Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Спонтанные и индуцированные сорта и формы чая (Camellia sinensis (L.) Kuntze) во влажных субтропиках России и Абхазии, перспективы их размножения и сохранения в культуре in vitro

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Спонтанные и индуцированные сорта и формы чая (Camellia sinensis (L.) Kuntze) во влажных субтропиках России и Абхазии, перспективы их размножения и сохранения в культуре in vitro"

9 15-3/174

На правах рукописи

Гвасалия Майя Валериановна

СПОНТАННЫЕ И ИНДУЦИРОВАННЫЕ СОРТА И ФОРМЫ ЧАЯ (|CAMELLIA SINENSIS (L.) KUNTZE) ВО ВЛАЖНЫХ СУБТРОПИКАХ РОССИИ И АБХАЗИИ, ПЕРСПЕКТИВЫ ИХ РАЗМНОЖЕНИЯ И СОХРАНЕНИЯ В КУЛЬТУРЕ IN VITRO

Специальность: 06.01.05 - селекция и семеноводство сельскохозяйственных растений

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Краснодар-2015

Работа выполнена в Сухумском филиале «Всесоюзное научно-производственное объединение по чаю, субтропическим культурам и чайной промышленности» в 1989 - 1992 гг. и Федеральном государственном бюджетном научном учреждении «Всероссийский научно-исследовательский институт цветоводства и субтропических культур» в 2008 - 2014 гг.

Научный руководитель: Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

доктор сельскохозяйственных наук Туов Маджид Тахирович

Щеглов Сергей Николаевич,

доктор биологических наук, профессор кафедры генетики, микробиологии и биотехнологии, ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный университет» Мухина Жанна Михайловна, доктор биологических наук, заведующая лабораторией биотехнологии н молекулярной биологии ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт риса»

ФГБНУ «Северо-Кавказский зональный научно-исследовательский институт садоводства и виноградарства»

Защита состоится «17» сентября 2015 г. в 9 00 часов на заседании диссертационного совета Д 220.038.03, созданного на базе ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет» по адресу: 350044, г. Краснодар, ул. им. Калинина, 13, (главный корпус, 1-й этаж, ауд. 106), тел. /факс (8-861) 221-57-93.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет», по адресу 350044, г. Краснодар, ул. им. Калинина, 13 и на сайге - http://www.kubsau.ni, с авторефератом на сайгах: Высшей аттестационной комиссии http://www.vak.ed.gov.ru и ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет» http://www.kubsau.ru.

Автореферат разослан «_»_июля 2015 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета, . | щМ-*

доктор биологических наук, профессор | Л. В. Цаценко

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Промышленные плантации влажной субтропической зоны России и Абхазии представлены популяциями, состоящими из китайской, индийско-китайской и японской разновидностей чая. Отличаются они большим разнообразием биологических и хозяйственных признаков, отрицательно сказывающихся на урожайности и качестве чайной продукции. Несмотря на достигнутые успехи в селекции чая и чаеводстве, до сих пор остается не решенной проблема закладки сортовых чайных плантаций. В ее решении важная роль принадлежит исследованиям, направленным на отбор, изучение, размножение и сохранение ценных генотипов чая, с использованием традиционных и высокотехнологичных методов селекции.

Цели и задачи исследований. Пополнить генофонд новыми сортами и формами чая, а также изучить возможности метода клонального микроразмножения для ускоренного размножения и депонирования ценных генотипов в культуре in vitro.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. изучить спонтанную изменчивость сорта Колхида, популяции Кимынь и местной популяции чая по частоте и спектру соматических мутаций на лисгос-борных плантациях двух агроэкологических зон Абхазии;

2. провести отбор перспективных форм чая, изучить их морфобиологиче-ские особенности, хозяйственную ценность, биохимические показатели, определить кариотип и размножить;

3. во влажных субтропиках России провести селекционную оценку биологического потенциала (урожайности, биохимических и качественных показателей сырья, экономической эффективности) спонтанных сортов Каратум, Сочи и индуцированных мутантных форм чая №№ 382, 2264, 3823 в сравнении с контрольным сортом Колхида;

4. усовершенствовать методику культивирования in vitro изолированных органов чайного растения сорта Колхида и местной популяции с подбором питательных сред, режимов выращивания на всех этапах клонального микроразмножения, включая депонирование in vitro.

Научная новизна работы. Установлена высокая спонтанная изменчивость растений чая по частоте и спектру соматических мутаций, которая зависела от генотипа и зоны произрастания. Селекционный интерес представляет популяция Кимынь, отличившаяся высокой частотой изменчивости.

В процессе изучения радиамутантных форм чая №№ 582, 3823 выявлено, что гетероплоидия в их кариотипе способствовала улучшению целого ряда наследственных признаков, таких как продуктивность, качество и адаптивность. Показатели селекционной ценности индуцированных форм превысили лучший районированный контрольный сорт Колхида.

Отработана и усовершенствована методика клонального микроразмножения чая в культуре in vitro. В пересадочной культуре поддерживаются микропо-

беги чая сорта Колхида и местной популяции. Из меристематических очагов каллуса индуцирован органогенез, получены сомаклоны чая. Определены условия для длительного депонирования (в течение 12 месяцев) в культуре in vitro микропобегов чая.

Теоретическая и практическая значимость работы. Методом спонтанного мутагенеза выделены 23 перспективные формы чая, отличающиеся от исходного сорта Калхцца, популяции Кимынь и местной популяции чая высокой продуктивностью и качеством сырья. Заложен маточно - коллекционный участок (п. Ачигвара, Абхазия).

Внедрение в производство в субтропиках России высокорентабельных спонтанных сортов Колхида, Сочи и перспективных индуцированных форм чая №№ 582 и 3823 повысит экономическую эффективность отрасли чаеводства.

Метод клонального микроразмножения позволит размножить и депонировать ценные генотипы чая в культуре in vitro. Высокий коэффициент размножения (1:4,8) в короткие сроки обеспечит производство высокосортным посадочным материалом.

Результаты научных исследований прошли производственную проверку и внедрены в 2014 году в ОАО «Адлерский чай» для реконструкции чайных плантаций, на площади 3 га.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на ежегодных отчетных сессиях Ученого совета ФГБНУ ВНИИ-ЦиСК (2008 - 2014 гг.), на совещании «Надежность биологических систем» (Черноголовка, июнь 1989 г.), семинаре по молекулярной биологии и генетике в институте химической физики АН СССР (Москва, сентябрь 1989 г.), на международных, всероссийских и научно-практических конференциях, среди которых приоритетными являются: «Современное состояние и перспективы развития садоводства и культуры чая в Республике Адыгея» (Майкоп, 2008 г.); «Субтропическое растениеводство и южное садоводство на Черноморском побережье Краснодарского края РФ» (Сочи, 2009 г.); «Проблемы субтропического сельского хозяйства и перерабатывающей промышленности» (Грузия, Озургети - Ана-сеули, 2010 г.), «Актуальные вопросы плодоводства и декоративного садоводства в начале XXI века» (Сочи, 2014),

получена золотая медаль «За разработку метода клонального микроразмножения чая и сохранения ценных генотипов в культуре in vitro» (Москва, ВВЦ, XV Российская агропромышленная выставка «Золотая Осень», октябрь 2013 года).

