Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Селекция черной смородины на комплекс хозяйственно-ценных признаков в беккроссных поколениях смородины клейкой
ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство
Автореферат диссертации по теме "Селекция черной смородины на комплекс хозяйственно-ценных признаков в беккроссных поколениях смородины клейкой"
РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК
ВСЕРОССИЙСКИЙ СЕЛЕКЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ САДОВОДСТВА и ШТ0ЫНИШ30ДСШ
На правах рукописи
КНЯЗЕВ Сергей Дмитриевич
СЕЛЕКЦИЯ ЧЁРНОЙ СМОРОДШЫ НА ЮМШЕКС ХОЗЯЙСТВЕННО-ЦЕННЫХ: ПРИЗНАКОВ В ШСКРОССШХ ПОКОЛЕНИЯХ (БОРОДИНЫ КЛЕЙКОЙ
Специальность - 06.01.05 селекция и семешводетао
Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата сельскохозяйственных наук
Москва - 3993
Работа выполнена во Всероссийском научно-исследовательском институте селекции плодовых культур в 1989-1992 г.г.
Научный руководитель: кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник Т.П.Огольцова Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных
наук, профессор Е.П.Кумикэв Кандидат сельскохозяйственных наук Л.И.Голенева Ведугсеэ предприятие - Всероссийский сельскохозяйственный
институт заочного образования, кафедра плодоовощеводства
Зашита диссертации состоится 1993 г.
в 13 час. на заседании Специализированного совета К 020.20.01 во Всероссийской селекционно-технологическом институте садоводства и питомнтсоводства.
Отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенный печатью учрезаденияо просим направлять в Учёный совет по адресу: 115598, Москва, М-598, Загорье, ВСТИСП, Учёный совет.
С диссертацией модно ознакомиться в библиотеке ВСТИСП.
Автореферат разослан " " 1993 г.
.Принёва
Учёный секретарь Специалмзираванног:
совета, кандидат с.-х.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Чёрная смородина - одна из важнейших ягодных культур, дающая продукцию для потребления в свежем виде и сырьё для перерабатывающей промышленности. По комплексу витаминов ягоды чёрной смородины занимают одно из первых мест среди плодов и ягод.
Большая потенциальная продуктивность, высокий уровень механизации, скороплодность создают экономически выгоднее условия промышленного её возделывания.
Однако современный сортименте выведенной на основе европейского и сибирского подвидов смородины чёрной и смородины дикуши, не мояет удовлетворить веем требоваггиям интенсивного производства. Поэтому для последовательного улучшения хозяйственно-полезных свойств культурных аортойе обогащения их наследственности новыми ценными признакам целесообразно использование в селекции других дикорастущих видов рода Ribes i»f одним из которых явяя~. ется смородина клейкая.
Привлечение её в селекцию связано с поиском источников устойчивости к мучнистой росе, но гибриды первых поколений уступают современным сортам по продуктивности и качеству продукции.
В отношении наследования комплекса хозяйственно-ценных признаков з потомстве смородины идейкой данных в настоящее время очень мало. Опубликованный материалы { К0ерэ1981) не дают необходимых сведений о наиболее эффективном использовании этих доноров устойчивости к ^инистой росе в практике селекции в дальнейшем. В связи с чем представляет интерес изучить особенности наследования и изменчивости селекционно-ценных признаков в этом материале в зависимости от поколения беккросса ш конкретных родителей, возможность сочетания 1ицунитета к цучшетой росе я основных еомпонзн-тов продуктивности т оптимальном уровне.
Цель, задачи исследований. Целью данной работы являлась разработка приёмов повышения аффективноети, ускорения селекционного процесса при создании невосприимчивых к цучнистой росе сортов чёрной смородины на основе генома смородины клейкой Ribes eiutino-eum Uenth.
В связи с этим были поставлены следующие задачи:
I. изучить наследование устойчивости к цучнистой росе в пятом-седьмом беккроссных поколениях (ВС^-ВСг,) от смородины клейкой, ввделить наиболее эффективных доноров этого признака и идентифицировать их генотипы по гену Sph3 ;
2..ИЗУЧИТЬ СКОРОПЛОДНОСТЬ беККрОССНЫХ ПОТОМКОВ ВС5-ВС7 и выявить наиболее скороплодные комбинации скрещивания;
3, изучить возможности прогресса в селекции на крупноплодность в беккроссных потомствах смородины клейкой (увеличения вшепления крупноплодных сеянцев, увеличения пределов изменчивости признака);
4. изучить возможность оптимального сочетания компонентов продуктивности при селекционном использовании потомков смородины клейкой в БС^-BGg, ввделить наиболее эффективные доноры и комбинации скрещиваний;
5. изучить самоплодность в беккроссных поколениях ВС^-ВСд от смородины клейкой, наследование этого признака в зависимости от поколения беккросса и выявить наиболее эффективных доноров, сочетавших иммунитет к цучнистой росе с высокой самоплодностыо;
6, ввделить сеянцы, по комплексу хозяйственно-ценных признаков превосходящие устойчивые к мучнистой росе сорта, а также новые формы для селекции.
Научная новизна и практическая ценность работы. Впервые в России изучено наследование устойчивости к цучнистой poces особенности проявления и изменчивость основная хозяйственно-биологических свойств сеянцев ВС4-ВС-7 от смородины клейкой» проанализирован«
_ з -
возможности совмещения иммунитета к мучнистой росе со скороплод-ностыо, высоким уровнем самоплодности, перспективы создания крупноплодных форм и сочетания компонентов продуктивности на оптимальных уровнях в материале этого происхождения.
