Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Разработка способов оценки исходного материала физалиса при селекции на качество плодов

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Разработка способов оценки исходного материала физалиса при селекции на качество плодов"

ВСЕСОЮЗНЫЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ СЕЛЕКЦИИ И СЕМЕНОВОДСТВА ОВОЩНЫХ КУЛЬТУР

На правах рукописи ЕСЕЛЬСОН Елена Борисовна

УДК 634.675.3 :/631.52 + 658.562/

РАЗРАБОТКА СПОСОБОВ ОЦЕНКИ ИСХОДНОГО МАТЕРИАЛА ФИЗАЛИСА ПРИ СЕЛЕКЦИИ НА КАЧЕСТВО ПЛОДОВ

Специальность 06.01.05 — селекция и семеноводство

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА 1991

Работа выполнена в отделе биотехнологии, физиологии и биохимии растений Всесоюзного ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательского института селекции и семеноводства овощных культур в 1986—1989 гг.

Научный руководитель — кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник Сычев С. И.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Дрягина И. В,- кандидат сеАьскохозяцстггннри

нщк.зоцонт Мамонов £.В.

Ведущее учреждение — Украинский научно-исследовательский институт овощеводства и бахчеводства (УКРНИИОБ).

Защита диссертации состоится « . . .» сентября 1991 г. в «. . . .» часов на заседании специализированного совета К 120.89.01 при Всесоюзном научно-исследовательском институте селекции и семеноводства овощных культур.

Адрес: 143080 Московская область, Одинцовский район, п/о Лесной городок, пос. ВНИИССОК.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан «. . .» августа 1991 г.

Ученый секретарь специализированного совета

А. С. Агапов

ОКЯАЯ ХАРАКТЕР»! СТИКА РАШЫ Актуальность теш. Обеспечение предприятий консервной промышленности высококачественным сырье;/ является одним из Еэжне?ших условий повышения эффективности таких производств. Решение этой задачи неразрывно связано как с более рациональным использованием традиционных плодов и ОЁОЩбй, тек и с изысканием новта-вядов-снрьят Последнее предполагает оценку и отбор исходных форм по целому ряду хозяйственно-ценных признаков, среда которых ведущее место принадлежит показателям качества. В связи с этим актуальна разработка способов оценки исходного материала при селекции на качество пло-доь Физалиса - сравнительно новой, для СССР овощной культуры.

Цель и задачи исследований. Целью данной работы являлась разработка способов оценки исходного материала физалиса при селекции на качество плодов.

В связи с этим.ставились следующие задачи:

1. Изучить морфологические особенности побеговой системы исходного материала и их связь с продуктивностью,

2. £ать биохимическую характеристику плодов исходных форы и оценить изменчивость показателей качества плодов в процессе Еегетацяи и созреЕания.

3. Оценить леккоспособность изучаемых форм.

4. Изучить динамику осноеных показателей качества плодов и их изменчивость в процессе хранения.

5. Дать оценку по содержания пектиновых Ееществ некоторым продуктам переработки сортового физалиса.

Научная- ноЕИЗна работы. Выявлены морфологические особенности побитовой систеш растений рода, связанные с продуктивностью. Дана биохимическая характеристика плодов исходных Т'орм. Определена изменчивость показателей качества плодов в проце-

се вегетации, созревания и хранения.

Изучена леакоспособность исходного материала.

Разработан способ отбора и оценки селекционных образцов по признаку лежкоспосооно'сти на осноие высокоспецюичных и стабильных анатомических параметров, позволяющий"ускорить оценку по данное признаку.

Практическая ценность работы заклачается в той, что выявленная в ходе изучения исходного материала изменчивость и корреляционная зависимость ряда оиохиьшческих показателе?, плодов йизвлиса полет служить основой при селекции на качество и технологические параметры плохое.

В качестве генетических источников пектиновых веществ 1Ше>г быть использован сорт Кондитер, Сахаров и витамина С - виды

pubescane, Ph. peruviana.

Для индивидуальной оценки растений в перкод вегетации разработан -способ оценки селекционных обрйзцов nó признаку леккоспо-собносги на основе высокой корреляционной, зависимости мемду параметрами клеток наружного эпидермиса плодов и естественной убылью массы.

В качестве экспресс-метода сравнительного определения пектиновых веществ в селекционных образцах рекомендован кодифицированный нами метод тонкослойной хроматографии /ТСХ/ на пластинках "Силуфол". ■

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены на научно-практической конференции молодых ученых и специалистов ВШЫССОК /1966/, научной конференции молодых ученых и специалистов КСХА им. К. А. Тимирязева /1909/, Всесоюзной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов "Основные направления научно-технического црогресса в картофелеводстве, пло<

J.

доводстве и овощеводстве" Д'лнск, 1939/.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано три статьи. Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоИТ ЯРРИРИНСТ, llU'l'PjiU'i'y^H"!'" .......... ... , 'МП^НИ"-^^"""? , УСТ"РИЙ

и методов исследования, экспериментальной части, выеодов, практических рекомендаций, списка использованной литературы из 180 наименований, в т.ч. 78 на иностранных языках, и приложений. Работа проиллюстрирована 16 рисунками и таблицам.

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛВДОВАНЖ Изучение исходного материала проводилось в 1987-1989 гг. во ВНИИ селекции и семеноводства овощных культур в условиях открытого грунта.

