Изучение исходного материала томатов, получение чистых линий и организация первичного семеноводства

Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice

УДК 631. 635. 64. 52. 575.125                          

Исходный материал селекции — обнаруженные среди культивируемых сортов, в дикорастущей флоре или искусственно созданные с помощью гибридизации, мутагенеза и полиплоидии в той или иной мере разнообразные популяции, которые служат источником ценных форм для отбора. Удачный выбор исходного материала в значительной мере предопределяет успех селекционной работы. Для обеспечения успешного выполнения селекционной работы с возможно меньшими затратами труда и времени исходный материал должен обладать определенными качествами. Во-первых, он должен быть достаточно разнообразным по сочетаниям хозяйственно важных признаков. Во-вторых, взятая в качестве исходного материала популяция растений должна быть возможно больше насыщена формами, соответствующими цели селекционной работы [5].

В селекции генофонд считается незаменимым материалом. Каждый вид уникален, и его уничтожение по какой-либо причине является непоправимой потерей. Ни один потерянный вид не может быть восстановлен, если его последний и генетическая информация о нем исчезли. Несмотря на самые фантастические прогнозы генной инженерии, невозможно восстановить гены, потерянного образца, и таким образом, потеря каждого вида необратима [1, 2].

В качестве исходного материала для успешной селекционной работы большое значение имеют отечественные сорта, лучше приспособленные к климатическим условиям той или иной зоны. Впервые учение и понимание исходного материала в селекционной науке было сформулировано академиком Н. И. Вавиловым. В отличие от своих современников, Н. И. Вавилов, испытывая растения в различных условиях, пришел к выводу, что реакция организма и его иммунная система управляются не только наследственностью [2, 3].

Установлено, что постепенное уменьшение генетического разнообразия является одной из основных причин неуклонного увеличения однополости в растениях, возникновения генетической депрессии, распространения болезней в случае эпидемий [2].

Народной селекции по своей значимости высоко оцениваются также, как и научной селекции. Среди комплексных мероприятий по сохранению генетического разнообразия в нашей стране важное место занимает отражение районированных сортов в коллекциях научно-исследовательских институтов [3].

Чтобы сохранить сорта, их стабильность и пластичность, важно своевременно проведение операции сортировки и сортоочистки, создание чистых линий, семеноводства на научной основе. Изучая структуру популяций генетическими и математическими методами, Датский ученый В. Л. Иогансен создал теорию чистых линий и описал ее в 1903 г., в работе «Учение о чистых линиях и популяциях». Он назвал совокупность особей, образованных от самоопыляющейся особи, чистой линией [3, 4].

Обобщенные современные научные взгляды об эффективности создания чистых линий различных сельскохозяйственных культур, в том числе и томата широко используются в селекции. Чистая линия — наиболее выравненный селекционный материал. Это потомство, полученное в результате самоопыления гомозиготного растения. Особи чистой линии однородны как фенотипически, так и генотипически. Естественно, что легче вывести чистую линию при работе с самоопыляющимися растениями, так как они сравнительно мало гетерозиготы и самоопыление для них является нормальным способом размножения. В растениеводстве чистые (инбредные) линии используются для получения эффекта гетерозиса (гибридной силы) [5].

Семеноводство — это специальная отрасль сельскохозяйственного производства, задачей которой является размножение сортовых семян при сохранении их чистосортности, биологических и урожайных качества. Семеноводство непосредственно связано с селекцией. Производство гибридных гетерозисных семян также одна из важнейших задач семеноводства [5, 6].

Целью проведенной научно-исследовательской работы является восстановление находящихся под угрозой исчезновения бывших районированных сортов томата, получение из них чистых линий и организация первичного семеноводства, на научной основе что является приобретением исходного материала для селекционных работ.

Материалы и методы исследований

Было собрано 77 районированных в республике отечественных и зарубежных селекционных сортов линии томата. Научно-исследовательская работа проведена в период 2017–2020 гг. в условиях Апшерона на полях НИИ овощеводства.

Закладка полевых опытов, фенологические наблюдения, учет урожая, описание морфологических признаков проводили по стандартным методикам, прежде всего, согласно: Методическим указаниям по селекции сортов и гибридов томатов для открытого и защищенного грунта. В ходе исследований учеты и наблюдения проводили согласно следующим методическим рекомендациям: посевные качества семян определяли по методике анализа семян ГОСТ 2019-74.

