Анализ результатов оценки сред как фонов для отбора на низкий уровень накопления радионуклидов капустой китайской и пекинской

Введение дной из основных задач сельского хозяйства является обеспечение производства продукции с ми

О

нимально возможным в условиях радиоактивного загрязнения содержанием радионуклидов. Поэтому перед современной селекцией ставится задача выращивания высокоурожайных сортов и гибридов растений, обеспечивающих получение экологически безопасной продукции. В современных условиях, когда ухудшилась экологическая обстановка, сорта помимо высокой урожайности, должны обладать комплексной устойчивостью к неблагоприятным условиям среды, в том числе и радионуклидам. Поэтому поиск видов и сортов овощных культур, накапливающих радионуклиды в наименьшей степени, а также поиск и выделение наиболее информативных фонов отбора для селекции по этому признаку являются актуальной задачей.

Материал и методика исследований

Объектом исследований явились капуста китайская (22 сортообразца) и капуста пекинская (24 сортообразца) из коллекции ВИР зарубежной и отечественной селекции.. На первом этапе (2006 год – капуста китайская; 2007 – капуста пекинская) проведено экологическое испытание в условиях естественного загрязнения радионуклидами. По его результатам, для дальнейшего изучения были выделены образцы капусты китайской с контрастным выражением селектируемого признака – Снюсман, Бае-цин-тацай, Wheite Longe Petide, Mei Qing Choi, Веснянка, Ласточка и капусты пекинской – Miсhihli, Hiroshima haruna, Kurihara shantung, Oogata Santousai, Toxoky F1 Фуку-хоу и Хибинская.

Научные исследования проведены в эколого-географическом эксперименте на базе лаборатории экологических методов селекции ВНИИ селекции и семеноводства овощных культур: Одинцовский район Московской области, РФ (2006-2009 годы), а также в Брянской области, РФ в п. Белая Березка, Трубчевского района (2007-2009 годы) и в Республике Беларусь – Гомельская область, д. Жгунь, До-брушского района (2007-2008 годы).

Определение содержания радионуклидов выполнили в соответствии с СанПин 2.3.2.1078-01 индекс 1.6.1. Метод испытаний МУК 2.6.1 1194-03. Исследования проведены в испытательной лаборатории пищевой продукции, продовольственного сырья, кормов, почв, грунтов, воды и агрохимикатов ООО ЦСЭМ «Московский».

Расчет параметров адаптивности и стабильности генотипов и параметры среды определяли по методике А.В. Кильчевского и Л.В. Хотылевой [1] с помощью программы SONA. Статистическую обработку и анализ данных выполнили по Б.Н. Доспехову [2] на ПЭВМ IBM PC/AT с использованием пакета прикладных программ MICROSOFT EXEL 7,0.

Результаты исследований

Считается, что важным качеством, которым должен обладать селекционный фон, является типичность, при которой условия отбора соответствуют тем, в которых в дальнейшем будет выращиваться сорт. Необходимо также, чтобы фон для отбора выявлял изменчивость. Следует учитывать и продуктивность среды испытания-показатели селектируемого признака не должны отличаться от общей средней более чем на 20%. Важна повторяемость характеристики фона по годам [3].

Нами установлено, что не существует среды, отвечающей комплексу данных требований. Это совпадает с результатами других исследований [4]. Поэтому предложена стратегия использования набора сред в соответствии с конкретной целью определённого этапа селекции [5].

В широкое экологическое испытание нами включены природные среды, которые по литературным данным

признаку [6]. Это позволило дать оценку сред испытания для выделения наиболее информативных фонов для отбора для селекции по методике А.В.Кильчевского.

С этой целью нами выполнена комплексная оценка среды трех пунктов, различающихся географическим положением и экологической обстановкой по результатам испытания шести сортообразцов. Выявлена значительная экологическая изменчивость как капусты китайской так и пекинской по селектируемому признаку, что говорит о возможности отбора нужных форм в условиях естественного загрязнения.

