Создание раннеспелых форм земляники вида fragaria ananassa duch., перспективных для производства и селекции в условиях Московской области (стр. 1 )

На правах рукописи

БУЛАНОВ Александр Евгеньевич

СОЗДАНИЕ РАННЕСПЕЛЫХ ФОРМ ЗЕМЛЯНИКИ ВИДА FRAGARIA ANANASSA DUCH., ПЕРСПЕКТИВНЫХ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА И СЕЛЕКЦИИ В УСЛОВИЯХ МОСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ

Специальность 06.01.05 - селекция и семеноводство

сельскохозяйственных растений

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата

сельскохозяйственных наук

Москва – 2013

Диссертационная работа выполнена на кафедре селекции и семеноводства садовых культур в ФГБОУ ВПО «Российский государственный аграрный университет имени »

Научный руководитель:

,

доктор сельскохозяйственных наук,

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор,

заместитель директора по научной работе Ботанического сада Белгородского государственного национального исследовательского университета

доктор сельскохозяйственных наук,

профессор кафедры плодоводства Брянской государственной сельскохозяйственной академии

Ведущая организация:

ФГБОУ ВПО «Российский государственный аграрный

заочный университет»

Защита диссертации состоится 26 февраля 2013 года в 14-30 часов на заседании диссертационного совета Д.220.043.01 при Российском государственном университете имени 5, тел./

С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной библиотеке имени РГАУ - МСХА имени

Автореферат разослан “24” января 2013 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Земляника - ценная ягодная культура, которая благодаря высокой урожайности, скороплодности, сравнительной нетребовательности к условиям произрастания, а также прекрасным вкусовым, диетическим и товарным качествам плодов, обеспечивает население после зимы первыми витаминами и другими важными элементами питания. Потенциал продуктивности земляники ананасной (Fragaria anassa) очень высок и может достигать 112 т/га (Попова, 1990; Айтжанова, Андронов, 2000 и др.).

В связи с явным недостатком в Государственном реестре сортов земляники ананасной раннего и сверхраннего сроков созревания производству необходимы сорта нового поколения, не уступающие лучшим районированным сортам по урожайности, адаптивности, качеству плодов. Селекция на раннеспелость в сочетании с комплексной устойчивостью к болезням и вредителям чрезвычайно актуальна.

Цель исследования.

Создание ценных генотипов земляники ананасной с ранним сроком созревания плодов и высоким уровнем продуктивности, качества плодов, устойчивости к грибным болезням для использования в производстве и селекционных программах.

Задачи исследования.

1.  Дать селекционную оценку исходных форм земляники ананасной.

2.  Провести межсортовую гибридизацию в пределах вида Fragaria ananassa Duch. для получения раннеспелых форм.

3.  Провести сравнительное изучение полученных гибридов земляники ананасной и их родительских форм для установления характера наследования раннеспелости и других хозяйственно-ценных признаков.

4.  Установить проявление раннеспелости и основных хозяйственно-ценных признаков в гибридном потомстве земляники ананасной и определить возможность совмещения в одном генотипе раннего срока созревания, высокой продуктивности, качества плодов и устойчивости к болезням.

5.  Оценить перспективность отдельных исходных форм и комбинаций скрещивания для выведения раннеспелых гибридов, выделить доноры раннеспелости и других хозяйственно-ценных признаков для селекционного использования.

6.  Выделить элитные гибридные сеянцы, изучить их по морфо-физиологическим и хозяйственно-ценным признакам.

7.  Установить корреляции между раннеспелостью земляники ананасной и другими хозяйственно-ценными и морфо-физиологическими признаками.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены на международных и всероссийских конференциях: научно-практической конференции, посвященной 145-летию РГАУ - МСХА им. : «Адаптация сельского хозяйства России к ме­няющимся погодно-климатическим условиям», Москва, 2010 г.; на Всероссийской научно-практической конференции «Молодых ученых» (Белгород, 2010 г., Москва, 20гг.).

