Изучение наследования ценных хозяйственных признаков у гибридов F1 перца сладкого в условиях Астраханской области

Оригинальная статья / Original article УДК 635.649:631.526.325:631.524.01(470.46)

П ерец сладкий является одной из самых важных и популярных овощных культур, выращиваемых в сельском хозяйстве. Он обладает высокой питательной ценностью и является неотъемлемой частью рациона питания [1]. По количеству витамина С (аскорбиновой кислоты) плоды перца значительно превосходят остальные овощи. Плоды перца сладкого содержат большое количество каротина, сахаров, витаминов и обладают антиоксидантными свойствами [2]. Мировое производ- ство перца сладкого ежегодно увеличивается и к 2025 году, согласно прогнозам, составит свыше 800 тыс. т. Наиболее крупные производители перца сладкого – Китай и Индия. В настоящее время на долю Китая, Индии, Пакистана, Бангладеш и Индонезии приходится более 70% мирового производства перца сладкого. Всемирный овощной центр на Тайване содержит крупнейшую в мире коллекцию перца, насчитывающую 8165 образцов и охватывающую около 11% мирового разнообразия [3].

В России перец сладкий наиболее широко выращивается в открытом грунте на юге – Нижнее Поволжье, Северный Кавказ, Краснодарский и Ставропольский край, Ростовская область [4] и ежегодно активно увеличивает посевные площади. По данным Росстата, за 2022 год посевная площадь перца сладкого в хозяйствах всех категорий в открытом грунте составила 20060,9 га,в закрытом грунте – 2604,3 га. В 2006 году показатели посевной площади перца сладкого в открытом грунте составляли 6845,0 га, в закрытом грунте – 2738,0 га. Вместе с тем, при его возделывании в разные годы и в разных регионах наблюдаются значительные колебания по продуктивности, связанные с влиянием различных факторов среды (температура, влажность, засуха, болезни и др.) [5].

Основной задачей селекции перца сладкого является создание новых сортов и гибридов с улучшенными хозяйственными признаками, такими, как урожайность, устойчивость к болезням и вредителям, качество плодов и др. [6,7]. Постоянно растущий спрос на сладкий перец во всем мире связан и акцентируется в основном на развитии гибридов. Отмечается значительное количество гетерозиса этой культуры по многим хозяйственным признакам [8]. Расширение спроса на продукцию перца сладкого и изменение структуры его производства ставит перед селекционерами задачи по созданию новых сортов и гибридов, способных удовлетворить потребности населения в высококачественном продукте питания и сырье для перерабатывающей промышленности [9]. Для выполнения поставленных задач необходимы сорта и гибриды перца сладкого различного направления использования: салатные,для свежего потребления и консервиро-вания,с различными сроками созревания,высоко-урожайные, дружно созревающие, с улучшенным биохимическим составом плодов, толерантные к различным заболеваниям и устойчивые к неблагоприятным факторам среды. Для их создания необходим большой и разнообразный исходный материал, несущий генетические источники признаков модели сорта или гибрида. Особенно важным является изучение наследования ценных хозяйственных признаков у гибридов F1 перца сладкого.

Актуальность изучения наследования ценных хозяйственных признаков у гибридов F 1 перца сладкого в условиях Астраханской области обусловлена необходимостью развития селекции и селекционных программ для улучшения сортов и гибридов, адаптированных к конкретным климатическим условиям региона, позволяющих повысить урожайность, качество и конкурентоспособность продук-ции.Анализ наследования ценных признаков у гибридов F 1 позволяет расширить базу генофонда перца сладкого и создать новые перспективные сорта и гибриды,отвечающие требованиям современного рынка и потребителей.

Цель исследования – изучение коллекционного и селекционного материала перца сладкого для создания гибридов F 1 с новым сочетанием хозяйственно-ценных признаков, высокоурожайных, адаптированных к условиям возделывания в Астраханской области и соответствующим требованиям рынка.

Материалы и методы исследования

Работы проводили в 2021–2023 годах на опытном поле Всероссийского НИИ орошаемого овощеводства и бахчеводства – филиал ФГБНУ «ПАФНЦ РАН» в г.Камызяк Астраханской области,согласно общепринятым методикам исследований и зональным агротехнологиям возделывания [10,11,12,13]. Объектами исследования выступали сорта перца сладкого селекции ВНИИООБ, различающиеся формой, размером, окраской растений и плодов, сроками созревания и направлениями использования.

