Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Особенности адаптивности генотипов подрода Cerasus Focke в неблагоприятных погодно-климатических условиях Центрального региона России

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Особенности адаптивности генотипов подрода Cerasus Focke в неблагоприятных погодно-климатических условиях Центрального региона России"

На правах рукописи

1IIIIIIUIIIIIIIIIII1

____004605122

ОСТРИКОВА Ольга Викторовна

ОСОБЕННОСТИ АДАПТИВНОСТИ ГЕНОТИПОВ ПОДРОДА CERASUS FOCKE В НЕБЛАГОПРИЯТНЫХ ПОГОДНО-КЛИМАТИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ ЦЕНТРАЛЬНОГО РЕГИОНА РОССИИ

Специальности: 06.01.05. —селекция и семеноводство

сельскохозяйственных растений 03.01.05. — физиология и биохимия растений

Автореферат

диссертации на соискание учёной степени кандидата сельскохозяйственных наук

1 7 ИЮН 2010

Орёл —2010

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Орловский государственный университет»

Научный руководитель доктор сельскохозяйственных наук, профессор,

Заслуженный деятель науки Колесникова Аделина Фроловна

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук

Джигадло Елизавета Николаевна

доктор биологических наук, профессор Павловская Нинель Ефимовна

Ведущая организация ГНУ Всероссийский НИИ генетики и селекции

плодовых растений имени И.В. Мичурина

Защита диссертации состоится июня 2010 года в /9 часов на заседании диссертационного совета ДМ 220.052.01, при Орловском государственном аграрном университете по адресу: 302019 г. Орёл, ул. Генерала Родина, 69.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Орловского государственного аграрного университета (г. Орёл, Бульвар Победы, 19).

Автореферат разослан «¿¿У.» мая 2010 г. и опубликован на сайте университета Ырр:/Лу\у\у.оге15аи.ги.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные и скрепленные гербовой печатью, просим направлять учёному секретарю диссертационного совета ДМ 220.052.01. Л.П. Степановой.

Учёный секретарь диссертационного совета доктор с.-х. наук, профессор

С

Степанова Л.П.

Актуальность темы исследований. Вишня обыкновенная (Cerasus vulgaris Mill. 2n=4x=32) - сесквидиплоидный гибрид вишни степной [С. fruticosa (Pall.) G. Woron., 2n=32] и черешни [С. avium (L.) Moench., 2n=16], в дикорастущем виде не встречается. Многовековая селекция вишни на основе генофонда данных видов привела к генетическому выравниванию хозяйственно-биологических признаков сортов, среди которых не оказалось иммунных к опасной болезни коккомикозу (возбудитель Coccomyces hiemalis Higg.) (Колесникова, 1975). В последние 10 лет вредоносного порога достигла болезнь монилиоз (Monilia cinerea Shroet. Honey), ранее не существовавшая в Центральной России.

Участившиеся климатические аномалии, опустошительные эпифитотии кок-комикоза, монилиоза явились основными причинами потери адаптивности большинства сортов, снижения рентабельности насаждений вишни обыкновенной.

Исключительную актуальность в настоящее время имеют исследования, направленные на выявление экологической пластичности и физиологических особенностей, обусловливающих адаптивность генотипов вишни к абиотическим и биотическим факторам среды. Интегрированная оценка генофонда вишни будет способствовать улучшению районированного сортимента и обогащению исходного генетического разнообразия в селекции сортов и подвоев. Цель и задачи исследований.

Цель работы: изучить основные компоненты адаптивности и хозяйственно-биологический потенциал генотипов подрода Cerasus Focke в условиях Центрального региона России.

В связи с данной целью были поставлены следующие задачи:

- изучить устойчивость генотипов вишни к действию повреждающих абиотических факторов периодов покоя и вегетации и физиологические особенности, обусловливающие их адаптивность;

- провести оценку устойчивости генотипов к опасным болезням;

- провести оценку продуктивности сортов и отдалённых гибридных форм;

- изучить биологические признаки и выявить морфологические маркёры генотипов F2 - F4 поколений, созданных от беккроссных скрещиваний вишни обыкновенной и вишни Маака;

- выделить комплексные источники ценных хозяйственно-биологических признаков, перспективные для использования в селекции;

- выделить сорта вишни обыкновенной наиболее адаптированные к изменившимся погодно-климатическим условиям Центрального региона России.

Научная новизна.

Впервые проведено комплексное изучение основных компонентов адаптивности генотипов подрода Cerasus Focke (20 сортов вишни обыкновенной и 19 гибридов F2 — F4 поколений, созданных на основе генофондов вишни обыкновенной и вишни Маака) в неблагоприятно изменившихся погодно-климатических условиях Центрального региона России.

Выявлены физиологические особенности, обусловливающие адаптивность генотипов вишни к повреждающим абиотическим факторам периодов покоя и вегетации.

Выявлен потенциал зимостойкости генотипов подрода Cerasus Focke в условиях зим с различными неблагоприятными температурными режимами.

На основе изучения водного статуса и водного режима растений вишни в условиях естественной засухи, а также в моделируемых условиях недостатка влаги выявлен потенциал засухоустойчивости генотипов подрода Cerasus Focke.

Выявлены потенциалы устойчивости к опасным болезням, продуктивности, качества плодов генотипов подрода Cerasus Focke.

Показана значимость вовлечения в селекцию нетрадиционного отдалённого вида вишни Маака для повышения адаптивности создаваемых генотипов к абиотическим и биотическим факторам в неблагоприятно изменившихся погодно-клима-тических условиях Центрального региона России.

На основе изучения комплекса хозяйственно-биологических и морфологических признаков беккроссных гибридов F2 - F4 поколений, созданных на основе генофондов вишни обыкновенной и вишни Маака, выявлена целесообразность создания генотипов F4 и последующих поколений.

Практическая значимость.

Выделены высокоадаптированные к неблагоприятно изменившимся погодно-климатическим условиям Центрального региона России сорта вишни обыкновенной (Орлица, Тургеневка, Ливенская, Новелла) для использования в практическом садоводстве и селекции, а также гибридные формы F2 - F4 поколений (ЭЛС Сюрприз, ЭЛС 14-1, 09-32, 10-16, 10-18, 10-20, 05-00, 05-29), представляющие экологически надёжный исходный материал — для дальнейшей синтетической селекции вишни.

Для регистрации в Госреестре в качестве сорта и для широкого производственного испытания выделен ЭЛС Сюрприз. Для использования в качестве донора комплекса ценных хозяйственно-биологических признаков выделен ЭЛС 14-1, в качестве источников ценных хозяйственно-биологических признаков — 05-29, 0932,10-16, 10-18,10-20, 05-00.

На агробиологической станции ОГУ созданы маточные насаждения выделенных высокоадаптированных сортов (селекции ВНИИСПК), нового сорта, донора и источников.

Основные положения, выносимые на защиту.

Выявление уровня основных компонентов адаптивности и хозяйственно-биологического потенциала генотипов подрода Cerasus Focke позволяет совершенствовать сортимент для интенсивного садоводства и обогащать исходный материал для синтетической селекции.

Выявление физиологических особенностей, обусловливающих адаптивность растений вишни к действию повреждающих абиотических факторов периодов покоя и вегетации, позволяет оценить перспективы генотипов.

Морфологические признаки растений вишни, благодаря их специфичности и стабильности, можно использовать в качестве морфологических маркёров генотипов.

Вовлечение нетрадиционного отдалённого вида вишни Маака в селекцию позволяет значительно повышать адаптивность генотипов в изменившихся погодно-климатических условиях Центрального региона России.

Апробация работы. Основные материалы исследований доложены на Всероссийской научно-практической конференции «Пути повышения устойчивости сельскохозяйственного производства в современных условиях» (Орёл, 2005); на Международных научно-практических конференциях «Дни науки — 2005» (Днепропетровск, 2005), «Современные аспекты экологии и экологического образования» (Москва, 2007); на Международной конференции «Современная физиология растений: от молекул до экосистем» (Сыктыквар, 2007); на Международной научно-методической конференции «Интродукция нетрадиционных и редких растений» (Мичуринск-наукоград, РФ, 2008); на конференции молодых учёных (Орёл, 2008); на Всероссийской научно-методической конференции «Проблемы агроэкологии и адаптивность сортов в современном садоводстве России» (Орёл, 2008); на научных конференциях «Неделя науки ОГУ» (Орёл, 2007, 2008, 2009 гг.).

Исследования поддержаны грантом Министерства образования и науки РФ, выполнены по заданию Федерального агентства по образованию в рамках темы № 1.1.06 «Методология создания программируемых генотипов поликарпических древесных растений».

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 9 научных работ, в том числе 1 в издании, рекомендуемом ВАК РФ.

Объём и структура диссертации. Диссертация изложена на 193 страницах машинописного текста. Состоит из введения, 6 глав, выводов, рекомендаций для производства и селекции, содержит 29 таблиц, 6 рисунков и 28 приложений. Список литературы включает 324 источника, из них 58 на иностранных языках.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИССЛЕДОВАНИЯ АДАПТИВНОГО ПОТЕНЦИАЛА ПОДРОДА CERASUS FOCKE РОДА PRUNUS L.

На основе анализа источников научной литературы раскрыты понятия адаптивности и адаптивного потенциала растений. Описаны известные механизмы адаптации растений к абиотическим и биотическим факторам, пути их формирования. Рассмотрены основные компоненты адаптивности растений. Проанализированы изученные компоненты адаптивности некоторых видов подрода Cerasus Focke рода Prunus L. в условиях Центрального региона России.

2. УСЛОВИЯ, ОБЪЕКТЫ II МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИИ

Исследования проводились в 2002-2009 гг. на базе Орловского государственного университета: полевые — на агробиостанции, лабораторные — в кабинете физиолого-биохимических исследований лаборатории биотехнологии кафедры почвоведения и прикладной биологии. Агробиостанция находится в условиях умеренно-континентального климата, на серой лесной почве.

