Учитывая адаптивность образцов, следует иметь ввиду, что некоторые из них обладают уникальными индивидуальными свойствами и именно они определяют в ряде случаев селекционную ценность. Так, например, сорта Астра, Славянская, Forest Green, сортообразец № 31 характеризовались невысоким значением СЦГi, обладая низкой экологической устойчивостью, но превосходили стандарт по продуктивности, а сортообразец № 31, помимо продуктивности, отличается высокими вкусовыми качествами.
Характер проявления свойств адаптивной способности в образцах петрушки корневой разновидности. Сравнение параметров адаптивности в образцах корневой петрушки по продуктивности корнеплода показало, что сорта Игл и Atika обладали высокой селекционной ценностью генотипа, сочетая высокий потенциал продуктивности с экологической устойчивостью, при этом наибольшей продуктивностью обладал сорт Игл (табл. 9).
Наиболее оптимально сочетание параметров адаптивности у сорта Atika. В среднем за три года испытаний образец занял второй ранг по урожайности, а относительная стабильность его генотипа (Sgi) выше, чем у всех анализируемых образцов.
Таблица 9
Параметры адаптивности петрушки корневой разновидности
по продуктивности растений (ВНИИССОК, годы)
№ п/п | Название образца | Xi, г/раст | OACi | CACi | Sgi, % | bi | СЦГi |
1 | Сахарная (st) | 264,84 | 18,19 | 1154,74 | 12,83 | 1,26 | 111,01 |
2 | Финал | 163,16 | -83,49 | 224,61 | 9,19 | 0,54 | 95,31 |
3 | Игл | 287,40 | 40,75 | 1440,46 | 13,21 | 1,40 | 115,58 |
4 | Atika | 271,20 | 24,55 | 589,92 | 8,96 | 0,80 | 161,24 |
Таким образом, выделившийся по СЦГi сорт Atika отличается ценнейшим свойством – экологической устойчивостью и может быть использован в качестве источника данного признака на адаптивность. Сорт Игл, как и стандарт, характеризуется средней адаптивностью признака. В то же время данный образец имел наибольшее значение коэффициента регрессии (bi=1,40) и может быть отнесен к универсальным генотипам, способным формировать высокую урожайность и в то же время отзываться на улучшение среды значительной прибавкой урожая.
Использование RAPD и ISSR маркеров для идентификации образцов петрушки. Для классификации образцов петрушки использовали пять RAPD праймеров, отобранных из 20-ти и шесть микросателлитных праймеров, отобранных из 13-ти. Выбирали те праймеры, с использованием которых получали четкие и воспроизводимые в серии экспериментов ДНК локусы.
Среднее количество амплифицированных RAPD-фрагментов составило 10,2, а ISSR-фрагментов – 11. Образцы, которые отличались по ISSR спектрам, как правило, также выделялись и при RAPD-анализе и общий процент полиморфизма составляет 95%. Наибольший полиморфизм был выявлен с использованием микросателлитного праймера с TG повторами (до 100%).
Нужно отметить, что из общего количества продуктов амплификации 14 ДНК-фрагмента были специфичны только для корневых форм петрушки, а 15 – присутствовали у листовых и отсутствовали у корневых образцов.
Дендрограмма, построенная методом UPGMA на основе совместного анализа RAPD и ISSR маркеров, отображает генетические взаимоотношения между изученными образцами (рис.1).
Рис.1. Дендрограмма генетических расстояний между образцами петрушки, построенная на основе полиморфизма RAPD и ISSR маркеров.
В результате кластеризации генотипов все образцы петрушки разделились на два кластера, соответствующие двум разновидностям. Так, наиболее удаленные (0,292) друг от друга два больших кластера соответствуют листовым и корневым разновидностям. В кластере листовых образцов с большим значением генетической схожести (0,858) образовались два подкластера листовых кудрявых и листовых обыкновенных форм. В кладе листовой петрушки с обыкновенным типом листа диапазон генетической схожести варьирует от 0,873 до 0,921, в то время как у листовых кудрявых форм этот показатель составляет 0,845-0,924.
Отдельные образцы листовых форм петрушки, такие как сорта Богатырь, Vallesona, Starke и образцы k-512, u-516 выделились в отдельный подкластер. Эти же образцы отличались по показателям продуктивности и качества.
