Характер наследования признаков в гибридах томата F1 вишневидного и коктейльного типа

Адаптивность сортов томата к окружающим условиям различна. Условия, в которых произрастают сорта, постоянно меняются. Это приводит к непрерывной, меняющей свое направление изменчивости фенотипического состава сортопопуляции и вместе с тем обеспечивает их стабильность. Для повышения урожайности культуры томата большое внимание обращено на совершенствование работ по использованию гетерозиса.

Гетерозис – биологическое явление, при котором гибрид первого поколения (межсортовой, сортолинейный или межлинейный) превышает исходные родительские формы растений по величине или нескольким признакам, в частности по продуктивности, скороспелости, со- держанию биохимических веществ, вкусовым качествам плодов, размерам вегетативной массы, корневой системы и другим показателям [1].

Наследственность – это свойство родителей передавать свои признаки и особенности развития следующему поколению в определенных условиях внешней среды.

В последние годы наблюдается попытка рассматривать гетерозис не как результат исключительно генетических влияний, а как следствие взаимодействия между генетическими факторами и влиянием условий окружающей среды [14].

Единицей наследственности является ген, который определяет развитие любого признака и элементарную реакцию организма; любая частичка организма обладает наследственностью. Благодаря наследственности в природе сохраняется постоянство видов, сортов, гибридов с их отличительными различиями [5].

Большинство хозяйственно ценных признаков томата относится к числу количественных признаков, поэтому вопросу их изменчивости и наследования уделяется большое внимание, главным образом, для составления селекционногенетических программ и успешного проведения селекционного процесса [10, 12].

Цель исследования : изучение характера наследования признаков в гибридах томата F 1 вишневидного и коктейльного типа.

Материалы и методы исследования. В 2013–2014 гг. экспериментальные опыты были проведены через рассадную культуру. Посев на рассаду был произведен в третьей декаде марта в пленочной необогреваемой теплице. Густота стояния растений – 300–350 шт. на 1 м². Рассада была высажена на постоянное место в открытом грунте в третьей декаде апреля – первой декаде мая, по схеме (90+50) × 30–35 см.

При постановке опытов руководствовались методическими указаниями по селекции сортов и гибридов томата для открытого и защищенного грунта [9].

В период вегетации проводили фенологические наблюдения и отмечали даты появления единичных всходов (не менее 15 %) и массовых всходов (не менее 70 %). На 5 растениях каждого образца отмечали даты единичного и массового цветения 1-го соцветия, завязываемость плодов на 1–4-х кистях, проводили морфологи- ческие описания растений по признакам, характеризующим особенности их внешнего строения: форма, окраска плода и характер заложения кистей. Также определяли длину междоузлий между соцветиями (I и II, II и III, III и IV), число соцветий на растении. Во время созревания отмечали даты единичного и массового созревания плодов на 1-й кисти. Уборку проводи отдельными плодами и целыми кистями. На 10 плодах каждого образца были изучены признаки плода: высота, диаметр и масса плода.

Степень доминантности определяли по формуле Peter, Frey [13]

Hp=(F1-mp):(p-mp), где F1 – количественное значение признака у гибрида; mp – среднеарифметическое значение соответствующего признака родителей; p – количественное значение этого признака у лучшего родителя.

Степень доминантности позволяет определить характер наследования признака у гибридов в сравнении с родительскими линиями.

Результаты исследования. Эффективность селекционного процесса, особенно при создании гибридов, определяется разнообразием и степенью изученности исходного материала.

Анализ литературных источников показывает, что характер наследования продолжительности вегетационного периода в гибридах томата F 1 весьма разнообразен как в зависимости от конкретной гибридной комбинации, так и изменяющихся условий внешней среды [4, 5, 7, 8, 11].

В наших исследованиях по продолжительности фенофаз «всходы – цветение», «цветение – созревание», «всходы – созревание» в зависимости от конкретных гибридных комбинаций в 2013–2014 гг. встречались все типы наследования – от отрицательного до положительного сверхдоминирования.