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Спонтанная изменчивость сорта Колхида, популяции Кимынь и местной популяции чая на примере двух агроэкологических зон Абхазии. Влияние генотипа и зоны произрастания на частоту соматических мутаций, анализ их спектра. Отбор и изучение селекционно-ценных форм чая.

2. Во влажных субтропиках России селекционная оценка спонтанных сортов Колхида, Каратум, Сочи и индуцированных форм чая №№ 582, 2264,

3823 по основным показателям продуктивности и качества. Экономическая эффективность от внедрения в производство новых сортов и форм чая.

3. Усовершенствованная методика клонального микроразмножения чая в культуре in vitro, с подбором питательных сред, режимов выращивания и депонирования - от введения эксплантов в стерильную культуру, до получения укорененных и адаптированных растений.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 159 страницах машинописного текста и состоит из введения, пяти глав, заключения и рекомендаций для селекции и производства. Иллюстративный материал представлен 21 таблицей, 37 рисунками, 7 приложениями. Список литературы включает 262 источника, в том числе 83 — зарубежных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. Культура чая (обзор литературы). В главе представлен материал по истории, состоянию и перспективах развития отрасли чаеводства, морфо-биологическим особенностям, климату и почвам влажной субтропической зоны Краснодарского края и Абхазии, требованиям растений чая к условиям произрастания, вегетативному размножению и клональному микроразмножению in vitro, селекции, спонтанной изменчивости и ее роли в эволюции и селекции растений.

Глава 2. Условия, материал и методика проведения исследований.

Спонтанную изменчивость растений чая изучали в двух агроэкологии ее ких зонах Абхазии (с 1989 по 1992 гг.), на базе Сухумского филиала «Всесоюзного научно-производственного объединения по чаю, субтропическим культурам и чайной промышленности».

I Зона - Приморский кластер, предгорье (Сухумский район), почва -желтоземы разной степени оподзоленности, гумус 2 - 7 %, рН 4,5;

Кластер пологого холма, предгорье (Очамчирский район), почва подзолисто-желтоземная, гумус 2 - 7 %, рН 3,8 - 4,5;

II Зона - Верхний кластер, низкогорье (Гудаутский район), почва бурая лесная, развитая на красно-бурых глинах, гумус 2 - 4 %, рН 4,5 - 5,5.

Исследования по селекции чая были продолжены во влажных субтропиках России, в ФГБНУ ВНИИЦиСК (с 2008 по 2010 гг.).

I Зона - Приморский кластер, предгорье (Сочи), плантация 1996 г. закладки, почва - желтоземы ненасыщенные оподзоленные, гумус 2 - 7 %, рН 4,0 - 5,0, площадь - 0,5 га, схема посадки - 120 х 33 см; ширина шпалеры - 100 см; повторность 3-х краггная.

Агрофон присутствовал во всех зонах, согласно методическим указаниям по технологии возделывания чая (Алексеева, 1977). Погодные условия в период проведения полевых опытов в первых двух зонах Абхазии были типичными и благоприятными для возделывания культуры чая. В I зоне влажных субтропиков России - отмечено повышение температуры воздуха в июне, июле, августе (2008 - 2010 гг.) на 1,8 - 1,0 - 13 °С, осадков выпало меньше на 4,9 - 17,9 - 37,7

мм по сравнению с многолетней константой. В этих условиях спонтанные сорта и индуцированные формы чая показали высокую продуктивность, качество и адагтгивный потенциал.

Опыты по клональному микроразмножению чая в культуре in vitro проводились в лаборатории биохимии, физиологии и биотехнологии растений ФГБНУ ВНИИЦиСК (2011-2014 гг.).

Объекты исследований: В Абхазии: сорт Колхида (Ксшелейшвили, 1973), популяция Кимынь, местная популяция чая (Абхазия). В России (Сочи): спонтанные сорта: Колхида - контроль, диплоид (2л=30); Каратум - анеуплоид (2п =31); Сочи - диплоид (2л=30) (Туов, 1996); индуцированные формы: № 582 - ра-диамутант, анеуплоид (2п=36); № 2264 - колхимутант, миксоплоид (2л=38); № 3823 - радиамутант, миксоплоид (2л=42) (Керкадзе, 1986). Экспланты (апикальные и латеральные почки), изолированные от многолетних растений чая сорта Колхида и местной популяции.

На листосборных плантациях двух агроэкологических зон Абхазии проводился визуальный анализ растений чая и учет частоты соматических мутаций по морфологическим и физиологическим признакам. Морфологические признаки анализировали по размеру, форме, кончику, степени зазубренности, поверхности листа; длине типса и междоузлий и др. Физиологические изменения учитывали по ангоциановой окраске листа (наличие антоциана указывает на устойчивость растений чая к низким температурам, болезням и вредителям, на высокое содержание танина и экстрактивных веществ, активность фотосинтеза), а также интенсивности побегообразования. Среди пластидных мутаций отмечали перикли-нальные химеры (полосы на листьях и апексе), секториальные химеры (секгори-альное изменение окраски).

Учет соматических мутаций на каждом из участков проводили дважды в сентябре 1989 и 1992 годах, через 2-3 недели после окончания сбора, когда изменения могут в достаточной степени проявиться. Естественную изменчивость изучали по общепринятым методикам (Покровский, 1928; Бахтадзе, 1948; Керкадзе, 1980,1982).

В I зоне (Сухумский район) выделены 23 перспективные формы чая, 15 на популяции Кимынь, 4 - на сорте Колхида и 4 - на местной популяции, размножены вегетативным путем и высажены на коллекционном участке ОПХ ВНПОЧСКиЧП в п. Ачигвара (Абхазия).

Проведено изучение их морфобиологических признаков, хозяйственной ценности по среднему урожаю с 1 куста, продолжительности вегетационного периода, средней массе 3-х листаых флешей и др., а также основным биохимическим показателям. В цитологических исследованиях использовали мерисгемати-ческие клетки корешков чая (Паушева, 1988).

Селекционная оценка (результатов урожайности, качества заготовляемого сырья, экономической эффективности) спонтанных сортов и индуцированных форм чая проводилась по методике госсортоиспытания субтропических, орехоплодных культур и чая (Москва, 1962 г.), методическим указаниям по технологии

возделывания чая (Алексеева, 1977). Данные по урожайности за 2007 г. предоставлены руководителем темы 04.16.02.01 - д.с.-х.н. Туовым М.Т.

Биохимический анализ по содержанию танина, кофеина и экстрактивных веществ проводился согласно ГОСТ 19885-74 и ГОСТ 28551-90 методом Левен-таля, с пересчетным коэффициентом 5,82 (Воронцов, 1946; Курсанов, 1950; Джемухадзе, 1958).

Методика клонального микроразмножения базировалась на классических приемах культивирования изолированных органов растений (Бутенко, 1999). Апробировано 3 варианта ступенчатой стерилизации, с применением: этилового спирта - 70 %, и растворов диацида - 0,2 % и «Доместос» (10,0 - 15 - 20,0 %), в разных экспозициях.

Испытывались антибиотики: тетрациклин гидрохлорид 500 - 1000; докси-циклин - 250; цефотаксин - 1000 мг/л. Протестированы питательные среды: M -С (Murashige, 1962), Гамборга В5 (Gamborg, 1968) и WPM (Lloyd, 1980), в различных сочетаниях и концентрациях с 6 - БАП, H УК, ИМК, И УК, гибберелло-вой кислотой, эеэтином, аденином, мезоинозитом.