В период исследований погодные условия значительно варьировали по годам. Общим для всех лет была повышенная среднегодовая температура по сравнению со среднемноголетним значением, а также неравномерное распределение осадков в течение года. Крайне неблагоприятным для растений вишни сложился 2005-2006 год с затяжной, тёплой и засушливой осенью, длительными сильными морозами зимой (до -36,5°С). Неблагоприятным оказался и 2006-2007 год. В конце января 2007 года произошло резкое снижение температуры (-23,5°С), затем лосле-

довала продолжительная оттепель и резкое снижение температуры в феврале (до -27,1°С). Лето 2007 года было жарким и засушливым. Величина ГТК в этот год была в два раза ниже оптимальной.

Зимы 2007-2008 и 2008-2009 годов были тёплыми, без резких колебаний температур. Подмерзания почек и древесины не было. Засушливый летний период этих лет был менее продолжительным, запас почвенной влаги оказался достаточным для развития и вызревания плодов.

Объектами исследований послужили генотипы подрода Cerasus Focke, рода Prunus L. За годы с 2002 по 2009 были исследованы 20 сортов и 19 гибридных форм вишни различного происхождения:

Группа I — генотипы, полученные на основе генофонда вишни обыкновенной (С. vulgaris Mill., или Prunus cerasus L.) (группа I):

• сорта с преобладанием морфотипа черешни (подгруппа I А);

• сорта с преобладанием морфотипа вишни обыкновенной (подгруппа I Б);

• сорта с преобладанием морфотипа вишни степной (подгруппа I В);

• сорт морфотипа вишни обыкновенной западноевропейского происхождения (подгруппа I Г).

Группа II — генотипы, созданные на основе генофондов вишни обыкновенной и вишни Маака (С. Maackii Rupr. Erem. et Simag., или P. Maackii Rupr. Erem. et Simag.) (группа II):

• сорта и гибридные формы поколений F2 - F3 (подгруппа II А);

• гибридные формы поколения F4 (подгруппа II Б).

Зимостойкость генотипов в полевых условиях, их состояние, цветение и плодоношение, закономерности роста побегов, водный статус растений в зимнее время, функциональные параметры пыльцы изучали согласно методике сортоизучения и селекции косточковых культур (Программа и методика селекции плодовых, ягодных и орехоплодных культур, Мичуринск, 1980; Орёл, 1995; Программа и методика сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур, Орёл, 1999).

Количество свободной и связанной воды в побегах в период покоя изучали рефрактометрическим методом A.B. Думанского в модификации А.Ф. Маринчик согласно «Методике определения зимостойкости и морозостойкости плодовых и ягодных культур» (под ред. Я.С. Нестерова, 1972). Динамику содержания запасных веществ в почках и побегах растений вишни в условиях покоя изучали согласно методике П.А. Генкеля и Е.З. Окниной (1964).

Водный режим и статус растений летом, потенциал засухоустойчивости, степень разомкнутости устьичных щелей, признаки ксероморфности листьев изучали по общепринятым методикам (Еремеев, 1964; Павловская и др., 2003).

При изучении устойчивости к повреждающим биотическим факторам среды (коккомикозу, монилиозу) руководствовались методическими рекомендациями "Изучение генетики иммунитета плодовых, ягодных культур и винограда" (под редакцией Л.А. Ищенко, Г.С. Прохоровой, Мичуринск, 1984), методическими указаниями "Изучение устойчивости черешни и вишни к коккомикозу" (Чеботарёва, 1985), а также "Программой и методикой сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур" (Орёл, 1999).

Изучение морфологических и хозяйственно-биологических признаков генотипов вишни проводили, руководствуясь "Широким унифицированным классификатором СЭВ рода Cerasus Mill." (1989). Биохимический анализ плодов проводили совместно с отделом биохимической и технологической оценки сортов и хранения ВНИИСПК (М.А. Макаркина) с использованием методического руководства «Методы биохимического исследования растений» (ВИР им. Н.И. Вавилова, под ред. А.И. Ермакова, 1987).

При статистической обработке экспериментальных данных использовали описательную статистику, дисперсионный анализ (Вольф, 1966; Доспехов, 1985) с помощью компьютерной программы Excel.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3. АДАПТИВНОСТЬ СОРТОВ И ГИБРИДНЫХ ФОРМ ВИШНИ К ПОВРЕЖДАЮЩИМ ФАКТОРАМ ЗИМНЕГО ПЕРИОДА

3.1. ЗнмостоГжость растеши!

Установлено (таблица 1), что в период 2002-2005 гг. генотипы группы I зимним повреждениям подверглись в большей степени (от 0,9 до 1,89 балла), чем группы II (от 0,57 до 1,15). Выделены высокоустойчивые к морозам после продолжительных оттепелей генотипы (подмерзание менее 1 балла): Орлица, Новелла, 09-32, 05-29, 09-23, 10-18 и ЭЛС Сюрприз.

В экстремально-морозную зиму 2005-2006 гг. средний балл подмерзания деревьев группы II (1,52) был значительно меньше, чем группы I (3,32). Выделены: высокоморозостойкие — 05-29, ЭЛС Сюрприз, 10-26, 05-00, 07-15, 09-32, морозостойкие— Ливенская, Орлица, Тургеневка, Новелла, ЭЛС 14-1, 04-00, 10-16, 10-18, 10-20, 03-28, 08-20, 09-23. Выделены генотипы с высокозимостойкими побегами: Орлица, Новелла, 10-26, 07-15, 09-32, ЭЛС Сюрприз, 10-18, 10-20, 03-28, 05-00, 0529,09-23.

Таблица 1. — Зимние повреждения деревьев вишни в зависимости от генотипа (в среднем), балл__

Группировка генотипов Степень зимних повреждении деревьев в годы исследований

2002 | 2003 | 2004 | 2005 2006 | 2007 | 2008 | 2009

ГРУППА /. Сорта, полученные на основе генофонда вишни обыкновенной

Подгруппа 1А 0,96 1,34 1,60 1,72 3,72 4,04 2,76 1,77

Подгруппа IБ 0,96 0,87 1,36 1,83 2,78 3,23 2,22 1,61

Подгруппа IВ 0,88 1,27 1,49 2,79 3,75 4,63 2,33 2,17

Подгруппа 1Г 0,00 1,00 1,00 2,00 4,00 4,90 4,00 2,50

Средние по группе 0,90 1,10 1,45 1,89 3,32 3,78 2,54 1,76

НСРо5 F,>F,|, Fn>F,|, F,>F,|, 0,001 F,>F+ F,>F,|, 0,18

ГРУППА II. Сорта и гибридные формы, полученные с ривлечением вишни Маака

Подгруппа IIА (F2 - F3) 0,81 0,51 0,70 1,20 1,64 1,67 1,52 1,31

Подгруппа IIБ (1и) 0,35 0,45 0,63 1,10 1,40 1,13 1,33 1,10

Средние по группе 0,57 0,48 0,66 1,15 1,52 1,38 1,42 1,20

НСРо.5 FT>F4 FT>F„, FT>F Fi>F,tl FT>F,;, FT>Fd, f,>f4i K,>F

Сравнение групп HCPoj 0,001 0,001 0,34 0,15 0,26 0,29 fp>f

Повреждения деревьев многих генотипов группы I в зиму 2006-2007 гг. оказались сильнее (3,78), а группы II (1,38), наоборот, — меньше, чем в суровую зиму 2005-2006 гг. В зиму 2006-2007 гг. лучшей зимостойкостью выделились ЭЛС Сюрприз и формы 05-00 и 05-29. В тёплые зимы без резких колебаний температур 2008 и 2009 гг. повреждения генотипов группы 1 (2,54 и 1,76 соответственно) были большими, чем группы II (1,42 и 1,20).

Установлено, что самым распространенным у большинства генотипов было подмерзание сердцевины. Высокой зимостойкостью древесины (частота подмерзаний до 10%) характеризовались: Ливенская, Мценская, Орлея, Орлипа, Тургеневка, Шоколадаииз, Превосходная Колесниковой, Новешта, ЭЛС 14-1,07-15, ЭЛС Сюрприз, 10-16,05-00,05-29,09-23,08-20,10-26,10-18. По устойчивости коры к зимним повреждениям в среднем в лучшую сторону вьщелилась группа II: частота подмерзаний 16,2 % прошв 27,83 % — у группы I. Значительно чаще в среднем подмерзал камбий генопшов группы I (28,86 %) по сравнению с группой К (2038 %).

Большая степень усыхания кроны, коры штамбов, побегов и ветвей (таблица 2) в 2007 г. отмечена в группе I по сравнению с группой И. По степени отрастания побегов в лучшую сторону выделились генотипы группы И (3,76), против группы I (2,13).

Таблица 2. - Повреждения и степень восстановления растений вишни в зависи-

мости от генотипов (2007 г.), балл

Группировка генотипов Степень усыхания растении Подмерзание Степень отрастания побегов

коры штамба побегов ветвей

ГРУППА I. Сорта, полученные на основе гено ронда вишни обыкновенной

Подгруппа! Л 3,68 3,02 3,71 3,38 2,16

Подгруппа IБ 3,09 2,53 3,00 2,36 2,46

Подгруппа 1В 3,75 3,09 3,75 3,63 0,88

Подгруппа 1Г 4,50 2,25 4,50 4,50 0,50

Средние по группе 3,46 2,77 3,43 3,00 2,13

НСРо.5 Рт>[\,, РТЖЬ 0,09 0,18 0,18

ГРУППА П. Сорта и гибридные формы, полученные с привлечением вишни Маака

Подгруппа IIА (/'2 — 1,52 1,59 1,54 1,21 3,54

Подгруппа IIБ (ру 1,18 1,25 1,18 0,95 3,95

Средние по группе 1,34 1,41 1,35 1,07 3,76

НСРо.5 1'т>1ч Р.Хм, К,Ж,,

Сравнение групп НСР0,з 0,30 0,15 0,13 0,15 0,23

Выявлены генотипы, менее других пострадавшие от повреждающих факторов неблагоприятных зим 2005-2006 и 2006-2007 гг., обладающие высокими восстановительной способностью и адаптивным потенциалом.