Научная новизна работы. Впервые в условиях Московской области на базе ранее не изученных представителей вида Fragaria ananassa Duch. выявлена и подтверждена селекционными исследованиями возможность получения гибридных сеянцев земляники ананасной, сочетающих в одном генотипе ранний срок созревания, высокую продуктивность, качество плодов и устойчивость к грибным болезням. Впервые установлена возможность использования в качестве комплексных доноров раннеспелости, устойчивости к грибным болезням, высокой продуктивности, качества плодов следующих сортов: Ранняя Плотная, Снежана, Вечная Весна, Богема, Олимп, Браво, Карнавал, Настена Сластена. Доказана экономическая целесообразность возделывания раннеспелых сортов и гибридов земляники садовой.

Установлен ряд корреляций признаков, которые могут способствовать ускорению селекционного процесса.

Практическая ценность работы. Созданы путем межсортовой гибридизации зимостойкие, обладающие высокими показателями урожайности, качества плодов и устойчивости к комплексу основных болезней и вредителей сверхранние гибриды земляники ананасной, перспективные для селекции и сельскохозяйственного производства. Выявлены сверхранние сорта и гибриды земляники ананасной, устойчивые к комплексу болезней и вредителей, использование которых в сельскохозяйственном производстве позволит избежать применения пестицидов, при получении первой экологически чистой богатой витаминами продукции. Подготовлены научные материалы для передачи в Государственное сортоиспытание гибрида земляники ананасной № 000, обладающего высокими показателями урожайности и качества плодов, устойчивостью к болезням и вредителям, полученный совместно с селекционером .

Публикации результатов исследования. По материалам проведенного исследования опубликовано 7 печатных работ, в том числе три статьи в изда­ниях, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем диссертации. Материалы диссертации изложены на 187 страницах машинописного теста и включают 17 рисунков, 22 таблицы, 1 приложение. Диссертация состоит из разделов «Введение», «Обзор литературы», «Объекты и методы», «Результаты исследований», «Выводы»,

«Рекомендации производству», «Список литературы», «Приложения». Список литературы включает 201 источник, в т. ч. 64 иностранных.

Личный вклад автора. Автором самостоятельно проведены лабора­торные и полевые опыты, статистическая обработка полученных данных, обобщен и систематизирован экспериментальный материал, сделаны выводы и подготовлены предложения производству.

Содержание работы

Введение. Обоснована актуальность, сформулированы главная цель, задачи и основные направления исследования, показана научная новизна, практическая значимость и дана общая характеристика работы.

УСЛОВИЯ, МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследования по теме диссертации проводили в гг. на Полевой опытной станции им. .

Объекты исследования - 1232 гибридных сеянца земляники ананасной от 24 комбинаций межсортовых скрещиваний, проведенных в гг. Гибриды изучали в сравнении с родительскими формами. Контроль - районированный в Московской области раннего срока созревания сорт Заря. Метеорологические условия гг. в сравнении со среднемноголетними значениями характеризовались более высокими значениями температуры и меньшим количеством осадков. Агротехника общепринятая. Размещение растений однострочное, 90 х 30 см. Химические средства защиты от болезней не применялись. Подбор исходных форм для скрещиваний, сделан на основании литературных сведений и результатов изучения коллекции на Полевой опытной станции имени , ( гг.).

Изучение и отбор сеянцев земляники ананасной с комплексом заданных признаков проводили в первый год их плодоношения, т. е. в 2012 г. Учитывали следующие показатели – фенология, зимостойкость, урожайность, товарные и потребительские качества плодов, способность к размножению, устойчивость к земляничному клещу, бурой пятнистости, белой пятнистости листьев, серой гнили плодов. Устойчивость к болезням и вредителям оценивали по методике ВНИИР (1968) в модификации (2000). Компоненты продуктивности и остальные признаки определяли - по методике ВНИИСПК (1999). Морфо-физиологическое описание гибридов земляники ананасной и родительских форм проводили по 41 признаку согласно методике Государственной комиссии РФ по испытанию и охране селекционных достижений (1999)(форма RTG/22/1).

