Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

СОРТОВЫЕ РАЗЛИЧИЯ ТОМАТА НА НЕДОСТАТОЧНУЮ ОСВЕЩЕННОСТЬ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИХ В СЕЛЕКЦИИ

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "СОРТОВЫЕ РАЗЛИЧИЯ ТОМАТА НА НЕДОСТАТОЧНУЮ ОСВЕЩЕННОСТЬ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИХ В СЕЛЕКЦИИ"

дзъоо

На правах рукописи

МОРЕВ Виктор Васильевич

СОРТОВЫЕ РАЗЛИЧИЯ ТОМАТА НА НЕДОСТАТОЧНУЮ ОСВЕЩЕННОСТЬ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИХ В СЕЛЕКЦИИ

Специальность 06.01.06 - овощеводство, 06.01.05 - селекция и семеноводство

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Москва — 2003

Диссертационная работа выполнена на кафедре овощеводства Московской сельскохозяйственной академии им. К.А Тимирязева и ООО «Агрофирма «Гавриш»

Научный руководитель — доктор с -х. наук, профессор, академик РАСХН Г.И. Тараканов.

Официальные оппоненты: доктор с -х наук, профессор В.А. Лудилов; кандидат с -х наук Г.Ф. Монахос.

Ведущее предприятие — Всероссийский научно-исследовательский институт селекции и семеноводства овощных культур.

Защита состоится « »...... 2003 г в « » час.

на заседании диссертационного совета Д 220.043 01 при Московской сельскохозяйственной академии имени К А Тимирязева по адресу. 127550, Москва, ул Тимирязевская, 49 Ученый совет

ТСХА

диссер I

омиться в ЦНБ МСХА

горефер

2003 г

2ный сс

• сертациг

О.Н. Аладина

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

. Актуальность работы. Томат — одна из ведущих овощных культур в защищенном грунте и наиболее перспективна для будущих агро-технологий ноосферного уровня (Жученко, 1998; Ермаков, 2000). На сегодня в мире под томатом занято более 60 % площадей защищенного грунта. В нашей стране томат уступает только огурцу, но имеются устойчивые тенденции к увеличению объемов его возделывания. Основным препятствием ускоренного расширения производства томата является более низкая экономическая эффективность по сравнению с огурцом. Поэтому дальнейший рост производства возможен только при создании новых современных гибридов и передовых технологий их возделывания. . , 5 ,

Одним - из лимитирующих абиотических факторов круглогодичного производства томатов в защищенном грунте является свет. В связи с этим актуальной задачей селекционной работы с тепличным томатом стало создание гибридов слабо реагирующих на его недостаток. Это особенно важно для условий средней полосы России, где в осенне-зимний и зимне-весенний периоды наблюдается недостаток прихода солнечной радиации. •• ... .

Поэтому выявление типов сортовой реакции растений томата на недостаточную освещенность с целью отбора и последующего использования выделившихся образцов в селекции на этот признак является актуальным как для селекционной науки, так и для производства. . Цель и задачи исследований. Целью исследований было создание гибридов томата для условий недостаточного освещения (ранняя посадка в зимне-весеннем и продленном оборотах). Для её достижения были поставлены и решены следующие задачи: , ^ .1. Изучить коллекцию сортообразцов томата с целью отбора перспективных форм для селекции в условиях недостаточного освещения;

2. Создать гибриды на основе выделенных сортообразцов и исследовать их в условиях недостаточного освещения. Провести конкурсное и экологическое испытание и дать хозяйственную оценку полученным гибридам; .. .......

3. Передать гибриды в Государственное сортоиспытание.

Научная новизна. В итоге более чем за 20-летний период фенологических, биометрических,; генетико-статистических исследований получены новые результаты по реакции культурного, а также дикорастущих видов и полукультурных разновидностей томата на условия недостаточной освещенности. Показано, что большинство сортообразцов реа-

цнб мскд

фонд научной литературы

..«л-ззлое-

гируют на недостаточную освещенность более высоким заложением первого и последующего соцветий однако выделены образцы слабо реагирующие на >тот фактор Энергия плодообразования прямо пропорциональна высоте заложения соцветий Пыльцевая продуктивность при недостаточном освещении снижается, но повышается фертильносгь пыльцы Получена группа гибридов томата с пониженной требовательностью к свету и пригодных для выращивания в первом обороте зимних теплиц в 3-й световой зоны РФ

Практическая значимость работы Результаты исследований вошли в «Методические указания по селекции сортов и гибридов томата для открытого и защищенного грунта» (М,1988), рекомендацию «Новые гибриды томатов для защищенного грунта (М О 1984) В результате оценки коллекции томата получен перспективный селекционный материал Итогом работы явились новые гибриды томата ^Русич Р|Фигаро, Р|Арамис, Р|Евпатор и др всего 12) внесенные в государственный реестр и рекомендованные для возделывания в защищенном фунте в условиях недостаточного освещения Всего созаано 52 гибрида томата, в соавторстве

Апробация работы и публикации Основные результаты исследований доложены на Сибирской региональной конференции «Актуальные вопросы генетики и селекции растений (Барнаул 1980) на четвертом съезде общества генетиков и селекционеров имени Н И Вавилова (Кишинев, 1982), на научных конференциях Московской сельскохозяйственной академии имени К А Тимирязева (Москва, 1979 1984,1986), на тематических семинарах главных специалистов тепличных комбинатов РФ (1993-2002), проводимых ООО «Агрофирма «Гав-риш»

Основные положения диссертации опубликованы в 22 печатных работах

Объем и структура диссертации Диссертация изложена на 133 страницах, состоит из предисловия, введения 8 глав, выводов и предложений, 10 приложений Список использованной литературы включает 281 наименования, в том числе 58 иностранных, иллюстрирована 2 рисунками, содержит 36 таблиц в тексте и 9 в приложениях

2. МЕТОДИКА И УСЛОВИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования выполнены в периоды с 1978- 1992 гг в лаборатории овощеводства МСХА, с 1993 -1999 1г в ООО «Агрофирма «Гав-риш» и 2000 - 2002 гг в НП «НИИОЗГ» Экологическое испытание и

т

хозяйственная оценка выполнялись в тепличных комбинатах Московской области, а также в лучших хозяйствах, различных природно-климатичнских зон страны.