На основании результатов исследований зимних повреждений в 2002-2009 гг. побегов, ветвей, штамбов, кроны в целом и тканей по зимостойкости генотипы вишни разделились на группы:

1) высокозимостойкие: ЭЛС Сюрприз, 05-29, 05-00, Орлица, Тургеневка, 10-26, 1029, 07-15, 10-16, 10-18,10-20, 03-28, 09-23;

2) зимостойкие: Новелла, Ливенская, Шоколадница, 04-00, 08-00, 08-20, 09-32, ЭЛС 14-1;

3) среднезимостойкие: ЭЛС 21885, Вянок, Жуковская, Памяти Вавилова, Мцен-ская, Орлея, Превосходная Колесниковой, Неполодская, 09-00, Ровесница, Долгожданная, Антрацитовая;

4) слабозимостойкие: Муза, Тихоновская, Трофимовская, Студенческая, Гриот Остгеймский, Стойкая.

3.2. Зимостойкость генеративных почек

В тёплые зимы в лучшую сторону по зимостойкости генеративных почек, проводящих пучков выделилась группа II (живых почек 89,34%, пучков - 84,91 %), против группы I (живых почек 76,65 %, пучков -61,14 %).

В лучшую сторону по морозостойкости генеративных почек и проводящих пучков в зиму 2005-2006 гг. выделились генотипы с генами вишни Маака (60,71 % и 74,75 % живых соответственно), против группы I (живых почек 32,45 %, пучков — 23,01 %). В 2007 году большее подмерзание генеративных почек и сосудисто-проводящих пучков произошло вследствие действия морозов в конце февраля после продолжительной оттепели. Меньше подмёрзли генотипы группы с генами вишни Маака (почек 83,01 %, пучков — 76,04 %), по сравнению с группой I (почек 41,86 %, пучков — 27,18 %).

По зимостойкости генеративных почек, проводящих пучков и цветков к комплексу повреждающих факторов в зимы с разным характером неблагоприятного температурного режима выделены группы генотипов:

1) высокозимостойкие: 10-20, 09-23;

2) зимостойкие: 09-32, 10-16,03-28, 05-00, 05-29, ЭЛС Сюрприз;

3) среднезимостойкие: Студенческая, Орлица, Ливенская, Мценская, Новелла, ЭЛС 14-1,10-18, 08-20;

4) слабозимостойкие: Орлея, Трофимовская, Тургеневка, Долгожданная, 10-26, 0715, 09-00, 05-29, 08-00;

5) незимостойкие: ЭЛС 21885, Антрацитовая, Вянок, Жуковская, Муза, Ровесница, Памяти Вавилова, Неполодская, Тихоновская, Превосходная Колесниковой, Гриот Остгеймский, Стойкая, 10-29, 04-00, Шоколадница.

4. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ФОРМИРОВАНИЯ АДАПТИВНОСТИ ГЕНОТИПОВ ВИШНИ К ДЕЙСТВИЮ ПОВРЕЖДАЮЩИХ ФАКТОРОВ ЗИМНЕГО ПЕРИОДА

4.1. Динамика оводнённости и водоудерживающей способности

Оводненность побегов в период покоя большинства генотипов колебалась от 42,89 % до 57,50 %. Наблюдалась четкая тенденция снижения оводнённости побегов с декабря ко второй половине февраля. У большинства генотипов группы II происходило некоторое увеличение оводнённости к январю, с последующим её снижением ко второй половине февраля. В декабре и феврале оводненность побегов группы II (49,92 % и 47,02 % соответственно) оказалась несколько ниже, чем оводнённость побегов группы I (52,82 % и 49,20 % соответственно) (рис. 1).

54 00 53,00 52,00 51,00 50,00 49,00 48,00 47,00 46,00 45,00 44,00

-Сорта на основе вицли обыкновенной

- Copra и гибрадные формы с привлечением генофонда аицли Маака

Декабрь Январь Февраль Месяц исследований

Рисунок 1. Динамика оводненности побегов генотипов вишни (%), в среднем за 2007-2009 гг.

В январе большое число сортов генофонда вишни обыкновенной (группы Т) характеризовалось снижением водоудерживающей способности, по сравнению с декабрём. У большинства генотипов с генами вишни Маака (группы II) напротив, водоудерживающей способность возросла (рис. 2). К концу февраля водоудержи-вающая способность генотипов группы II значительно возросла по сравнению с декабрём (от 60,76 % до 65,79 %), что способствовало возрастанию их зимостойкости, особенно у гибридных форм поколения Р4. У генотипов группы I этот показатель почти не изменился (от 65,54 % до 66,16 %).

67.00

ь

О 10 о 66,00 65.00 —«—Сорта на основе вишни обыкновенной

о 64,00

5 = 3 & S> 1 63.00 62,00 61.00 _ л_________ -»--Сорта и гибридные формы с привлечением

1 59.00 Маака

58 00

со Дека5со Январь Февраль Месяц исследований

Рисунок 2. Динамика водоудерживающей способности побегов генотипов вишни (%), в среднем за 2007-2009 гг.

Лучшим состоянием деревьев в 2008 и 2009 году в группе II выделились генотипы, имевшие водоудерживающую способность более 60 % уже в декабре и в последующие месяцы: Новелла, ЭЛС Сюрприз, 10-26, 10-29, 07-15, 09-32, 03-28, 0500, 05-29, 09-23. Высокозимостойкая форма 05-00 проявила самую низкую овод-нённость тканей побегов на протяжении всех зимних месяцев и самые высокие показатели водоудерживающей способности, особенно в январе и феврале (71,27 % и 73,77 % соответственно).

4.2. Динамика свободной и связанной воды

Содержание свободной и связанной воды изменялось в зависимости от генотипа и от месяца исследований (рис. 3).

!

Рисунок 3. Динамика свободной и связанной воды в побегах растений вишни (%), в среднем по всем генотипам за 2007 — 2009 гг.

Общим для всех генотипов явилось: в январе содержание связанной воды — самое высокое, а свободной — самое низкое. У генотипов И группы, которые проявили себя как более зимостойкие, в феврале содержание свободной воды было ! значительно ниже (31,66 %), чем в декабре (36,79 %); у генотипов 1 группы, напро-5 тив, в феврале (35,99 %) больше, чем в декабре (29,03 %). Содержание связанной воды в декабре намного больше у группы I (24,58 %), по сравнению с группой П ' (13,13%). Самое низкое содержание связанной воды у большинства генотипов

вишни приходилось на февраль. I Более высокие показатели соотношения связанной воды к свободной в де-

кабре проявили генотипы группы 1 (0,96). Большее соотношение (больше 1) связанной воды к свободной у всех исследуемых генотипов было в январе (рис. 4). Это способствовало проявлению большей морозостойкости генотипов вишни в этом I месяце.

Рисунок 4. Фазовое соотношение воды в побегах растений вишни в зимний период, в среднем по всем генотипам за 2007 — 2009 гг.

В феврале это соотношение значительно уменьшилось по сравнению с янва-, рем. Этот показатель у большинства представителей группы II в феврале оказался большим, чем в декабре, а у большинства сортов группы I, напротив, — меньшим.

Адаптивность к повреждающим факторам тёплых зим проявляют генотипы I вишни, обладающие низкой оводнённостью побегов (от 43 до 50 %), высокой водо-удерживающей способностью (более 60 %), низким содержанием свободной воды в

декабрь январь февраль Месяц исследова ний

50,00 : и

40,00 | 30,00 \ 1Щ III!!

20.00 ЙЙ

10,00

0,00 I

1

декабрь январь

Месяц исследований

в содержание свободной воды

а содержание связанной воды

феврале (около 30 %), высоким соотношением связанной и свободной воды (более 1,5). Оптимальное сочетание показателей водного статуса растений (низкая овод-нённость тканей побегов, высокая водоудерживающая способность, высокое соотношение связанной и свободной воды), обеспечивающее их адаптивность в зимний период выявлено у генотипов: Новелла, ЭЛС Сюрприз, 07-15, 03-28, 05-00, 05-29, 09-23.

4.3. Динамика запасных питательных веществ

Содержание крахмала в почках и побегах максимальным у большинства генотипов было в ноябре, минимальным — в январе, а затем постепенно повышалось к марту (рис. 5).

Е 4,00 . I 3.50 I

£ з,оо а

2. 2.00 -| 1,50 £ 1,оо

0.50 :

5 0,00 *

Месяц исследований

—Содержание

крахмала 8 почкэх -Содержание крахмала а побегах

Рисунок № 5. Содержание крахмала в почках и побегах растений вишни (балл), в среднем по всем генотипам за 2007 - 2009 гг.

Большие различия содержания крахмала по месяцам выявлены у генотипов: Жуковская,-Ливенская, Мценская, Трофимовская, Шоколадница, Долгожданная, ЭЛС 14-1, 03-28. Большинство генотипов группы II, которые характеризовались меньшими зимними повреждениями деревьев, содержали меньше крахмала в побегах в течение всех зимних месяцев.

Содержание Сахаров в почках у большей части генотипов было максимальным в январе, минимальным почти у всех генотипов — в марте. Выделились генотипы с высоким содержанием (выше среднего по группе) Сахаров в почках в течение 3-х и более месяцев: ЭЛС 21885, Жуковская, Памяти Вавилова, Ливенская, Не-полодская, Орлея, Орлица, Тургеневка, Новелла, ЭЛС 14-1, 10-29, 07-15, 09-00, 0932, ЭЛС Сюрприз, 10-16, 03-28, 05-00, 05-29, 08-20, 09-23. У ЭЛС Сюрприз и формы 08-20 высокое содержание Сахаров в почках было зарегистрировано с ноября по март. Повышением содержания Сахаров в почках в более холодные зимние месяцы (особенно в январе) выделились, в основном, генотипы группы с генами вишни Маака, отличающиеся повышенной зимостойкостью почек. Большинство генотипов, у которых было зафиксировано подмерзание почек даже в условиях тёплых зим 2007-2008 и 2008-2009 гг., содержали мало Сахаров в течение одного или нескольких зимних месяцев.

Динамика содержания Сахаров в побегах по месяцам исследований отличалась от таковой в почках. У большинства генотипов максимальным оно было в декабре, минимальным — в феврале, в марте — повысилось. Уменьшение Сахаров в побегах к февралю связано с перераспределением их в почки. Выделились генотипы с высоким содержанием (выше среднего по группе) Сахаров в побегах в течение

3-х и более месяцев: Вянок, Жуковская, Памяти Вавилова, Неполодская, Орлея, Орлица, Трофимовская, Тургеневка, Новелла, 10-26, 10-29, 07-15, 09-32, ЭЛС Сюрприз, 10-16, 03-28, 05-00, 05-29, 08-00, 09-23. В условиях тёплых зим зимостойкие и незимостокие генотипы вишни не отличались по количеству Сахаров в их побегах.