¹³⁷Сs Комплексная оценка среды показала, что её продуктивность – наиболее нестабильный в пространстве и времени параметр. По результатам испытания выделяются пункты Брянск, Гомель (капуста китайская) и пункт Брянск (капуста пекинская), отличающиеся от других максимальными значениями параметра продуктивности (табл. 1 и 2).

Параметр dk характеризуется значительной экологической изменчивостью, выраженной в пунктах Москва и Брянск. В пункте Гомель экологическая изменчивость продуктивности среды изучалась только один год. Для различаются степенью загрязне- ния радионуклидами.

Результаты четырехлетних исследований определения уровня содержания радионуклидов в продукции показали, что и 137Cs, и 90Sr содержатся в ней в пределах допустимых количеств (рис.1 и 2), и он варьировал в зависимости от генотипа, среды обитания и года изучения. Таким образом, было установлено наличие экологической и эколого-географической изменчивости уровня содержания радионуклидов в товарной продукции и разнообразие сортов по данному

18,00

16,00

14,00

12,00

10,00

8,00

6,00

4,00

2,00

0,00

137CS

90$Г

■ласточка и Бае-цин-тацаи

□ Веснянка о Mei Qing Choi

■ Wheite Longe Petiole аСнюсман

Рис. 1. Уровень содержания радионуклидов в товарной продукции капусты китайской (Москва, Брянск, Гомель) в 2006-2009 годах (Бк/кг).

■Hiroshima haruma

в хибинская

□ Kurihara shantung

□Mkhihh

■ Oogata Santousai

DToxokyFI Фуку-хоу

Рис. 2. Уровень содержания радионуклидов в товарной продукции капусты пекинской (Москва, Брянск, Гомель) в 2007-2009 годах (Бк/кг).

1. Фоны для отбора капусты китайской на минимальное накопление 137Сs

Фон	Хср, Бк/кг	dk	Sek	tk
Москва 2006	6,63	0,06	53,51	0,2
Москва 2007	5,33	-1,24	0,73	0,2
Москва 2008	7,7	1,13	11,53	-0,03
Москва 2009	4,53	-2,04	89,08	0,6
Брянск 2008	8,68	2,11	24,36	0,43
Брянск 2009	4,45	-2,12	65,45	0,43
Гомель 2008	8,67	2,1	23,53	0,83

2. Фоны для отбора капусты пекинской на минимальное накопление 137Сs

Фон	Хср, Бк/кг	dk	Sek	tk
Москва 2007	5,2	-2,05	35,31	-0,6
Москва 2008	7,7	0,45	17,19	0,43
Москва 2009	7,22	-0,03	66,33	0,77
Брянск 2008	9,47	2,22	41,53	0,33
Брянск 2009	6,68	-0,56	76,74	0,6
Гомель 2008	7,22	-0,03	41,05	-0,09

оценки стабильности параметров среды этого пункта нужны дополнительные исследования.

Анализ проявления дифференцирующей способности среды (по параметру Sek) показывает, что наибольшие различия по степени дифференциации образцов капусты китайской проявились в пункте Москва, где фон меняется от нивелирующего (2006 и 2009 годы) до анализирующего (2007-2008 годы). Информативен по данному параметру и фон пункта Брянск. На капусте пекинской проявления дифференцирующей способности среды (по параметру Sek) показывает, что максимальные показатели этого признака отмечены в пунктах Брянск и Москва.

Наименьший уровень типичности среды, при изучении капусты китайской отмечен в пункте Москва, наибольший уровень – в пункте Гомель. При изучении капусты пекинской параметр Tk в пункте Москва, отличалась нестабильностью, в пункте Брянск она стабильно высокая, в пункте Гомель – низкая.