На этапе укоренения базовой служила Уг среда M - С, в разных сочетаниях с НУК - 2,0; ИУК - 0,5; ИМК - 1,0 мг/л. Для адаптации в вермикулите использовали микрорасгения с корневой системой и микропобеги с каллусом. При посадке проводили полив 0,1 % раствором ИУК. Культивировали растения в световой комнате, при температуре 20 - 22 °С, освещенности 5 тыс. лк. Для создания повышенной влажности 80 - 90 % стеклянные сосуды накрывали полиэтиленовой пленкой. Депонирование апробировано при разных режимах культивирования, освещенности 800 - 2000 - 5000 лк, температуре + 4, 8, 20, 22 °С, фото-периоде 16/8 ч., на 4-х вариантах базовой питательной среды M - С.

Для статистической обработки пользовались критерием «хи - квадрат» (Плохинский, 1970; Лакин, 1990), методом дисперсионного анализа Фишера (Доспехов, 1985) и описательной статистики программы Microsoft Excel 2000.

Глава 3. Спонтанная изменчивость сорта Колхнаа, популяции Ки-мынь и местной популяции чая в двух агрозкологических зонах Абхазии.

Частота и спектр спонтанных соматических мутаций сорта Колхида и популяций чая. Чай в природных условиях является высокопластичной культурой, что позволяет проводить отбор ценных для селекции форм. Многочисленные факторы окружающей среды, такие как высокий фон радиации, температурные шоки, нагрузка пестицидами и удобрениями оказывают большое влияние на частоту мутирования. Подрезка и сбор чая стимулируют возникновение соматических мутаций, однако эти же мероприятия мешают их своевременному выделению.

Уровень спонтанной изменчивости является высокоспецифичным признаком, одни сорта и популяции чая имеют большую, другие меньшую частоту изменчивости.

В наших исследованиях частота соматических мутаций зависела от сорта чая и места его произрастания. Наибольшая частота растений с измененными

признаками отмечена у популяции Кимынь - от 1,84 ± 0,20 до 3,40 ± 0,14 % (1989 г.) и от 2,0 ± 0,03 до 3,95 ± 0,20 % (1992 г.) Наименее изменчивым является сорт Колхида, у которого частота измененных растений в 1989 г. составила 1,05 ± 0,17% - 2,55 ± 0,35 %, а в 1992 г. 1,10 ± 0,22 % - 3,10 ± 0,39 %. Местная популяция - средне изменчива, частота естественной изменчивости в 1989 г. составила от 1,61 ± 0,10 до 2,75 ±0,32 %, а в 1992 г.-от 1,60 ±0,14 до 3,50 ±0,17 % (рисунок 1).

>Кашл

• 1МТШМ

Инин

1И11Ш

[улутпа! (\iinfnl

Очширгст!

Грятгп!

Р1Ш1ЫЛ&ШК1

Отжп! Оинирсы!

1989 тол 1992 год

Рисунок 1 - Частота соматических мутаций сорта Колхида популяции Кимынь и местной популяции чая в двух агроэкологических зонах Абхазии, %

(1989,1992 гг.)

Математическая обработка данных методом ^показала, что разница между сортами статистически достоверна (Р<0,05) в 1989 г. между Колхидой и Кимынь во всех зонах Абхазии, а в 1992 г. - для Колхиды и Кимынь в Гудаутском и Очамчирском районах.

Среди исследованных зон, самым неблагоприятным в экологическом отношении оказался Сухумский район, где наблюдалась самая высокая частота изменчивости, превысившая 2,0 - 3,0 %. Объясняется это тем, что на этом участке ежегодно применялись высокие дозы минеральных удобрений (ЫРК -300,150,120 кг/га ДВ) и кроме этого, выше на склоне располагались цитрусовые плантации, где проводилась 5-6 кратная обработка высокомутагенными пестицидами БИ - 58 и Цинеб. При обильных осадках загрязненные воды со склона попадали на чайную плантацию.

Наименьшая частота спонтанной изменчивости отмечена у сорта Колхида и популяций чая в Очамчирском районе. Разница статистически достоверна (Р<0,001) при сравнении Сухумского района с Очамчирским в 1989 и 1992 гг. между Сухумским и Гудаутским районами в 1989 г. - для популяции Кимынь и местной популяции, в 1992 г. - для местной популяции. Главное, что следует отметить, что изменчивость чая в Сухумском и Гудаутском районе выросла в 1992 г., по сравнению с 1989 г., в то время как в Очамчирском она практически не изменилась.

В Сухумском районе в 1992 г. частота измененных растений по сравнению с 1989 г., была статистически достоверной у Кимынь и местной популяции

(Р<0,001). Так, в 1989 г. в Сухумском районе у Кимынь и местной популяции частота измененных растений составила 3,40 ± 0,14 % и 2,75 ± 0,32, а в 1992 г. 3,95 ± 0,20 % и 3,50 ± 0,17 % соответственно.

В Гудаутском районе разница по годам была статистически не достоверной, однако она имела тенденцию к повышению в 1992 г. у представленных сорта и популяций чая.

Типы выделенных соматических мутаций были разбиты нами на три группы: морфологические, физиологические и пластидные. Анализ их спектра наглядно представлен на примере Сухумского района (рисунок 2).

СКПрПИПЮтЦТШ! С.Ш, «ш .у,Ш1

1989 год 1992 год

Рисунок 2 - Частота спектра мутаций, % (Сухумский район)

Морфологические изменения затронули размер, форму, кончик, края, поверхность листа, размер типса и междоузлий. Физиологические - проявлялись в антоциановой окраске листа и интенсивности побегообразования, пластидные — представлены периклинальными и секториальными химерами. Как следует из полученных данных около половины всех соматических мутаций составили пластидные мутации (40,51-55,55 %).

У сорта Колхида отмечено достоверное увеличение частоты физиологических мутаций по сравнению с морфологическими 37,25 - 19,61% (1989 г.) и 30,65 - 20,97 % (1992 г.). У популяций наблюдалась сравнительно одинаковая их частота.

В результате исследований установлено, что не только генотип сорта, но и условия произрастания значительно влияют на частоту спонтанной изменчивости растений чая. При этом высокой частотой мутаций отличилась популяция Кимынь, среди исследованных зон - Сухумский район. Соматические мутации чая представлены широким спектром физиологических и морфологических и пластидных изменений. Около половины из них составляют пластидные химеры.

Перспективные спонтанные формы чая. В природных условиях можно наблюдать, как отдельные изменения на кустах, появляющиеся в результате соматических мутаций, так и полностью измененные растения. Последние часто

возникают на участках семенного размножения и могут быть результатом, как спонтанного мутагенеза, так и рекомбиногенеза и служат материалом для клоновой селекции чая.

В I зоне (Сухумский район) в 1989 - 1992 г., среди обследованных 64 тыс. растений чая, были выделены 23 селекционно-ценные формы чая (частота составила 0,03 %). Больше всего измененных растений отобрано на популяции Кимынь - 15 форм, 4 - у сорта Колхида и 4 - местной популяции.

