Оценка и отбор исходного материала петрушки (Petroselinum Crispum (Mill.) Nym.) для селекции на продуктивность и качество и разработка элементов технологии повышения посевных качеств семян (стр. 1 )

На правах рукописи

ПОТЕХИН Григорий Анатольевич

УДК 631.524.7:631.559:635.753

ОЦЕНКА И ОТБОР ИСХОДНОГО МАТЕРИАЛА ПЕТРУШКИ (Petroselinum crispum (Mill.) Nym.) ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ И КАЧЕСТВО И РАЗРАБОТКА ЭЛЕМЕНТОВ ТЕХНОЛОГИИ ПОВЫШЕНИЯ ПОСЕВНЫХ КАЧЕСТВ СЕМЯН

Специальности: 06.01.05 – селекция и семеноводство

сельскохозяйственных растений

06.01.01 – общее земледелие

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА – 2011

Работа выполнена в лаборатории селекции и семеноводства зеленных и пряно-вкусовых овощных культур Всероссийского научно-исследовательского института селекции и семеноводства овощных культур (ГНУ ВНИИССОК) в годах.

Научные руководители:

доктор сельскохозяйственных наук,

профессор, академик РАСХН

кандидат сельскохозяйственных наук,

старший научный сотрудник

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук,

профессор

кандидат сельскохозяйственных наук

старший научный сотрудник

Ведущая организация: Российский государственный аграрный

университет – МСХА им. .

Защита состоится « 30 » июня 2011 года в 12 часов на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 220.019.01 при ВНИИ селекции и семеноводства овощных культур Московская область, Одинцовский район, п/о Лесной городок, пос. ВНИИССОК.

Факс: (4E-mail: *****@***ru

*****@***ru (совет)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВНИИ селекции и семеноводства овощных культур.

Автореферат разослан «27»мая 2011 года.

Ученый секретарь

совета по защите докторских и

кандидатских диссертаций Д 220.019.01

доктор сельскохозяйственных наук,

старший научный сотрудник

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Среди зеленных овощей большую ценность для человека представляет петрушка. Благодаря содержанию в ней биологически активных веществ и минеральных солей петрушка имеет не только пищевое значение, но и обладает рядом лечебных свойств, улучшает пищеварение, оказывает благотворное влияние на обмен веществ в организме.

Одним из характерных явлений последних лет является увеличение потребления и производства петрушки. В настоящее время рынок диктует свои требования к новым сортам. В связи с этим исследования по оценке и созданию исходного материала петрушки для селекции на продуктивность и качество продукции являются актуальными.

Длительное хранение коллекционного материала петрушки в генетических банках семян, научных учреждениях, нестабильность формирования высококачественных семян из-за складывающихся неблагоприятных условий среды приводит к снижению их посевных качеств. В связи с этим, по-прежнему, остается актуальной проблема разработки новых методов и элементов технологии, позволяющих восстанавливать и повышать посевные качества семян.

Цель исследований – оценка и отбор исходного материала петрушки для создания высокоурожайных сортов с ценным биохимическим составом и разработка элементов технологии повышения посевных качеств семян.

Поставленная цель исследований определила следующие задачи:

– выделить источники основных хозяйственно ценных признаков у петрушки листовой и корневой разновидностей для селекции на продуктивность;

– оценить выделенные по продуктивности и ценным морфологическим признакам образцы петрушки по основным биохимическим показателям и выделить исходный материал для селекции на качество;

– оценить на естественном инфекционном фоне коллекционные образцы петрушки на поражение основными болезнями;

– определить характер проявления свойств адаптивной способности выделенных образцов;

– классифицировать перспективный исходный материал петрушки с использованием RAPD и ISSR-маркеров;

– разработать элементы технологии повышения посевных качеств семян петрушки с использованием ростостимулирующих препаратов и индуцированного низкочастотного электрического поля (ИНЭП).

Научная новизна исследований. Выделены источники ценных признаков для селекции петрушки на продуктивность и качество продукции.

Впервые проведена классификация разновидностей, районированных сортов и перспективных селекционных сортообразцов на основе полиморфизма ДНК-маркеров, полученных в результате ПЦР-анализа (RAPD и ISSR).

Впервые изучено действие новых ростостимулирующих препаратов и индуцированного низкочастотного электрического поля на посевные качества семян петрушки.