Минимальное количество жиров в почках и побегах у подавляющего большинства генотипов наблюдалось в ноябре, повышалось с ноября по январь по мере понижения температуры. У большинства генотипов было максимальным в январе. С повышением температуры, к марту, оно уменьшилось. В среднем за все месяцы периода покоя несколько выше содержание жиров в почках было у генотипов группы с генами вишни Маака, особенно поколения Р4. В побегах содержание жиров было меньше, чем в почках.

Адаптивность к повреждающим факторам тёплых зим проявляют генотипы вишни, обладающие: максимальным содержанием крахмала в почках (более 3,5 баллов) и побегах (более 2,7 баллов) в ноябре, минимальным (менее 1,4 и 1,5 баллов соответственно) - в январе, с постепенным повышением к марту; высоким содержанием Сахаров в почках (более 3,9 баллов) - в ноябре, январе и феврале, минимальным - в марте (менее 3,9 баллов); минимальным количеством Сахаров в побегах (менее 3,0 баллов) - в феврале; возрастанием содержания жиров в почках и побегах к январю (до 2,17 балла) и постепенным снижением к марту.

Выделены генотипы с оптимальным содержанием и динамикой пластических веществ (крахмала, Сахаров, жиров): в почках — ЭЛС 21885, Памяти Вавилова, Орлица, Тургеневка, Новелла, Долгожданная, ЭЛС Сюрприз, 10-16, 07-15, 05-00; в побегах — Жуковская, Памяти Вавилова, Орлея, Неполодская, Трофимовская, Шоколадница, ЭЛС Сюрприз, 07-15, 09-32,03-28, 05-00, 05-29.

4.4. Динамика глубины и длительность органического покоя

Большая глубина физиологического покоя у генотипов отмечена в октябре (К от 0 до 1,9 %/день) (таблица 3). Впоследствии глубина покоя с каждым месяцем у большинства генотипов постепенно снижалась и достигла своего минимума в конце марта. Растения находились в состоянии вынужденного покоя, или начинали выходить из него в естественных условиях.

Таблица 3. - Динамика выхода из состояния покоя растений сортов и гибридных

форм вишни в среднем за 2006-2009 гг.

Группировка генотипов Коэффициент пробуждения почек, (АГ, %/день)

28.10 1 28.11 | 28.12 | 28.01 | 28.02 | 28.03

ГРУППА I. Сорта, полученные на основе генофонда вишни обыкновенной

Подгруппа 1А 0,2 2,5 5,5 9,4 12,8 24,2

Подгруппа IБ 0,9 6,0 6,9 10,8 17,4 46,6

Подгруппа 1В 0,0 4.2 4,4 8,5 11,8 14,2

Средние по группе 0,6 4,6 6,2 10,1 15,3 36,3

НСРо.5 0,4 1,0 Р,>Рф 11,8

ГРУППА П. Сорта и гибридные формы, полученные с привлечением вишни Маака

Подгруппа IIА (Б? - Бз) 0,5 3,4 5,1 10,7 ' 15,7 33,7

Подгруппа IIБ (Б4) 0,4 2,8 4,6 9,5 15,8 36,4

Средние по группе 0,4 3,0 4,8 10,0 15,6 35,3

НСРо.5 Р>Рф 0,2 РГ>Р« Рр-Рф ['"тЖф

Сравнение групп ПСРо з Р,>Рф 0,6 0,7 Рт>Рф Р,>Рф

Потепление осенне-зимнего периода года привело к сокращению глубины и продолжительности органического покоя растений вишни. Наибольшая продолжительность и глубина покоя у большинства генотипов наблюдались в осенне-зимний период 2007-2008 года. Ноябрь 2006 и 2008 годов был теплее обычного, что спровоцировало выход из состояния глубокого покоя у ряда сортов (Мценская, Ливен-ская), чего ранее не наблюдалось в условиях Центральной России. Затем деревья этих сортов проходили повторную закалку. Больше генотипов вышло из состояния глубокого покоя к концу декабря, что до последних лет наблюдалось очень редко.

Большинство генотипов к концу января уже находилось в состоянии вынужденного покоя, только отдельные сохраняли глубокий покой до февраля. Раньше из состояния глубокого покоя вышли сорта с преобладанием морфотипа вишни обыкновенной, позже — формы с генами вишни Маака поколения F4. Исследуемые генотипы выходили из состояния вынужденного покоя с различной скоростью.

По продолжительности периода глубокого покоя в условиях тёплых зим генотипы разделили на группы:

• с коротким периодом глубокого покоя (завершение — декабрь): Мценская, Ливенская, Орлица, Памяти Вавилова, Трофимовская и Шоколадница;

• со средним периодом глубокого покоя (завершение — конец января): Вянок, Жуковская, ЭЛС 21885, Ровесница, Неполодская, Орлея, Тургеневка, Превосходная Колесниковой, ЭЛС Сюрприз, 10-16, 10-18, 10-20, 03-28, 08-20, 08-00, 09-23, Долгожданная, Новелла, ЭЛС 14-1, 10-26, 10-29,07-15, 09-32;

• с продолжительным периодом глубокого покоя (завершение — февраль): 0500,05-29.

Большая потеря адаптивности растений вишни в зимний период наблюдалась в годы с повышенными температурами осенних и зимних месяцев. В таких условиях растения не проходили в достаточной мере закалку в октябре - ноябре, не достигали максимальной зимостойкости и глубины органического покоя, рано выходили из состояния глубокого покоя. Основными повреждающими факторами были морозы в феврале после продолжительных оттепелей, когда большинство растений находилось в состоянии вынужденного покоя. Установлено, что ряд выделенных ранее нами генотипов, устойчивых к морозам после оттепелей, быстрее реагировал на изменяющиеся условия.

5. АДАПТИВНОСТЬ СОРТОВ И ГИБРИДНЫХ ФОРМ ВИШНИ К ПОВРЕЖДАЮЩИМ ФАКТОРАМ ВЕГЕТАЦИОННОГО ПЕРИОДА

5.1. Биологические приспособления растений вишни к засухе

В засушливом 2007 году у ряда генотипов вишни ксероморфность листьев проявилась в формировании более мелких по весу (в группе I — 0,35 г, в группе И — 0,37 г) и площади листьев (в группе I — 14,70 см2, в группе И — 14,78 см2), с их большим удельным весом и большой удельной поверхностной плотностью.

Выявлены генотипы, которые независимо от условий года проявляли высокие показатели и удельного веса, и удельной поверхностной плотности: Вянок, Ровесница, Неполодская, Тургеневка, Шоколадница, 04-00 и 05-29. Большую интенсивность транспирации в среднем проявила группа I (116,05 г/м2*ч), против группы П (85,61 г/м2*ч) (таблица 4).

Таблица 4. — Интенсивность транспирации листьев растений вишни в зависи-

мости от происхождения генотипов, г/м2*ч

Группировка генотипов Интенсивность трап сил рации в годы исследований, г/м2*ч

2007 2008 2009 в среднем, 2007-2009 гг.

ГРУППА I. Сорта, полученные на основе генофонда вишни обыкновенной

Подгруппа IА 63,07 158,81 99,69 107,19

Подгруппа IБ 67,54 148,14 143,30 119,66

Подгруппа 1В 91,64 155,63 173,85 140,37

Средние по группе 67,36 152,91 127,89 116,05

НСРо.5 Р т > р ф

ГРУППА 11. Сорта и гибридные формы, полученные с привлечением вишни Маака

Подгруппа ПА (Б2 - Б3) 48,80 102,48 117,84 89,71

Подгруппа 11Б (Б4) 42,83 124,67 78,28 81,93

Средние по группе 45,66 114,16 97,02 85,61

НСРо.5 Р т > Р ф

Сравнение групп НСРо.5 12,66

Меньшая интенсивность транспирации у большинства генотипов вишни наблюдалась летом 2007 года: 67,36 г/м2*ч - в группе Г и 45,66 г/м2*ч - в группе П. Максимальной интенсивность транспирации у большей части генотипов оказалась в летний период 2008 года: 152,91 г/м2*ч - в группе I, 114,16 г/м2*ч - в группе II.

Выявлены генотипы с широкой нормой реакции, у которых интенсивность транспирации в условиях засухи снижалась более, чем в 3 раза по сравнению с благоприятными условиями: Вянок, Памяти Вавилова, Ровесница, Ливенская, Орлица, Тургеневка, Новелла, 04-00, 09-00, ЭЛС Сюрприз, 10-16,10-20, 03-28, 05-29.

Оводненность листьев в среднем за годы исследований варьировала в пределах от 51,32 % (у 08-00) до 61,93 % (у сорта Тургеневка). Низкой оводнённостью листьев генотипы вишни обладали летом 2007 года: 52,31 % — в группе I, 53,05 % — в группе II. Выделены генотипы, у которых оводненность листьев в условиях засухи снижалась более, чем на 10 %: Вянок, Жуковская, Памяти Вавилова, Трофи-мовская, 10-18, 10-20,08-00, 08-20.

По показателям водного дефицита листьев в среднем за все годы группы достоверно друг от друга не отличались. Значительный водный дефицит (более 30 %) отмечен у сорта Шоколадница, ЭЛС 14-1, гибридных форм 09-00, 10-16, 05-00, 0800. Меньший водный дефицит листьев был выявлен в 2007 году: 17,23 % — в группе I, 16,54 % — в группе II. У большинства генотипов он был более, чем в 2 раза ниже, чем в другие годы исследований.

Быстрее листья теряли воду в первые 30 мин с момента начала эксперимента (группа I — 52,21 %, группа II — 52,68 %), медленнее — в последние 30 мин (группа I — 21,46 %, группа II — 21,74 %). Различия между генотипами проявились через 60 и 90 мин после начала эксперимента.

Большую в среднем водоудерживаюгцую способность проявила группа II (потеря воды 15,12 %), по сравнению с группой I (21,31 %). У большинства из генотипов максимальная водоудерживающая способность была в 2007 году.

