Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Потенциал генофонда ягодных культур в связи с селекцией на улучшение химического состава плодов
ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство
Автореферат диссертации по теме "Потенциал генофонда ягодных культур в связи с селекцией на улучшение химического состава плодов"
005533144
На правах рукописи
ЖБАНОВА Екатерина Викторовна
ПОТЕНЦИАЛ ГЕНОФОНДА ЯГОДНЫХ КУЛЬТУР В СВЯЗИ С СЕЛЕКЦИЕЙ НА УЛУЧШЕНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ПЛОДОВ
Специальность 06.01.05 - селекция и семеноводство сельскохозяйственных растений
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени доктора сельскохозяйственных наук
1 о СЕН 2013
Мичуринск-наукоград РФ, 2013
005533144
Работа выполнена в Государственном научном учреждении Всероссийский научно-исследовательский институт генетики,и селекции плодовых растений им. И.В. Мичурина Россельхозакадемии
Официальные оппоненты: Расторгуев Сергей Леонидович
доктор сельскохозяйственных наук, доцент ФГБОУ ВПО «Мичуринский государственный аграрный университет», кафедра биотехнологии и биологии растений, заведующий
Сорокопудов Владимир Николаевич
доктор сельскохозяйственных наук, профессор ФГАОУ ВПО «Белгородский государственный национальный исследовательский университет», Ботанический сад, заместитель директора по научной работе
Левгерова Надежда Станиславовна
доктор сельскохозяйственных наук ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт селекции плодовых культур Россельхозакадемии, лаборатория биохимической и технологической оценки сортов и хранения, ведущий научный сотрудник
Ведущая организация: ГНУ Всероссийский научно-исследовательский
институт садоводства им. И.В. Мичурина Россельхозакадемии
Защита состоится 10 октября 2013 г. в 13 час. 30 мин. на заседании диссертационного совета Д 220.041.01 при ФГБОУ ВПО Мичуринский государственный аграрный университет по адресу: 393760, Тамбовская обл., г. Мичуринск, ул. Интернациональная, 101. Тел./факс (47545) 5-32-13 '
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО МичГАУ, с авторефератом - на сайте университета http://www.mgau.ru, а также на сайте Высшей аттестационной комиссии Министерства образования и науки РФ http://www.vnk.ed.aov.ri!
Автореферат разослан « <7 » С&гМИл2013 г. Отзывы на автореферат в 2-х экземплярах, заверенные и скреплённые гербовой печатью, просим направлять учёному секретарю диссертационного совета.
Учёный секретарь диссертационного совета Д 220.041.01,
кандидат сельскохозяйственных наук, доцент З.Н. Тарова
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность исследований. Наряду с главными показателями в селекции - урожайностью, зимостойкостью, иммунностью, в настоящее время значительно возросли требования к новым сортам в аспекте повышения витаминной ценности плодов и ягод. Выведение сортов с улучшенным биохимическим составом обусловлено всё возрастающей потребностью в экологически чистых пищевых продуктах с компонентным составом, сбалансированным по содержанию питательных и биологически активных веществ. Кроме того, новые сорта должны отвечать требованиям современных технологий переработки и хранения (Программа работ селекцентра НИИ садоводства Сибири им. М.А. Лиса-венко до 2030 года, вып.З; 2011).
В селекционные программы внесены самостоятельные вопросы по созданию новых сортов с улучшенным качеством плодов, в том числе с повышенным содержанием в них ценных компонентов химического состава. У земляники количество Сахаров в ягодах должно быть 8-10%, органических кислот 1,21,8%, витамина С 80-100 мг/100г, катехинов 200-300 мг/100г, антоцианов 50 мг/100г и более. По смородине чёрной стоит задача выведения сортов с ягодами, содержащими не менее 8% Сахаров, кислотностью 2,5-3,0%, аскорбиновой кислоты 180-200 мг/100г, Р-активных веществ 700-1000 мг/100г. Сорта смородины красной должны содержать в ягодах пектиновых веществ - не менее 1,5%, Р-активных веществ - более 500 мг/100г, аскорбиновой кислоты - более 60 мг/100г, сухих веществ - выше 12%, иметь кислотность в пределах 2,5%. Новые сорта малины должны накапливать в ягодах 45-50 мг/100г витамина С, до 350-450 мг/100г Р-активных соединений, до 0,45-0,50 мг/100г фолиевой кислоты. По крыжовнику необходимо создание сортов с превышением уровня содержания Сахаров 10%, витамина С - 50 мг/100г, антоцианов - 80 мг/100г, пектина- свыше 1,0% (Вигоров, 1970; Седов, Седова, 1983; Станкевич, 1986; Программа и методика селекции плодовых, ягодных и орехоплодных культур, 1995-Зубов, 2004).
В последние годы селекция на улучшение химического состава получила развитие в работах по многим культурам: яблоне (Станкевич и др., 1985; Седов, Седова, 1989; Вартапетян, 1991; Савельев, 1998; Седов и др., 2007; Макаркина, 2009), сливе (Курсаков, 1980; Ерёмин, 1983), вишне (Жуков, Харитонова, 1988), черешне (Туровцев, Гневковская, 1980), смородине чёрной (Астахов, 1971; Манаенкова, 1973; Огольцова и др., 1988), смородине красной (Макаркина, 2009), землянике (Зубов, Станкевич, 1985; Айтжанова, 2002; Лукъянчук, 2007), малине (Казаков, 2001). В связи с той большой ролью, которую играют ягодные культуры в садоводстве нашей страны и за рубежом, вопросы изучения их сортового разнообразия по биохимическому составу, селекция на качество и улучшенный химический состав плодов по-прежнему остаются весьма значимыми.
Цель и задачи исследований.
Целью исследования являлась комплексная оценка сортового и гибридного фонда ягодных культур по биохимическому составу плодов, изучение
з
7
сов наследования биохимических показателей в ягодах земляники в связи с селекцией на улучшенный химический состав плодов.
В задачи исследований входило:
- дать оценку по биохимическому составу перспективным сортам, отборным сеянцам, элитным формам ягодных культур (земляники, смородины чёрной, смородины красной, малины, крыжовника) генколлекции института. Выделить ценные источники высокого содержания пищевых и биологически активных веществ, представляющие интерес для производства и селекции на улучшенный биохимический состав плодов;
- разработать шкалу для оценки сортов ягодных культур по биохимическим признакам плодов;
- на основе анализа многолетних данных раскрыть изменчивость биохимических признаков у исследуемых ягодных культур и выделить ценные генотипы с наименьшим их варьированием по годам;
- проанализировать влияние метеорологических условий вегетационного периода на накопление питательных и биологически активных веществ в плодах исследуемых ягодных культур. Определить корреляционные взаимосвязи между уровнем накопления биохимических веществ и погодными условиями периода вегетации;
- изучить вопросы наследования растворимых сухих веществ, титруемых кислот, аскорбиновой кислоты, антоцианов на основе анализа гибридного потомства земляники. Выделить ценные комбинации скрещивания и отдельные сеянцы с высоким содержанием БАВ. Выделить ценные доноры для селекции на улучшенный химический состав;
- раскрыть возможности отдалённой гибридизации для получения ценных форм земляники с улучшенным химическим составом плодов.
- определить различия в накоплении биохимических веществ у сортов смородины чёрной разных генетических групп;
- изучить технологические свойства ряда перспективных сортов исследуемых ягодных культур. Определить влияние сортовых особенностей на сохранность биологически активных веществ в продуктах переработки из них. Выделить формы, наиболее пригодные для технологической переработки.
- определить экономическую эффективность возделывания ряда перспективных сортов смородины чёрной с различным содержанием в плодах БАВ.
Основные положения, выносимые на защиту:
- потенциал сортового и гибридного фонда ягодных культур (земляника, смородина чёрная, смородина красная, малина, крыжовник) по биохимическому составу плодов и возможности его использования в селекции;
- генисточники ягодных культур с максимальным уровнем и комплексным содержанием основных компонентов химического состава, с наименьшей вариабельностью для производственного и селекционного использования;
- параметры изменчивости важнейших показателей химического состава у ягодных культур в зависимости от сорта и метеорологических условий года;
- закономерности наследования компонентов биохимического состава в гибридном потомстве земляники;
- химико-технологическая характеристика продуктов переработки ягодных культур.
Научная новизна. В работе широко раскрыт потенциал по биохимическому составу плодов генетической коллекции ягодных культур (земляника, смородина чёрная, смородина красная, малина, крыжовник) в условиях ЦЧР. По каждой культуре разработана шкала оценки сортов по биохимическим показателям. Показан характер наследования биохимических признаков в гибридном потомстве земляники, выявлены новые доноры в селекции земляники на улучшенный химический состав плодов. На основе изучения гибридных семей и отборных сеянцев земляники, полученных путём межвидовых скрещиваний, раскрыты возможности отдалённой гибридизации для получения ценных форм с улучшенным биохимическим составом плодов. Рассмотрена изменчивость биохимических признаков плодов у растений-регенерантов земляники, полученных из каллусов, прошедших длительное культивирование in vitro. Приведены новые сведения и показаны особенности в накоплении биохимических веществ в ягодах сортов смородины чёрной различного генетического происхождения.
Практическая значимость исследований. Выделены сорта ягодных культур с высоким комплексным содержанием питательных и биологически активных веществ в плодах, представляющие интерес для производства, перерабатывающей промышленности, а также являющиеся ценными источниками и донорами в селекции на улучшенный химический состав. Изучение химического состава ягод земляники на селекционном материале с учётом генетики признаков позволяет ускорить селекционный процесс и вести успешную селекцию на качество и повышенную витаминность. Биохимическая оценка сортового и гибридного фонда ягодных культур используется при выделении элитных сеянцев, при передаче сортов в Государственное испытание.
Предметом исследования являлось определение критериев и принципов отбора ценных генотипов ягодных культур для производства, переработки и селекции на качество и улучшенный химический состав плодов.
Апробация работы. Основные результаты исследований доложены на: III Тамбовской областной научно-практической конференции «Проблемы интеграции экологической, хозяйственной и социальной политики», 50 научной конференции студентов и аспирантов «Проблемы и перспективы развития АПК в условиях рыночных отношений» (Мичуринск, МГСХА, 1997,1998); XIX, XXII Мичуринских чтениях (Мичуринск, 1998, 2010); международной научно-практической конференции «Садоводство и виноградарство 21 века» (Краснодар, СКЗНИИСиВ, 1999); II съезде ВОГиС, 2000г; международной научно-практической конференции молодых учёных «Интенсивное садоводство» (Мичуринск, 2000); международных научно-практических конференциях «Экологические аспекты интенсификации сельскохозяйственного производства», «Ресурсы недр России: экономика и геополитика, геотехнологии и геоэкология, литосфера и геотехника» (Пенза, 2002, 2003); международной научно-
практической конференции «Научное обеспечение современных технологий производства, хранения и переработки плодов и ягод в России и странах СНГ» (Москва, 2002); Всероссийской научно-практической конференции «Повышение эффективности садоводства в современных условиях» (Мичуринск, 2003); международной конференции «Проблемы экологизации современного садоводства и пути их решения» (Краснодар, КубГАУ, 2004); Всероссийской научно-методической конференции «Состояние и перспективы развития ягодоводства в России» (Орёл, 2006); юбилейной конференции к 75-летию СКЗНИИСиВ «Методологические аспекты создания прецизионных технологий возделывания плодовых культур и винограда» (Краснодар, 2006); Всероссийской научно-практической конференции «Агроэкологические проблемы сельскохозяйственного производства» (Пенза, 2006); 3 международной научной конференции «1нновацшш напрямки HayKoeoi д1яльносп в галуз1 рослинництва» (Харьков, 2006); международной научно-практической конференции «Современные проблемы переработки и экспертизы качества сельскохозяйственной продукции» (Мичуринск, 2007); Всероссийской научно-методической конференции молодых учёных «Актуальные проблемы садоводства России и пути их решения» (Орёл, 2007); Всероссийской научно-практической конференции, посвя-щённой 130-летию со дня рождения С.Ф. Черненко «Перспективы селекции яблони и других культур для промышленных насаждений» (Мичуринск, 2007); международных научно-практических конференциях в Мичуринском государственном аграрном университете (Мичуринск, МичГАУ, 2001, 2009, 2011); межрегиональной научно-практической конференции, посвященной 90-летию со дня рождения профессора Е.С. Черненко «Современные проблемы и перспективы отечественного садоводства» (Мичуринск, 2009); международной научно-практической конференции, посвящённой 35-летию образования Белгородского НИИСХ «Управление продукционным процессом в агротехно-логиях 21 века: реальность и перспективы» (Белгород, 2010); VII, VIII, X международных научных конференциях «Агроэкологические аспекты устойчивого развития АПК» (Брянск, 2010, 2011, 2013); международных научных конференциях в РУП «Институт плодоводства» (Самохваловичи, 2010, 2011, 2012); международной научно-практической конференции, посвящённой 80-летию со дня рождения А.К. Каирова (Нальчик, 2011); научно-практической конференции «Достижения, перспективы и направления развития садоводства и питомниководства в РФ (Мичуринск-наукоград РФ, 2011); международной научно-практической конференции «Адаптивный потенциал и качество продукции сортов и сортоподвойных комбинаций плодовых культур» (Орёл, 2012).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 53 научные работы, в том числе 17 - в рецензируемых изданиях, входящих в список ВАК РФ; 1 книга (в соавторстве), 1 монография, а также раздел в методических рекомендациях «Предварительный отбор перспективных генотипов плодовых растений на экологическую устойчивость и биохимическую ценность плодов». Общее число публикаций составляет 75.
Личный вклад соискателя. Экспериментальные результаты получены автором лично. Соискателю принадлежит непосредственное проведение биохимических анализов, теоретическое обобщение полученных результатов и их публикация в различных изданиях. Участие и помощь сотрудников в выполнении данной работы отражены в совместных публикациях.
Структура и объём диссертации. Диссертация изложена на 437 страницах, состоит из введения, 7 глав, заключения, выводов, рекомендаций производству и селекции, приложений. Список использованной литературы включает 430 источников, в том числе 79 на иностранных языках. Диссертация иллюстрирована 10 рисунками, 163 таблицами.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 1.1. Условия проведения исследований. Исследования выполнялись в ГНУ ВНИИГиСПР им. И.В. Мичурина Россельхозакадемии в период с 1994 года. Отбор проб для проведения биохимических анализов проводился на участках сортоизучения и селекционных насаждений ягодных культур института.
Почвенно-климатические условия Тамбовской области достаточно благоприятны для возделывания ягодных культур. Тамбовская область расположена в южной части Восточно-Европейской равнины. Она занимает центральную часть Окско-Донской низменности и входит в зону Центрально-Чернозёмного центра. Климат Тамбовской области умеренно-континентальный, с довольно тёплым летом и относительно холодной продолжительной зимой. Среднегодовая температура воздуха составляет +4 - +5°С. В зависимости от года данный показатель варьирует от +2,3 до +7,6°С. Среднее значение температуры наиболее тёплого месяца - июля +19,0 - +20,7°С. Наиболее холодным является январь с колебанием среднемесячной температуры от -10,5 до -11,5°С. Абсолютный многолетний минимум температуры воздуха -40,0°С, максимум +39,0 С. Средняя продолжительность периода с температурой выше 10°С колеблется от 141 до 154 дней, сумма температур за это время составляет 23002600 С. Область располагается в лесостепной зоне с недостаточным увлажнением, о чём свидетельствует гидротермический коэффициент (ГТК), средняя величина которого составляет 0,95-1,10. Изменчивость ГТК из года в год очень велика: от 0,5 в сухие годы до 2,0 во влажные. Годовая сумма осадков колеблется от 500-550 мм на севере до 425-475 мм на юге области, из них 70-75% выпадает за тёплый период года. Сумма осадков за вегетационный период составляет 50-60% годовой (Агроклиматические ресурсы Тамбовской области 1974).
В последнее время погодные условия заметно отличаются от среднемного-летних данных. На фоне общего потепления климата за время исследований наблюдалась тенденция уменьшения выпадения, как годового количества осадков, так и осадков, приходящихся на период вегетации. Особенно показателен в этом отношении 2010 год, когда за вегетационный период выпало рекордно низкое количество осадков: в июне - всего 14,3 мм, в июле - 17,6 мм, что значительно. ниже средних многолетних показателей. На фоне жесточайшей
почвенной засухи отмечалась экстремально высокая температура воздуха. Среднесуточные температуры на 5-10°С превышали многолетние значения (Савельев и др., 2011).
1.2. Объекты исследований. Исследования проводились на сортовом и гибридном фонде ягодных культур, собранном и созданном во Всероссийском научно-исследовательском институте генетики и селекции плодовых растений им. И.В. Мичурина. Уход за опытными насаждениями осуществлялся с применением общепринятых приёмов агротехники. Объектами исследований служили ягоды сортов земляники, смородины чёрной, смородины красной, малины, крыжовника отечественной и зарубежной селекции (всего - 250 сортов). Образцы генколлекции ягодных культур были представлены сотрудниками института, кандидатами сельскохозяйственных наук В.А. Тихоновым, В.Д. Лукиным, И.В. Зацепиной, В.В. Абызовым, A.C. Кондратьевой, а также Т.В. Жидёхиной (ВНИИС им. И.В. Мичурина). Изучение сортов селекции института представляется особенно актуальным, так как они обладают высокой адаптивностью в данных условиях, отличаются высокой урожайностью, устойчивостью к основным грибным заболеваниям, высокими вкусовыми качествами ягод, пригодностью для различных видов переработки. Вопросы наследования биохимических признаков ягод земляники изучали в гибридных семьях, полученных как от межсортовых, так и отдалённых скрещиваний (всего - 521 гибридных сеянца в 23 комбинациях скрещивания). Проведена также оценка по биохимическому составу отборных (65 форм) и элитных (6 форм) сеянцев земляники. Исследования выполнены на селекционном материале доктора сельскохозяйственных наук, профессора A.A. Зубова и кандидата сельскохозяйственных наук, старшего научного сотрудника отдела частной генетики И.В. Лукъянчук. Плоды рас-тений-регенерантов земляники представлены ведущим научным сотрудником лаборатории биотехнологии, кандидатом биологических наук Н.В. Соловых.
1.3. Методы исследований. Образцы для проведения химических анализов отбирали в период массового созревания. Средняя проба составляла 1,01,5 кг. Биохимические анализы плодов, продуктов переработки проводились общепринятыми в биохимических лабораториях методами: содержание растворимых сухих веществ определяли рефрактометрическим методом по рефракто-. метру типа RL-3 (ГОСТ 28562-90); сумму Сахаров - по методу Бертрана (ГОСТ 8756.13-87); титруемую кислотность устанавливали титрованием вытяжек 0,1н. NaOH с последующим пересчётом на яблочную кислоту (ГОСТ 25555.0-82); содержание аскорбиновой кислоты определяли йодометрическим методом; катехины - по окраске спиртовой вытяжки с ванилиновым реактивом (по Мур-ри) с использованием фотоэлектроколориметра КФК-2; антоцианы - спектро-фотометрическим методом на спектрофотометре Genesys 10 uv; пектиновые вещества - объёмным методом (по С.Я. Райк) (Программа и методика сорто-изучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур, Мичуринск: ВНИИС им. И.В. Мичурина, 1973; Орёл: ВНИИСПК, 1999; Программа и методика селекции плодовых, ягодных и орехоплодных культур, Мичуринск: ВНИИС им. И.В. Мичурина, 1980; Орёл: ВНИИСПК, 1995; Программа и методика
изучения сортов плодовых и ягодных культур, Мичуринск, 1970; Методы биохимического исследования растений, 1987; Плешков, 1985). Антиоксидант-ную активность определяли по методике А.Я. Яшина с сотрудниками (2006) с использованием хроматографа «Цвет Яуза-01-AA». Пригодность сортов для переработки по видам консервной продукции изучали с учётом требований, изложенных в «Методических указаниях по химико-технологическому сортоиспытанию овощных, плодовых и ягодных культур для консервной промышленности» (М., 1993).
Статистическая обработка экспериментальных данных проводилась общепринятыми методами (Методические рекомендации по применению статистических методов в генетике и селекции плодовых культур, Мичуринск, 1980; Доспехов, 1985) и с использованием пакета прикладных программ Microsoft Excel 2007 и программы Статистика. Расчёт экономической эффективности осуществлялся с учетом «Методических рекомендаций по определению экономической эффективности научных достижений в садоводстве» (М., 2005).