Практическая значимость работы. Выделен перспективный селекционный материал по показателям продуктивности, качества продукции и стабильности урожая, который может быть использован для создания высокоурожайных сортов петрушки и получены семенные потомства. Передан в Государственное сортоиспытание новый сорт листовой петрушки “Нежность”.

Разработаны элементы технологии повышения посевных качеств семян петрушки с использованием ростостимулирующих препаратов (Гумистим, Росток) и ИНЭП, установлены оптимальные концентрации и экспозиции для предпосевной обработки семян.

Апробация работы. Основные положения диссертации представлены и доложены на отчетных сессиях ВНИИССОК (2008 – 2010 годы), на расширенном межлабораторном заседании ВНИИ селекции и семеноводства овощных культур в 2011 году.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 5 научных работ, в том числе – две в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на ____ страницах, состоит из введения, трех глав, выводов, практических рекомендаций, списка использованной литературы и приложения. Диссертация содержит ____ таблиц, ____ рисунков, ____ приложений. Список использованной литературы включает 174 наименования, в том числе 38 иностранных авторов.

МАТЕРИАЛы И методы исследований

Объект исследований – коллекция петрушки листовой и корневой разновидностей в количестве 65 образцов, включающая в себя 21 сорт отечественной селекции, 16 сортов иностранной селекции, 10 образцов из мировой коллекции ВИР им. и 18 сортообразцов, полученных во ВНИИССОК в результате многолетнего индивидуального и массового отборов из гибридных популяций.

Методика постановки полевых опытов разработана с учетом особенностей полевого опыта в селекции, сортоизучении и первичном семеноводстве овощных культур в соответствии с ОСТ 4671-78. В опыте использовали рассадный способ выращивания петрушки с использованием кассетной технологии.

В течение вегетационного периода проводили фенологические наблюдения, морфологическое описание и измерение основных хозяйственных признаков. Изучение коллекционных образцов проводили согласно «Методике проведения испытаний на отличимость, однородность и стабильность» (Официальный бюллетень государственной комиссии по испытанию и охране селекционных достижений, 2006).

Содержание аскорбиновой кислоты в петрушке определяли йодометрическим методом, содержание сахаров – по Бертрану, сухое вещество – методом высушивания до постоянной массы. Определение содержания эфирного масла проводили методом гидродистилляции, путем его перегонки с водяным паром из растительного сырья с последующим измерением объема по Гинзбургу. Содержание масла определяли в свежей зеленой массе и в сухом сырье, и выражали в объемно-весовых процентах в пересчете на сухое сырье.

Учет пораженности болезнями определяли с использованием определителя (1977).

Оценку адаптивных свойств образцов петрушки выполнили по результатам испытания в течение трех лет () по методике и (1985).

Для классификации образцов петрушки использовали пять RAPD праймеров (FPT12, OPD03, OPA10, FPT16, OPC19) и шесть микросателлитных праймеров ((ca)8rc, (ca)8g, (ggat)4, (ac)8yt, (tg)8rc, (ca)8rg).

При выделении суммарной ДНК использовали метод, разработанный и (1997).

Для построения матрицы генетической схожести при сравнении RAPD спектров был использован коэффициент Жаккарда.

Исследования по изучению влияния ростостимулирующих препаратов и индуцированного низкочастотного электрического поля (ИНЭП) на энергию прорастания и всхожесть семян проводили на сортах петрушки листовой Бриз и корневой – Сахарная.

Предпосевную обработку семян проводили растворами препаратов различной природы: Гумистим, Росток, НВ-101, Симбионта, Эль-1.

Предпосевную обработку семян ИНЭП проводили при помощи прибора СЭФ (стимулятор электрофизический), разработанного фирмой .

Повторность опыта трехкратная. Контролем для варианта ИНЭП служили сухие семена, а для остальных вариантов – семена, замоченные в воде. Оценку энергии прорастания, всхожести семян в лабораторных условиях проводили согласно методике определения посевных качеств семян (ГОСТ ).

Математическую обработку экспериментальных данных проводили по методике (1985) и , , (1992) на ПЭВМ IBM PC/AT с использованием пакетов прикладных программ Биостат, MICROSOFT EXCEL 7,0, STRAZ, STATISTICA 6, GenStat ver.6 и TREECON.