При изучении реакций растений томата на условия недостаточной освещенности был спланирован (на основе дисперсионной модели) и проведен ряд опытов в которых материалом служила коллекция сор-тообразцов томата Овощной опытной станции МСХА.

' Выявление доноров повышенной устойчивости к недостаточной освещенности осуществляли в однофакторном опыте (1x3). Максимальная освещенность в контроле составляла 7-9 тыс. люкс. Растения II и III вариантов в рассадный период досвечивали в течение 3 дней по 12 ч. На постоянное место растения высаживали 18-20 февраля. В варианте III, начиная с марта, растения притеняли. В пасмурную погоду их освещенность составляла 5,0-7,0 тыс! люкс, а солнечную не более 12,0-15,0 тыс люкс. " - ' ''""'. ' '

Таблица 1. Схема опыта 1x3

Вариант (условное ' обозначение) Градации фактора «Освещенность»,

I (контроль) С дополнительным электрооблучением

II Естественная (без электрооблучения)

III (комбинированный) Естественная+ притенение

Фенологические и биометрические наблюдения за растениями проводили по методике НИИОХ (Велик, 1970).

При определения жизнеспособности пыльцы томата использовали метод окрашивания ацетокармином с последующим подсчетом количества окрашенных пыльцевых зерен под микроскопом МБИ-3. Выборка составляла около 500 пыльцевых зерен на вариант. •

В работе использовали простые и реципрокные схемы скрещивания, а также метод топкросса. Вычисление эффектов комбинационной способности проводили по 1-му экспериментальному методу5 В.К. Савченко (Савченко, 1966) и модификации модели, позволяющих находить эффекты общей комбинационной способности (ОКС) относительно средней популяционной опыта и средней родительских линий (Готовце-ва, 1976) : . ' > ' ' - -

При обработке экспериментального материала использовали традиционные статистические методы (Доспехов, 1985; Зайцев, 1968;.Смиряев,

з '

Гохман, 1985) и пакет электронных таблиц hXEL Чтобы повысить надежность оценок рассчитывали доверительные интервалы, а также критерий существенности

Опыты проводили в зимне-весеннем обороте в остекленных ангар ных и блочных обогреваемых теплицах За годы исследований приход физиологически активной радиации (ФАР) был неодинаков В январе-апреле приход ФАР в большую часть лег ведения зксперементов значительно уступал среднемноголетнему уровню

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 3.1. Изучение коллекции сортообразцов томата в условиях неюстл-точного освещения с целью отбора перспективных, для селекции

форм

К 1978 г на Овощной опытной станции была создана обширная коллекция томата, которая постоянно пополнялась за счет образцов ВИР, ВНИИССОК и ряда сортов иностранного происхождения Таким образом, появилась возможность проведения комплексных исследований по изучению биологических свойств томата, отбору форм устойчивых к недостаточной освещенности, и созданию на их основе новых гибридов В первые три года были изучены около 400 образцов Затем ежегодно в селекционный процесс включали не менее 70-120 образцов Всего ¡а период исследований было изучено 1040 образцов Для удобства работы вся коллекция была классифицирована на три группы детерминантные индетерминантные и группа дикорастущих видов и полуку тьтурных разновидностей томата

Известно, что гибриды меж чу дикорастущими видами и полукультурными разновидностями, с кучьгурными сортами гомлта являются наиболее устойчивыми к пониженной освещенности (Ивченко Загинайло 1978, Медведев, Жученко, Король, Анярющенко и др . 1478 Мамедов, Скворцова, Кондратьева, Пышная 1995 Дмитриева 1985) В коллекции, в 45 - дневном возрасте, в условиях недостаточной освещенности, различия в росте и развитии растений между всеми группами были незначительны (табл 2) Так, высота растений с детерминантным типом роста составила 6,8±0,4 см, а с индетерминантным - 7 7ti,2 см) Однако внутри группы изучаемых образцов различия по этому показателю были существенные Высота растений варьировала от 2,9 до 11 4 см у детерминатных форм и от 4,4 до 14,2 см у индетерминантныч форм Толщина стебля в средней части растений у изучаемых сортов была практически одинаковой В среднем по всем образцам она составили 0,39±0,02 см По количеству листьев на одно растение (в зависнмо-

4

сти от типа роста) коллекционные образцы томата мало различались (в среднем 5,7±0,2 и 5,9±0,3 листьев у детерминантных и индетерминант-ных форм соответственно).. По группам-число листьев колебалось у де-терминантных форм от 4 до 8, а индетерминантных - от 5 до 9. . ..: ,

Таблица 2. Биометрические характеристики растений томата,, при . выращивании коллекции в условиях недостаточного освещения, 1978 г. ,

Группа растений Дни 1 Высота растений, см Толщина стебля, см Количество ' ■ * листьев; . ' Длина ! листа, см .. . . >>

Детерминант- ■ 45 6,8±0,4 ■ 0,39±0,02 ' £)?±0,2 ' - 5,4±0,2

ные N=68 90 36,3±1,8 0,57±0,02 13,2±0,2 ' ; 14,9±0,2

Индетерми- 45 7,7±1,2 0,39±0,02 5,9±0,3 5,4±0,Г-

нантные 90 41,7±1,6 0,58±0,02 14,5±0,4 15,6±0,4 •'

N=101 > > • « • . ,

Дикие . виды и 45 8,6± 1,0 0,23±0,03. 7,5±0,3 4,0±0,2, .