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 2. АНАЛИЗ КОЛЛЕКЦИИ СОРТОВ ЯГОДНЫХ КУЛЬТУР ПО БИОХИМИЧЕСКОМУ СОСТАВУ ПЛОДОВ Многолетнее изучение генколлекции ягодных культур показало значительное варьирование биохимических показателей, как в сортовом разрезе, так и в пределах copra в различные годы исследований (табл. 1). Разнообразие сортов по содержанию растворимых сухих веществ и Сахаров в плодах незначительное: коэффициенты вариации составляли: по растворимым сухим веществам 9,2-17,8%; сахарам - 9,4-23,1%. Более существенны различия между сортами по содержанию титруемых кислот, аскорбиновой кислоты, пектиновых веществ. Особенно велико варьирование содержания Р-активных веществ -катехинов и антоцианов.
В целях выделения образцов по комплексу биохимических показателей было проведено ранжирование сортов по четырёхбалльной шкале (по содержанию растворимых сухих веществ, суммы Сахаров, аскорбиновой кислоты, катехинов, антоцианов - в порядке возрастания; органических кислот - в порядке убывания) (табл. 2). Значения рангов суммировались и выделялись образцы с наибольшей суммой. Причём перечисленные признаки предполагаются как равнозначные, без выделения приоритетных. Разработанная шкала (низкий, средний, высокий, очень высокий уровень признака) условна, однако позволяет успешно проводить ранжирование сортов.
2.1. Земляника. Одним из важных компонентов биохимического состава, определяющим плотность, транспортабельность свежих плодов, расход сырья при переработке, являются растворимые сухие вещества. Самое высокое за годы исследований их накопление выявлено у сорта Рубиновый кулон (17,2%), наименьшее - у сорта Трубадур (7,0%). Высокое содержание растворимых сухих веществ отмечено у F. vesca (до 18,6%). Около половины изученных сортов (49,3%) содержат в ягодах растворимые сухие вещества на уровне 10-12%. Достаточно велико количество сортов (30,1%) с содержанием растворимых сухих
веществ в пределах 8-10%. Особый интерес представляют сорта, содержащие в плодах растворимых сухих веществ более 12,0%. К ним относятся: Тиога,
Таблица 1. Интервалы проявления биохимических признаков у ягодных культур _в условиях ЦЧР (250 сортов и форм)__
Показатель Среднее Пределы изменений Пределы изменений Коэффициент
содержание средних величин абсолютных значений вариации, V,
по сортам по годам %
¡е^ияника
РСВ, % Ю,8±0,18 7,2-16,6 7,0-18,6 14,1
Сумма Сахаров, % 7,8±0,13 5,3-11,4 4,9-11,8 13,8
Титр, к-ть, % 1,21 ±0,03 0,67-1,69 0,51-1,88 18,2
Сахар/кислота 6,7±0,18 4,1-13,4 3,6-16,9 22,6
АК, мг/ЮОг 68,5±1,4 44,1-102,3 27,8-125,4 17,2
Катехины, мг/ЮОг 212±7,0 50-352 40-576 28,4
Антоцианы, мг/ЮОг 52,3±2,5 21,1-107,4 14,3-171,6 38,4
Пектиновые в-ва, % 0,97±0,02 0,61-1,60 0,60-1,60 17,7
Смородина черная
РСВ, % 15,4±0,17 11,3-19,2 10,8-21,7 11,3
Сумма Сахаров, % 8,5±0,15 5,0-11,7 4,4-13,7 15,4
Титр, к-ть, % 2,79±0,05 0,94-4,06 0,94-4,82 18,5
Сахар/кислота 3,2±0,11 1,7-10,9 1,4-10,9 33,2
АК, мг/ЮОг 140,7±4,0 62,0-248,1 45,8-390,7 28,1
Катехины, мг/ЮОг 403±15,5 128-920 77-1420 38,4
Антоцианы, мг/ЮОг 472,2±46,0 127,6-1451,1 66,0-1451,1 66,1
Пектиновые в-ва, % 1,26±0,04 0,77-1,77 0,67-1,80 18,6
Смородина красная"и белая"
РСВ,% 11,2±0,32» 8,9-14,9 7,3-15,1 15,1
11,9±0,67** 9,9-17,7 9,0-17,7 17,8
Сумма Сахаров, % 6,2±0,22 4,0-8,3 4,0-10,4 18,4
7,2±0,21 5,9-8,1 5,4-10,1 9,4
Титр, к-ть, % 2,59±0,11 1,56-4,02 1,10-4,28 21,2
2,21±0,13 1,72-3,14 1,05-3,75 18,8
Сахар/кислота 2,5±0,11 1,3-3,8 1,2-4,4 23,1
3,3±0,20 2,1-4,2 1,6-7,9 18,7
АК, мг/ЮОг 37,1±1,7 20,7-54,6 16,1-72,2 23,7
32,8±1,6 25,5-40,5 19,4-50,2 15,2
Катехины, мг/ЮОг 335±28,2 86-660 86-704 41,2
279±27,0 166-426 46-552 28,9
Антоцианы, мг/ЮОг 114,8±38,0 30,5-679,7 22,0-712,8 136,5
Пектиновые в-ва, % 1,1310,04 0,86-1,35 0,66-1,47 12,7
. - Малина
РСВ,% 10,5±0,18 8,4-12,2 7,1-15,6 9,2
Сумма Сахаров, % 6,3 ±0,19 4,8-8,6 3,1-8,9 14,2
Титр, к-ть, % 1,83±0,0б 1,21-2,28 1,07-2,81 15,3
Сахар/кислота 3,5±0,18 2,2-6,1 1,9-8,3 24,6
АК, мг/ЮОг 28,3±0,8 21,6-36,3 16,5-49,3 14,8
Катехины, мг/ЮОг 139±9,1 30-234 30-438 34,5
Антоцианы, мг/ЮОг 96,6±8,7 13,2-176,0 13,2-198,0 39,4
Пектиновые в-ва, % 0,77±0,02 0,69-0,87 0,53-1,14 6,6
Крыжовник
РСВ,% 12,6±0,48 9,9-15,2 9,0-16,5 13,8
Сумма Сахаров, % 8,3±0,53 5,4-11,3 5,2-12,4 23,1
Титр, к-ть, % 2,20±0,15 1,17-3,10 1,07-3,13 24,4
Сахар/кислота 4,2±0,59 1,7-9,7 1,7-11,6 50,5
АК, мг/ЮОг 27,4±1,6 15,0-38,4 15,0-53,7 21,4
Катехины, мг/ЮОг 220±43,4 30-473 30-840 54,3
Пектиновые в-ва, % 0,76±0,07 0,54-0,99 0,54-0,99 23,8
Фестивальная (апомикт), Яркая, Мариева Махерауха, Санрайс, Фаветта, Тристар, Гея, Русановка, Торпеда, Горноуктусская, Холидей. Сорта Горноук-тусская, Лакомая, Львовская ранняя, Фестивальная (апомикт), Яркая характеризуются наибольшей гомеостатичностью по данному признаку при их относительно высоком накоплении, что указывает на селекционную ценность данных сортов.
Показатель
Таблица 2. Градация ягодных культур по биохимическим показателям
РСВ, %
Сумма Сахаров, %
Уровень содержания, балл
низкий (1)
средний(2)
высокий (3)
высокий (4)
низкий(1)
средний (2)
Титр, к-ть, %
АК, мг/100г
Кате-хины, мг/ЮОг
Анто-
цианы,
мг/ЮОг
Пектиновые
в-ва,
%
высокий (3)
очень высокий(4)
низкий (4)
средний (3)
высокий (2)
земляника
<8,0
8,1-10,0
10,1-12,0
> 12,0
<6,0
.6,1-8,0
8,1-9,0
черная
смородина
<14,0
14,1-16,0
16,1-18,0
> 18,0
<7,0
7,1-9,0
9,1-10,0
>9,0
<1,0
1,01-1,25
очень высокий(1)
низкий (1)
средний (2)
высокий (3)
очень высокий (4)
низкий (1)
средний (2)
высокий (3) очень высокий (4)
низкий (1)
средний (2)
высокий (3)
очень высокий (4)
низкий(1)
средний (2)
1,26-1,50
>1,50
<50,0
50,1-60,0
60,1-80,0
>80,0
<100
101-200
201-300
>300
<50,0
50,1-80,0
80,1100,0
>100,0
<0,8
0,81-1,0
высокий (3)
| очень высокий (4)
1,01-1,20
>10,0
красная < 10,0
10,1-11,0
11,1-13,0
>13,0
<5,5
5,6-7,0
7,1-8,0
<2,50
2,51-3,0
3,01-3,50
>3,50
<100,0
100,1-150,0
150,1-200,0
>200,0
<250
251-450
451-600
>600
<1,0
1,01-1,25
>1,20
1,26-1,50
>1,50
>8,0
белая
<11,0
11,1-12,0
12,1-13,0
>13,0
<6,0
6,1-7,0
7,1-8,0
<2,0
2,01-3,0
3,01-3,50
>3,50
<30,0
30,1-40,0 40,1-50,0
>50,0
<200
201-300
301-400
>400
<50,0
50,1-100,0
100,1-150,0
>150,0
<1,0
1,01-1,10
>8,0
2,01-2,50
2,51-3,0
>3,0
<30,0
30,1-35,0
35,1-40,0
>40,0
<200
ПЛОДОВ
<10,0
10,1-11,0
11,1-12,0
>12,0
<6,0
6,1-7,0
7,1-8,0
>8,0
<1,50
1,51-2,0
2,01-2,50
>2,50
<25,0
25,1-30,0
30,1-35,0
>35,0
<120
201-300
301-400
>400
1,11-1,20
>1,20
121-150
151-200
>200
<50,0
50,1-100,0
100,1150,0
>150,0
Сахара в ягодах садовой земляники представлены глюкозой (0,25-4,77%) фруктозой (1,83-5,40%), сахарозой (0,13-2,76%). На долю моносахаридов приходится большая часть, 86,5% от суммы. Наименьшее количество Сахаров за годы изучения отмечено у сорта Фейерверк (4,9%), максимальное - у сорта Консервная плотная (11,8%). Доля низкосахаристых сортов (содержание Сахаров менее 6,0%) невелика - всего 2,8%. Большая часть (66,7%) исследованных сортов содержат Сахаров в пределах 6,1-8,0%. 23,6% сортов способны накапливать сахара на уровне 8,1-9,0%. Низким накоплением Сахаров (5,3-6,1%) характеризовались сорта: Сельва, Дукат, Зенга Тигайга, Оллстар, Вима Рина. К высокосахаристым (содержание Сахаров более 9,0%) отнесена небольшая часть сортов - 6,9%. К ним относятся: Торпеда, Фавегга, Холидей, а
также
/\ \4rginiana ¿яр. р1аИре(а1а, Г. хеьса. Они представляют особую ценность как для использования в производстве, так и в качестве источников для селекции. Устойчивым (У<10%) было содержание Сахаров в ягодах сортов: Сударушка, Трубадур, Фаветта, Зефир, Амулет, Зенга Зенгана, Мармион. Неустойчивым, значительно зависящим от погоды (У>20%) содержанием Сахаров отличаются: Деданка, Консервная плотная, Памяти Зубова, Золушка, Марышка, Русановка, Фейерверк, Фестивальная (апомикт), Хуммиджента.
За годы исследований минимальная кислотность плодов отмечена у сорта Фейерверк (0,51%), максимальная - у сорта Фестивальная (апомикт) (1,88%). 41,7% изученных сортов накапливают в ягодах кислот в пределах 1,01-1,25%; 34,7% сортов - на уровне 1,26-1,50%. Низкой (менее 1,0%) и высокой (выше 1,50%) кислотностью отличаются соответственно 15,3% и 8,3% исследованных сортов. Таким образом, основная масса сортов земляники характеризуется оптимальной для данной культуры кислотностью ягод. Низкой кислотностью отличаются сорта: Гигантелла, Вантаж, Вима Занта, Сельва, Источник, Зенга Зенгана, Редкоут, Вима Рина, Хоней, Консервная плотная, К \esca. Высокая кислотность ягод отмечена у сортов Санрайс, Барлидаун, Тиога, Тристар, Хо-лидей, Гардиан. К сортам, сочетающим оптимальную кислотность ягод и стабильность данного показателя, отнесены: Зенга Зенгана, Лакомая, Праздничная, Марышка, Рубиновый кулон, Привлекательная, Трубадур, Урожайная ЦГЛ.
Минимальное за годы исследований количество аскорбиновой кислоты находилось в ягодах сорта Зенга Зенгана (27,8 мг/100г), максимальное - у сорта Зефир (125,4 мг/100г). Исходя из среднего для культуры содержания витамина С, равного 60,0 мг/100г, большинство (64,4%) исследованных сортов отнесены к группе с высоким содержанием витамина С - 60,1-80,0 мг/100г. Низко- и средневитаминных сортов обнаружено соответственно 5,4 и 16,4%. К низковитаминным (уровень накопления аскорбиновой кислоты менее 50,0 мг/100г) следует отнести сорта Зенга Зенгана, Источник, Редкоут, а также К \esca. Наибольший интерес представляет группа с накоплением аскорбиновой кислоты в ягодах более 80,0 мг/100г, их доля составляет 13,8% от всех изученных сортов. В данную группу отнесены: Фестивальная ромашка, Корона, Русановка, Лорд, Фестивальная (апомикт), Тенира, Лировидная,. Сударушка, Зенга Тигайга, Зефир. Наиболее высокий уровень гомеостатичности при достаточно высоком содержании витамина С отмечен у сортов Львовская ранняя, Сударушка, Фестивальная (апомикт), что указывает на их селекционную ценность. Ряд сортов показывает потенциальную возможность накопления в отдельные годы аскорбиновой кислоты свыше 90,0 мг/100г: Горноуктусская, Зенит, Кардинал, Консервная плотная, Корона, Куйбышевская, Львовская ранняя, Марышка, Привлекательная, Русановка, Фестивальная (апомикт), Хуммиджента, Яркая; свыше 100,0 мг/ЮОг: Зенга Тигайга, Зефир, Сударушка, Торпеда, Фестивальная.
Минимальное за годы изучения количество катехинов отмечено у сорта Кама (40 мг/ЮОг), максимальное - у сорта Привлекательная (576 мг/ЮОг). Основное количество исследованных сортов земляники отнесены к группам с
содержанием Р-активных катехинов в пределах 101-200 мг/100г (38,4%) и 201300 мг/100г (50,7%). Количество сортов с низким уровнем накопления катехинов (ниже 100 мг/100г) составило 4,1%. К ним относятся: Гея, Зенга Тигайга, Брио. Сорта с высоким уровнем накопления данной группы веществ (выше 300 мг/100г) составляют 6,8% от общего исследованного их количества. Сюда относятся: Источник, Консервная плотная, Привлекательная, Мариева Махерауха, Гигантелла. Относительной стабильностью данного признака (коэффициенты вариации 2,7-23,2%) характеризуются: Амулет, Барлидаун, Горноуктусская, Куйбышевская, Торпеда, Фаветта. Сильная изменчивость содержания катехинов характерна для сортов Кама, Ред Гонтлет, Памяти Зубова, где коэффициенты вариации достигали 70,5; 51,9; 67,5% соответственно.
Важным биохимическим признаком, определяющим Р-витаминную ценность ягод землянихи и их пригодность для переработки, служит содержание антоцианов. Сорта со светлоокрашенными ягодами и, соответственно, низким содержанием антоцианов (менее 50,0 мг/100г) малоценны. Однако на их долю приходится значительная часть исследованных форм (52,3%). Количество сортов с уровнем накопления антоцианов в пределах 50,0-80,0 мг/100г составляет 38,5%. Сортов с высоким (80,1-100,0 мг/100г) и очень высоким (более 100,0 мг/100г) содержанием антоцианов значительно меньше - по 4,6% соответственно. К богатым антоцианами сортам земляники следует отнести: Гигантелла, Деданка, Источник, Кокинская поздняя, Зенга Зенгана, Лакомая, Привлекательная, Рубиновый кулон, Торпеда, Фейерверк. Минимальное содержание антоцианов отмечено у сорта Хоней (14,3 мг/100г), максимальное - у сорта Рубиновый кулон (171,6 мг/100г). Сильная изменчивость содержания в ягодах антоцианов характерна для сортов: Консервная плотная, Куйбышевская, Львовская ранняя, Памяти Зубова, Русановка, Сударушка, Торпеда, Трубадур, Эль-санта, где коэффициенты вариации превышали 40,0%. Наибольшей стабильностью по содержанию антоцианов характеризовались: Барлидаун, Зенит, Привлекательная, Фейерверк, Фестивальная (апомикт), у которых коэффициенты вариации по данному признаку не превышали 20,0%. Важно отметить сорта селекции ВНИИГиСПР им. И.В. Мичурина, сочетающие высокое (более 100 мг/100г по среднемноголетним данным) и стабильное (коэффициенты вариации 14,8-21,8%) накопление в ягодах антоцианов: Привлекательная, Рубиновый кулон, Фейерверк.
Содержание суммы пектиновых веществ в ягодах земляники изменялось в зависимости от сорта и условий вегетации от 0,60 (отборный сеянец 669-154) до 1,60% (элита 153-41(Флора)). Протопектин составляет 43,8-74,2% от суммы, и в большинстве случаев он преобладает. На долю сортов с низким уровнем содержания суммы пектиновых веществ (менее 0,80%) приходится 17,2%. Количество сортов со средним и высоким уровнем их накопления составляет 46,9% ' и 25,0% соответственно. Накопление пектиновых веществ более 1,20% отмечено у сортов Вима Рина, Яркая, Консервная плотная, Фаветга, элиты 153-41 (Флора), отборных сеянцев 933-17, 912-23. Низкое содержание пектиновых
веществ (ниже 0,80%) у сортов Сельва, Кокинская заря, Царскосельская, Хум-миджента, Зефир, Источник. Коэффициенты вариации по данному показателю ниже 10,0% отмечены у сортов Яркая и Марышка. Причём у данных сортов сочетается достаточно высокое накопление пектиновых веществ в плодах с устойчивостью данного признака.
По комплексу биохимических признаков выделены сорта: Привлекательная (в сумме 20 баллов), Торпеда (20), Фаветта (19), Консервная плотная (18), Лакомая (17), Русановка (17), Фейерверк (17), Фестивальная (апомикт) (17), Корона (17 баллов). Низкую оценку получили сорта Амулет, Золушка, Куйбышевская, Эльсанта (по 13 баллов).
В результате исследований подтверждена высокая положительная связь между содержанием в плодах земляники растворимых сухих веществ и Сахаров (г= +0,79). Выявлены положительные связи между содержанием аскорбиновой кислоты и титруемых кислот (г= +0,28), растворимых сухих веществ и титруемых кислот (г= +0,28), Сахаров и титруемых кислот (г= +0,20); между содержанием антоцианов и титруемой кислотностью - связь отрицательная (г= -0,28). Между накоплением в плодах Р-активных веществ (катехинов, антоцианов) и аскорбиновой кислоты, пектиновых веществ и аскорбиновой кислоты связи отрицательные. Между накоплением в ягодах земляники растворимых сухих веществ и пектина, Сахаров и пектина отмечены положительные связи.
2.2. Смородина чёрная. Исследование биохимического состава ягод 100 сортов и форм смородины чёрной показало минимальное накопление растворимых сухих веществ 10,8% (форма 23-15), максимальное - 21,7% (Привлекательная). На долю сортов с низким уровнем их содержания (менее 14,0%) приходится 20,0%. У 73,0% генотипов содержание растворимых сухих веществ составило 14,1-18,0%, а у 7,0% - превышало 18,0%. Более 18,0% растворимых сухих веществ накапливалось в ягодах сортов Обильная, Крупноплодная, Смена, Сладкоплодная, Бия, Веллингтон. Низким содержанием растворимых сухих веществ характеризовались сорта Голфер, Селеченская 2, форма 19-75 (среднее многолетнее 12,8%, 12,5% и 12,0% соответственно). У сортов Крупноплодная, Сладкоплодная высокий уровень содержания растворимых сухих веществ (16,7-19,5%) сочетается с высокой гомеостатичностью, что указывает на перспективность их селекционного использования в качестве источников на данный признак.