Среди выделенных типов наследственных изменений некоторые представляют селекционный интерес. Это формы с пузырчатыми листьями, крупными по массе флешами с антоциановой окраской, продолжительным вегетационным периодом, сниженной генеративной активностью, интенсивным побегообразованием. Изучены их морфобиологические особенности и хозяйственная ценность, проведены цитологический анализ по определению кариотипа и биохимические исследования по содержанию танина, кофеина и экстрактивных веществ, а также титестерская оценка по вкусу и аромату чайного напитка.

Кариологический анализ спонтанных форм чая. У выделенных 23-х перспективных спонтанных форм чая был проведен кариологический анализ. На рисунке 3 представлен диплоидный набор хромосом на примере форм №№ 555

№ 555 (сорт Колхида) № 8 (популяция Кимынь)

Рисунок 3 - Набор хромосом (2л = 30) у форм чая (1990 г.)

Несмотря на спонтанные изменения, которые затронули целый ряд селекционно-ценных признаков, кариотип изученных форм не изменился и остался на диплоидном уровне (2п = 30).

Хозяйственная ценность спонтанных форм чая. Среди выделенных 23-х форм чая наибольшую хозяйственную ценность представляют формы: №№ 8,11, (п. Кимынь); 553, 555, 574 (Колхида) и 864 (м. популяции).

Показатели этих форм превысили исходные сорт и популяции по урожайности с 1 куста на 230 - 340 г; продолжительности вегетационного периода на 5 -14 дней; массе 3-х листных флешей на 0,3 - 0,9 г, площади листа на 19,2 -33,6 см2 (таблица 1).

Таблица 1 - Характеристика хозяйственной ценности перспективных форм чая (1989-1991 гг.)_

Исходные сорт, популяция, № формы Продолжительность вегетационного периода, дни Средняя масса 3-хлистных флешей, г Средняя плошаш. листа, си1 Средний ураяай с кусте, кг

Колхида 215 1,2 58,8 0,750

553 225 1,5 79,2 0,980

555 220 1,5 78,0 0,990

574 220 1,5 86,6 1,000

НСР05 — 0,13 6,4 0.1

п. Кимынь 209 0,7 343 0,650

8 220 1,4 65.2 0,990

II 223 1,4 67,8 0,990

НСРм 0,3 7,2 0,15

местная популяция 210 0,5 зи 0,750

864 220 1,4 64,8 0,990

НСР05 — 0.4 7.6 0,1

Биохимический анализ спонтанных форм чая. Проведенные биохимические исследования подтвердили высокое качество готовой продукции у всех выделенных 23 форм чая. На общем фоне высокими показателями отличились все те же шесть форм чая №№ 8, 11, (п. Кимынь); 553, 555, 574 (Колхида) и 864 (м. популяции) (таблица 2).

Таблица 2 - Биохимические и органолегггические показатели перспективных форм чая, % (1989 - 1991 г.) ___

Исходные сорт, популяция, № формы Танин Кофеин Экстрактивные естества Вкус н аромат, в баллах

Колхида 26,7 3,2 46,1 5,25

553 29,8 3,4 48,8 5,75 розанистый

555 29,6 3,3 48,6 6,0 розанистый

574 30,2 3,4 48,4 6,0 розанистый

п. Кимынь 26,1 3,2 44,7 5,25

8 30,1 3.4 48,8 6,0 розанистый

И 30,6 3.4 48,5 6,0 розанистый

местная популяция 25,4 2,8 44,0 5,25

864 30,8 3.4 48,6 6,0 розанистый

Так, содержание танина у них было выше по сравнению с исходным сортом и популяциями на 2,9 - 5,4 %, экстрактивных веществ на 2,2 - 4,6 %, а напиток по вкусу был оценен выше на 0,5 - 0,75 баллов и имел розанистый аромат. По наличию кофеина различий не найдено.

Таким образом, все 23 спонтанные формы чая представляют интерес для селекции. Вместе с тем, наибольшую ценность представляют формы №№ 553, 555, 574 (сорта Колхида), 8, 11 (популяции Кимынь) 864 (местной популяции), измененные сразу по целому комплексу полезных признаков и одновременно сочетающие в себе высокую продуктивность, качество, неповторимый вкус и аромат. Все выделенные 23 формы чая размножены и высажены на коллекционном участке.

Глава 4. Селекционная оценка спонтанных сортов и индуцированных форм чая в условиях влажных субтропиков России.

Продуктивность спонтанных сортов и индуцированных форм чая. Вегетационный период местной популяции чая, которой заложено большинство чайных плантаций Краснодарского края, протекает в определенном ритме. Период активного побегообразования в мае, сменяется депрессией в июне, обусловленным биологическими и сортовыми особенностями культуры чая. На интенсивность побегообразования оказывают влияние и погодные условия, в частности, периодически повторяющиеся летние засухи. Несмотря на это спонтанные сорта и индуцированные формы чая продемонстрировали высокий продуктивный и адаптивный потенциал, депрессивный период у них не был ярко выражен, вегетация протекала значительно интенсивнее, последствия риска летней засухи были сведены к минимуму.

Большая роль в наших исследованиях была отведена изучению динамики поступления чайного листа к сбору. При проведении учетов и наблюдений подтвердилась общая закономерность в отношении майских пиков урожайности у всех изученных спонтанных сортов и индуцированных форм чая, обусловленных накоплением осенне-зимней влаги в почве (таблица 3).

Таблица 3 — Динамика поступления урожая чайного листа по отношению к

средней урожайности, ц/га, % (2007 - 2009 гг.)

Сорт, форме май июнь июль август Среднее

и/п % и/п % и/гл % та % ц'га

Колхида контроль 15,8 36,0 3,9 8,9 10,4 23,7 13,8 31,4 43,9

Каратум ¡Р 25,3 63,2 2,4 6,0 6,6 16,5 5,7 14,3 40,0

Сочи § и 14,6 35,5 4,2 10,2 12,2 29,7 10,1 24,6 41.1

№582 X 16,8 33,7 4,7 9,4 14,3 28,7 14,0 28,2 49,8

№2264 б 14,0 46,5 4,4 14,6 6,0 19,7 5,8 19,2 30,2

№3823 1 17,5 31,7 6.1 11,1 15,9 28,8 15,7 28,4 55,2

НСРМ * 1,4 0,5 1,6 1,8 3,8

Больше всего урожая собиралось в мае, от 14,0 ц/га у формы № 2264, до 25,3 ц/га у сорта Каратум, чьи показатели превысили контрольный сорт Колхида (15,8 ц/га) на 60,1 %. Лучший адаптивный потенциал к июньской депрессии показали индуцированные радиамутангные формы №№ 582 и 3823, их показатели урожайности в июне были выше контроля Колхида на 20,5 - 56,4 %. Можно предположить, что высокая адаптивность обусловлена их гетероплоидной природой. В июле высокую урожайность также продемонстрировали формы №№ 582 и 3823, превысив контроль на 37,5 - 52,9 %, в августе преимущество над контролем в 13,8 % принадлежит также форме№ 3823.

За весь период исследований прослеживается повышение урожайности практически у всех сортов и форм чая (таблица 4).

Таблица 4 - Урожайность спонтанных сортов и индуцированных форм чая,

ц/га (2007 - 2009 гг.)