разновидности N=26 90. 47,5±0,9 0,46±0,04 18,1 ±0,6 112,5±2,5

Растения дикорастущих видов и полукультурных разновидностей томата в условиях слабого освещения сильно вытягивались. Средняя высота их составляла 8,6±1,0 см, а отдельные,растения.достигали 15.см и больше при толщине стебля 0,2- 0,3.см. Количество листьев у.них было больше, чем у культурного томата и составляло 7-8 шт., но средняя длина листовой пластинки была меньше и достигала 4,0±0,2 см. (

Во второй срок определения (90-й день) отмеченные особенности прак- • тически сохранились. Как по высоте, так й по количеству листьев. Максимально отличались растения дикорастущих видов и полукультурных разновидностей. ' ' ". ' ■ ; ■

У многих образцов (Инджи, Кезел 3/2, Ф-1, Ф-3),в условиях недостаточной освещенности замедлялись темпы накопления биомассы. Первый лист у них появлялся через 15-17 дней после-всходов. Напротив, у другой «группы» сортов (Нэмо, Вин, В-79, Ларж, Лина, Новинка Кубани, Кубанский штамбовый 220, Волгоградский скороспелый 323 и др.) отмечался интенсивный рост растений и быстрое,накопление биомассы. Первый настоящий лист у них появлялся через 8 - 1 Одней.

Между высотой растений и толщиной стебля (отражающими важные системные связи развивающего организма) для индетерминант-ных сортов томатов не была выявлена прямолинейная связь в первые 45 дней (коэффициент корреляции не превышал 0,18) Что касается отсутствия статистически значимой чиненной регрессионной зависимости между высотой растения и количеством листьев для дикорастущих видов, то это является результатом меньшего объема изученных образцов а главное высокого ненормализованного разброса признаков Напротив для детерминантных сортов )та связь составляла не менее 0 81 Менее всего реагировали на недостаток света детерминантные сорта и отборы из гибридов юлландского происхождения (Сант Пьер Лина, Мелтине, Нэмо, Ларж, В-79, Сон и др), а также образцы группы Мар-манде (Монтфаве 63-4, Монтфаве 63-5,)

При сравнении образцов томата впервые выращиваемых в ус швиях недостаточной освещенности и отобранных за 2-3 покопения были отмечены значительные различия по высоте растений, ппощади листвой поверхности и т.д Образцы отобранные при недостатке света, угнетались в меньшей степени, чем выращиваемые в первый раз Еще меньше страдали от недостатка света гибриды, полученные на основе отобранных образцов, как устойчивые к недостаточной освещенности Из всего этого следует, что если растения многократно отбирать в усю-виях недостаточной освещенности и каждый раз выделять из них наиболее мощные и хорошо развитые, то в конечном итоге можно получить хороший исходный селекционный материал для создания сортов и гибридов, которые будут пригодны для выращивания в ранний зимне-весенний и поздний осенний периоды

Таким образом, на основании биометрической оценки коллекционного материала для последующей селекционной работы были выделены следующие сортообразцы, отличающиеся быстрым накоплением биомассы на пониженном фоне освещения Кубанский штамбовый 220 Новинка Кубани, Волгоградский скороспелый 323, Fs Кар Вин, F5 Лина. Нэмо, Ларж, В-79, Сон, B-S2) и др

Общеизвестно что для заложения соцветий необходим более интенсивный световой поток, чем для продолжения вегетативного роста (Мошков, 1961; Бернье, Кине, Р 1985) Слабая освещенность в начальный период роста рассады влияла на высоту заложения первого и последующих соцветий Но изучаемые образцы по-разному реагировали на недостаток света Так, у сортов Монтфаве 63—4, Монтфаве 63-5 Ohio

М11-13 и некоторых других, первое соцветие появилось после одинакового количества листьев, независимо от интенсивности освещения.

Таблица 3. Высота заложения первого и последующих соцветий при разных условиях освещенности в рассадный период (в среднем за,1979-1981 п.) . . '' ' ' "'., . .V "■ ; ' •

Количество листьев до Количество листьев между,

Сортообра- первого соцветия, шт. ч соцветиями > при ,, недоста-

зец -точном освещении, ШТ. :.1

С. дополни- Без до-

тельным •. полни-. 1-2 2-3 : 3-4 , ,

облучени- . ем тельного облуче-1 ч ния

Детерминантные. ■ - .: • i L.' :'•

Монтфаве 9,0 9,0 2,7±0,9 2,0±1,8. 2,3±0,9 ;

63-4 ■> • ,-1

Монтфаве 8,8 9,0 3,0 . - 3,0 2,0

63-5 ! ■ ■ \ "

Марманде 9,3 9,5 3,0 1 3,0 1.0. -

Монтфаве 5-С-2 9,0 9,0 ' • 3,0 2,0 3,0 •■

УР 145-21-4 9,0 10,0 3,0 3,0 1,0

Сант Пьер 10,3±0,9 11,7±0,9 3,0 3,0 • 1,7±0,9

Украинский 8,3±0,9 11,3±0,9 2,0 2,7±1,8 2,7±0,9

тепличный , ■

285 "

Р7-9КЭТ 9,3±0,9 • 12,3±0,9 2,3±0,9 2,7±1,8 2,7±0,9*

Рб-8 Кар 10,3±0,9 13,3±0,9 2,0 3,0 2,3±0,9

В сред, по гр 9,5±0,6 11,5±1,2 2,4±0,3 2,7±0,5 2,3±0.5'

Индетерминантные . ■ ■ ■ '

Ohio MP-13 9,0 - 9,0 3,0, 3,0 3,0 . •

Московский 8,7 ±0,9 9,7±0,9 .3,0; 3,0, 3,0 ,

осенний ; ...

442-В-1-2- 9,3±0,9 11,3±0,9 3,0 " 3,0 — 3,0 -

ДВК

В сред, по гр 9,0±0,5 10,0± 1,2 3.0 3,0 3.0

У Сент Пьер, УР-13Ь 34, УР-145-21 4, 442-Вё-1 Д-2-ДВК первое соцветие в условиях слабого освещения закчадывалось на 1-2 листа выше, а у сортов Украинский тепличный 285 Ползунок, Р4 Кар на 2-4 листа выше, чем при достаточном количестве света (табл 3) В условиях недостаточного освещения высота заложения первого соцветия сдвигалась на 2- 4 листа в сторону увеличения количества пистьев до первого соцветия Так, у детерминантных сортов первое соцветие появилось после 10—го листа (хотя в группе, из 68 сортообразцов, этот показатель колебался от 6 до 14 листьев), у индетерминантных - посте 12 -го листа (а по группе, из 101 сортообразца, высота заложения варьировала от 9 до 15 листьев Появление 1-го соцветия на один лист по ¡же соответствовало задержке развития у детерминантных форм на 5-7 дней, а у индетерминантных - на 6-8 дней

