Использование нового способа определения крупноплодности при создании селекционного материала подсолнечника

ГНУ ВНИИ масличных культур

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НОВОГО СПОСОБА ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРУПНОПЛОДНОСТИ ПРИ СОЗДАНИИ СЕЛЕКЦИОННОГО МАТЕРИАЛА ПОДСОЛНЕЧНИКА

Подсолнечник – культура разностороннего использования. Сегодня он является источником сырья для масложировой, пищевой, химической, фармацевтической отраслей промышленности.

С давних времен в России и Европе семена подсолнечника были излюбленным лакомством. Из них готовят кондитерские изделия, применяют в хлебопекарной отрасли и употребляют в жареном виде. В настоящее время это широкий и динамично развивающийся рынок. Существует стабильный спрос как на обрушенные, так и на целые семянки крупноплодного подсолнечника. К данному виду сырья предъявляют определенные требования: крупность семянок, высокое содержание белка, витамина Е, низкое содержание масла, легкость отделения лузги. Что касается цвета лузги, то в США, странах Западной Европы и Турции предпочтение отдается белым семянкам с серыми полосами, а в России и странах Восточной Европы – темным семянкам. Лидирующее положение в экспорте крупноплодного подсолнечника занимают США. С ними конкурируют Китай, Аргентина, Венгрия. Крупнейшие покупатели – Германия и Испания. Германия импортирует большей частью обрушенное ядро, тогда как Испания – целые семянки.

Несмотря на достигнутые успехи в селекции и внедрении в производство крупноплодных сортов подсолнечника, являются не решенными ряд очень важных задач. Остаются без четкого и ясного определения крупноплодные сорта как таковые. Практически все авторы сходятся во мнении, что такие сорта должны обладать высокой массой 1000 семянок. Но на сколько высокой? В качестве наиболее оптимальных указывают значения от 80 г (Kaya, 2004) до 200 г (Saranga, Horcicka, Wolf, 1996), в зависимости от личного мнения автора. Часто к крупноплодным относят сорта с массой 1000 семянок менее 70 г (Горпинченко, Осанова, 2003; Uma, Muralidharan, Manivannan at all, 2004). К сортам кондитерского назначения ошибочно относят грызовые сорта подсолнечника, тогда как это отдельное направление селекции. Зарубежные авторы (Uma, Muralidharan, Manivannan at all, 2004; Manjula, Nadaf, Giriraj, 2001) все крупноплодные сорта именуют как кондитерские или немасличные. Грызовые и межеумочные формы не рассматриваются как отдельные группы. В качестве определяющего признака используется масса 1000 семянок, и не принимаются во внимание остальные физические и морфологоанатомические признаки (рисунок).

1 – грызовой; 2 – межеумочный (слева – целая, справа – в разрезе).

Рисунок – Семянки подсолнечника

У сортов подсолнечника грызового направления более высокая доля лузги и низкая степень заполнения ядром полости, образованной плодовыми оболочками, что и определяет значительные различия в технологических качествах между сортами этих двух групп.

Поэтому нами были поставлены следующие задачи: разработать способ определения крупноплодности сортов и создать новый крупноплодный селекционный материал подсолнечника.

Для проведения настоящих исследований были отобраны 19 сортов и перспективных селекционных номеров, которые представляют кондитерское, грызовое и масличное направление селекции. Изменчивость их физических признаков отображена в табл. 1. Масса 1000 семянок в среднем за два года варьировала от 52,1 до 97,4 г. Коэффициент вариации данного признака (V=18,5%) отображает его среднюю изменчивость. Истинный и общий объем 1000 семянок варьировали в более широких пределах, что подтверждают соответствующие среднегодовые коэффициенты вариации – 30,3 и 25,8%. Объемная масса характеризовалась низкой изменчивостью (V=6,5%), плотность укладки и скважистость отличаются средней изменчивостью, при этом значения коэффициентов вариации соответственно равны 11,0 и 12,1%. По итогам двухлетних наблюдений признаки, определяющие крупность семянок подсолнечника, варьировали в большей степени.

Таблица 1 – Изменчивость основных физических показателей семянок подсолнечника (n=19)

ВНИИМК, КСИ, 2004-2005 гг.