Содержание сахарозы в ягодах смородины чёрной невелико и изменялось в зависимости от сорта от 0,13 до 1,50%. Большую часть Сахаров (94,3%) составляют глюкоза и фруктоза. Минимальное содержание Сахаров в ягодах имел сорт Крупноплодная - 4,4%, максимальное - Белорусская сладкая - 13,7%. По уровню накопления Сахаров большинство (68 из 100) изученных форм смородины чёрной удовлетворяют требованиям селекционной программы и содержат более 8,0% суммы Сахаров. Очень низким содержанием Сахаров (менее 7,0%) отличаются сорта Лия плодородная, Алтайская ранняя, Амурская, Амос блэк, Бурая, Рудкноп голиаф, Лада, Каскад, Крупноплодная, форма 19-75, Я. сИктска. Только 8,0% генотипов характеризуются повышенным содержанием Сахаров
(более 10,0%), к которым относятся: Титания, Сладка ягода, Светофорчик, Тритон, Белорусская сладкая, Детскосельская. Незначительная изменчивость накопления Сахаров под влиянием погодных условий была у сортов Багира, Воспоминание, Голфер, Котсволд кросс, Ласточка, Маленький принц, Приморский великан, Тамерлан, Татьяннн день, Чаровница, Элевеста, 12-20 (У<10%). У сортов Багира, Воспоминание, Маленький принц, Элевеста, Чаровница стабильность признака сочетается с высоким его уровнем, что важно в селекции на повышенное содержание в ягодах Сахаров. Обращает внимание, что у новых современных сортов смородины чёрной доля Сахаров в сухом веществе составляет значительную часть (Навля - 65,2%, Нара - 63,2%, Перун - 63,5%, Сев-чанка - 65,7%, Орловский вальс - 63,0%, Орловская серенада - 61,4%, Зелёная дымка - 62,2%, Багира - 64,2%, Лабильная - 60,4%). У более старых сортов она значительно ниже (Алтайская ранняя - 38,9%, Амос блэк - 35,8%, Амурская -40,9%, Лия плодородная - 28,1%, Приморский чемпион - 44,4%, Рудкноп голиаф - 38,6%). Это ещё раз свидетельствует о значительных успехах в селекции смородины чёрной на десертный вкус и повышенное содержание Сахаров.
В зависимости от сорта и условий года кислотность ягод изменялась от 0,94 (Л о<1огШит) до 4,82% (Муравушка). У 28,0% исследованных сортов содержание титруемых кислот было довольно низким и не превышало 2,5%. 40,0% изученных сортов смородины чёрной имели кислотность ягод в пределах оптимального для данной культуры уровня - 2,5-3,0%, и только у 7,0% форм отмечен высокий уровень их накопления - 3,0-3,5%. Высокой кислотностью ягод (свыше 3,5%) обладают сорта Тритон, Журавушка, Экзотика, Герби, Орловский вальс, Оджебин, элита 19-75, Муравушка. Меньше других реагировали на изменяющиеся метеорологические условия разных лет сорта Багира, Евруднк, Ленинградский великан, Ликёрная, Лира, Любава, Тамерлан, Татьянин день, Чаровница, Чёрный жемчуг, Элевеста, о чём свидетельствуют низкие коэффициенты вариации (ниже 10%).
Гармоничность вкуса во многом определяется соотношением в плодах Сахаров и кислот. Отношение сахара к кислоте у исследованных сортов составляло от 1,9 (Амурская) до 5,7 (Сладкоплодная). Более высокий сахаро-кислотный индекс (выше 4,5) у сортов Веллингтон, Детскосельская, Сладкоплодная, Шалунья. Наряду с высоким уровнем Сахаров сорта Сладка ягода и Белорусская сладкая отличаются низкой кислотностью и высоким отношением сахара к кислоте, что обусловливает десертный вкус ягод.
Смородина чёрная - признанный богатый источник витамина С среди ягодных культур. Минимальное накопление аскорбиновой кислоты было отмечено у формы 19-75 (45,8 мг/100г); максимальное - у сорта Белорусская сладкая (390,7 мг/100г). Очень низким уровнем накопления витамина С (ниже 100,0 мг/100г) характеризуется 15,0% исследованных сортов. Почти половина (48,0%) сортов накапливают его в пределах 100-150 мг/100г. 29,0% сортов имеют хороший уровень содержания аскорбиновой кислоты -150-200 мг/100г. Только 8,0% изученных сортов и форм характеризуются высокой С-витаминностью (выше 200 мг/100г). Так, сорта Татьянин день, Чернавка,
Привлекательная, форма 19-75 показали по среднемноголетним данным содержание аскорбиновой кислоты ниже 100 мг/100г. У сортов Ласточка, Лена, Минай Шмырёв, Орловская серенада, Россия среднее многолетнее содержание витамина С составило выше 180 мг/100г. Только 4 сорта (Белорусская сладкая, Витаминная ранняя, Лира, Навля) накапливали его по среднемноголетним данным выше 200 мг/100г, хотя в отдельные годы изучения довольно много сортов показали потенциальную возможность накопления витамина С свыше 200 мг/100г. Сорта Белорусская сладкая, Витаминная ранняя, Навля заслуживают селекционного использования в качестве источников повышенной С-витаминности. Умеренные колебания по данному признаку (V<20%) отмечены у сортов: Витаминная ранняя, Воспоминание, Маленький принц, Нара, Орловский вальс, Приморский чемпион, Перун, Ризейгер, Сладка ягода, Созвездие, Тамерлан, Татьянин день, Чаровница, Экзотика, Элевеста.
Ягоды смородины чёрной богаты Р-активными веществами. Содержание катехинов изменялось у исследованных форм в разные годы в весьма широких пределах - от 77 до 1420 мг/100г. У более чем 50% изученных сортов содержание Р-активных катехинов находилось в пределах 250-450 мг/100г. Доля сортов, отличающихся повышенным их содержанием (более 600 мг/100г) составляет 12,1%. Наибольшее их количество (свыше 600 мг/100г) накапливалось у сортов Котсволд кросс, Сладка ягода, Оджебин, Фертоди, Герби, Ризейгер, Студенческая, Детскосельская, Тритон, Орловская серенада, элиты 23-15. У сортов Чернавка, Тритон, формы 23-15 высокая гомеостатичность сочетается с высоким (548852 мг/100г) уровнем накопления данных веществ, что указывает на их селекционную ценность в качестве источников высокой Р-витаминности.
В изученных сортах смородины чёрной содержание пектиновых веществ составляло в среднем 1,26% с варьированием от 0,77 (Ласточка) до 1,77% (Детскосельская). На долю протопектина приходится 52,4-71,3% от суммы. Основная масса исследованных сортов накапливают пектиновых веществ на уровне 1,01,5%. Доля сортов с высоким их накоплением (более 1,5%) составляет 13,3%. Низкое содержание суммы пектиновых веществ (менее 1,0%) отмечено у сортов Ласточка, Лена, Память Мичурина, Привлекательная, Бурая, Селеченская 2, Лира, Котсволд кросс. Высоким содержанием пектина (>1,5%) выделяются сорта Люба-, ва, Багира, Чёрный жемчуг, Маленький принц, Элевеста, Чернавка, Загадка. Стабильность накопления пектиновых веществ по годам отмечена у сортов Гулливер, Нара, Зелёная дымка (коэффициенты вариации 10,8-11,2%).
С урожайностью положительно коррелирует масса ягоды (г= +0,51). Отмечена заметная отрицательная связь между содержанием растворимых сухих веществ и массой ягод (г= -0,41), пектиновых веществ и массой ягод (г= -0,74). Положительная корреляция обнаружена между содержанием в плодах растворимых сухих веществ и аскорбиновой кислоты (г= +0,31), Сахаров и катехинов (г= +0,43), Сахаров и пектиновых веществ (г= +0,31), титруемых кислот и катехинов (г +0,33). Связь между содержанием в ягодах растворимых сухих веществ и Сахаров была незначительной (г= +0,13). Возможно, это связано с большим генетическим разнообразием изученных сортов. К примеру, у сорта Лия плодо-
родная при довольно высоком уровне накопления растворимых сухих веществ (среднемноголетнее -17,8%) содержание Сахаров в ягодах весьма низкое -всего 5,0%. Многие современные сорта, напротив, характеризуются повышенным содержанием Сахаров, хотя уровень накопления растворимых сухих веществ у них средний.
По результатам ранжирования выделены сорта: Белорусская сладкая (в сумме - 17 баллов), Лира (16), Сладка ягода (16), Студенческая (16), Витаминная ранняя (15), Тритон (15 баллов). Самую низкую оценку получили: Муравушка, Нара, Перун, Татьянин день, Экзотика (по 9 баллов), 19-75 (7 баллов).
2.3. Смородина красная. Изменчивость в различные годы исследований содержания растворимых сухих веществ у сортов смородины красной составила от 7,3 (Ранняя Толмачёва) до 15,7% (Гондуин, Ранняя Толмачёва); Сахаров -от 4,2 (Щедрая) до 10,4% (Acopa). Высоким среднемноголетним накоплением растворимых сухих веществ в ягодах (более 12,0%) характеризуются сорта Acopa, Виксне, Гондуин, Латурнайс, Нива, Осиповская, а также R. vulgare, отдалённый гибрид (смородина высочайшая х смородина красная).
Ягоды смородины красной характеризуются низким содержанием сахарозы (в среднем по сортам - 0,35%). Доля моносахаров составляет 94,9% от суммы. В качестве лучших по накоплению Сахаров можно отметить сорта Осиповская, Нива, Виксне, Вика, Acopa, а также R. vulgare (среднемноголетнее - 7,38,1%). Наиболее низкие показатели у сортов Лакшен перфекшен, Ненаглядная, Маарсес проминент (ниже 5,0%). Смородина белая, по сравнению с красной, отличается более высоким накоплением в плодах растворимых сухих веществ и Сахаров (до 17,7 и 10,1% соответственно). По этим показателям выделяются сорта Голландская розовая и Императорская белая. Наиболее низкие показатели у сорта Кристально белая.
Содержание титруемых кислот в ягодах смородины красной изменялось в пределах от 1,10 (Консервная красная) до 4,29% (Варшевича). Большинство (65,4%) сортов имеет уровень кислотности ягод 2,0-3,0%. Титруемых кислот на уровне 2,0% (по среднемноголетним данным) накапливается в ягодах сортов Ионкер ван Тете, Консервная красная. Высокая кислотность характерна для сортов Acopa, Варшевича, Гондуин (3,27-4,02%). Кислотность плодов смородины белой несколько ниже, чем красной. У сортов Чудесная, Кристально белая, Смольяниновская она составляла ниже 2,0%. Выше 3,0% кислотность обнаружена у сорта Белка.
Содержание аскорбиновой кислоты в ягодах смородины красной изменялось в пределах от 16,1 (Acopa) до 72,2 мг/100г (Мармеладница). Хорошей С-витаминностью характеризуются сорта Нива, Вика, Мармеладница, R. vulgare (среднемноголетнее - 48,1-54,6 мг/100г). Лучшими по накоплению Р-активных катехинов являются: Виноград Варнера, Варшевича, Ред Лейк, R. vulgäre, отдалённый гибрид (смородина высочайшая х смородина красная).
По С и Р-витаминности плодов смородина белая несколько уступает красной. Максимальное накопление витамина С отмечено у сорта Ютербогская -50,2 мг/100г. Остальные сорта содержали аскорбиновой кислоты по средне-
многолетним данным ниже 40,0 мг/100г. Выше 400 мг/100г катехинов накапливали ягоды сорта Чудесная. Низкое содержание катехинов (менее 200 мг/100г) -у сортов Голландская белая, Ютербогская.
Высокое содержание антоцианов отмечено у сортов Осиповская, Йонкер ван Тете, Ранняя Толмачёва, R. vulgare. Особую ценность по их накоплению представляют сорта Варшевича (до 712,8 мг/100г), Виксне (до 299,2 мг/100г).
Смородина красная беднее пектиновыми веществами, по сравнению с чёрной. Как наименьшее содержание суммы пектиновых веществ (0,66%), так и наибольшее (1,47%) отмечено у сорта Белка. Высоким содержанием пектиновых веществ отличаются сорта: Голландская розовая (1,35%), Красная Кузьмина (1,34%), Смольяниновская (1,27%). Сорт Acopa выделяется не только хорошим уровнем накопления пектиновых веществ (среднемноголетнее - 1,07%), но и стабильностью признака (V= 14,3%).
Среди сортов смородины красной наибольшую сумму баллов по изучаемым признакам набрали: Вика (17 баллов), Нива (18), Осиповская (18), Ютербогская (15 баллов). Сорта Голландская красная, Консервная красная, Йонкер ван Тете имели по 13 баллов. Худшими показателями характеризовался сорт Белка (9 баллов).
2.4. Малина. Содержание растворимых сухих веществ в плодах малины в различные годы исследований варьировало от 7,1 (Вольница) до 15,6% (Ново-китаевская). По этому показателю выделяются сорта: Кокинская, Бальзам, Бабье лето, Бриллиантовая. Худшими показателями характеризуются Вольница, Мелодия, Геракл, Шахразада (9,0-9,4%). Как наиболее ценные по накоплению в ягодах Сахаров следует отметить сорта Бриллиантовая, Бальзам, Кокинская, Пересвет, Оранжевое чудо, Абрикосовая.
В ягодах изученных сортов малины содержание кислот находилось в пределах от 1,07 (Кокинская) до 2,81% (Бальзам). Сорт Кокинская выделяется довольно низкой кислотностью (по среднемноголетним данным 1,21%). Умеренной кислотностью также характеризуются сорта Жар-птица (среднемноголетнее -1,52%), Элегантная (1,53%). У сортов Евразия, Геракл, Новость Кузьмина уровень кислотности превышал 2,0%.
Содержание витамина С в ягодах малины составило в среднем по сортам 28,3 мг/100г и варьировало в пределах от 16,5 (Новость Кузьмина) до 49,3 мг/100г (Спутница). Среди изученных сортов высоким уровнем содержания витамина С характеризуются: Геракл, Золотая осень, Кокинская, Пересвет, Элегантная (среднемноголетнее - 33,4-36,3 мг/100г). Наименее витаминным показал себя сорт Вольница (21,6 мг/100г).
Высокое накопление Р-активных катехинов (выше 200 мг/100г) отмечено у сортов Бальзам, Евразия, Пересвет. Среднее по сортам содержание антоцианов в ягодах малины составляло 96,6 мг/100г и изменялось в широких пределах - от 13,2 (Оранжевое чудо) до 198,0 мг/100г (Бальзам, Геракл). В качестве ценных по накоплению в ягодах антоцианов следует выделить сорта: Бальзам, Бриллиантовая, Вольница, Геракл, Евразия.
Содержание суммы пектиновых веществ в ягодах малины по среднемного-летним данным составляло ниже 1,0%. Наиболее высокое накопление отмечено у сорта Брянское диво - 0,87%.
Общая балльная оценка была наибольшей у сортов Бальзам (16 баллов), Спутница (16), Пересвет (15), наименьшей - у сортов Вольница и Жар-птица (по 11 баллов).
2.5. Крыжовник. Наименьшее накопление в плодах растворимых сухих веществ за годы исследований отмечено у сорта Русский (9,0%), наибольшее - у сорта Черносливовый (16,5%). Наименьший уровень содержания Сахаров также характерен для сорта Русский (5,2%), наибольший - для сорта Казачок (12,4%). Высокие показатели по содержанию растворимых сухих веществ и Сахаров отмечены у сортов Казачок (15,2 и 11,3% соответственно) и Черномор (14,5 и 10,3% соответственно); низкие показатели - у сортов Красный, Африканец, Желанный. Сорт Черномор характеризуется устойчивостью данных признаков, коэффициент вариации по содержанию растворимых сухих веществ у него составил 10,1%, по содержанию Сахаров - 9,3%. Большинство (53,9%) исследованных сортов крыжовника имели кислотность ягод на уровне 2,0-3,0%. У сортов Казачок, Сливовый, Черномор, Юбилейный среднемноголетнее значение кислотности составляло ниже 2,0%. У сорта Юбилейный отмечается устойчивость данного признака (V= 2,8%). Наибольшей кислотностью плодов выделяется сорт Африканец (среднемноголетнее - 2,94%).
За годы исследований наименьшее содержание аскорбиновой кислоты в ягодах крыжовника составило 15,0 мг/100г (Малахит), наибольшее - 53,7 мг/100г (Черносливовый). Сорта Черномор, Черносливовый, Ранний Мичуринска по сред-немноголетним данным накапливали свыше 30,0 мг/100г витамина С. У сорта Черномор высокий уровень С-витаминности сочетается с устойчивостью данного признака (V= 18,8%). Сильное варьирование признака - у сорта Юбилейный (V= 44,5%). Сортов со среднемноголетним уровнем содержания аскорбиновой кислоты свыше 40,0 мг/100г не отмечено. Наибольшим накоплением в ягодах пектиновых веществ характеризовались сорта Юбилейный и Русский (0,99 и 0,96% соответственно).
По комплексу биохимических показателей высокую оценку получили сорта Черномор и Юбилейный (по 15 баллов). Сорта Африканец, Колобок, Ранний Мичуринска в сумме имели по 9 баллов.
2.6. Зависимость химического состава у ягодных культур от погодных условий периода вегетации.
Многолетние исследования позволили проследить по годам изменчивость биохимических показателей у исследуемых ягодных культур. Благоприятные условия для накопления в ягодах растворимых сухих веществ и Сахаров отмечены в 1995, 1997, 1999, 2005, 2010гг. (рис. 1). Так, 1995 год отличался достаточно высокой средней температурой воздуха мая-июля (19,5°С) и оптимальным увлажнением данного периода (ГТК -1,1). В 2010 году средняя температура воздуха за май-июль была наибольшей за все годы исследований и достигала 22,6 С, а ГТК - наиболее низкий - 0,4. Июнь 2005г. был прохладным и влаж-
ным (ГТК= 1,4), а июль, напротив, довольно жаркий и засушливый (ГТК= 0,2). Сумма осадков в мае и июне 2007г. составляла ниже среднемноголетней нормы, в июле - выше среднемноголетних данных. В 2005г. содержание растворимых сухих веществ и Сахаров в среднем по культурам составило: земляника -10,8 и 8,7%; смородина чёрная - 15,5 и 11,0%; смородина красная - 13,1 и 9,4%; малина - 11,9 и 8,0% соответственно. Однако кислотность ягод в 2005 году была довольно высокой (земляника - 1,41%; смородина чёрная - 3,34%; смородина красная - 3,25%; малина - 2,52%). Снижение уровня содержания Сахаров, также как и растворимых сухих веществ, отмечены в условиях 1994, 2000, 2004гг. Средняя температура за май-июль в указанные годы была наиболее низкой (15,0°С; 16,0°С; 16,8°С).
Низкая кислотность ягод отмечалась в 1998 и 2007гг. (земляника - 0,80 и 0,82%; смородина чёрная - 2,74 и 2,77%; смородина красная - 2,21 и 2,50%; малина - 1,58 и 1,61%, крыжовник - 1,82%). Условия мая-июля в данные годы отличались повышенными, в сравнении со среднемноголетними, значениями температуры (19,1 и 18,8°С соответственно), а ГТК был оптимальным (1,0 и 1,1 соответственно). В 20 Юг ягоды земляники также характеризовались пониженной кислотностью (0,77%).
20 -т
□ земляника ^ смородина чёрная ЕШ смородина красная ■ малина ^ крыжовник Рис. 1. Изменчивость по годам содержания растворимых сухих веществ у ягодных культур
□ земляника й смородина чёрная 1 смородина красная ■ малина 0 крыжовник Рис. 2. Изменчивость по годам содержания аскорбиновой кислоты у ягодных культур
В 2003г. наблюдалось повышенное накопление в ягодах аскорбиновой кислоты (в среднем по культурам: земляника - 75,3; смородина чёрная - 195,9;
смородина красная - 51,1 мг/100г) (рис. 2). Июнь 2003г. можно охарактеризовать как влажный и прохладный (ГТК= 2,8). В мае и июле 2003г. наблюдалась тёплая и сухая погода (температура воздуха составляла выше среднемноголет-него уровня, а осадков выпало ниже среднемноголетнего значения). Заметное снижение С-витаминности ягод отмечалось в 1994г. (земляника - 56,6; смородина чёрная - 94,9 мг/100г).
Низкий уровень накопления в ягодах катехинов наблюдался в 2005г. (в среднем по культурам: земляника - 155; смородина чёрная - 360; смородина красная - 234; малина - 122 мг/100г); высокий уровень их содержания отмечен в 2007г. (земляника - 374; смородина чёрная - 540; смородина красная - 486; малина - 299 мг/100г). Наименьшее накопление пектиновых веществ в ягодах земляники отмечено в 1996, 2006, 2007гг. (в среднем по сортам 0,80-0,82%); наибольшее - в жарком и засушливом 2010г. (1,43%).
Прослеживаются отрицательные связи между уровнем накопления в ягодах исследуемых культур растворимых сухих веществ, Сахаров, сахаро-кислотным индексом и ГТК, как за период вегетации (май-июль), так и по месяцам (рис. 3). Напротив, отмечаются положительные связи между данными показателями и суммой температур, как за вегетационный период, так и по месяцам. Связь между суммой температур вегетационного периода и кислотностью плодов - отрицательная; суммой осадков (май-июль) и кислотностью плодов - положительная. Для красной смородины и малины особенно заметна связь данных показателей с суммой температур и суммой осадков в мае.