Для разработки способов оценки исходного материала при селекции на качество плодов оьло использовано 5 генетически различных форм физалиса, две из которых были представлены сорта;.л Кондитер и Кондитерский, выведенными во ВНШССОК из популяции вида Ph. ixocarpA а три - видами Ph. риЪевсепв L. / Й I по каталогу ВИР/, ph. peruviana L. / Я 32 /, Ph. angulata L. / H 36 A

Согласно классификации, предложенной Ашгатьевым и Грюнерок /1947/, сорта Кондитер, Кондитерский и еид ph„ angulata откосятся к группе мексиканских физалисов, вида рь. pubescens, Ph. peruviana - к ягодным.

Культура выращивалась рассадным способом, агротехника общепринятая. 3 калдоы варианте насчитывалось не менее 150 растений, в т.ч. на мокент уборки не менее 100.

Для изучения морфологических особенностей побегово?: системы в период массоЕоЛ уборки плодов индивидуально по кпадоиу растении определялся порядок ветвления основных плодуиих побегов.

Учет распределения надземной массы по органам осуществлялся по пяти рендомизированно отобранным растения« е пятикратной повтор-ности, фракционный анализ плодов - по выборке из общей ыассы плодов каддой поьторности.

В ходе вегетации дважды определялся биохиический состав плодов - через 30 дней от начала плодоношения, через 60 дней от начала плодоьошения. В последующем плода анализировались в период массовой уборки - закладки на хранения, через 60 и 90 дней от начала хранения.

Основные показатели качества плодов определялись согласно Ермакову /1985/ следующим образом: содержание сухих веществ- Ее А' ■ вьш способом, ;.:око- и дисахаров - шкрометодоы по Бьери, титруемых кислот - титрометрическим способом, витамина С - титрованием краской Тилы/анса, пектиновых веществ - карбазольным способом. Сравнительное полуколичественное определение содержания пектино- • вых веществ осуществлялось по методике Макарова /1984/ методом . тонкослойной хроматографии /ТСХ/ на пластинках "Силуфол", модифицированным наш. Экстракция и■• последующее качественное определение витастероидов проводилось согласно эач-ига! в г «1/1976/, качественное и приближенное количесгЕенное определение алкалоидов - по Еаньковскому /1962/. /

Содержание пектиновых веществ в продуктах переработки плодов физалиса определялось согласно ТУ 10.03.784-89 "Консервы с пектином для профилактического питания" кальций-пектатным методом

Для изучения лежкоспособноста исходного материала и динамики биохимического состава в процессе хранения осуществлялось длительное хранение плодов в холодильных камерах / температура хранения 5°... Ю°С, влажность воздуха 90-95$ /. Учеты убыли мессы и общих потерь проводились каждые 10-14 дней, начиная с десятого /1988г./ и двадцатого дня /1989г./ хранения.

Анатомическое изучение плодов проводилось на микроскопе 1Ж1-о с окуляр-микрометром.

Бее результаты экспериментов были математически - обработаны по методикам Доспехова /1935/.

¡.¡ОТОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ЯОГЕГОВО» СНСТЕ.Ы РАСТЕШЬ ФИЗАЛИСА

и га связь с про^кшностк:

Одним из важнейших для селекции признаков является побего-вая система, с особенностями которой тесно связаны как потенциальная- .тродукгиЕность растений, так и качество их плодов.

Побеговой системе рода свойственно симлодиальное ветгление, при котором главная ось прекращает свой рост и сдвигается в бок, 6 ее место занимает боковая ветвь, растущая в направлении гляе-Ной оси. Такой тип ЕетЕления является лоано-дихото;.лческим и Представляет собой частный случай симподия.

Изучаете формы различались меаду собой по Ексоте закладки первого цветка, количеству листьев ыеяду цветками, длине междоузлий.

Побегообразование у ((лзалиса происходит в процессе всей вегетации. Каши наблюдения показали, что наиболее важной является группа побегов, стабильно дающих урожай кондиционных плодов и названных нам основными побега;,® в системе ветвления. К этой группе отнесены 2 побега первого порядка и 4 побега второго порядка. Интенсивное побегообразование обусловлено тем, что мощная конкуренция ме.хду агтрэгирувдими зонам: репродуктивных органов и Еер-хушечных меристем приводит в растениях £изг.ляса к преобладающему оттоку ассикилятов к последним.. Это в большей степени сво?.стЕен-но диким $ор,'<.ам и находит отражение в более высоко;.:, чег: у сортов, порядке ветвления / Табл. I/. Сортаы сво/стгенна относительная стабильность этого показателя. Проведя аналогию с томата™, право-

мерно считать, что сортам соответствует детеруинантнай тип куста.

Таблица I

Средний показатель порядка ветвления осноеных плодущих побегоЕ

Сорт, -ВИД 1 Средний показатель порядка ветЕления, штук

1У87 ! 1988 ! 1Уоа ! в среднем за U года

Кондитер g 9 .9 8,67

Кондитерский .8 10 II 9,67

Ph. риЪевсвпБ 6 14 16 12,00

Ph. peruviana 6 12 13 10,33

Ph. aagulata 12 17 16 15, СО

Оптимальным в селекции физалиса является отбор форм, имеющих сравнительно небольшой порядок ьетЕления и относительно высокий процент плодов, вызревающих на растении. Два последних показателя находятся в тесной взаимосвязи - между ниш: отмечена высокая отрицательная корреляция / г =-0,98/. В силу морфологических особенностей побеговой системы такой показатель продуктивности, как среднее число плодов, приходящихся на одно растение, также тесно связан с порядком ветвления /г^0,97/.

