Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

'Рабочая программа'
Целью дисциплины «История мировой литературы и искусства» является знакомство с классическими произведениями мировой литературы и искусства, с основн...полностью>>
'Документ'
Постановка детей на очередь в детский сад и предоставление родителям возможности отслеживания очереди в режиме реального времени, осуществление опера...полностью>>
'Документ'
Основи факультету закладено у 1963 році, коли розпочалася підготовка економістів шляхом заочного навчання з таких спеціальностей: “Планування промисл...полностью>>
'Доклад'
Ревизионной комиссией ОАО «Фабрика игрушек» в составе: Рамзайцевой Л.А., Прошкиной Л.И., Ильиной О.А., бала произведена проверка финансово-хозяйствен...полностью>>

Князев Сергей Дмитриевич доктор сельскохозяйственных наук, профессор Сорокопудов Владимир Николаевич Ведущая организация: гну всероссийский научно-исследовательский институт генетики и селекции

Главная > Лекции
Сохрани ссылку в одной из сетей:

На правах рукописи

ЕВДОКИМЕНКО

Сергей Николаевич

Биологический потенциал

ремонтантных форм малины и селекционные возможности его использования

Специальность 06.01.05 – селекция и семеноводство

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени

доктора сельскохозяйственных наук

Брянск – 2009

Работа выполнена в 1996-2008 гг. на Кокинском опорном пункте ГНУ Всероссийского селекционно-технологического института садоводства и питомниководства Россельхозакадемии и кафедре плодоовощеводства, хранения и переработки продукции растениеводства ФГОУ ВПО «Брянская государственная сельскохозяйственная академия».

Научный консультант: Заслуженный деятель науки РФ, академик РАСХН, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Казаков Иван Васильевич

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук

Каньшина Маина Владимировна

доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Князев Сергей Дмитриевич

доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Сорокопудов Владимир

Николаевич

Ведущая организация: ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт генетики и селекции плодовых растений им. И.В. Мичурина

Защита состоится 29 мая 2009 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 220.005.01 при ФГОУ ВПО «Брянская государственная сельскохозяйственная академия» по адресу: 243365, Брянская область, Выгоничский р-н, с. Кокино, Брянская ГСХА, корпус 1. E-mail: cit@bgsha.com, факс 84834124721

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Брянской ГСХА. Просим принять участие в работе совета или прислать письменный отзыв на автореферат (в двух экземплярах, заверенных печатью) по указанному адресу.

Автореферат разослан ___ апреля 2009 г.

Размещён на сайте ВАК www. vak. ed. gov. ru

Учёный секретарь

диссертационного совета

доктор с.-х. наук, профессор Дронов А.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований. Малина – скороплодная и урожайная культура. Урожайность лучших её сортов может достигать 12-15 т ягод с гектара и более. Однако в производственных условиях такие результаты получают крайне редко. Это связано не только с низким уровнем агротехники, но и с недостаточной адаптацией существующих сортов к неблагоприятным факторам внешней среды (подмерзание растений в экстремальные зимы, снижение продуктивности в жаркие, засушливые сезоны вегетации, повреждение вредителями и болезнями и др.). кроме того, возделывание малины сопряжено с высокими трудовыми и энергетическими затратами.

Перспективным направлением в решении этих проблем является создание сортов ремонтантного типа, формирующих основной урожай на побегах текущего года во второй половине лета – начале осени, генетический потенциал и необычный способ возделывания которых обеспечивают максимальную механизацию по уходу за насаждениями, включая уборку урожая. Однако, среди сортимента малины ремонтантного типа, как зарубежной, так и отечественной селекции, до недавнего времени не существовало высокотехнологичных, адаптированных сортов, способных в условиях средней полосы России формировать до наступления осенних заморозков полноценный урожай плодов высокого качества. Нередко высокая потенциальная урожайность отдельных ремонтантных сортов остается нереализованной из-за неблагоприятных погодных условий, короткого периода вегетации, дефицита суммы активных температур.

Для Центрального региона нашей страны необходимы ремонтантные сорта малины, ареал промышленного возделывания которых возможен южнее границы с безморозным периодом не менее 130 суток и суммой активных температур не ниже 1800-2000 0С (Казаков, Рожнов, Евдокименко, 1995).

С начала 70-х годов прошлого столетия на Кокинском опорном пункте Всероссийского селекционно-технологического института садоводства и питомниководства под руководством и при непосредственном участии академика РАСХН Казакова И.В. ведётся активная работа по созданию таких сортов. Исследования являются составной частью долгосрочной селекционной программы ВСТИСП по созданию сортов ягодных культур.

