Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ОЦЕНКА ГЕНОФОНДА СМОРОДИНЫ ЧЁРНОЙ И РАННЯЯ ДИАГНОСТИКА ВИТАМИНА С

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "ОЦЕНКА ГЕНОФОНДА СМОРОДИНЫ ЧЁРНОЙ И РАННЯЯ ДИАГНОСТИКА ВИТАМИНА С"



На правах рукописи

Титова Лариса Викторовна

ОЦЕНКА ГЕНОФОНДА СМОРОДИНЫ ЧЁРНОЙ И РАННЯЯ ДИАГНОСТИКА ВИТАМИНА С

Специальность 06.01.05 — Селекция и семеноводство

Автореферат

диссертации на соискание учебной степени кандидата сельскохозяйственных наук

Мичуринск 2004

Диссертационная работа выполнена в Мичуринском государственном аграрном университете (МГАУ)

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ Кумнвов Евгений Петрович

Официальные оппоненты; доктор сельскохозяйственных наук, профессор Срипников ЮриЙ Георгиевич

Ведущая организация: Всероссийский научно-исследовательский институт генетики и селекции плодовых растений имени И.В. Мичурина

Зашита диссертации состоится 17 июня 2004 г. в 13й на заседании диссертационного совета Д 220.041.01 при Мичуринском государственном аграрном университете по адресу: 393760, Тамбовская обл., г. Мичуринск, ул. Интернациональная, 101.

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке Мичуринского государственного аграрного университета

Автореферат разослан « тУ» I^¿-ССШ. 2004 г.

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

Ученый секретарь диссертационного совета Д 220,041.01 кандидат с. - х.

кандидат сельскохозяйственных наук Винницкая Вера Федоровна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В 2003 г в Государственный реестр селекционных достижений Российской Федерации включено 20 ягодных и нетрадиционных садовых культур. Среди них первое место занимает смородина. Неприхотливость к условиям произрастания, высокая зимостойкость, урожайность, качество плодов и возможность полной механизации возделывания и уборки урожая открывает этой культуре широкий путь в промышленные насаждения, на фермерские участки, в приусадебные и коллективные сады.

Главным достоинством смородины черной являются высокие лечебно* диетические качества ягод. В них содержится комплекс биологически активные веществ, ведущую роль среди которых играет витамин С (аскорбиновая кислота АК), содержание которого достигает 400 мг %. Недостаток АК вызывает быструю утомляемость, усталость, раздражительность, сонливость, снижение активности иммунной системы, особенно к простудным заболеваниям. Усиливается хрупкость кровеносных сосудов. АК оказывает антиоксидантное действие, улучшает окислительно-восстановительные процессы в организме человека.

К началу 21 века в мире создано 1200 сортов смородины черной {Огольцо-ва Т.П., Князев С.Д., 1998). В Государственный реестр РФ в 2003 паду включено 126 сортов. Из них 17 для использования в садах Центрально- Черноземного региона.

Современный рынок предъявляет повышенные требования к качеству плодов и ягод, содержанию в них полезных для организма биологически активных веществ. Покупателя не интересует не только урожайность культуры, ее адаптивный потенциал и другие хозяйственные признаки. Ягоды с более ценным биохимическим составом будут .востребованы в первую очередь и по более дорогой цене.

В 1992 г к началу наших исследований в отделе ягодных культур ВНИИС им. И.В. Мичурина было собрано 220 сортов смородины черной отечественной и зарубежной селехции. Они изучались по комплексу хозяйственно биологических признаков, Была крайняя необходимость проведения оценки ягод по биохимическому составу и, в первую очередь, по содержанию в них АК, определяющей ценность продукции.

Оценка генофонда смородины черной по С-витаминности ягод необходима для отбора лучших сортов для промышленного разведения и создания сортов с новым уровнем признака.

Цель и задачи исследований

Целью исследований явилась оценка генофонда смородины черной по содержанию в ягодах АК и отбор лучших сортообразцов для производства и дальнейшей селекции,

В задачи исследований входило: -------------— ■

1. Оценка сортового фонда смородины черной отечественной и зарубежной селекции по содержанию АК в плодах.

2. Отбор сортов с максимальным содержанием АК в плодах для производства и дальнейшей селекции.

3. Анализ содержания АК в вегетативных частях (листьях, коре).

4. Изучение динамики накопления АК в плодах и вегетативных частях.

5. Установление корреляционных связей содержания АК в плодах, листьях и коре.

6. Уточнение методики отбора проб на содержание АК в плодах, листьях и коре.

7. Изучение наследования признака АК в потомстве отдельных сортов.

8. Изучение сохранности АК в плодах при замораживании и выделение

лучших сортов для этого вида консервации.

Научная новизна и практическая значимость работы. Дана оценка 220 сортов из 20 эколого-генетических групп смородины черной, 13 видов смородины и 264 гибридных сеянцев по содержанию АК в плодах и вегетативных частях (листьях, коре) при выращивание условиях ЦЧР. Установлены корреляционные связи содержания АК в ягодах, листьях, коре, что позволяет ускорить селекционный процесс смородины черной путем ранней диагностики признака у гибридного материала.

Для промышленного разведения и дальнейшей селекции выделены сорта с высоким уровнем АК в ягодах, обеспечивающие дополнительный экономический эффект с единицы площади.

Показана высокая сохранность АК в ягодах при консервации путем замораживания и выделены лучшие сорта для этих целей.

