупных крахмальных зёрен: Asaja и Зарево.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Бычков Д.А. Сорта картофеля из коллекции ВИР с высоким содержанием крахмала // Бюл. ВИР СПб., 1999.Вып. 239. С 49-50.

2. Бычков Д.А. Исходный материал для селекции картофеля с повышенным содержанием крахмала.// Тезисы докладов II съезда ВОГиС. СПб.,2000. T.I. С.16-17.

3. Kim S.D.; Sdviszkova VJ. & Bychkov БЛ, (2000): Search for gcnetic sources of tuber quality in Solanum andigenum Juz. et Buk. Abstract of paper in proceeding of EUKARPIA section meeting "Breeding research for resistance to pathogens and for quality traits", Warsaw, Poland, July 3-7,2000, P.56.

4. Бычков Д.А. Сорта картофеля с высоким содержанием крахмала // Бюл. ВИР СПб., 2001. Вып. 240. С 4042.

5. Бычков Д.А. Исходный материал для селекции картофеля на повышенное содержание крахмала. Генетические ресурсы культурных растений. Проблемы мобилизации, инвентаризации, сохранения и изучения генофонда важнейших сельскохозяйственных культур для решения приоритетных задач селекции / Тезисы докладов Международной науч. -практ. конф. СПб.: ВИР, 2001. С.230-231.

6. Каталог мировой коллекции ВИР. Картофель (сорта с высоким содержанием крахмала). Вып. 719. Сост.: Л.И.Костина, В.Е.Фомина, ДА.Бычков, Т.В.Кирпичева; ВИР. СПб., 2002.23с.

7. Киру С.Д., Бычков Д.А. Генетические источники для селекции картофеля на повышенное содержание крахмала / Материалы Международной юбилейной науч.-практ. конф., посвящ. 75-летию Института картофелеводства HAH Беларуси.-Минск; Мерлит, 2003.4.1. С.239-245.

8. Бычков Д.А. Исходный материал для селекции картофеля на повышенное содержание крахмала. / Материалы Международной юбилейной науч.-иракт, конф,, посвящ. 75-летию Института картофелеводства HAH Беларуси .-Минск: Мерлит, 2003. 4.1. С .257-261,

9. Рогозина Е.В., Патрикеева М.В„ Маковская CA., Бычков Д.А. Новые ценные для селекции межвидовые гибриды картофеля. / Материалы Международной юбилейной науч.-практ. конф., посвящ. 75-летию Института картофелеводства HAH Беларуси.-Минск; Мерлит, 2003.4.1. C.2I5-221.

10, Бычков Д.А. Киру С,Д. Селекция сортов картофеля на повышенное содержание крахмала// Сб. тезисов Ш-го с-здаВОГиС, 2004. С. 159.

11. Бычков Д.А. Селекция сортов картофеля на повышенное содержание крахмала // Материалы международной школы-конференции, посвященной 50-летию кафедры агрономии и почвоведения Петр ГУ. Петрозаводск, 2004. С.22-23.

Подписано к печать 25.04.¿005 Объем: 1.0л.л.Тирм! ЮОэкз.ЗшпаМ 909 Отпечвтаио * типографии ООО «КОПИ-Р». С-Пв, пер. Гриацош 66 Лицензия Ш1ДМ6Ф-338ОТ 12.02.99г.