Подтверждена гипотеза об олигогенном контроле устойчивости к мучнистой росе геном ЕрЪу На основании анализа расщепления по этому признаку предложена символика и идентифицированы 2 гека (5изи Зи4), модифицирующие действие гена 3р^з , установлена не-аллельность генов11 » ¡Зр^г и 3р'1з, контролирующих устойчивость к мучнистой росе»
Было установлено, что в скороплодных комбинациях с участием беккросскызс потомков смородины клейкой сеянцы при выращивании в открытом грунте способны заложить генеративные почки в первый год жизни. Выявлена корреляционная зависимость между началом закладки цветковых почек на побеге, его длиной и количеством узлов на нём, свидетельствующая о наличии определённого динамичного равновесия между вегетативным ростом и готовностью растений к плодоношению.
Было определено, что вшепление крупноплодных сеянцев при скрещивании с потомками смородины клейкой зависит как от поколения беккросса, так и от родительских форм. Установлена корреляционная зависимость между степенью самоплодности и массой ягоды.
В результате проведённых исследований было выделено 5 элитных »
форм и 12 доноров иммунитета к. цучнистой росе с оптимальным уровнем основных компонентов продуктивности.
Апробация работы. Основные материалы исследований доложены на Международном симпозиуме "Управление изменчивостью сельскохозяйственных растений" (Ялта, 1992), на Всероссийском научно-методическом совещании по селекции плодовых и ягодных культур (Челябинск, -1990), на Мичуринских чтениях (Мичуринск, 1990). Диссертация рассмотрена и рекомеадована к защите Ученым советом ВНЙЙСПК.
Публикация результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано 7 научных статей.
Объём и содержание диссертации. Диссертация изложена на 136 страницах машинописного текста, содержит 22.таблицы, 16 рисунков, состоит из введения, литературного обзора, изложения методики, результатов исследований, выводов. Список используемой литературы включает 240 наименований, в т.ч. 57 на иностранных языках.
Материалы и методика исследований. Исследования являлись частью долгосрочной селекционной программы по чёрной смородине и выполнялись з гибридны* насаждениях и на участках первичного сорго-изучения чёрной смородина во Всероссийском НИИ селекции плодовых культур в 1989-92 г.г. в соответствии с планом НИР (номер государственной регистрации теш 6821673). Гибридный фсвд института получен под руководством и яри участии Т.П0Огольцовой. По происхождению гибридные сеянцы являются ВС^-БС^ от смородины клейкой; в России такой материал бил создан впервые.
По устойчивости к зфчдастой росе было изучено 81 тыс. сеянцев, по компонентам цродуктивности исследования выполнены на 2,4 тыс. сеянцев,, всего оценено 153 комбинации скрещивания.
В качестве доноров крупноплодности и других компонентов продуктивности изучались сорта Сеянец Голубки и его производные Б15-34-Ю (Экзотика), элитный сеянец Б15-34-5 и сеянец Б15-33-Ю,-Белорусская Сладкая, Ыинай Шмырёв и сеянец от его самоопыления МШ-30-38, элитный сеянец 60-20-20, а также сорт Диковинка.
Основные учёта н наблюдения за сеянцами чёрной смородины и донора!,® иммунитета по самоплодности, скороплодности, крупноплодности, урожайности, устойчивости к болезням и вредителям выполнялись по методике селекции (1980) и сортоизучения (1973) ВНИЛС им, Л.В.Мичурина.
С цель» отбора непоражаедах мучнистой росой гибридов браковке
в гибридной школие подлежали все восприимчивые к болезни сеянцы независимо от степени поражения.
Оценку исходных форм и сеянцев по компонентам продуктивности проводили по методике Вилсона и Адама в течение двух сезонов плодоношения ( Г/11 гсп, л ¿от, 1966).
Для выявления скороплодных гибридов в конце первого вегетационного периода в школке со всех изучаем« сеянцев срезали годичные приросты на высоте 4-5 почек от корневой шейки. Все почки на срезанных побегах просматривались под бинокуляром, чтобы определить наличие генеративных зачатков.
Различные комбинации скрещивания и изучаемые доноры сравнились по количеству сеянцев, отбираемых по оптимальному сочетанию нескольких компонентов продуктивности и по максимальному проявлению калдого компонента.
Статистическая обработка полученных данных проводилась методом дисперсионного анализа (Вольф,1966; Доспехов,1985)„ соответствие
фактического растепления теоретически ожидаемо!.® определялось по
2 *
критерию X (Рокицкий,1978).
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
I. Наследование устойчивости к мучнистой росе в 4-6 беккрос-сных поколениях смородины клейкой
Проведённые ранее (Кеер„1981; Огольцова,Седова,1987) и нами исследования на основе анализа расщепления гибридного потомства позволили сделать вывод об олигогекном контроле признака устойчивости к ыгучнистой росе доминантной аллелью гена ЭрЪу
Однако во многих случаях фактическое расщепление не соответствовало теоретически ожидаемому* Это позволило предположить, что такое отклонение связано с действием 2 генов-модификаторов. Один из супрессоров С Зи^) в доминантном состоянии подавляет действие
- б -
Таблица I
Анализ расщепления по устойчивости к мучнистой росе в некоторых скрещиваниях с донорами гена Sph^ (I989-1992 г.г.)