Работа выполнена в сотрудничестве с лабораториями ГНУ ВНИИССОК: лабораторией физиологии и биохимии растений, лабораторией иммунитета и защиты растений, сектором молекулярно-генетических исследований. Оценка на содержание эфирного масла в листьях проведена совместно с лабораторией фитонцидных и гомеопатических растений ГНУ ВИЛАР. Автор выражает искреннюю благодарность сотрудникам лабораторий за содействие в работе.

Доля личного участия автора в получении материалов, представленных к защите, составляет 80%.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Морфологические особенности растений петрушки листовой обыкновенной разновидности. При оценке и описании разновидностей петрушки важнейшими факторами являются морфологические признаки растений, которые характеризуют особенности внешнего строения растения и его органов.

По комплексу хозяйственно ценных признаков и по их вариабельности выделились сорта Богатырь, Глория, Карнавал, Vallesona, Gigante d Italia и сортообразец № 70 (табл.1).

Оценка продуктивности растений (массы листьев с одного растения) в исследуемые годы показала различие между образцами и составила 509,1 – 801,0 г. При значении стандарта: сорт Обыкновенная листовая – 668,0 г выявлены перспективные сорта по продуктивности: Глория, Богатырь, Карнавал, Gigante d Italia, Vallesona и сортообразец № 70. Превышение значения стандарта составило до 20%. Вариабельность данного признака находилась на среднем и высоком уровнях – 16,8 - 33,5%, средней изменчивостью обладали сорта Бриз, Gigante d Italia, Vallesona, образец u-516 и сортообразец № 70.

Сортообразец № 70 превзошел стандарт по продуктивности, имеет характерную узко-треугольную форму листочка, темно-зеленую окраску листовой пластинки и характеризуется большим числом листьев нежной консистенции.

Морфологические особенности растений петрушки листовой кудрявой разновидности. За годы исследований средняя масса листьев с одного растения к моменту уборки у кудрявой разновидности петрушки варьировала в пределах 446,,6 г. (табл.2). Выделились сорта Астра, Славянская, Forest Green, сортообразец № 31, превзошедшие стандарт на 5 – 13%.

Таблица 1

Изменчивость основных хозяйственно ценных признаков у образцов петрушки

листовой обыкновенной разновидности (ВНИИССОК, годы)

№ п/п	Признак Название образца	Высота растения, см	Диаметр растения, см	Длина листа с черешком, см	Число листьев на одном растении, шт.	Масса листьев с одного растения, г
X	Cv, %	X	Cv, %	X	Cv, %	X	Cv, %	X	Cv, %
1	Обыкновенная листовая (st)	34,0	24,8	45,3	11,5	33,2	26,7	112	19,9	668,0	32,7
2	Богатырь	35,4	28,9	47,8	9,6	32,8	10,6	129	16,4	712,1	22,9
3	Глория	33,0	29,8	46,5	11,6	30,8	21,5	151	15,9	801,0	25,9
4	Титан	28,8	21,6	45,2	10,9	27,0	14,6	106	15,9	555,6	27,4
5	Карнавал	39,3	22,9	47,7	6,9	35,6	20,9	109	16,7	678,6	28,2
6	Бисер	29,2	24,3	45,5	13,2	26,8	18,1	118	14,5	651,5	33,5
7	Бриз	34,0	19,1	46,9	8,4	33,2	12,6	108	17,5	577,4	19,4
8	Сортообразец № 36	35,5	22,0	43,6	11,9	33,0	13,9	97	14,6	521,6	27,5
9	Сортообразец № 70	32,9	14,8	43,0	9,8	31,1	14,4	153	13,1	735,4	16,8
10	Vallesona	35,4	18,7	49,0	4,1	33,6	15,9	121	17,2	721,9	19,7
11	Gigante d Italia	32,8	13,8	47,4	10,2	34,4	22,2	148	14,1	743,1	18,6
12	Einfache Schnitts	36,4	13,4	48,1	6,7	32,4	21,1	103	21,6	570,5	23,9
13	u-521	33,3	16,5	46,7	7,9	31,1	20,2	97	22,5	538,2	24,2
14	k-512	33,0	9,1	44,2	10,4	30,1	20,8	96	19,9	509,1	20,6
15	u-516	33,3	14,5	46,7	6,4	30,5	14,3	127	17,8	661,2	19,5
16	k-517	35,3	17,1	45,1	5,1	30,4	18,6	99	21,2	515,1	29,3
НСР05	2,0		1,2		1,9		21,1		65,2

Примечание: (st) - стандарт