Эффективность селекционной работы по улучшению основных хозяйственно ценных показателей перспективного стародавнего сорта-популяции Бананная 42 в Приморском крае

Оригинальная статья / Original article УДК: 635.64:631.526.32-02(571.63)

Т ыкву как очень популярную среди овощных культур, поставляющую в организм человека жизнен- но важные полисахариды, витамины и каротиноиды, выращивают во всех регионах Российской Федерации [1, 2]. Этот продукт одинаково важен в рационе маленьких детей и взрослых, легко усваивается и обладает высоким содержанием антиоксидантов благодаря содержащимся в нем каротиноидам [3]. Плоды тыквы используются в самых разных областях включая пищевую, кондитерскую, фармацевтическую и консервную [4].

Увеличение объемов производства продукции бахчеводства возможно с помощью селекции и создания качественно новых, конкурентоспособных сортов и гибридов [5]. Качество урожая плодов определяет целый ряд признаков: внешний вид плода (форма, однородность и др.); повышенное содержание биохимически ценных веществ (витаминов, сахаров, др.) [6].

Существующая рыночная среда требует от селекционеров наличия генотипически разнообразного и стабильного материала, который позволит быстро удовлетворять требования современного производства [5]. В последние годы задача селекционеров включает в себя создание отечественных сортов и гибридов, с высоким потенциалом продуктивности [7]. Для этого необходимо обращать особое внимание на выравненность материала [8].

В настоящее время производителям нужны сорта, способные адаптироваться к меняющимся климатическим условиям [6]. Использование в селекции высоко адаптированных местных сортов приводит к созданию высокопродуктивных сортов растений [9]. Основными направлениями в области селекции бахчевых культур являются селекция растений на стабильно высокую продуктивность, устойчивость к биотическим и абиотическим стрессорам; селекция на высокое качество продукции [10].

В силу экономических и экологических условий, нужно заниматься не только гибридами F1, но и стародавними сортами. Рассмотрев ассортимент сортов в Приморском крае, мы остановились на сорте популяции Бананная 42. Сорт-популяция Бананная 42 выведен на Дальневосточной опытной станции ВИР в 1942 году (автор В.Я. Смолей). По описанию по устойчивости к биотическим факторам, содержанию биохимических веществ и по вкусовым качествам Бананная 42 относился к лучшим сортам, но в процессе размножения и производственного использования он утратил ряд показателей. На основе литературных источников существуют методы селекции по улучшению сортов. Одним из таких основных методов является искусственный отбор [11].

При создании сортов тыквы применяются следующие методы селекции – синтетические, аналитические и методы, основанные на искусственно вызываемой изменчивости. Исходный материал – сорт-популяция Бананная 42, представлял собой сложную популяцию содержащую ценные биотипы. Поэтому при выведении сорта популяции 945 (Баната) мы остановились на аналитическом методе селекции который основан на отборе в качестве исходного материала естественных популяций, из которого путем разложения на семьи или биотипы выводится новый сорт или улучшается старый. Отбор являлся основой селекции.

Селекционный сдвиг в значительной степени, а зачастую и в решающейся, определяется результатами отборов внутри популяций. Искусственный отбор вследствие фенотипической вариабельности определенных признаков открывает возможности для создания большого их генетического разнообразия, а вырав-ненность обеспечивает снижение генетической изменчивости популяции [12].

Цель исследований – улучшить сорт тыквы крупноплодной столовой Бананная 42 по хозяйственно ценным признакам и передать в Государственное сортоиспытание сорт-популяцию с повышенными показателями: урожайность, биохимический состав, выравнен-ность формы плода, адаптированную к местным условиям.

Место и условия проведения селекционной работы

Исследования проводили в отделе картофелеводства и овощеводства ФГБНУ ФНЦ агробиотехнологий Дальнего Востока им. А.К. Чайки» в с. Пуциловка Уссурийского района в 2020-2022 годах. Площадь опытной делянки – 79,2 м². Схема посева 180 х 110 см. [13]. Почва – пойменная с содержанием: N л.г. – 48,3 мг/кг почвы, P 2 O 5 – 298,7 мг/кг, K 2 O – 177,3 мг/кг, рН ксl – 5,1, гумуса – 2,0%. Погодные условия вегетационного периода 2020, 2022 годов характеризовались довольно высоким температурным режимом и избытком влаги в отдельные фазы вегетации растений. В 2021 году отмечался высокий температурный режим и острый дефицит влаги в отдельные фазы вегетации растений.