Комбинация скрещивания
Количество сеянцев (шт.) g
всего в непора- пора- ^ семье женныж аенных
Гибридные семьи
Ожидаемое расщепление 1:1
762-5-82 х !Аинай Имырёв 419 208 211 0,02
762-5-82 х BI5-34-I0 518 240 278 2,79
762-5-82 х Катюша 91 48 43 0,27
360/2 х 60-20-20 109 56 53 0,08
979-34-95 х 60-20-20 293 137 156 1,23
Ожидаемое расщепление 3:5
762-5-82 х Б15-35-61 ' 174 65 109 0,001
979-34-92 х Белорусская Сладкая ИЗ 39 74 0,10
979-34-97 х Б15-34-5 45 17 28 0,001
Ожидаемое расщеплете 1:3
921-33-12 х 60-20-20 48 16 32 1,76
974-34-94 х Б15-34-5 133 32 201 0,06
762-5-82 х 771-29-104 7$ 20 56 0,27
Ожидаемое расщепление I.-7
2а-8-37 х С.1295 202 33 169 . 2,71
СД516„х 60-20-20 400 58 342 1,46 -
Ожидаемое растепление 5:11
762-5-82 к 57-15-7 2^ 83 192 0,11
С. 1493 х Медведица 65 20 45 0,01
Самоопыление
Ожидаемое расщепление 3:1
I448-14-11 х 1448-14-11 60 45 • 15 0
1295-18-16 х I295-18-16 16 12 4 0
1442-15-70 х 1442-15-70 107 86 21 1,64
1448-6-49 х 1448-6-49 . 176 134 39 0,75
I497-3-III х I497-3-III 38 26 12 1,71
I497-3-I20 х I497-3-I20 63 31 32 22,35*
доминантных аллелей гена Sph3, в второй (SuA) _ в рецессивном гомозиготном состоянии блокирует действие сунрессора Su3> Такое взаимодействие глазного гена с генами-модификаторами дало .следующее соотношение по числу непоражаемых к числу поражаемых сеянцев по фенотипу: 1:7, 1:3, 5:11, 3:5, 1:1, При скрещиваниях гетерозиготных доноров с восприимчивыми формами вшеплялось от 12% (при расщеплении 1:7) до 50$ (при расщеплении 1:1) высокоустойчивых сеянцев (таблица I). .
Для более полного изучения наследования устойчивости к мучнистой росе и получения в перспективе гомозигот по доминантной аллели гена Sphy проводился анализ расщепления в 67 семьях, полученных от самоопыления иммунных гибрвднвх'сеянцев, Как и-ожидалось, в 39 семьях растепление соответствовало теоретически ожидаемому 3:1. Однако в некоторых икбредных семьях фактическое расщепление достоверно отличалось от теоретически ожидаемого. Эти отклонения долнны ста^ь объектом дальнейших генетических исследований; в на~
Таблица 2
Доноры с идентифицированным генотипом по генам Sph3>ßu.j,5ti4
Название донора
762-5-82 979-34-92
979-34-94
979-34-95
979-34-97
974-35-12 974-35-14
Происхождение
Предполагаемый генотип
ЕМ В 1428 св. опыления Помять Мичурина х
ЕМ В 1428/104 Память Мичурина х
ЕМ В 1428/104 Память Мичурина х
ЕМ В 1428/104 Память Мичурина х
ЕМ В 1428/104 3-20-70-68 х ЕМ В 1428/104 3-20-70-68 х ЕМ В 1428/104
Sphj sphjSUj aujeu^su^ Sphj sph^su^au^Su^su^
Sphj sphj Su^ "Uj su^eru^
Sphj ophj buj eu^eru^
Sph^eph^su^su^Su^eu^ Sph^ sphjSu^ su^аи^вЦд Sphj sphjSu^BUj eu^ su^
_ а -
стоящих исследованиях нет достаточно убедительного объяснения этих фактов.
В результате проведённого нами анализа гибридного потомства ВС^-ВСд от смородины клейкой были идентифицированы генотипы некоторых доноров иммунитета к цучнистой росе по генам ЗрИ^ ,Биэ и
5-и,, что расширяет разнообразие генетически проверенных исходных 4
форм для селекции на иммунитет к одчнистой росе (таблица 2)„ По результатам анализа гибридных семей и семей от самоопыления выделены гетерозиготные по гену эрЬ^ доноры, систематически обеспечивающие ожидаемое вьшепдение имцунных гибридов, в том числе 1448-14-11, 1448-14-20, 1448-6-44,' 1295-18-16 и др., которые целесообразно использовать в дальнейшей селекции.
С цеяьв создания сортов с долговременной устойчивостью к мучнистой росе были проведены скрещивания потомков смородины клейкой (ген БР^з> с производными сорта Сувдербюн-2 (генН) и сортом Оджебин (ген Ёр}12). Расщепление по фенотипу в этих семьях соответствовало теоретически олсвдаемоцу 3:1, что свидетельствует о неаллельности данных генов (таблица 3).
Таблица 3
Расщепление в семьях на совмещение генов устойчивости к цучнистой росе (1991-1992 г.г.)
Симво- Количество сеянцев (шт.)Рас-Комбинация ™ .всего устой- не- X2
скрещивания в чивых устой- ££
генов семье чипах
1163-6-95 х 1448-6-44 Е,Бр1г3 177 143 34 з;1 3,1
1163-6-90 г 1295-18-16 55 ' 41 15 3:1 0,6
Одаебин х С.1654 ЗрЬ?,БрЬ, 268 129 39 3:1 0,2
2/224 х С.1295 и 809 2?4 535 З.-Ь 1,2
2/224 х С. 1446 к^Стл"' 30 13 17 1:1 0,1
о" 1 3
При скрещивании с производным смородины канадской (ген Нв) 2/224 расщепление по фенотипу соответствовало 3:5 и 1:1.