Положительное сверхдоминирование по продолжительности периода «всходы – цветение» в 2013 г. встречается у 41 % гибридов F 1 , в 2014 гг. – у 14 % гибридов F 1 (рис. 1), полученных при участии сорта Трапеза и линий 295/10, 46/09, 49/09, Л. 357/11 – в качестве материнских форм, а сортов Денежное дерево, Розовая капелька, Тигрис, Очарование и линий 336/11, 354/11– в качестве отцовских форм. В 2013 г. у 20 %, а в 2014 г. – у 13 % гибридных комбинаций по этому признаку встречается положительное доминирование (hp – от (+ 0,6) до (+1)). Промежуточное наследование (hp – от (–0,5) до (+ 0,5)) по продолжительности этой фазы встречается у 24 % гибридных комбинаций в 2013 г. и у 51 % – в 2014 г.

Отрицательное сверхдоминирование в 2013– 2014 гг. по продолжительности периода «всходы – цветение» встречается соответственно у 12 и 10 % гибридов F 1 . Такой тип наследования этой фазы чаще встречается у гибридов, полученных при участии сорта Розовая капелька и линий 46/09, 498 в качестве материнских форм, а сортов Денежное дерево, Тигрис, Вишня желтая – в качестве отцовских форм.

Рис. 1. Характер наследования продолжительности межфазного периода «всходы – цветение» гибридами F 1 томата (hp) (2013–2014 гг.)

По продолжительности периода «цветение – созревание» в 2013 г. встречается положительное сверхдоминирование у 27 % и в 2014 г. у 17 % гибридов F 1 (рис. 2), главным образом полученных при участии линий 295/10, 46/09,

49/09 и 336/11 – в качестве материнских форм, сортов Розовое капелька, Тигрис, Вишня желтая, Синьорита и линии 388/09 (nor) – в качестве отцовских форм, а линии 357/11– как в качестве материнской, так и отцовской формы.

цветение - созревание

Рис. 2. Характер наследования продолжительности межфазного периода «цветение – созревание» гибридами F 1 томата (hp) (2013–2014 гг.)

Отрицательно сверхдоминирует период «цветение – созревание» в 2013 г. у 15 % гибридов F 1 , в 2014 г. – у 10 % гибридов F 1 , полученных в основном при участии сорта Трапеза и линий 295/10, 49/09 – в качестве материнских форм, а сортов Денежное дерево, Вишня желтая, Синьорита и линий 498/11, 354/11, 388/09 (nor) – в качестве отцовских форм. Соответственно у 20 и 22 % гибридных комбинаций в 2013–2014 гг. по этому признаку встречается положительное доминирование (hp = от (+0,6) до (+1,0)). У 33 или 31 % гибридов F 1 в 2013 г. и 51 или 48 % гибридов F 1 в 2014 г. продолжительность фазы «цветение – созревание»

наследовалась промежуточно (hp = от (–0,1) до (+0,5)).

Продолжительность фенофазы «всходы – созревание» в 2013 г. у 53 или 50 % и в 2014 г. у 21 или 20 % гибридных комбинаций (рис. 3), полученных при участии сорта Трапеза и линий 295/10, 46/09, 49/09 – в качестве материнских форм, сортов Очарование, Синьорита и линии 336/11 – в качестве отцовских форм, сортов Денежное дерево, Розовая капелька и линий 498, 357/11, 388/09 (nor) – как в качестве материнских, так и отцовских форм, наследовалась по типу положительного сверхдоминирования.

Рис. 3. Характер наследования продолжительности вегетационного периода «всходы – созревание» гибридами F 1 томата (hp) (2013–2014 гг.)

Отрицательное сверхдоминирование по продолжительности периода «всходы – созревание» проявилось у 10 % гибридов F1 в 2013 г. и 23 % гибридов F1 в 2014 г., большинство из которых получены при участии сортов Трапеза, Розовая капелька и линий 46/09, 498 – в качестве материнских форм, сортов Очарование, Синьорита и линии 388/09 (nor) – в качестве отцовских форм, а сорта Вишня желтая – как в качестве материнской, так и отцовской формы. По этому признаку встречается положительное доминирование у 13 % гибридов F1 в 2013 г. и 17 % гибридов F1 в 2014 г., отрицательное доминирование у 3 % гибридов F1 в 2013 г. и 11 % гибридов F1 в 2014 г. Продолжительность пери- ода «всходы – созревание» промежуточно наследовали 24 % гибридов F1 в 2013 г. и 29 % гибридов F1 в 2014 г.

В селекции гибридов F 1 индетерминантного типа очень большое значение имеет признак «расстояние между соцветиями», который во многом влияет на величину урожая. Более востребованными в настоящее время являются гибриды с укороченными междоузлиями.