Апробация работы. Результаты исследований были доложены на IV Международной научно-производственнойй конференции «Проблемы сельскохозяйственного производства на современном этапе и пути их решения» (Белгород, 2000), Международной научно-методической конференции «Состояние и перспективы развития нетрадиционных садовых культур» (Мичуринск, 2003), Всероссийской научно-практической конференции «Повышение эффективности садоводства в современных условиях» (Мичуринск, 2003), Международной научно-практической конференции "Вклад молодых ученых в развитие аграрной науки XXI века"(Рязань, 2004).

Публикации результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано 8 печатных работ.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 181 странице, состоит из введения, 5 глав, выводов, рекомендаций по результатам исследований, приложений; содержит 49 таблиц, 4 рисунка, в приложении 15 рисунков и 2 таблицы. Список литературы содержит 392 источника, в том числе 29 иностранных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Условна, объекты и методика проведения исследований. Исследования проводились в 1992- 2002гг. на сортовом и гибридном фонде смородины черной собранном и полученном на экспериментальной базе отдела ягодных культур Всероссийского научно-исследовательского института садоводства им. И,В. Мичурина. Биохимические исследования проводились диссертантом в биохимической лаборатории Плодоовощного института им. И,В. Мичурина МГАУ.

Для оценки наследования признака АК в потомстве изучено 264 сеянца из девяти семей, выращенных ст. научным сотрудником ТВ. ЖндехиноЙ. Объектами изучения служили 220 сортов из 20 эколого-генетических групп полученных от скрещивания европейского, сибирского, скандинавского подвидов с. черной., смородины дикуши, с. малоцветковой, с. уссурийской, с. моховки, с. ароматной, с. высочайшей, а также 13 видов смородины; R, americanum, R. armenum, R. alpinum, R. dikusha, R. canadensis, R. n. subsp. sibiricum, R, pauciflorum, R. petiolare, R. n. subsp. europaeum, R. multiflorom, R. odoratum, R. Janczewskii, R. Komarov.

Климат области умеренно-континентальный с теплым солнечным полу-засушлнвым летом и относительно холодной зимой, с устойчивым снежным покровом. Средняя многолетняя температура воздуха составляет около 5°С с колебаниями по годам от 2,9 до 7®С.

Наиболее холодные месяцы года - январь, февраль. Средняя многолетняя температура воздуха в январе в условиях Мичуринска составляет -10,4°С, абсолютный минимум - 29,5°С; на поверхности -33°С.

В марте возможны сильные понижения температуры, которые приводят к подмерзанию наземной части плодовых культур. Период активной вегетации большинства ягодных культур в ЦЧР начинается вместе с наступлением периода со среднесуточной температурой выше 5° С. Это происходит во второй половине апреля и продолжается 140-180 дней с общей суммой положительных температур 2700-2900°. Безморозный период длится около 145 дней.

Погодные условия за годы исследований отличались большим разнообразием - от обычных для зоны до экстремальных. В 1992г. пониженная температура воздуха в период активной вегетации и обильное выпадение осадков. 1993г. характеризуется повышенной температурой в мае и низкой в июне -августе с большим количеством осадков в августе. 1996г. жаркое и засушливое лето-с низким количеством осадков. Для вегетационных периодов 1997 и 1998гг. характерна повышенная температура и большое количест-

во осадков в мае- августе. Прохладный вегетационный период 1999г. с коздне -весенними заморозками в мае и большим количеством осадков в июле. Погодные условия 2000г. характеризовались прохладным летом и обилием осадков в июне-июле. Температурный режим вегетационного периода 2001г. был близок к 2000г„ но весь период характеризовался избыточным увлажнением в мае-июне. Жаркое и засушливое лето наблюдалось в 2002г. когда объём осадков составил половину среднемноголетней нормы.

Опытные участки расположены на небольшом склоне (1-3°) юго-восточного направления и защищены ветролом нымн к садозащитными насаждениями, состоящими из берез н тополей.

Почвы участка с мощным гумусовым горизонтом до 130 см, среднего механического состава, рыхлые с высоким содержанием органического вещества. Уровень грунтовых вод на нижних элементах рельефа не превышает 1,5 м.

Закладка основных участков проводилась в соответствии с методическими руководствами по «Сортоизучению плодовых, ягодных и орехоплодных культур» (Мичуринск, 1973, Орел, 1999). Схема посадки 3x1м. Агротехнический уход - общепринятый для промышленной плантации в условиях ЦЧР.

Исследования проведены в 1992-2002гг. в соответствии с «Программой и методикой сортоизучения плодовых, ягодных, орехоплодных культур (Мичуринск, 1973, Орел, 1999), и методическими указаниями по «Исследованию биологически активных веществ плодовых культур» (1989).

. Сбор ягод для анализа проводился с 8 до 11 часов утра, с восточной, хорошо освещенной стороны куста и с веток среднего яруса.

Ягоды для анализа брались в полной зрелости, а листья хорошо развитые, на годичных приростах - 4й, 6й, 8е от верхушки. Для анализа почек и коры также служили годичные приросты.

Оценка наследственных качеств сортов смородины черной в селекции на С-витаминность проводилась по анализу ягод, листьев, коры у трех гибридных семей и листьев сеянцев от свободного опыления.

Содержание аскорбиновой кислоты в проводилось йодометрическим методом титрованием 0,001 N йодата калия в присутствие 1 % раствора йодистого калия (Сапожникова Е.В., 1966) в биохимической лаборатории МГАУ1ри замораживании ягод использовали «Методические рекомендации по проведению исследований с быстро замороженными пледами, ягодами и овощами» (1984).

Статистическая обработка результатов исследований проведена методами корреляционного, регрессионного и дисперсионного анализа по общепринятым методикам (Масюкова О.В., 1979, Доспехов В.М., 1985, Литтл Т.М., Хиллз Ф.Д., 1981, Потапов В.А., 1990,1997,1998, Зубов АЛ., 1998).