О- , - « ] " ' ф | g ю Kl-- 0,5ft я J» ♦ PCP. S сахара î:Î ¡шрвввв шмявш .......*..........r —I—
Il 5 ,fc=-M3 F F* 1 § о 1 4 § « 0 .5 ; 13 • r 1 1,5 ; ГТК (М<1Й-ШОЛЬ ) H lie ■ ; ■
Рис. 3. Зависимость содержания растворимых сухих веществ и Сахаров в ягодах земляники от гидротермического режима периода вегетации
У земляники отрицательные корреляционные зависимости обнаружены между уровнем накопления в ягодах аскорбиновой кислоты, катехинов и ГТК, как за период вегетации, так и по месяцам. Отрицательная зависимость отмечена между накоплением аскорбиновой кислоты, катехинов и суммой осадков вегетационного периода. Положительно коррелируют накопление аскорбиновой кислоты, катехинов и сумма температур вегетационного периода.
У смородины чёрной на накопление витамина С и пектиновых веществ наиболее сильное влияние оказывают погодные условия июня. Накопление
витамина С и количество осадков в июне находятся в положительной зависимости. Между содержанием пектиновых веществ и суммой осадков в июне связь отрицательная. Отрицательная связь отмечена между накоплением витамина С и суммой температур в июне. Между содержанием пектиновых веществ и суммой температур в июне наблюдается положительная связь.
У смородины красной наблюдается отрицательная связь между накоплением витамина С и суммой температур за июнь (г= -0,63). Сильная положительная связь отмечается между содержанием катехинов и суммой осадков в июле.
У малины на накопление в ягодах аскорбиновой кислоты заметное влияние оказывают погодные условия мая (связи между содержанием аскорбиновой кислоты и суммой температур в мае, содержанием аскорбиновой кислоты и суммой осадков мае - положительные). Содержание аскорбиновой кислоты и сумма осадков в июле находятся в отрицательной зависимости.
3. ХАРАКТЕРИСТИКА ГИБРИДНЫХ СЕЯНЦЕВ И ОТБОРНЫХ ФОРМ ЗЕМЛЯНИКИ ПО БИОХИМИЧЕСКИМ ПОКАЗАТЕЛЯМ ЯГОД
3.1. Биохимическая характеристика гибридных сеянцев земляники
Проводилось изучение закономерностей наследования биохимических признаков на основе анализа гибридных сеянцев земляники. Всего было изучено 521 гибридных сеянца в 23 комбинациях скрещивания, полученных как от межсортовых, так и отдалённых скрещиваний. Кроме того, изучался химический состав ряда перспективных отборных сеянцев (65 форм).
3.1.1. Растворимые сухие вещества. Изменчивость содержания растворимых сухих веществ в ягодах гибридных сеянцев земляники составляла от 6,0 до 22,5%, то есть почти четырёхкратная. Выделен ряд комбинаций скрещивания, в которых содержание растворимых сухих веществ в среднем по семье превышало 12,0%: Фейерверк х Фестивальная, Фейерверк х Рубиновый кулон, 298-19-9-43 х Привлекательная. В этих семьях отмечен высокий процент сеянцев с повышенным их уровнем - 14,0% и более (56,7%, 25,0%, 25,0%). Коэффициент вариации по данному показателю в изученных гибридных семьях составлял от 6,0 до 29,2%.
Анализ гибридной популяции по содержанию растворимых сухих веществ в сравнении с исходными родительскими формами выявил наличие положительной трансгрессии по данному признаку. Так, в комбинациях Фейерверк х Рубиновый кулон, Фестивальная х Привлекательная, Привлекательная х 298-22-19-21 выделены сеянцы, которые превышали по содержанию в плодах растворимых сухих веществ лучшую родительскую форму на 32,4%; 17,7%; 23,0% соответственно (средняя степень трансгрессии). Выход подобных генотипов в этих семьях (частота трансгрессии) составил: 36,7%; 66,7%; 6,5% соответственно. Связь между средним содержанием растворимых сухих веществ в потомстве и у родителей была невысокой (г= +0,20).
3.1.2. Титруемая кислотность. Наблюдалось большое разнообразие в содержании титруемых кислот в плодах у сеянцев в пределах семьи. Так, в семье Фейерверк х Фестивальная их содержание варьировало от 1,29 до 2,14%.
Среднее значение признака по семье превосходило значение признака у обоих родителей. В комбинации 516-167 х Холидей титруемая кислотность ягод изменялась в пределах от 0,86 до 1,26% при среднем значении 1,05%. В комбинации Фейерверк х Фестивальная, где исходный сорт Фестивальная обладает довольно высокой кислотностью плодов, отмечена высокая частота трансгрессии по данному признаку (85,7%). В комбинации Урожайная ЦГЛ х 750-30 трансгрессивных сеянцев по содержанию титруемых кислот в ягодах не отмечено. Значительное разнообразие по содержанию титруемых кислот в плодах гибридных сеянцев в пределах семьи позволяет отбирать сеянцы, обладающие оптимальным содержанием кислот в сочетании с необходимым количеством аскорбиновой кислоты и Сахаров.
3.1.3. Аскорбиновая кислота. Содержание аскорбиновой кислоты варьирует в значительных пределах, как между комбинациями скрещивания, так и между сеянцами в отдельной семье. Изменчивость данного показателя у гибридных сеянцев составляла от 24,6 до 118,8 мг/100г (табл. 3).
Таблица 3. Варьирование содержания аскорбиновой кислоты в ягодах _гибридных сеянцев земляники_
Гибридная комбинация Год изучения Число изученных сеянцев, шт. Содержание АК, мг/100г Коэффициент вариации, V, %
среднее по комбинации (х± ш) размах варьирования (тт.-тах.)
(516-167 х Кардинал) х Фейерверк 2001 16 58,6±3,3 40,9-81,4 22,7
2003 13 76,3±3,0 62,0-96,4 14,2
(516-167 х Кардинал) х Привлекательная 2001 6 75,4±4,8 59,0-92,0 15,5
2002 7 74,8±5,7 74,8-103,0 20,1
206-88-7 х Фейерверк 2002 8 54,3±2,7 42,7-64,2 14,1
297-28-84 х Фейерверк 2003 8 83,7±4,3 66,0 - 99,9 14,5
Фейерверк х Марышка 2010 10 72,9±5,0 50,8- 102,1 21,8
Фейерверк х 298-19-9-43 2010 45 66,2±2,3 24,6 - 114,4 23,2
Рубиновый кулон х 298-22-19-21 2010 7 73,4±5,2 51,0-90,6 18,9
Урожайная ЦГЛ х 750-30 2010 49 68,1 ±2,0 41,8-103,0 20,7
Урожайная ЦГЛ х Кама 2010 29 71,5±2,5 46,2 - 96,8 19,1
Урожайная ЦГЛ х Львовская ранняя 2010 21 76,8±5,2 36,5-118,8 31,1
Урожайная ЦГЛ х 298-22-19-21 2010 28 75,3±3,2 41,4-109,2 22,4
Привлекательная х Кама 2010 52 63,9±1,8 41,4-96,4 20,8
Привлекательная х Львовская ранняя 2010 54 7б,9±1,9 39,6- 108,7 18,3
Привлекательная х 298-22-19-21 2010 | 33 68,4±3,0 41,8-100,8 25,0
Перспективными являются комбинации, характеризующиеся высокими показателями среднего по семье содержания витамина С: Фейерверк х Фестивальная, 298-19-9-43 х Привлекательная, 297-28-84 х Фейерверк, Урожайная ЦГЛ х Львовская ранняя. Высокий процент сеянцев с содержанием аскорбиновой кислоты на уровне 80,0-100,0 мг/100г отмечен в семьях: Привлекательная х 298-22-19-21 (30,3%), Привлекательная х Львовская ранняя (42,6%), Урожайная ЦГЛ х Львовская ранняя (42,9%), (516-167 х Кардинал) х Привлекательная (33,3 и 57,1%), 297-28-84 х Фейерверк (62,5%), Рубиновый кулон х Марышка
(66,7%). В отдельных семьях выделены также сеянцы с наиболее высоким содержанием аскорбиновой кислоты - свыше 100,0 мг/100г. Их количество (в %) в исследованных комбинациях составило: Фейерверк х Фестивальная -3,1; Кардинал х Привлекательная - 14,3; Фестивальная х Привлекательная -33,3; Фейерверк х Марышка - 10,0; Привлекательная х 298-22-19-21 - 3,0; Привлекательная х Львовская ранняя - 5,6; Урожайная ЦГЛ х 298-22-19-21 -7,1; Урожайная ЦГЛ х Львовская ранняя - 14,3; Урожайная ЦГЛ х 750-30 - 4,1 (табл. 4). В других семьях таких высоковитаминных форм не выявлено.
Лучшие результаты по накоплению аскорбиновой кислоты отмечены в семьях, полученных с использованием высоковитаминных родительских форм -Фестивальная, Привлекательная, Львовская ранняя. В комбинациях с участием сортов Фейерверк, Рубиновый кулон гибридные сеянцы характеризуются худшими показателями по данному признаку.
В семье Фейерверк х Рубиновый кулон среднее по комбинации содержание аскорбиновой кислоты в ягодах составляло 51,4 мг/100г при размахе варьирования от 39,2 до 69,1 мг/100г; в семье 206-88-7 х Фейерверк - 54,3 мг/100г с варьированием от 42,7до 64,2 мг/100г. В комбинациях Фейерверк х Рубиновый кулон, 206-88-7 х Фейерверк, 298-19-9-43 х Рубиновый кулон, Фейерверк х Марышка сеянцев с содержанием аскорбиновой кислоты в плодах в пределах 80,0-100,0 мг/100г не обнаружено (Жбанова, Лукъянчук, 2003; Лукъянчук, Жбанова, 2012).
Таблица 4. Селекционная ценность семей по выходу сеянцев с повышенным _содержанием аскорбиновой кислоты__
Гибридная комбинация Год изучения Число изученных сеянцев, шт. Содержание АК у родителей, мг/100г Содержание АК в среднем по семье мг/100г Кол-во сеянцев с содержанием АК выше 80,0 мг/100г.% Кол-во сеянцев с содержанием АК выше 100,0 мг/ЮОг %
? с? Р1 +Р2
2
(516-167 х Кардинал) х Фейерверк 2001 16 73,0 61,6 67,3 58,6 6,3 -
2003 13 81,4 54,1 67,8 76,3 23,1 -
(516-167 х Кардинал) х Привлекательная 2001 6 73,0 73,9 73,5 75,4 33,3 -
2002 7 - 77,0 - 74,8 57,1 14,3
Фейерверк х Марышка 2010 10 57,2 76,1 66,7 72,9 30,0 10,0
Фейерверк х 298-19-9-43 2010 45 57,2 69,5 63,4 66,2 6,7 -
Привлекательная х 298-22-19-21 2010 33 80,1 50,2 65,2 68,4 30,3 3,0
Привлекательная х Кама 2010 52 80,1 49,7 64,9 63,9 17,3 -
Привлекательная х Львовская ранняя 2010 54 80,1 89,3 84,7 76,9 42,6 5,6
Урожайная ЦГЛ х 298-22-19-21 2010 28 62,0 50,2 56,1 75,3 32,1 7,1
Урожайная ЦГЛ х Львовская ранняя 2010 21 62,0 89,3 75,7 76,8 42,9 14,3
Урожайная ЦГЛ х Кама 2010 29 62,0 49,7 55,9 71,5 34,5 -
Урожайная ЦГЛ х 750-30 2010 49 62,0 70,0 66,0 68,1 18,4 4,1
Отмечено проявление положительной трансгрессии по накоплению в плодах аскорбиновой кислоты. В комбинации Фейерверк х Фестивальная отобрано 12,5% сеянцев с более высоким содержанием витамина С (от 92,8 до 110,0 мг/100г), чем у лучшей родительской формы Фестивальная, которая накапливала аскорбиновой кислоты 90,6 мг/100г. В комбинациях Привлекательная х Львовская ранняя, Урожайная ЦГЛ х Львовская ранняя частота трансгрессии составляла 16,7 и 33,3% соответственно. Отдельные сеянцы в данных семьях накапливали 91,1-118,8 мг/100г витамина С, что выше, чем у лучшей родительской формы - сорта Львовская ранняя, которая содержала 89,3 мг/100г аскорбиновой кислоты (табл. 5).
Таблица 5. Степень и частота трансгрессии по содержанию в ягодах аскорбиновой кислоты у гибридного потомства земляники
Гибридная комбинация « к к 8 • Содержа- Содержа- £ Частота
ё а ние АК в ние АК у те транс-
м ^ я" среднем лучшего ¡Л я грес-
Ч О и & я к по семье, мг/100г родителя, мг/100г О, и (-" 2 Н сии (Т„), %
(516-167 х Кардинал) х Привлекательная 2001 б 75,4 73,3 11,7 25,5 66,7
(516-367 х Кардинал) х 2001 16 58,6 73,0 9,7 11,5 18,8
Фейерверк 2003 13 76,3 81,4 10,0 18,9 15,4
Фейерверк х 298-19-9-43 2010 45 66,2 69,5 16,2 64,6 37,8
Урожайная ЦГЛ х 750-30 2010 49 68,1 70,0 15,7 47,1 42,9
Привлекательная х 298-22-19-21 2010 33 68,4 80,1 13,4 25,8 24,2
Привлекательная х Львовская ранняя 2010 54 76,9 89,3 14,8 21,7 16,7
Привлекательная х Кама 2010 52 63,9 80,1 8,4 20,3 15,4
Урожайная ЦГЛ х 298-22-19-21 2010 28 77,7 62,0 31,5 76 0 75,0
Урожайная ЦГЛ х Львовская ранняя 2010 21 76,8 89,3 17,1 33,0 33,3
Урожайная ЦГЛ х Кама 2010 29 71,5 62,0 25,3 56,1 72,4
В семье Фейерверк х Рубиновый кулон 36,7% сеянцев показали довольно низкое содержание аскорбиновой кислоты - на уровне 35-45 мг/100г. В семье Привлекательная х Львовская ранняя на долю сеянцев с содержанием аскорбиновой кислоты на уровне 35-45 мг/100г приходилось всего 1,8%, а в семье Фейерверк х Фестивальная таких сеянцев отмечено не было (рис. 4, 5, 6).
Частота распределения Ш, %) содержания аскорбиновой кислоты __________в семьях земляники_______
Фейерверк х Рубиновый кулон
АК, мг/1 СЮг
Привлекательная х Львовская ранняя
50
„ 5,5
' " ! л :
■-Г .9 Ф ЛЪ л .
АК, мг/100г
Рис. 5.
Фейерверк X Фестивальная
V 6,3 12.5"
О 1 • ЗЛ 4 1
л ч ""...........
Ф'
Ъ # Л^ сЬ" ..V
АК.ыг/ЮОг Рис. 6.
Коэффициент наследуемости содержания аскорбиновой кислоты в ягодах земляники в комбинациях Фейерверк х Рубиновый кулон и Фейерверк х Фестивальная сравнительно высокий (Н2= 0,65). Это свидетельствует о том, что 65% изменчивости гибридов обусловлено генотипическими различиями отцовских форм. В комбинациях Привлекательная х Кама, Привлекательная х 298-22-19-21, Привлекательная х Львовская ранняя коэффициент наследуемости содержания аскорбиновой кислоты составил 0,45. Следовательно, можно заключить, что разнообразие изученных сеянцев данных семей по накоплению витамина С на 45% определяется разницей генотипов отцовских сортов, остальные 55% разнообразия связаны с другими причинами (генетическим влиянием материнского сорта, условиями выращивания и т.д.).
В наших исследованиях связь между средним содержанием витамина С в потомстве и у родителей была достаточно высокая (г= +0,60).
3.1.4. Антоцианы. Размах варьирования по содержанию антоцианов у гибридных сеянцев был очень большой - от 6,0 до 242,0 мг/100г. Однако, несмотря на всё разнообразие гибридного потомства, наибольшее количество сеянцев с повышенным их накоплением (от 80,0 до 100,0 мг/100г и выше) получено в семьях, где в качестве родительских форм использовали сорта с высоким уровнем признака (Фейерверк, Привлекательная, Рубиновый кулон).
Однако и в контрастных семьях, где одна из родительских форм характеризовалась средним или низким уровнем признака (Марышка, Львовская ранняя) были выделены ценные сеянцы с очень высоким содержанием антоцианов. В семье Привлекательная х 298-22-19-21 среднее содержание антоцианов составило 65,5 мг/100г при размахе варьирования от 10,0 до 140,0 мг/100г; Привлекательная х Кама - 65,2 мг/100г при размахе варьирования от 20,0 до 140,0 мг/100г; Рубиновый кулон х 298-22-19-21 - 72,0 мг/100г при размахе варьирования от 50,0 до 90,0 мг/100г.
Наибольший выход тёмноокрашенных сеянцев с количеством антоцианов в ягодах более 80,0 мг/100г получен в семьях: Привлекательная х 298-22-19-21 (45,2%), Привлекательная х Кама (34,2%). Средняя степень трансгрессии составляла выше 20,0%. Частота трансгрессии в комбинациях Привлекательная х 298-22-19-21 составляла 9,7%, Привлекательная х Кама - 6,3%. Трансгрессивные сеянцы в указанных семьях накапливали в плодах свыше 100 мг/100г антоцианов, что превышало их содержание у лучшей родительской формы (сорт Привлекательная). В комбинации (516-167 х Кардинал) х Фейерверк максимальная степень трансгрессии (Тс макс.) содержания в ягодах антоцианов составляла 20,4%, частота трансгрессии - 23,1%; в семье (516-167 х Кардинал) х Привлекательная Тс макс, составляла 10,5%, Тч - 16,7%.
В комбинации Привлекательная х 298-22-19-21 на долю светлоокрашенных сеянцев (содержание антоцианов менее 60,0 мг/100г) приходилось 38,7%; Привлекательная х Кама (оба родительских сорта характеризуются высоким накоплением антоцианов) - 34,2%; Урожайная ЦГЛ х Кама (контрастные по содержанию антоцианов родительские формы) - 70,4% (рис. 7, 8, 9).
Связь между средним содержанием антоцианов в семье и у родителей не была значительной, коэффициент корреляции составлял всего +0,11.
Частота распределения /ТУ, %) содержания антоиианов в семьях земляники
Привлекательная х 298-22-19-21
50
3.2 ^16,1 16,1 2 0 " 18 * * ¡8 £
35.5
... 3.2
мШ
Антоцшны, мг/ЮОг
Привлеки тельна я х Кама
50
? 18А 15,8 23,7 и
2 о т • Щ Щ -Ц:.
5,3
'.б
* ^ л*" Ангоцианы, мг'1 ООг
#
Рис. 8.
УрожайнаяЦГЛ х Кама
50
■ 29' '.....
1Ш.Щ
10-20
20-40
40-60
60-80
14.8
80-100
Антоцианы, мг/ЮОг Рис. 9.
Особый интерес представляют сеянцы, сочетающие в своём генотипе на высоком уровне несколько признаков. Выделены лучшие комбинации скрещивания, полученные с участием сорта Привлекательная: Привлекательная х 298-22-19-21, Привлекательная х Кама, Привлекательная х Львовская ранняя, где отобрано наибольшее количество сеянцев с одновременно высоким накоплением растворимых сухих веществ, аскорбиновой кислоты и антоцианов: 19,4%, 16,7%, 18,4% соответственно. В других семьях таких сеянцев значительно меньше - от 5,3 до 7,7% (табл. 6).
Таблица 6. Селекционная ценность ряда семей земляники _по биохимическому составу плодов_
Гибридная комбинация Число изученных сеянцев, шт. Кол-во сеянцев с одновременно высоким накоплением РСВ, АК и антоцианов (в %)*
Привлекательная х 298-22-19-21 31 19,4
Привлекательная х Кама 48 16,7
Привлекательная х Львовская ранняя 49 18,4
Урожайная ЦГЛ х 298-22-19-21 27 7,4
Урожайная ЦГЛ х Львовская ранняя 13 7,7
Урожайная ЦГЛ х Кама 26 7,7
Урожайная ЦГЛ х 750-30 38 5,3
Фейерверк х 298-19-9-43 37 5,3
* РСВ - более 9,0%; АК - более 70,0 мг/100г; антоцианов - более 70,0 мг/100г
28
__________
3.2. Комбинационная способность ряда сортов земляники по химическому составу ягод.
С получением новых сортов и форм и вовлечением их в селекционный процесс возникает необходимость в оценке их по комбинационной способности с целью выявления лучших доноров и комбинаций скрещивания, в частности по биохимическим признакам. Изучена общая и специфическая комбинационная способности (ОКС и СКС) ряда сортов земляники по биохимическому составу ягод. В качестве материнских были взяты сорта Привлекательная, Урожайная ЦГЛ, отцовских - Львовская ранняя, Кама, элита 298-22-19-21. Всего изучено 197 гибридных сеянца 6 комбинаций скрещивания: Привлекательная х Львовская ранняя, Привлекательная х Кама, Привлекательная х 298-22-19-21, Урожайная ЦГЛ х Львовская ранняя, Урожайная ЦГЛ х Кама, Урожайная ЦГЛ х 298-22-19-21. Статистическую обработку проводили по 4 методу Гриффинга (Яковлев, Болдырихина, 1980).