Учитывая важность дальнейшего совершенствования сортов ремонтантного типа, основной целью работы было изучение биологического потенциала ремонтантных форм малины и создание на этой основе сортов, сочетающих высокий уровень адаптации с оптимальной выраженностью хозяйственно-ценных признаков в условиях Центрального региона России.

Решались следующие задачи:

1. Выявить адаптивный потенциал ремонтантных форм малины и селекционные возможности его использования.

2. Изучить потенциал продуктивности межвидовых родительских форм малины и возможности его реализации в гибридном потомстве.

3. Дать оценку исходных ремонтантных форм малины и их потомства по основным товарно-потребительским показателям качества ягод.

4. Выявить селекционные возможности создания ремонтантных сортов малины для машинной уборки урожая.

5. Выяснить возможность совмещения в ремонтантных формах малины основных хозяйственно-ценных признаков с оптимальной выраженностью и выделить комплексные генетические доноры и источники.

6. Создать новые высокопродуктивные ремонтантные сорта малины с высокими качественными показателями ягод, адаптированные к условиям Центрального региона России.

Научная новизна. Впервые в условиях Центрального региона России сделана селекционная оценка свыше 250 генотипически разнообразных ремонтантных форм малины. При этом в качестве исходного материала использовались, наряду с ремонтантными сортообразцами малины обыкновенной, многочисленные формы сложного межвидового происхождения, включающие геноплазму малины чёрной, замечательной, душистой, боярышниколистной и поленики.

На основе гибридологического анализа потомства 167 комбинаций скрещивания, 28 популяций от инбридинга и 230 популяций от свободного опыления лучших ремонтантных сортов и отборных форм выяснены особенности формообразовательного процесса по каждому из основных хозяйственно-ценных признаков. Подтверждено независимое наследование основных селекционных признаков между собой, что позволяет путем ступенчатой гибридизации лучших межвидовых ремонтантных форм малины создавать генотипы с оптимальным уровнем их проявления.

В результате многолетней полевой оценки установлена дифференциация сортов и форм ремонтантной малины по степени адаптации к условиям произрастания, выделены источники и доноры раннего созревания урожая, устойчивости к основным болезням и вредителям, а также выявлены лучшие комбинации скрещиваний в наследовании этих признаков.

В селекции на улучшение биохимического состава ягод малины, их товарных качеств выделены генетические источники и доноры повышенного содержания растворимых сухих веществ, сахаров, аскорбиновой кислоты, вкуса, привлекательного внешнего вида плодов, изучены закономерности их наследования.

Выявлены перспективные ремонтантные доноры оптимальной для машинной уборки плотности ягод, их хорошей отделяемости от плодоложа, относительно дружного созревания урожая, компактного типа куста с побегами, не полегающими под тяжестью урожая и не нуждающимися в шпалере.

Установлены корреляционные связи между тринадцатью основными хозяйственно-важными признаками.

Доказана возможность совмещения в ремонтантных формах комплекса хозяйственно-ценных признаков с оптимальным уровнем их проявления. Созданные нами элитные отборы 1-125-1, 47-18-4, 37-15-4, 24-139-1, 19-99-1, сорта Атлант, Брянское диво, Геракл, Евразия, Жар-птица, Золотая осень, Пингвин, Элегантная являются комплексными донорами обширной зоны осеннего плодоношения, высокой урожайности, крупноплодия, хорошей адаптации и повышенных товарных качеств ягод.

Впервые в отечественной селекции ремонтантной малины созданы высокопродуктивные, крупноплодные сорта, адаптированные к условиям средней полосы России и не имеющие по этим признакам аналогов среди сортимента обычной (неремонтантной) малины. Тринадцать сортов малины нашей селекции включены в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию (2008 г.).

Выявлена высокая экономическая эффективность возделывания этих сортов в условиях Центрального региона России.

Основные положения, выносимые на защиту:

  • адаптивный потенциал ремонтантной малины и его использование в селекции;

  • потенциал продуктивности ремонтантных форм малины и возможности его реализации в новых сортах;

  • селекционные возможности повышения уровня товарно-потребительских качеств ягод ремонтантных форм малины;

  • селекционные возможности создания ремонтантных форм малины для машинной уборки урожая;

  • возможность создания ремонтантных сортов малины с оптимальной выраженностью основных хозяйственно-ценных признаков;

  • новые ремонтантные сорта малины с высоким уровнем продуктивности, повышенным товарно-потребительским качеством ягод, адаптированные к условиям Центрального региона России.