Автор выражает глубокую признательность заведующей отделом ягодных культур кандидату с.-х. наук ЖидёхиноЙ Т.В. за предоставленную возможность изучения сортового и гибридного фонда смородины черной собранного и выделенного на экспериментальной базе отдела.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3. Оценка сортов смородины черной по содержанию АК в ягодах 3.1 Содержание АК в свежих ягодах различных сортов

Максимальные показатели содержания АК в ягодах у исследованных сортов колебались в пределах от 226 - 334 мг %, минимальные от 72 - 93 мг %.

Более половины сортов (53 %) вошли в группу с содержанием АК в ягодах от 151 - 200 мг % и являются производными европейского, сибирского подвидов смородины черной и с. дикуши. Причем большая часть сортов {11 %) являются ¡производными европейского подвида смородины черной. У 62 сортов (28 %) содержание АК составило 101 - 150 мг %. В этой группе нет сортов производных смородины мало цветковой, с. уссурийской, с. ароматной, с. высочайшей. Важным показателем сорта является стабильность признака АК по годам. Коэффициент вариации исследуемых сортов не превышал 50 %. Высокое варьирование отмечено у 37 (17 %) сортов и очень высокое у шести. Такие сорта выделены среди потомков европейского, сибирского и скандинавского подвидов смородины черной.

Степень изменчивости признака указывает только на относительную го-меостатичность сортов, т.к. при этом не учитывается среднеарифметическая величина изучаемого признака. Поэтому для более полной характеристики сортов, по показателю С - витаминности в ягодах, оправдано вычисление коэффициента гомеостатичности по формуле рекомендованной А.В. Хангильди-ным (1978) для выявления источников по фенотипу.

В изученных эколого-генетических группах высоким и очень высоким гомеостазом обладают 22 сорта (10 %). В эколого-генетических группах сибирского подвида с. черной, скандинавского подвида с. черной, европейского подвида с. черной и смородины дикуши, европейского, сибирского, скандинавского подвида с. черной со смородиной дикушей сортов с высокой агроэкологиче-ской пластичностью обнаружено не было.

Более высокие или низкие концентрации этого витамина зависят также от эколого-генетического происхождения сортов. Разные генотипы могут сильно различаться между собой по реакции на внешние факторы. Именно этим обстоятельством объясняется наблюдающиеся различия в эколого-генетических группах сортов.

Из 7 эколого-генетических групп, наиболее интересны по химическому составу сорта полученные в результате сложных скрещиваний европейского, сибирского подвидов смородины черной, с. дикуши. В этой группе вьщелено 23 % высоковитамннных сортов. Среднее содержание АК в ягодах составляет 180 мг % (табл. 1). Несколько уступают, производные европейского подвида смородины черной. Средний показатель у них 175 мг %, а число высоковитаминных -24,00 %.

Сорта, производные сибирского подвида смородины черной, содержат АК В среднем 154 мг %, при отсутствии высоковитаминных.

Меньше всего подвержены колебаниям условий внешней среды сорта производные европейского подвида с. черной, а также сорта производные европейского, сибирского, скандинавского подвида смородины черной, с. дикуши. Коэффициент вариации у них составил 21 %, Близки к ним сорта, производные европейского, сибирского подвида смородины черной, с. дикуши. Максимальный размах изменчивости (27,6 %) имеют сорта, производные скандинавского подвида с. черной. Максимальным коэффициентом гомеостатячно-сти (9,91 %) отличается группа сортов производных европейского подвида смородины черной и сорта, полученные на базе европейского, сибирского подвида смородины черной, с. дикуши (рис. 1).

Наименьший гомеостаз в условиях ЦЧР выявлен у сортов производных сибирского подвида смородины черной к у скандинавского подвида смородины черной (6,51 % и 6,13 %). ,

Лучшими сортами по содержанию АК, коэффициенту вариации и высокому гомсо стазу, являются Болдуин, Измайловская, Магнус, Сандерс, Сладко-плодная и сорт Тенаф, производные европейского подвида с, черной.

В группе сортов, производных сибирского подвида смородины черной, наибольший интерес для селекции на С-вктамииность представляет сорт Бирюсинка имеющий максимальный показатель и средние коэффициенты вариации и гомеостаза. Из скандинавского подвида смородины черной лучшим является сорт Кайянин Муста. Среди сортов, производных европейского и сибирского подвидов с. черной, наиболее перспективный - Славута, имеющий высокое содержание витамина С, средний коэффициент вариации и высокий гомеостаз. Близки к ниму сорта Десертная, Бурая Фаворской, Красная ветка.

Из группы сортов, производных европейского подвида с. черной и с. дикуши выделился сорт Черноглазая, имеющий высокое показатели но содержанию в ягодах АК, средний коэффициент варьирования и достаточно высокий гомеостаз.

В группе сортов, производных европейского, сибирского, подвидов с. черной и с. дикуши лучшими по содержанию витамина С в ягодах, коэффициенту вариации признака по годам и высокой агроэкологияеской пластичности являются Белорусская сладкая, Калоша, Московская. Перспективны по всем показателям сорта Медведица, Партизанка, Дочка, Прима, Забайкалочка, Пани, Паулинка, Сумрак (Таёжная).

Из группы сортов, производных европейского, сибирского, скандинавского подвидов смородины черной, с. дикуши выделяется Севчанка по накоплению АК и стабильности уровня её содержания.

Среди сортов европейского подвида с. черной и с. уссурийской перспективны по содержанию и стабильности накопления АК сорта Бен Невис, Коро-нет, Бен Ламонд, а в группе сортов, производных европейского, скандинавского подвидов смородины черной, с. уссурийской - Коронет.