Таким образом, особенности морфологии аобеговой системы, свойственные всем растениям рода, обусловливают, с одной стороны, высокую потенциальную продуктивность, с другой, низкий процент зрелых плодов в их общей массе. В связи с этим в селекции на дружное созревание плодов необходим отбор форм с признаками детерминантно-го роста.

БИОХИШчЕСиАЬ ХАРАКТЕРИСТИКА ИОЮШЬК iO?М И ДЖ.Ж* ОСЛОьШХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА :Ш)ДСЬ В лРОИЭССЕ БЕГЕГАЦК 11 СОсРЗ АНИЛ

Биохимическая селекция предполагает знание не только ?бсо-лзтных. показателей качества, но и границ их изменчивости. Нескот-ря на значительные кО^аниь лАшчеькогонзооте^-я-^го полрвржен-йостьо влхккио множества Акторов, он вместе с тем специфичен для родов, fefcffi. и сортов и потоод может рассмотри!агься как проявление юрта реакши. Диким (¡ормам , как известно, присуща значительная изменчивость всех признаков, тогда как отборы в се-лекцаи направлены на стабилизацию генотипа. Таким образом, изменчивость биохимического состава в известной пере дает слуетть

показателем введения в культуру. /

В биохимической селекции данные о границах изменчивости показателей качества позволяют, с одной стороны, совершенствовать сами способы оценки исходного материала, а с другой, оценивать последний в качестве генисточника Сахаров, кисло с к других биологически цен^х веществ, С этих позиций и проводилось изучение биохимии плодов исходных форм, в ходе которого выявилось следующее.

Установлено, что.содержание сухих веществ в плодах диких форм существенно превосходит значения аналогичного показателя у сортов, что подтверждает известную закономерность - окультуривание связано с увеличение!;, размеров плодов, а последнее влечет за собой увеличение доли воды. Плоды видов Ph. pubescens, Ph. peruviana . ' характеризуются существенно больше, по сравнении с плодами сортов и Ph.anguiata содержанием Сахаров и-виташша С, в связи с чей могуг рассматриваться как генисточцкхи последних в селекции на качество шодов. Вместе с тем целесообразно учитывать не только абсолютные знеченкя содержания Сахаров и орга-

нических кислот, но и их соотношение - сахьро-кислотны!'. коэф}в-» диент, используемый для технологической характеристики сырья.

Выявлено, что изучаемы;/, ¡торгам свойственно значительное содержание пектиновых веществ - в зависимости от ботанической принадлежности плодов и степени их зрелости оно составляет 3,27 -14,30% в пересчете на сухое вещество. Ь отличие от томата, диким формам которого присуще более высокое содержание пектинов, чем в сортах /Сыроватская, 1977/, для физалиса отмечена противоположная закономерность. Введение ь культуру привело к существенно»^ увеличению содержания пектинов в плодах' сортов, по сравнению с дикими форма-л. Максимальное накопление пектинов выявлено в плодах сорта Кондитер. В пектиновом комплексе всех изучаемых Хоры независимо от степени зрелости плодов преобладал протопектин, динамика содержания которого подчинялась известной закономерности - по мере созревания плодов, как абсолютное, так и относительное содержание / доля фракции в суммарном содержании пектинов/ протопектина снижается за счет гидролиза и перехода в раствори. цую форму.

Исследования пектинового комплекса значительно затрудняются отсутствием доступных и точных методов его количественного определения. В связи с этим использовался модифицированный нами метод ТСХ на пластинках "Силуфол", позволяющий проводить качестве ный и количественный анализ целого комплекса Сахаров, включая пектин. В отличие от общеприменяешго карбазольного определения пектинов, метод ТСХ более точен и менее трудоемок, что позволяет использовать его в качестве экспресс-метода в массовых анализах селекционных образцов. Для количественного определения использовалась шкала, построенная по стандартным растворам Д-галактуроиовой кислоты с содержанием последней в пределах

от 0,2 до 1,5 мкг в I мел 96% этанола.

• Известно, "что в силу значительного содержания стероидных соединений род в цело^'рассматривается е зарубежно!! литературе как потенциальное сырье для производства ряда лекарственных препара-тпа ня |--тдрг)Я7щоА основе. Часть витзетероидов, выделенных из растений рода, испытывалась в качестве ингибиторов роста злока-честЕеншх новообразований и оказалась перспективно?.. Битастероиды к алкалоиды, широко распространенные в растениях семейства, обнаруживаясь в плодах, делают последние не только не пригодными к употреблению как в свеаем, так и в переработанном виде, но и опасными для здоровья человека. И хотя сведения о наличии Еитастеройдов в плодах физалиса отсутствуют, было проведено качественное определение этих соединений в плодах.различной степени зрелости и параллельно в зеленой кассе. В тех же образцах качественно и приближенно количественно определялось содержание алкалоидов.

