Ю.А. Доля, Алехина Е.М. - Северо-Кавказский зональный научно

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МОРФОЛОГИЧЕСКОГО АНАЛИЗА В СЕЛЕКЦИИ НА
ПОВЫШЕНИЕ ПРОДУКТИВНОСТИ СОРТОВ ЧЕРЕШНИ
Ю.А. Доля, м.н.с., Алехина Е.М., ст.н.с., канд. с.-х. наук
ГНУ Северо-Кавказский зональный научно-исследовательский институт
садоводства и виноградарства Россельхозакадемии
E-mail: [email protected]
Проведен биологический контроль формирования урожая сортов
черешни, селекции института, на основе исследования этапов органогенеза,
определены потенциальные возможности продуктивности сортов черешни
и выявлены основные факторы, влияющие на их реализацию. Выделены
источники продуктивности, сочетающие биологическую продуктивность с
высокой степенью ее реализации, выраженную в урожайности сорта.
Ключевые сорта: черешня, селекция, морфогенез, продуктивность,
адаптивность, урожайность
Введение. Начальным этапом селекционного процесса является
сортоизучение,
основной
задачей
которого
является
накопление
максимально необходимой информации о сортах, с последующим
выделением источников ценных хозяйственно-биологических признаков и
вовлечением их в гибридизацию. Продуктивность является наиболее
важной характеристикой сорта, сочетающей высокий генеративный
потенциал, степень адаптивности, урожайность и качество плодов.
Значительное
создания
сортов
повышение
с
продуктивности
генетической
возможно
обусловленностью
за
счет
максимальной
реализации биологического потенциала в урожай плодов [1,2].
В связи с тем, что продуктивность сложный полигенный признак,
каждый элемент которой наследуется отдельно, поэтому в генотипе редко
наблюдается сочетание всех компонентов [3,4].
Задачей наших исследований является выделить лучший тип сорта оптимально сбалансированной модели, которая наиболее полно реализует
потенциал продуктивности в урожай. Для этого не достаточно анализа
урожая и степени подмерзания сортов за несколько лет, необходимо
1
осуществление биологического контроля за процессом формирования
урожайности, который неразрывно связан с изучением особенностей
морфогенеза.
Особое значение при сортоизучении имеют периоды формирования
генеративной сферы (V-IX этапы органогенеза), т.к. их нормальный ход
является предпосылкой для формирования оптимальной продуктивности
[5].
Материалы и методы исследований.
Объектами
изучения
являются
9
сортов
черешни
селекции
СКЗНИИСиВ, контрольным является сорт Мелитопольская черная,
селекции института орошаемого садоводства им. М.Ф. Сидоренко УААН.
Работа проведена в течение 2004-2011 гг., на базе опытнопроизводственного хозяйства «Центральное», которое расположено в
центральной подзоне Прикубанской зоны Краснодарского края.
Основные учеты и наблюдения в работе выполнены с использованием
стандартных методов согласно методическим указаниям по «Программе и
методике сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур»
(Орел, 1999г.) [5].
Морфологический анализ формирования потенциальной и реальной
продуктивности проводился по методике И.С. Исаевой (1974) [3].
Результаты и обсуждение.
Изучение
генетического
черешни, созданного
потенциала
в конкретных
имеющегося
генофонда
условиях, позволит выделить
источники признака высокой продуктивности, которая определяется
комплексом биологических свойств сорта – высокой потенциальной
продуктивностью, степенью адаптивности, размером редукции, процентом
плодообразования и массой плодов.
2
Сорта
отечественных
селекции
и
института
зарубежных
созданы
сортов
–
с
участием
Мелитопольская
лучших
черная,
Французская черная, Дрогана желтая, Дайбера черная, Кавказская (табл. 1).
Таблица 1 – Экологическое и генетическое происхождение новых сортов черешни
Сорта
Алая
Экологическое
происхождение
Россия, СКЗНИИСиВ
Волшебница
Россия, СКЗНИИСиВ
Деметра
Россия, СКЗНИИСиВ
Дар изобилия
Россия, СКЗНИИСиВ
Кавказская
Россия, СКЗНИИСиВ
Краснодарская
ранняя
Мак
Россия, СКЗНИИСиВ
Рубиновая Кубани
Россия, СКЗНИИСиВ
Сашенька
Россия, СКЗНИИСиВ
Россия, СКЗНИИСиВ
Генетическое
происхождение
Мелитопольская черная
св.оп.