Наибольшим аддитивным эффектом КС по содержанию растворимых сухих веществ обладали материнская форма Привлекательная и отцовский сорт Кама (табл. 7).
Таблица 7. Оценка эффектов ОКС по содержанию биохимических веществ
Сорт Признаки
РСВ антоцианы АК
в качестве материнских ТОДИТСЛСЙ
Привлекательная 0,38 6,64 -2,3
Урожайная ЦГЛ -0,38 -6,64 2,3
в качество отцовских родителей
Львовская ранняя -0,50 -5,57 4,96
Кама 0,43 1,50 -4,58
298-22-19-21 0,07 4,07 -0,38
Стандартные ошибки (о, - 5,) 0,34 2,01 2,06
Низкие эффекты КС по содержанию растворимых сухих веществ отмечены у сортов Урожайная ЦГЛ и Львовская ранняя. По содержанию в ягодах анто-цианов высокие показатели ОКС отмечены у сортов Привлекательная и элиты 298-22-19-21, самые низкие - у сортов Львовская ранняя и Урожайная ЦГЛ. Высокой ОКС по содержанию в ягодах аскорбиновой кислоты отличался сорт Львовская ранняя, наиболее низкой - Кама.
На основе эффектов СКС выделены лучшие комбинации скрещивания: по содержанию растворимых сухих веществ — Урожайная ЦГЛ х Львовская ранняя; антоцианов — Привлекательная х Кама; аскорбиновой кислоты — Привлекательная х Львовская ранняя (табл. 8).
Наибольшую селекционную ценность представляют комбинации, где оба родителя являются донорами по тому или иному признаку. Такое сочетание проявилось в комбинации Привлекательная х Львовская ранняя. Сорт Привлекательная, имея невысокий отрицательный эффект ОКС по содержанию аскорбиновой кислоты, при скрещивании с сортом Львовская ранняя даёт высокий
эффект СКС по данному признаку. Сорт Привлекательная, обладающий высоким эффектом ОКС по содержанию антоцианов, в комбинации с сортом Кама (с меньшим эффектом ОКС по данному признаку) проявил наиболее высокий эффект СКС, однако в комбинации с формой 298-22-19-21 - не проявил.
Таблица 8. Оценка эффектов и констант СКС сортов земляники __по содержанию биохимических веществ_
Материнский сорт Признак Отцовский сорт Константы материнских сортов
Львовская ранняя Кама 298-22-19-21
Привлекательная 1 -0,52 0,36 0,15 0,17
2 -1,39 2,97 -1,58 4,86
3 2,70 -1,54 -1,16 3,61
Урожайная ЦГЛ 1 0,52 -0,36 -0,15 0,17
2 1,39 -2,97 1,58 4,86
3 -2,70 1,54 1,16 3,61
Константы отцовских сортов 1 0,50 0,22 0,005
2 2,08 15,93 3,23
3 13,39 2,85 0,80
Примечание: в табл. приняты следующие обозначения признаков:
I. PCB: 2. антоцианы; 3. АК
В результате анализа ряда родительских форм земляники по оценкам комбинационной способности показано, что сорт Привлекательная может использоваться в качестве донора в селекции на повышенное содержание в ягодах антоцианов, Львовская ранняя - аскорбиновой кислоты, Кама - растворимых сухих веществ.
3.3. Биохимическая характеристика отборных форм земляники, полученных на основе межсортовых и отдалённых скрещиваний. В скрещивания с сортами земляники ананасной A.A. Зубовым были вовлечены виды: земляника овальная (Fovalis Rydb.), земляника виргинская (F. virginiana Duch.), земляника восточная (F. orientalis Los.). Среди многообразия полученных форм были отобраны лучшие сеянцы и включены в возвратные скрещивания с земляникой ананасной. В настоящее время изучается четвёртое беккроссное поколение Fb4 отдалённых двухвидовых и трёхвидовых гибридов,' совмещающих в себе высокий уровень хозяйственно-ценных и адаптивно значимых признаков. Среди них после изучения было отобрано несколько десятков перспективных и элитных сеянцев с сочетанием хозяйственно-ценных и адаптивно значимых признаков с высоким содержанием БАВ. Из ряда комбинаций, полученных при межсортовых скрещиваниях, также были отобраны и размножены отдельные перспективные сеянцы. Многие из них характеризуются хорошими показателями химического состава ягод (табл. 9).
В комбинации Фестивальная х Привлекательная повышенным содержанием аскорбиновой кислоты в ягодах (78,3-93,9 мг/100г) отличались отборные сеянцы: 914-30, 914-44, 914-58, 914-67; высоким накоплением антоцианов (114,4137,9 мг/100г) характеризовались сеянцы: 914-33, 914-67. Важно отметить, что
ряд отборных сеянцев в данной семье сочетают комплексное высокое содержание витаминов С и Р: 914-30, 914-67. Повышенное накопление растворимых сухих веществ и суммы Сахаров отмечено у отборных сеянцев 914-33, 914-58. Титруемая кислотность исследованных сеянцев варьировала от 0,91 до 1,22%, т.е. не была излишне высокой.
Таблица 9. Химический состав ягод ряда отборных сеянцев и элитных форм земляники
Происхождение _ 9хсУ РСВ, % Сахара (сумма), % Титр, к-ть, % Сахар/ к-та АК, мг/ЮОг Катехины, мг/ЮОг Антоцианы, мг/ЮОг
914-58 Фестивальная х Привлекательная 13,7 10,4 1,22 8,5 93,9 307 71,5
914-97 Фестивальная х Привлекательная 12,0 9,9 1,05 9,5 76,8 287 50,2
921-24 (516-167 х Кардинал) х Фейерверк 10,3 7,9 0,78 10,2 90,6 192 123,6
924-56 206-88-7-Фейерверк 10,3 7,9 0,88 9,2 70,6 469 119,9
915-32 298-22-19-21 х Фейерверк 12,3 9,2 0,81 11,3 61,8 337 104,5
922-67 (516-167 х Кардинал ) х Привлекательная 12,9 9,3 1,01 9,5 68,9 360 84,7
750-30 Рубиновый кулон х Скотт 10,1 7,2 1,13 6,4 56,1 284 59,9
298-19-9-43 [(Р. опеМа^ х Кавалер) х клубника Миланская] х Редкоут 11,2 8,2 1,12 7,9 63,6 203 36,8
298-22-19-21 [(Р. опеМа^ х Кавалер) х клубника Миланская! х Редкоут 11,7 8,0 1,07 7,9 61,4 344 85,2
Урожайная ЦГЛ (контроль) Зенга Зенгана х Редкоут 11,0 7,7 0,86 8,9 72,9 271 43,3
НСР„, 2,1 1,6 0,26 2,1 19,7 97,4 32,1
Ряд сеянцев, отобранных из комбинации 298-19-9-43 х Рубиновый кулон, характеризуются ценным химическим составом ягод. Все изученные формы в данной семье имели низкую кислотность плодов (менее 1,0%). Гибриды 927-69, 927-80 имели высокое содержание растворимых сухих веществ (14,1% и 14,6% соответственно) и Сахаров (до 10,2%). Данные сеянцы характеризовались также высоким уровнем накопления аскорбиновой кислоты (80,5 и 103,0 мг/100г соответственно). Содержание антоцианов у них достигало достаточно высокого уровня - 74,8 и 59,4 мг/ЮОг соответственно.
В комбинациях с участием сорта Фейерверк отобраны сеянцы с повышенным накоплением антоцианов: 206-88-7 х Фейерверк (924-56) - 121,0 мг/ЮОг; 298-22-19-21 х Фейерверк (915-32) - 104,5 мг/ЮОг, (915-36) - 167,2 мг/ЮОг; 297-28-84 х Фейерверк (926-119) - 96,8 мг/ЮОг; Фейерверк х Рубиновый кулон (726-56) - 88,0 мг/ЮОг. Также повышенное содержание антоцианов отмечено у элиты 613-30 (Рубиновый кулон х Лакомая) - 96,8 мг/ЮОг.
Отобранные перспективные сеянцы в комбинации (516-167 х Кардинал) х Привлекательная отличались несколько худшими показателями химического состава (ниже содержание сухих веществ, Сахаров, антоцианов). Уровень накопления кислот в ягодах отборных сеянцев из данной комбинации изменялся от 0,80 до 1,23%, что вполне удовлетворяет селекционным требованиям. Повы-
шенное содержание в плодах витаминов С и Р отмечено у отборного сеянца 922-87 (аскорбиновой кислоты - 89,3 мг/100г, антоцианов - 88,0 мг/100г, кате-хинов - 274 мг/100г). Таким образом, исследования показали, что межвидовые гибриды по биохимическому составу практически не уступают межсортовым, а в некоторых случаях отдалённая гибридизация позволяет расширить пределы варьирования биохимических признаков (Жбанова, Лукъянчук, Богданова, 2009; Лукъянчук, Жбанова, 2012).
3.4. Сомаклональная изменчивость биохимических показателей у регенерантов земляники.
Проводилось изучение биохимического состава плодов растений-регенерантов земляники, полученных из каллусов, прошедших тканевую селекцию in vitro на устойчивость к хлоридному засолению. 60,0% растений-регенерантов не имели статистически существенных отклонений от исходных сортов ни по одному из биохимических показателей. Не было выявлено растений, достоверно отличающихся от исходных сортов по титруемой кислотности и накоплению в плодах катехинов. Однако 26,7% регенерантов показали отклонения от контроля по одному, а 13,3% по двум и более показателям. С наибольшей частотой (20,0%) сомаклональные изменения затронули такой признак, как содержание Сахаров. Различия клонов растений-регенерантов с плодами исходных сортов по сумме Сахаров составили от 21,9% (Львовская ранняя (4-07)) до 26,1% (Золушка (4-07)). У регенерантов наблюдалась как пониженная (Львовская ранняя (4-07), Золушка (4-07)), так и повышенная (Марышка (5-07)) по сравнению с контролем концентрация Сахаров. 13,3% опытных растений имели различия с исходными сортами по количеству растворимых сухих веществ, аскорбиновой кислоты и антоцианов.
Как правило, сомаклональная изменчивость ухудшала качество плодов. Даже, если по отдельным биохимическим компонентам плоды растений-регенерантов превосходили контрольные растения, то по другим - уступали им. Так, регенераты сортов Золушка (4-07) и Львовская ранняя (2-07) превосходили исходные сорта по содержанию антоцианов, но уступали им по содержанию аскорбиновой кислоты. Регенерант сорта Золушка (4-07) имел также более низкое содержание Сахаров по сравнению с контролем. Исключение составили регенерант сорта Марышка (5-07), плоды которого превосходили исходный сорт по содержанию растворимых сухих веществ и сумме Сахаров, и регенерант сорта Марышка (4-07) с повышенным содержанием в плодах аскорбиновой кислоты. По остальным биохимическим показателям их ягоды существенно не отличались от контроля.
По частоте возникновения сомаклональных изменений в биохимическом составе плодов не выявлено статистически существенных сортовых различий. Учитывая приведённые данные, следует рекомендовать для растений, полученных из каллусов в процессе тканевой селекции или генетической трансформации, проведение апробации на соответствие исходным сортам не только по основным морфологическим признакам, но и по биохимическому составу плодов (Жбанова, Соловых, 2012).
3.5. Химический состав ягод по группам сортов смородины чёрной различного генетического происхождения.
Современные сорта смородины чёрной имеют сложную генетическую основу. Проведён анализ коллекции сортов смородины чёрной по биохимическому составу плодов в связи с их генетическим происхождением. Повышенным содержанием растворимых сухих веществ отличались сорта Веллингтон (19,2%), Смена (18,5%), являющиеся представителями I генетической группы (R. nigrum ssp. europaeum Jancz.j, а также Бия (19,1%), Зеленоплодная (18,7%) — II генетическая группа (R. nigrum ssp. sibiricam Wolf E.). Повышенным накоплением Сахаров отличались ягоды сортов Белорусская сладкая (11,3%), Детско-сельская (11,7%), Шалунья (11,3%) - IV генетическая группа (R. nigrum ssp. europaeum х R. nigrum ssp. sibiricum x R. dikuscha). Низкая кислотность отмечена в ягодах сортов Веллингтон (1,71%), Лия плодородная (1,92%), Орловская сладкая (2,21%), Мичуринская (2,31%; группа I), Бия (2,31%; группа И), Каскад (2,24%), Ленинградский великан (2,07%), Сладка ягода (2,33%; группа IV), Маленький принц (2,27%, группа V (R. nigrum ssp. europaeum x R. nigrum ssp. sibiricum x R. dikuscha x R. nigrum ssp. scandinavicum)).
Сахаро-кислотный индекс, служащий основным показателем вкусовых качеств, относительно высок у сортов, относящихся к разным генетическим группам: Веллингтон (4,8), Мичуринская (4,0) - I группа; Белорусская сладкая (4,0), Партизанка (4,0), Сладка ягода (4,3) - IV группа. Наиболее высокий показатель у сортов Сладкоплодная (5,7,1 группа) и Детскосельская (5,3, IV группа). Низкий сахаро-кислотный индекс имеют сорта Амос блэк (2,2,1 группа), Бурая (2,0, II группа), Муравушка (2,2, XIV группа (R. nigrum ssp. europaeum x R. nigrum ssp. sibiricum x R. dikuscha x R. nigrum ssp. scandinavicum x см. Янчев-ского), Амурская (1,9, X группа (R. dikuscha x R. paucijlorum)), 19-75 (1,8, XII группа (R. nigrum ssp. europaeum x R. dikuscha x R. nigrum ssp. scandinavicum)) и 60-4 (1,7, XIII группа (R. nigrum ssp. europaeum x R. nigrum ssp. scandinavicum)).
Высокое содержание аскорбиновой кислоты (180-200 мг/100г) также отмечено в ягодах сортов, относящихся к разным генетическим группам: Лия плодородная (194,4; I группа), Бия (189,0; II группа), Минай Шмырёв (182,6), Россия (187,8), Смуглянка (184,9; IV группа), Орловская серенада (185,9; V группа), Ласточка (189,4), Лена (185,1; VI группа (R. nigrum ssp. europaeum x R. dikuscha)). Более 200 мг/100г аскорбиновой кислоты содержали ягоды сортов: Амос блэк (201,7), Рудкноп голиаф (207,7; I группа), Партизанка (208,1), Белорусская сладкая (248,1; IV группа), Навля (206,4; V группа), Витаминная ранняя (223,3; IX группа (R. nigrum ssp. europaeum x R. dikuscha x R. odoratum)), Амурская (201,7; X группа).
Наши выводы вполне согласуются с выводами других исследователей, что в пределах всех генетических групп имеются сорта, как с низким, так и высоким содержанием биохимических веществ. В группе сортов европейского подвида смородины чёрной подавляющее большинство изученных сортов характеризуется высоким содержанием Сахаров (до 9,9%), растворимых сухих веществ (до 19,2%) и относительно высоким уровнем накопления аскорбиновой кисло-
ты, достигающим 207,7 мг/100г. Высокий уровень накопления в ягодах Сахаров отмечен у сортов - представителей V генетической группы, в которую вошли новые сорта селекции ВНИИС им. И.В. Мичурина, ВНИИ люпина (Брянск), ВНИИСПК (Орёл). По высокому накоплению аскорбиновой кислоты следует также выделить как перспективные IV и VI генетические группы. Сорта-представители VII генетической группы (скандинавский экотип R. nigrum) и XII (также связанной со скандинавским экотипом R. nigrum) показали худшее накопление витамина С и высокую кислотность ягод.
4. ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПРОДУКТОВ ПЕРЕРАБОТКИ ЯГОДНЫХ КУЛЬТУР
Проводилось изучение технологических свойств перспективных сортов и форм ягодных культур селекции ВНИИГиСПР им. И.В. Мичурина, интродуци-рованных сортов (табл. 10).
4.1. Земляника. Большинство (52 из 73 и 55 из 73) сортов удовлетворяют технологическим требованиям по содержанию растворимых сухих веществ и Сахаров, предусматривающим их накопление не менее 10% и не менее 7% соответственно. Основная масса исследованных сортов (75,7%) удовлетворяют требованиям перерабатывающей промышленности и содержат в ягодах свыше 60,0 мг/100г аскорбиновой кислоты. Доля сортов, накапливающих антоцианы на необходимом уровне (более 50,0 мг/100г) составляет 52,3%. Большинство сортов (73,3%) накапливают пектиновых веществ на требуемом уровне - 0,81,0%.
Высокую дегустационную оценку получили компоты, приготовленные из ягод сортов Консервная плотная (4,7 балла), Рубиновый кулон (до 4,9 баллов); варенье из ягод сортов Консервная плотная (4,7 балла), Рубиновый кулон (до 4,9 баллов), Фейерверк (4,7 балла).
Аскорбиновой кислоты в земляничном варенье мало - от 3,5 до 23,3 мг/100г при среднем значении 11,3 мг/100г. В компотах её содержание несколько выше - 13,2-30,8 мг/100г при среднем значении 20,9 мг/100г. Наибольшее содержание витамина С отмечено в продуктах переработки из ягод сортов Рубиновый кулон и Консервная плотная. Сохранность витамина С в результате термической обработки составила в компотах в среднем 30,5%, в' варенье - 12,9% от количества в свежих ягодах (табл. 11). Катехинов содержалось в варенье - 12-244 мг/100г, в компотах - 50-244 мг/100г. Сохранность витамина Р составила в среднем по сортам в компотах - 62,3%, в варенье — 43,6%. Несмотря на то, что сорт Рубиновый кулон менее витаминный, компот и варенье из него содержат аскорбиновой кислоты не меньше, чем приготовленные из более высоковитаминного сорта Фестивальная. Кроме того, они отличаются заметно более высокими органолептическими качествами и внешним видом. Сохранность биологически активных веществ (витамина С и катехинов) в компотах несколько выше, чем в варенье при более низкой (в 3-4 раза) концентрации сахара.
4.2. Смородина чёрная. Ягоды смородины чёрной лишь в незначительной степени потребляются в свежем виде. Из-за довольно высокого содержания кислот и относительно невысокого Сахаров ягоды обычно имеют довольно кислый вкус, но для технической переработки являются отличным сырьём. Благодаря низкому содержанию в плодах окислительных ферментов, в продуктах переработки ягод смородины хорошо сохраняется аскорбиновая кислота.
Таблица 10. Химический состав продуктов переработки ягодных культур
Вид продукта переработки! РСВ, % Титр, к-ть, % АК, мг/ЮОг Катехины, мг/100г
земляника..
компот 35,9±1,8* 0,56±0,05 20,9±1,0 134±12,9
22,7-49,1 0,35-1,47 13,2-30,8 50-244
варенье 64,9±0,8 0,55±0,03 11,3±1,0 100±11,3
57,6-70,9 0,32-1,02 3,5-23,3 12-244
смородина чЁрная
компот 31,9±1,4 1,38±0,07 66,7±5,6 254±24,2
18,0-40,5 0,91-2,06 12,8-108,2 74-452
желе 64,5±0,7 1,09±0,05 50,2±2,9 133±9,4
56,3-71,7 0,62-1,92 15,8-88,0 36-276
варенье 64,1±1,1 1,08±0,08 31,6±5,1 172±26,5
59,1-68,8 0,64-1,53 15,0-85,4 50-480
сок (с сахаром) 22,8±0,9 1,05±0,06 57,3±3,3 139±17,3
16,9-29,2 0,40-1,69 27,3-101,2 62-378
смо родина красная .