В дальнейшем дигенные сеянцы должны быть выделены в анализирующих скрещиваниях, так как по фенотипу они различий не имеют.
2. Скороплодность потомков смородины клейкой
Скороплодность является одним из основных показателей сортов интенсивного типа и получение скороплодных форм способствует ускорении селекционного процесса. Вопросы создания скороплодного материала с участием потомков смородины клейкой до сих пор не были изучены«
Нами была исследована возможность закладки цветковых почек в первый год жизни сеянцев, то есть в гибридной школке. Полученные денные (таблица 4) подтвердили это предположение: в большинстве изученных семей при выращивании в открытом грунте сеянцы уже в первый год жизни закладывали гензративные почки. Процент сеянцев, образовавших генеративные почки, варьировал в зависимости от родительских пар и в среднем по гибридным семьям составил 11%. В семьях, полученных от самоопыления, средний процент сеянцев, образовавших генеративные почки, равен 27,4%. В селекционном саду при вступлении в плодоношение, (на третий год жизни сеянцев) процент выцепления скороплодных сеянцев выравнивался и составил в среднем 55%, как по гибридным, так и по семьям, полученным от самоопыления.
Также было установлено, что основная масса сеянцев в первый год жизни начинает закладывать генеративные почки с 10-14 узла. У небольшой части самых скороплодных сеянцев генеративные зачатки были обнаружены 6 почках начиная с 7-9 узла. У сеянцев, требующих для начала плодоношения наличие большей вегетативной массы, первые зачатки цветков находили в почках 15-18 узлов.
Таблица 4
Выиепление скороплодных сеянцев в ВС^-ВС^ от смородины клейкой в селекционной школке (1989-1990 г.г.)
Число % сеянцев, заложивших цветко-Комбинация учет-_вые почки _
скрещивания ных растений (шт.) длина более побега (см) • ] 30-37 менее 30 всего
Гибрвдные семьи
С.1493 х Медведица 10 10,0 50,0 0 60,0
974-35-14 х Б15-34-5 II 18,1 18,1 0 36,2
979-34-95 х 771-29-104 14 ' 7,1 21,4 0 28,5
С.1493 х 60-20-20 31 9,6 13,0 3,2 25,8
С.1513 х 60-20-20 82 8,5 12,5 0 21,0
С. 1448 х Медведица 22 - 18,2 0 18,2
762-5-82 х 91-3-5-107 18 11,1 0 5,5 16,6
Загадка х С.1448 31 5,6 5,6 0 И,2
979-34-95 х 60-20-20 50 2,0 2,0 0 4,0
Катюша х С.1295 80 2,5 0 0 2,5
762-5-82 х Б15-34-5 • 23 • 0 0 0 0
979-34-95 х Б15-34-10 §5 0 0 0 0
Самоопыление
1448-6-8 х 1448-6-8 57 45,6 24,5 0 70,1
1511-4-38 х 1511-4-38 18 10,1 50,5 5,0 66,6
1497-3-159 х 1497-3-159 17 23,5 35,3 0 58,8
1516-19-219 х 1516-19-219 29 20,6 20,6 • 0 41,2
1448-6-26 х 1448-6-26 . 15 13,3 26,6 ' 0 39,9
1511-4-48 х 1511-4-48 20 25,0 5,-0 0 30,3
1448-6-49 х 1448-6-49 22 28,1 4,5 0 22,6
1448-6-7 х 1448-6-7 41 1,8 2,4 0 4,2
1497-3-108 х 1497-3-108 17 0 0 0 0
1627-39-50 х 1627-39-50 9 0 0 0 0
Рассчитанные коэффициенты корреляции иедду числом узлов и количеством генеративных почек на побеге (г=0,44) и дайной побега и количеством цветковых почек (г=0,68) указывают на зависимость образований цветковых почек от длины побега и числа узлов на побеге.
Лучшими родительскими формами из изученных были ЭЛС 60-20-20, в скрещиваниях с которым вшеплялось 25$ скороплодных сеянцев в первый год жизни, и Медведица - соответственно в её потомстве вышеплялось 2655 скороплодных сеянцев.
На третий год жизни сеянцев (на второй год после посадки в селекционный сад) процент зьшепленяя вступивших в плодоношение сеянцев увеличился в 3-5 раз (таблица 5).
Таблица о
Сравнение выиепленяя скороплодных сеянцев в гибридной школке и в селекционном саду (1990-1992 г.г.)
Количество растений
Комбинация 1-ый год жизни 3-ий год жизни
скрещивания всего . а т.ч. всего в т.ч. учётных готовых учётных цветущих (шт.) к цвете- (шт.) ОД нип (%)
Гибредные семьи
974-35-14 х Б15-34-5 II 36 26 80
979-34-95 х 771-29-104 14 29 18 72
С.1493 х 60-20-20 '31 21 20 50
203-2-129 х С.1295 31 6 206 77
С.1497 х Медведица 29 0 36 44
Самоопыление
1511-4-38 х 1511-4-38 18 67 29 93
1448-6-44 х 1448-6-44 21 43 22 56
1497-3-94 х 1497-3-94 19 42 25 76
1497-3-145 х 1497-3-145 16 6 38 58
1448-6-49 х 1448-6-49 . 22 23 88 43
Установлена положительная корреляционная зависимость (г=0,64) между процентом сеянцев» заложивших генеративные почки в первый год кизни, и процентом сеянцев, вступивших в плодоношение на »ре- . тий год жизни. Следовательно,оценку по скороплодности можно проводить э гибридной школке.