Установлено, что на протяжении всей вегетации зеленая масса всех изучаемых форм содержала витастероиды и алкалоиды, причем последние в количествах, превышающих 0,5Я в пересчете на сухое вещество. В недозрелых плодах сортов Кондитер, Кондитерский и еи-дов pubessene Ph. peruviana указанные соединения содержались в следовых количествах, не влияющих на качество плодов. В плодах Ph.angulat^jutалоиды обнаруживались в количествах до 0,1% в пересчете на сухое вещество.

Поскольку селекция культуры на качество предполагает снижение ее алкаловдности, нервная этапам селекционной работы должны быть отбор низкоалкалоидных fopw и оценка селекционного материала по этому признаку.

Таблица 2

•' Изменчивость основных показателей качества плодов физалиса в процессе вегетации .и-созревания---

Коэашщиент ватшацш; показателя, >

Сорт, вид I содержание • сухих веществ ! содержание ! Сахаров содержание органических кислот -- ! содержание ! витсг/лно С » содер-р.енле пектнковвх----- веществ

! П19ВБ 1У8У ! 1эоБ - 198У ¿УЗЬ ! 1УЬУ ! 1УИЙ ! 1УИУ 1Уое ! 1УНУ

Йондитетз

б процессе вегетации 6,91 5,86 16,83 14,89 15,27 17,04 20,72 21,18 19,41 21,72

в процессе созревания 8,98 1,53 4,01 1,38 8,20 6,61 9, Л 8,75 7,59 6,62

Кондитерский

в процессе вегетации 6,36 6,32 . ..20,68 1ВМ 19,02 24,15 26,92 22,80 23,30

в процессе созревания 2,97 0,61 3,02 5,32 4,-50 5,73 6,00 7,18 2,75 13,64

1Ь. риЪвБСОПВ

в процессе вегеташи " 1,23 5,99 31,16 35,75 . го„75 25,95 32,11 29,55 20,53 31,25

в процессе. согревания 0,82 7,79 3,47 13,03 4ДГ 26,49 I з,58 14,62 . 8,15 7,52

РЬ. реги^авле

в процессе вегетации 1,29 4,48 29,67 33,73 15,20 14,64 31,04 33,48 31.02 33,64

в процессе созревания 0,96 2,86 22,33- 26,17 ■ 7,84 5,15 . Г0,82 15,00 1,97 1,86

Тп. в процессе"" вегеташи 1,64 6,30 35,73 40,54 10,87 9,55 35,64 42г38 о0гп 37,20

Известно, что в процессе вегетации и созреЕаиия бкохимичес-

кий состав гыодое претерпевает значительные изменения. Изучение изменчивости основных показателей кучества в этот период выявило

_£ледуодее._

Содержание сухих реаегтр р плотях ы.-^х чигалось несущественно. Этому показателю свойственна незначительная изменчивость как в процессе вегетации, так и по мере созреЕа-нкя /Табл. 2/. В сегзи с этим оценка селекционных образцов по признаку содержания с}хях ведеств возможна на любых полностью ■ сФор.учрованных ллодах в процессе всей вегетации.

В плодах Есех изучаемых форм отмечалось интенсивное накопление сах&ров, что приьодят к существенному увеличения содержания последних к концу вегетацти. Содержание сг хзроЕ - вакнейшхЯ показатель качества. - хараИзризуется средней изменчивостью у сортов Кондитер и Кондитерский и значительной у диких ?орм. При этом изменчивость показателя "содержание сахоров в процессе созревания" у большинства форм была существенно ниже - незначительной у сортов, средней или значительной у видов. Таким образом, предварительная оценка образцов по содержанию Сахаров невозможна, но в ряде случаев да основании анализа недозрелых плодов е конце вегетации можно получить достоверные данные о границах изменчивости абсолютного содержания Сахаров.

Поведение органических кислот, представленных у. физалиса преимущественно лимонкой и яблочной, подчинялось установленной ранее закономерности /Алпатьев, Грлкер, 1947/ - в кислых плодах мексиканских физалкеов содержание кислот в процессе вегетзции в созревания возрастало, в плодах ягодных - убквело. Изменчивость этого локазателя в процессе созреваиая у ^ольхянсхва ^орм была незнгчителькой или средней, тогда кек в период вегетг-цли - средней и значительней /Га',д.:}/.

Аналогичная картиня отмечается и для показателя содержа- ^ ния Еита:.:инь С, хотя, изменчивость показателя была средне", и по мере созревания.

Что ле касается пектинов, то е процессе ьсгетяции у всех форм наблюдалось абсолютное увеличение их общего содержания, причем как за счет водорастворимого пектина, тьл и за счет протопектина. По мере же созревания плодов изменения претерпевал не столько количественный, сколько качественный состаь нектинов.. Абсолютное со;:,ер.каш!е растворимого пектина и, соответственно, доля его Фракции je общем содержании возрастало.■Это достигалось в результате гидролиза протопектина и его перехода в растворимую форму. Т^ким образом, как в процессе Еегетеции, так к по мере созре1ания, изменчивость отдельных слагаемых общего содержа- . ния пектпноь была значительной, но в результате разной направленности по мере созревания / увеличение содержания растворимого пектина за счет убивания протопектина/ мзменшЕОсть покг-зате-ля "общее содержаний пектикоЕых веществ е процессе созревания" находится на ypOEHé незначительной / Табл. 2/, тогда как в процессе вегетации данный показатель изменяется значительно.