Сорт, № формы 2007 2008 2009 Сред, ц/га % к контролю Колхида

ц/га ц/га ц/га

Колхида контроль | 37,7 36,3 57,6 43,9 100

Каратум | 25,9 44,9 49,1 40,0 91,1

Сочи и 34,4 48,1 40,7 41,1 93,6

№582 А 33,2 55,0 61,1 49,8 113,4

№2264 II К 24,7 28,8 37,1 30,2 69,0

№ 3823 36,3 59,9 69,5 55,2 125,7

НСРИ 3,5 1,6 3,2 3,8 -

На общем фоне высокой продуктивностью отличились радиамутанты №№ 582 и 3823, их показатели были выше контрольного сорта Колхида на 13,4 - 25,7 %. Урожайность спонтанного сорта Сочи находилась на уровне с контролем. Уступила контролю, причем с существенной разницей в 31,0 % колхимутантная форма № 2264.

Одним из основных показателей продуктивности является средняя масса 3-х листных флешей. Крупные по массе флеши способствуют получению большего урожая с единицы площади и гарантируют повышение производительности труда чаесборщиков в 2-3 раза. Масса Зх листных флешей напрямую зависит от сорта и месяца проведения сбора. Самые крупные флеши собирались в мае - от 0,89 г у сорта Сочи и формы № 2264, до 1,2 г у сорта Каратум и форм №№ 582 и 3823 (рисунок 4).

Колхида Каратум Сочи № 582 № 2264 № 3823

Сорта ■ формы чяя НСР„ май - 0,29; июнь - 0,12; ноль - 0,06; я шуст - 0,06

Рисунок 4 - Средняя масса флешей спонтанных сортов и индуцированных форм чая с мая по август, (2008-2010 г.)

За весь период исследований (2008 - 2010 гг.) установлено, что все сорта и формы чая отличились крупными по массе 3-х листными флешами, от 0,84 до 1,0 г (рисунок 5).

-1-1-1-1-1-—г

Колхида Каратум Сочи Л» 582 Л« 2264 №3823

Сорта в формы чая НСРИ = 0Д1

Рисунок 5 - Средняя масса флешей спонтанных сортов и индуцированных форм чая, г (2008 - 2010 гг.)

Лидировали по этой позиции спонтанный сорт Каратум и индуцированная форма № 3823, с массой флешей - 1,0 г, превысив контрольный сорт Колхида (0,89 г) на 12,4 %. Следует отметить, что на плантациях заложенных местной популяцией чая, средняя масса флешей составляет 0,3 - 0,5 г, тогда как этот показатель у представленных сортов и форм чая превышает 0,8 - 1,0 г.

Таким образом, преимущество над спонтанными сортами по основным показателям продуктивности и адаптивному потенциалу имели индуцированные радиамутантные формы № 3823 и № 582.

Основные показатели качества чайного сырья спонтанных сортов и индуцированных форм чая. Одновременно с продуктивностью нами изучалось и качество заготовленного сырья. Механический анализ по содержанию нормальных флешей в 100 г фракции чайного листа дает нам полное представление о проведенном сборе. Высокое качество сырья определяется наличием в 100 г сырья 2 и 3-х листных флешей, допускаются 4-х листные, с небольшой примесью огрубевшей фракции глушков (побег с апикальной заглохшей почкой). Самое нежное сырье на 99,8 - 99,9 % состоящее из нормальных флешей собрано у сорта Каратум и индуцированных форм №№ 582 и 3823, при незначительном 0,2 - 0,1 % содержании глушков.

Содержание нормальных 2-х, 3-х, 4-х листных флешей по сортам и формам чая в среднем за все годы исследований составило 44,6 :48,9 : 3,2 %, содержание глушков - 3,3 %. Это соотношение является идеальным, поскольку основная масса в собранном урожае принадлежит 2-х и 3-х листной фракции, которая дает самое нежное, богатое танинами и экстрактивными веществами сырье (рисунок 6).

КОЛ1ИД1 Каратум Сочи .V,582 .V, 2264 м 3823

Спонтанные сорта н нвдуцнрованные формы чая

Рисунок 6 - Содержание нормальных флешей у сортов и форм чая в 100 г фракции чайного сырья, % (2008 - 2010 гг.)

Селекционную ценность сортов и форм чая изучали по основным биохимическим показателям чайного сырья. Данные исследований показывают, что в июле месяце происходит закономерное накопление танина и экстрактивных веществ, которые придают вкус, настой и аромат чайному напитку. Высоким содержанием танина отличились сорт Каратум и форма № 582, их показатели превысили контрольный сорт Колхида на 2,1 - 2,6 %, по наличию экстрактивных веществ преимущество у формы № 582, с результатом 0, 9 % выше контроля (таблица 5).

Таблица 5 - Биохимический анализ 3-х листных флешей спонтанных сортов

и индуцированных форм чая % на сухую массу (2008 - 2010 гт.)

Июнь Июль Август Среднее

Сорт, № формы экстрактивные вещества, % танин, % экстрактивные вещества. % танин, % экстрактивные вешества, % танин, % экстрактивные вещества, % танин, %

Колхида контроль „ 43,77 28,95 45,94 29,79 43,84 27,50 44,52 28,75

Каратум 42,70 28,95 44,20 32,08 44,93 31,50 43,94 30,84

Сочи В 43,18 27,76 43,57 29,60 41,47 25,21 42,74 27,52

№582 44,49 28,55 45,34 32,08 46,35 33,34 45,39 31,32

№ 2264 | 42.85 29,95 45,54 30,93 43,64 25,97 44,00 28,62

№3823 \ 43,57 27,56 43,51 32,08 44,75 26,73 43,94 28,79

Согласно полученным данным, исключительно все сорта и формы чая продемонстрировали высокое качество заготовленного сырья, как по фракционному составу, так и биохимическим показателям.

Экономическая эффективность сортов и форм чая. Внедрение в производство рекомендуемых спонтанных сортов и индуцированных форм чая будет

способствовать повышению экономической эффективности отрасли чаеводства (таблица 6).

Таблица 6 - Экономическая эффективность спонтанных сортов и индуцирован-

Показатели Местная популяция Колхида Карагум Г Сочи №582 №2264 №3823

Урожайность ц/га Производственные за гра™, руб. 35,0 43,9 40,0 41,1 207200 49,8 30,2 55,2 235400

195000 212800 205000 224600 185400

Реализационная цепа 1 цпродукции, руб 7000 7000 7000 7000 7000 7000 7000

Стоимость валовой продукции, руб. 245000 307300 280000 287700 348600 211400 386400

Себестоимость 1 ц продукции, руб. 5571,4 4847,4 5125,0 5041,4 4510,0 6139,1 4264,5

Прибыль, руб. 50000 94500 75000 80500 124000 26000 151000

Рентабельность, % 25,6 44,4 36,6 38,9 55,2 14,0 64,1

Рентабельносгь индуцированных форм №№ 582 (55,2 %) и 3823 (64,1 %), превысила не только местную популяцию на 29,6 - 38,5 %, но и лучший районированный контрольный сорт Колхида на 10,8 - 19,7 %. Чистая прибыль при возделывании индуцированных форм №№ 582 и 3823 будет больше на 74,0 - 101,0 тыс. руб. по сравнению с местной популяцией, которой заложено большинство чайных плантаций, и больше на 29,5 - 56,5 тыс. руб. по сравнению с лучшим районированным контрольным сортом Колхида.

Вследствие высокой экономической эффективности во влажных субтропиках России, индуцированные формы №№ 582 и 3823 представляют значительный интерес для производства.

