Новый исходный материал для создания перспективных сортов дыни

Forcitations: Kornilova M.S., Suslova V.A., Verbitskaya L.N. New source material for the creation of perspective varieties of melon. Vegetable crops of Russia. 2021;(5):22-26. (In Russ.)

ВXXI веке отрасль овощеводства играет важную роль. Она решает такие задачи как увеличения объема продовольствия и создания экологически безопасных продуктов с целью обеспечения рационального питания и сохранения здоровья человека [1].

Овощи являются ценнейшим продуктом питания особого назначения, основными поставщиками углеводов, витаминов, минеральных солей, фитонцидов, эфирных масел и пищевых волокон, необходимых для нормального функционирования организма человека. Овощи относятся к диетическим продуктам, обладают лечебным и профилактическим действием. Потребляются в свежем виде и служат сырьем для производства большого количества пищевых продуктов [2].

По данным российских и зарубежных исследователей, овощи обладают лечебно-профилактическими свойствами практически от всех болезней, поэтому основой здорового образа жизни человека является полноценное питание с использованием экологически чистых овощей.

Качество поставляемой импортной продукции зачастую оставляет желать лучшего.Во всем мире в настоящее время наблюдается постоянный рост спроса населения на безопасные продукты,в связи с увеличением различных хронических заболеваний, при которых необходимо длительное лечение [3].

Селекция на качество плодов (форма, цвет, товарность, вкусовые качества, повышенное содержание сухого вещества, сахаров и т. д.) – одна из актуальных проблем современности [4].

Повышение урожайности и товарного выхода экологически безопасной продукции бахчевых культур является важным направлением в современном бахчеводстве [5].

Дыня ( Cucumis melo L.) относится к роду Cucumis L. семейству Cucurbitaceae Juss (тыквенных), ее плод является ложной ягодой, но его часто, на бытовом уровне, относят к фруктам, является древнейшей возделываемой культурой [6]. Дыня – витаминный продукт с лечебно-профилактическими свойствами [7]. Она является прекрасным десертным блюдом, так как превосходит фрукты по разнообразию вкуса и аромата.

Дыня, на 90% состоящая из воды, содержит большое количество витаминов (Е, РР, А, В1, В2, В5, В9, бета-каротин, аскорбиновую кислоту), макро- (кальций, марганец, натрий, калий, фосфор, сера, хлор) и микроэлементов (железо, кремний, цинк, йод, медь, фтор, кобальт), моно- и дисахариды, органические кислоты,ненасыщенные и насыщенные жирные кислоты, пищевые волокна.

Важным этапом создания сортов дыни является изучение и подбор селекционного материала [8,9]. Изучение коллекционных образцов позволяет выделить сорта отечественной и зарубежной селекции, способные передавать ценные признаки потомству: форма, размер, окраска фона плода, окраска и консистенция мякоти, содержание сухого вещества в соке плода, аромат, вкус, транспортабельность [10].

Исходный материал – это линии, сорта, виды, роды культурных и диких растений, обладающих ценными хозяйственными качествами, используемые для выведения новых сортов. При подборе и создании нового исходного материала,отвечающе-го поставленной цели, селекционер выбирает формы и образцы, обладающие теми признаками, которые необходимы в данной экологической зоне [11,12].

Модель сорта – это теоретически достижимый идеальный тип растений,потенциальные возможности которого отвечают задачам селекции.

После создания модели сорта необходимо подобрать материал, который при определенной схеме скрещиваний обеспечит нужную генетическую изменчивость в селектируемой популяции и возможность получения будущего сорта [13].

Формирование генетической коллекции бахчевых культур основано на изучении образцов различного географического происхождения, сосредоточенных в мировой коллекции ВИР, обладающих широким спектром внутривидовой и межвидовой изменчивости [14].

Направление научной деятельности в Быковской БСОС – филиале ФГБНУ ФНЦО – создание высокоурожайных гибридов и сортов бахчевых культур, которые обладают повышенной комплексной устойчивостью к наиболее опасным болезням, и адаптированных к природным и климатическим условиям выращивания.

Материал и методика исследования

На Быковской селекционной опытной станции – филиале ФГБНУ ФНЦО проводили исследования в 2018-2020 годах. В питомнике исходного материала изучали образцы дыни: 84 образца – из коллекции ВИР, 26 образцов – селекции различных НИИ. Проводили гибридизацию образцов в питомнике исходного материала, испытание полученных гибридных комбинаций,в том числе на инфекционном фоне. Исследования проводили согласно разработанным методикам [15,16,17], в сравнении с лучшими районированными сортами станции.

Результаты и обсуждения

Оценивали полученные коллекционные образцы и перспективные гибридные комбинации по вкусовым качествам, урожайности, устойчивости к абиофакто-рам среды, на содержание сухого вещества, крупно-плодность, привлекательную окраску плода и мякоти. Метеорологические условия 2018-2020 годов показаны в таблицах 1,2.