На основании изучения изменчивости основных показателей качества плодов мелно сделать следующий еыеод.

Предварительная оценка селекционных образцов при селекции на качество плодов у физалиса невозможна в силу значительной изменчивости показателей. Исключение m этого составляет лишь содержание сухих веществ - по этилу параметру могут оцениваться любые полностью сформированные плоды. Однако возможно получение достоверных данных о пределах колебаний абсолютных значений, характеризующих содержание/суммарное, ко не отдельных составляющих/ Сахаров, иектинсьых веществ, витамина С и органических кислот, Наряду с этим важно отметить, что наименьшей изменчивость» .

La Г. Ifj VI -

всех пок: знтелей качеств^ характеризовался сорт Кондитер, что с г. к

детельствует о высокой стененп окультуренности, поскольку последней определяется стабильность геногипь. Ликим формам свойственна средняя и значительная ньмзнчиеость показателей, а сорт Кондитерский занимает промежуточное положение, находясь при этом ближе к тщм} Ко^«ту»р-^1лш1гтсгцнл|ф_^;;онированн0уу в СССР сорту }изя-лиса.

Наряд}г с биохимической оценкой плодов анализировался ряд продуктов их переработки / плоды сортов Кондитер и Кондитерски"/. Икра овощная закусочная, дмем и варенье оценивались по содержанию пеШ'аноЕых Еещестн. Ввиду отсутствия нормативно-технической документации, дзнные аидн консерноЕ приготовлялись по оригинальным рецептурам, раз работ? иным в отделе оценки качестЕЯ сортов ВНИИСССК.

Содержание пектиновых веществ в Еарекье и д.г.;ме, прпготоглен-ных из плодов о">оих сортов, соотгетствует норматигем, предусмотренным ту для ^руктово-ягодных консерЕОр/нассоЕая деля пектина е пересчете не пектовую кислоту не менее 2,0л/.

На основании этого плоды данных сортов могут быть рекомендованы для производства фруктово-ягодных консергов, предназначенных для прогТилактического питания лиц, работающих в условиях интоксикации тяжелыми металлами.

УстаноЕлен ряд технологических особенностей плодов ^изрлпеа / склонность к развариванию и ее связь с анатомией ллодое, невоз-г мощность использования технологического теста - сгус1корой прс'к-по отношению к плодам -ТизсдЛисе/, кот-ске дол*иы уч.гг:,таться при промышленной переработке.

ДЕЕСПОСОБНОСТЬ ИЗУЧАЕМ 40Еч. И 51 СБЛЗк С АНАТОЛИЙ,

ПЛОДОВ . '

В проблеме хранения наибольший интерес вызывают дьа вопроса-дотеря воды, тесно связанная с лежкоспособностью,'и биохимические изменения. Указанные факторы в значительной мере определяются анатомическими особенностями растительного материала. С этики особенностях, связан и целый рад таких хозяйственно-ценных признаков как пригодность к механизированной уборке, транспортировке, определенным видам технологической переработки.

В отличие от широко культивируемых видов пасленовых /томат, перец, Заклала!.,/ анатомия плодов физалиса практически не исследована.

Проведенное нами анатомическое изучение плодов исходных форм выявило ряд общих черт к наряду с этим имеющиеся различия, ТаК| наружный эпидермис плодов Есех форм был гладким к гомоморфны!«:, но семи клетка существенно различались в зависимости от ботанической принадлежности плодов. Достоверность этих различий была подтверждена результатами измерений площади клеток и толщины их стенок - показателей, связанных друг с другом высокой отрицатель- . ной корреляцией /*• = -0,94/. ;

По этим параметрам формы с большой долей услоености были разделены на две группы. Первую составили сорта и вид РЬ. дпкиШа плоды которых имели в эпидермисе мелкие полигональные клетки с сильно еолнистой стенкой, вторую - виды РЬ. риЪевсепв, гь. ре« га»1а«» . Наружный эпидермис их плодов состоял из крупных многоугольных /четырех-', пятиугольных/ клеток с роЕной тонкой стенкой.

Существенно отличались и парзнхиматические клетки плодов, составляющих эти две группы. Различия в анатомических особенностях нашли свое отражение в лежкоспособности изучаемых форм.

о го

7словнна обозначения

40

60

60

т

_ .х[внения

Рас.

— I - Хондлтер

---2-- Кондитерский

)»| 11 3 - (\.рчЬ1Ьил4

— — 4 - рЦ.Ъим^'-«»* ----5 - к

I ' Динамика остествэнной убыли массы плодов йпзаляса в процессе хранения / I988-1289гг./

Tïïn ■ хргнэш

-пзалх^а

20

4Э

GO

СО

т-'л: .— I - CO:'tî"-"0 ---L - логдггтот.-тш:

II » >1 — ph. bufct-bCl.^ — — — ph 'bfU, ----5 - pl.. ikc^t*

Pito. 2 Дяяашза ecTGonei:" >" j;.'- i : ;!-•■-к в лротх-ссо храионар ! -СЫ- Г. С Чт.