1. Содержание АК в ягодах смородины чёрной у сортов различного эколого- генетического происхождения

К* Эколого-ген этическая группа Количество изученных сортов 1 Содержание АК, мг % Среднее, мг% М1Ы МАХ Коэффициент вариации, %

1992 1993 1996

1 Европейский подвид с. черной 50 179 204 142 175 87-107 229-300 20,97

2 Сибирский подвид с. черной 10 148 191 122 154 72-110 186-226 26,54

3 Скандинавский подвид с. черной 16 167 189 112 156 85-)13 182-271 27,63

4 Европейский, сибирский подвиде, черной 31 170 185 122 159 75-95 224-281 23,49

б Европейский подвид с. черной, с. дикуша 20 174 198 125 166 74-119 182-256 25,72

6 Европейский, сибирский подвид с. чбрной, с. дикуша 57 189 208 143 180 93-116 260-334 23,19

7 Европейский, сибирский, Скандинавский подвиде, черной, с. дикуша 180 195 132 169 92-124 172-248 21,04

НСР05 8,50 2,43

Рис. 1. Содержание АК а ягодах смородины черной н коэффициент гомеостатичиости по э кол о го-генетическим группам

Высокие требования к новым сортам вызывают необходимость шисха соответствующего материала и эффективных методов селекции. Нужно стремиться к возможно более полному включению генетического потенциала сельскохозяйственных растений и их диких сородичей в селекционное использование (Мережко А.Ф., 2001).

Анализ С-витаминности ягод у различных видов показал размах изменчивости показателя от 32 % до 160 мг %, при коэффициенте вариации 12,6 -46Л % и гомеоегатичности 1,0 - 10, 5 % (табл. 2). Высокий уровень содержания АК в ягодах имеют формы европейского подвида с. черной, низкий коэффициент вариации с. дикуша и высокий гомсостаз с. черешчатая.

2. Оценка содержание АК в ягодах различных видов смородины черной

№ Виды и подвиды Содержание АК а ягодах, мг% Среднее Размах Варьирования, мг*/. Коэфф. I вар нац., % Коэфф. гомеос- татичи., %

1992 1993 1996

I R, americanum П2 145 91 116 54 23,47 4,94

2 R. armenum 94 128 73 98 55 28.32 3,46

3 R. alpinum 141 164 123 143 41 14,37 9,95

4 R. dikusha 135 147 114 132 36 12,65 10,44

5 R. canadensis 117 123 85 108 38 18,92 5,71

6 R. n Subsp. Sibiricum 124 159 103 129 56 21,93 5,88

7 R. pauciflorum 48 93 41 61 52 46.27 1,3!

8 R. petiolare 141 148 123 138 25 13,05 10,57

9 R. n. Subsp. Euopaeum 165 198 118 160 80 25,13 6,37

10 R, multiflorom 29 42 25 32 17 26,78 1,15

11 Ft. odoralum 33 56 28 39 28 38.29 1,02

12 R. Janczewskii S2 117 75 91 42 24.73 3,68

13 R. Komaiov 116 132 84 Ш 48 22,02 S.04

Среднее 174 129 84 105 46 25,13 5,32

3.2 К методике отбора проб на содержание АК в ягодах

Отбор среднего образца ягод смородины черной, как и другой культуры! является основой методики биохимического анализа. От правильности взятия образца зависит достоверность получения данных и, следовательно, правильность оценки сорта. С этой целью были проведены анализы образцов различной массы 1000,700 и 500 г. на содержание АК. Статистическая обработка полученных данных не показала достоверных различий между ними (табл. 3). В этой связи, даётся рекомендация по использованию для биохимического состава ягод образцы массой 500г., которые вполне приемлемы для оценки С- вита-минности сеянцев в первые годы плодоношения.

3. Содержание АК в ягодах смородины черной, взятых в различных по _ массе образцах (мг %)■ 1997-1999 гг. _~ .

Сорта Содержание АК (мг %) в Образках с массой спад, г (I1 <1*

[ 1000,1, II 700,*! 111 500,1, .

1. Багира 208 20] 193 7 49 15 225

2, Бредгорп 145 162 159 17 289 14 196

3.Зеленая дымка 167 164 155 3 12 144

4. Оджебнн 207 196 202 11 121 5 25

5. Созвездие 189 215 209 26 676 20 400

6. Черный жемчуг 134 131 126 3 9 8 64

Ц = 0,80

33 Содержание АК в ягодах после замораживания

Наиболее прогрессивным и экономически выгодным способом консервация свежих ягод является - замораживание. Быстрое замораживание имеет преимущество в меньшей энергоемкости, а также возможности замены дорогостоящей стеклянной и жестяной тары на картонную, бумажную, полимерную упаковку, фольгу, что исключает опасность микробиальной порчи.

Быстрое замораживание позволяет максимально сохранить пищевую ценность ягод по органолептическим качествам. Быстрозамороженную продукцию используют для непосредственного потребления и в качестве заготовки полуфабрикатов для их последующей переработки в межсезонный перисй-1997-199? гг. на пригодность ягод к замораживанию изучали сорта: Ба-гира, Белорусская сладкая, Зеленая дымка, Созвездие, Чёрный жемчуг.

Замораживание проводили при - 18° С с последующим хранением при -12° С в течение девяти месяцев. В среднем по всем сортам содержание АК сохранялось практически на одном уровне до шестого месяца. При взятие проб в феврале содержание АК уменьшилось на 27,6 мг %, в марте на 36,6 и в апреле на 43,22 мг % и составило соответственно 165,15би 149 мг %.