Выделены доноры иммунитета к цучнистой росе, в потомстве которых вшеплялось наибольшее число скороплодных сеянцев (1511-4-38, 1448-6-49, 1448-6-44) и гибрвды, сочетающие иммунитет к мучнистой росе со скороплодностыа (1448-14-1I, 1929-57-78, 1930-64-145).
3. Оценка самоплодности в беккроссных поколениях смородины клейкой
Смородина клейкая - самостерильный вод, поэтому ь её потомстве необходимо добиться совмещения иммунитета к цучнистой роса с высокой самоплодностью.
Оценка самоплодности родительских форм показала, что большинство их имеют хорошую и высокую самоплодность, кромэ форм подученных на основе цитоплазмы смородины клейкой (семьи 209, 921).
Практически в кавдой семье, несмотря на предварительный отбор родительских форм, наблюдается расщепление на множество фототипических классов, выщелляются сеянцы от самобесплодных до высокосамоплодных (таблица 6).
Процент вшепления высокосомоилодннх сеянцев-был выше в тех семьях, где оба родителя имели высокую самопяодность (594-12-48 х 974-35-4, 762-5-82 х Щ5-34-Ю и др.). Высокий коэффициент корреляции (г=0,82) показывает тесную связь между самоплодностью родительских фор« и самоплодностью гибридных сеянцев, полученных с их участием. Во всех, семьях, в происхоадании которых использован донор 752-5-82, отмечен достаточно высокий выход сеянцев с хорошей и высокой самоплодкостьо. Именно в таких семьях ввделэны гибриды,
Таблица 6
Оценка самоплодности сеянцев чёрной смородина в ВС4-ВС^ о® смородины клейкой (1989-3992 г.г.)
Комбинация скрещивания
ВС.
360/1 х Сеянец Голубки 28 49 29 8 9 5
Б15-34-5 х 360/2 25 20 12 16 24 28
щ>
594-12-48 х 974-35-4 26 I 4 2 15 78
762-5-82 х Б15-34-Ю 34 I. 9 II 31 48
762-11-82 х Орловия 22 Г 8 14 20 57
762-5-82 х Б15-35-61 40 3 . ю. 21 27 39
974-35-10 х Б15-33-Ю 42 15 29 б 18 32
вс6
921-33-14 х Белорусская Сладкая 47 70 18 3 7 2
1140-9-129 х 60-20-20 25 8 8 4 40 40
завязывающие 70-93% ягод от числа цветков, которые будут использоваться в дальнейшей селекции (1448-14-45, 1448-14-11 и др.).
Среднее количество высокосаыоплодных сеянцев в ВСд составило 45%, что значительно выше, чем в ВС^ « 14$, хотя в обоих поколениях родителями-реципиентами были высоносамопледные формы.
Низкая самоплодностъ сеянцев в комбинациях скрещивания типа 921-33-14 х Белорусская Сладкая, гд® использована цитоплазма смородины клейкой, видимо, связана с цигоплаэматической мужской стерильность», которую обнаружила Э.Кип у сеянцев, полученных на основе цитоплазмы смородины клейкой. Таким образом, совмещение высокой самоплодности с иммунитетом к 14учгастой росе в наших исследованиях достигнуто только в тех семьях, где использована цитоплазма смородины чёрной.
Число _Процент сеянцев ■_
ныхТ~ бес-" с самоплодностью
сеян- плод- низ- сред- хоро- высо-
цев галс кой ней шей кой (шт.)
4. Совмещение компонентов продуктивности
У 2,4 тыс. гибридных сеянцев были изучены параметры следующих 6 компонентов продуктивности: число плодоносящих побегов; длина междоузлий; число плодоносящих узлов на побеге; многокистность. узлов; число ягод в кисти; крупноплодное«».
Использованные в скрещиваниях родительские формы (с одной стороны доноры иммунитета, с другой стороны доноры других признаков)9 также были оценены по фенотипическому выражению каждого из компонентов продуктивности. Среди них не выявлено образцов, которые сочетали бы на высоком уровне все или большинство компонентов продуктивности.
Лучшими комбинациями скрещивания по числу сеянцев, имеющих 18 и более плодоносящих побегов, были 762-5-82 х Б15-34-10, 762-5-82 х Миней Шмырёв, 979-24-92 х Белорусская Сладкая (таблица 7). Размах изменчивости по данному признаку составил от 3 до 40 побегов но куст. В средней иа куст приходилось 12 плодоносящих побегов.
Основная масса изученных сеянцев имела длину междоузлий 4-5 см; размах изменчивости признака от 2,2 см до 7 см. Проявление этого признака в сильной степени зависело от возраста растений (у молодых кустов междоузлия короче) и условий выращивания, поэтому в гибрвдных семьях трудно вести отбор на уменьшение длины мездоуэли! Наиболее стабильный выход сеянцев с короткими междоузлиями отмечен в комбинации скрещивания 762-11-82 х Орловия - 14,5%.
Число плодоносящих узлов на побеге - признак, который связан со способностью закладывать смешанные почки по всей длине однолетнего прироста. Изучение размаха изменчивости данного признака показало, что встречаются сеянцы, способные закладывать 100& пло-доносяоих узлов, но основная масса сеянцев закладывала 40-80% плодоносящих узлов.
Различия комбинаций скрещивания по некоторым компонентам продуктивности (1989-1992 г.г.)
Комбинация скрещивания
Чvr-Ttr. % сеянцев. Сред- % ееяи-имеющих кяя цев с 18 и бо- длина мевдо-лее пло- меж- узлием
1
Среднее коли- % сеянцев,имевших ци__л
ЧеСТВО УЗЛОВ ------------------ число
й доносящих доуз- менее [шЛ побегов лий 3 см
болеа 16 много' на из них плодоно- кяст-побеге плодо- сяших ные носящих узлов узлы
ягод
В
кисти { шт.)