тродэг

Изучение динамки лелкоспособности посл-ерадает обвд» зькс.ю-„:ерность - отмечались два пика логери массы, приходящиеся на не-__нальнкй этап хранения и климактерический период / Рис. I, 2 /. В находящийся между ними период tизиологическог.: покоя естеси енг ная убыль массы стабилизировалась. Установлено, что показатель среднесуточной естественной убыли массы плодов физалиса в период покоя является стабильным / коэффициент вариации показателя по годам исследования изменялся ъ пределах от '0,75 до 7,53$ / к специфичным, тан как зависит непосредственно от анатомии плодов.

Изучаемые йормы существенно различались по признаку лежко-способности в течение всего периода хранения. Так, наиболее лежко-способные плоды видь Ph. anguiata и сортов отличались существенно меньшей естественной убцлью массы в начальный период хранения и период покоя, максимум убыли массы приходился на конец хранения.

ПЛОДЫ ВИДОЕ pubescens f Ph. peruviana

характеризуются значительной убыль» массы, особенно на первых этапах хранения и в период покоя.

На основании проведенаых исследований был разработан способ оценки селекционных образцов физалиса по признаку леакоспособнос-ти на основе анатомических параметров - средней площади и толщины стенки жрратго наружного эпидермиса плодов. Данные величины связаны со среднесуточной естественной убылью массы в период покоя высокой корреляционной зависимостью. В первом случае /средняя площадь клеток/ она положительна /г = 0,91/, во втором - отрицательна /г = -0,72/.

Рассчитанный коэффициент множественной корреляции извду этила параметрами наружного эпидермиса и величиной среднесуточной убыли массы составил 0,98. С учетом того, что данные анатомические параметры высокоспецифячны и стабильны в процессе вегетации,

данный способ может использоваться для индивидуальной оценки растений при отборе селекционных образцов по признаку лежкоспособ-ности еще в процессе Еегетацик, причем прибегай к методу желатинных отпечатков, сохранив при этом плоды..

Предлагаемый способ позволяет сократить период оценки образцов и прогнозировать потери в массе к концу периода покоя рукоЕо; ствуясь формулой: У = -0,659 + 0.037Х + 1,054г. , ■ где X - средняя площадь клеток наружного эпидермиса плодов /х 1Сс ъ - средняя толщина стенки клеток наружного эпидермиса /х 10" У - величина среднесуточно!! естественной убыли массы плодов Физалиса е период покоя. •

Таблица 3

Способ оценки селекционных образцов по признаку лежкоспособности

Сорт, вид

¡Средняя площадь ¡Средняя толщина ¡Среднесуточная ¡клеток наружного¡клеточной стенки?естественная ¡¿пидермиса ало- ¡наружного эпидер!убыль массы в !дое, х 1000, мм !шса плодов. ¡период покоя.

7.

!х 1000, т ! ъ_

1/

Коадитер Кондитерский РЬ. риЪевсепв РЬ. региу1апа РЬ. апви1а1а

7,526 9,258 15,177 17,063 5,810

0,612 0,485 0,407 0,383 0,574

.0,256 <0,187 0,345 0,374 0,169

Таким обргзол, в ходе изучения исходных форм выявились существенные различия между ними по признаку леккоспособности. Эти различия в значительной мере обусловлены особенностями аиэ*< ш наружного эпядерии'-а плодов. На основе еысокой корреляшоннс зависимости мезду анатомическими параметрам и показателем естественной убыли массы в период покоя разработан экономически эфф тивный способ- сцепки селекцпоьннх обр&зцов по признаку легкое по кости.

динамка б:охл;.ическсго сосга .а ллодив физалиса

3 процессе :сра1иое'л

Проблема сохранности сельскохозяйственной продукт»! тесно связана с биохимическими процессами. и'еомктщцацщерзод хра- . нения.

3 силу ..отологических особенностей лобеговой системы основная масса плодое физалиса убирается незрелой и в процессе хранения дозаривается, что сопровождается существенными изменениями в биохимии плодое, причем характер этих изменений имеет решающее значение для последующей технологической переработки. В связи с этим знание изменчивости ochoehhx показателей качестЕа плодов в процессе хранения приобретает в селекции физолиса не только Теоретическое, но и практическое значение.

Вопреки известной тенденции снижения содержания сухлх веществ для всех форм было характерно его увеличение, существенное у Ph. pubescens Ph. peruviana.

Это вполне соотносится с показателям леккоспособности - существенному увеличению содержания сухих веществ соответствовала и большея убыль массы в процессе хранения / Рис. I, 2 /. Данный показатель характеризовался незначительной изменчивостью у всех изучаемых форм / Табл. 4 /.