Биологические особенности и хозяйственно-ценные признаки интродуцированных местных сортообразцов, необходимые учеты, наблюдения и анализы для решения поставленных задач. Оценивалось состояние рассады и растений глазомерно в целом по каждому образцу. Оценка проводилась четыре раза по всем сортообразцам: первый раз — в рассадном возрасте, второй — через 10–15 дней после высадки в грунт, третий — в период начала цветения и четвертый — перед первым сбором.

Качество урожая оценивалось органолептическим методом, определение качественных показателей плодов по требованиям ГОСТ 1725-85. Были разработаны научные основы первичного семеноводства районированных сортов томата. Применяя специальную методику, у выделившихся суперэлитных и элитных растений собраны типичные для сорта плоды из определенных кистей.

Результаты исследований

Изучение сорта осуществлялось по срокам созревания, которые в различных условиях Азербайджана были разделены на пять групп: раннеспелые (от всходов до созревания-105 дней); среднеранние (от 106 до 110 дней); среднеспелые (от 111 до 115 дней); среднепоздние (от 116 до 120дней); позднеспелые (более 120 дней).

Изучение сортообразцов по типу куста разделялось: на обыкновенный-с полегающими обильно-ветвящимся стеблями; штамбовый с прямостоячим слабоветвящимся стеблем; детерминантный — быстро завершающий вегетативный рост. Высота растений учитывалась по каждому сорту перед началом созревания плодов. По высоте куста сортообразцы были отнесены к следующим группам: высокорослые (более 80 см), среднерослые (50–-80 см), низкорослые (до 50 см). По облиственности различались сорта: слабооблиственные, среднеоблиственные и сильнооблиственные. По типу листа образцы делились на обыкновенные, типичные для штамбовые и картофелелистные. Кроме того отмечались характер края и долей листа, окраска, поверхность листовой пластинки и ее величина-размер По длине кисти сорта разделились на группы с короткой кистью/длина кисти не более 12–15 см, средней/длина кисти 16–30 см и длинной кистью/длина кисти 30 см и более.

Метод получения чистых линий путем отбора наиболее типичного растения сорта с использованием метода индивидуального отбора в исследовательской работе, информирует о целенаправленных скрещиваниях на полученных чистых линиях. Исходные сортообразцы томата изучались в соответствующем питомнике с целью выявления образцов, лучше приспособленных к местным условиям, подбора пар для селекции. В результате изучения исходного материала нами дана характеристика сортов по морфологическим признакам, биологическим свойствам, характеризующим их хозяйственно-ценные качества (Таблица 1).

Таблица 1

ОСНОВНЫЕ БИОМОРФОМЕТРИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ РАСТЕНИИ ЧИСТЫХ ЛИНИЙ, ПОЛУЧЕННЫХ ОТ СОРТООБРАЗЦОВ (среднее за 2017–2020 гг.)

® й и		S г^ Й2	?з ^	Куст			Кисть		и ^ о
				si й	2 2 3 I S ч *с $ о О		st й	§0
Ватан-1	Азербайджан	105–110	80– 120	обыкн.	средняя	5–6	простой	7–9	средне ранний
Лейла	Азербайджан	108–115	54–60	обыкн.	средняя	7–8	простой	8–10	средне ранний
Эльнур	Азербай-	100–110	40–60	обыкн.	средняя	5–6	простой	8–10	ранний
	джан
Илькин	Азербай-	110–118	55–70	обыкн.	средняя	6–7	простой	13–16	средний
	джан
Зафар	Азербай-	112–116	53–65	обыкн.	средняя	6–7	простой	12–19	средний
	джан
Элим	Азербайджан	109–111	55–60	обыкн.	средняя	7–8	простой	8–10	средне ранний
Азербай-	Азербай-	110–112	50–60	обыкн.	сильная	4–5	простой	7–9	средний
джан	джан
Маяк 12/20-4	Украина	113–115	50–65	обыкн.	сильная	5–6	простой	7–9	средний
Невский	Россия	93–100	45–50	обыкн.	слабая	4–5	простой	8–10	ранний
Донской-68	Россия	121–123	50–60	обыкн.	средняя	7–8	простой	5–8	поздний

В Таблице 1 видно, что изученные сортообразцы различались по продолжительности вегетационного периода (от всходов до созревания), который длился 93–123 дня. Наиболее скороспелыми оказались образцы Невский и Эльнур.