Климат зоны – засушливый,резко континентальный, характеризуется сухой и жаркой весной, засушливым летом. Сумма температур воздуха свыше 10°С составляет 3500-3600°С. Продолжительность безморозного периода – 18 0200 дней. За год выпадает 160-200 мм осадков, в том числе в весенние месяцы – 100-120 мм. В течение вегетационного периода преобладают дни с ветрами 14-16 м/сек, иногда до 20 м/сек. Относительная влажность воздуха в летний период составляет 50-60%.

Почвы опытного участка аллювиально-луговые, среднесуглинистые, среднезасолённые. Агрохимический состав почвы опытного поля сравнительно однороден: в слое 0-0,20 м содержится гумуса – от 1,7 до 2,0%, легкогидролизуемого азота – от 80 до 140 мг/кг, подвижного фосфора – от 28 до 45 мг/кг и обменного калия – от 250 до 400 мг/кг почвы.

Технология выращивания рассады и агротехника возделывания перца сладкого в открытом грунте на капельном орошении – общепринятые для зоны [12]. Рассаду перца сладкого выращивали в блочных остекленных теплицах на солнечном обогреве. Посев проводили сухими семенами по схеме

0,05х0,03 м, без пикировки, в первой декаде апреля. Почвосмесь состояла из 3 частей грунтовой земли, 1 части песка и 1 части перегноя. Уход за растениями включал своевременные поливы, рыхления, прополку сорняков, подкормки минеральными удобрениями из расчета N 10 P 15 K 20 г на 10 литров воды.

Предшественник – залежь. Обработка почвы: отвальная вспашка на глубину 25-27 см, ранневесеннее покровное боронование в два следа,пред-посевная культивация на 6-8 см и нарезка борозд для посадки. Внесение комплексных минеральных удобрений (нитроаммофоска NPK 16:16:16) осуществляли культиватором КРН-4,2 с туковысеваю-щими аппаратами: 1-е внесение – перед посадкой, одновременно с нарезкой борозд в дозе 250 кг/га в ф. в.; 2-е внесение - при междурядной культивации растений в дозе 250 кг/га в ф. в. Высадка рассады в открытый грунт производилась во II декаде мая, схема посадки 1,4 х 0,2 м.

Агроклиматические условия 2021-2023 годов в целом были благоприятны для роста и развития растений перца сладкого. Основным лимитирующим фактором являлось частое отсутствие осадков в весенне-летний период,высокие летние температуры воздуха и низкая влажность воздуха и почвы. Среднесуточная температура воздуха за период апрель-сентябрь в годы исследований превышала среднемноголетние значения в среднем на 2,2°С. Количество выпавших атмосферных осадков было неравномерным и отклонялось от среднемноголетних значений как в большую (апрель 2023, май 2022 и 2023, июнь 2021, июль 2023, сентябрь 2021-2023 годов), так и в меньшую сторону (апрель 2021 и 2022, май 2021, июнь 2022 и 2023, июль 2021 и 2022, август 2021-2023 годов) и составило в среднем за годы исследований 111,3 мм, что на 15 мм выше среднемноголетней нормы (рис. 1).

Для полива опытного участка применяли капельное орошение.Сроки и нормы орошения в течение вегетации устанавливали с учетом метеоусловий, влажности почвы и состояния растений. Предпосадочный полив проводили нормой 350 м3/га, послепосадочный – 70 м3/га, вегетационные поливы – нормой от 70 до 250 м3/га. В период вегетации в годы исследований проводилось от 28 до 32 поливов, 2 – 3 междурядных культивации, 2–3 ручные прополки, 1–2 обработки инсектицидами от хлопковой совки, подкормка минеральными удобрениями согласно рекомендуемым расчетным дозам.

Закладку полевого опыта проводили в соответствии с методическими рекомендациями: «Методика полевого опыта в овощеводстве» [13], «Селекция,семеноводство и сортовая агротехника овощных, бахчевых и цветочных культур» [14]. Скрещивание проводили по методике «Производство гибридных семян овощных культур» [15]. Оценку устойчивости сортов и гибридов перца сладкого к болезням и неблагоприятным факторам

Рис.1.Метеорологические условия периода проведения исследований в 2021–2023 годы Fig.1.Meteorologicalconditionsofthe research period in 2021-2023

среды проводили в полевых условиях, визуально, при проведении отборов. Описание морфологических показателей (высота и тип куста, форма и окраска плода, толщина стенки, масса плода) – согласно «Методике государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур» [16]. Сбор и учет урожая перца сладкого в опыте осуществляли в 3фазы,по мере созревания плодов.Дата первого сбора плодов в 2021 году – 15 августа; в 2022 году – 10 августа; в 2023 году – 21 августа. Учет урожая – методом взвешивания, с разделением на общую и товарную фракции.