С содержанием Сахаров и их превращениям связаны все биохимические процессы, идущие в растительных' организмах. Поэтому вполне закономерно существенное изменение содержания Сахаров, происходившее преимущественно за счет снижения содержания моносахаров, а в ряде случаев и сахарозы. Ряд исследователей рассматривает уровень содержания последней в качестве одного из факторов лежко-способности, что подтверждается нашими даныьи. Установлено, что между темпами снижения содержания сахарозы и лежкоспособьостью

Таблица 4

Изменчивость основных показателей качества плодов физалиса в процессе хранения

Сорт, вид ! содержание ! сухих веществ содержание Сахаров * : содеркшше органических кислот содержание витамина С" содержание ПеКТИНОВЙХ"" веществ '""

! 1УИВ ! 1УН9 1УВВ ! 1УЬУ 1У8В ! 1УИУ 1УВо 1УВ9 1Уоо 1УНУ

Кокдктер .5,84 6,67 13,53 12,43 12,85 13,54 24,69 35,57 31,18 22,49

Кондитерский 4,95 5,13 33,12 20,44 29,35 44,84 7,85 12,43 12,60 12,69

Й1< риЪезсепз 9,05 6,82 22,77 28,49 19,73 39,50 20,60 22,21 29,73 26,67

И1. регатЛапа 5,44 4,50 31,33 33,34 37,37 41,07 32,73 24,63 27,59 24,47

Рп. an.-ia.ata 2,07 2,96 31,66 28,09 13,65 29,42 23,41 29,77 31,85 27,31

м о

Примечание: в таблице приведены значения общего содержания Сахаров, кислот, пектиновых веществ

отмечается еысокэя отрицательная корреляция / г= -0,Э8/.

Всем формам за исключением сорта Кондитер была свойственна значительная изменчивость обеих составляющих общего содержания

—Сахаров»-------

физалис относится к группе кислых плодов и его яелируюЩЕЗТ ;— способность определяется не только еысоким содержанием пектина, но и оятимальним сочетанием Сахаров с органическим«, кислотам. • Последние частично используются в качестве дыхательных субстра- . тов через цикл Кребса /Еэртон, 1285/, вследствие чего к концу хранения их содержание в плодах несущественно снижается. Изменчивость данного показателя в отдельные годы била средне?, но в большинстве случаеь / исключение составлял лишь сорт Кондитер/ - значительной / Табл. 4 /.

Содержание Еитамина С подчинялось известкой закономерности -оно снижалось к концу хранения в плодах Есех изучаемых 'орм и показатель, его характеризующий, подвераен значительной изменчивости.

Биохимия послеуборочного дозревания плодов и овощей тесно связана с изменения;,!!, которые претерпевают, не только запасные, но и структурные полисахариды, в том числе и пектиновые Еещества.

Общее содержание последних по мере хранения снижалось, причем . преимущественно за счет протопектина . . , . Темпы его снижения можно проследить не только по абсолютным значения!.!, ко и по доле этой фракции в общем содержании пектиноЕых веществ.

Поскольку известно, что соотьошение фракций является специфическим признаком для родов, видов и сортов, к концу хранения / в ряде случаев - к середине этого периода / фракционный состав стабилизировался и изменчивость показателя " доля фракции протопектина в общем содержании пектиновых веществ к концу хранения" была незначительна / Йоэч&нцлент вариации показателя изменялся в пределах 0,20-6,6022 /.

Отмечена следующая закономерность - чем выше было содержание протопектина в начале хранения, тем более быстрыми темпами оно снижалось впоследствии. Количественные изменения е содержи;:;! растворимого пектина были менее FuprxeHi,.

Зто вполне соотносится с коэффициентами лз::ен«ивоста показателей "содержанке растворимого пектина, протопектина, обшее содержание пектиновых веществ в процессе хранения" / Та'л. 4/. Так, во всех вариантах за исключением сорта Кондитер в IS80 г. . изменчивость показателя "содержание растворимого пектине" была средней /для сорта Кондитерски!: в 1939 г. незначительной/, тогда как для протопектина - высокой. Значительна изменчивость показателя общего содержания пектиновых веществ - она была средне? лишь для сорта Кондитерский.

Б ходе исследования установлена корреляционная зависимость мевду темпами убывания доли протопектина в общем содержании пектинов и естественной убылью массы плодов /г =0,62/. Как из-EecTiiO, именно протопектину принадлежит основная роль в подержании ¿-одного баланса рас'.лтельной клетки и со сналением его содер-«8яия сяляается и водоудериигвщаЕ способность ткани, что ведет к увеличении потерь воды, т.е. росту естестЕеньОй убыли мзссы.

Сшиекие содержания протопектина обусловливает и Еозрастэхь щую ао море хранения склонность плодов к резвар^вандв, так как идущий е этот период vстественны!; гидролиз протопектина кнегократ но усиливает гидролиз, вмеэдий шето лри гидротермической обработ плодое.

Таким образом, в процессе храненля химический состав плодов претерпевает существенные лзменения как в качественной, так и в количественном отношении, что сказывается кг технологических параметрах плодов, гсяэльзуеи;* цгч. последующей переработки.

Б связи с те;,:, но В се показатели хг.чествз плодов за исклв-

чением содержания сухих веществ характеризуются зньчптедь. эй изменчивостью как в период хранения, так и по годам исследоглш" / Табл. А/, в селекции на качество плодов, предназначенных для ■ддидалмого хранения и последующей технологической переработки, обязательна оценка образцов, включающая в се;1я ¿лфадиленкв-кемвн»— чееости основных показателей качества.в период хранения и отбор наиболее стабильных по этому признаку форм.

выведи

Изучение сортов Кондитер, Кондитерский и видов Ph. pubeaoons, Ph.peruviana, Ph.ansulata по основни;,: селекционным признакам / дружность созревания, основные биохимические показатели, лежко-способность/ позволило сделать следующие еыеоды.