Недостаток света повлиял и на высоту заложения очередных соцветий У многих детерминантных сортов в чечовиях недостаточного освещения, большинство соцветий закладывались через 3 листа Самая значительная реакция на недостаток света по признаку «высота ¡аложе-ния первого соцветия» отмечалась у дикорастущих видов и полукультурных разновидностей томата Первое соцветие у них зак 1адывалось над 14-18—листом, а у £ регтшпит var ¿епшпип - даже над 24 тистом, или на 5-6 листьев выше заложения в условиях достаточного освещения

Таблица 4 Завязываемость плодов томата на первых соцветиях в усю-вияхнедостаточного освещения, в среднем за 1978—1980 гг

Число ли- Детерминантные Индетерминантные

стьев до Колич 1 -е со- 2-е со- Кол 1-е 2-е

первого сортов. цветие цветие сор- соцве- соцве-

соцветия. п тов, тие тие

шт п

9-10 15 33,3 60,1 18 29 9 59,1

11-12 16 45,5 66,9 46 31 9 60 2

13-14 17 48,2 66,7 27 44 8 62,2

В среднем 16 42,3 64,5 30,3 л -5-> 3 60 5

Световой стресс является неспеиифичным стрессорным фактором, воздействует на все звенья метабопизма растительного организма (Цечьникнер, 1968) Поэтому анализ взаимосвязи между признаками

наиболее эффективный метод оценки реакции растений (Рассел, 1982). В условиях недостаточного освещения завязываемость плодов оказалась тесно сопряженной с высотой заложения первого соцветия (табл. 4). =

По результатам регрессионного анализа в среднем за три года коэффициент корреляции составил для первого соцветия у детерминант-ных сортов - 0,94 (Р 0,78) и - 0,92 (Р 0,75) у индетерминантных. Такая прямая линейная зависимость четко просматривалась'у всех сортов культурного томата. Для второго соцветия характер зависимости и тес-1 нота связи также сохраняется: коэффициенты корреляции составили соответственно 0,85 (Р 0,66) и 0,98 (Р 0,90), но для детерминантных сортов она здесь слабее и статистически менее значима.

3. 2. Оценка по количеству и качеству пыльцы !

Изучением вопроса реакции пыльцы на воздействие абиотических факторов занимались во многих селекционных центрах нашей страны и за рубежом ( Philouze, 1976; Kant, 1977; Philouze, Maisonneuve, 1978; Leunard, Kinet, 1982; Жученко, Кравченко, Суружиу, 1984; Жу-ченко, Лях, 1984; Козлова, 2001 и др.).

В условиях недостаточной освещенности выявлены значительные сортовые различия в формировании цветков и соцветий. Так у ряда образцов (Сувенир, Обильный 387, Кросс 575, РГ 45 и др. — примерно у 67 из 10) образовывались недоразвитые, редуцированные соцветия (условно 1-я группа). У другой части сортов с нормально развитыми цветками и соцветиями (Трехлопастной, Суб-Арктик, Г-14, Донецкий 3/21, Любимец совхозов, Колхозный 34 и др.) у 10-15 % образцов происходило полное осыпание бутонов или цветков на первом соцветии и частично на втором (2-я группа). Имелась еще 3-я группа, сортов, в которой формировались нормально развитые цветки и соцветия. Завязываемость плодов у была не менее 40 % — Нэмо, Лука, В-79, Тамбовкий урожайный, Ларж, отборы из F| Sonato и др. . . В. связи с этим возникла необходимость определения фертильности пыльцы сортов второй и третьей групп. С этой целью в течение трех лет была проанализирована пыльца цветков с 1-3-го соцветий у 152 образцов. Результаты показали, что у сортов второй и третьей групп пыльца была фертильной, однако имелись и сортовые различия (до 8-Ю°Л в среднем между группами). Несколько выше фертильность пыльцы была у сортов третьей группы.................

Наиболее высокими показателями фертильности пыльцы в коллекции обладали дикорастущие виды и полу культурные разновидности томата ¿ Ыгшит £ Регтшпит и др 96-97° 0

В целом по группам зависимость (коэффициент корреляции) энергии плодообразования от фертильности пыльцы составила для сортов второй группы - 0,54 (Р 0,72), третьей группы - 0 80 (Р 0 95)

В зависимости от условий освещенности растений в рассадный период, изменялась и фертильность пыльцы Причем пыльца была худшего качества в варианте, где растения выращивали с дополнительным электродосвечиванием (табл 5) При >том более контрастное различие проявлялось в случае, когда качество пыльцы находилось на низком уровне Так, у Р[ ЗопаШ эта разница составила по первому соцветию 16,2 0 о, а у р! Элегия при 90 % уровне фертильности менее 5 % Наименьшая фертильность пыльцы была у первого соцветия, которое формировалось при самых неблагоприятных условиях освещенности, а у последующих соцветий различия были в пределах ошибки наблюдения Вместе с тем количество ее повышалось Так, в среднем за три года увеличение количества пыльцы составило 12,2-16,2 % Индетерминант-ные сортообразцы, в среднем, формировали пыльцы больше чем детер-минантные , примерно в 1,5 раза

Таблица 5 Фертильность пыльцы (%) томата в зависимости о г световых

условий выращивания рассады

Сорт Вариант* Номер соцветия

1 2 3 4

Детерминантные

Марманде 1 82,7=1.8 91,5±1,4 96,7=0 7 90 5-0 9

2 95.7±1,7 94,7*1.4 98,8*1,4 98 4=0 4

ипиа 1 83,5*1,8 96 5*1 5 74,4 ь1 2 79,1 ±0 9

2 97.1-1.7 96,8±1,4 98,3*0,7 97,8±0,4

Индетерминантные

Р] Элегия 1 92,7*1,4 97,1x0,9 97,8x0,8 96,3=1 2

2 97,1*1,2 97,3*0,8 98,3±0.7 97,1 = 10

Р| Ьопаш 1 60,4±3 0 70,9+1,8 62 8=1,5 72,9±2,1

2 76 2*3,5 72,4*7,0 73,9=6 0 74 9*4,8

* Примечание 1-досвечивание, 2- естественный свет

Для некоторых сортов выявлена связь фертильностн пыльцы первого соцветия с номером цветка Судя по результатам регрессионного анализа статистически значимая линейная связь отмечалась для Белого налива 241 при досвечивании (коэффициент корреляции составил 0,92 при Р 0,98)