Глава 5. Клональное микроразмножение чая и сохранение ценных генотипов в культуре in vitro.

Введение эксплантов чая в стерильную культуру in vitro. Успех введения эксплангов чая в стерильную культуру in vitro зависит от правильного выбора дезинфицирующих веществ, их концентрации и экспозиции. Было апробировано три варианта ступенчатой стерилизации, с использованием 70 % этилового спирта и растворов: «Доместос» и диацида. Базовой питательной средой служила минеральная основа по прописи Мурасиге - Скуга (Murashige, Skoog, 1962) с добавлением 6 - БАП 2,0 мг/л.

Критический момент для введенных в стерильную культуру in vitro эксплантов чая наступал на 3 - 5 день, когда наблюдалась их массовая гибель от микробиальной флоры и некрозов, вследствие агрессивного воздействия дезинфицирующих веществ.

Из испытанных приемов стерилизации, самым эффективным оказался вариант, с применением 70 % этилового спирта (30 сек.) и раствора «Доместос» 10 % (25 мин.). Этот способ позволил ввести в стерильную культуру до 38,3 % эксплантов чая (таблица 7).

Таблица 7 - Эффективность стерилизующих агентов на этапе введения в культуру in vitro эксплантов чая, % (2011 г.)__

Тип экспланта, Контаминация, Выход

количество, некроз, стерильных экс-

Варианты стерилизации шт. % плантов Всего,

ши-каль-ные почки латеральные почки апикальные почки латеральные почки %

этиловый спирт - 70 % (25сек.); Питательная среда Мурасиге-Скута, с шт. шт.

6 - БАЛ 2,0 мг/л 4 3

1 р-р «Доместос» -20 % (15 мин.); днацид - 60 60 88.3 % % 11,7

0,2 % (15 мин.) 6,7 5,0

этиловый спирт шт. шг.

2 -70% (ЭОсек); 60 60 81,7 5 6 18,3

р-р «Доместос» - 15 % %

% (20 мин.) 8,3 10,0

этиловый спирт - 70 % (30 сек); р-р «Доместос» - 10 % (25мин.) U1T. чгг.

3 60 60 61.7 12 II 38,3

% %

20,0 18,3

В целях подавления эндофитной микробиальной флоры в тканях экспланта были протестированы антибиотики широкого спектра антимикробного действия (таблица 8).

Таблица 8 - Эффективность применения антибиотиков на этапе введения экс-

Стерилизация

Антибиотик, мг/л этиловый спирт - 70 % (30 сек); р-р «Доместос» - 10%(25мин.)

количество некрозы. контаминация. получено выход стеркльных-

1 эксплантов % % эксплантов эксплантоь, %

Тетрациклин 1000 § & $ X 60 93,3 6,7 0 0

Тетрациклин 500 60 11,7 35,0 32 53,3

Доксициклин 250 ! 60 13,3 75,0 7 11,7

Цефсгаксин 1000 с 60 58,3 35,0 4 6,7

Без

антибиотиков 60 0 100,0 0 0

(контроль)

Отсутствие стойкого стерилизующего эффекта было обусловлено не только эктофитной, но и эндофитной инфекцией, находящейся в симбиозе с тканями эксштанта. Базовой на этом этапе служила питательная среда М - С, с добавлением 6 - БАП - 2,0 мг/л.

Из апробированных антибиотиков в питательной среде, лучший результат показал тетрациклин гидрохлорид (500 мг/л), позволивший повысить выход жизнеспособных эксплантов до 53,3 %. Концентрация - 500 мг/л была оптимальной и одновременно щадящей для выживания эксплантов.

Морфогенез начинался с набухания почек с дальнейшей пролиферацией тканей. Для выживания эксплантов значение имел их размер, чем он крупнее (0,5 см), тем лучше приживаемость и активнее пролиферация.

Таким образом, для получения стерильной культуры чая рекомендуется использовать ступенчатую стерилизацию, с применением: 70 % этилового спирта (30 сек.) и 10 % раствора «Доместос» (25 мин.). На этом этапе рекомендуется использовать питательную среду М - С, с добавлением 6 - БАП 2,0 мг/л. Для инги-бирования экто и эндофитной микробиальной флоры, обязательным является наличие антибиотика тетрациклина гидрохлорида - 500 мг/л.

Индукция морфогенеза и получение микропобегов чая в культуре in vitro. Для индукции морфогенных структур и поддержания тканей в активно пролиферирующем состоянии, были испытаны 6 вариантов модифицированных питательных сред. Антибиотики на данном этапе были исключены, поскольку ингибировали морфогенез. Микроразмножение проводили сегментами микропобегов с латеральной или апикальной почкой. Сортовые особенности и тип экс-планта не имели здесь решающего значения, все зависело от концентрации и сочетания регуляторов роста (таблица 9).

Таблица 9 - Влияние питательной среды и регуляторов роста на развитие микропобегов чая в культуре in vitro (2012 г.) ___

Питательная среда, регуляторы роста, мг/'л Средняя высота микропобегов, см Культивирование, месяц Коэффициент размножения

1 М - С; 6 - БАП - 2,0; зеотш - 0,5; аде-нин - 0,5; НУК - 0,5 2,2 1,5-2 2,8

2 Гамборга Bj; 6 - БАП - 2,5; гибберелловая кислота - 2,0; НУК -0,5 1,7 2-2,5 1,6

3 WPM; 6 - БАП - 3,0; аденин - 0,9 2,7 1,5 3,5

4 Vi М - С; ИМК - 1,0; ИУК - 0,5 3,0 2,5 3,1

5 М - С; 6 - БАП - 2,0; гибберелловая кислота- 1,0; НУК-0,2; мезоинозит- 100 3,5 1,5 4,8

6 М - С - контроль, без гормонов 1,3 2,5 1,0

HCPos 0,1 0,2

Высокий коэффициент размножения 1:4,8 с одного экспланта был получен на среде М - С, с 6 - БАП - 2,0, гибберелповой кислотой - 1,0, НУК - 0,2 и мезо-инозитом -100 мг/л. При этом срок культивирования составил 1,5 месяца.

Укоренение микропобегов чая в культуре in vitro. Индукцию ризогенеза проводили на по минеральному составу базовой питательной среде М - С, с добавлением: ИМК, НУК и ИУК, в разных концентрациях (таблица 10).

Таблица 10 - Влияние ауксинов на рост и укоренение микропобегов чая в культуре in vitro (2013 г.)

Питательная среда, мг/л Высажено микропобегов, шт. Всего получено шт. Продолжительность культивирования, месяц Средняя высота микрорастений, см Контаминация, % Рюо- генез, % Каллу со- генез, %

'/2 МС; ИМК- 1,0 60 56 2,5 1,5 ±0,1 6,7 0 93,3

'/) МС; ИМК-1,0; ИУК-0,5 60 58 2,5 6,0 ±0,3 3,3 0 96,7

'Л МС; ИМК-1,0; НУК-2,0 60 49 2,5 2,5 ±0,4 3,3 82,0 14,7

Во 2 варианте опыта, с ИМК - 1,0 мг/л и ИУК - 0,5 мг/л, несмотря на отсутствие корнеобразования, отмечен активный морфогенез. Микропобеги достигли максимальных размеров в высоту 6,0 ± 0,3 см и характеризовались наличием мощного каллуса.