компот 30,6±1,3 1,07±0,06 14,7±1,3 122±20,5
25,9-37,0 0,80-1,34 7,5-21,1 62-244
желе 60,6±0,7 0,85±0,06 6,5±0,5 59±5,3
55,1-68,0 0,27-1,98 1,5-16,5 18-154
варенье 60,9 60,0-61,8 1,06 0,94-1,18 16,9 5,2-28,5 130 66-194
сок (без сахара) 10,7±0,4 9,3-12,0 2,02±0,11 1,72-2,33 20,6±3,1 11,4-30,0 65±12,5 36-96
сок (с сахаром) 2б,0±0,7 137±0,08 12,5±1,0 31±4,9
22,6-29,1 0,70-1,72 5,7-17,6 6-68
■ малина ■
компот 23,2±0,8 0,61±0,04 9,4±1,6 124±21,9
20,1-28,9 0,43-0,79 3,5-17,6 30-226
варенье 69,1±1,6 0,77±0,08 5,8±0,5 131±19,4
63,3-79,5 0,32-1,18 3,5-7,9 62-238
джем 61,4±1,4 0,58±0,03 5,6±0,6 115±8,2
58,6-62,9 0,54-0,64 4,4-6,2 102-130
сок (с сахаром) 22,1 ±0,2 21,7-22,4 1,13±0,14 0,86-1,30 8,2±2,8 4,0-13,6 54±19,7 18-86
крыжовник . ■
компот 20,3 1,06±0,05 10,2±2,9 87±9,8
19,9-20,7 0,96-1,13 6,0-15,8 74-106
желе 60,7±1,0 1,05±0,05 11,0±1,9 91±15,6
56,3-63,8 0,82-1,40 4,0-26,4 12-148
варенье 63,1 ±2,4 0,86±0,05 5,5±0,3 63-±10,6
56,5-75,3 0,67-1,03 4,5-7,1 18-102
сок (без сахара) 13,3 11,6-14,9 1,07 0,91-1,23 18,3 17,2-19,4
сок (с сахаром) 15,9 0,75 11,0 -
•верхняя строка - среднее значение признака, х±т; нижняя строка - варьирование признака, гтпп.-тах.
Большинство изучавшихся сортообразцов смородины чёрной уступали рекомендуемому уровню содержания растворимых сухих веществ (16,0% и более). Основная масса сортообразцов отвечают требуемому количеству Сахаров в ягодах (8-10%). Титруемая кислотность большинства сортов соответствовала рекомендованной величине 2,5-3,0%. Технологические требования, предъявляемые к сортам смородины чёрной по содержанию аскорбиновой кислоты (не менее 200 мг/100г), на наш взгляд, несколько завышены.
Чёрносмородиновые соки в зависимости от взятых сортов содержат: 16,929,2% растворимых сухих веществ, 0,40-1,69% кислот, 27,3-101,2 мг/100г аскорбиновой кислоты, 62-378 мг/100г катехинов. Высокую оценку получили соки из ягод сортов: Факир (4,7 балла), Маленький принц (4,6 балла).
Сохранность аскорбиновой кислоты в соках составляла в среднем 44,8% с варьированием по сортам от 16,2 до 81,9% от первоначального содержания в ягодах. Максимальное содержание аскорбиновой кислоты (101,2 мг/100г) отмечено в соке из ягод сорта Витаминная ранняя. Высоким содержанием и хорошей сохранностью витамина С отличаются соки, приготовленные из ягод сортов Сладка ягода, Ласточка, Несравненная, Витаминная ранняя. Сохранность Р-активных веществ в соках изменялась от 9,3 до 63,9% при среднем показателе 37,4%. Высоким содержанием и хорошей сохранностью катехинов характеризуются соки, приготовленные из ягод сортов Витаминная ранняя, Несравненная, Тамбовская поздняя.
Таблица 11. Сохранность аскорбиновой кислоты и катехинов в продуктах __переработки ягодных культур_
Продукт АК, % сохранности Катехины, % сохранности
переработки среднее значение, варьирование. среднее значение. варьирование,
х±т тт.-тах. х±т тт.-тах.
земляника
компот 30,5±3,5 20,0-57,4 62,3±5,2 34,6-80,4
варенье 12,9±1,7 7,2-16,9 43,6±9,1 16,7-79,2
сок (с сахаром) 57,6 - 58,8 -
смородина чёрная
компот 38,6±3,2 26,3-48,1 67,8±9,6 25,9-97,5
желе 36,0±4,4 6,2-71,7 27,8±3,1 10,2-70,2
варенье 20,0±4,3 9,4-33,5 61,6±10,2 31,9-84,2
сок (с сахаром) 44,8±4,3 16,2-81,9 37,4±5,6 9,3-63,9
смородина красная
компот 54,8 40,5-69,0 58,3 59,4-61,7
желе 21,3±2,8 3,4-33,8 38,4±7,2 7,1-75,4
сок (с сахаром) 45,9±7,27 24,2-65,7 28,3±7,9 11,0-55,7
малина
компот 22,0±2,5 13,3-29,0 60,1 ±7,1 45,9-67,5
варенье 21,1±2,2 10,6-33,2 72,6±5,6 52,3-94,4
джем 18,5±0,1 18,3-18,6 60,5± 1,0 58,6-61,5
........'крыжовник
компот 51,3 - 41,2 -
сок (без сахара) 47,4 - - -
сок (с сахаром) 26,9 - - -
Более высокую дегустационную оценку получили компоты, приготовленные из ягод сортов Тамбовская поздняя (4,5 балла), Привлекательная (4,8 балла). Аскорбиновой кислоты в компотах содержалось в среднем 66,7 мг/100г с варьированием в зависимости от сорта и года испытания от 12,8 до 108,2 мг/100г. Сохранность витамина С в компотах в среднем по сортам составила 38,6%; максимальная - 48,1%. Уровень содержания Р-активных катехинов изменялся в пределах 74-452 мг/100г при среднем значении 254 мг/100г. Сохранность витамина Р в среднем составляла 67,8%. Компоты из ягод сортов Несравненная, Привлекательная отличаются хорошей С и Р-витаминностью и высокой сохранностью данных витаминов.
Популярным продуктом переработки из ягод смородины чёрной является желе. Дегустационные оценки 4,5-4,9 балла получило желе из ягод сортов Несравненная, Лабильная, Сладка ягода, Бредторп, Голфер. Содержание аскорбиновой кислоты в желе колебалось от 15,8 до 88,0 мг/100г при среднем значении 50,2 мг/100г. Накопление катехинов варьировало по сортам от 36 до 276 мг/100г при среднем уровне 133 мг/100г. В желе из ягод сортов Сладка ягода, Витаминная ранняя, Несравненная, Лабильная отмечена хорошая сохранность витаминов С и Р при достаточно высоком их содержании в продукте.
Аскорбиновой кислоты в черносмородиновом варенье содержалось на уровне 15,0-85,4 мг/100г при среднем значении 31,6 мг/100г. Сохранность витамина С в варенье составляла 20,0% (максимальная - 33,5% у сорта Витаминная ранняя). Катехинов в варенье содержалось от 50 до 480 мг/100г при среднем значении 172 мг/100г. Сохранность витамина Р была достаточно высокой и составляла в данном продукте 61,6%. Варенье из ягод сорта Витаминная ранняя характеризовалось достаточно высокой С и Р-витаминностью и хорошей сохранностью данных витаминов.
Среди продуктов переработки смородины чёрной более высоким содержанием аскорбиновой кислоты характеризуются компоты и соки. Черносмородиновое желе несколько им уступает. Меньше всего аскорбиновой кислоты сохраняется в варенье. Наибольшая сохранность витамина Р отмечена в компотах, затем в варенье, соках, желе.
4.3. Смородина красная. Н.С. Левгеровой (2009) предложены следующие требования к сортам смородины красной, предназначенным для переработки: содержание растворимых сухих веществ - не менее 11%, суммы Сахаров - 5-7% и выше, титруемых кислот - не более 2,5%, аскорбиновой кислоты - не менее 60 мг/100г. По содержанию растворимых сухих веществ данным требованиям соответствовали 50% изученных сортов. По уровню накопления Сахаров вышеизложенным требованиям удовлетворяют большинство (22 из 26) сортов. Только у 3 сортов содержание в ягодах Сахаров было ниже 5%. Титруемая кислотность на необходимом уровне отмечена у 14 из 26 исследованных сортов. Однако предлагаемое значение по содержанию аскорбиновой кислоты в наших условиях несколько завышено. Только у сортов Мармеладница и Нива средне-многолетнее содержание аскорбиновой кислоты приближалось к данному значению и составляло 52,2 и 52,6 мг/100г соответственно.
Соки из ягод смородины красной без добавления сахара содержали в среднем 10,7% растворимых сухих веществ, 2,02% титруемых кислот, 20,6 мг/100г аскорбиновой кислоты, 65 мг/100г катехинов. Содержание аскорбиновой кислоты в соке (без добавления сахара) из сорта Виксне составляло 30,0 мг/100г, однако дегустационная оценка была невысокой - 3,5 балла. Биохимические показатели соков, приготовленных с добавлением сахара, заметно отличались в сторону повышения содержания растворимых сухих веществ (26,0%), снижения кислотности (1,37%), снижения С- и Р-витаминности (12,5 и 31 мг/100г). Высокую дегустационную оценку получили соки (с добавлением сахара) из сортов Щедрая (4,5 балла) и Ранняя Толмачёва (4,4 балла).
Желе из ягод смородины красной разных сортов характеризовалось высокими вкусовыми показателями. В отдельные годы дегустационная оценка желе из ягод сортов Гондуин, Латурнайс, Ранняя Толмачёва была максимальной - 5 баллов. С-витаминная ценность желе из красной смородины невысока - в среднем по сортам всего 6,5 мг/100г. Наибольшее накопление аскорбиновой кислоты отмечено в желе из ягод сорта Гондуин (16,5 мг/100г). Витаминность компотов из смородины красной несколько выше, чем желе (в среднем по сортам -14,7 мг/ЮОг). По сохранности аскорбиновой кислоты продукты переработки из ягод смородины красной могут быть распределены в следующем порядке: компот, сок (с сахаром), желе. Хорошей сохранностью витамина С характеризуются продукты переработки из ягод сорта Щедрая. В соке с сахаром, приготовленном из ягод данного сорта, сохранность витамина С составляла 65,7%, в компотах - 69,0%, в желе - 33,8%.
4.4. Малина. Только 7 из 22 исследованных сортов малины имели содержание растворимых сухих веществ не менее 11% и отвечали технологическим требованиям. 5 из 22 исследованных сортов характеризовались необходимым уровнем Сахаров (не менее 7%). Кислотностью ягод в пределах 1,5-2,0% обладали только 3 сорта: Абрикосовая, Жар-птица, Кокинская. Содержание аскорбиновой кислоты на требуемом уровне (не менее 35 мг/100г) имели сорта Элегантная, Золотая осень, Пересвет.
Продукты переработки из ягод малины характеризовались невысоким содержанием аскорбиновой кислоты: варенье (в среднем по сортам) — 5,8 мг/ЮОг, джем - 5,6 мг/ЮОг, сок (с сахаром) - 8,2 мг/ЮОг, компот -9,4 мг/ЮОг. Сохранность витамина С была несколько выше в компотах и составляла в среднем по сортам 22,0%, в варенье - 21,1%, джемах - 18,5%. Варенье, приготовленное из ягод сорта Оранжевое чудо, уступало варенью, приготовленному из сортов красноплодных.
4.5. Крыжовник. Содержание растворимых сухих веществ в ягодах не менее 13% и Сахаров не менее 8,5% отмечено у 6 из 13 изученных сортов крыжовника. Сортов с кислотностью ягод не более 1,7% не выявлено, только у 3 сортов (Сливовый, Черносливовый, Юбилейный) кислотность была ниже 2%. Сортов с указанным в технологических требованиях содержанием аскорбиновой кислоты не менее 45 мг/ЮОг не отмечено.
Среднее содержание витамина С в желе из крыжовника составляло 11,0 мг/100г. В желе, приготовленном из ягод сорта Черносливовый, аскорбиновой кислоты накапливалось до 26,4 мг/100г. Уровень содержания витамина С в крыжовниковом варенье был ниже, чем в желе и составлял в среднем 5,5 мг/100г. Выше было содержание аскорбиновой кислоты в варенье из ягод сорта Черносливовый - 7,1 мг/100г. В крыжовниковых компотах С-витаминность составляла в среднем 10,2 мг/100г. Наибольшее содержание аскорбиновой кислоты отмечено в компоте, приготовленном из ягод сорта Ранний Мичуринска (15,8 мг/100г). Сок из ягод сорта Черномор без сахара имел более высокое содержание витамина С, чем приготовленный с его добавлением (19,4 и 11,0 мг/100г соответственно). В крыжовниковых компотах сохранность витамина С составляла 51,3%, в соках (без сахара) - 47,4%, в соках (с сахаром) - 26,9%.
Совместно с ООО «М-КОНС-1» и МУ «Центр коллективного пользования г. Мичуринска-наукограда» проводилась оценка пригодности ряда сортов земляники для приготовления «Суфле ягодного на фруктозе» (ТУ 9163-00797000490.08). Данный продукт изготавливают без сахара и консервантов из свежих ягод, соответствующим образом подготовленных, протёртых, подваренных с добавленигм пектина, фруктозы и аскорбиновой кислоты. Суфле фасуется в герметично укупориваемую тару и подвергается пастеризации. При производстве суфле из земляники важное значение имеет сохранение цвета продукта, в связи с чем необходимо использовать сорта с высоким содержанием антоцианов - Фейерверк, Кама. Суфле, приготовленное из ягод сортов Фестивальная ромашка, Баунти, Дукат, Ред Гонтлет, получило низкую оценку из-за сильного обесцвечивания продукта.
Антиоксидантная активность (АОА) ягод земляники в среднем по сортам составила 311,8 мг/100г дигидрокверцетина. Высокой АОА характеризовались сорта Камароса, Кама, Рубиновый кулон, Фейерверк. АОА ягод смородины чёрной выше, чем у земляники, и составила в среднем по сортам 349,6 мг/100г дигидрокверцетина. Высокая АОА отмечена у сортов Орловская серенада, Орловский вальс, Лабильная, Муравушка. Связь между АОА и содержанием аскорбиновой кислоты в ягодах была отрицательной (-0,51 — для земляники, -0,42 - для смородины чёрной). Между АОА и накоплением в ягодах антоцианов, напротив, прослеживаются положительные корреляционные связи (+0,28 -для земляники, +0,11 - для смородины чёрной).
5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ПЕРСПЕКТИВНЫХ СОРТОВ СМОРОДИНЫ ЧЁРНОЙ С РАЗЛИЧНЫМ СОДЕРЖАНИЕМ В ПЛОДАХ БАВ
В условиях рыночных отношений определяющим фактором рентабельности культуры становится качество плодов, в том числе их биохимические показатели и лечебно-диетические достоинства. По каждой культуре имеется многократное различие между сортами по содержанию в плодах витаминов, микроэлементов и других БАВ, что, однако, не учитывается в закупочных ценах
(Куминов и др., 2003). Эффект повышенного качества плодов определяли как дополнительный их объём по соотношению содержания БАВ в исследуемом и контрольном сорте. Расчёты производили по формуле:
Вп = -1| X Аон X Ц, где
Вп - экономическая эффективность на 1 га от повышения качества продукции, руб.;
Д„, Дк - показатели качества нового и контрольного сорта;
Аон - получено основной продукции по новому сорту на 1 га посева, т;
Ц - закупочная цена продукции, тыс. руб./т (без учёта качества).
Нами сделаны расчёты выхода биологически активных веществ с 1 га, основываясь на урожайности изучаемых сортов (табл. 12).
Таблица 12. Оценка продуктивности сортов смородины чёрной по содержанию в плодах БАВ
Сорт Урожайность, т/га* Среднее содержание АК, мг/100г Выход АК с единицы площади, кг/га Среднее содержание катехинов, мг/100г Выход катехинов с единицы площади, кг/га Среднее содержание пектина, % Выход пектина с единицы площади, кг/га
Гулливер 11,5 134,8 15,5 348 40,0 1,28 147,2
Зелёная дымка (к) 9,2 185,3 17,0 356 32,7 1,20 110,4
Лабильная 10,6 138,3 14,6 491 52,0 1,18 125,1
Муравушка 11,4 124,0 14,1 427 48,7 1,18 134,5
Навля 10,4 206,4 21,5 403 41,9 1,20 124,8
Нара 11,2 136,1 15,2 370 41,4 1,20 134,4
Оджебин 9,3 131,0 12,2 485 45,1 1,45 134,9
Орловская серенада 9,4 185,8 17,5 457 43,0 1,44 135,4
Орловский вальс 11,4 124,4 14,2 329 37,5 1,11 126,5
Перун 10,6 131,1 13,9 386 40,9 1,25 132,5
Севчанка 10,4 165,0 17,2 391 40,7 1,25 130,0
Селеченская 2 12,4 147,4 18,3 319 39,6 0,94 116,6
Черный жемчуг 10,5 172,4 18,1 459 48,2 1,21 127,1
Экзотика 10,6 137,3 14,6 399 42,3 1,20 127,2
*- по данным И.В. Зацепиной
Таблица 13. Дополнительный экономический эффект при возделывании сортов _смородины чёрной с различным содержанием в плодах БАВ
Сорт Урожайность, т/га ДЭЭ, тыс. руб./га от содержания в плодах
АК катехинов пектина
Гулливер 11,5 -25,4 64,2 95,8
Зелёная дымка (к) 9,2 0 0 0
Лабильная 10,6 -37.4 156,4 35,3
Муравушка 11,4 -48,6 139,4 62,2
Навля 10,4 68,8 73,1 33,9
Нара 11,2 -29,6 74,5 60,9
Оджебин 9,3 -65,6 88,2 51,6
Орловская серенада 9,4 6,9 74,0 53,2
Орловский вальс 11,4 -46,9 41,8 41,6
Перун 10,6 -48,3 66,4 53,0
Севчанка 10,4 3,1 63,6 46,2
Селеченская 2 12,4 23,7 65,4 17,4
Чёрный жемчуг 10,5 17,0 124,4 39,7
Экзотика 10,6 -37,4 77,8 40,3
Это позволяет по-новому подойти к оценке качества продукции по уровню содержания в плодах важнейших БАВ. По выходу витамина С с единицы площади выделились сорта Навля, Селеченская 2, Чёрный жемчуг. Для получения с 1 га максимального количества катехинов лучшими являются сорта Лабильная, Муравушка, Чёрный жемчуг; пектина - Гулливер.
По содержанию в плодах витамина С дополнительный экономический эффект (ДЭЭ) имели сорта Навля, Селеченская 2, Чёрный жемчуг, Орловская серенада. По содержанию в плодах Р-активных соединений (катехинов) наибольший ДЭЭ по отношению к контролю показали сорта Лабильная, Муравушка, Чёрный жемчуг; пектина - Гулливер, Муравушка, Нара (табл. 13).
ВЫВОДЫ
1. На основе многолетних исследований биохимического состава генкол-лекции 250 сортов и форм ягодных культур показаны интервалы проявления биохимических признаков, по каждой культуре выделены сорта, характеризующиеся стабильно высоким накоплением отдельных веществ.
2. По комплексу биохимических признаков выделены сорта земляники: Привлекательная, Торпеда, Фаветта, Консервная плотная, Лакомая, Русановка, Фейерверк, Фестивальная (апомикт), Корона; смородины чёрной: Белорусская сладкая, Сладка ягода, Студенческая, Витаминная ранняя, Тритон; смородины красной: Вика, Нива, Осиповская, Ютербогская; малины: Бальзам, Спутница, Пересвет; крыжовника: Черномор, Юбилейный.
3. Раскрыты некоторые закономерности изменчивости биохимических показателей в зависимости от погодных условий периода вегетации. В более жаркие, засушливые вегетационные периоды в ягодах накапливается повышенное количество растворимых сухих веществ, Сахаров, снижается уровень кислотности. В холодные влажные периоды вегетации их содержание заметно ниже, титруемых кислот — значительно выше. Прохладная, с умеренным количеством осадков во время роста и созревания ягод, погода способствует повышению содержания аскорбиновой кислоты. Высокие (или низкие) температуры воздуха, обильные осадки (или их отсутствие) в этот период оказывают противоположное влияние. Повышенные температуры воздуха благоприятны для накопления пектиновых веществ.
4. Показано, что в пределах различных генетических групп сортов смородины чёрной имеются сорта, как с низким, так и высоким содержанием биохимических веществ. По высокому накоплению аскорбиновой кислоты выделены IV (R. nigrum ssp. europaeum х R. dikuscha) и VI (R. nigrum ssp. europaeum x R. nigrum ssp. sibiricum x R. dikuscha) генетические группы.
5. Выделены ценные родительские формы земляники для селекции на улучшенный химический состав: Привлекательная, Урожайная ЦГЛ, Фейерверк, Марышка, Львовская ранняя. Лучшие результаты по накоплению аскорбиновой кислоты отмечены в семьях, полученных с участием высоковитаминных родительских форм - Фестивальная, Привлекательная, Львовская ранняя; антоцианов - Фейерверк, Привлекательная, Рубиновый кулон.
6. Выделены перспективные комбинации скрещивания земляники по повышенному накоплению в плодах: растворимых сухих веществ - Фейерверк х Рубиновый кулон, Фейерверк х Фестивальная, 298-19-9-43 х Привлекательная; аскорбиновой кислоты - Фестивальная х Привлекательная, (516-167 х Кардинал) х Привлекательная, Привлекательная х Львовская ранняя, Привлекательная х 298-22-19-21, Урожайная ЦГЛ х Львовская ранняя; антоцианов -Фейерверк х Марышка, Фейерверк х Львовская ранняя, Рубиновый кулон х Марышка, 206-88-7 х Фейерверк, Привлекательная х Кама, Привлекательная х 298-22-19-21.