Впервые проведенный ISSR анализ петрушки выявил достаточное количество микросателлитных повторов для филогенетических исследований. Комбинированное использование двух типов маркеров позволяет успешно применять их в практике для оценки генетического разнообразия овощных растений. Общий анализ образцов петрушки позволяет судить об относительно широкой генетической основе, что определяется высоким уровнем изменчивости по ДНК - спектрам среди данных генотипов.
В данном случае методы полимеразной цепной реакции (ISSR и RAPD) расширяют возможности сравнительного анализа образцов петрушки и способствуют получению более объективных данных о генетической изменчивости петрушки.
Использование ростостимулирующих препаратов и индуцированного низкочастотного электрического поля (ИНЭП) при предпосевной обработке семян петрушки, как элемент технологии повышения посевных качеств семян. Исследования влияния предпосевной обработки семян двух сортов петрушки на их посевные качества показали – не все из примененных стимуляторов оказали положительное влияние на энергию прорастания и всхожесть, что связано с различной природой их действующих веществ.
Существенное положительное действие на посевные качества семян обеспечили препараты гуминовой природы Росток и Гумистим.
В опытах не всегда два фактора взаимодействовали между собой; эффект увеличения энергии прорастания и всхожести в некоторых случаях определялся действием одного фактора – либо концентрацией обработки, либо экспозицией. Эффективность обработки семян сорта Бриз гуминовым препаратом Росток определялась экспозицией обработки. Отмечена прямая связь степени повышения показателя всхожести с увеличением экспозиции обработки (табл.10).
Действие предпосевной обработки препаратом проявлялось в повышении всхожести в сравнении с контролем на 10-14% в вариантах с обработкой тремя концентрациями при 24-часовой экспозиции.
Таблица 10
Влияние обработки препаратом Росток на всхожесть
семян петрушки сорта Бриз (ВНИИССОК, годы)
Концентрация, % | Экспозиция, час | Средние значения Fф < F05 | ||
6 | 15 | 24 | ||
Контроль (вода) | 22 | 21 | 22 | 22 |
0,07 | 22 | 23 | 36 | 27 |
0,1 | 24 | 31 | 32 | 29 |
0,14 | 24 | 25 | 34 | 28 |
Средние значения НСР05 = 4,98 | 23 | 25 | 31 | 26 |
НСР05 = 8,63 для сравнения частных средних |
В то же время у семян сорта Сахарная наибольшее существенное повышение посевных качеств связано с концентрацией раствора препарата (табл.11,12).
Наиболее эффективными вариантами, обеспечившими стабильное достоверное увеличение энергии прорастания и всхожести, явились обработки как при 0,14% в течение 24 часов, так и при меньшей экспозиции 15 часов и концентрации 0,1%. Прибавка составила от 13% до 15% в зависимости от варианта (табл.11, 12).
Таблица 11
Влияние обработки препаратом Росток на энергию прорастания
семян петрушки сорта Сахарная (ВНИИССОК, годы)
Концентрация, % | Экспозиция, час | Средние значения НСР05 = 4,69 | ||
6 | 15 | 24 | ||
Контроль (вода) | 36 | 42 | 43 | 40 |
0,07 | 45 | 47 | 44 | 45 |
0,1 | 43 | 56 | 42 | 47 |
0,14 | 52 | 44 | 56 | 51 |
Средние значения Fф < F05 | 44 | 47 | 46 | 46 |
Fф < F05 для сравнения частных средних |
В целом наиболее оптимальными условиями, повышающими посевные качества семян двух сортов петрушки, являются экспозиция 15 часов при концентрации 0,1%.
Таблица 12
Влияние обработки препаратом Росток на всхожесть
семян петрушки сорта Сахарная (ВНИИССОК, годы)
Концентрация, % | Экспозиция, час | Средние значения НСР05 = 4,22 | ||
6 | 15 | 24 | ||
Контроль (вода) | 46 | 47 | 50 | 48 |
0,07 | 53 | 55 | 51 | 53 |
0,1 | 55 | 62 | 51 | 56 |
0,14 | 58 | 56 | 63 | 59 |
Средние значения Fф < F05 | 53 | 55 | 54 | 54 |
Fф < F05 для сравнения частных средних |
Наиболее эффективным вариантом предпосевной обработки препаратом Гумистим семян сорта Бриз, обеспечившим стабильное достоверное увеличение посевных качеств, явилась концентрация 11,7% при экспозиции обработки 8 часов. Превышение контрольного значения составило 8% (табл.13).