Практическая значимость работы. Создан и проработан уникальный гибридный фонд ремонтантной малины межвидового происхождения в количестве свыше 146 тысяч сеянцев. Выделены генетические источники и доноры как отдельных хозяйственно-важных признаков, так и сочетающие высокие уровни адаптации, продуктивности и качественных показателей ягод.

В результате селекционной работы создано (в соавторстве) более 20 первых отечественных межвидовых сортов малины ремонтантного типа, из которых сорта Абрикосовая, Августина, Бабье лето-2, Бриллиантовая, Брянское диво, Геракл, Евразия, Жар-птица, Золотые купола, Золотая осень, Рубиновое ожерелье, Элегантная, Янтарная включены в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию (2008 г), остальные проходят государственное и производственное сортоиспытания. Сорт Атлант рекомендован для машинной уборки урожая. Кроме того, выделено 12 элитных форм и свыше 250 отборных сеянцев, перспективных для производства и селекции.

Новые сорта отличаются крупноплодностью (4-12 г), высокой и стабильной урожайностью (до 15-22 т/га), экологической адаптивностью, технология их возделывания низкозатратна и экологически безопасна.

Сорта и перспективные элитные формы малины переданы для изучения на Брянский, Калужский, Владимирский, Ленинский (Московский) госсортоучастки, а также в научные учреждения: ВСТИСП (г. Москва), ВНИИСПК (г. Орёл), ВНИИГиСПР им. И.В. Мичурина (г. Мичуринск), ВНИИС им. И.В. Мичурина (г. Мичуринск), ГБС АН (г. Москва), Институт плодоводства НАН Беларуси (Самохваловичи), Майкопская опытная станция ВИР, Крымская опытно-селекционная станция. Значительное количество саженцев ремонтантных форм реализовано садоводам коллективных, фермерских и личных подсобных хозяйств. В 2001-2008 гг. в учхозе «Кокино» Брянской ГСХА выращено и реализовано 35 тыс. саженцев ремонтантных сортов. Кроме этого, 26 тыс. саженцев новых сортов высажено на экспериментальных участках Кокинского опорного пункта ВСТИСП.

Работа по созданию первых отечественных сортов ремонтантной малины удостоена диплома первой степени и золотой медали на выставке «Золотая осень-2005».

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались на: научно-производственном совещании «Проблемы продуктивности плодовых и ягодных культур» (Москва, 1996), XVII, XVIII, XIX, XX, XXI Мичуринских чтениях (Мичуринск, 1997, 1998, 1999, 2000, 2002), Всероссийском совещании «Актуальные вопросы теории и практики защиты плодовых и ягодных культур от вредных организмов в условиях многоукладности сельского хозяйства» (Москва, 1998), XI международной научно-производственной конференции «Агроэкологические аспекты системы земледелия юго-западной части Нечерноземной зоны РФ» (Брянск, 1998), международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы экологии на рубеже третьего тысячелетия и пути их решения» (Брянск, 1999), научно-практических конференциях «Молодые ученые – возрождению сельского хозяйства России в XXI веке» (Брянск, 1999, 2000), международной научно-методической конференции «Новые сорта и технологии возделывания плодовых и ягодных культур для садов интенсивного типа» (Орел, 2000), международной научно-методической конференции «Использование достижений современной биологической науки при разработке технологий в агрономии, зоотехнии и ветеринарии» (Брянск, 2003), международной научно-методической конференции «Роль сортов и новых технологий в интенсивном садоводстве» (Орел, 2003), международной научно-методической конференции «Состояние и перспективы развития нетрадиционных садовых культур» (Мичуринск, 2003), научно-практической конференции «Повышение эффективности садоводства в современных условиях» (Мичуринск, 2003), международной научной конференции «Современное плодоводство: состояние и перспективы развития» (Самохваловичи, 2005), международной научно-методической конференции «Состояние и перспективы селекции и сорторазведения плодовых культур» (Орёл, 2005), международной научно-практической конференции в СКЗНИИСиВ (Краснодар, 2006), Всероссийской конференции «Инновации молодых учёных - сельскому хозяйству» (Москва, 2006), VIII международной научно-методической конференции «Интродукция нетрадиционных и редких растений» (Мичуринск, 2008), Всероссийской научно-методической конференции «Проблемы агроэкологии и адаптивность сортов в современном садоводстве России» (Орёл, 2008).

Диссертационная работа обсуждена и одобрена на совместном заседании кафедры плодоовощеводства, хранения и переработки продукции растениеводства, кафедры кормопроизводства и селекции Брянской ГСХА и Кокинского опорного пункта ВСТИСП (2009).