7. В комбинациях, полученных с участием сорта Привлекательная: Привлекательная х 298-22-19-21, Привлекательная х Кама, Привлекательная х Львовская ранняя выделено наибольшее количество сеянцев с комплексным высоким накоплением в плодах растворимых сухих веществ, аскорбиновой кислоты и антоцианов.
8. Установлен наибольший аддитивный эффект комбинационной способности по содержанию растворимых сухих веществ у сорта Кама, антоцианов -Привлекательная, аскорбиновой кислоты - Львовская ранняя, что позволяет рекомендовать их как доноры в селекции на данные признаки. На основе эффектов специфической комбинационной способности выделены ценные комбинации скрещивания: по содержанию растворимых сухих веществ -Урожайная ЦГЛ х Львовская ранняя; антоцианов - Привлекательная х Кама; аскорбиновой кислоты - Привлекательная х Львовская ранняя.
9. Показано, что межвидовые гибриды земляники по биохимическому составу практически не уступают межсортовым, а в некоторых случаях отдалённая гибридизация позволяет расширить пределы варьирования биохимических признаков. Отобраны сеянцы с улучшенным биохимическим составом плодов, с хорошим уровнем других хозяйственно-ценных признаков - 914-30, 914-67 (Фестивальная х Привлекательная), 915-36 (298-22-19-21 х Фейерверк), 927-69, 927-80 (298-19-9-43 х Рубиновый кулон).
10. Установлены сравнительно высокие коэффициенты наследуемости содержания аскорбиновой кислоты в ягодах земляники в комбинациях Привлекательная х Кама, Привлекательная х 298-22-19-21, Привлекательная х Львов--екая ранняя (Н2= 0,45) и Фейерверк х Рубиновый кулон, Фейерверк х Фестивальная (Н2= 0,65).
11. Выявлена достаточно высокая (г= +0,60) корреляционная связь между средним содержанием витамина С в ягодах гибридных сеянцев земляники и у родителей. Связи между средним содержанием растворимых сухих веществ в потомстве и у родителей, между средним содержанием антоцианов в семье и у родителей не были значительными (г= +0,20 и г= +0,11 соответственно).
12. Установлено, что большинство полученных из каллусов, прошедших длительное культивирование in vitro, растений-регенерантов земляники не имеют статистически значимых различий по биохимическому составу плодов с контролем. Наименее подвержены сомаклональной изменчивости содержание кате-
хинов и титруемая кислотность. Наибольшая частота изменений наблюдалась по содержанию Сахаров.
13. В результате химико-технологической оценки продуктов переработки ягодных культур показано, что наибольшей сохранностью БАВ отличаются соки и компоты. В желе, варенье, джемах сохранность витаминов С и Р ниже.
14. Установлено, что основная масса исследованных сортов земляники по содержанию растворимых сухих веществ, Сахаров, пектиновых веществ, аскорбиновой кислоты соответствуют предъявляемым к сырью технологическим требованиям. Большинство сортов смородины чёрной соответствовали технологическим требованиям по содержанию Сахаров и уровню кислотности, однако уступали рекомендуемому уровню содержания растворимых сухих веществ и аскорбиновой кислоты. Большинство исследованных сортов малины по уровню накопления биохимических веществ не соответствовали необходимым технологическим требованиям.
15. Дополнительный экономический эффект по содержанию витамина С отмечен у сортов смородины чёрной: Навля, Селеченская 2, Чёрный жемчуг, Орловская серенада; катехинов - Лабильная, Муравушка, Чёрный жемчуг; пектина - Гулливер, Муравушка, Нара.
РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ И СЕЛЕКЦИИ
Для производства и дальнейшей селекционной работы рекомендуются сорта земляники селекции ВНИИГиСПР им. И.В. Мичурина: Рубиновый кулон, Фейерверк, Урожайная ЦГЛ, Привлекательная, Лакомая, Памяти Зубова, отличающиеся большой плотностью, хорошим вкусом ягод, высоким содержанием питательных и биологически активных веществ. Для производства и в селекции смородины чёрной предлагается сорт Навля, характеризующийся десертным вкусом плодов, высоким содержанием аскорбиновой кислоты, Сахаров, умеренной кислотностью. Из сортов селекции ВНИИГиСПР им. И.В. Мичурина как источники высокого качества ягод рекомендуются Витаминная ранняя, Сладка ягода, Лабильная. Для производственного и селекционного использования выделены сорта смородины красной - Нива, Вика, Осиповская; малины - Бальзам, Спутница; крыжовника - Черномор, Юбилейный, отличающиеся высоким комплексным содержанием питательных и биологически активных веществ.
С целью получения высококачественных продуктов переработки рекомендуются сорта земляники: Фейерверк, Рубиновый кулон, Консервная плотная, Привлекательная; смородины чёрной: Витаминная ранняя, Несравненная, Привлекательная, Сладка ягода, Лабильная; смородины красной: Виксне, Щедрая, Вика, Нива, Гондуин, Ранняя Толмачёва, Латурингская; малины: Кокин-ская, Брянское диво, Евразия, Новокитаевская, Мелодия; крыжовника: Черно-сливовый, Ранний Мичуринска, Черномор. Для производства суфле земляничного на фруктозе рекомендуются сорта Фейерверк, Кама.
Для селекции на улучшенный химический состав плодов земляники в качестве доноров рекомендуются сорта: Кама (по содержанию растворимых сухих
веществ), Привлекательная (антоцианов), Львовская ранняя (аскорбиновой
кислоты).
СПИСОК ОСНОВНЫХ РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
Монографии
1. Савельев, Н.И. Биохимический состав плодов и ягод и их пригодность для переработки / Н.И. Савельев, В.Г. Леонченко, В.Н. Макаров, Е.В. Жбанова, Т.А. Черенкова,- Мичуринск: Изд-во ГНУ ВНИИГиСПР им. И.В. Мичурина Россельхозакадемии, 2004.- 124 с.
2. Жбанова, Е.В. Витамины: от истории открытия - до наших дней: монография / Е.В. Жбанова,- РАСХН, ГНУ ВНИИГиСПР им. И.В. Мичурина,-Мичуринск-наукоград РФ: Изд-во МичГАУ, 2009.- 232 с.
Методические указания
3. Леонченко, В.Г. Предварительный отбор перспективных генотипов плодовых растений на экологическую устойчивость и биохимическую ценность плодов (Методические рекомендации) / В.Г. Леонченко, Р.П. Евсеева, Е.В. Жбанова, Т.А. Черенкова.- ГНУ ВНИИГиСПР им. И.В. Мичурина РАСХН.- Мичуринск-наукоград РФ, 2007,- 72 с.
Научные статьи, опубликованные в журналах, рекомендованных ВАК
4. Жбанова, Е.В. Перспективные по биохимическому составу сорта ягодных культур / Е.В. Жбанова // Садоводство и виноградарство,- 2002.- №4,-С. 20-21.
5. Зубов, A.A. Новые сорта земляники / A.A. Зубов, И.В. Лукъянчук, Е.В. Жбанова // Садоводство и виноградарство.- 2005.- №4.- С. 21-22.
6. Макаров, В.Н. Высоковитаминные сорта ягодных культур для переработки // В.Н. Макаров, Е.В. Жбанова, A.B. Денисова // Садоводство и виноградарство.-2007.- №1,- С. 11-12.
7. Макаров, В.Н. Производство продуктов питания из нетрадиционных садовых культур / В.Н. Макаров, Л.Н. Влазнева, Е.В. Жбанова, A.B. Денисова, М.Ю. Акимов, A.M. Миронов // Пищевая промышленность.-2007.- №9.-С. 52-53.
8. Макаров, В.Н. Биологически активные вещества в ягодных культурах и продуктах их переработки / В.Н. Макаров, Л.Н. Влазнева, Е.В. Жбанова, A.B. Денисова, В.В. Абызов, A.C. Гляделкина, И.В. Зацепина // Хранение и переработка сельхозсырья.- 2008.- №12.- С. 75-78.
9. Жбанова, Е.В. Сортовое разнообразие чёрной и красной смородины по биохимическому составу плодов / Е.В. Жбанова // Плодоводство и ягодоводст-во России: сб. науч. работ.- М., 2009.- T.XXI.- С. 103-110.
Ю.Жбанова, Е.В. Биохимический состав ягод гибридных сеянцев и отборных форм земляники / Е.В. Жбанова, И.В. Лукъянчук, О.А. Богданова // Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии,- Москва, Изд-во РГАУ MCXA им. К. А. Тимирязева, №4, 2009,- С. 124-128.
11.Жбанова, Е.В. Пригодность некоторых сортов земляники для замораживания / Е.В. Жбанова, А.В. Денисова, И.В. Лукъянчук // Хранение и переработка сельхозсырья,- 2009.- №11.- С. 16-18.
12.Юшков, А.Н. Антиоксидантная активность и биохимический состав ягодных культур / А.Н. Юшков, Н.И. Савельев, М.Ю. Акимов, A.M. Миронов, Н.В. Борзых, Е.В. Жбанова, А.В. Хожайнов, О.М. Акимова // Достижения науки и техники АПК, №8, 2010.- С. 5-6.
13.Жбанова, Е.В. Оценка биохимического состава ягод гибридных сеянцев и отборных форм земляники / Е.В. Жбанова, И.В. Лукъянчук, О.А. Богданова // Вестник Мичуринского государственного аграрного университета.- 2010.-№2,- С. 24-27.
14.Жбанова, Е.В. Изменчивость химического состава плодов земляники в условиях ЦЧР / Е.В. Жбанова // Плодоводство и ягодоводство России: сб. науч. работ,- М., 2011,- Т. XXVIII,- 4.1.- С. 201-207.
15.Жбанова, Е.В. Изменчивость химического состава плодов чёрной смородины / Е.В. Жбанова // Аграрная Россия,- 2012,- №1,- С. 10-13.
16.Лукъянчук, И.В. Гомеостатичность биохимических признаков плодов земляники / И.В. Лукъянчук, Е.В. Жбанова, О.А. Богданова // Плодоводство и ягодоводство России: сб. науч. работ / ГНУ ВСТИСП,- М., 2012.- Т. XXXI.-Ч.2.- С. 13-18.
17.Жбанова, Е.В, Сомаклональная изменчивость земляники по биохимическому составу плодов / Е.В. Жбанова, Н.В. Соловых // Плодоводство и ягодоводство России: сб. науч. работ / ГНУ ВСТИСП.- М., 2012,- Т. XXXI.- Ч.1.-С. 188-194.
18.Лукъянчук, И.В. Характеристика ряда гибридных комбинаций земляники по биохимическим показателям ягод / И.В. Лукъянчук, Е.В. Жбанова // Современные проблемы науки и образования.- 2012.- №3; URL: www. science-education. ru / 103-6189.
19.Жбанова, Е.В. Оценка по биохимическому составу сортов смородины чёрной с учётом их генетического происхождения / Е.В. Жбанова // Плодоводство и ягодоводство России: сб. науч. работ / ГНУ ВСТИСП,- М., 2012,Т. XXXII,-Ч.1.- С. 139-144.
20.Жбанова, Е.В. Зависимость урожайности и качества плодов смородины чёрной от погодных условий периода вегетации / Е.В. Жбанова, И.В. Зацепина // АГРО XXI,- 2012,- №4-6.- С. 37-39.
Статьи в аналитических сборниках и материалах конференций
21.Жбанова, Е.В. Оценка новых сортов земляники на содержание биологически активных веществ / Е.В. Жбанова // Проблемы интеграции экологической, хозяйственной и социальной политики: материалы III Тамбовской областной науч.-практ. конф., 4-5 сентября 1997г.- МГСХА, Мичуринск, 1997,- С. 108-109.
22.Жбанова, Е.В. Оценка по биохимическому составу новых перспективных сортов ягодных культур / Е.В. Жбанова // Современные проблемы генетики и селекции плодовых и ягодных культур и пути их решения: Сборник докладов и сообщений XIX Мичуринских чтений 27-29 октября 1998г.-Мичуринск,1999,- С. 93-94.
23.Жбанова, Е.В. Оценка сортового фонда чёрной смородины по химическому составу ягод / Е.В. Жбанова // Интенсивное садоводство: матер, междунар. науч.-практ. конф. молодых учёных, 6-8 сентября 2000,- Ч. 1. Мичуринск, 2000.- С. 70-71.
24.Леонченко, В.Г. Защитная и оздоровительная роль плодов и ягод дикорастущих и нетрадиционных плодовых культур в условиях экологической нестабильности / В.Г. Леонченко, Е.В. Жбанова // Ботанические проблемы регионального природопользования: матер, первых чтений, посвящённых памяти профессора Н.И. Антипова (Рязань, 27-28 сентября 2001г.).- С. 45-48.
25.Жбанова, Е.В. Сортовые особенности химического состава ряда ягодных культур / Е.В. Жбанова // Агропромышленный комплекс: проблемы и перспективы: сб. науч. тр. междунар. юбилейной науч.-практ. конф., посвящён-ной 70-летию образования Мичуринского государственного аграрного университета, 27-28 июля 2001г.- Том 3.- Мичуринск, 2001г.- С. 154-159.
26.Леонченко, В.Г. Плодовые и ягодные растения - источники природных антиоксидантов / В.Г. Леонченко, Е.В. Жбанова // Экологические аспекты интенсификации сельскохозяйственного производства. Т. I (матер, междунар. науч.-практ. конф., 12-14 марта 2002г.), Пенза, 2002,- С. 48-50.
27.Савельев, Н.И. Оценка плодовых культур по биохимическому составу и технологическим качествам плодов / Н.И. Савельев, В.Н. Макаров, В.Г. Леонченко, Е.В. Жбанова // Научное обеспечение современных техно-, логий производства, хранения и переработки плодов и ягод в России и странах СНГ: матер, междунар. науч.-практ. конф. (12-14 августа 2002г.).-Москва, 2002.- С. 220-224.
28.Леонченко, В.Г. Плодовые и ягодные растения как источники природных антиоксидантов и антирадиантов в условиях техногенного загрязнения среды / В.Г. Леонченко, Е.В. Жбанова, Т.А. Черенкова // Ресурсы недр России: экономика и геополитика, геотехнологии и геоэкология, литосфера и геотехника: сб. матер, междунар. науч.-практ. конф., Пенза, 2003.- С. 83-85.
29.Жбанова, Е.В. Селекция земляники на качество и улучшенный химический состав плодов / Е.В. Жбанова, И.В. Лукъянчук // Повышение эффективности садоводства в современных условиях: матер. Всерос. науч.-практ. конф. 22-24 декабря 2003г.- Т.2., Мичуринск, 2003,- С. 135-141.
30.Савельев, Н.И. Оценка биохимического состава и технологических качеств ягодных и нетрадиционных культур / Н.И. Савельев, В.Г. Леонченко, В.Н. Макаров, Е.В. Жбанова, Т.А. Черенкова // Плодоводство : матер, междунар. науч.-практ. конф., посвящ. 100-летию со дня рождения А.Г. Волузнева (пос. Самохваловичи, 13-15 июля 2004г.).- Самохваловичи, 2004,- Т. 15.- С. 313-315.
31.Лукъянчук, И.В. Создание и подбор сортов земляники для адаптивного садоводства / И.В. Лукъянчук, Е.В. Жбанова // Проблемы экологизации современного садоводства и пути их решения: матер, междунар. конф., 7-10 сентября 2004г. / КубГАУ, Краснодар.- 2004,- С. 327-333.
32.Савельев, Н.И. Биохимический состав ягодных культур и продуктов их переработки / Н.И. Савельев, В.Н. Макаров, Е.В. Жбанова, A.B. Денисова // Состояние и перспективы развития ягодоводства в России: матер. Всерос. науч.-метод. конф., Орёл, 2006,- С. 249-252.
33.Жбанова, Е.В. Химико-технологическая оценка перспективных сортов земляники / Е.В. Жбанова, И.В. Лукъянчук, A.B. Денисова // Методологические аспекты создания прецизионных технологий возделывания плодовых культур и винограда: тематический сборник материалов юбилейной конференции к 75-летию СКЗНИИСиВ,- Краснодар, 2006.- Т.1.- С. 360-364.
34.Жбанова, Е.В. Создание новых высоковитаминных сортов земляники /Е.В. Жбанова, И.В. Лукъянчук // Агроэкологические проблемы сельскохозяйственного производства: сб. статей Всерос. науч.-практ. конф.- Пенза, 2006,- С. 35-37.
35.Кружков, Ал.В. Пригодность сортов плодовых и ягодных культур к возделыванию в средней полосе России / Ал.В. Кружков, A.C. Гляделкина, A.A. Конюхова, Ан.В. Кружков, Е.В. Жбанова // Современные проблемы переработки и экспертизы качества сельскохозяйственной продукции: матер, междунар. науч.-практ. конф. 26-28 февраля 2007г.- Мичуринск-наукоград РФ, Т.1.- С.131-135.
36.Жбанова, Е.В. Пригодность ягод некоторых сортов земляники для консервирования и замораживания / Е.В. Жбанова, A.B. Денисова, И.В. Лукъянчук // Актуальные проблемы садоводства России и пути их решения: матер. Всерос. науч.-метод. конф. молодых учёных, 2-5 июля 2007г.- Орёл: ВНИИСПК, 2007.- С. 334-337.
37.Жбанова, Е.В. Селекция и сортоизучение смородины по качеству и биохимическому составу плодов / Е.В. Жбанова, И.В. Зацепина // Современное состояние культуры смородины и крыжовника: сб. науч. тр.- Мичуринск-наукоград РФ, 2007,- С. 36-40.
38.Жбанова, Е.В. Сорта ягодных культур - источники высокого содержания БАВ / Е.В. Жбанова // Перспективы селекции яблони и других культур для промышленных насаждений: матер. Всерос. науч.-практ. конф., посвящён-ной 130-летию со дня рождения С.Ф. Черненко, 21-23 ноября 2007 года.-Мичуринск-наукоград РФ, 2007.- С. 235-239.
39.Макаров, В.Н. Биологически активные вещества в ягодных культурах и продуктах их переработки / В.Н. Макаров, Л.Н. Влазнева, Е.В. Жбанова, A.B. Денисова, В.В. Абызов, A.C. Гляделкина, И.В. Зацепина // Продукты длительного хранения: консервированные, упакованные в вакууме, быстрозамороженные, сушёные.- 2008,- №3.- С. 20-22.
40.Жбанова, Е.В. Пектиновые вещества ягодных культур / Е.В. Жбанова И Достижения науки и инновации в садоводстве: матер, междунар. науч,-практ. конф., посвящ. 75-летию со дня рожд. Лауреата Госпремии РФ, заслуженного деятеля науки, проф. В.А. Потапова.- Мичуринск-наукоград РФ, 2009,- С.58-60.
41.Макаров, В.Н. Новые виды продуктов профилактического назначения на основе плодово-ягодного сырья / В.Н. Макаров, Л.Н. Влазнева, Е.В. Жбанова, A.M. Миронов // Современные проблемы и перспективы отечественного садоводства: матер, межрегион, науч.-практ. конф., посвящ. 90-летию со дня рожд. проф. Е.С. Черненко.- Мичуринск, 2009.- С. 277-282.
42.Жбанова, Е.В. Перспективные сорта земляники, смородины чёрной и красной для селекции на улучшенный биохимический состав плодов / Е.В. Жбанова, И.В. Лукъянчук, В.В. Абызов, И.В. Зацепина // Управление продукционным процессом в агротехнологиях 21 века: реальность и перспективы: матер, междунар. науч.-практ. конф., посвящ. 35-летию образования Белгородского НИИСХ. 15-16 июля 2010г.- Белгород: «Отчий край», 2010,-С. 322-324.
43.Жбанова, Е.В. Исходные формы в селекции земляники на улучшенный химический состав / Е.В. Жбанова // Агроэкологические аспекты устойчивого развития АПК: матер. VII междунар. науч. конф. / Брянск, Изд-во Брянской ГСХА.- 2010,- С. 7-10.
44.Жбанова, Е.В. Товарно-потребительские и технологические качества плодов ягодных культур / Е.В. Жбанова, A.C. Кондратьева, И.В. Зацепина, A.B. Денисова // Интенсификация плодоводства Беларуси: традиции, достижения, перспективы: матер, междунар. науч. конф., пос. Самохваловичи, 1 сентября-10 октября 2010г.,.РУП «Ин-т плодоводства», 2010.- С. 229-231.