Таблица 13
Влияние обработки препаратом Гумистим на всхожесть
семян петрушки сорта Бриз (ВНИИССОК, годы)
Концентрация, % | Экспозиция, час | Средние значения Fф < F05 | ||
8 | 16 | 24 | ||
Контроль (вода) | 19 | 22 | 17 | 19 |
11,7 | 27 | 21 | 17 | 22 |
16,7 | 24 | 22 | 18 | 21 |
21,7 | 22 | 20 | 16 | 19 |
Средние значения НСР05 = 4,23 | 23 | 21 | 17 | 20 |
НСР05 = 5,32 для сравнения частных средних |
Существенный положительный эффект препарата Гумистим в большей степени проявлялся на посевных качествах семян сорта Сахарная.
Наиболее высокое достоверное повышение всхожести достигается при экспозиции обработки 8 часов. В зависимости от концентрации препарата повышение изученного показателя составило 16 – 20% по сравнению с контролем (табл.14).
Таблица 14
Влияние обработки препаратом Гумистим на всхожесть
семян петрушки сорта Сахарная (ВНИИССОК, годы)
Концентрация, % | Экспозиция, час | Средние значения НСР05 = 3,04 | ||
8 | 16 | 24 | ||
Контроль (вода) | 48 | 53 | 52 | 51 |
11,7 | 64 | 62 | 54 | 60 |
16,7 | 68 | 61 | 59 | 63 |
21,7 | 65 | 58 | 57 | 60 |
Средние значения НСР05 = 3,51 | 61 | 59 | 56 | 59 |
НСР05 = 6,09 для сравнения частных средних |
Анализ данных по действию Гумистима на посевные качества семян показал, что наибольшая положительная реакция, независимо от сортовой принадлежности, достигалась, учитывая наименьший расход препарата, при 8- часовой обработке 11,7% раствором.
Реакция семян петрушки на предпосевную обработку индуцированным низкочастотным электрическим полем (ИНЭП). В опыте с использованием индуцированного низкочастотного электрического поля выявилась зависимость энергии прорастания и всхожести семян петрушки от экспозиции обработки ИНЭП (табл.15).
Таблица 15
Влияние обработки семян петрушки ИНЭП на посевные качества
(ВНИИССОК, годы)
Экспозиция обработки, минут | Бриз | Сахарная | ||
Энергия прорастания, % | Всхожесть, % | Энергия прорастания, % | Всхожесть, % | |
Контроль* | 0 | 22 | 51 | 52 |
30 | 0 | 44 | 60 | 62 |
60 | 0 | 41 | 59 | 65 |
90 | 0 | 46 | 59 | 64 |
НСР05 | 0 | 7 | 3 | 4 |
Примечание: контроль* – сухие семена
При этом, если эффективность обработок ростостимулирующими препаратами определялась концентрацией препарата и экспозицией обработки, то при использовании ИНЭП стабильно высокие показатели, независимо от сорта, отмечены при всех вариантах экспозиции обработки.
Превышение показателя всхожести семян сорта Бриз, по сравнению с контролем, составило от 19 до 24% в зависимости от экспозиции (табл.15).
Стабильный эффект положительного влияния обработки ИНЭП подтвердился на энергии прорастания и всхожести семян сорта Сахарная.
Превышение контрольных данных составило 8 – 13% в зависимости от варианта.
Выводы
1. По основным хозяйственно ценным признакам выделены из листовой обыкновенной разновидности петрушки – сорта: Богатырь, Глория, Карнавал, Vallesona, Gigante d Italia и сортообразец № 70; из листовой кудрявой разновидности – сорта: Астра, Славянская, Forest Green и сортообразец № 31; из корневой разновидности – сорта Игл и Atika и получены семенные потомства первого инбридинга для дальнейшей селекционной работы.
2. В качестве исходного материала для селекции на ценный биохимический состав по комплексу признаков (сухое вещество, аскорбиновая кислота, сумма сахаров) перспективными являются сорта петрушки листовой обыкновенной: Богатырь, Gigante d Italia, образцы: u-521, k-512, u-516 и сортообразцы № 36, № 70; петрушки кудрявой разновидности – сорта: Forest Green, Starke, сортообразец № 31; петрушки корневой – сорта Игл и Atika.