При закладке опытов максимальное содержание АК в ягодах имел сорт Белорусская сладкая, который сохранил этот показатель до февраля месяца. И лишь в марте отмечено уменьшение АК на 39 мг % и в апреле на 52 мг %■

После девяти месяцев хранения в ягодах сорта Белорусская сладкая сохранилось 80 % АК и у сорта Зеленая дымка 86 %.

3.4 Экономическая эффективность возделывания сортов смородины черной с учетом количества АК в ягодах

Уровень рентабельности сортов смородины при урожайности от 6 до 13 т/га составили 122-178 %. Однако при расчете стоимости продукции с учетом содержания АК получается иная картина. Для выяснения данного вопроса использована « Методика определения экономической эффективности использования в сельском хозяйстве результатов научно- исследовательских и опытно — конструкторских работ, новой техники, изобретений и рационализаторских предложений» (1980). Эффект повышенного качества плодов смородины черной определяли как дополнительное количество плодов по соотношению содержания витамина С в исследуемом и контрольном сортах. Расчеты производили по формуле: В.- {Дн/Д« - О' Аов • Ц, где

В„ - экономическая эффективность на 1 гектар от повышения качества продукции, руб.

Д „ Д к - показатели качества нового и контрольного сорта. А вн - получено основной продукции по новому сорту т./га. Ц -закупочная цена продукции, тыс. рубУ т. (без учета качества).

Превышению показателей витамина С у сортов Белорусская сладкая, Измайловская, Катюша, Сумрак, Сладкоплодная над контролем дало дополнительный эффект ст их возделывания (по сравнению с контролем) от 2,2 до 116,9 тыс. / руб., при закупочной цене 15 тыс. рубУт. {табл. 4).

4, Расчет дополнительного экономического эффекта от повышения качества продукции, не учтенной в закупочных ценах ягод смородины __черной___

Сорта Урожай- Содержание Прибыль Дополнитель- Прибыль

ность, АК,мг% без учета ный экономи- всего, тыс.

т/га качества, ческий эф- руб.

тыс. руб. фект.

тыс. руб./ га.

Зеленая Дымка 13,0 176 123,1 - .

Белорусская сладкая 8,0 304 72,0 116,9 159,3

Дочка 9,0 200 82,1 18,4 100,5

Забайкалочка 6,0 202 49,4 13,3 62,7

Измайлоиская 9,5 223 87 Л 38,1 125,3

Катюша 11,0 2S7 юад 75.9 178,2

Московская 6,5 258 55,0 45,4 100,4

Севчанка 9,8 213 90,3 56,3 121,2

Сладкоплодная 9,9 234 91,1 48,9 140,0

Сумрак 10,0 244 92,5 58,0 150,7

Максимальный дополнительный экономический эффект получен от возделывания сортов Белорусская сладкая и Катюша. Экономическая оценка сортов по выходу АК с единицы площади позволяет оценить потенциальную продуктивность сортов по содержанию АК, Так, если наибольшая прибыль 123 тыс. руб. имеется от возделывания сорта Зеленая дымка с самым высоким

уровнем урожайности, что с учетом дополнительного экономического эффекта от более высокого качества продукции, учитываемое в закупочных ценах, наибольшую прибыль можно получить при возделывании сортов Катюша, Белорусская сладкая, Сумрак, Сладкоплоднья, Измайловская.

4. Оценка сортов смородины черной по содержанию АК в вегетативных частях

4.1 Динамика накопления АК в листьях смородины черной

Известно, что лист смородины черной, как и другой плодовой культуры является органом синтезирующим АК, которая затем распространяется в другие органы. В начале плодообразования основным потребителем её становятся плоды. Установлена корреляционная связь содержания АК в плодах и листьях по яблони {Прибавкнна РА., Кондратьева Г.В., 1968), смородине (Литовская А .Г., 1980), облепихе (Каранян И.К., 2002).

Оценка сортового и гибридного фонда смородины черной по содержанию АК в листьях расширяет сроки проведения исследований и даёт возможность ранней диагностики сеянцев в школке.

Проведенные нами исследования показали превышение содержания АК в листьях по сравнению с ягодами в* 1,8 - 2,0 раза, причем не одинаково в разные периоды вегетации растений, В мае месяце средний показатель содержания АК в листьях по 40 сортам составил 293 — 345 мг %, в июне 316 -352 мг %, в августе 328 - 384 мг %. Расчет корреляционных связей содержанием АК в плодах и листьях показал следующее: в мае г = + 0,37...0,43, в июне г = + 0,47 ... 0,52 и в августе г = 0,73 ...0,82. Таким образом, при оценке селекционного материала на С-витаминность по косвенным показателям лучшим сроком взятия проб листьев в условиях ЦЧР является август месяц.

4.2 К методике отбора проб на содержание АК в вегетативных

частях растений

В общепринятых руководствах при определение АК в плодах и вегетативных частях йодометрическим методом титрованием щавелевокислой вытяжки йодатом калия в присутствии 1 % йодистого калия, рекомендуется брать навескув 10 г. (Сапожникова Е.В., Дорофеева Л.С., 1966)

При оценке С - витаминности 1-2 летних сеянцев (и сортов) по листьям, коре имеются ограничения при взятии проб. Вместе с тем известно, что малая навеска пробы быстрее гомогенизируется, сокращая время окисления АК. В поисках путей уменьшения массы исследуемого материала (листьев, почек, коры) нами были проведены исследования при взятии навесок в 10,5,3, и 1г.

Опыт поставлен на сортах Багира, Бредторп, Зеленая дымка, Оджебин, Созвездие, Черный жемчуг.