Результаты исследований и их обсуждение

Научно-исследовательская работа по изучению и селекции перца сладкого во Всероссийском НИИ орошаемого овощеводства и бахчеводства ведется более 30 лет. Ежегодно в питомниках изучается 25-30 коллекционных образцов и 170-230 селекционных линий. За годы исследований накоплен ценный исходный селекционный материал, несущий генетические источники различных хозяйственных признаков растений и плодов,в том числе по срокам созревания, высоте и типу куста, форме и размеру плода, его окраски в технической и биологической степени зрелости, толщине стенки и др. На его основе создано и внесено в Государственный реестр селекционных достижений 14 сортов перца сладкого для различных направлений использования. Целью настоящей работы являлось формирование модели планируемого селекционного достижения и создание на ее основе модельных гибридов F1 перца сладкого: с плодами конусовидной и кубовидной формы, с тол- щиной стенки 0,8-1,0 см; с плодами плоско округлой формы светло-зеленой окраски в технической спелости.

Перспективным направлением селекции перца сладкого является селекция на удельный вес плода и увеличение толщины стенки [17]. Для транспортировки плодов перца сладкого требуется значительный объем транспортных емкостей,по сравнению с другими овощами, из-за наличия воздушных полостей и малого удельного веса плодов. Результаты проведенных ранее исследований (Авдеев Ю.И. и др.) показали, что при увеличении толщины стенки и уменьшении размера плода у сортов перца сладкого, его удельный вес увеличивается [18, 19]. Также по данным (Martínez-Ispizua E. И др.) следует, что толщина стенки положительно коррелирует с весом плода, что является важным направлением для улучшения качественных характеристик перца сладкого [20,21]. По мнению (Haghighi M.,) увеличение удельного веса плода позволит повысить товарность плода, защиту от механических повреждений и продлению срока хранения [22]. Поэтому усиление работы по подбору и развитию сортов перца сладкого с улучшенными характеристиками плода является важным шагом в развитии сельского хозяйства.

В таблице 1 представлены параметры модели гибридов F 1 перца сладкого для потребления в свежем виде и консервирования (перец резаный). При этом, форма плода может быть различной – от кубовидной до плоскоокруглой; окраска плодов в технической спелости – от светло-зеленой до темно-зеленой, в биологической спелости – от красной до оранжевой; толщиной стенки – не менее 0,8 см; урожайность – не

Таблица 1. Модель планируемого гибрида перца сладкого Table 1. The model of the planned sweet pepper hybrid

№	Показатели	Параметры
1	Высота, см	40-60
2	Масса плода, г	не менее 110
3	Форма плода	кубовидная, трапециевидная, конусовидная, плоскоокруглая
4	Окраска плода в технической/биологической спелости	светло-зеленая, зелёная, темно-зеленая/красная, желтая, оранжевая
5	Толщина стенки, см	не менее 0,8
6	Вкус	приятный, без горечи, с выраженным перечным ароматом
7	Урожайность, т/га	35-50
8	Товарность, %	не менее 90
Устойчивость к абиотическим и биотическим факторам:
9	- жаростойкость	высокая
10	- засухоустойчивость	высокая
11	- корневые гнили и увядание	толерантность
12	- вирусные заболевания	толерантность

Таблица 2. Хозяйственная и морфо-биологическая характеристика родительских форм перца сладкого среднее за 2021-2023 годы Table 2. Economic and morpho-biological characteristics of the parent forms of sweet pepper average for 2021-2023

Название образца	Общая урожайность, т/га	Товарность, %	Средняя масса плода, г	Форма плода	Толщина стенки, см	Окраска плода		Высота куста, см
						техническая спелость	биологическа я спелость
Спринтер	38,0	95,1	110,0	плоскоокруглая	1,0	зеленая	красная	42,0
Кубовидный красный	43,5	89,5	131,0	кубовидная	0,7	темно - зеленая	красная	66,0
Полет	25,9	90,8	82,0	ширококонусовидная	0,6	светло-зеленая	темно-красная	48,0
Подарок Молдовы	36,2	92,6	107,0	конусовидная	0,6	зеленая	красная	72,0
НСР 05	3,8	-	10,5	-	-	-	-	6,4