3. Сорт Финал корневой петрушки имеет характерную антоциановую окраску черешков листьев, что может служить маркерным признаком в дальнейшей селекционной работе.
4. Сорта Бриз, Астра, Петра, Славянская, Игл, Bravour, Starke, сортообразцы № 31 и № 70 можно использовать в качестве исходного материала при селекции на устойчивость к септориозу.
5. При селекции на адаптивность в качестве источников высокой потенциальной продуктивности могут быть использованы у петрушки листовой – сорта: Богатырь, Глория, Карнавал, Vallesona, Gigante d Italia, сортообразец № 31, у петрушки корневой – сорт Игл; в качестве источников экологической устойчивости – сорта Einfache Schnitts и Frise Nain Mousse, образцы u-516 и k-517 листовой петрушки, сорт Финал – корневой петрушки. В качестве источников стабильности и продуктивности могут служить сортообразец № 70 и сорт Atika.
6. Использование ISSR и RAPD - маркеров на образцах петрушки позволяет выявить высокий уровень биоразнообразия селекционного материала петрушки, классифицировать не только по разновидностям, но и определить четкие различия на ДНК уровне между образцами.
7. Использование ростостимулирующих препаратов Гумистим (11,7% при экспозиции 8 часов) и Росток (0,1% при экспозиции 15 часов) для предпосевной обработки семян петрушки повышает энергию прорастания на 7 – 10 % и всхожесть – на 8 – 19 %.
8. Предпосевная обработка индуцированным низкочастотным полем при экспозиции 30 минут повышает посевные качества семян петрушки на 9 – 22%.
Практические рекомендации
1. В практической селекции петрушки на продуктивность и качество продукции использовать выделенные образцы: № 70, № 31, u-521, k-512, u-516, сорта: Богатырь, Глория, Карнавал, Астра, Славянская, Игл, Atika, Vallesona, Gigante d Italia, Forest Green, Starke, как источники этих признаков.
2. Для товарного производства зелени петрушки в промышленных объемах рекомендуется использовать новый сорт листовой петрушки Нежность, характеризующийся высокими показателями продуктивности и качества зелени.
3. Для оценки селекционного материала петрушки можно применять ISSR и RAPD методы с использованием следующих олигонуклеотидных последовательностей для ISSR анализа: (ca)8rc, (ca)8g, (ggat)4, (ac)8yt, (tg)8rc, (ca)8rg; для RAPD анализа: FPT12, OPD03, OPA10, FPT16, OPC19.
4. Научным учреждениям, генетическим банкам семян и фермерским хозяйствам для предпосевной обработки с целью повышения посевных качеств семян рекомендуется использовать препараты Гумистим (при концентрации 11,7% и экспозиции 8 часов), Росток (при концентрациях 0,077 и 0,1% и экспозиции 15 часов) и обработку индуцированным низкочастотным полем при экспозиции 30 минут.
СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
1. Потехин -биологическая оценка коллекции петрушки в условиях Московской области/, , //Материалы докладов, сообщений II Международной науч.-практ. конф. «Современные тенденции в селекции и семеноводстве овощных культур. Традиции и перспективы». – М.: Изд-во ВНИИССОК. – 2010. – Т.2. – С. 470-476.
2. Потехин генетического полиморфизма образцов петрушки с использованием RAPD и ISSR маркеров/, , //Вестник Московского университета. Серия 16. Биология. – М., 2010. - № 4. – С. 25-28.
3. Потехин генетической изменчивости образцов петрушки с использованием RAPD и ISSR маркеров/, , /Материалы докладов, сообщений II Международной науч.-практ. конф. «Современные тенденции в селекции и семеноводстве овощных культур. Традиции и перспективы». – М.: Изд-во ВНИИССОК. – 2010. – Т.2. – С. 208-213.
4. Потехин выращивания петрушки на зелень/, , //Овощи России. – 2010. - № 3. – С. 42-47.
5. Потехин оценка коллекции петрушки в условиях Московской области/, , H. Ю. Свистунова, A. M. Рабинович//Гавриш. – 2011. - № 1. – С. 40-43.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 |