Материалы и методы исследования

Схема селекционной работы отражена на рисунке 1.

При выведении сорта популяции в качестве исходной формы был взят сорт Бананная 42. В результате отбора на хозяйственно ценные признаки получен сорт-популяция 945 (Баната). При работе применяли несколько методов отбора: негативный отбор (сорто-прочистки), индивидуально семейственный отбор, метод половинок, групповой отбор, целенаправленный отбор биотипов с повышенным содержанием сахаров, потомств морфологических типов не имеющих резких различий по индексу плода в пределах одного расте-ния,направленный отбор по усиленнно варьирующем признакам, повторяющийся направленный отбор на постоянно варьирующие признаки.

Испытание этой популяции по основным хозяйственным признакам проводили в семьях отбора 8-9 года в 2020-2022 годах. Объект исследований – 6 семей отбора 8 года, отбора 9 года – потомства первого года испытания (ПИП 1), потомства второго года (ПИП 2) тыквы столовой сортовой популяции 945. Количество отбираемых семей – не менее 30%. Число отбираемых растений для последующей работы в каждой отобранной семьи – не менее 15 [14]. Семьи получены методом свободного опыления внутри популяции с последующими повторяющимися отборами в направлении усиления (увеличения) варьирующих признаков с установленными критериями по отношению к исходным, с заданными основными хозяйственно ценными призна-

2011-2013 годы, оценка,отбор

2014 год, оценка,отбор

Сорт-популяция Бананная 42.Негативный отбор (сортопрочистки). Метод половинок.Индивидуально семейственный отбор.

Формирование сходных групп семей

Посев групп отбора,отбор 5 группы,биотипов

Посев групп отбора, отбоПосев биотипов, селекционных семей,морфологиче-2015-2022 годы, ских типов не имеющих резких различий по индексу плода в пределах одного оценка,отбор растения.Целенаправленный отбор биотипов,семей с повышенным р 5 группы, биотипов

2023 год

2024 год

Внесение в Государственный реестр селекционных достижений

Рис. 1.Схема выведения сортовой популяции тыквы крупноплодной Баната

Fig. 1.Scheme for breeding avariety population ofCucurbita maximaBanata ками.В дополнение к обычным оценкам по основным хозяйственно ценным признакам, растительный материал семей получил дополнительную оценку по вырав-ненности конкретного признака. При изучении фенотипической изменчивости признака формы плода отбора 8 года, отбора 9 года (ПИП 1, ПИП 2) сортовой популяции 945, определяли коэффициент вариации (степень изменчивости по отношению к среднему показателю выборки) и коэффициент выравненности [15, 16]. Сахара определяли в лабораторных условиях с использованием рефрактометра, сухое вещество – по ГОСТ 31640-20121, каротин – по ГОСТ 13496.17-20192 и витамин С – по ГОСТ 24556-893 в лаборатории агрохимических анализов ФГБНУ «ФНЦ агробиотехнологий Дальнего Востока им. А.К. Чайки».

• ¹    ГОСТ 31640-2012. Корма. Методы определения сухого вещества. – Введ. 01.07.2013. – М. :Стандартинформ, 2020. – 7 с.

• ²    ГОСТ 13496.17-2019. Корма. Методы определения каротина. – Введ. 01.10.2020. – М. :Стандартинформ, 2019. – 7 с.

• ³    ГОСТ 24556-89. Продукты переработки плодов и овощей. Методы определения витамина С. – Введ. 01.01.1990. – М. : Изд-во стандартов, 1990.

Результаты и их обсуждение

Одним из важных хозяйственных признаков является оценка по продуктивности, характеризующая урожайность сорта.