Высокие температуры воздуха в июне 2018-2020 годов отрицательно влияли на рост и завязывание плодов. В 2018 году отмечено повышение температур по сравнению со среднемноголетними данными: в мае – на 7%, июле – на 3% и сентябре – на 12%. В 2019 году по сравнению со среднемноголетними данными повышение температур составило в мае – на 1% и июне – на 5%, а в 2020 году температура была ниже среднемноголетних: в мае – на 16% и апреле – на 37%. Дожди, выпавшие в июле 2018 и 2019 годов, привели к нарастанию большой вегетативной массы и затянули период созревания.

Таблица 1. Средняя температура воздуха за 2018-2020 годы, C0 Table 1. Average air temperature for 2018-2020, C0

Месяцы	2018 год	2019 год	2020 год	Среднемноголетние
Апрель	10,5	11,4	8,0	12,7
Май	20,3	19,2	15,9	18,9
Июнь	22,9	24,8	24,0	23,5
Июль	26,6	22,9	26,6	25,6
Август	23,6	22,3	22,2	25,0
Сентябрь	19,7	15,4	17,3	17,5

Таблица 2. Сумма осадков за вегетационный период 2018-2020 годы, мм

Table 2. Amount of precipitation during the growing season for 2018-2020, mm

Месяцы	2018 год	2019 год	2020 год	Среднемноголетние
Апрель	18,6	6,87	17,4	40,4
Май	44,4	29,2	91,6	69,0
Июнь	-	13,1	35,2	27,7
Июль	166,7	201,5	29,2	41,1
Август	7,4	-	2,9	25,2
Сентябрь	58,9	2,5	2,6	51,8
Итого	296,0	253,2	178,9	255,5

В 2018 году общее количество осадков за вегетационный период было выше среднемноголетних данных на 15,9%. Метеорологические условия вегетационного периода 2019 года складывались следующим образом: количество осадков за вегетационный период превысило среднемноголетние данные на 6,7%. В 2020 году количество осадков за вегетационный период было ниже на 30% по сравнению среднемноголетними данными.

В результате исследований в коллекционном питомнике были выделены образцы с лучшими показателями: по урожайности – Honeyed Green Flesh (18 т/га); по высокому содержанию сухого вещества – Heartsof Gold (19%), Ponap (Япония) (17%), Charentais (19%); по крупноплодности – Honeyed Green Flesh (до 4,5 кг), Hybrid США (до 5 кг), Ponap (Япония) (4,2 кг); по ярко-оранжевой окраске мякоти – Sampson Hybrid США и образец без названия из Швеции (табл.3).

Лучшие образцы из коллекционного питомника выбраны в качестве родителей для гибридизации.

Вторым родителем чаще всего выступают районированные сорта, которые приспособлены к абио- и биофакторам среды, со стабильной урожайностью, устойчивостью к болезням.

Скрещивания проводили с целью получения разработанных моделей сортов с заданными параметрами.

Образцы дыни Осень, Charentais (Франция), Гармония, Sampson Hybrid (США) использовали в гибридизации, чтобы окраска фона коры плодов была более яркой. Для улучшения устойчивости к болезням проведена гибридизация иностранных сортов с наиболее устойчивыми сортами нашей селекции Дюна x Ponap (Япония), Комета x Sampson Hybrid (США). Для придания окраски мякоти оранжевого цвета была проведена гибридизация между Комета x образец из Швеции без названия, Осень x Heartsof Gold. Для увеличения урожайности проведена гибридизация между Дюна x Honeyed Green Flesh, Гармония x Sampson Hybrid (США).

Таблица 3. Характеристика лучших образцов дыни за 2018-2020 годы в коллекционном питомнике Table 3. Characteristics of the best melon samples for 2018-2020 in the collection nursery

Название образца	Длина вегетационного периода, сутки	Урожайность, т/га	Содержание сухого вещества, %	Средняя масса плода, кг
Осень, стандарт	80	14,0	14,8	2,4
Honeyed Green Flesh	83	18,6	16,0	2,6
Heartsof Gold	80	11,5	18,8	1,4
Ponap (Япония)	83	14,7	12,6	4,2
Charentais (Франция)	83	11,2	18,5	1,4
Sampson Hybrid(США)	85	10,6	12,5	1,6
б/н образец из Швеции	69	11,5	14,0	2,8

НСР 05 (урожайность) – 0,18 т/га; Р – 0,06%

Таблица 4. Характеристика гибридных комбинаций, полученных за 2019-2020 годы Table 4. Characteristics of hybrid combinations obtained for 2019-2020