Дрогана жёлтая х
Французская черная
Дрогана желтая х
Дайбера черная
Мелитопольская черная
х Французская черная
Наполеон белая х
Анадольская (вишня)
Происхождение
неизвестно
Мелитопольская черная
х Французская черная
Кассини ранняя х смесь
пыльцы сортов
черешни
Мелитопольская черная
х Кавказская
Основная часть исследуемых сортов имеет высокие показатели
биологической продуктивности, формируя более 57 плодовых почек на 1 м
плодовой древесины, несколько сортов Алая, Волшебница, Дар изобилия,
Деметра, Сашенька, превосходят по этому показателю контрольный сорт
Мелитопольская черная (76,0), закладывая от 80,5 до 112,0 элементов
плодоношения (рис. 1).
3
Кол-во плодовых
почек, шт./м
120
112
100
94
80
76
80
90
100
57
60
40
20
0
п.
то
и
л
Ме
я(
на
р
че
к)
а
ка
ия
ая
ая
ра
иц
нь
ил
ск
Ал
ет
е
бн
б
з
м
е
а
ш
зо
вк
Де
лш
Са
ри
Ка
Во
а
Д
Рисунок 1 – Количество элементов плодоношения (плодовых почек) на
многолетней плодовой древесине, шт.\м
Однако, одного показателя недостаточно, для того чтобы оценить
потенциальные возможности сорта, наиболее ценными являются сорта
способные
максимально
сохранить
генеративные
элементы,
сформированные на начальных этапах органогенеза.
Проведение морфологического анализа на следующих этапах
органогенеза позволяет установить не только количество сохранности
плодовых элементов, но и реакцию сортов на изменение погодных условий
и степень их адаптации.
В
результате
исследований
установлено,
что
в
условиях
Краснодарского края наиболее часто повреждаются плодовые почки в
зимний период (VI этап органогенеза), что наблюдали в 2006, 2007, 2010
гг., гибель элементов плодоношения в среднем составила 50-70 %.
Редукцию (потерю) элементов плодоношения в ранневесенний
период (VII этап органогенеза) наблюдали реже - в 2004 и 2009 гг, но
потери значительно выше до 70-95 %, вследствие снижения зимостойкости
плодовых почек, что обусловлено интенсивным развитием генеративной
сферы в данный период (табл. 2).
4
Таблица 2 – Повреждение элементов плодоношения сортов черешни в зимний и
ранневесенний периоды, 2004-2010 гг.
Сорта
Мелитопольская
черная (к)
Алая
Редукция плодовых почек в зимний
период, %
2006 г.
2007 г. 2010 г.
ср.**
Редукция плодовых почек Среднее
в весенний период
за
2004 г. 2009 г.
ср.** период:
95
50
40
62
90
80
85
73
90
90
100
90
90
95
20
45
60
45
20
65
30
35
50
30
35
52
47*
57*
70
55*
48*
71
65
80
100
80
100
100
60
70
70
60
60
85
62*
75*
85
70*
80
92
54*
66*
77
62*
64*
81
Волшебница
Деметра
Дар изобилия
Кавказская
Краснодарская
ранняя
Мак
90
30
45
80
60
62*
55*
70*
Рубиновая
95
40
45
100
90
77
60
95
Кубани
Сашенька
95
20
30
80
60
59*
48*
70*
НСР0,5
6,6
6,4
8,7
Примечание:
* - сорт достоверно имеет меньший % гибели плодовых почек в сравнении с
контрольным
**ср. – среднее
Степень
повреждения
элементов
плодоношения
зависит
от
температуры, продолжительности морозов, генетических особенностей
культуры, сорта и фазы развития плодовой почки.
Исследованиями установлено, что большая часть зимостойких
сортов (Алая, Волшебница, Дар изобилия, Мак) имеют поздний темп
органогенеза,
исключение
составляют
–
Кавказская
и
Сашенька,
характеризующиеся средним темпом генеративного развития.
Наблюдения за черешней в период покоя и ранневесеннего развития,
позволило выделить сорта с высокой зимостойкостью – Алая, Волшебница,
Дар изобилия, Кавказская, Мак, Сашенька, гибель плодовых почек, в
среднем за период исследования, у них составила 54-66 %, что достоверно
превышает контрольный сорт по данному показателю.
Продуктивность является многокомпонентной структурой, поэтому
выражается
несколькими
показателями,
5
кроме
биологической
продуктивности, выраженной в количестве сформировавшихся плодовых
почек, и степени адаптивности, также включает процент реализации
цветков в плоды, урожайность и массу плода.