Наиболее выраженные отличия между группами генотипов вишни по степени открытости устьичных щелей наблюдали в 2007 году (таблица 5). Большая сомкнутость устьичных щелей была выявлена у группы II. В естественных условиях в этом году у свежесорванных листьев большинства генотипов вишни широко отомкнутых устьичных щелей не было или их было очень мало, много средне и слабо отомкнутых. В другие годы у свежих листьев было широко отомкнутых устьиц значительно больше, чем в 2007 г., меньше — средне и слабо отомкнутых. Выделены генотипы с максимально возможным числом приспособлений к недостатку влаги: Вянок, Ровесница, Мценская, Орлея, 05-29, 07-15.

Таблица 5. - Степень проникновения органических жидкостей с различными размерами молекул в устьичные щели листьев вишни в зависимости от генотипов и времени завядания листьев в 2007 году, балл_

Группировка генотипов свежие листья через 30 минут завядания через 60 минут завядания через 90 минут завядания

спирт |кснлол| эфир спирт | ксилол| эфир спнпт ¡ксилол! эфир спирт | ксилол| эфир

ГРУППА I. Сорта, полученные па основе генофонда вишни обыкновенной

Подгруппа IА 0,17 3,89 3,89 0,11 4,50 4,50 0,11 3,67 3,67 0,08 2.92 2,92

Подгруппа IБ 0,15 4,17 4,17 0,06 3,88 3,88 0,06 2,46 2,75 0,04 1,67 2,08

Подгруппа 1В 0,00 5,00 5,00 0,00 4,00 4,00 0,00 1,33 1,67 0,00 0,00 1,00

Средние по группе 0,14 4,11 4,11 0,08 4,13 4,13 0,08 2,87 3,04 0,06 2,06 2,34

НСРо.5 гт>Рф 0,13 0,13 ?т>Рф 0,07 0,07 Рт>Рф 0,21 0,21 Рт>Рф 0,08 0,11

ГРУППА II. Сорта и гибридные формы полученные с привлечением вишни Маака

Подгруппа IIА 0,06 3,74 3,74 0,00 3,15 3,15 I 0,00 1,81 2,00 0,19 1,63 | 2,00

Подгруппа IIБ 0,00 3,73 3,73 0,00 3,13 3,13 0,07 2,10 2,25 0,00 1,53 1,95

Средние по группе 0,03 3,74 3,74 0,00 3,14 3,141 0,04 1,97 2,13 0,09 1,581 1,97

НС.Ро.5 Рт>Рф Рт>Рф Рт>Рф "тЖф Рт>Рф Рт>Рф рг>Рф Рт>Рф Рт>Рф 0,04 тт>Рф Рт>Рф

"равнение групп НСР Зт>рф Рт>Рф Рт>Рф =т>рф 0,04 0,04 рт>Рф 0,05 0,05 ?т>Рф рт>Рфрт>Рф

Выявлены особенности адаптации растений вишни к недостатку влаги в период вегетации. Ксероморфность листьев адаптированных к засухе генотипов вишни в условиях длительного недостатка влаги проявилась в: уменьшении площади листовой пластинки (в среднем 14,74 см!), снижении её массы (в среднем 0,35 г), увеличении удельного веса (в среднем 231,71 г/м2) и удельной поверхностной плотности (в среднем более 120 г/кв.м). При засухе снижается оводнённость (в среднем 53,05 %) и увеличивается водоудерживающая способность листьев (потеря воды 10,18 %). Интенсивность транспирации снизилась (в среднем до 45,66 г/м2*ч), сомкнутость устьичных щелей увеличилась. За счёт проявления приспособлений к засухе растения испытывают незначительный водный дефицит (в среднем 16,54 %).

Анализ динамики состояния растений в течение засушливого вегетационного периода 2007 г. позволил выявить преимущество по засухоустойчивосгии генотипов группы II (засухоустойчивы все генотипы) по сравнению с группой I (засухоустойчивы Памяти Вавилова, Ливенская, Неполодская, Орлея, Орлица, Тургеневка, Превосходная Колесниковой).

5.2. Устойчивость к опасным грибным болезням

Генотипы вишни в большей или меньшей степени поражались коккомикозом в каждый год исследований. Полностью иммунных среди них не выявлено. Значительно сильнее поражались генотипы группы I. Эпифитотийным развитием кокко-

микоза отличился 2006 год. В этот год повышенную восприимчивость к коккоми-козу имели генотипы группы I (3,65).

По устойчивости к коккомикозу генотипы разделились:

1) высокоустойчивые (поражение от 0,5 до 1,50): 09-00, и 05-29;

2) с повышенной устойчивостью (поражение от 1,51 до 2,50): Новелла, ЭЛС 14-1, 10-26,10-29, ЭЛС Сюрприз, 05-00,08-00, 09-23;

3) среднеустойчивые (поражение от 2,51 до 3,50): Муза, Памяти Вавилова, Ровесница, Ливенская, Неполодская, Орлица, Тургеневка, Превосходная Колесниковой, Долгожданная, 04-00,07-15,09-32, 10-16, 10-18,10-20,03-28,08-20;

4) с повышенной восприимчивостью (поражение от 3,51 до 4,50): ЭЛС 218885, Антрацитовая, Жуковская, Вянок, Студеческая, Мценская, Орлея, Тихоновская, Трофимовская, Шоколадница, Стойкая, Гриот Остгеймский.

При отсутствии массовых эпифитотий монилиоза (2002, 2003,2005 - 2008 гг.) большинство генотипов не проявляли характерных видимых признаков заболевания. Однако в каждой из подгрупп выявлены генотипы, поражавшиеся в той или иной степени. Годы 2004 и 2009 характеризовались эпифитотийным распространением монилиоза. Иммунных генотипов к данному заболеванию не выявлено.

5.3. Проявление потенциала продуктивности

Между группами сортов и гибридных форм в период с 2003 по 2005 годы достоверных различий по средним показателям степени цветения не было. Степень цветения большинства генотипов весной 2006 года была значительно ниже по сравнению с другими годами (группа 1 — 2,02, группа II — 2,23), что обусловлено подмерзанием цветковых почек. Весной 2007 года многие сорта и гибридные формы проявили хорошее и обильное цветение, выше, чем в другие годы исследований. У генотипов группы II цветение (4,18) выше, чем у группы I (3,53). В 2008 и 2009 гг. у большинства генотипов наблюдалось хорошее цветение.

По среднему баллу цветения за период с 2003 по 2009 год хорошее и близкое к хорошему цветение показали: Ливенская, Мценская, Орлица, Новелла, ЭЛС Сюрприз, 09-32,10-16, 10-20,03-28, 09-23.

В период с 2003 по 2005 годы лучше плодоносили генотипы группы I (2,28). В группе II лучше плодоносило поколение Р4 (2,20) по сравнению с Р2 - Р3 (1,35). После экстремально-холодной зимы 2005-2006 г. большинство генотипов имело слабое или очень слабое плодоношение. Погодные условия зимы 2006-2007 г., а также заморозки в начале мая способствовали тому, что плодоношение в 2007 г. оказалось очень слабым или слабым, как и в 2006 году. Хорошее и обильное плодоношение после зим 2008 и 2009 годов было лишь у небольшого числа генотипов.

Высокий максимальный балл плодоношения за годы исследований (около 4,00 баллов и выше), отражающий генетический потенциал продуктивности, проявили генотипы: Ровесница, Ливенская, Мценская, Орлица, Тургеневка, Шоколадница, Новелла, ЭЛС Сюрприз, 10-16, 10-18,10-20.

В среднем за период исследований с 2003 по 2009 годы в группе I выделились четыре сорта, плодоносившие лучше других, но только на уровне среднего или близкого к среднему балла: Орлица (3,53), Ливенская (3,07), Мценская (2,66), Ровесница (2,59). В группе II в качестве более продуктивных выделились: ЭЛС Сюрприз (3,96), сорт Новелла (3,51), ЭЛС 14-1, формы 10-16 (3,39) и 10-20 (3,11).

Большинство генотипов вишни характеризовалось относительно высокой фертильностью пыльцы (от 55,59 % до 99,09 %). Пыльцевые зёрна в основном трёхаппертурные и овальные (более 70 %). С числом аппертур больше 3-х, овальные, крупные, а также нестандартной формы пыльцевые зёрна встречались у всех генотипов в небольшом количестве.

Ряд отдаленных гибридных генотипов, несмотря на высокий генетический потенциал закладки и формирования цветковых почек, не обладает высоким уровнем продуктивности. Причина этого в их наследственности. Они созданы с привлечением генов вишни Маака, в их геномах присутствуют полностью или частично гомеологичные хромосомы. Слабое плодоношение ряда генетически высоко продуктивных генотипов вишни даже при благоприятных погодных условиях, связано с их слабой адаптивностью к негативно изменившимся погодно-климатическим условиям окружающей среды. Они утратили способность в полной мере реализовы-вать свой генетический потенциал продуктивности.

5.4. Дннамнка состояния и восстановления растений

В 2002 и 2003 гг. значительных различий между группами сортов и гибридных форм по состоянию растений не выявлено. В 2004 и 2005 годах лучшим оно было у генотипов группы II (4,09 и 3,84 соответственно) по сравнению с генотипами группы I (3,55 и 3,11 соответственно).

В 2006 году у большинства генотипов состояние резко ухудшилось, что было вызвано экстремально морозной зимой 2005-2006 гг. (таблица 6). В группе I ухудшение состояния растений (1,69) более резко выражено, чем в группе II (3,32).