В 2020-2022 годах в результате оценки хозяйственной ценности указанных семей было установ-лено,что они обладают высокой урожайностью плодов, в сравнении с исходным сортом-популяцией Бананная 42, от 38,2 до 45,3 т/га, которая повысилась на 9,8-16,9 т/га или 34,5-59,5%; сравнительно не большой массой плода – 3,6-4,6 кг (признаком мелкоплодности плодов, новое направление в селекции – порционный размер). По массе плода признак варьировал от минимального – 1,5-1,9 кг до максимального – 7,3-9,0 кг. Число плодов на растениях в семьях изменялось от 1,9 до 2,2 шт. и увеличилось в среднем до 2-х шт. плодов на растении (табл. 1).

Как видно из таблицы 1, в результате проведенных исследований,испытываемые семьи при различающихся погодных условиях конкретного вегетационного периода независимо от года возделыва-

Таблица 1. Показатели продуктивности и качества плодов сортовой популяции 945 тыквы крупноплодной (среднее за 2020-2022 годы) Table 1. Indicators of productivity and quality of fruits of variety population 945 of large-fruited pumpkin (average for 2020-2022)

Семья Масса плода, min      max кг средняя co о о с а> S о о 5 s Э о Л н о о I си ■Si га н ф со 2 со га га х ° га О 5? ^ г o' и га m Бананная 42 (st) 2,8 10,5 5,6 1,0 28,4 8,5 6,1 1,7 9,6 945-13 1,5 7,7 4,0 2,2 43,4 13,8 9,3 3,7 24,3 945-12 1,6 7,5 3,7 2,2 41,6 11,6 8,5 3,5 19,5 945-22 1,5 7,9 4,0 2,0 40,8 12,5 9,0 3,8 20,6 945-11 1,9 9,0 4,6 1,9 45,3 13,4 9,0 4,0 20,4 945-27 1,6 7,9 3,6 2,0 38,2 13,2 9,1 3,3 20,2 945-31 1,5 7,3 3,8 2,1 41,5 13,1 9,6 4,5 21,5 НСР0,95 - - 0,6 0,3 4,8 1,5 0,9 0,8 4,2 ния показывают высокую стабильность в формировании урожая.

В ходе исследований определено,что в семьях показатель сухого вещества находился в пределах от 11,6 до 13,8%, сахаров – 8,5-9,6, каротина – 3,3-4,5 мг/100 г, витамина С –19,5-24,3 мг/100 г. Все 6 проанализированных семей имеют высокое содержание сухого вещества не менее 11,0% . Наибольшим содержанием сахаров характеризовались семьи 945-13, -22, -11, -27, -31. Оценка биологической ценности плодов тыквы позволила выделить все семьи отбора 8 года и отбора 9 года (ПИП 1), (ПИП 2), которые отличились высоким накоплением аскорбиновой кислоты – не менее 10,0 мг/100 г. Более высокий уровень концентрации каротиноидов отмечался в семьях отбора 8 года, отбора 9 года (ПИП 1), (ПИП 2) – 945-11, -31. В течение 11-летнего периода исследований мы сдвинули селектируемые признаки у популяции 945,в сравнении с исходной формой Бананная 42, в сторону повышения, по содержанию сухого вещества в среднем с 8,5 до 12,9% или на 51,8%,

Таблица 2. Показатели изменчивости Table 2. Indicators of variability of the “fruit shape” trait of variety population 945 of large-fruited pumpkin for 2020-2022признака «формы плода» сортовой популяции 945 тыквы крупноплодной за 2020-2022 годы Table 2. Indicators of variability of the “fruit shape” trait of variety population 945 of large-fruited pumpkin for 2020-2022

Семья	Индекс формы плода
	R*			V*,%
	8 отбор	9 отбор (ПИП 1)	9 отбор (ПИП 2)	8 отбор	9 отбор (ПИП 1)	9 отбор (ПИП 2)
Бананная 42 (st)	0,5-1,6			33,3
945-13	0,6-1,3	0,6-1,3	0,6-1,0	18,7	11,8	9,9
945-12	0,6-1,1	0,6-1,2	0,7-1,1	12,5	11,2	10,0
945-22	0,6-1,1	0,5-1,5	0,6-1,1	16,3	16,8	10,0
945-11	0,6-1,1	0,6-1,4	0,7-1,1	10,6	15,5	9,3
945-27	0,5-1,1	0,6-1,2	0,6-1,1	18,1	12,5	9,9
945-31	0,6-1,3	0,6-1,2	0,6-1,1	18,1	12,4	10,0

R* – размах вариации;

V*, % – коэффициент вариации.