На завершающих этапах формирования урожайности - цветения,
роста и созревания плодов (IX-XII этапы органогенеза), продуктивность
определяется количеством завязавшихся цветков, сформировавшихся из
них плодов и их средней массы. Анализ показателя процента реализации
цветков в плоды, выявил наибольшее его преимущество у сортов
Кавказская (64,6 %), Сашенька (43,8 %) и Алая (43,5 %) (табл. 3).
Таблица 3 – Показатели фактической продуктивности и качества плодов у
сортов черешни, 2006-2011 гг.
Реализация
Сорт
цветков в
плоды, %
Мелитопольская
26,8
черная (к)
Алая
43,5
Волшебница
40,6
Дар изобилия
34,9
Деметра
21,6
Кавказская
64,6
Краснодарская
ранняя
23,4
Мак
30,7
Рубиновая
Кубани
32,4
Сашенька
43,8
НСР0,5
9,5
Масса Продуктивность, Урожайность,
плода, г
кг/дер.
т/га
7,3
25,0
5,2
9,5
7,8
7,0
7,8
6,5
33,8
30,0
30,0
21,0
37,0
7,0
6,2
6,2
4,4
8,0
5,0
8,5
8,0
32,0
1,7
6,7
6,5
7,5
1,0
23,7
36,0
4,5
4,9
7,5
1,1
Одним из приоритетных направлений в селекции черешни является
крупноплодность сортов, что влияет не только на продуктивность, но и на
товарность и качество плодов.
Проведенные исследования показали значительное варьирование
данного признака от 5,0 г (сорт Краснодарская ранняя) до 9,5 г (сорт Алая),
большая часть сортов селекции института превосходит контрольный сорт
6
по этому показателю, и относятся к группе крупноплодных, средняя масса
плода которых более 7,5 г. Наиболее крупные плоды 7,8-9,5 г. формируют
сорта – Алая, Волшебница, Деметра, Мак.
По результатам исследования последних лет наиболее высокой
продуктивностью и стабильным плодоношением отличались сорта – Алая,
Дар изобилия, Кавказская, Мак, Сашенька, средняя урожайность которых
составила 30,0-37,0 кг/дер.
Полученные данные свидетельствуют о большей адаптивности
сортов - Алая, Дар изобилия, Кавказская, Мак, Сашенька, способных
плодоносить даже в неблагоприятные годы и о возможности отбора
генотипов по данному признаку. Преимущество в формировании данного
признака имеют местные сорта, в этой связи перспективным направлением
в селекции на усиление компонентов продуктивности являются повторные
скрещивания.
Выводы.
Проведенный анализ перспективных сортов черешни выявил, что
сорта Алая, Дар изобилия, Сашенька, сочетают в своем генотипе
максимальное количество
компонентов продуктивности
-
высокий
биологический потенциал, адаптивность и урожайность.
Исследования морфогенеза сортов Кавказская и Мак, позволили
установить,
что
при
невысоких
показателях
биологической
продуктивности, они имеют высокую урожайность, за счет высокой
адаптивности в период покоя и ранневесеннего развития.
Источниками крупноплодности являются сорта Алая и Мак,
формирующих плоды массой 8,5-9,5 г.
Литература.
1. Алёхина, Е.М. Особенности реализации генетического потенциала
продуктивности у современных сортов черешни/Е.М.Алёхина, Доля
Ю.А.//Субтропическое
растениеводство
7
и
южное
садоводство
на
черноморском побережье Краснодарского края Российской Федерации:
матер. науч. – практ. конф. (28-30 сент. 2009 г)/ВНИИЦиСК. – Сочи, 2009.
– 197-205.
2. Исаева, И.С. Продуктивность яблони (процесс формирования)/
И.С.Исаева; - М.: Изд-во МГУ., 1989. – 148 с.
3. Исаева,
И.С. Морфофизиология плодовых растений/И.С.Исаева;
Курс лекций Московского Университета. – М: Издательство МГУ., 1974.
- 134 с.
4. Казаков, И.В. Компоненты продуктивности смородины черной и
наследование
их
в
потомстве/И.В.Казаков,
Ф.Ф.Сазонов,
М.А.Подгаецкий//Садоводство и виноградарство. – 2010. - №3. – С. 39-43.
5. Программа и методика сортоизучения плодовых, ягодных и
орехоплодных культур /под ред. акад. Седова Е.Н. и д.с.-х. наук
Огольцовой Т.П. – Орел: - Изд-во Всероссийского НИИ селекции
плодовых культур, 1999. – С.608.
8