Название образца	Длина вегетационного периода, сутки	Урожайность, т/га	Содержание сухого вещества, %	Средняя масса плода, кг	Вкус, баллы
Осень, стандарт	80	13,6	14,5	2, 5	5
Осень × Charentais (Франция)	72	9,6	15,0	2,0	3
Гармония × Sampson Hybrid (США)	75	10,0	15,25	4,0	3
Осень × Heartsof Gold.	72	7,8	16,0	2,4	3
Комета × образец из Швеции без названия	75	8,0	14,8	3,0	3
Комета × Sampson Hybrid (США)	70	8,7	12,7	2,2	3
Дюна × Ponap (Япония)	75	7,3	13,0	2,1	3
Дюна × Honeyed Green Flesh	70	15,0	13,7	2,4	3

НСР 05 (урожайность) – 0,2 т/га; Р – 0,07%

По данным таблицы 4 видно, что по урожайности гибридная комбинация Дюна x Honeyed Green Flesh (15,0 т/га) превысила стандарт Осень (13,6 т/га). Содержание сухого вещества у гибридной комбинации Осень x Heartsof Gold (16,0%) больше, чем у стандарта Осень (14,5%). По крупноплодности выделилась гибридная комбинация Гармония x Sampson Hybrid (США) (4,0 кг) в сравнении с другими комбинациями. Самыми скороспелыми были Комета x Sampson Hybrid (США) (70 сут.) и Дюна x Honeyed Green Flesh (70 сут.).

Оценка всех полученных образцов на вкусовые качества (3 балла), не превысила стандарт Осень (5 баллов).

Из изученных новых образцов комплексную устойчивость проявили гибриды F 1 Комета x Sampson Hybrid (США) и Дюна x Ponap (Япония). По устойчивости к антракнозу они превзошли стандарт на 20,825% при балле поражения 0,8-1,4. Превышали они стандарт и по устойчивости к мучнистой росе – на 1217% при балле поражения 1,4-1,6. Меньше поразился мучнистой росой Комета x образец из Швеции без названия – на 3% по сравнению со стандартом. На естественном инфекционном фоне изучаемые образцы не были поражены антракнозом и мучнистой росой.

Таблица 5. Комплексная устойчивость гибридных комбинаций F₁ к антракнозу и мучнистой росе Table 5. Complex resistance of hybrid combinations F 1 to anthracnose and powdery mildew

№ п/п	Название образца	Антракноз		Мучнистая роса
		средний балл поражения	% поражения	средний балл поражения	% поражения
1	Осень, стандарт	1,6	86,9	1,9	81.5
2	Осень × Charentais (Франция)	1,8	93,6	1,9	88,8
3	Гармония × Sampson Hybrid (США)	2,3	100,0	1,8	87,6
4	Осень × Heartsof Gold	1,3	72,2	2,0	87,5
5	Комета × образец из Швеции без названия	2,2	89,6	1,9	78,7
6	Комета × Sampson Hybrid (США)	1,4	68, 6	1,6	71,7
7	Дюна × Ponap (Япония)	0,8	65,2	1,4	67,3
8	Дюна×Honeyed Green Flesh	1,8	88,9	1,9	100,0

Проводили испытания полученных гибридных комбинаций на инфекционном фоне для определения устойчивости к заболеваниям. Цель проведенной работы – выявление устойчивых форм дыни при искусственном заражении к антракнозу и мучнистой росе, также отбор устойчивых форм для использования их в дальнейшей селекционной работе. Устойчивость к антракнозу и мучнистой росе определяли при заражении растений в фазе 2-4 настоящихлиста. Методика заражения общепринятая [17]. Проявилась болезнь на 5-6 сутки. Учёт заболевших растений провели в процентах на 12 сутки. Вычисляли среднюю величину баллов поражения, оценивали степень поражения по 5-балльной шкале [18]. Результаты испытания показаны в таблице 5.

По данным таблицы 5 видно, что стандарт Осень поразился мучнистой росой на 81,5% при балле поражения 1,6, а антракнозом – на 86,9% при балле 1,9.

Заключение

Полученные гибриды и сорта должны быть устойчивыми к стрессовым факторам среды, экологически пластичными, обладать высокими вкусовыми, технологическими, пищевыми качествами, транспортабельностью и другими хозяйственно ценными признаками и свойствами. В результате проведённых с 2018 по 2020 годы исследований получен новый исходный материал для селекции новых сортов и гибридов дыни с ценными хозяйственными признаками. Полученные гибридные комбинации F 1 дыни были испытаны на инфекционном фоне. Проявили устойчивость к заболеваниям (антракноз и мучнистая роса) по сравнению со стандартом гибридные комбинации F 1 Дюна x Ponap (Япония) и Комета x Sampson Hybrid (США). Гибридные комбинации с лучшими показателями будут использованы в дальнейшей селекционной работе.

Об авторах:

MariaS. Kornilova – Researcher, Breeding Department, , ValeriaA. Suslova – Junior Researcher, Breeding Department,

Lyubov N. Verbitskaya – Junior Researcher, Breeding Department,