1. При селекции на относительно дружное созреЕание плодов необходим отбор йорм с детерминантаым типом роста, поскольку установлена высокая обратная зависимость между потенциальной продуктивностью и скоростью созревания плодое /г= - 0,93/.

2. Выявлено, ЧТО ПЛОДЫ видов Ph. pubesceno? Ph. peruviana превосходят сорта Кондихер и Кондитерский по содереанию Сахаров

и витамина С, в связи с чем данные вида могут служить генисточни-ками последних в селекции на качество плодов.

3.. Установлено, что содержание пектиновых веществ для рода в целом составляет 3,27-14,80^' /в пересчете на сухое вещество/', причем в составе пектинов всех изучаемых форм преобладает дрото- • пектин. Введение физалиса в культуру способствовало существенному увеличению содержания пектинов в плодах, максимальное накопление пектиновых веществ отмечается в плодах сорта Кондитер.

4. Изменчивость биохимических показателей качества плодов характеризует степень введения в культуру. Наименьше;} изменчивостью всех показателей качества отличается сорт Кондитер.

5. Оценка селекционных образцов по основному показателю качества - содержанию сухих веществ г..ожет проводиться на любых полностью сформированных плодах, независимо от степени их зрелости, так как данный показатель является стабильным у гсех изучаемых форм / коэффициент вариации показателя 0,53-3,98^ /.

6. Стероидные соединения обнаруживаются в надземной массе растений Есех изучаемых форы в процессе всей вегетации, а в недозрелых плодах сортов и видов rh. pubescens, Ph. peruviana

- в следовых количествах, не влияэдкх на качество плодов.

7. Алкалоиды обнаруживаются в надземной массе растений всех форм в течение всей вегетации в количествах, превышающих 0,Ъ%

в пересчете на сухое Ее^цество, в недозрелых плодах сортов и ея-дов Ph. pubescens, Ph. peruviana _ в СЛеДОЕЫХ КОЛИЧеСТЕЭХ, В ПЛ0-дах Ph. angulata _ до 0,1%.

■ 8. Выявлены существенные различия изучаемых форм по признаку лежкоспособности: наименьшей естественной убылью массы-плодое в период хранения отличаются вид Ph. angulata и сорта Кондитерский, Кондитер, наибольшей - виды Ph.peruvlana, Ph. pubescene.

Э. Установлена возможность использования темпов изменения содержания Сахаров для определения оптимальных сроков реализации*заложенной на хранение массы шюдов физалиса. Выявлена корреляционная зависимость между темпами снижения содержания сахарозы и протопектина в плодах и их лежкеспособностью /г=-0,93 и г = +0,62 соответственно/.

■ 10. Разработан способ оценки селекционных образцов по признаку лежкоспособности на осиоЕе корреляционной зависимости /г =0,98/ между параметрами клеток наружного эп;:дер:,пса плодов /средняя ■ плоцадь и толдина клеточной стенки/ и естественной убылью массы плодов. Данный эксаресс-метод мозет применяться г:ри ;:вд1!сиду:)льно1 оценке растений по даразнску лежкосиоообности р пер-о;; вегегг.щш.

II. Установленная изменчивость и корреляционная зависимость ряда биохимических показателей могут служить осноеой при селекции физалиса на качество и технологические параметры плодов.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕО^-ЛАЦЖ

4изалис является потенциальным сырьем для пшцьвой и фармацевтической промышленности. В связи с этим Еыдедяются два независимые вправления в селекции этой культуры - на высокие технологические качества плодое и Еысокое содержание стероидных соединений - основы для произЕодства ряда лекарственных препаратов.

При селекции физалиса на качество плодов может быть рекомендовано следующее

1. В качестве генисточника пектиновых веществ может быть использоьан сорт Кондитер, в качестве источника сахарОБ и витамина С - виды

2. Разработанный способ оценки селекцаоьных образцов по признаку лелкослособносги на основе высокой корреляционной зависимости ыа. ду параметрам клеток наружного эпидермиса плодов

а естественной убылью их массы моаег применяться для индивидуальной оценки растений в период вегетации.

3. В качестве экспресс-метода сравнительного определения содержания пектиновых Ееществ в селекционных образцах может быть предложен модифицированный нами метод тонкослойной хроматографии на пластинках "Силуфол".

. ПУЕЯИКА1лИИ ПО Т1Ш ДИССЕРГА1Л0ЖЙ РАБОТЫ

• I. Есельсон Е.Б., Сычев С.И. Динамика содержания пектиновых Ееществ в плодах физалиса в процессе хранения. - В сб. Всесоюзная научно-практическая конференция молодых ученых и специалистов " Основные направления научно-технического прогрес-

са в картофелеводстве, плодоводстве и овощеводстве". Тезисы докладов, л. СакохЕЕЛовичи, 1989, с.120.

2. 2еельсон 2.Е., Сычев С.И. ЕиохайТ.ческие изменения в плодах физалиса в процессе хранения. - В сб. молодые ученые - сельскому хозяйству Нечерноземной зо.тЫ. IÚ, 1990, с.199.

3. Сычев С.::., Алибеков Р.Т., 5сельсон 2.Е. Использование плодов <£изалиса в качестве сырья дая пищевой и консервной промкш-ленности. - Б сб. Новые зилы продукции из плодов и винограда.

М., Агропрошздат, 1990, с. 160-163.