Независимо от сорта при дополнительном электрооблучении между фертильностью пыльцы (%) и местоположением соцветия на растении (Гч соцветия) найдена тесная связь Однако статистически достоверной она была только для сорта Белый налив 241 (коэффициент корреляции составил 0,88 при Р 0,95) Для Р) Sonato она составила 0,71 при Р 0 82

3.2.1. Оценка жизнеспособности пыльцы

При изучении колпекции было замечено, что у ряда сортов происходило полное осыпание нормально развитых цветков с первого соцветия и частично со второго По данным ряда исследователей (Заякин Нам, 2000, Смирнов, 1986, Шузьгин, 1963, Зибарова, 1991) осыпание цветков может происходить либо из-за нежизнеспособности пыльцы, шбо определяется состоянием зародышева мешка (женского гаметофи-та) Известно, что состояние последнего можно оценить сравнением вариантов самоопыления с перекрестным опылением

Проверку положения о связи осыпания цветков с женским гамето-фитом и жизнеспособностью пыльцы проводили экспериментальным методом в течение 1984-1986 гг Изучали два варианта 1 Самоопыление 2 Перекрестное опыление Материалом спужили сортообразцы Любимец совхозов и Ро Нэмо Изучение пыльцевой продуктивности показало, что масса пыльцы у Любимца совхозов в среднем за три года была почти вдвое меньше чем у Нэмо, но вариабечьность (по коэффициенту вариации Кв) этого признака оказалась в двое больше Вместе с тем, фертильность пыльцы у обоих сортов была очень высокой (выше 90 °о) и мало различалась по годам исследований Тем не менее уровень устойчивости по коэффициенту вариации данного признака оказался у сорта Нэмо на 1,6 % ниже, чем у Любимца совхозов

При определении жизнеспособности пыльцы у каждого образца кастрировали цветки 12 хорошо развитых соцветий (по 5-7 бутонов в каждом соцветии) Затем на половину кастрированных соцветий сорта Любимец совхозов нанесли пыльцу своего сорта, а на оставшиеся 6 соцветий нанесли пыльцу с растений сорта К^ Нэмо Аналогичная опера-

ция была проведена и с кастрированными бутонами Р9 Нзмо. В остальном условия эксперимента были обычными.

. ■ В результате у сорта Любимец совхозов в среднем за три года на трех соцветиях в варианте с самоопылением все цветки осыпались, а на остальных трех соцветиях завязалось по одному плоду. При опылении того же сорта пыльцой с растений линии Р9 Нэмо на двух соцветиях цветки осыпались полностью, а на 4-х соцветиях было по одному плоду. Совсем ■ другой результат был получен, когда в качестве материнской формы был взят образец Р9 Нэмо. В этом случае при самоопылении за-вязываемость плодов составила 63,6,%, а при опылении пыльцой с растений сорта Любимец совхозов 74,4 % . Что касается степени устойчивости данного:признака, то при использовании в качестве опылителя сорта Любимец совхозов у Р9 Нэмо коэффициент вариации составил 3,3 %, а при самоопылении 7,0 %.

! На основании результатов опыта можно заключить, что причина осыпамостй цветков, в данном случае, не завист от жизнеспосбности пыльцы ,т.к. пыльца формируется не только фертильной , но и жизнеспособной.: Причину осыпаемости цветков, по—видимому, следует искать в другом, возможно, в состоянии женского гаметофита.

3.3 Типы сортовой реакции томата на недостаточную освещен-

_ ' . ' НОСТЬ ': '

В данной части работы обобщены результаты изучения коллекционного материала (более 1000 сортообразцов) томата отечественной, и иностранной селекции, а также селекционного материала Овощной опытной станции имени В.И. Эдельштейна МСХА. Выделены и охарактеризованы 9 типов сортовой реакции растений томата на недостаточную освещенность. . V

3.4 Создание гибридов на основе выделенных теневыносливых сортообразцов и их изучение в условиях недостаточного освещения 3.4.1. Изучение линий в условиях недостаточного освещения

Известно, что гибриды томата более продуктивны и пластичны, чем сорта (Кильчевский и др. 1998; Игнатова, Горшкова, 1999; Гавриш, 1994; Фотеев, Павлова, Кудрявцева, 1999; Дмитриева, 1999).

В результате систематической селекционной работы удалось выделить с высокой степенью надежности (доверительная вероятность 0,95) линии томатов, не отличающиеся (Ларж, Мельтине,- Сон, В-82,- Виолент и др.) по урожайности от контроля. ... .

Судя по коэффиценту варицни большинство линий уступало по экологической пластичности контролю Однако такие линии, как МеШпе, Виолент по этому признаку были лрактически равноценны с контролем При )том линии (Сон, Кар, Семерка, Виолент, Сеньор Моншер, Л 493, Сократ) обладали в среднем за три года боаее крупными плодами

На заключительном этапе сортообразцы, проверяли также на устойчивость к наиболее вредоносным болезням томата в защищенном грунте (ВТМ, фузариозу), в искусственных условиях заражения, и только после этого вовлекали в процесс гибридизации Всего в результате исследований было выдетено более 100 сортообразцов, слабо реагирующих на недостаточную освещенность

Важным элементом гетерозисной селекции томата является оценка линий по комбинационной способности (Власов, Тарабаев, 1998, Аль-Фахли, 1991, Готовцева, Морев, 1986, Немати, 2000) С целью опреде-1ения степени и устойчивости комбинационной способности по признаку «продуктивность» наиболее перспективные линии были скрещены по методу топкросса

Таблица 6 Урожайность гибридов Р, от скрещивания линий устойчивых к пониженной освещенности, кг/растение*__