Показатель	2004 г.				2005 г.
	min	max	x	V, %	min	max	x	V, %
Масса 1000 семянок, г	52,7	96,8	64,7	17,5	51,5	97,9	69,6	20,0
Объемная масса, г/л	299,2	416,4	386,5	7,0	347,4	428,6	392,6	6,0
Истинный объем 1000 семянок, см3	52,9	153,6	90,2	26,1	59,7	163,8	95,1	34,4
Общий объем 1000 семянок, см3	131,5	287,4	170,1	25,7	128,4	270,9	179,5	25,9
Плотность укладки, %	40,2	61,2	53,0	9,1	41,4	64,7	52,2	12,8
Скважистость, %	37,8	59,8	47,0	10,2	35,3	58,6	47,8	14,0

Изложенные выше показатели не позволяют дать определения признаку «круп-ноплодность», а следовательно, и внедрить соответствующую классификацию сортов подсолнечника. К тому же определение истинного и общего объема 1000 семянок, а вместе с ними плотности укладки и скважистости, является весьма трудоемким процессом. Поэтому мы предлагаем использовать показатель количество семянок в 1 литре, который рассчитывается по формуле:

К= — х 1000

где К – количество семянок в 1 литре, шт./л;

γ – объемная масса, г/л;

ρ – масса 1000 семянок, г.

Он позволяет дифференцировать генотипы по размеру семянок. При этом предлагаемая нами шкала без проведения дополнительных измерений позволяет классифицировать по данному признаку сорта подсолнечника: 3,0-5,5 тыс. семянок в 1 л – крупноплодные, 5,6-7,0 – средние по крупности и мелкоплодные – 7,1 тыс. семянок и более. Истинный объем 1000 семянок имеет сильную корреляционную связь с массой 1000 семянок (табл. 2).

Таблица 2 – Коэффициент корреляции между истинным объемом 1000 семянок и физическими признаками (n=19)

ВНИИМК, КСИ, 2004-2005 гг.

Показатель	Истинный объем 1000 семянок, см3
Масса 1000 семянок, г	0,95
Объемная масса, г/л	-0,79
Количество семянок в 1 литре, шт./л	-0,95

С увеличением размера семянок от высокомасличных сортов к крупноплодным снижается объемная масса, при этом минимальные ее значения наблюдаются у грызовых сортов. Соответственно снижается и количество семянок в 1 литре. Этот показатель имеет сильную отрицательную корреляционную связь (r=-0,95) с истинным объемом 1000 семянок, а значит, в равной степени с массой 1000 семянок отражает их крупность.

Изучаемые нами сорта подсолнечника имели достоверные различия по ряду физических признаков (табл. 3). Сорта кондитерского и грызового направления существенно превышают высокомасличные сорта (Юбилейный 60, Мастер) по массе и истинному объему 1000 семянок. У сортов масличного направления наблюдались высокие значения объемной массы и количества семянок в 1 литре. По этим показателям они существенно превышали крупноплодные сорта, имея более мелкие частицы сыпучей массы. Показатель количество семянок в 1 литре позволяет идентифицировать крупноплодные генотипы, и классифицировать по этому признаку сорта подсолнечника различного направления.

Таблица 3 – Физические признаки семянок сортов подсолнечника

ВНИИМК, КСИ, 2004-2005 гг.

Сорт	Масса 1000 семянок, г	Объемная масса, г/л	Истинный объем 1000 семянок, см3	Количество семянок в 1 литре, шт.
СПК	95,4	358,0	158,7	3754
Бородинский	86,9	342,4	136,9	3943
Белоснежный	92,0	330,3	148,6	3586
Юбилейный 60	66,9	409,6	96,6	6134
Мастер	64,1	399,3	95,0	6262

НСР 05                17,2              40,3              15,5                 593,4

Сорта СПК, Лакомка, Бородинский и Белоснежный относятся к крупноплодным, так как количество их семянок в 1 литре не превышает 4000 штук. Тогда как сорта масличного направления имеют значения в промежутке 6000-7000 семянок в 1 л, что соответствует сортам подсолнечника со средней по крупности семянкой.

Представленные выше сорта были отобраны как исходные для создания крупноплодного селекционного материала. С помощью метода межсортовой гибридизации и отбора наиболее крупноплодных семей нами получен ряд перспективных комбинаций, которые в 2005 г. были оценены по методике конкурсного сортоиспытания (табл. 4).