сахаров – с 6,1 до 9,1 или на 49,2%, каротина – с 1,7 до 3,8 или на 123,5%, витамина С – с 9,6 до 21,1 или на 19,8%.

При отборе в популяции тыквы,как аллогамного вида,генотип каждого нового поколения формируется из общего генного фонда,каждый генотип в такой популяции в какой-то мере отличается от всех остальных генотипов.

В 2020-2021 годах однотипный характер изменений (средний) по признаку форма плода проявился у всех семей отбора 8 года, отбора 9 года (ПИП 1) популяции.Коэффициент вариации уменьшился с 33,3% до 10,6-18 ,7 %, 11,2-16,8 % соответственно (табл. 2). Выравненность повысилась на 21,934,0%, 24,7-33,1% соответственно, в сравнении с сортом Бананная 42.

В 2022 году в отборе 9 года (ПИП 2) незначительное варьирование данного признака свидетельствует о достаточной однородности (гомогенности) семей, которая увеличилась на 34,9-36,0%. Вариация – с 33,3% понизилась до 9,3-10,0% . Выравненность – повысилась с 66,7 до 90,0-90,7%, в сравнении с исходным материалом.

Эффект отбора в направлении увеличения растений, с улучшенными химическими показате-лями,с сердцевидной формой плода продолжается постоянно. В отборе 9 года (ПИП 2) анализ фенотипической изменчивости формы плода пока-зал,что у данного морфопараметра выявлен уровень слабой внутрипопуляционной изменчивости, что обеспечило снижение генетической изменчивости популяции.

Заключение

В результате селекционной работы с 2011 по 2022 годы в семьях сортовой популяции 945, в сравнении с исходной формой,улучшились хозяйственные признаки: однородность по форме плода, урожайность, биохимические показатели. Достигнута высокая выравненность признака «форма плода», в отборе 9 года (ПИП 2), которая повысилась с 66,7 до 90,0-90,7 % или на 34,936,0%. Урожайность возросла с 28,4 т/га до 38,245,3 т/га или на 34,5-59,5% . По биохимическим показателям селектируемые признаки сдвинулись в сторону увеличения, по содержанию сухого вещества в среднем на 51,8 % , сахаров – 49,2% , каротина – 123,5% , витамина С – 119,8 %. У всех семей отбора 9 года (ПИП 1), (ПИП 2) содержание аскорбиновой кислоты выявлено выше технологических требований (более 10,0 мг/100 г), предъявляемых к сортам тыквы столовой для переработки. В результате работы отобраны семьи одного типа с улучшенными, выравненными хозяйственными признаками под названием сорт-популяция Баната. Урожайность – 38,2-45,3 т/га, форма плода сердцевидная, окраска коры серо-зеленая, окраска мякоти оранжевая, с содержанием сахаров 9,013,2% (рис. 2).

Сорт-популяция Баната передан в 2022 году в Государственное испытание, по итогам которого внесен в Государственный реестр селекционных достижений в 2024 году.

Рис.2. Сорт-популяция тыквы крупноплодной Баната

Fig.2. Variety-population ofCucurbitamaximaBanata

зам. руководителя по научной работе, SPIN-код: 6431-4735, ,

Наталья Викторовна Бардина – научный сотрудник

лаб. овощеводства, SPIN-код: 8039-3986, ,

Aboutthe Authors:

NikolaiA. Sakara – Cand. Sci. (Agriculture),

Irina V.Kim – Dr. Sci. (Agriculture), Leading Researcher,

Laboratory for Diagnostics of Potato Diseases, SPIN-code: 4991-4382,

ISSN 2618-7132 (Online) Овощи России №2 2024      [ 26 ] Vegetable crops of Russia №2 2024 ISSN 2072-9146 (Print)