Таблица 3. Хозяйственные и морфо-биологические признаки гибридов F 1 , 2023 г Table 3. Economic and morpho-biological characteristics of F 1 hybrids, 2023

Комбинации скрещивания	Обща урожайность, т/га	Товарность, %	Средняя масса плода, г	Форма плода	Толщина стенки, см	Окраска плода техническая биологическая спелость       спелость		Высота куста, см
F1 Золото героя -стандарт	38,1	94,0	122	плоскоокруглая	0,8	зеленоватобелая	желтая	48
Кубовидный красный х Спринтер	43,8	94,0	126	плоскоокруглая	1,0	темно-зеленая	темно- красная	57
Спринтер х Подарок Молдовы	45,4	96,2	132	плоскоокруглая	1,0	зеленая	алая	65
Спринтер х Полет	36,7	98,3	130	плоскоокруглая	0,95	светло – зеленая	красная	54
Полет х Спринтер	39,8	94,3	128	плоскоокруглая	0,90	светло – зеленая	красная	52
НСР 05	3,4	-	4,6	-	-	-	-	5,8

Рис.3.Сорт перца сладкого Полет

Рис.2.Сорт перца сладкого Спринтер

Рис.4.Линия перца сладкого Кубовидный красный

Рис.5.Сорт перца сладкого Подарок Молдовы

менее 35 т/га, товарность плодов - не менее 90%; высота куста – от 40 до 60 см, устойчивость к абиотическим и биотическим факторам среды – высокая (табл. 1).

Гибридизацию образцов перца сладкого проводили на отобранных растениях коллекционного и селекционного питомников, несущих признаки, запланированные моделью гибрида. Ежегодно в гибридизацию привлекали по 15-20 образцов, в каждой комбинации опыляли по 20-30 цветков и изучали характеристики родительских форм и полученных гибридов.

В качестве исходного материала были взяты сорта, различающиеся высотой растений, массой плода, окраской в технической и биологической зрелости, толщиной стенки: сорт Полет – с плодами ширококонусовидной формы, окраской в технической – светло-зеленая, в биологической – темно-красная, толщиной стенки 0,6 см, средней массой плода 82 г, высотой куста 48 см и урожайностью 25,9 т/га; сорт Подарок Молдовы – конусовидной формы плодов, окраской в технической – зеленая,в биологической – красная, толщиной стенки 0,6 см, средней массой плода 107 г, урожайностью 36,2 т/га и высотой куста 72 см; перспективная выровненная селекционная линия (рабочее название Кубовидный красный) с плодами кубовидной формы, толщиной стенки 0,7 см, средней массой 131 г и окраской плода в технической спелости – темно-зеленая, в биологической – красная, урожайность – 43,5 т/га, высота куста 66 см; сорт Спринтер – с плодами плоскоокруглой формы, толщиной стенки 1 см, окраской плода в технической спелости – зеленая,в биологической – красная,уро-жайность – 38 т/га и высота куста – 42 см (рис. 2-5, табл. 2).

Гибридизацию проводили как прямую, так и обратную с сортом Спринтер. Он характеризуется компактным кустом детерминантного типа, с широкими листьями, которые полностью укрывают плоды, что предохраняет их от солнечных ожогов во время высоких летних температур. Плоды красивой выровненной плоскоокруглой формы, практически отсутствуют воздушные полости в семенных камерах. Этот признак имеет большое значение,так как благодаря ему у сортов с такой формой плодов большой удельный вес,что экономит тару при сборе и транспортировке плодов.

В качестве стандарта у полученных гибридных комбинаций был взят гибрид F 1 Золото героя. Растение раскидистое, высотой куста 48 см. Плод плоскоокруглой формы, сильно глянцевый. Окраска плода в технической спелости зелёновато-белая, в биологической – жёлтая. Толщина стенки плода – 0,8 см, урожайность 38,1 т/га, средняя масса плода 122 г.