В 2013–2014 гг. у гибридов F 1 по этому признаку проявились все типы наследования: от отрицательного до положительного сверхдоминирования. Преобладает промежуточное наследование – 50 % гибридов F 1 в 2013 г. и 42 % гибрида F 1 в 2014 г. (рис. 4).

Рис. 4. Характер наследования признака «расстояние между соцветиями» гибридами F 1 томата (hp) (2013–2014 гг.)

В равной степени этот признак наследовался как по типу положительного сверхдоминирования (10 % гибридов F 1 в 2013 г., 13 % гибридов F 1 в 2014 г.), отрицательного сверхдоминирования (по 10 % гибридов F 1 в 2013–2014 гг.), так и отрицательного доминирования – в 2013 г. у 15 % гибридов F 1 , в 2014 г. – у 10 % гибридов F 1 . В 2013 г. расстояние между соцветиями у 15 % гибридов F 1 и в 2014 г. у 25 % гибридов F 1 наследовалось по типу положительного доминирования. Высокая и стабильная урожайность является одним из основных требований, предъявляемых производством к современным гетерозисным гибридам томата.

Анализ литературных данных свидетельствует, что по этому признаку в F1 преимущественно проявляется гетерозис [2, 3, 5, 6]. Характер проявления степени доминантности по признаку «общая урожайность» томата в F1 изучался многими исследователями.

В наших исследованиях в 2013 г. общая урожайность наследовалась по типу положительного сверхдоминирования у 47 % гибридов F 1 , а в 2014 г. этот признак наследовался в основном промежуточно (69 % гибридов F 1 ) (рис. 5).

В 2013–2014 гг. отрицательное сверхдоминирование, положительное и отрицательное доминирование по урожайности наблюдались в равной степени (по 8 % гибридов), а промежуточно наследовалась урожайность у 26 % гибридных комбинаций. В 2014 г. положительное и отрицательное сверхдоминирование, а также положительное и отрицательное доминирование общей урожайности наблюдалось соответственно по 8 % гибридных комбинаций.

общая урожайность

Рис. 5. Характер наследования признака «общая урожайность» гибридами F 1 томата (hp) (2013–2014 гг.)

Выводы. Таким образом, величина и направление степени доминантности признаков в гибридах томата F 1 в 2013–2014 гг. зависит от используемых в гибридизации исходных родительских форм, направления скрещивания и условий их выращивания – наследовались преимущественно от отрицательного до положительного сверхдоминирования:

• 1.    В 2013 г. по продолжительности вегетационного периода «всходы – созревание» и продолжительности межфазных периодов по признаку «всходы – цветение» преобладает положительное сверхдоминирование, признак «цветение – созревание» наследуется от промежуточного наследования до положительного сверхдоминирования в 2014 г., у межфазных периодов «всходы – цветение» и «цветение – созревание» преобладает промежуточное наследование, а при признаке «всходы – созревание» наследуется от промежуточного наследования до положительного сверхдоминирования. Наиболее раннеспелыми являются гибридные комбинации, где в качестве материнской формы участвуют сорта Трапеза и Розовая капелька, в качестве отцовских форм – сорта Тигрис, Очарование и Синьорита, а сорт Вишня желтая – как в качестве материнской, так и отцовской формы.

• 2.    По признаку «расстояние между соцветиями» в 2013–2014 гг. преобладает промежуточное наследование. Гибридные комбинации с участием сортов Трапеза, Розовая капелька, Л. 295/10, Л. 46/09, Л. 49/09, Л. 357/11 в качестве материнских форм, сортов Денежное дерево, Тигрис, Синьорита и Л. 388/08 (nor) – в качестве

• 3.    Гетерозис по признаку «общая урожайность» преобладает у изученных гибридов в 2013 г., а в 2014 г. – признак промежуточно наследовался. Гибридные комбинации с участием сортов Денежное дерево, Розовая капелька, Тигрис, Синьорита и линий 49/09, 498, 354/11, 388/08 (nor) как в качестве материнских, так и отцовских являются наиболее продуктивными.

отцовских форм, а сортов Очарование, Вишня желтая и линий 49/09, 336/11 – как в качестве материнских, так и отцовских форм характеризовались генеративным типом куста, то есть имели более укороченные междоузлия.