Родительские линии Немо Сон Стелла Труф-фаум Прс- с ь: Атом Материнские фор-

Премьер 3,3 2,3 1,8 2,3 2.1 1,9 2,3

Унита 2,2 2,0 2,4 1.9 1.1 1.1 1 2

И-1 3,0 2,8 1.9 24 1.4 1 1 Кб

Линия отбора из гибрида (Гранд ч 2,8 2,2 2,3 2.1 2,0 0,9 1,9

ЭДкри) 2,5 29 2,4 1,8 1,6 1,8 2,4

Пионерский 2,8 2,9 1.8 1,4 1 5 0,6 1,8

Марманде 2,3 1,8 2,1 1.7 1,4 2,2 1,2

Отцовские формы 2,0 2,1 2,1 2,1 2,1 1,8 0,8

* изучено совместно с И П Готовцевой (1986 - 87 гг )

Ежегодно таким путем оценивали не менее 10 -15 линий Гак, к примеру, в топкроссе при скрещивании 7 материнских и 6 отцовских

форм (табл. 6) по результатам дисперсионного анализа выявлена статистическая значимость (F ф =7,39, Fo5=1,59) генотипических различий между гибридами, i '■.■••-. : (>. ,

, '. При этом доказано влияние эффектов комбинационной способности (Рф • общей: комбинационной. способности был равен 25,97 при F05=2,45) на изучаемый признак .

При оценке эффектов комбинационной способности линий выяснилось, что среди материнских форм лучшим по уровню общей комбинационной способности был сорт Премьер, среди отцовских форм - линии Немо и Сон. Эти образцы отличались повышенной урожайностью и хорошо передавали этот признак потомству.■ Как было показано ранее, гибриды данных форм отличались хорошим 'завязыванием плодов на первых соцветиях,. Наиболее высокая завязываемость плодов на всех соцветиях растения была,у гибридов Ft,(Премьер х Немо), Ft (Н-1 х Немо), F( (Мери х Сон), F! (Пионерский х Сон), F| (Н-1 х Сон), F| (Пионерский х Немо), а так же F[ (Гранд х Троп) х Немо). .,....-•.-„

3.4.2. Оценка гибридов

Не все линии, обладающие высокой комбинационной способностью, привели к созданию высокопродуктивных и экологически пластичных гибридов. Тем не менее, ряд гибридов F| ( ВИР 151-4 х Волгоградский скороспелый 323), F, (Перекто х Делиза), Fi (Ливета х Meltine), F| (ВИР 151-4 х Meltine) в среднем затри года статистически значимо превышали по общему урожаю контроль от 2,1 до 3,6 кг/ м 2. Одновременно они отличались и высокой стабильностью. Судя по коэффициенту вариации (Кв), гибрид F| (Полусет х В 81.832) отличался низкой адаптивной устойчивостью .к условиям освещенности. Гибриды, отличающиеся низкой урожайностью одновременно обладали высокой вариабельностью. Большинство созданных гибридов обладали крупными плодами, но только некоторые приближались к контролю по характеру устойчивости данного признака в условиях недостаточной освещенности). Меньшей вариабельностью по годам массы «крупных» плодов отличались гибриды F, (ВИР 151-4 х Meltine) v . , ;

- "* Ежегодно, - аналогичным образом изучали около . 100 , гибридных комбинаций, лучшие из которых отбирали для экологического испытания. ■'':•.' ■ - ••.•.. /.:,,-■■ , - -

, . - 3.5. Экологическое испытание гибридов

Широкое экологическое испытание в ведущих тепличных хозяйствах страны проведенное по методике, разработанной Г И Таракановым и др (1482) подтвердило значительные преимущества ряда гибридов томатов, созданных для выращивания в условиях недостаточной освещенности по основным хозяйственным признакам (урожайность, масса плода, устойчивость к болезням и вредитетям) и позволило рекомендовать их к передаче на государственное сортоиспытание

3 6 Сорта и гибриды внесенные в государственный реестр и рекомендуемые для выращивания в условиях недостаточной освещенности

В результате оценки образцов на сортоиспытательных станциях государственной комиссии были внесены в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию и рекомендованы для выращивания в условиях недостаточной освещенностисле-дующие гибриды

Русич ГшС ( соавторы Тараканов Г И , Шаумян И К . Гавриш С Ф , Андреева Е Н , Сысина Е А ,)

^ Фигаро ТтС^Р2М — ( код в реестре 9500189, соавторы Гавриш С Ф Амчеславская ЕВ)

Р| Арамис ГтС5Р2 (код в реестре 9600787, соавторы Гавриш С Ф , Амчеславская Е В Волок О А , Никонович Т В )

Р.Дуэт Тт(Т^К2 (код в реестре 9500200, соавторы Гавриш С Ф , Амчес ивская Е В , Никонович ТВ)

Р, Майдан ТтС^Р2 ( код в реестре 9600795, соавторы Гавриш С Ф , Амчеславская Е В Волок О А

Р| Радонеж ТтС^Р2М — (код в реестре 9704043, соавторы Гавриш С Ф , Амчеславская Е В , Волок О А )

Р^ Фанат ТтСЧИЗ — (код в реестре 9807500, соавторы Гавриш С Ф , Амчеславская Е В , Волок О А , Никонович ТВ)

Р. Фантомас ТтС5Р2Ы — ( код в реестре 9908508, соавторы Гавриш С Ф , Амчеславская Е В , Волок А.)

Р| Евпатор ТтС5Р2Ы — ( код в реестре 9907521, соавторы Гавриш С Ф , Амчеславская Е В , Волок О А )

И. Талица ТтС5Р2Ы - ( код в реестре 9811239 , соавторы Гавриш С Ф , Амчеславская Е В , Волок О А , Гавриш Ф С )

Ботаник ТтС5Р2 — (код в реестре 9408376, соавторы Гавриш С Ф , Амчеславская Е В , Волок О А , Король В Г )

F! Валет TmC5F2 - (код в реестре 9908377; соавторы: Гавриш С.Ф., Амчеславская Е.В., Волок O.A.); • >: -

В условиях современного производства при выращивании томатов с использованием малообъемной технологии большинство гибридов, созданных для ранних посадок в зимне-весеннем обороте, не уступали лучшим гибридам голландской селекции (Я|Ред чиф), а некоторые гибриды даже превосходили его, как по общей урожайности, так и по ранней ((табл. 7).