По изучению наследования признаков видно,что в гибридной комбинации Кубовидный красный х Спринтер гибриды наследовали тип растений, форму плодов (плоско округлую) и толщину стенки (1 см) от сорта Спринтер, окраску плода – от линии Кубовидный красный. Общая урожайность гибрида была высокая и составила 43,8 т/га, что достоверно было выше стандарта на 5,7 т/га, а товарность плодов была одинаковой 94%.

Гибриды комбинации Спринтер х Подарок Молдовы по форме растения,плода и толщине стенки (1 см) также наследовали признаки сорта Спринтер. При этом окраска плодов в технической степени зрелости была зеленая,а в биологической – алая (ярко-красная). Показатели урожайности гибри- да под влиянием гетерозиса значительно превысили обе родительские формы на 7,4 и 9,2 т/га соответственно и были на 7,3 т/га выше стандарта при средней массе плода 132 г. и повышении товарности на 1,1-3,6%.

При скрещивании образцов Спринтер х Полет гибриды наследовали плоско округлую форму плода, толщину стенки 0,95 см со средней массой плода 130 г, что на 20-48 г выше родительских форм, с полурас-кидистым типом куста – как у сорта Полет. Окраска в технической степени зрелости – светло-зеленая, в биологической – красная. В этой комбинации скрещивания общая урожайность была ближе к сорту Спринтер и составила 36,7 т/га, что на 1,4 т/га ниже стандарта. Товарность составила 98,3% и значительно превысила обе родительские формы и значения стандарта.

В комбинации Полет х Спринтер растения имели полу-раскидистый тип куста, форма плода плоскоокруглая с толщиной стенки 0,9 см. Урожайность составила 39,8 т/га при товарности 94,3%, что на 1,7 т/га выше стандарта F 1 Золото героя, при средней массе плода 128 г. У гибридов Спринтер х Полет и Полет х Спринтер высота растений была небольшой, как у сорта Спринтер (табл. 3).

Таким образом,морфологические признаки гибридов по форме,окраске и толщине стенки плода наследовались преимущественно от сорта Спринтер под влиянием его сверхдоминирования в гибридной комбинации. Высокая товарность плодов полученных гибридов позволяет сделать вывод об их высокой устойчивости к неблагоприятным факторам среды.

Заключение

В результате проведенных исследований изучен коллекционный и селекционный материал перца сладкого из генофонда отечественной селекции и ближнего зарубежья, выделены четыре перспективные родительские формы сортов Спринтер, Кубовидный красный, Полет, Подарок Молдовы с различными искомыми признаками (конусовидная, кубовидная, плоскоокруглая форма плода, масса плода – от 82 до 131 г, толщина стенки перикарпия – от 0,6 до 1,0 см, красная окраска плода в биологической зрелости). Изучен характер наследования признаков родительских форм у гибридов первого поколения, который наследовался сверхдоминированием сорта Спринтер. В результате изучения исходного материала и проведенной гибридизации получены гибриды с набором ценных признаков: компактный детерминантный куст, более крупные плоды и толщина стенки 0,9-1,0 см. Среди полученных гибридных комбинаций выделена наиболее перспективная комбинация Спринтер х Подарок Молдовы с урожайностью 45,4 т/га, товарностью 96,2%, толщиной стенки 1,0 см, средней массой плода 132 г. Проведена оценка и выделены гибридные комбинации Кубовидный красный х Спринтер и Спринтер х Подарок Молдовы, превосходящие стандарт на 5,77,3 т/га, которые могут быть рекомендованы для возделывания в хозяйствах Астраханской области и использования в дальнейшей селекционной работе. Результаты исследований имеют широкое применение на практике для создания исходного материала для будущих сортов и гибридов и расширения ассортимента перца сладкого.

2022;3(67):161-170. (In Russ.) https://d /2071-9485-2022-03-19

Об авторах:

Aboutthe Authors:

Altynbek S. Karakadzhiyev – Junior Researcher of the Department of Breeding and Seed Production, , SPIN-code: 3168-9824, Corresponding Author,

Olga P.Kigashpaeva – Cand. Sci. (Agriculture),

Head of the Department of Breeding and Seed Production, ,

Alexander V. Gulin – Cand. Sci. (Agriculture), Leading Researcher,

Director of VNIIOOB - branch of FGBNU "PAFNTS RAS", ,

ISSN 2618-7132 (Online) Овощи России №1 2025      [ 36 ] Vegetable crops of Russia №1 2025 ISSN 2072-9146 (Print)