Таблица 6. - Динамика состояния растений вишни в зависимости от генотипов, балл

Группировка генотипов 15 июня 15 августа 15 сентября

2006 | 2007 2008 | 2009 2006 | 2007 2008 | 2009 2006 | 2007 | 2008 | 2009

ГРУППА I. Сорта, полученные на основе генофонда вишни обыкновенной

Подгруппа IА 1,28 0,96 1,68 2,43 1,89 1,51 2,18 2,71 1,66 1,38 2,05 2,52

Подгруппа 1Б 2,22 1,77 2,47 3,01 2,58 2,08 2,89 3,70 2,21 1,96 2,70 3,26

Подгруппа 1В 1,25 0,38 1,33 1,42 1,50 1,29 1,13 1,75 1,50 0,79 1,08 1,38

Подгруппа IГ 1,00 0,10 1,00 2,50 1,00 0,50 2,00 3,50 1,00 0,40 2,00 3,50

Средние по группе 1,69 1,22 1,97 2,59 2,12 1,70 2,38 3,10 1,86 1,53 2,24 2,79

НСРо,5 0,20 0,001 0,001 0,22 0,001 0,001 0,24 0,25 0,20 0,001 0,20 0,24

ГРУППА II. Сорта и гибридные Ьормы, полученные с привлечением вишни Маака

Подгруппа IIА 3,36 3,33 3,48 3,69 3,59 3,54 3,84 3,99 3,48 3,08 3,45 3,73

Подгруппа IIБ 3,60 3,88 3,68 3,90 3,79 3,93 3,58 4,35 3,73 3,65 3,47 4,30

Средние по группе 3,32 3,62 3,58 3,80 3,70 3,74 3,70 4,18 3,61 3,38 3,46 4,03

ПСРо,5 Рр-Бф Рр-Бф Рт>1'ф Р^Ф Рт>Рф Рг>Рф 1-',>Рф Рг>Рф Рг>Рф Р^ф

Сравнение групп //С/у 0,15 0,37 0,30 0,32 0,30 0,15 0,34 0,38 0,30 0,15 0,05 0,12

Лучшим состоянием в июне 2007 г. (после неблагоприятной зимы 2006-2007 гг.) выделилась группа II (3,62) против группы I (1,22). Сравнительно слабое состояние в течение всего вегетационного периода 2007 г. обусловлено не только сильным повреждением растений вишни в зимнее время, но и аномально засушливой погодой. В 2008 и 2009 гг. наблюдали восстановление растений вишни после предыдущих критических периодов и улучшение их состояния. Состояние расте-

ний вишни к августу каждого года исследований в основном улучшалось, к сентябрю — несколько ухудшалось.

Наибольшая интенсивность роста однолетних побегов наблюдалась в мае. У сортов группы I в этом месяце побеги росли интенсивнее (в среднем 61,45 % приростов от общей длины верхушечных побегов и 64,48 % — боковых), чем у генотипов группы II (51,25 % и 50,56 % соответственно). Результаты исследований не выявили прямой зависимости между интенсивностью роста побегов в различные месяцы вегетации и их зимостойкостью в тёплые зимы.

По разнице между размером верхушечных и боковых побегов, а также по размерам побегов (в среднем от 5,14 см до 38,17 см) все исследуемые генотипы мы разделили на категории, свидетельствующие, что особенности силы роста боковых и верхушечных побегов относительно друг друга генетически детерминированы.

Наиболее мощно листовой аппарат в годы исследований был сформирован у группы II (от 3,71 до 4,46 баллов). В группе I хорошо развитый листовой аппарат у всех сортов был только в 2009 году (4,05). Лучше других во все годы исследований листовой аппарат был развит у сортов Орлица (от 3,40 до 4,50), Тургеневка (от 3,25 до 4,63), Ливенская (от 2,50 до 4,29), Памяти Вавилова (4,00 уже в 2008 году).

Выделены генотипы с хорошим и близким к отличному состоянием растений (наиболее адаптированы): Орлица, Ливенская, Тургеневка, Новелла, ЭЛС Сюрприз, ЭЛС 14-1,10-26, 07-15, 09-32, 10-16, 10-20, 10-18, 03-28, 05-00, 05-29, 09-23.

6. КОМПЛЕКНАЯ ОЦЕНКА ИССЛЕДУЕМОГО ГЕНОФОНДА ВПШПП

6.1. Морфологические н основные хозяйственно-биологические признаки отдалённых гибридов вишни обыкновенной и вишни Маака

Среди гибридных форм слаборослые деревья с компактной кроной имеют только 09-00 (высота дерева 1,90 м, диаметр кроны 1,1 м) и 08-00 (высота дерева 2,00 м, диаметр кроны 1,0 м). Большинство гибридных форм оказалось средне-рослым. Из них только 04-00 (высота дерева 2,5 м, диаметр кроны 1,5 м) и 08-20 (высота дерева 3,0 м, диаметр кроны 1,5 м) имеют компактные кроны.

Крупнее других гибридов плоды у ЭЛС Сюрприз (3,0) и формы 05-29 (3,5). Интенсивной окраской мякоти и сока плодов обладают формы 07-15, 10-16, 10-20 и ЭЛС 14-1, только мякоти — 03-28 и 08-20. Лучший кисловато-сладкий вкус плодов у ЭЛС 14-1, ЭЛС Сюрприз, 05-00, 05-29; сладкие плоды у формы 08-20. Гибридных форм с мелкой косточкой относительно массы плода не выделено.

Для оценки пригодности к механизированному сбору урожая изучали ряд признаков гибридов. Легкость отделяемое™ плодоножки от плода характерна для: ЭЛС 14-1, ЭЛС Сюрприз, 03-28, 07-15, 08-20, 09-23, 10-16, 10-20. Сухой отрыв плодоножки от плода имели: ЭЛС 14-1, 08-20, 09-23, 10-20. Плотной кожицей плода обладают: ЭЛС 14-1, ЭЛС Сюрприз, 09-23, 10-16. Плотная мякоть плодов присуща лишь ЭЛС 14-1, средняя —09-23, 03-28, 05-29, 10-18, 08-00, ЭЛС Сюрприз.

У каждой гибридной формы идентифицированы и описаны в таблице маркерные признаки (от 3 до 8), по которым можно выявить нужный генотип среди других, и проявление определённых признаков в потомстве.

6.2. Хозяйственная и селекционная ценность генотипов

Среди генотипов вишни выявлены источники ряда ценных хозяйственно-биологических признаков (представлены в рекомендациях для производства и селекции). Выявлены наиболее адаптивные сорта и гибридные формы вишни в условиях Центральной России.

Дано описание генотипов, обладающих максимальным числом компонентов адаптивности и ценных хозяйственно-биологических признаков: ЭЛС Сюрприз, ЭЛС 14-1, 09-32, 10-18, 10-20, 05-00, 05-29.

6.3. Экономическая эффективность возделывания сортов вишни различного происхождения

Расчёт экономической эффективности возделывания сортов вишни со стабильным плодоношением и перспективного ЭЛС Сюрприз проводили исходя из фактических затрат на производство продукции и закупочных цен, сложившихся в 2009 году. В качестве контроля использовали высокопродуктивный сорт вишни Тургеневка, районированный в Центральном регионе России (таблица 7). Высокий уровень рентабельности сорта Новелла (143,3 %) и ЭЛС Сюрприз (157,9 %), превышающий контроль, обусловлен их высокой адаптивностью, снижением затрат на защиту от болезней и высокой урожайностью (более 100 ц/га).

Таблица 7. — Экономическая эффективность производства плодов адаптированных сортов вишни

Сорт, ЭЛС Урожайность, ц/га Стоимость валовой продукции с 1 га, тыс. руб. Полные затраты на 1 га, тыс. руб. Прибыль па 1 га, тыс. руб. Уровень рентабельности, %

Тургеневка (к) 91,2 364,8 180,4 184,4 102,2

Ливенская 98,8 395,2 174,2 221,0 126,9

Орлица 96,5 386,0 178,2 207,8 116,6

Новелла 103,7 414,8 170,5 244,3 143,3

ЭЛС Сюрприз 108,4 433,6 168,1 265,5 157,9

Генотипы Новелла и ЭЛС Сюрприз, полученные при использовании вишни Маака, характеризуются более высокой экономической эффективностью возделывания, чем контрольный сорт Тургеневка и сорта Ливенская и Орлица, полученные на основе генофонда вишни обыкновенной.

ВЫВОДЫ

1. На основании комплексного изучения биологических признаков генотипов под-рода Cerasus Focke выявлены особенности основных компонентов адаптивности, обусловливающие устойчивость генотипов вишни в неблагоприятно изменившихся погодно-климатических условиях Центрального региона России.

2. На основе оценки действия повреждающих факторов на ткани и органы растений вишни установлено, что более высоким потенциалом морозостойкости и зимостойкости обладают генотипы, полученные от беккроссных скрещиваний вишни обыкновенной с вишней Маака (группа II). Высокозимостойкими тканями и вегетативными органами характеризуются — Орлица, Тургеневка, ЭЛС Сюрприз, 05-29, 05-00, 10-26, 10-29, 07-15, 10-16, 10-18, 10-20, 03-28, 09-23; зимостойкими — Новелла, Ливенская, Шоколадница, 04-00, 08-00, 08-20, 09-32,

ЭЛС 14-1; высокозимостойкими генеративными почками и проводящими пучками — 10-20, 09-23; зимостойкими — ЭЛС Сюрприз, 09-32, 10-16, 03-28, 05-00, 05-29.

3. Установлены маркерные уровни показателей водного статуса и динамики запасных питательных веществ, обеспечивающие адаптивность растений вишни в зависимости от температурного режима периода покоя и генотипа. Оптимальным сочетанием физиологических и биохимических показателей, обладают высокоадаптивные генотипы, полученные от беккроссных скрещиваний вишни обыкновенной с вишней Маака (группа 11).

4. Выявлено, что уровень засухоустойчивости растений вишни определяется степенью ксероморфности листьев, показателями их водообмена и зависит от происхождения генотипов. На основании комплекса физиологических показателей и динамики состояния растений по устойчивости к недостатку влаги установлено преимущество генотипов, полученных от беккроссных скрещиваний вишни обыкновенной с вишней Маака (группа II).

5. За счёт интрогрессии олигогенов иммунного к коккомикозу вида вишни Маака получены генотипы, которые даже в беккроссных Р2 — Р4 поколениях, проявляют устойчивость к болезни: высокую — 09-00, 05-29, повышенную — Новелла, ЭЛС 14-1, 10-26, 10-29, ЭЛС Сюрприз, 05-00, 08-00, 09-23. Иммунных к мони-лиозу генотипов не выявлено.