Таблица7.Урожайность и средняя масса плода лучших гибридов томата, созданных для ранних посадок в зимне весеннем обороте. - , (Тепличный комбинат «Московский» 2001 —2002) ■ .:■

Гибрид F. Дней от всходов до начала плодоношения Урожайность, кг/м2 " Товар ность, % Масса плода,г .

Ранней продукции На 01.07 На 01.11

2001 г.

Ред чиф st. 108 2,5 ..и 15,5 30,3 98,7 125 *

Валет 112 2,5 . - ■ 15,5 33,8 100,0 119

Евпатор 105 2,9 17,5 37,3 99,9 116

Киржач 111 2,0 • ' 15,2 32,0 99,5 136 ,

Талица 111 2,6 16,3 31,8 99,8 104

HCP0S .0,3 1,2 •' 11,5 -

; " выводы г

1, В результате оценки большого количества' сортообразцов' (всего 1040) культурного и дикорастущих видов и разновидностей томата из разных эколого-географических зон отобрано 107 сортообразцов с по' вышенной продуктивностью в условиях недостаточной освещенности (Ларж, Нэмо, В-82, Сон, В-79, Мельтине, Виолент, Сократ и др.) Выделенные образцы использованы при создании высокопродуктивных гибридов томата (Р|Русич, Р,Фигаро, Р|Евпатор, р1Майдан и др.), внесенных в Государственный реестр селекционных достижений и широко выращиваемых в зимне-весеннем и продленном оборотах'зимних теплиц 2 и 3-ей световых зонах РФ. " >

2 Большинство изученных сортообразцов культурного томата реагировало на недостаток света более высоким (на 2-4 листа) заложением первого и последующих соцветий Сильная реакция по высоте заложения первого соцветия наблюдалась у дикорастущих видов и полу культурных разновидностей томата Первое соцветие у них закладывалось над 14-18 листом, а у L Peruvianum var Dentatum лишь после 24-го листа, что на 5-6шт и больше, чем у контроля

3 Выделена группа сортообразцов томата, у которых при недостаточной освещенности в рассадный период высота заложения первого соцветия остается на одном и том же уровне или сдвигается в сторону увеличения количества листьев не более одного (группа сортов Mar-mande, а также линии Ларж Нэмо, Сон Виолент, Сократ и др )

4 В >словиях недостаточного освещения завязываемость плодов оказалась тесно спряженной с высотой (оложения первого соцветия По результатам регрессионного анализа, коэффициент корреляции составил для первого соцветия у детерминантных форм - 0,94 (Р0.78) и -0,92 (Р0,75) у индетерминантных , Те чем раньше появлялось первое соцветие, тем меньше был коэффициент плодообразования Такая обратная линейная зависимость четко просматривалась у всех сортообразцов культурного томата

5 Недостаточный приход солнечной радиации, отрицательно сказывается на пыльцевой продуктивности растений томата У изученных сортообразцов количество пыльцы снижалось на 5 - 20 °'о на первых двух соцветиях При этом следует отметить, что у индетерминантных образцов пыльцевая продуктивность была в 1,5-2 раза выше, чем у детерминантных форм

6 При выращивании растений томата в худших световых условиях фертильность пыльцы повышается У одних образцов она может быть значительной (15-30 %) у других менее значительной (5-7 0/о), но в среднем фертильность пыльцы возрастает на 10-12 °о

7 У многих сортообразцов томата в условиях не достаточной освещенности первое соцветие формируется редуцированным (Сувенир Обильный 387, Кросс 575 РГ 45 и др ) Около 40 % сортообразцов го-мата формировало нормальные, по внешнему виду, первое и последующие соцветия Но у одной трети из них происходило почти 100-процентное осыпание цветков и бутонов на первом и частично на втором соцветиях (Донецкий 3/21, Колхозный 34, Любимец совхозов и многие др ) У оставшейся части сортообразцов завязываемость плодов на первом соцветии была 30-40 и более % На втором соцветии за-

вязываемость плодов была более 60 % (Нэмо, Сон, В-82, Унита многие др.)- Нами установлено, что фертильность пыльцы у сортообразцов 2-ой группы была достаточно высокой (70-90 %) и она была жизнеспособной, т.е. осыпание цветков происходило по другой причине.

8. В результате.изучения коллекционного материала томата в условиях не достаточного освещения было выделено несколько типов сортовой реакции томата на недостаточную освещенность:

- медленный темп роста и развития растений домата, первый настоящий лист появляется через 15-17 дней после появления всходов (Белый налив 241, Обильный 387, Инджи 3/2 и др.). ^

- интенсивный рост и развитие растений томата, быстрое накопление биомассы, первый настоящий лист появляется через 8-10 после появления всходов (Семерка, Виолент, Нэмо и др.). ..

- редукция первого, а иногда и второго соцветий (Линия РГ 45, Сувенир, Кросс 575 и др.). • .

- почти 100-процентное осыпание цветков на первом и частично на втором соцветиях (Трехлопастной, Донецкий 3/21, Любимец совхозов

и др.). : ■ \ . ■ - . '

- высокая завязываемость плодов на первом и последующих соцветиях (Луна, Ларж, Л 7203 и др.). ,

- более высокое,(на 2-4 листа) заложение первого и последующих соцветий по сравнению с контролем по освещенности (линии Кар, Кэт, Украинский тепличный 285 и др.).... . , .

- заложение первого соцветия не зависит от освещенности растений в рассадный период (сортообразцы группы Марманде и некоторые др.).

- пыльцевая продуктивность в условиях недостаточной освещенности уменьшается по сравнению с контролем в среднем на 16-18 %

- фертильность пыльцы в условиях,недостаточной освещенности формируется лучшего качества. . : , ; .

9. Совместный анализ эффектов общей и специфической комбинационной способности, позволил выявить наиболее перспективные формы томата для селекции на гетерозис, (сорт Премьер, линии Нэмо, Сон, Ларж, В-82 и др. всего.24 образца), которые отличались повышенной урожайностью и являются ценным селекционным материалом для получения гетерозисных гибридов, пригодных для выращивания в условиях недостаточной освещенности.