Все комбинации по продолжительности вегетационного периода относятся к среднеспелой группе. Исключение составляет межсортовой гибрид Белоснежный × Юбилейный 60, вегетационный период которого составил 98 дней. Соответственно комбинации, обладающие наименьшим периодом вегетации по сравнению с контролем, имели и меньшую высоту растений. Кроме того, все межсортовые гибриды обладали большей лузжистостью и уступали контролю по уровню масличности.

Наибольшая масличность абсолютно сухих семянок была у комбинаций СПК × Юбилейный 60 и Юбилейный 60 × СПК, которые уступали сорту Юбилейный 60 на 2,1 и 1,8%. Комбинации СПК × Юбилейный 60, Юбилейный 60 × СПК и Бородинский × Юбилейный 60 существенно превысили сорт-контроль по урожайности. За счет этого у комбинаций сортов СПК и Юбилейный 60 был наиболее высокий сбор масла.

Таблица 4 – Характеристика межсортовых гибридов подсолнечника

ВНИИМК, КСИ, 2005 г.

Комбинация	Вегетационный период, дни	Высота растений, см	Лузжис-тость семянок %	Маслич-ность абс. сухих семянок, %	Урожайность, т/га	Сбор масла т/га
СПК × Юбилейный 60	86	199	26,5	44,7	2,87	1,16
Юбилейный 60 × СПК	86	201	27,1	45,0	2,79	1,13
Бородинский × Юбилейный 60	87	190	36,1	35,5	1,86	0,60
Юбилейный 60 × Бородинский	88	199	33,3	38,2	2,08	0,72
Белоснежный × Юбилейный 60	98	245	38,5	36,4	2,73	0,89
К-Юбилейный 60	91	211	23,9	46,8	2,33	0,99

НСР 05                                                                0,18

При создании крупноплодного селекционного материала особого внимания заслуживают физические признаки семянок подсолнечника. Ниже в табл. 5 приведены основные из них.

Все комбинации существенно превышают сорт контроль Юбилейный 60 по массе 1000 семянок на 13,9-28,7 г. Максимальное значение данного показателя имеет комбинация Бородинский × Юбилейный 60, минимальное – СПК × Юбилейный 60. Созданный нами селекционный материал имеет более крупные семянки, чем контроль. Комбинации отличаются большим объемом семянок и превышают сорт Юбилейный 60 на 39,455,1 см3, и соответственно имеют значительно меньшее количество семянок в 1 литре. Данный показатель колеблется в пределах 4119-4673 семянки, и, следовательно, представленный селекционный материал следует отнести к крупноплодному.

Таблица 5 – Физические признаки межсортовых гибридов подсолнечника

ВНИИМК, КСИ, 2005 г.

Комбинация	Масса 1000 семянок, г	Объемная масса, г/л	Истинный объем 1000 семянок, см3	Количество семянок в 1 литре, шт.
СПК × Юбилейный 60	81,3	379,7	130,5	4673
Юбилейный 60 × СПК	83,1	391,0	131,7	4706
Бородинский × Юбилейный 60	96,1	388,7	146,2	4119
Юбилейный 60 × Бородинский	89,7	382,5	137,1	4292
Белоснежный × Юбилейный 60	87,0	380,1	131,1	4394
К-Юбилейный 60	67,4	400,0	91,1	6055

НСР 05                      11,5                                                        860,8

Комбинации Бородинский × Юбилейный 60, Юбилейный 60 × Бородинский, Белоснежный × Юбилейный 60 отличаются высокой долей лузги (33,3-38,5%), низкой мас-личностью (35,5-38,2%) и имеют семянки грызового типа. Тогда как комбинации СПК × Юбилейный 60 и Юбилейный 60 × СПК относятся к межеумкам.

Предлагаемый нами показатель (количество семянок в 1 литре) достоверно отображает различия между сортами подсолнечника по крупности семянок. Представленная выше шкала впервые определяет крупноплодный сорт подсолнечника как таковой, а также позволяет разделить сорта на группы по размеру их семянок.

Отобранные межсортовые гибриды, обладая крупными семянками, отличаются широким спектром значений сбора масла с единицы площади и могут быть вовлечены не 18

только в процесс создания новых кондитерских и грызовых сортов, но и использоваться для улучшения физических свойств новых и перспективных высокомасличных сортов подсолнечника.