Статистическая обработка полученных данных показала отсутствие достоверных различий между вариантами < Следовательно навеска массы листьев в 1 грамм вполне достаточна для прогноза С- витаминности сортов по листьям, коре, почкам.

4.3 Оценка взаимосвязей содержания АК в ягодах, листьях и коре у гибридных сеянцев сморолнны черной

Для более полной оценки наличия корреляционной связи содержания АК в плодах и вегетативных частях растений смородины черной нами проведено изучение сеянцев трех гибридных семей Багира х Черный жемчуг; Оджебин х Черный жемчуг, Память Мичурина * Оджебин. В каждой семье было взято по 30 растений. Исследования показали превышение содержания АК в листьях по сравнению с плодами в два раза. Показатели же по коре были наоборот в два раза ниже. В семье Багира х Черный жемчуг коэффициент корреляции уровня АК в листьях и ягодах составил + 0,75...0,85 а между ягодами и корой + 0,83...0,93. Теоретическое количество гибридов превышающих лучшую родительскую форму по содержанию АК в листьях, коре — 26 фактически этот показатель составил 28 {табл. 5).

5. Показатели корреляционной связи содержания АК в ягодах, листьях,

ко ре у гибридов смородины черной

Гибридная семи Коэффициент Корреляции (ягоды-листья) Соотношение выделившихся гибридов фактическое: теоретическому Коэффициент корреляции (ягоды-кора) Соотношение выделившихся гибридов фактическое: теоретическому

Багира х Черный жемчуг 1992 1993 1996 среднее 0,8 И 0,846 0,750 0,802 11:1(3 8:5 • 28:26 9:11 J 0.933 0,876 0,830 0,880 11:10 8:6 9:10. • 28:26

Оджебин х Черный жемчуг 1992 1993 1996 среда ее 0,779 0,869 0,785 0,811 5:2 1 5:2 721:17 11:13] 0,869 0.921 0,916 0,902 5:4 5:5 11:11 • 21:20

Память Мичурина х Оджебин 1992 1993 1996 среднее 0,847 0,877 0,763 0,829 4 -2] 6:5 Ь- 17:12 7:5j 0,938 0,898 0,879 0,905 4:4' 6:7 7:6 17:17

В семье Оджебин х Черный жемчуг коэффициент корреляции уровня АК в ягодах - листьях составил + 0,78... 0,87 и в ягодах - коре + 0,87... 0,92. Теоретическое количество гибридов превышающих лучшую родительскую форму по содержанию АК в листьях, составило 17 из 21 и по коре 20 из 21.

Высокий уровень связи показателя АК в ягодах - листьях и ягодах - коре получен в семье Память Мичурина х Оджебин (г = + 0,76...0,88 и г = + 0,88...0,94). Теоретическое количество гибридов выделенных по содержанию АК в листьях было -12 из 17 и по содержанию АК в коре -17 из 17.

5. Оценка наследуемости признака С- витаминноста ягод в потомстве смородины черной 5.1 Наследование АК в гибридном потомстве сортов смородины черной

В селекции на повешенное содержание АК в ягодах смородины черной большое значение имеет подбор исходного материала. Частота варьирования высоковитаминных потомков и увеличение границы изменчивости в сторону максимума зависит от показателей АК у родительских форм.

А.И. Астахов (1981) считает возможным добиться генетического сдвига в увеличении С-витаминности ягод смородины черной путем инбридинга с последующей селекцией на гетерозис. С.Б. Бичкаускене (1973), А.И. Астахов (1978) установили отрицательную связь уровня содержания АК с массой ягоды. Однако другие авторы считают эту связь индивидуальной и возможность создания крупноплодных высоковнтамннных сортов открытой.

Для изучения наследуемости АК в ягодах изучено три семьи, производные сортов с высокими хозяйственными показателями: Багира, Оджебин, Память Мичурина, Черный жемчуг. Трехлетние наблюдения показали колебания АК у сеянцев семьи Багира х Черный жемчуг - 98 -199 мг %, Оджебин х Черный жемчуг - 52 -220 мг % , Память Мичурина х Оджебин - 119 - 228 мг %. Степень трансгрессии признака в первой семье составили 12,9 %, во второй -14,6 % н третьей -11,0 % (табл. б).

б. Селекционная ценность семей по выходу сеянцев с повышенным содер-_жанием витамина С в ягодах

JA Семья Годы исследований Частота трансгрессии Т„ % Степень выраженности траяс-грсссик к лучшей исходной форме Т«У. Степень транс- rptccHK %

■ Багира х Черный жемчуг 1992 36,67 0,58-27,33 9.30

1993 26,67 3,03-17,17 7,79

1996 30,00 0.86-42,75 21,71

Среднее За 3 года 31,11 1,49-29.08 12,93

2 Оджебин х Черный жемчуг 1992 16.67 2,64 - 23,98 11,74

1993 16,67 0,89-25,00 10.18

1996 36,67 2,78 - 52,08 21,97

Среднее ЗаЗ года 23,34 2,10-33,67 14,63

3 Память Мичурина х Оджебин 1992 13,33 1,02-9,69 4,20

1993 20,00 1,75 -35,53 15.21

(996 23.33 3,47 - 32,64 13.69

Среднее За 3 года 1 S,S9 2,08-25,95 11,03

7. Оценка гибридных семей смородины черной по выходу сеянце» разного уровня содержания АК

Комбинация скрещивания % сеянце» с содержанием АК, мг %

Ниже {00 101 - 150 151*200 201-250

Багира х Черный жемчуг 3,33 50,00 46,67 -

Оджебин Л Черный жемчуг 6,66 43,33 33,33 16,67

Памт Мичурина х Оджебин 6,66 50,00 36,67 6.66

В семье Багнра х Черный жемчуг часто га трансгрессии составили 31,1 % и максимальная степень ее выдержанности - 29 %. В семье Оджебин'х Черный жемчуг эти показатели составили 23,3 % и 33,7 % и в семье Память Мичурина х Оджебин - 18,9 % и 26 %. Показатели трансгрессии имели по годам отклонения. В семье Оджебин х Черный жемчуг коэффициент вариации составил 28,7 %, а в семье Багира х Черный жемчуг - 20,3 %, Память Мичурина х Оджебин -27,4 %.