45.Жбанова, Е.В. Развитие научного наследия И.В. Мичурина в селекции ягодных культур на качество и улучшенный химический состав плодов /Е.В. Жбанова, И.В. Лукъянчук, И.В. Зацепина // Развитие научного наследия И.В. Мичурина по генетике и селекции плодовых культур: матер, междунар. науч.-практ. конф., посвящённой 155-летию со дня рождения И.В. Мичурина (XXII Мичуринские чтения, 26-28 октября 2010г.) / Под ред. доктора с.-х. наук, профессора, академика РАСХН Н.И. Савельева.- Мичуринск: Изд-во ГНУ ВНИИГиСПР им. И.В. Мичурина, 2010,- С. 138-141.
46.Жбанова, Е.В. Изменчивость химического состава ягод смородины чёрной в условиях Центрально-Чернозёмного региона (ЦЧР) / Е.В. Жбанова // Роль отрасли плодоводства в обеспечении продовольственной безопасности и устойчивого экономического роста: матер, междунар. науч. конф., пос. Само-
хваловичи, 23-25 августа 2011г. / РУП «Ин-т плодоводства».- Самохвалови-чи, 2011,- С. 235-238.
47.Жбанова, Е.В. Химический состав плодов ягодных культур в условиях ЦЧР / Е.В. Жбанова // Агроэкологические аспекты устойчивого развития АПК: матер.УШ междунар. науч. конф,- Брянск: Изд-во Брянской ГСХА.- 2011,-С. 334-337.
48.Жбанова, Е.В. Химический состав продуктов переработки ягод земляники и чёрной смородины / Е.В. Жбанова // Достижения науки и инновации в производстве, хранении и переработке сельскохозяйственной продукции: матер. междунар. науч.-практ. конф., посвящ. 80-летию засл. работника высш. школы РФ, проф. Ю.Г. Скрипникова, 20-22 сент. 2011г.- Мичуринск-наукоград РФ,- 2011,- С. 36-39.
49.Лукъянчук, И.В. Биохимический состав плодов межсортовых и межвидовых гибридов сливы и земляники / И.В. Лукъянчук, Н.В. Пугачёва, Е.В. Жбанова // Новации в горном и предгорном садоводстве: матер, междунар. науч.-практ. конф., посвященной 80-летию со дня рождения А.К. Каирова.-Нальчик: Изд-во М. и В. Котляровых (ООО «Полиграфсервис и Т»), 2011.-С. 145-148.
50.Жбанова, Е.В. Оценка перспективных сортов плодовых и ягодных культур по биохимическому составу и пригодности для получения натуральных продуктов питания / Е.В. Жбанова, H.H. Савельева, Н.В. Борзых, Т.А. Че-ренкова, A.B. Хожайнов, И.В. Платицин // Достижения, перспективы и направления развития садоводства и питомниководства в РФ: матер, науч.-практ. конф. 3-4 сентября 2011г,- Мичуринск-наукоград РФ, 2011.- С. 60-62.
51.Жбанова, Е.В. Влияние погодных условий периода вегетации на урожайность и качество плодов смородины чёрной // Е.В. Жбанова, И.В. Зацепина / Адаптивный потенциал и качество продукции сортов и сорто-подвойных комбинаций плодовых культур: матер, междунар. науч.-практ. конф. (Орёл, 24-27 июля 2012г.).- Орёл: ВНИИСПК, 2012,- С. 81-87.
52.Жбанова, Е.В. Химико-технологическая оценка сортов земляники садовой / Е.В. Жбанова, И.В. Лукъянчук, O.A. Богданова // Перспективы развития технологий хранения и переработки плодов и ягод в современных экономических условиях: матер, междунар. науч. конф., посвящ. 75-летию со дня рожд. д-ра с.-х. наук Р.Э. Лойко, Самохваловичи, 9-11 октября 2012г. / РУП «Ин-т плодоводства».- Самохваловичи, 2012,- С. 205-210.
53.Жбанова, Е.В. Изменчивость химического состава ягод смородины красной в разных регионах / Е.В. Жбанова // Агроэкологические аспекты устойчивого развития АПК: матер. X междунар. науч. конф., Брянск: Изд-во Брянской ГСХА,- 2013,- С. 166-169.
Отпечатано в нздательско-полиграфическом центре МичГАУ
Подписано в печать 07.08.13г. Формат 60x84 'Дб, Бумага офсетная № 1. Усл.печ.л. 2,8 Тираж 120экз. Ризограф Заказ №17484
Издательско-полиграфический центр Мичуринского государственного аграрного университета 393760, Тамбовская обл., г. Мичуринск, ул. Интернациональная, 101, тел. +7 (47545) 5-55-12
Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, доктора сельскохозяйственных наук, Жбанова, Екатерина Викторовна, Мичуринск-наукоград
ГНУ Всероссийский НИИ генетики и селекции плодовых растений
им. И.В. Мичурина
ПОТЕНЦИАЛ ГЕНОФОНДА ЯГОДНЫХ КУЛЬТУР В СВЯЗИ С СЕЛЕКЦИЕЙ НА УЛУЧШЕНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ПЛОДОВ
Специальность 06.01.05 - селекция и семеноводство сельскохозяйственных растений
05201351639
На правах рукописи
ЖБАНОВА Екатерина Викторовна
ДИССЕРТАЦИЯ на соискание учёной степени доктора сельскохозяйственных наук
Мичуринск-наукоград РФ, 2013
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.......................................................................................8
ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СОЗДАНИЯ СОРТОВ ПЛОДОВЫХ И ЯГОДНЫХ КУЛЬТУР С УЛУЧШЕННЫМ ХИМИЧЕСКИМ СОСТАВОМ ПЛОДОВ.......................................................................12
1.1. Состояние вопроса и задачи селекции плодовых и ягодных культур на улучшение химического состава................................................12
1.1.1. Предварительная оценка и отбор перспективных сеянцев на улучшенный химический состав плодов......................................15
1.1.2. Значение плодов и ягод в питании человека...........................22
1.1.3. Химический состав и лечебные свойства ягод земляники..........27
1.1.4. Химический состав и лечебные свойства ягод смородины чёрной.............................................................................34
1.1.5. Химический состав ягод смородины красной..........................40
1.1.6. Химический состав и лечебные свойства ягод малины..............42
1.1.7. Химический состав и лечебные свойства ягод крыжовника........44
1.2. Характеристика сортового фонда земляники в связи с селекцией на основные биохимические признаки............................................46
1.2.1. Содержание растворимых сухих веществ и Сахаров в ягодах земляники......................................................................53
1.2.2. Титруемая кислотность ягод земляники................................57
1.2.3. Исходный материал в селекции земляники на повышенное содержание аскорбиновой кислоты..............................................59
1.2.4. Фенольные вещества ягод земляники....................................62
1.2.5. Пектиновые вещества ягод земляники.................................65
1.3. Изучение наследования биохимических признаков в гибридном потомстве земляники......................................................................66
1.3.1. Растворимые сухие вещества и сахара..................................72
1.3.2. Титруемая кислотность....................................................75
1.3.3. Аскорбиновая кислота......................................................75
1.3.4. Антоцианы....................................................................76
1.4. Исходный материал и селекция смородины чёрной на важнейшие компоненты химического состава.....................................................78
1.4.1. Растворимые сухие вещества и сахара в ягодах смородины чёрной...........................................................................87
1.4.2. Титруемая кислотность ягод смородины чёрной.......................89
1.4.3. Оценка сортового фонда смородины чёрной по содержанию аскорбиновой кислоты.......................................................91
1.4.4. Влияние метеорологических условий года на накопление аскорбиновой кислоты в ягодах смородины чёрной............................94
1.4.5. Фенольные вещества ягод смородины чёрной........................96
1.4.6. Пектиновые вещества ягод смородины чёрной.....................100
1.4.7. Динамика превращения веществ при созревании ягод смородины чёрной..........................................................................102
1.5. Оцена сортового фонда смородины красной по биохимическому составу плодов.................................................................................107
1.6. Оценка сортового фонда малины по биохимическому составу плодов................................................................................109
1.7. Оценка сортового фонда крыжовника по биохимическому составу плодов.................................................................................112
1.8. Изменчивость химического состава ягодных культур в разных регионах.............................................................................116
1.9. Развитие научного наследия И.В. Мичурина в селекции на качество и улучшенный химический состав ягодных культур..........................120
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ, МЕТОДЫ И УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ......................................................................124
2.1. Объекты исследований............................................................124
2.2. Методы исследований..............................................................126
2.3. Условия проведения исследований.............................................127
ГЛАВА 3. АНАЛИЗ КОЛЛЕКЦИИ СОРТОВ ЗЕМЛЯНИКИ ПО БИОХИМИЧЕСКОМУ СОСТАВУ ПЛОДОВ.......................................130
3.1. Содержание растворимых сухих веществ в ягодах сортов земляники....................................................................................134
3.2. Содержание Сахаров...............................................................139
3.3. Содержание титруемых кислот.................................................145
3.4. Содержание аскорбиновой кислоты.............................................150
3.5. Содержание Р-активных соединений...........................................155
3.5.1. Катехины....................................................................156
3.5.2. Антоцианы...................................................................161
3.6. Содержание пектиновых веществ.................................................166
3.7. Зависимость химического состава ягод земляники от погодных условий периода вегетации..................................................................174
ГЛАВА 4. ХАРАКТЕРИСТИКА ГИБРИДНЫХ СЕЯНЦЕВ И ОТБОРНЫХ ФОРМ ЗЕМЛЯНИКИ ПО БИОХИМИЧЕСКИМ ПОКАЗАТЕЛЯМ ЯГОД.............................................................................................178
4.1. Биохимическая характеристика гибридных сеянцев земляники..........178
4.1.1. Растворимые сухие вещества...........................................178
4.1.2. Титруемая кислотность..................................................181
4.1.3. Аскорбиновая кислота...................................................182
4.1.4. Антоцианы...................................................................188
4.2. Комбинационная способность ряда сортов земляники по химическому составу ягод..........................................................................194
4.3. Биохимическая характеристика отборных форм земляники, полученных на основе межсортовых и отдалённых скрещиваний.........................198
4.4. Сомаклональная изменчивость по биохимическим показателям у регене-рантов земляники..................................................................202
ГЛАВА 5. АНАЛИЗ КОЛЛЕКЦИИ СОРТОВ СМОРОДИНЫ ЧЁРНОЙ ПО БИОХИМИЧЕСКОМУ СОСТАВУ ПЛОДОВ..................... ...................207
5.1. Содержание растворимых сухих веществ в ягодах сортов смородины чёрной....................................................................................211
5.2. Содержание Сахаров...............................................................218
5.3. Содержание титруемых кислот...................................................227
5.4. Содержание аскорбиновой кислоты.............................................233
5.5. Содержание Р-активных соединений..........................................240
5.6. Содержание пектиновых веществ................................................248
5.7. Зависимость химического состава плодов смородины чёрной от погодных условий периода вегетации................................................253
5.8. Химический состав ягод по группам сортов смородины чёрной различного генетического происхождения...............................................255
5.9. Антиоксидантная активность ягод земляники и смородины чёрной.....258
ГЛАВА 6. АНАЛИЗ КОЛЛЕКЦИИ СОРТОВ СМОРОДИНЫ КРАСНОЙ, МАЛИНЫ, КРЫЖОВНИКА ПО БИОХИМИЧЕСКОМУ СОСТАВУ ПЛОДОВ........................................................................................262
6.1. Характеристика сортимента смородины красной по биохимическому составу плодов............................................................................262
6.1.1. Биохимическая оценка сортов смородины красной..................262
6.1.2. Зависимость химического состава ягод смородины красной от погодных условий периода вегетации..........................................281
6.1.3. Сравнительная характеристика диплоидных и тетраплоидных форм смородины чёрной и красной по биохимическому составу плодов................................................................................282
6.2. Характеристика сортимента малины по биохимическому составу плодов......................................................................................283
6.2.1. Биохимическая оценка сортов малины...................................283
6.2.2. Зависимость химического состава ягод малины от погодных условий периода вегетации............................................................297
6.3. Характеристика сортимента крыжовника по биохимическому составу плодов.............................................................................................29В
6.3.1. Биохимическая оценка сортов крыжовника...........................298
6.3.2. Зависимость химического состава ягод крыжовника от погодных условий периода вегетации......................................................305
ГЛАВА 7. ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОДУКТОВ ПЕРЕРАБОТКИ ЯГОДНЫХ КУЛЬТУР............................308
7.1. Химико-технологическая оценка продуктов переработки из ягод земляники...............................................................................310
7.2. Химико-технологическая оценка продуктов переработки из ягод смородины чёрной.........................................................................313
7.3. Химико-технологическая оценка продуктов переработки из ягод смородины красной..........................................................................320
7.4. Химико-технологическая оценка продуктов переработки из ягод малины................................................................................324
7.5. Химико-технологическая оценка продуктов переработки из ягод крыжовника..........................................................................327
7.6. Биохимическая оценка «Суфле земляничное на фруктозе»................329
Экономическая оценка сортов смородины чёрной по качеству плодов.......331
ЗАКЛЮЧЕНИЕ............................................................. .................334
ВЫВОДЫ.......................................................................................335
РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ................................................338
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ..................................339
ПРИЛОЖЕНИЯ..............................................................................386
Приложение А. Химический состав ягодных культур............................387
Приложение Б. Пределы разнообразия сортов ягодных культур по химическому составу плодов в разных регионах...........................................388
Приложение В. Оценка коллекции сортов ягодных культур по биохимическим показателям в условиях ЦЧР.........................................................397
Приложение Г. Градация ягодных культур по основным биохимическим
показателям плодов......................................................................418
Приложение Д. Изменчивость по годам средних по культуре показателей
химического состава ягодных культур...............................................420
Приложение Е. Оценка ряда гибридных комбинаций и отборных сеянцев земляники по биохимическому составу плодов...................................427
ВВЕДЕНИЕ
Одним из надёжных и эффективных источников витаминной продукции являются ягодные культуры, имеющие ряд существенных преимуществ перед некоторыми плодовыми породами. Ягодные растения отличаются скороплодностью, лёгкостью размножения, высокими и регулярными урожаями, относительно надёжной адаптацией к условиям выращивания, технологичностью возделывания. Они первыми открывают сезон поступления диетической продукции, пользующейся неограниченным спросом у населения (Казаков, 2009).
Актуальной проблемой селекционно-генетической работы с плодовыми и ягодными растениями является повышение качества продукции садоводства. Наряду с главными показателями в селекции - урожайностью, зимостойкостью, иммунностью, в настоящее время значительно возросли требования к новым сортам в аспекте повышения витаминной ценности плодов и ягод. Под качеством понимают «совокупность свойств продукции, обусловливающих её пригодность удовлетворять определённые потребности в соответствии с её назначением» (Франчук, 1986). Качество плодов и ягод - это тот показатель, на котором сталкиваются интересы садоводов, работников торговли, а также потребителей. Оно определяется комплексом полезных свойств: физических (размер, форма, окраска плодов, прочность и т.д.), биологических (сроки созревания, лёжкость, стабильность вкусовых качеств и т.д.), химических (содержание сухих веществ, Сахаров, органических кислот и т.д.) (Ширко, Радюк, 1987).
Качество плодов и ягод формируется в результате многих управляемых и неуправляемых факторов. К управляемым факторам относятся: помологический сорт, агротехника, технология уборки, товарная обработка и хранение плодов. Неуправляемые факторы (климатические условия зоны и погода вегетационного периода) часто являются причиной различных дефектов внешнего вида плодов и ягод. Кроме того, они существенно влияют на химический состав плодов (Франчук, 1986; Ширко, Ярошевич, 1991).
Многие из показателей качества плодов, питательные и лечебно-профилактические свойства в значительной мере определяются их биохимиче-
скими свойствами. Улучшение качества, прежде всего, связано с введением в производство новых селекционных сортов с плодами, имеющими высокую питательную и биологическую ценность, а также товарные показатели (Седов, Седова, 1983). В недавнем прошлом, в погоне за рентабельностью и в условиях почти полного отсутствия плодов и ягод на рынке широко внедрялись сорта с хорошими агрономическими показателями, но нередко с ухудшенными показателями качества плодов.
Ягоды новых сортов земляники должны обладать высокими товарными, вкусовыми и технологическими качествами, быть крупными, правильной формы, относительно одномерными, блестящими, с равномерной окраской, иметь плотную, ароматную мякоть, содержать большое количество Сахаров, биологически активных и других ценных веществ (Зубов, 1983).
В связи с расширением любительского садоводства резко повысились требования к сортам смородины с десертным вкусом ягод (Казаков, Сазонов, 2007). Ягоды смородины чёрной должны наряду с гармоничным вкусом иметь богатый биохимический состав (повышенное содержание аскорбиновой кислоты, Р-активных веществ, пектина). Для переработки необходимы сорта со специфическим ароматом, яркой окраской сока, для замораживания - сохраняющие товарный вид и питательную ценность при дефростации.
Если агротехника поддерживает хорошее качество продукции, то селекция кардинально изменяет его в нужную сторону (Ширко, Радюк, 1987). Предварительная генетическая оценка исходных форм, как известно, является одним из основных показателей для теоретических предпосылок и практического выхода при селекции на качество плодов (Станкевич, Архипова, 1977). Величина, форма, внешний вид, а также содержание в плодах и ягодах сухих веществ, Сахаров, кислот, Р-активных веществ, аскорбиновой кислоты являются наследственно обусловленными признаками и наследуются полигенно. В гибридном потомстве можно отобрать формы лучшего качества по сравнению с исходными (Ширко, Радюк, 1987).
Несмотря на то, что качество плодов генетически обусловлено, оно заметно изменяется под действием факторов среды (Бадгаа, Кобозев, 1981; Широков и др., 1981; Бадгаа и др., 1983; Ширко, Ярошевич, 1991). Поэтому следует изучать сорта в конкретных эколого-географических условиях, позволяющих получить более полные данные о фенотипической изменчивости сорта, знание которой необходимо при районировании и подборе сортов для селекции (Ширко и др., 1986; Широченкова, 1986; Ширко, Ярошевич, 1991).
При подборе сортов для скрещивания важнейшее значение имеет выявление их гомеостатичности. Гомеостатичность рассматривается как стабильность, бу-ферность организмов (сортов) в варьирующих условиях внешней среды (Щербаков, 1981; Седов, Седова, 1983; Ширко, Ярошевич, 1991). Учёт этого явления необходим при создании новых сортов плодовых и ягодных культур с широкой аг-роэкологической пластичностью. Показателями гомеостатичности сорта по отношению к изменяющимся условиям разных лет выращивания могут быть пределы разнообразия признака по годам и коэффициенты вариации (Седов, Седова, 1983; Ширко, Ярошевич, 1991). Одним из важных показателей адаптивности сорта и перспективных форм является стабильность биохимического состава плодов (Ле-онченко, 1996). Вычисление коэффициента вариации имеет определённую практическую ценность, так как с его помощью при анализе многолетних данных и данных каждого сезона можно объективно выявить сорт, который наиболее экологически приспособлен к данным условиям. Наибольший хозяйственный интерес представляет тот сорт, который меньше варьирует, то есть в меньшей степени подвержен влияниям метеорологических условий и других факторов отдельных лет. Знание особенностей изменчивости химических свойств плодов избавляет селекционера от ошибок и тем самым в значительной степени облегчает выбор необходимых исходных форм для селекции. Однако, степень изменчивости признака (V, %) только до некоторой степени указывает на относительную гомеостатичность сортов, так как при этом не учитывается среднеарифметическая величина признака (Хангильдин, 1978; Нестеров, 1986). Такие показатели, как коэффициент вариации и коэффициент гомеостатичности позволяют выделить сорта с
высоким гомеостазом качества плодов. Такие сорта относительно устойчиво сохраняют свои признаки при изменении погодных условий, наиболее ценны для производства и селекции, так как характеризуются большей генетической обусловленностью этого признака (Щербаков, 1981). Их следует рассматривать как источники или предполагаемые доноры в селекции на высокое качество плодов.
Поэтому, приступая к селекционной работе, необходимо в первую очередь выявить сорта, наиболее ценные по химическому составу плодов, для чего изучается генотипическое разнообразие сортов по интересующим селекционера признакам, выясняется влияние внешних факторов на те или иные признаки, в частности метеорологических условий года.
ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СОЗДАНИЯ СОРТОВ ПЛОДОВЫХ И ЯГОДНЫХ КУЛЬТУР С У�
-
Жбанова, Екатерина Викторовна
-
доктора сельскохозяйственных наук
-
Мичуринск-наукоград, 2013
-
ВАК 06.01.05
- Донорские свойства яблони
- Биохимическая оценка сортов и гибридов красной смородины в связи с их использованием в селекции и производстве
- Оценка генофонда смородины чёрной и ранняя диагностика витамина С
- Селекция яблони и смородины красной на улучшение химического состава плодов
- Биохимическая характеристика и товарные качества плодов новых иммунных к парше сортов яблони селекции ВНИИСПК