Следует отметить, что этот вариант питательной среды можно использовать на этапе микроразмножения, а также на этапе адаптации, благодаря мощному каллусу и развитию морфогенных структур.

Лучшей питательной средой для укоренения микропобегов чая является минеральный состав 'Л М - С, с ИМК - 1,0 и НУК - 2,0 мг/л. Через 2,5 месяца было получено до 82,0 % укорененных микрорастений чая.

Индукция органогенеза из каллусной ткани в культуре in vitro. Для индукции органогенеза из меристематических очагов каллуса были протестированы 3 варианта питательных сред на минеральной основе М - С.

Соматические клоны были получены на среде, дополненной 6 БАП - 2,0, НУК - 0,2, гибберелповой кислотой - 1,0 и мезоинозитом - 100 мг/л. Органогенез из каллуса составил 53,3 % (таблица 11). Для продолжения исследований со-маклоны чая поддерживаются в пересадочной культуре in vitro.

Способ размножения, включающий регенерацию морфогенных структур из неорганизованной клеточной каллусной массы, может быть использован как источник генетического разнообразия и позволит создать в условиях лаборатории новые селекционно-ценные формы чая.

Таблица 11 - Влияние питательной среды на индукцию органогенеза из каллус-ной ткани чая в культуре in vitro (2013 г.)___

Питательная среда, мг/л Период культиви- Количество высаженного каллуса, шт. Количество сомаклонов, шт. Органогенез,

рования, месяц %

М-С; б-БАП-3,0 контроль 24 90 — --

М - С; 6 - БАП - 4,0 3 30 2 6,7

М-С;6-БАП-2,5 3 30 — —

М - С; 6-БАП-2,0;

гиббереаповая кислота - 1,0; НУК-0,2; мезо инозит- 100,0 3 30 16 53,3

Адаптация микрорастений чая к условиям ex vitro. Для адаптации были использованы практически все растения, полученные в результате клонального микроразмножения (с каллусом и корневой системой). Весной была проведена их пересадка из культуральных сосудов в стеклянные банки, наполненные вермикулитом. Для создания максимальной влажности 80 - 90 %, банки сверху накрывались пленкой. Температурный режим в культуральной комнате поддерживался на уровне 20 - 22 °С, освещенность 5 тыс. лк. Приживаемость в адаптационной камере в вермикулите у микрорастений с корневой системой составила - 87,0 %, у микропобегов с каллусом - 64,0 %.

Таким образом, для адаптации к условиям ex vitro вполне подходят микрорастения, как с развитой корневой системой, так и микропобеги с каллусом. Выращенные в условиях лаборатории микрорастения чая служат исходным материалом для дальнейшего микроразмножения и селекционных исследований.

Депонирование микропобегов чая в культуре in vitro. Микропобеги сорта Колхида и местной популяции чая находятся на депонировании в пересадочной культуре на безгормональной среде М - С и на длительном депонировании, с приостановкой роста в условиях холодильной камеры (таблица 12).

Таблица 12 - Влияние режима культивирования и питательной среды на продолжительность депонирования микропобегов чая в культуре in vitro (2014 г.)

Режимы культивирования Питательные среды, Регуляторы роста, мг/л Продолжительность депонирования, месяц

800 лк.; + 8 °С; 16/8 ч. 'ЛМ-С 12

5000 лк.; 22°С; 16/8 ч. '/, М - С; 6 - БАП - 1,0; сорбит 20,0 2

2000лк.;+ 10°С; 16/8 ч. '/2 М-С; 6-БАП-2,0 1,5

5000 лк.; 20 °С; 16/8 ч. контроль М - С, без гормонов контроль 4

Максимальный срок хранения - 12 месяцев был отмечен на Уг безгормональной питательной среде М - С, при температуре + 8 °С, освещенности 800 лк, режиме 16/8 ч. Несмотря на ингибирование пролиферации в течение длительного времени, при помещении микропобегов в обычные условия культивирования способность к размножению у них сохранилась.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. На плантациях чая двух агроэкологических зон Абхазии установлена высокая частота спонтанных соматических мутаций сорта Колхида, популяции Кимынь и местной популяции чая, которая зависела от особенностей генотипа, зоны произрастания, года, и варьировала в пределах 1,05 - 3,95 %. Высокой частотой изменчивости отличилась популяция Кимынь - 3,95 %, среди исследованных зон - Сухумский район (3,10 - 3,95 %). Анализ частоты спектра соматических мутаций, представленных морфологическими, физиологическими и пластидными изменениями показал, что половина из них - пластидные химеры (40,51-55,55 %).

2. В I зоне (Сухумский район) отобраны и изучены 23 перспективные спонтанно измененные формы чая. Особую ценность представляют формы №№ 8, 11 (Кимынь); 553, 555, 574 (Колхида); 864 (местная популяция), сочетающие в себе комплекс хозяйственных признаков и превосходящие по продуктивности и биохимическим показателям исходный сорт и популяции чая. По вкусу и аромату их напиток был оценен высшей титестерской оценкой в 5,75 - 6,0 баллов. Цитологический анализ показал наличие в их кариотипе диплоидного набора хромосом (2п = 30). Для продолжения селекционных исследований они размножены и высажены на опытном участке в п. Ачигвара (Абхазия).

3. Селекционная оценка, проведенная во влажных субтропиках России (I зона) спонтанных сортов чая Колхида, Каратум, Сочи и индуцированных форм N° 582,2264 и 3823 показала, что все они представляют интерес для селекции и производства. Вместе с тем, отмечено достоверное преимущество по урожайности индуцированных радиамутантных форм чая №№ 582 (49,8 ц/га) и 3823 (55,2 ц/га), их показатели превысили контрольный сорт Колхида (43,9 ц/га) на 13,4-25,7%.

4. Все спонтанные сорта и индуцированные формы чая продемонстрировали высокое качество заготавливаемого сырья. По выходу нежной фракции - 99,9 % (контроль 91,9 %), средней массе 3-х листных флешей 0,96 - 1,0 г (контроль 0.89 г) - отличился спонтанный сорт Каратум и индуцированные формы №№ 582 и 3823. По содержанию танина сорт Каратум и форма № 582 превысили контрольный сорт Колхида на 2,1 - 2,6%.

5. Высокий уровень рентабельности индуцированных форм №№ 582 (55,2 %) и 3823 (64,1 %) по сравнению с контролем Колхида (44,4 %) обеспечит повышение экономической эффективности отрасли чаеводства.

6. Усовершенствована методика на всех этапах клонального микроразмножения чая в культуре in vitro, включая: ступенчатую стерилизацию (в 70 % этиловом спирте - 30 сек. и 10 % растворе «Домесгос» - 25 мин.), морфогенез (с коэффициентом размножения 1:4,8 на среде М - С, с 6 - БАП 2,0, гибберелловой кислотой - 1,0, НУК - ОД, мезоинозигом - 100 мг/л) и ризогенез (на У2 М-С, ИМК - 1,0 и НУК - 2,0 мг/л).

7. Получены укорененные и адаптированные к условиям ex vitro микрорастения чая сорта Колхида и местной популяции. Индуцирован органогенез и получены сомаклоны чая на питательной среде М - С, с добавлением 6 - БАП 2,0, гибберелловой кислоты - 1,0, НУК - 0,2 и мезоинозита 100 мг/л.