Выход высоковитамнкных сеянцев в семье Оджебин х Черный жемчуг -16,7 %. В семье Память Мичурина х Оджебин - 6,7 % и отсутствуют таковые в семье Багира х Черный жемчуг. Высоковитаминные сеянцы семьи Оджебин х Черный жемчуг являются наиболее перспективными в селекции на новый уровень АК по смородине черной (табл. 7).

5.2 Наследование АК в потомстве сортов от свободного опыления

Посев семян от свободного опыления сортов селекционная ценность которых не вызывает сомнений, весьма оправдан. Наибольший эффект дает посев семян сложных гибридов, производных европейского, сибирского подвидов смородины черной и с. дикуши (Вавилов А.С., 1974, Зотова Ш&^Ш^лаших исследований служили сеянцы шести сортов. Содержание АК в ягодах различных сортов составило 156-254 мг % и в листьях -369- 576 мг % (табл. 8).

8. Оценка содержание АК у сортов смородины черной, взятых в ка-

честве материнской формы. 1997 г.

№ Название сорта Содержание АК, мг %

В ягодах В листьях

1 Беи Невис 254 576

2 Измайловская 193 396

3 Катюша 237 369

4 Лана 156 422

5 Оджебин 181 457

6 Элевеста 184 440

Среди сеянцев сортов Бен Невис, Элевеста различия по содержанию АК в листьях достигали до пяти величин, Измайловская, Лана - семя И у сорта Катюша трех (табл. 9). Крайние показатели уровня АК у сеянцев составляет по

IS

семьям от 370 до 880 мг %. Максимальный коэффициент вариации (61%) отмечен в потомстве сорта Оджебнн и минимальный (27%) у сорта Катюша.

9. Оценка сеянцев смороды черной по содержанию АК в листьях. 1997.

Название материнского сорта Кол -во сеяниев Колебания АК, мг% Разница М±ш Коэффициент вариации, V-%

Бен Невис 30 114 - 580 466 341 ± 2,8 34,98

Измайловская 30 98 - 669 571 374 ± 3,4 33,42

Катюша 30 158-528 370 319 ± 2,6 26,90

Лана 30 74- 695 €21 375 ±1,7 41,36

Оджебнн 24 ' 44 - 924 SS0 313 ± 3,5 60,93

Элевеста 30 135-739 604 398 ±2,3 39,17

Оценка частоты трансгрессии по накоплению АК показала различие между сортами от 3,3 до 46,7 %, а число сеянцев, превышающих или равные материнским сортам от I до 14 растений. Высокую генотипнческую ценность в селекции на С - витаминность показали сорта Измайловская, Катюша, Лана, Элевеста. давшие от 33 до 47 % трансгрессивных сеянцев.

Лучшие трансгрессивные сеянцы по уровню АК в листьях были высажены в селекционных садах и по ним в 2000-2002 гг. проведен анализ содержания АК в ягодах. При этом получен устойчивый показатель.

Рекордистами по содержанию АК в ягодах являются отборные формы 9125-17 СР, Лана) -272 мг%; 9-52-11 (Р( Элевеста) - 252 мг % и 6-И8-21 Катюша) - 289 мг %. По стабильности накопления АК в ягодах выделяются отборные формы 9-59-11,6-П8-21,6-119-26.

ВЫВОДЫ

1. Обширный генофонд смородины черной, подученный на базе различных видов, показывает существенные различия по содержанию в ягодах ведущего элемента биологически активных вешсств - витамина С (АК). Высокий уровень этого признака наследуется в гибридном потомстве европейского, сибирского подвида смородины черной и с. дикуши.

2. Среди 20 групп сортов, производных разных видов и подвидов содержание АК колеблется от 100 до 304 мг %, коэффициент вариации от 8 до 42 %, коэффициент гомеостатич кости от 3 до 24 %. Среди изученных 220 сортов выделено 39 (18 %) с показателем АК более 200 мг%, их них 27 (12 %) с уровнем гомеостаза от 10 до 24 %. Сорта, содержащие в ягодах АК - 151200 мг % составляют 53%, 101-150 мг% - 28 %и менееЮО мг % около 1%.

3. Максимальный уровень содержание АК в ягодах сортов европейского подвида с. черной составляет 175 мг %, сибирского подвида с. черной 154 мг %; европейского, сибирского подвида с. черной и с. дикуши - 180 мг %; европейского, сибирского, скандинавского подвида с. черной и с. дикуши - 169 мг %; скандинавского подвида с. черной - 156 мг, европейского, сибирского подвида с. черной - J59 мг %; европейского подвида с. черной и с. дикуши— 166 мг%.

4. В группу сортов - рекордистов по содержанию в ягодах АК (мг %) входят: Белорусская сладкая - 304, Тзема - 251, Тенаф - 264, Славута - 252, Катюша — 257, Медведица - 255, Московская - 258, Партизаиочка — 267, Сумрак - 244, Бен Невис - 273,

5. Установлена прямая корреляционная связь показателя АК в ягодах и листьях, При анализе листьев различных сортов в мае г = + 0,37 - 0,43, нюне г - + 0,47 - 0,52 и в августе г = + 0,73 - 0,82. Листовая диагностика содержания АК может быть использована при оценке селекционного материала в школке.