ВС4
300/2 х Диковинка 15
I5I-I5-2I х 360/2 20
360/1 * Минай Шдарёв 20 В%
979-34-92 х Белорусская • оо Сладкая
762-5-82 х Б15-34-10 125
762-5-82 х Минай Шмыреа 45 762-5-82 х МШ-30-38 ' 44
762-11-82 х Орловия 25
127-2-4-30 х 979-34-99 137
762-5-82 х 677-35-1 43 1%
921-33Л4 х Белорусская 53 Сладкая
921-33-14 х Сеянец Голубки 41
26,3 26,2 28,0
18,0
35.7 33,0 ■ 23,0
25.8 31,7 27,5
23,0 13,0
4.2
4.3 3,7
4,0
4,7
4,3
4.7 4,0 4,0
3.8
3,5
4,2
10,6 15,5 11,8 25,8 7,6 5,1
4,5 15,2 9,3 16,7 25,1 4,0
13,6 15,7 ИД 17,7 19,4 4,3'
0 18,1 11,1 12,8 6,3 4,6
0 13,3 10,3 13,4 10,4 4,3
7,2 15,2 11,9 29,7 7,6 4,3
О 17,3 12,3 ' 22,7 7,7 4,1
14,5 16,6 13,3 ' 26,3 25,0 4,6
8,0 , 16,6 11,5 32,6 5,4 4,5
6,1 21,5 17,1 72,5 1,8 3,8
5,6 18,6 18,6 24,6 . 26,6 3,0
в,7 12,8 9,5 8,5 28,6 3,2
№ i
Критерием для отбора по данному признаку явилась способность закладывать цветковые почки не менее чем на 16 узлах, что должно составить 75% от общего числа узлов на побеге.
Лучшей комбинацией скрещивания по этому признаку была 762-5"-82 х 677-35-1 (72$ сеянцев, имеющих 16 и более плодоносящих узлов на побег).
Как правило, во всех изучаемых семьях имелись сеянцы с много-кистными узлами, но в основном они состояли из 2-3 кистей и очень редко из 4-6 кистей. Наибольший процент сеянцев с многодетными узлами отмечен в семье 360/2 х Б15-34-5 (более 40$). В реципрок-ной комбинации скрещивания выщеплялось 30% сеянцев с многодетными узлами. <5Л сеянцев с многокис*ными узлами было в комбинации скрещивания 762-5-82 х Орловия.
Лучшими родителями данного признака были сорт Сеянец Голубки и подученный с его участием ЗЛО Б15-34-5. Очень мало многокистных сеянцев было в семьях, полученных с участием донора крупноплодное™ 60-20-20.
Основная масса сеянцев, как и взятые в скрещивания родители, имели 4.-6 ягод в кисти, это не соответствовало критериям отбора иа уровне идеального сорта, поэтоцу в дальнейшей работе следует привлекать более эффективные доноры данного признака.
Крупиоплодность. Мелкоплодиость является одним из главных недостатков сеянцев первых беккроссов от смородины клейкой. Проведение скрещиваний с донорами крупноплодное™ позволило в ВС§, в лучших комбинациях отбирать до 49% иммунных сеянцев (762-5-82 х Б15-35-61, 762-5-82 х Б15-34Л0) с мессой ягоды более 1,2 г (таблица 8)„
Неибольшэе вкизаяеша крупноплодных сеянцев было » семьях с участием сортов Сеякзтд Гадубки, Мкдай Шшрёа и ш щшзводгавс В15-34-10, Б15-35-61, ЫШ-30-38. Невысокий процент крушкпг,одних
Таблица 8
Вышвпление крупноплодных сеянцев в ВС4-ВС5 от смородины клейкой (1989-3992 г.г. учёта)
Комбинация " учЕтных ° ^М
скрещивания расте- 1,2-1,5 б^лее
вс4
Сеянец Голубки х 360/2 33 100 0 0 0
Б15-34-5 х 360/2 52 83 15 2 17
360/2 х В15-34-5 20 90 10 0 10
151-15-21 х 360/2 20 100 0 0 0
360/1 х Сеянец Голубки 86 98 2 0 2
360/1 х 60-20-20 55 100 0 0 0
вс5
762-5-82 х Б15-35-61 57 51 48 I 49
762-5-82 х Б15-34-10 125 55 36 9 45
974-35-18 х Б15-33-Ю 36 - 65 34 I 35
762-5-82 х МШ-30-38 44 66 25 9 34
974-35-10 х Б15-33-10 153 73 26 I 27
974-35-12 х МШ-30-38 31 78 22 0 22
762-5-82 х Ыинай Шмырев 45 80 20 0 20
979-34-97 х 60-20-20 224 80 13 . 7 20
762-5-82 х Б8-35-45 25 80 20 0 20
762-11-82 х 696-7-5 20 80 20 0 2С
Сеянец Голубки х 974-31-51 25- 84 16 0 16
979-34-94 х Б15-34-5 27 85 . 15 0 15
762-5-82 х 677-35-1 43 88 12 0 12
127-2-4-30 х 979-34-94 168 93 7 0 7
762-11-80 х Диковинка 65 100 0 0 0
всб
921-33-14 х Сеянец Голубхи 41 100 0 0 0
921-33-14 х Белорусская Сладкая 63 98 2 0 2
9И1-33-4 х Минай Шшрёв II 100 0 0 0
Таблица 9
Характеристика лучших отборных форм по сочетанию компонентов продуктивности
Число Длина Число узлов (шт.) % то- Число. Само- Сред- Дотевди-Наэваиие плодоно- меядо- —■-—-гокист- ягод плод- няя альная
формы сящих побегов (шт.) узлий (см) всего на побеге из них плодоносящих ных узлов на побеге в кисти (шт.) иость {%) масса ягоды (г) урожайность (кг/куст)
2002-53-83 20 3,0 25 24 4 5 72 1,5 3,5
2002-53-70 18 2,9 21 21 5 7 60 1,3 3,5
1929-57-82 27 4,7 21 20 0 4 60 1,3 2,8
1658-48-127 21 4,0 21 19 0 6 68 1,1 2,6
1448-14-41 19 4,3 18 18 0 6 78 1,2 2,4