8. Определены условия для длительного депонирования (в течение 12 месяцев) микропобегов чая в культуре in vitro, при температуре + 8 °С, фото -периоде 16/8 ч., освещенности - 800 лк. Для продолжения селекционной работы на депонировании в пересадочной культуре in vitro поддерживаются микропобеги и сомаклоны чая.

РЕКОМЕНДАЦИИ СЕЛЕКЦИИ И ПРОИЗВОДСТВУ

I. Отбор ценных для селекции форм чая следует проводить на популяции Кимынь, которая отличилась высокой частотой спонтанной изменчивости и уже дала начало многим известным сортам чая, и ее возможности на этом не исчерпаны.

2 Маточно - коллекционный участок, где произрастают 23 спонтанные формы чая в п. Ачигвара (Абхазия), можно использовать в качестве исходного материала для селекции.

3. Закладку и реконструкцию чайных плантаций рекомендуется проводить перспективными урожайными спонтанными сортами Колхида, Каратум, Сочи и индуцированными формами чая №№ 582 и 3823, которые необходимо внести в Госреестр селекционных достижений РФ.

4 Метод клонального микроразмножения чая в культуре in vitro, благодаря высокому коэффициенту размножения, позволит в короткие сроки, даже при дефиците исходного материала, обеспечить производство высокосортным посадочным материалом.

5. Депонированные in vitro микропобеги и сомаклоны чая могут быть использованы в селекции для создания новых высокопродуктивных сортов.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

Публикации в изданиях, рекомендуемых ВАК:

1. Гвасалия, Mi. Продуктивность сортов и форм чая разного происхождения в условиях влажных субтропиков / М.В. Гвасалия И Вестник РАСХН. - 2013. - X» 4. - С. 16 -18. - акт. 0,5 а л.

2. Гвасалия, М.В. Клональное микроразмножение растений чая {Thea sinensis L.J в культуре in vitro / М.В. Гвасалия // Садоводство и виноградарство. -2013. - № 4.- С. 20 - 22.-авт.0,4 п. л.

3. Гвасалия, М.В. Частота и спектр аберраций хромосом у сортов и форм чая при спонтанном мутагенезе / М.В. Гвасалия // Сельскохозяйственная биология. - 2014. - № 3. - С. 65 - 70. - авт.0,7 п. л.

4. Коломиец TJvi. Микроразмножение in vitro субтропических, декоративных культур и эндемиков Западного Кавказа: оригинальные и оптимизированные протоколы / Т.М. Коломиец, В Л. Маляровская, М.В. Гвасалия, и др. // Сельскохозяйственная биология. - 2014. - № 3. - С. 49 - 59. -авт.0,3 п. л.

Публикации в других изданиях:

5. Гвасалия, М.В. Естественная изменчивость грузинских сортов чая в современных условиях производства / М.В. Гвасалия // Субтропические культуры. - Анасеули, 1989. - № 4 (222). - С. 43 - 47.- авт. 0,4 п. л.

6. Гвасалия, М.В. Изучение генетической изменчивости сортов чая Колхида, Кимынь, местная популяция по тесту аберраций хромосом / М. В. Гвасалия // Современное состояние и перспективы развития садоводства и культуры чая в республике Адыгея: матер, науч.- практ. конф. - Майкоп, 2008. -С. 144 -149.- авт. 0,4 п. л.

7. Гвасалия, М.В.Спонтанный мутагенез сортов чая Колхида, Кимынь, местная популяция в современных условиях производства / М. В Гвасалия // Современное состояние и перспективы развития садоводства и культуры чая в республике Адыгея: матер, науч. - практ. конф. - Майкоп, 2008. - С. 149 - 156. -авт. 0,5 п. л.

8. Туов М.Т. Продуктивность перспективных сортов и сортоформ чая в зависимости от площади листосборной поверхности в условиях Краснодарского края / М.Т. Туов, М.В. Гвасалия // Субтропическое и южное садоводство России: сб. науч. тр. межд. науч.- практ. конф. - Вып. 42. - Т. II. - Сочи, 2009. С. 60 70. авт. 0,4 п. л.

9. Гвасалия, М.В. Изучение хозяйственной ценности выделенных спонтанных мутантных форм сортов чая Колхида, Кимынь, местная популяция / МБ. Гвасалия // Субтропическое и южное садоводство России: сб. науч. тр. межд. науч. - практ. конф. - Вып. 42 - Т. II. - Сочи, 2009. - С.70 - 77. - авт. 0,6 п. л.

10. Гвасагшя, M.B. Биологический потенциал новых сортов чая при разной листосборной поверхности / М.В. Гвасалия // Совершенствование сортимента и технологий возделывания плодовых и ягодных культур: матер, межд. науч. -практ. конф. - Орел: ВНИИСПК, 2010. - С. 54 - 57. - авт. 0,5 п. л.

11. Гвасалия, М.В. Естественная изменчивость растений чая / М.В. Гвасалия И Интродукция нетрадиционных и редких растений: мастер. IX межд. науч.- метод, конф. - Т. I. -Мичуринск: ГАУ, 2010. - С. 76 - 80. - авт. 0,4 п. л.

12. Гвасалия, М.В. Интродуцированные формы чая и перспективы их возделывания в условиях Краснодарского края / М.В. Гвасалия // Проблемы субтропического сельского хозяйства и перерабатывающей промышленности: матер, межд. науч. конф. // Субтропические культуры. - 2010. - № 1 - 4 (261 264). - С. 42 - 45.- авт. 0,3 п. л.

13. Гвасалия, М.В. Урожайность диплоидных и гетероплоидных сортов чая в условиях влажных субтропиков России / М.В. Гвасалия // Новации в горном и предгорном садоводстве: матер, межа. науч. - практ. конф. -Нальчик, 2011. - С. 91 - 95 - авт. 0,3 п. л.

14. Гвасалия, М.В. Потенциальные возможности продуктивности сортов чая, созданных нетрадиционными методами селекции / МЛ. Гвасалия // Субтропическое и декоративное садоводство. - сб. науч. тр. - Вып. 44. - Сочи, 2011. - С. 82 — 87- авт. 0,6 п. л.

1$. Гвасалия, М.В. Особенности получения асептической культуры при клональном микроразмножении чая (Thea sinensis L.) / М.В. Гвасалия // Дендрология, цветоводство и садово-парковое строительство: мат. межд. науч. конф. - Т. - 2. - Ялта, 2012. - С. 93 - авт. 0,08 п. л.

16. Гвасалия, М.В. Некоторые вопросы клонального микроразмножения чая (Camellia sinensis L.) / М.В. Гвасалия // Субтропическое и декоративное садоводство: сб. науч. тр.-Вып. 46. - Сочи, 2012. - С. 133 - 137. -авт. 0,5 п. л.

17. Гвасалия, М.В. Укоренение микрорастений чая (Thea sinensis L.) в культуре in vitro / М.В. Гвасалия // Научные исследования в субтропиках России: сб. тр. мол. учен., аспиран. и соиск. ВНИИЦиСК. - Сочи, 2013. - С. 85 — 91. -авт. 0,4 п. л.

Подписано в печать 25.06.2015 г.

Бумага офсетная Формат 60x84 у^

Печ л 1 Офсетная печать

Тираж 100 экз. Заказ №334

Отпечатано в типографии Кубанского ГАУ 350044, Краснодар, ул. Калинина, 13

2015674461

2015674461