Рекомендации селекционным учреждениям и производству

1 В рамках селекционного процесса проводить отбор форм томата на устойчивость к недостаточной освещенности на провокационном фоне (искусственное снижение освещенности) анализировать отобранные образцы по комбинационной способности и использовать их для создания промышленных гетерозисных гибридов

2 С цепью более быстрого получения гибридов томата пригодных для выращивания при ранних сроках посадки в зимне-весеннем и продленном оборотах, можно использовать линии отобранные нами в условиях недостаточной освещенности и уже Учавствовавшие в создании гибридов, а также отличающиеся высокой комбинационной способностью и устойчивые к основным заболеваниям

Сон (А с >4104 от 12 12-85 г ) Виолент (Ас > 4619 от 20 10-87 г ) Ливета ( А с № 5800 от 27 11-91 г ) Сократ (Ас № 5803 от 27 11-91 г ) Луна ( А юс X» 5801 от 27 11-91 г ) и др

3 Рекомендовать тепличным комбинатам средней лотосы РФ для ранних посадок в зимне-весеннем и продленном оборотах гибриды Р| Русич, Р|Фигаро Р,Арамис Р,Дуэт. Р, Майдан Р Радонеж Р,Фанат Р^антомас, Р|Евпатор Р|Таплица, Р|Ботаник, Р]Вапет

Публикации по материалам диссертации

1 Морев В В К вопросу изучения сортовых различий в реакции томата на низкую освещенность // Доклады ТСХА, 1979- вып 256— с 123127

2 Тараканов Г И , Гавриш С Ф Сысина Е А , Баншикова Т П , Морев В В К обоснованию направлений в селекции тепличного томата // Тезисы докладов Сибирской региональной конференции Актуальные вопросы генетики и селекции растений г Барнаул, 1980 - часть 1 - с 146-148

3 Тараканов Г И , И^чян И К , Андреева Е Н , Гавриш С Ф , Готовце-ва И П , Морев В В Селекция тепличного томата на продуктивность, устойчивость и технологичность// Тезисы док 4-го съезда общества генетиков и селекционеров им НИ Вавилова, Кишинев, Штиинца, 1982 - часть 3-е 205-206

4 Андреева Е Н , Морев В В Реакция сортов томата на пониженную освещенность //В сб Экологические особенности овощных культур и

разработка агротехнических элементов технологии их выращивания. М.: ТСХА, 1984.-е. 45-49.

5. Тараканов Г.И., Андреева E.H., Морев В.В. К вопросу оценки реакции пыльцы на внешние условия.//. В сб. науч. трудов. Разработка методов селекции и семеноводства в плодоовощеводстве. М., 1986.- с. 65-69

6. Готовцева И.П., Морев В.В. Комбинационная способность образцов тепличного томата с устойчивостью к пониженной освещенности. //В сб. науч. трудов Разработка методов селекции и семеноводства в плодоовощеводстве. М.,1986.-с. 70-75. '

7. Алпатьев A.B., Тараканв Г.И., Гавриш.С.Ф., Андреева E.H., Морев В.В. и др. Методические указания по селекции сортов и гибридов томата для открытого и защищенного грунта. // М., 1986, с.92-94 .

8. Тараканов Г.И., Гавриш С.Ф., Андреева E.H., Готовцева И.П., Морев В.В., Сысина Е.А. Технология семеноводства гибридов томата, для защищенного грунта. // Ж. Селекция и семеноводство. 1984. - с. 38-42.

9. Тараканов Г.И., Гавриш С.Ф., Шаумян И.К., Морев В.В. Перспективные гибриды томата для защищенного грунта. //Селекция и семеноводство. 1986. - с. 40-42.

10. A.c. № 4206 на гибрид томата Fi Русич / С.Ф. Гавриш, Г.И. Тараканов, И.К. Шаумян, E.H. Андреева, Е.А, Сысина, В.В. Морев И.П. Готовцева, С.О. Герасимов, 3/ХН-86. •.............

П. Шаумян И.К., Андреева Е.И., Готовцева И.П., Морев В.В.и др. Результаты внедрения в производство технологии гибридного семеноводства томата. // В сб. Прогрессивные приемы в технологии, селекции и семеноводстве овощных культур. М..* МСХА, 1988. -с. 49-55.

12. A.c. № 7062 на гибрид томата Дуэт /С.Ф. Гавриш, В.В. Морев Е.В. Амчеславская, Т.В. Никонович, 8/11-96.

13. A.c. № 7064 на гибрид томата Фигаро / С.Ф. Гавриш, В.В., Морев Е.В. Амчеславская, 8/ II-96. .

14. A.c. № 29077 на гибрид томата Арамис/ С.Ф. Гавриш, Е.В. Амчеславская, O.A. Волок , В.В. Морев, Т.В. Никонович . 16/ 1У-97.

15. A.c. № 29078 на гибрид томата Майдан / С.Ф. Гавриш, Е.В. Амчеславская, O.A. Волок , В.В. Морев, Т.В. Никонович . 16/ 1У-97.

16 Ас -No 35109 на гибрид томата Фантомас / В В Морев ЕВ Амче-славская, О А Волок, СФ Гавриш ТВ Деговцева 2'И-2001

17 Ас № 31789 на гибрид томата Фанат ' В В Морев ЕВ Амчеслав-ская, О А Волок, СФ Гавриш 241-2001

18 А с № 30734 на гибрид томата Радонеж 'Морев В В , Амчеставская Е В Волок О А , Гавриш С Ф 1/ II - 2001

19 Ас -Yo на гибрд гомата Евпатор ' Гавриш СФ, Морев В В Амчеставская Е В Волок О А 2 II -2002

20 Ас .4° на гибрид Талица / Гавриш С Ф Морев В В Амчеспавская Е В Вот док О А 2 И 2002

21 А с № на шбрид Ботаник / Гавриш С Ф , Морев В В , Амчеславская Е В Волок О А 4/ II -2003

22 Ас № на гибрид Валет ' Гавриш С Ф, Морев В В Амчесчавская F В , Во IK О А 4'II 2003

I 25 уст п т Зак 293 Тираж 100 экз

АНО «Издательство МСХА» 127550 Москва у л Тимирязевская, 44