6. Выявлен высокий потенциал продуктивности в благоприятных условиях (максимальный балл плодоношения более 4) у генотипов: Ровесница, Ливенская, Мценская, Орлица, Тургеневка, Шоколадница, Новелла, ЭЛС Сюрприз, 10-16, 10-18, 10-20. Выявлены генотипы, способные на фоне утраты адаптивности большинством сортов давать в Центральном регионе России стабильные урожаи независимо от негативно изменившихся погодно-климатическких условий: Орлица, Ливенская, Новелла, ЭЛС Сюрприз, 10-16 и 10-20.

7. Лучшим состоянием и восстановительной способностью деревьев отличились генотипы, полученные с вовлечением в селекцию вишни Маака, особенно поколения Р4. Среди них ЭЛС Сюрприз, 05-00, 05-29,07-15, 10-26.

8. Большим числом компонентов устойчивости к повреждающим абиотическим и биотическим факторам среди районированных в Центральной России сортов, обладают лишь сорта Орлица, Тургеневка и Ливенская; среди генотипов с генами вишни Маака — Новелла, 10-26,10-29, 07-15, 09-32, ЭЛС Сюрприз, ЭЛС 141, 10-16, 10-18,10-20,03-28,05-00,05-29,09-23.

9. В качестве генотипов, обладающих оптимальным комплексом компонентов адаптивности и ценных хозяйственно-биологических признаков, выделены: ЭЛС Сюрприз, ЭЛС 14-1, 09-32, 10-18, 10-20, 05-00, 05-29. Высокой экономической эффективностью при уровне рентабельности более 140 % характеризуются генотипы, полученные при использовании вишни Маака — Новелла, ЭЛС Сюрприз.

РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА II СЕЛЕКЦИИ

1. По комплексу хозяйственно-биологических признаков, высокой экономической

эффективности для использования в практическом садоводстве и селекции рекомендуются высокоадаптированные к неблагоприятно изменившимся погодно-

климатическим условиям Центрального региона России сорта вишни обыкновенной — Орлица, Тургеневка, Ливенская, Новелла и ЭЛС Сюрприз.

2. Для регистрации в качестве нового сорта и для широкого производственного испытания выделен ЭЛС Сюрприз.

3. В качестве донора комплекса ценных хозяйственно-биологических признаков выделен ЭЛС 14-1, в качестве источников — 05-29, 09-32,10-16,10-18,10-20,05-00.

4. В селекции на адаптивность рекомендованы источники:

- комплексной зимостойкости тканей растений, побегов, ветвей, кроны в целом и коры штамбов: высокозимостойкиме Орлица, Тургеневка, ЭЛС Сюрприз, 05-29, 05-00,10-26,10-29,07-15,10-16,10-18,10-20,03-28, 09-23;

- высокой зимостойкости генеративных почек, проводящих пучков и цветков — гибридные формы 10-20, 09-23;

- комплексной высокой зимостойкости дерева и генеративных почек — гибридные формы 10-16,10-20,09-23,03-28,09-32, ЭЛС Сюрприз, 05-29, 05-00;

- продолжительного периода физиологического покоя (завершение — февраль): 0500,05-29;

- засухоустойчивости: Памяти Вавилова, Ливенская, Неполодская, Орлея, Орлица, Тургеневка, Превосходная Колесниковой, все генотипы с генами вишни Маака;

- олигогенов устойчивости к коккомикозу: с высокой устойчивостью — 09-00, 0529; с повышенной устойчивостью — Новелла, ЭЛС 14-1, 10-26, 10-29, ЭЛС Сюрприз, 05-00, 08-00,09-23;

- стабильного плодоношения, независимо от погодных условий: Орлица, Ливенская, ЭЛС Сюрприз, Новелла;

- очень высокой фертильности пыльцы: Вянок, Жуковская, Долгожданная, Новелла, ЭЛС Сюрприз, 10-20; фертильных пыльцевых зёрен с аномальной морфологией: Орлея, Новелла, Орлица, 08-00;

- высокого адаптивного потенциала растений к комплексу повреждающих абиотических факторов среды Центрального региона России: Орлица, Тургеневка, Ливенская, Новелла, 10-26, 10-29, 07-15, 09-32, ЭЛС Сюрприз, ЭЛС 14-1, 10-16, 1018,10-20,03-28, 05-00,05-29,09-23;

- слаборослости и компактности кроны: формы 09-00 и 08-00;

- легкости отделяемости плодоножки от плода: ЭЛС 14-1, ЭЛС Сюрприз, 03-28, 0715, 08-20, 09-23, 10-16, 10-20; сухого отрыва плодоножки от плода: ЭЛС 14-1, 0820, 09-23, 10-20; плотной кожицы плода: ЭЛС 14-1, ЭЛС Сюрприз, 09-23, 10-16; пригодности к механизированной уборке плодов: ЭЛС 14-1; ЭЛС Сюрприз, 08-20, 10-16,10-20.

5. Для идентификации генотипов в промышленных и селекционных насаждениях, выявления проявления их признаков в гибридном потомстве рекомендовано использование выявленных нами морфологических маркёров для каждого из них.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Федотова, Н.Э. Улучшение сортимента вишни в Центральном регионе России [Текст]/ И.Э. Федотова, А.Ф. Колесникова, О.В. Острикова, Е.Л. Хархардина, О.В. Ефремова// Пути повышения устойчивости сельскохозяйственного произ-

водсгва в современных условиях: материалы Всероссийской научно-практической конференции. — Open: шдательство ОрёлГАУ, 2005. - С. 129-133.

2. Остржова О.В. Сравнительное изучение потенциала зимостойкости цветковых почек сортов вишни обыкновенной [Текст]/О.В. Острикова// Marepiam М1ж-народшм науково-практично! конференци «Дш науки - 2005». — Т. 32. «С1льс-ьке господарство». — Дншропетровськ: Наукова оевгга, 2005. — С. 80 - 83.

3. Федотова, И.Э. Оценка генетического потенциала устойчивости сортов вишни к опасным грибным болезням в условиях Центральной России [Текст]/И.Э. Федотова, А.Ф. Колесникова, О.В. Осгрикова//Современная физиология растений: от молекул до экосистем: материалы докладов Международной конфер. (в 3-х ч.). (Сыктывкар, 18-24 июня, 2007 г.). — Часть 1.— Сыктывкар, 2007 г. — С. 220 - 222.

4. Федотова, И.Э. Агроэкологическая оценка потенциала зимостойкости сортов вишни в условиях Центральной России [Текст]/ И.Э. Федотова, О.В. Острикова, А.Ф. Колесникова// Материалы Международной научно-практической конференции «Современные аспекты экологии и экологического образования». —Ж. «Вестник МЛГУ» — М.: изд-во МГТГУ, 2007. — С. 284-291.

5. Федотова, И.Э. Изучение водного режима отдалённых гибридов вишни в условиях засухи [Текст]/ И.Э. Федотова, О.В. Острикова, ЕЛ. Хархардина, А.Ф. Колесникова// Интродукция нетрадиционных и редких растений: материалы VIII Международной научно-методической конференции (Мичуринск-наукоград РФ, 8-12 июня 2008 г.). — Т.1. — Воронеж: Кварта, 2008. — С. 98-102.

6. Федотова, И.Э. Изучение некоторых показателей водного режима сортов вишни обыкновенной в условиях естественной засухи [Текст]/ И.Э. Федотова, О.В. Острикова// Проблемы агроэкологии и адаптивность сортов в современном садоводстве России: материалы Всеросс. науч.- метод, конф. (1-4 июля 2008 г., Орёл). — Орел: ВНИИСПК, 2008. — С. 266-269.

7. Острикова, О.В. Изучение потенциала зимостойкости генеративных почек генотипов подрода Cerasus Mill [Текст]/ О.В. Острикова// Материалы конференции молодых учёных. — Орёл: издательство ОрёлГАУ, 2008. — С. 23-27.

8. Федотова, И.Э. Исследование генетического потенциала продуктивности отдалённых гибридов вишни обыкновенной и вишни Маака [Текст]/ И.Э. Федотова, О.В. Острикова, А.Ф. Колесникова// Фактории експериментапьшм еволюцн оргашзм1в: зб.наук. пр. /HAH Украши, УААН, АМН Украши, Укр. т-во генетиюв i селекцюнер1в ím. M.I. Вавилова; редкол.: В.А. Кунах (голов, ред.) [та ш.].-К.: Логос, 2003-2009. Т. 6: Присвяч. 200-р1ччю в1д дня нар. Чарльза Роберта Дарвина, 125-р1ччю вщ дня народа. I.I. Шмальгаузена. -2009.-С. 397-402.

9. Острикова О.В. Селекционно-экологические аспекты отдаленной гибридизации вишни // Вестник ОрёлГАУ. — Орел, 2009. — № 6. — с. 47-50.

Подписано в печать 19.05.2010. Формат 60x80 1/16 Печать оперативная. Бумага офсетная. Гарнитура "Птей.Объем 1,44 п.л. Тираж 100 экз. Заказ № 71 Отпечатано с готового оригинала макета На полиграфической базе редакционно-издательского отдела ГОУ ВПО «Орловский государственный университет», 302026 г. Орел, ул. Комсомольская, 95 Тел. (4862) 74-45-08

Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Острикова, Ольга Викторовна

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИССЛЕДОВАНИЯ АДАПТИВНОГО ПОТЕНЦИАЛА ПОДРОДА CERASUS FOCKE РОДА PRUNUS L.

1.1. Понятие адаптивности и адаптивного потенциала растений. д

1.2. Механизмы адаптации, компоненты адаптивности растений и пути их формирования.

1.3. Особенности компонентов адаптивности некоторых видов подрода Cerasus Focke рода Prunus L. в условиях Центрального региона России в связи с селекцией сортов и подвоев вишни.

ГЛАВА 2. УСЛОВИЯ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Условия проведения исследований.

2.2. Объекты исследований. 5Q

2.3. Методика исследований.

ГЛАВА 3. АДАПТИВНОСТЬ СОРТОВ И ГИБРИДНЫХ ФОРМ ВИШНИ ОБЫКНОВЕННОЙ К ПОВРЕЖДАЮЩИМ ФАКТОРАМ ЗИМНЕГО ПЕРИОДА.

3.1. Зимостойкость растений.

