ЗЕМИСОВ
Александр Сергеевич
ХОЗЯЙСТВЕННО-БИОЛОГИЧЕСКАЯ
И СЕЛЕКЦИОННАЯ
ОЦЕНКА ГЕНОФОНДА ЯБЛОНИ
Специальность 06. 01. 05 –
селекция и семеноводство
Автореферат
диссертации на соискание
ученой степени
кандидата сельскохозяйственных
наук
Мичуринск-Наукоград РФ,
2008
Работа выполнена во Всероссийском
научно-исследовательском институте
генетики и селекции плодовых растений
им. И.В. Мичурина Российской академии
сельскохозяйственных наук
^ Научный руководитель
доктор сельскохозяйственных наук,
профессор, академик
РАСХН
Савельев Николай Иванович
Официальные оппоненты: доктор
сельскохозяйственных наук,
Палфитов Виктор Федорович
кандидат сельскохозяйственных
наук,
доцент
Скрипникова Марина
Константиновна
^ Ведущая организация
ГНУ Всероссийский НИИ садоводства
им. И.В. Мичурина
Защита состоится 6 марта
2008 г. в 13 час. 30 мин. на заседании диссертационного
совета Д 220.041.01 при Мичуринском государственном
аграрном университете по адресу: 393760,
Тамбовская обл., г. Мичуринск, ул. Интернациональная,
101.
С диссертацией можно ознакомиться
в библиотеке Мичуринского
государственного аграрного
университета, с авторефератом дополнительно
на официальном сайте университета:
http//www.mgau.ru/
Автореферат разослан февраля
2008 г.
Отзывы на автореферат
в двух экземплярах, заверенные и
скрепленные гербовой печатью, просим
направлять ученому секретарю диссертационного
совета.
Ученый секретарь
диссертационного совета
Д 220.041.01,
кандидат с.-х. наук
Н.М. Соломатин
^ ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
РАБОТЫ
Актуальность темы. Одно из
ведущих мест среди плодовых культур
в России, принадлежит яблоне, занимающей
более 60% всей площади садов (Седов,
Калинина, Смыков, 1995; Кашин, 2000).
К настоящему времени
российскими учеными достигнуты
большие успехи в совершенствовании
сортимента яблони, на долю которых
приходится более 70% всего сортимента,
рекомендованного к хозяйственному
использованию. По валовому производству
плодов (2,2-2,5 млн. тонн в год)
на душу населения (15-20 кг) Россия
значительно уступает европейским
странам (Гудковский, 2000а; Косякин,
2000; Потапов, 2000).
Одной из основных
причин низкой эффективности
отечественного садоводства является
преобладание насаждений с низкой
продуктивностью и недостаточной
устойчивостью к биотическим
и абиотическим факторам (Гудковский,
2000а). В этой связи большое значение
имеют исследования, направленные
на дальнейшее совершенствование
сортимента.
Успех в селекции
в значительной степени определяется
исходным материалом и правильным
подбором родительских пар для
скрещивания (Вавилов, 1935; Мичурин, 1948).
В этой связи исследования
по комплексной оценке генофонда,
выявлению донорских способностей
родительских форм на основе
гибридологического анализа и
выделения ценных в хозяйственном
отношении генотипов имеет актуальное
значение.
Цель и задачи исследований.
Цель работы – провести селекционно-генетическую
оценку генофонда яблони по комплексу
основных хозяйственно-биологических
признаков и на этой основе выделить
новые ценные генотипы для производства
и селекционного использования.
Задачи исследований:
провести селекционно-генетическую
оценку устойчивости исходных
форм и гибридных сеянцев к
низким температурам в различные
периоды зимовки:
- устойчивость к низким
температурам в осенне-зимний
период;
- максимальная морозостойкость;
- устойчивость к резким
перепадам температуры после
оттепелей;
- способность восстанавливать
морозостойкость при повторной
закалке после оттепели;
- зимостойкость исходных
форм яблони после суровой
зимы 2005/2006 г.;
- изучить устойчивость
гибридных сеянцев к низким
температурам методом искусственного
промораживания и после суровой
зимы 2005/2006 г.;
провести оценку устойчивости
к парше генотипов яблони различного
эколого-географического и генетического
происхождения;
изучить донорские
способности исходных форм и
гибридных сеянцев по силе
роста и компактности;
провести оценку урожайности
и экономической эффективности
сортов и форм яблони разного
эколого-географического происхождения;
выделить новые источники,
доноры и ценные генотипы для
селекционного и производственного
использования.