Статистическая обработка данных выполнена методами дисперсионного и корреляционно-регрессионного анализа по (1985) с помощью компьютерных программ Microsoft Office Excel 2010.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Исходный материал для селекции на раннеспелость и устойчивость к белой, бурой пятнистостям листьев

Успех селекции в очень большой мере зависит от исходного материала, его достоинств и недостатков, их проявления в потомстве при разных сочетаниях родительских пар.

Поэтому чрезвычайно важно было правильно подобрать родительские пары, которые могли дать в потомстве необходимое разнообразие искомых признаков, позволяющие отобрать новые ценные генотипы.

В качестве материнских форм взяты лучшие по хозяйственно-ценным признакам сорта селекции с коллегами, отцовскими формами служили раннеспелые и ремонтантные сорта из коллекции ГБС АН РФ (табл.1,2,3). Лучшими донорами раннеспелости и устойчивости к болезням одновременно оказались сорта: Зефир, Ранняя Плотная, Браво, Настена Сластена (табл.5, рис. 1, 2).

Роль родительских форм и их сочетания в скрещиваниях при создании раннеспелых, устойчивых к болезням гибридов земляники ананасной

Селекция базируется главным образом, на гибридизации с предварительным подбором эффективных доноров и их сочетаний и последующим скринингом ценных форм в F1.

Селекция на раннеспелость и устойчивость к биотическим и абиотическим факторам в нашем исследовании представляла собой гибридизацию, отбор, с целью создания качественно новых форм земляники ананасной, сочетающих в одном генотипе ранний срок созревания, высокую продуктивность, качество плодов, устойчивостью к основным грибным болезням и земляничному клещу.

Сроки созревания, поражаемость болезнями и вредителями, а также характер наследования изучали в полевых условиях. Родительские формы и гибриды земляники ананасной хорошо перенесли зиму 2011/2012 гг., к моменту проведения учетов и отборов.

Растения F1 всех комбинаций скрещивания проанализированы в сравнении с родительскими формами на раннеспелость, и другие хозяйственно - ценные признаки на второй год их жизни.

Присущая представителям рода Fragaria большая гетерозиготность, преодолеть которую практически невозможно, даже многократным инцухтированием, ярко выраженная полиплоидность, весьма затрудняют, а подчас делают невозможным анализ генетики устойчивости земляники к болезням и другим признакам. Поэтому полученные данные не претендуют на установление точных генетических закономерностей и носят прикладной

характер. Однако, они обнаруживают определенные тенденции, использование которых может быть полезно в практической селекции.

В результате проведенного анализа гибридных растений установлено, что раннеспелость и устойчивость к болезням гибрида F1 земляники ананасной во многом зависят от раннеспелости и устойчивости исходных форм, от их комбинационной способности и условий окружающей среды (табл.1,2,3; рис.1,2,3). Это согласуется с результатами исследований (1965, 1966, 1978, 1993, 2004, 2008, 2010, 2012); (1990,1995,1996); (1990,1994, 1998, 2005). Раннеспелость и устойчивость к грибным болезням часто доминируют над поздним сроком созревания и восприимчивостью (рис.1,2). Наибольшее число раннеспелых форм установлено в комбинациях скрещивания: Настена Сластена х Купчиха, Настена Сластена х Дружба, Настена Сластена х Говоровская, Говоровская х Ранняя Плотная, Ранняя Плотная х Вечная Весна, Русь х Вечная Весна, Браво х Токай Буси, Настена Сластена х Зефир, Карнавал х Зефир. Раннеспелые гибриды в этих комбинациях составили от 51,9 до 76,2%.