1513-11-155 20 4,0 18 17 3 7 62 1,0 2,4
1513-10-180 20 4,2 18 16 4 6 82 1,2 2,3
1513-10-198 21 4,2 20 18 0 5 88 1,2 2,2
1929-57-78 20 3,5 18 17 0 5 61 1,3 2,2
1930-64-144 21 • 4,2 18 16 0 5 - 1,3 2,2
1448-14-45 20 3,9 23 15 0 . 6 70 1,2 2,1
1448-14-11 18 3,5 13 12 13 6 70 1,4 2,4
1446-14-1 20 5,0 18 13 0 5 60 1,4 1,9
:еянцев был з семьях с участием донора крупкоплодшсти 60-20-20, $а исключением комбинации скрещивания 979-34-97 х 60-20-20, где :еянцев с массой ягздьйболее 1,2 г было 20$.
По сравнению с ВС^, где лишь в одной комбинации скрещивания (BI5-34-5 х 360/2) вытцэшншось 1755 сеянцев с массой ягоды 1,2 г, к BCg крупноплодных сеянцев в зависимости от комбинации скрещивания вышеплялось до 50%.
Коэффициент корреляции, рассчитанный между степенью самоплод-иости и кассой ягоды (г=0,76), указывает на довольно сильную зависимость массы ягод от степени самопяодности.
В результате оценки иммунных сеянцев 4-6 бэнкроссных поколений по степени самоплодности, скороплодности к основным компонентам продуктивности, были выделены сеянцы, галунные к г^учккстой poco, которнэ на оптимальном уровне сочетают компоненты продуктивности (таблица 9) или имеют один или несколько признаков с максимальным выражением.
По потенциальной урожайности (выше 200 ц/га) эти формы превзошли районированные сорта, что подтверждает эффективность совмещения компонентов продуктивности при выведении высокоурожайных сортов,
Ввделены в элиту по комплексу хозяйственно-ценных признаков 5 сеянцев, созданы комплексные доноры с совмещением иммунитета к мучнистой росе с 7-9 селекционными признаками на оптимальном уровне.
вывода
1. Привлечение потомков смородины клейкой в селекцию чёрной смородины расширяет генетическое разнообразие исходного материала данной культуры^ позволяет вести отбор сеянцев, совмещающих иммунитет к мучнистой росэ с основными хозяйственно-ценными признаками: скороплодностью, высокой самоплодностью, крупноплодностыо, высокой потенциальной урожайность» на новой генетической основе.
2. Потомки смородины клейкой являются эффективными донорам!! устойчивости к мучнистой росе, вне зависимости от поколения бек-кросса обеспечивающими в скрещиваниях с восприимчивыми сортами в условиях юга Нечернозёмной полосы отсутствие поражения у 12~50% сеянцев. Анализ расщепления гибридного потомства свидетельствует об олигогенком контроле устойчивости геном ЗрЬ^ (действие главного гена модифицируется двумя генами-супрессорами £и3 и Зи^}.
3, Совмещение различных механизмов устойчивости способствует более длительному сохранению невосприимчивости растения к болезни и повышает выход устойчивых сеянцев в потомстве до 75%, Расщепление в гибридных семьях свидетельствует о неадлельности геновН , Зр^, Ер}^ и возможности их совмещения в одном генотипе, создания дигенных по иммунитету к мучнистой росе форм. Сеянцы, совмещающие два разных олигогена, не отличаются по фенотипу, их ввде-ление пока требует проверки по потомству.
4, Скоропяодность сеянцев ВС^-ВС^ от смородины клейкой зависит от подбора родительских пар. В лучших комбинациях скрещивания до 70% сеянцев закладывали генеративные почки в первый год жизни
(в школке). Выявлена корреляция между вегетативным развитием растений и их готовностью к плодоношениюс у наиболее скороплодных форм закладка генеративных почек начиналась с 7 узла, у большинства скороплодных гибридов - с 12-14 узла. Проведение отбора по екороплодности возможно в гибридной школке.
5. Иммунные сеянцы были оценены по 7 компонентам продуктивно-ти. Определён размах изменчивости по изучаемым признакам, дана ценка использованным исходным формам, отобрано 13 сеянцев с опти-альным сочетанием признаков, определяющих урожайность, и сеянцы
максимальным проявлением отдельных признаков для дальнейшей елекциио а том -п/сле 15II-4-68, 1513-10-165 для селекции на оп гладьте тасло плодоносящих побегов, 1448-14-1, 1929-57-72, 14484-49 для селекции на уменьшение длины мэядоузлий, 2002-53-70, 302-53-83, 1929-57-82 для селекции на увеличение числа плодоно-!идах узлоз„ 1631-34-134, 1631-34-136 для селекции на многоккст-зсть узлов.