6. Критерием оценки С-витаминности сортов смородины черной может служить кора растений. Коэффициент корреляции содержания АК в ягодах и коре составляет г м+ 0,83-0,94.

7. На базе имеющегося генофонда смородины черной вполне возможно получение трансгрессивных форм по признаку АК. В семье Оджебин х Черный жемчуг они составили 23%, в семье Багира х Черный жемчуг -31% и Память Мичурина х Оджебин -19%. В потомстве сортов Измайловская, Эле-веста, Калоша выделены отборные формы 9-125-17, 9-52-11, 6-118-21, 6119-26 с содержанием в ягодах АК-272-289 мг%.

8. Подтверждена эффективность консервации ягод смородины черной путем замораживании при температуре -18°С. Через 9 месяцев хранения сохранность витамина С в ягодах составляет в среднем 78 %, и максимальная -86 %. У сорта Белорусская сладкая через 7 месяцев хранения ягод содержание АК остается на первоначальном уровне.

9. Различие сортов по содержанию в ягодах АК определяет рентабельность культуры смородины черной. Дополнительный экономический эффект у сортов с высоким уровнем АК составляет от 13 до 117 тыс. руб. с 1 га. Лучшими сортами по этому показателю являются Зеленая дымка, Белорусская сладкая, Катюша и перспективна Севчанка.

Рекомендации по результатам научных исследований

1. Для возделывания в ЦЧР рекомендуются сорта смородины черной Белорусская сладкая, Катюша, Зеленая дымка, имеющие наибольший выход С-витаминной продукции ягод с 1 га, и в качестве перспективных сорт Севчанка.

2. Для сохранения витамина С в ягодах смородины рекомендуется использовать метод замораживания. Лучшими для этих целей являются ягоды сортов Белорусская сладкая и Зеленая дымка.

3. В целях ускорения селекционного процесса смородины черной на С- вкта-минность использовать метод ранней диагностики гибридного материала по листьям и коре, показатели по которым имеют прямую корреляционную связь с данными по ягодам.

4. Для оценки С-витаминности сорта смородины черной достаточно иметь навеску ягод 500 г и массу навески листьев в 1 грамм.

5. Лучшими исходным материалом в селекции на С-витаминность являются сорта: Болдуин, Измайловская, Магнус, Сандерс, Сладкоплодная, Тенаф, Кая-нин Муста, Славута, Десертная, Бурая Фаворской, Красная вела, Черноглазая, Белорусская сладкая, Катюша, Московская, Медведица, Партизаночка, Дочка, Прима, Забайкалочка, Пани, Паулинка, Сумрак (Таежная), Севчанка, Бен Невис, Бен Ламонд, Коронет.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Жданова Л.В. Оценка сортов черной смородины по содержанию в ягодах витамина С //Научное обеспечение агропромышленного комплекса в условиях перехода к рыночным отношениям: Тезисы докладов научной конференции профессорского-преподовательского состава, 12-15 апреля 1994 г./ Мичуринск, 1994,- С. 92.

2. Жданова Л.В. Наследование содержания витамина С в потомстве сортов черной смородины // Проблемы и перспективы развития АПК в условиях рыночных отношений: Тезисы докладов научной конференции студентов и аспирантов, 16-17 апреля 1998г./ Мичуринск, 1998. - С. 39.

3. Жданова Л.В., Кум и нов Е.П. К вопросу селекции черной смородины на С-витаминность // Высшая школа н проблемы научного обеспечения агропромышленного комплекса: Тезисы докладов науч. конференц. профессорск.-преподават, состава аспирантов и сотрудников/ Мичуринск, 1998. -С.71.

4. Жданова Л.В. Лучшие витаминные сорта смородины черной для промышленных насаждений ЦЧР// Проблемы сельскохозяйственного производства на современном этапе и пути их решения: Тезисы докладов IV международной научно-производственной конференции, 23-26 мая 2000 г./ Белгород, 2000.- С. 34.

5. Жданова Л.В. Наследование витамина С в гибридном потомстве смородины черной//Вестник МГАУ: Юбилейный к 70-летию МГАУ. - 2001. -Т. 1.-№1.-С. 63-65.

6. Титова Л.В. Смородина черная - витаминная культура// Сельское хозяйство.-2001.- январь № 1 (22) - С. 4.

7. Титова, Л.В. Исходный материал для селекции смородины черной на С-внтаминность // Состояние и перспективы развития нетрадиционных садовых культур: Материалы международной научно-методической конференции, 12-14 августа 2003 гJ ВНИИС -Врронеж: Кварта, 2003,- С. 281- 283.

8. Титова Л.В. Различия внаов смородины по содержанию аскорбиновой кислоты в плодах// Повышение эффективнсти садоводства в современных условиях: Материалы Всероссийской научно-практической конференции, 2224 декабря 2003 г./ Мичуринск — Наукоград Российской Федерации, 2003. — Т.2.-С. 172-174.

Отпечатано в типографии МичГАУ Подписано в печать 7.05.04. г. Формат 60x84 Vie, Бумага офсетная № 1. Усл.печ.л. 1,2 Тираж 100 экз. Ризограф Заказ № 11021

Мичуринский государственный аграрный университет

393760, Тамбовская обл., г.Мичуринск, ул. Интернациональная, 101, тел. +7 (07545) 5-26-35 E-mail; pgau@rpich.ni

ai f-

9 1 ûî