Научная новизна и практическая
ценность работы. Проведено комплексное
изучение генотипов яблони различного
эколого-географического и генетического
происхождения по важнейшим хозяйственно-биологическим
признакам. Выявлен потенциал их
устойчивости по компонентам зимостойкости,
устойчивости к парше, а также
особенностям роста и продуктивности.
На основе гибридологического анализа
выявлены закономерности наследования
максимальной морозостойкости, устойчивости
к парше, особенностей роста. Установлено
преобладающее влияние аддитивного
взаимодействия генов в формировании
признака максимальной морозостойкости.
Для селекционного
использования рекомендованы новые
источники и доноры высоких
уровней компонентов зимостойкости,
моногенной устойчивости к парше
выдерживающие понижение температуры
в -42оС, сдержанного роста, колонновидности
и высокой продуктивностью работы
кроны.
Выделены и переданы
(в соавторстве) в Государственное
испытание новые сорта яблони,
характеризующиеся высокой зимостойкостью,
моногенной устойчивостью к парше,
высокой экономической эффективностью,
с плодами летнего (Красуля)
и зимнего (Благовест) сроков
созревания. Заложены маточные насаждения
новых сортов в экспериментальном
хозяйстве ВНИИГиСПР им. И.В. Мичурина
на площади 3 га.
Апробация работы. Результаты
исследований были представлены на 5 международных
«Интенсивное садоводство» (Мичуринск,
2000), «Основные направления и методы
селекции семечковых культур» (Орел, 2001),
«Приспособление организмов к действию
экстремальных экологических факторов»
(Белгород, 2002), «Отдаленная гибридизация»
(Москва, 2003), «Методическое обеспечение
устойчивого развития современного плодоводства»
(Самохваловичи, 2006) и 5 Всероссийских научных
конференциях «Генофонд растений Дальнего
Востока России» (Владивосток, 1999), «Современные
системы защиты растений от болезней и
перспективы использования достижений
биотехнологии и генной инженерии» (Голицино,
2003), «Природные ресурсы и учение В.И. Вернадского
основа устойчивого развития цивилизации»
(Тамбов, 2003), «Проблемы повышения качества
и стабилизации продуктивности в естественных
и антропогенных экосистемах» (Нальчик,
2006), «Актуальные проблемы садоводства
России и пути их решения» (Орел, 2007).
Публикации материалов исследований.
По материалам диссертации опубликовано
16 печатных работ, в том числе 1 в
издании, рекомендуемом ВАК РФ «Садоводство
и виноградарство».
Объем и структура диссертации.
Диссертационная работа изложена на
143 страницах машинописного текста,
состоит из введения, 8 глав, выводов,
рекомендаций для производства и
селекции, содержит 27 таблиц, 2 рисунка.
Список использованной литературы включает
270 источников, из них 58 иностранных.
^ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Условия, объекты и методика
проведения исследований. Исследовательская
работа была выполнена на базе Всероссийского
научно-исследовательского института
генетики и селекции плодовых растений
им. И. В. Мичурина, расположенного на окраине
города Мичуринска, в 1996-2007 годах. Рельеф
местности представляет собой низменную
равнину. Почвы представлены выщелоченными
черноземами.
Климат континентальный
с достаточно теплым летом
и холодной зимой. Среднегодовая
температура воздуха составляет
4…5оС, но при этом в отдельные
годы может колебаться от 2,3 до
7,6оС. Абсолютный многолетний минимум
температуры может достигать
-37-40оС, абсолютный максимум составляет
+38,7оС.
Город Мичуринск находится
в зоне неустойчивого увлажнения.
В последние годы
участились неустойчивые зимы
с продолжительными оттепелями.
Значительно пострадали насаждения
яблони в зимний период 2005/2006 года.
В это время наблюдались продолжительные
морозы с понижением температуры
воздуха до -37,8оС, а на уровне
снежного покрова в низинах
опускалась до -42оС.
Объектами исследований
являлись 789 исходных форм яблони
различного эколого-географического
происхождения (дикие виды, сорта
народной, отечественной селекции,
урало-сибирские и интродуцированные
зарубежные сорта), а так же
более 4000 гибридных сеянцев.
Изучение потенциала
зимостойкости исходных форм
и гибридных сеянцев яблони
проводилось путем моделирования
компонентов зимостойкости согласно
методическим рекомендациям, разработанными
М.М. Тюриной и Г.А. Гоголевой
(1978) с некоторыми изменениями
(Савельев, 1997). Полевая оценка зимостойкости
проводилась согласно «Программе
и методике изучения сортов
плодовых, ягодных и орехоплодных
культур» (1999).