6. Все изучаемые компоненты продуктивности имели полигенный зрактер наследования. Частота вытцепленкя сеянцев с оптимальным х>внем каздого признака была связана с подбором родительских пар. адеяенн лучшие комбинации скрещивания, э которых вадеплениз се-щез на уровне критериев отбора превышало 35%; для селекции на ¡тшалькое число плодоносящих побегов это 979-34-92 х Белорус-гая Сладкая (52$ отборных сеянцев),для селекции на увеличение-гсла плодоносящих узлов это 762-5-82 х 677-35-1 (72$ отборных !Ящев), для селекции на многокисгность узлов ето 360/2 х Б15-;-5 (46% отборных сеянцев).
7. Использование вдсокосашпл одних родительских форм при бек-юссировонии самобесплодной смородины клейкой в пятом беккрос-;ом поколении на цитоплазме смородины чёрной даёт возможность лучать более 50% сеянцев, сочетавших высокую самоплодноеть (до % завязавшихся ягод от числа цветков) с иммунитетом к мучнистой сз. Процент выяеплешя высокосамоплодных сеянцев зависел как от коленяя бекнросеа, так и от индивидуального подбора родителей.
8. Донсри иммунитета, полученные на основе цитоплазмы сморо-ны клпйкой, обладают цитоплазматической ьряской стерильностью
и без подбора высокоэффективного восстановителя фертильности не пригодны для селекции на сочетание иммунитета к мучнистой росе и высокой самоплодности.
9. Были получены иммунные формы, превосходящие по массе ягод районированные сорта, но уступающие по этому признаку лучшим дог-норам крупгап.тодности. Выщепление крупноплодных сеянцев зависело как от комбинации скрещивания, так и от поколения беккросса. В пятом беккроссном поколении выщеплялось в 2-3 раза больше крупноплодных сеянцев, в сравнении с более ранними поколениями.
Ю. На основании выполненных исследований было выделено 5 элитных форм и 12 доноров, совмещающих иммунитет к мучнистой росе с другими хозяйственно-ценными признаками. Ввделенные доноры используются в дальнейшей селекционной программе ВНИИСПК.
РВДШЩДЦИИ ДШ1 СЕЛЕКЦИИ
1. Использовать как комплексные доноры иммунитета к мучнистой росе и компонентов продуктивности элитные формы 1295-18-10, 129518-15, 1448-14-1I, 1448-14-69, 1448-33-126, сеянцы 1448-14-1, 1448-14-41, 1448-14-45, 1513-10-198, 1513-10-180, 1513-11-155, 1929-57-78, 1930-64-144, 1631-34-134, 1658-48-127.
2. При селекции на скоропяодность вести отбор в селекционной школке, по закладке генеративных почек в первый год жизни.
3. Проводить оценку и отбор гибридных сеянцев по компонентам продуктивности с целью повышения эффективности селекции сортов с высокой урожайность».
РАБОТЫ, ОПУБЛИКОВАННЫЕ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
1. Огольцова Т.П., Князев С.Д. Селекция на скороплодность при беккроссах с участием смородины клейкой Ribee glutinosum 3enth. // Пути интенсификации садоводства и селекции плодовых и ягодных культур.- 1>ла: Приоксн. кн. из-во, 1989, - С. 81-89.
2. игольцова Т.П., Князев С.Д. Наследование устойчивости к мучнистой росе в потомстве некоторых доноров с олигогенным контролем признака у чёрной смородины // Сорта и технология для современного сада. - Тула: Приокск. кн. нз-во, 1990. - С. 55-69.
3. Князев С.Д., Огольцова Т.П. Самоплодность в беккроссных поколениях смородины клейкой // Садоводство и виноградарство. -1992. - 8. - С. 24-26.
4. Огольцова Т.П., Седова З.А., Князев С,Д., Соколова С.Е. Создание генетического разнообразия исходных форм чёрной сморо-дтш для приоритетных направлений селекции // Управление генетической изменчивостью сельскохозяйственных растений / Тез. докя. Международный симп. Ялта, 29 сентября - I октября 1992. - Ялта» 1992. - С. 56-57*
5. Огольцова Т.П., Князев С.Д. Совмещение селекционных признаков чёрной смородины на основе доноров гена Sph^// Шестой егезд ВОГяС, Мпск, 24-27 ноября 1992 г. / Тез. докл. - Минск, Ш2.
6. Князев С.Д., Огольцова Т.П. Совмещение компонентов продуктивности в беккроссных поколениях смородины клейкой // Селекция и сорторазведение садовых культур. - Орел, 1992. - С, II2-I22.
7. Огольцова Т.П., Баянова Л.В., Князев С.Д,, Курашоз О.В, Создание сортов интенсивного типа - одно ив приоритет»«« направ-» лений селекции ягодных культур // Биологические основы интенсив ного растениеводства. Материалы шуадой икежуУов Орлой-зкой области, / Тез. докл. - Орел, 1993. - С. 153-154.
- Князев, Сергей Дмитриевич
- кандидата сельскохозяйственных наук
- Москва, 1993
- ВАК 06.01.05
- Исходный материал черной смородины для приоритетных направлений селекции на Северо-Востоке европейской части России
- Селекция черной смородины на комплекс хозяйственно-ценных признаков в беккроссных поколениях смородины клейкой
- Особенности биологии и селекционная ценность генофонда черной смородины в условиях Северо-Запада России
- Хозяйственно-биологическая и селекционная оценка новых форм и гибридов черной смородины в условиях Брянской области
- Эффективность селекции черной смородины на создание сортов с высоким уровнем адаптации для Центральных регионов России