Публикации. Основные результаты исследований опубликованы в 53 печатных работах, в т.ч. в 2 монографиях (в соавторстве) и 1 каталоге с описанием ремонтантных сортов малины. Общий объём публикаций составил 18 п.л. На созданные сорта ремонтантной малины получено 10 авторских свидетельств и 10 патентов.

Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, 7 глав, выводов и рекомендаций производству, списка использованной литературы и приложений. Объём работы составляет 378 страниц компьютерного текста, содержит 59 таблиц и 32 рисунка. Список литературы включает 426 наименований, в том числе 143 иностранных авторов.

Автор выражает глубокую благодарность научному консультанту, наставнику и учителю, доктору с.-х. наук, Заслуженному деятелю науки РФ, академику РАСХН, профессору Казакову Ивану Васильевичу за научные и методические консультации, редакцию рукописи, ценные замечания и предложения.

На разных этапах работы в ней принимали участие: кандидат с.-х. наук В.Л. Кулагина, аспиранты И.В. Денисов, М.М. Волохов, О.Г. Казаков, А.А. Феськов, С.А. Ротачёв, И.А. Бохан, сотрудники лаборатории биотехнологии - доктора биол. наук В.В. Заякин, И.Я. Нам, кандидаты с.-х. наук Д.Н. Сковородников, В.В. Соболев, лаборанты В.И. Леонова и Е.Л. Зуева. Автор выражает им искреннюю признательность и благодарит за помощь.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. Состояние вопроса (обзор литературы)

На основе литературных источников и результатов собственных исследований рассмотрены биологические особенности и генетические ресурсы ремонтантных форм малины, приведена краткая история селекции в мире и в нашей стране. Дан анализ основных направлений селекционных программ по ремонтантной малине и обсуждены возможности создания более совершенных форм.

2. Условия, материал и методика исследований

Исследования проводились в период с 1996 по 2008 год на Кокинском опорном пункте Всероссийского селекционно-технологического института садоводства и питомниководства и кафедре плодоовощеводства, хранения и переработки продукции растениеводства Брянской ГСХА, расположенных в 25 км южнее города Брянска. Климатические условия близки к среднеобластным и характеризуются как умеренно-континентальные.

Продолжительность теплого периода со средней суточной температурой выше 0 0С составляет 217-234 дня, из них от 136 до 154 дней приходится на период активной вегетации, когда в среднем за сутки воздух прогревается выше 10 0С. Этот период обычно начинается в конце апреля и продолжается до конца сентября. Среднее значение суммы активных температур находится в пределах 2000-2300 0С. По обеспеченности осадками территория области относится к зоне умеренного увлажнения. Их годовое количество составляет в среднем 560-600 мм.

За период исследований погодные условия характеризовались значительным разнообразием. Это позволило разносторонне оценить исходный и селекционный материал малины по степени созревания урожая, продуктивности, качественным показателям ягод и отобрать лучшие генотипы.

Почвы селекционного участка, где проводились исследования, серые лесные, относительно выровнены по рельефу, представлены средними и тяжёлыми суглинками, с мощностью гумусового горизонта 25 см. Содержание гумуса – 2,6-3,2 %, фосфора – 25-35 мг Р2 О5 на 100 г почвы, калия – 9,8-14,1 мг К2О на 100 г почвы. Реакция почвенного раствора слабокислая (рН=6,1).

Агротехника при выращивании малины – общепринятая в Нечерноземной зоне. Предшественник – чёрный пар либо занятый пар. На гибридном участке, в связи с ограниченностью используемой площади, применяли загущенное размещение сеянцев малины (3 х 0,25 м).

Объектом исследований были свыше 250 исходных ремонтантных форм, 167 комбинаций скрещиваний, 28 инбредных популяций и 230 популяций от свободного опыления. За годы исследований методом внутривидовых скрещиваний, инбридинга, межвидовой гибридизации и свободного опыления создан и проработан гибридный фонд ремонтантной малины в количестве свыше 146 тысяч сеянцев.

Исходный материал отличался большим генотипическим разнообразием. На начальном этапе нашей работы в гибридизации использовались представители R. idaeus L. Широкое включение в селекционный процесс межвидового сорта Отом близ, его производных, а также отдалённых гибридов с геноплазмой малины европейской красной, американской щетинистой, чёрной, душистой, боярышниколистной, замечательной и поленики привело к созданию источников с качественно новым уровнем хозяйственно-ценных признаков.

Селекционная работа проводилась с учетом основных положений «Программы и методики селекции плодовых, ягодных и орехоплодных культур» (Орел, 1995), «Методических указаний по селекции малины и ежевики» (Кичина, 1981, 1990). При сортоизучении учитывались требования «Программы и методики сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур» (Орел, 1999).