3.2. Зимостойкость генеративных почек. jg

ГЛАВА 4. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ФОРМИРОВАНИЯ АДАПТИВНОСТИ ГЕНОТИПОВ ВИШНИ К ДЕЙСТВИЮ ПОВРЕЖДАЮЩИХ ФАКТОРОВ ЗИМНЕГО ПЕРИОДА.

4.1. Динамика оводнённости и водоудерживающей способности. gy

4.2. Динамика свободной и связанной воды. g^

4.3. Динамика запасных питательных веществ.

4.4. Динамика глубины и длительность органического покоя. |Q

ГЛАВА 5. АДАПТИВНОСТЬ СОРТОВ И ГИБРИДНЫХ ФОРМ ВИШНИ К

ПОВРЕЖДАЮЩИМ ФАКТОРАМ ВЕГЕТАЦИОННОГО ПЕРИОДА.

5.1. Биологические приспособления растений вишни к засухе.

5.2. Устойчивость к опасным грибным болезням.

5.3. Проявление потенциала продуктивности.

5.4. Динамика состояния и восстановления растений.

ГЛАВА 6. КОМПЛЕКНАЯ ОЦЕНКА ИССЛЕДУЕМОГО ГЕНОФОНДА ВИШНИ.

6.1. Морфологические и основные хозяйственно-биологические признаки отдалённых гибридов вишни обыкновенной и вишни Маака.

6.2. Хозяйственная и селекционная ценность генотипов.

6.3. Экономическая эффективность возделывания сортов вишни различного происхождения.

ВЫВОДЫ.

РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА И СЕЛЕКЦИИ.

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Особенности адаптивности генотипов подрода Cerasus Focke в неблагоприятных погодно-климатических условиях Центрального региона России"

Актуальность темы исследований. Вишня обыкновенная (Cerasus vulgaris Mill., 2n = 4x = 32) - сесквидиплоидный гибрид вишни степной [С. frutico-sa (Pall.) G. Woron., 2n = 32] и черешни [С. avium (L.) Moench., 2n = 16], в дикорастущем виде не встречается. Многовековая стихийная и целенаправленная селекция сортов вишни велась на основе генофонда данных видов. В результате образовались культигенные популяции сортов в каждой природно-климатической зоне с генетически однородными хозяйственно-биологическими признаками. Среди существующих в мире более 1400 сортов вишни обыкновенной не оказалось ни одного высокоустойчивого к опасной широко распространившейся в последние 40 лет болезни коккомикозу (возбудитель Coccomyces hiemalis Higg.). Как установлено А.Ф. Колесниковой (1975), иммунитет к коккомикозу в генофонде вишни обыкновенной отсутствует. В связи с этим, в насаждениях вишни возникают опустошительные эпифитотии коккомикоза. В последние 10 лет, в связи с потеплением климата, в средней зоне плодоводства вредоносного порога распространения достигла, ранее не существовавшая здесь, болезнь мо-нилиоз (Monilia cinerea Shroet. Honey). Ослабленные болезнями растения вишни обыкновенной в условиях участившихся климатических аномалий, нарушающих их физиологический ритм, слабо плодоносят, сильно подмерзают и погибают. К настоящему времени эта ценная, исконно российская культура, утратила промышленное значение, деревья её сохранились в небольшом объеме лишь в приусадебных насаждениях (Колесникова, Федотова, 1995).

Для изменения данной критической ситуации НИИ активно вовлекают в селекцию вишни дикие виды, несущие гены устойчивости к болезням и адаптивности к изменившимся условиям среды. Отдаленная гибридизация в селекции вишни стала одним из основных методов создания сортов и подвоев. Более широко и результативно в последний период в селекции вишни обыкновенной использовали скрещивания сортов с иммунным к коккомикозу зимостойким диким видом вишней Маака [Cerasus maackii (Rupr.) Erem. et Simag., 2n=4x=

32]. На основе отдаленных скрещиваний названных видов созданы устойчивые к коккомикозу зимостойкие доноры, подвойные формы, элитные и отборные сеянцы. Созданы и зарегистрированы в Государственном реестре селекционных: достижений, допущенных к использованию, сорта Новелла и Харитоновская Однако только за счет них нельзя решить проблему восстановления культур ьг вишни в средней зоне плодоводства (Колесникова, 1980; Жуков, Харитонова 1982; Федотова, 2000; Колесникова, Джигадло, Федотова, 1999; Джигадло, 2009)

Исключительную актуальность в настоящее время приобретают исследования, направленные на селекционно-экологическую оценку генофонда вишни для улучшения районированного сортимента и обогащения исходного генетического разнообразия для использования в селекции сортов и подвоев. Цель и задачи исследований.

Цель работы: изучить основные компоненты адаптивности и хозяйственно-биологический потенциал генотипов подрода Cerasus Focke в условиях Центрального региона России. „

В связи с данной целью были поставлены следующие задачи:

- изучить устойчивость генотипов вишни к действию повреждающих абиотических факторов периодов покоя и вегетации и физиологические особенности, обусловливающие их адаптивность;

- провести оценку устойчивости генотипов к опасным болезням;

- провести оценку продуктивности сортов и отдалённых гибридных форм;

- изучить биологические признаки и выявить морфологические маркёры генотипов F2 - F4 поколений, созданных от беккроссных скрещиваний вишни обыкновенной и вишни Маака;

- выделить комплексные источники ценных хозяйственно-биологических признаков, перспективные для использования в селекции;

- выделить сорта вишни обыкновенной наиболее адаптированные к изменившимся погодно-климатическим условиям Центрального региона России.

Научная новизна.

Впервые проведено комплексное изучение основных компонентов адагг тивности генотипов подрода Cerasus Focke (20 сортов вишни обыкновенной и 19 гибридов F2 - F4 поколений, созданных на основе генофондов вишни обыкновенной и вишни Маака) в неблагоприятно изменившихся погодно-климати-ческих условиях Центрального региона России.

Выявлены физиологические особенности, обусловливающие адаптивность генотипов вишни к повреждающим абиотическим факторам периодов покоя и вегетации.

Выявлен потенциал зимостойкости генотипов подрода Cerasus Focke в условиях зим с различными неблагоприятными температурными режимами.

На основе изучения водного статуса и водного режима растений вишни в условиях естественной засухи, а также в моделируемых условиях недостатка влаги выявлен потенциал засухоустойчивости генотипов подрода Cerasus Focke.

Выявлены потенциалы устойчивости к опасным болезням, продуктивности, качества плодов генотипов подрода Cerasus Focke.

Показана значимость вовлечения в селекцию нетрадиционного отдалённого вида вишни Маака для повышения адаптивности создаваемых генотипов к абиотическим и биотическим факторам в неблагоприятно изменившихся по-годно-климатических условиях Центрального региона России.

На основе изучения комплекса хозяйственно-биологических и морфологических признаков беккроссных гибридов F2 - F4 поколений, созданных на основе генофондов вишни обыкновенной и вишни Маака, выявлена целесообразность создания генотипов F4 и последующих поколений.

Практическая значимость.

Выделены высокоадаптированные к неблагоприятно изменившимся по-годно-климатическим условиям Центрального региона России сорта вишни обыкновенной (Орлица, Тургеневка, Ливенская, Новелла) для использования в практическом садоводстве и селекции, а также гибридные формы F2 — F4 поколений (ЭЛС Сюрприз, ЭЛС 14-1, 09-32, 10-16, 10-18, 10-20, 05-00, 05-29), представляющие экологически надёжный исходный материал — для дальнейшей синтетической селекции вишни.

Для регистрации в Госреестре в качестве сорта и для широкого производственного испытания выделен ЭЛС Сюрприз. Для использования в качестве донора комплекса ценных хозяйственно-биологических признаков выделен ЭЛС 14-1, в качестве источников ценных хозяйственно-биологических признаков — 05-29, 09-32, 10-16, 10-18, 10-20,05-00.

На агробиологической станции ОГУ созданы маточные насаждения: ЬЬ1 деленных высокоадаптированных сортов (селекции ВНИИСПК), нового со>-рта донора и источников.

Основные положения, выносимые на защиту.

Выявление уровня основных компонентов адаптивности и хозяйств&^а:Но биологического потенциала генотипов подрода Cerasus Focke позволяет co^gp шенствовать сортимент для интенсивного садоводства и обогащать исходу материал для синтетической селекции.

Выявление физиологических особенностей, обусловливающих адапТив ность растений вишни к действию повреждающих абиотических факторов пе риодов покоя и вегетации, позволяет оценить перспективы генотипов.

Морфологические признаки растений вишни, благодаря их спецяфич ности и стабильности, можно использовать в качестве морфологических ров генотипов.

Вовлечение нетрадиционного отдалённого вида вишни Маака в селек;цию позволяет значительно повышать адаптивность генотипов в изменившихся по-годно-климатических условиях Центрального региона России.

Апробация работы. Основные материалы исследований доложе^Ь1 на Всероссийской научно-практической конференции «Пути повышения устойчивости сельскохозяйственного производства в современных условиях» (Орёл

2005); на Международных научно-практических конференциях «Дни науКи

2005» (Днепропетровск, 2005), «Современные аспекты экологии и экологического образования» (Москва, 2007); на Международной конференции «с;0 временная физиология растений: от молекул до экосистем» (Сыктыквар, 2007)-на Международной научно-методической конференции «Интродукция нетрадиционных и редких растений» (Мичуринск-наукоград, РФ, 2008); на конферен ции молодых учёных (Орёл, 2008); на Всероссийской научно-методической конференции «Проблемы агроэкологии и адаптивность сортов в современном садоводстве России» (Орёл, 2008); на научных конференциях «Неделя науки ОГУ» (Орёл, 2007, 2008, 2009 гг.).

Исследования поддержаны грантом Министерства образования и науки РФ, выполнены по заданию Федерального агентства по образованию в рамках темы № 1.1.06 «Методология создания программируемых генотипов Поликар-пических древесных растений».

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 9 научных работ, в том числе 1 в издании, рекомендуемом ВАК РФ.

Объём и структура диссертации. Диссертация изложена на 193 страницах машинописного текста. Состоит из введения, 6 глав, выводов, рекомендаций для производства и селекции, содержит 29 таблиц, 7 рисунков и 28 приложений. Список литературы включает 324 источника, из них 58 на иностранных языках.