Следовательно в схему селекции на пониженное содержание цезия следует наряду с пунктом селекции (Москва) включать разные пункты в зависимости от задачи этапа селекции. При выявлении потенциала продуктивности это Брянск и Гомель (капуста китайская), Брянск (капуста

3. Фоны для отбора капусты китайской на минимальное накопление 90Sr

Фон	Хср, Бк/кг	dk	Sek	tk
Москва 2006	10,43	-6,18	26,52	0,14
Москва 2007	8,32	-8,3	23,11	0,54
Москва 2008	20,07	3,45	10,67	0,43
Москва 2009	14,63	-1,96	10,8	0,4
Брянск 2008	20,47	3,85	13,31	0,83
Брянск 2009	20,98	4,37	12,73	0,09
Гомель 2008	21,38	4,77	16,23	0,94

пекинская); для дифференциации по стабильности селектируемого признака – Москва и Брянск (капуста китайская), Брянск (капуста пекинская). С целью испытания на последних этапах селекции эффективно использование высокоэффективной среды пункта Гомель (капуста китайская) (табл. 5).

⁹⁰Sr По результатам испытания шести сортов капусты китайской в 7 природных средах, выделяются пункты Гомель и

4. Фоны для отбора капусты пекинской на минимальное накопление 90Sr					Брянск, отличающиеся от других высокими значениями параметра продуктивности (табл. 3). По результатам испытания шести сортов капусты пекинской в 6 природных средах, выделяется пункт Брянск, отличающийся от других максимальным значением параметра продуктивности среды (Хср, Бк/кг) (табл. 4).
Фон	Хср, Бк/кг	dk	Sek	tk
Москва 2007	10	-7,74	30,11	0,43
Москва 2008	19,32	1,57	16,85	0,77
Москва 2009	15,02	-2,73	10,86	0,49
Брянск 2008	23,45	5,71	12,57	0,89
Брянск 2009	17,82	0,07	7,92	0,77
Гомель 2008	20,87	3,12	9,99	-0,09

Параметр dk как и по 137Сs, характеризуется значительной экологической изменчивостью, выраженной в пункте Москва.

Анализ показателей проявления дифференцирующей способности среды (по параметру Sek) показывает, что наибольшая степень дифференциации образцов проявилась в пункте Москва. В других пунктах формировался стабилизирующий фон.

При изучении капусты китайской наименьший уровень типичности среды отмечен в пункте Москва, наибольший – в пункте Гомель. Несколько меньше, чем в Гомеле, типичность среды в пункте Брянск (один год из двух) (табл. 3). Наименьший уровень типичности среды (капуста пекинская) отмечен в пункте Гомель, наибольший – в пункте Брянск (табл. 4).

• 5.    Оптимальные пункты для селекции на низкий уровень накопления радионуклидов в товарной продукции капусты китайской и пекинской, с учетом особенностей генотип-средовых реакций разных культур [7,8].

• 5.    Оптимальные пункты для селекции на низкий уровень накопления радионуклидов в товарной продукции капусты китайской и пекинской, с учетом особенностей генотип-средовых реакций разных культур [7,8].

  Культура	Элемент для отбора	Селекционная задача
  		Отбор на потенциальную продуктивность	Дифференциация по уровню накопления	Определение стабильности признака	Испытание перспективных образцов	Размножение перспективных образцов
  Капуста	137 Сs	Гомель, Брянск	Москва, Брянск	Москва, Брянск, Гомель	Гомель, Москва	Москва
  китайская	90 Sr	Гомель, Брянск	Москва	Москва, Брянск, Гомель	Гомель, Брянск	Москва, Брянск
  Капуста	137 Сs	Брянск	Брянск	Москва, Брянск, Гомель	Брянск	Москва
  пекинская	90 Sr	Брянск, Гомель	Москва	Москва, Брянск, Гомель	Брянск	Брянск, Гомель

Наилучшим сочетанием уровня накопления радионуклидов и его стабильности у капусты китайской и пекинской отличаются как по 137Сs, так и по 90Sr. То есть, оценку на низ- кое содержание 137Сs и 90Sr на этих культурах необходимо вести раздельно в специальных экспериментах, возможно на различных фонах испытания.

В целом, по результатам комплексной оценки среды для отбора при селекции капусты китайской и пекинской на устойчивость к накоплению радионуклидов ¹³⁷Сs и 90 Sr в Республике Беларусь и Российской Федерации выяснено, что наряду с пунктом селекции необходимо включать в сеть испытания все пункты в зависимости от этапа селекции (табл. 5).