По высоте куста сортообразцы были отнесены к группам высокорослых Ватан-1 (более 80 см), среднерослых (50–80 см), низкорослых Невский (до 50 см).

В результате изучения сортообразцов было отмечено, что в зависимости от образца и в некоторый степени от группы спелости цветочные кисти закладывались над 3–11 листом. Среди изученных образцов биологически скороспелыми оказались растения, которые образуют соцветия над 4-5 листом. У большинства образцов соцветия расположены над 6-7 листом.

Одним из важных признаков сорта является форма плода. Лучшей формой считается округлая, которая наиболее пригодна для цельноплодного консервирования. Из Таблицы 2 видно, что из изученных сортообразцов округлой формы отличились образцы: Ватан-1, Лейла, Эльнур.

Таблица 2 ОСНОВНЫЕ МОРФОМЕТРИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПЛОДОВ СОРТОВ ЧИСТЫХ ЛИНИЙ, ПОЛУЧЕННЫХ У СОРТООБРАЗЦОВ ТОМАТА (среднее за 2017–2020 гг.)

		§1 ^ §	г	^s CD	и о 9 о 5 Ь< ® «	° в? «Ой з Й м - s ?	5 а $^§
Ватан-1	округлая	оранжевокрасный	0,90–1,00	гладкая	4–6	2,120	60–110
Лейла	округлая	интенсивно красный	0,90	гладкая	4–6	2,140	110– 120
Эльнур	округлая	интенсивно красный	0,80–1,00	гладкая	2–5	2.050	70–150
Илькин	овальная	темно красный	1,00–1,25	гладкая	2–3	1,900	70–80
Зафар	удлиненно овальная	интенсивно красный	1,20–1,30	гладкая	2–3	1,930	60–90
Элим	округлая	красный	0,80–0,90	гладкая	4–5	2,130	120– 130
Азербайджан	округлая	светлый оранжевый	0,80–0,90	гладкая	4–5	1,5–1,8	36–45
Маяк12/20-4	плоско округлая	оранжевокрасный	0,70–0,73	слабо ребристая	7–8	2,0–2,1	85
Невский	округлая	красный	0,85–0,90	слабо ребристая	4	0,8–1,0	40–50
Донской 68	округлая	оранжевокрасный	0,65–0,69	слабо ребристая	5–6	0,9–1,9	75–90

Наибольшей урожайностью в условиях Апшерона отличились сорта: Ватан-1, Лейла, Эльнур, Элим и другие, давшие с растения 2, 050–2,140 кг урожая. Не менее важным показателем является вес плода, который также значительно колебался в зависимости от сорта и условий выращивания. Как известно, теоретической основной первичного семеноводства растений является производство высококачественных семян, имеющих лучшие сортовые и посевные качества. Такие семена хорошо сохраняют хозяйственно- ценные признаки и свойства сортов. Урожай из собранных спелых плодов каждого сорта разделен на три фракции:

• 1.    К первой фракции отнесены типичные сортовые плоды. Они взвешены, описаны и из них заготовлены суперэлитные и элитные семена;

• 2.    Ко второй группе отнесены те товарные плоды, у которых сравнительно слабо выражены типичные сортовые признаки. Эта часть урожая также взвешена и из них заготовлены элитные семена с хорошими сортовыми и посевными качествами;

• 3.    К третьей группе отнесены нетипичные для сорта товарные плоды, которые были реализованы.

Выводы

Несмотря на то, что в Национальном гeнбанке долгое время не проводилась оценка охраняемых сортообразцов, жизнеспособность их была восстановлена. Однако, несмотря на проведение повторного посева, доступ к семенам сортов «Уфуг» и «Нубар» в необходимом количестве не получен. Эти два ценных местных сорта подверглись генетическому уничтожению.

Необходимо восстановление семян высокоурожайных, качественных сортов томатов селекции НИИО, а также хранившихся в Генбанке института генетических ресурсов НАН Азербайджана, проведение сортосмен и сортопрочисток а также использование разных способов для создания чистых линий этой культуры.

Необходимо подбор пар для создания гетерозисных гибридов, а также получение чистых линий всех сортообразцов.

В результате длительного изучения выделен ряд сортов, имеющих определенную ценность для селекции.