При статистической обработке экспериментального материала использовались методические руководства Б.А. Доспехова (1974), О.В. Масюковой (1979), А.А. Зубова (1980) и другие.

Степень доминирования или показатель наследования отдельных признаков в контролируемых скрещиваниях определялись по методике, разработанной Ф. Петр и К. Фрей для овса и успешно апробированной на плодово-ягодных культурах (Л. Г. Поликарпова, 1974; О. В. Масюкова, 1979; С. Д. Айтжанова, 2002). Для расчёта коэффициента вариации и корреляции использовалась программа Straz. exe.

Вкусовые достоинства свежих ягод определяли по пятибалльной системе (за эталон принимали сорт Новость Кузьмина – 5 баллов). Биохимическая оценка плодов малины проводилась по общепринятым методикам: растворимые сухие вещества – рефрактометрически; сухие вещества – методом высушивания; сахара – по Бертрану; титруемые кислоты – электрометрическим титрованием; витамин С – по Мурри (Ермаков и др., 1987).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3. Адаптивный потенциал ремонтантной малины

и его использование в селекции

3.1 Селекционная оценка исходных ремонтантных форм

малины по степени созревания урожая

Однолетний цикл формирования основного урожая ягод ремонтантных форм малины и подзимнее удаление отплодоносивших стеблей снимают проблему зимостойкости надземной части растений, однако проблематичным остается создание раносозревающих форм, способных отдавать урожай до осенних заморозков.

Фенотипическая оценка многочисленных родительских форм по степени созревания урожая выявила их существенные различия по этому показателю, а также показала тесную зависимость признака от генотипа и погодных условий в период созревания урожая. Ряд зарубежных ремонтантных сортов малины (Сентябрьская, Херитейдж, Редвинг, Зева, Люлин), а также первый отечественный сорт Бабье лето, полученные в пределах вида малина обыкновенная (R. idaeus L.), формировали к началу осенних заморозков лишь 15-40 % зрелых ягод. Селекционный прорыв в раскрытии биологического потенциала ремонтантной малины и создании качественно новых генотипов сделан на основе межвидовой гибридизации с использованием в скрещиваниях родительских форм малины обыкновенной с рядом межвидовых форм. На этой генетической основе в 4-5 генерациях выделены высокопродуктивные ремонтантные родительские формы 10-102-1, 9-34-1, 3-125-1, 35-245-1, 20-134-1, 47-18-4, у которых до заморозков созревает 62,1-95,6 % урожая.

Путём поэтапного повышения степени созревания урожая за счёт выщепления положительных трансгрессий и последующего включения их в гибридизацию созданы первые межвидовые ремонтантные сорта малины, выгодно отличающиеся от своих предшественников по изучаемому признаку (табл. 1). За период исследований (2001-2008 гг.) доля созревших ягод у них составила 60,7-100 %, в то время как у сорта Бабье лето – только 44,2 %. Наиболее многочисленную группу образовали сорта Бриллиантовая, Жар-птица, Шапка Мономаха, Янтарная, Золотые купола, Оранжевое чудо, Элегантная, Рубиновое ожерелье, Атлант, которые к началу заморозков успевали реализовать потенциал продуктивности на 70-85 %. Другую группу составили сорта Брянское диво, Геракл, Золотая осень, Надёжная, Брянская юбилейная, Бабье лето-2 и отборные формы 30-178-1, 20-134-1, 47-18-4, у которых доля созревшего урожая находилась в пределах 86,3-98,4 %. В благоприятные сезоны с тёплой, продолжительной осенью эти родительские формы полностью заканчивают плодоношение до заморозков. Для завершения всех жизненных процессов и вызревания ягод им требуется 2300-2500 0C активных температур.

Сорта Евразия и Пингвин, независимо от погодных условий в сезоны исследований, ежегодно успевали отплодоносить к средине сентября. Для этого им достаточно 2000-2100 0C суммы активного тепла.

Анализ гибридного потомства ремонтантной малины свидетельствует о полигенном характере наследования степени созревания урожая. Как правило, сеянцы уклонялись в сторону худшего родите-

Таблица 1 – Степень созревания урожая ремонтантных



Скачать документ

Похожие документы:

  1. Список аврорин Валентин Александрович (1907-1977)

    Документ
    Аврорин Валентин Александрович (1907-1977) - член-корреспондент АН СССР, крупнейший специалист в области тунгусо-маньчжурских языков, один из создателей нанайской письменности.

Другие похожие документы..