Установлена эффективность использования при селекции на раннеспелость и иммунитет сортов: Ранняя Плотная, Богема, Карнавал, Браво, Снежана, Настена Сластена, Говоровская, Русь.

Следует отметить очень высокий выход устойчивых к болезням и вредителям гибридов. Это связано с использованием в качестве материнских форм установленных ранее эффективных доноров устойчивости (, 1966, 1978; , ,2004).

Итогом проведенной исследовательской работы стало выделение генотипов, сочетающих в себе ранний срок созревания с высокой продуктивностью, качеством плодов, с устойчивостью к грибным болезням.

Данные приведенные в таблице 5 свидетельствуют о том, что из 1232 гибридных сеянцев земляники ананасной было выделено 68 отборных форм, которые по комплексу хозяйственно-ценных признаков показали преимущества перед родительскими сортами.

Совмещение в одном генотипе раннего срока созревания с высоким уровнем хозяйственно-ценных признаков по числу отборов установлено в комбинациях: Ранняя Плотная х Вечная Весна (7 шт.); Говоровская х Ранняя Плотная (8 шт.); Настена Сластена х Говоровская (20 шт.); Настена Сластена х Зефир (10 шт.); Браво х Дружба (2шт.); Браво х Ада Херцберг (2шт.); Браво х Токай Буси (2шт.); Богема х Токай Буси (2шт.); Карнавал х Зефир (10 шт.); Браво х Богема (3 шт.); Олимп х Зефир (2шт.).

Отборные формы (68 шт.) размножены и высажены осенью 2012 г., на участок повторного отбора для дальнейшего изучения.

Таблица 1- Сравнительное поражение гибридов и их родительских форм белой пятнистостью в поле, балл ( гг.)

Комбинация скрещивания	Число сеянцев, штук	Белая пятнистость
♀	♂	F1
min.	max.	min.	max.	min.	max.
Ранняя Плотная х Вечная Весна	102	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0
Говоровская х Ранняя Плотная	65	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0
Русь х Вечная Весна	24	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,5
Настена Сластена х Говоровская	80	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0
Настена Сластена х Купчиха	16	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,5
Настена Сластена х Дружба	85	0,0	0,0	0,0	0,5	0,0	1,0
Настена Сластена х Зефир	83	0,0	0,0	0,0	1,0	0,0	0,5
Браво х Зефир	18	0,0	0,0	0,0	1,0	0,0	1,0
Браво х Дружба	27	0,0	0,0	1,0	2,0	0,5	1,0
Браво х Ада Херцберг	42	0,0	0,0	0,0	1,0	0,0	0,5
Браво х Токай Буси	21	0,0	0,0	0,0	1,0	0,0	0,0
Нежданная Радость х Всемирный Дебют	34	0,0	0,0	0,0	0,5	0,0	0,0
Богема х Браво	73	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0
Богема х Ранняя Плотная	12	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0
Богема х Сельва	24	0,0	0,0	0,0	1,0	0,0	0,0
Богема х Токай Буси	32	0,0	0,0	0,0	1,0	0,0	0,5
Карнавал х Зефир	190	0,0	0,5	0,0	1,0	0,0	1,0
Снежана х Карнавал	15	0,0	0,0	0,0	0,5	0,0	0,0
Карнавал х Купчиха	12	0,0	0,5	0,0	0,0	0,0	1,0
Браво х Карнавал	90	0,0	0,0	0,0	0,5	0,0	0,0
Браво х Богема	104	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0
Олимп х Зефир	43	0,0	0,0	0,0	1,0	0,0	0,0
Олимп х Лареми	22	0,0	0,0	0,5	1,0	0,0	0,5
Олимп х Токай Буси	18	0,0	0,0	0,0	1,0	0,0	0,5

Таблица 2 - Сравнительное поражение гибридов и их родительских форм бурой пятнистостью в поле, балл ( гг.)