Оценку устойчивости
к болезням (парше) исходных форм
и гибридных сеянцев яблони
проводили на естественном инфекционном
фоне по балльной шкале в
соответствии с «Программой и
методикой селекции плодовых, ягодных
и орехоплодных культур» (1995), «Программой
и методикой сортоизучения плодовых,
ягодных и орехоплодных культур»
(1999), «Методическими рекомендациями»
(Ищенко, Яковлев, Савельев, 1984).
Для изучения растений
по силе роста и компактности
кроны использовались методические
указания Я.С. Нестерова (1986), «Международный
классификатор СЭВ подсемейства
Maloideae» (1989). Отбор на компактность
проводился согласно рекомендациям
К.О. Лапинса (Lapins, 1969а, 1976), Н.Г.
Морозовой (1987) и В.В. Кичины (1988).
Изучение продуктивности
яблони проводили в соответствии
с «Программой и методикой
изучения сортов плодовых, ягодных
и орехоплодных культур» (1973) и
методическими указаниями Я.С.
Нестерова (1986).
Анализ полученных
экспериментальных данных проводился
с использованием статистических
методов (Доспехов, 1973; Перфильев, 1980;
Яковлев, Болдырихина, 1980).
^ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
1. Селекционно-генетическая
оценка устойчивости исходных
форм и гибридных сеянцев к
низким температурам в различные
периоды зимовки
1.1. Устойчивость к низким
температурам в осенне-зимний
период
Несоответствие климатических
условий природе ритма сортов
яблони сказывается на их зимостойкости,
на своевременном и полном
завершении перехода из вегетирующего
состояния в зимующее (Нестеров,
1962). Установлено, что сорта и
формы яблони существенно различаются
между собой по наследственному
потенциалу их устойчивости к
ранним морозам.
Наибольшей устойчивостью
по I компоненту зимостойкости характеризуется
M.baccata (Якутская 1) и сорта урало-сибирской
группы Горноалтайское, Уралец, Сюрприз
Алтая, Уральское наливное, Новость
Алтая, Алтайское пурпуровое, у
которых при -30оС не отмечено
повреждение коры, древесины и
почек. У сортов народной селекции
Анис алый, Мирон сахарный, Коричное
полосатое, Бабушкино не отмечено
подмерзание коры и древесины
при -30оС.
Из изученных сортов
и форм отечественной селекции
высоким уровнем устойчивости
по I компоненту зимостойкости обладают
Анис новый, Бессемянка Мичуринская,
Июльское Черненко, при -30оС не
отмечено подмерзание коры, древесины
и почек. Аналогичной устойчивостью
характеризуются сорта Скала,
Успенское, Чародейка, Красуля,
отборные сеянцы 18-2, 18-3, 18-5, 18-6, 18-7, 18-9
(КВ-5 х Якутская 1), 32-25, 32-26, 32-28, 32-29 (Якутская
1 х КВ-25), 15-21, 15-29, 15-49 (Анис пурпуровый
х Коричное полосатое). Меньшей
морозостойкостью древесины и
почек отличаются сорта Тамбовское,
Жигулевское, Бельфлер-китайка, Ренет
Черненко, Богатырь, у которых повреждения
этих тканей колебалось от 0,3 до
1,0 балла.
Из сортов и форм
зарубежной селекции высокой
устойчивостью тканей и почек
в осенне-зимний период характеризовались
Галлов, NHOS 16/63, Лобо, Уэлси. При температуре
промораживании -30оС низкая устойчивость
с подмерзанием тканей от 2,1 до
3,5 балла отмечена у сортов
Корнелл Мекинтош, Ртищевская красавица,
Кортланд, Графенштейнское, Фукунишки,
Штеттинское красное, Гевин, Уэнспур,
Цунов, Холидей, Ренет ландсбергский,
Корей, Боскопская красавица,
Старк.
1.2. Устойчивость к низким
температурам в середине зимы
(максимальная морозостойкость)
Значительный ущерб
насаждениям яблони наносят сильные
морозы в середине зимовки.
Без повреждений древесины выдерживает
-42оС по II компоненту зимостойкости
M. baccata (Якутская 1). Не отмечено повреждений
при -40оС у сортов урало-сибирской
группы Горноалтайское, Сюрприз
Алтая, Анисик омский, Алтайское
пурпуровое, Уральское наливное, народной
селекции Мирон сахарный и отечественной
Таежное. При понижении температуры до
-42оС повреждение древесины у этих сортов
не превышало 1,5 балла.