Оценка исходного генетического материала для создания отечественных сортов яблони

Садоводство в зоне умеренного климата является рискованной и энергоемкой отраслью, поскольку его эффективность в значительной мере зависит от абиотических факторов внешней среды (засухи, ранние морозы, низкие критические температуры, оттепели, весенние заморозки, короткий вегетационный период). Многочисленными опытами доказано, что лишь при использовании проверенных на адаптивность сортов возмо^но создание экологически сбалансированных агроэкосистем с высокой и устойчивой [1, 2, 3, 4] Повышение наде^ности агрофитоценозов плодовых культур в условиях нестабильности погодных условий и современных экономических условиях приобрело особую актуальность. Чтобы высокая продуктивность и высокие качества плодов не зависели от капризов погоды и других неблагоприятных факторов, надо обеспечить в сорте сочетание всех необходимых признаков адаптации на максимальном уровне [5].

Результативность селекционной работы в значительной степени определяется наличием, правильной оценкой и подбором исходных форм, имеющих высокий уровень ценных признаков и передающих эти признаки потомству. Н.И. Вавиловым была поставлена и разрешена проблема исходного материала для генетических и селекционных исследований. Он писал: «Успех селекционной работы, как известно, определяется в значительной мере исходным материалом. Это относится в одинаковой мере как к самоопыляющимся, так и перекрестноопыляющимся растениям». Научно обосновывая необходимость сохранения и использования огромного мирового разнообразия генетических ресурсов, Н.И. Вавилов подчеркивал: «Необходимость коренной переделки сортов в соответствии с условиями нашего сурового континентального климата, придает широкому привлечению нового исходного материала первостепенное значение» [6]. В настоящее время проблемы сохранения и рационального использования генетических коллекций растений являются «государственными, стратегически ва^ными для ка^дой страны» [7]. Многолетний опыт работы современных отечественных и зарубе^ных селекционеров показывает необходимость оценки и высокую результативность правильного подбора исходных форм и доноров с хозяйственно-ценными признаками при создании новых адаптивных, конкурентоспособных сортов. В связи с этим необходимо всестороннее изучение зимостойкости, устойчивости к наиболее распространенным болезням и вредителям, других хозяйственно-ценных свойств и выделение источников и доноров ценных признаков яблони. [8, 9, 10, 11, 12, 13, 14,15, 16]

Целью данных исследований является научно обоснованный подбор исходных форм и доноров для создания новых сортов яблони для обеспечения населения России отечественными сортами, не уступающими по уро^айности и качеству плодов зарубе^ным, а по адаптивности - значительно превосходящие зарубе^ные аналоги.

Исследования проводили на участках первичного и коллекционного изучения сортов яблони Всероссийского НИИ селекции плодовых культур методами полевой оценки скороплодности, продуктивности, зимостойкости, устойчивости к болезням и вредителям, товарных и вкусовых качеств [17] и путем моделирования повре^дающих факторов в морозильной камере «ESPEC» PSL-2 КРН [18] по основным компонентам морозостойкости. В исследование включены сорта различного происхо^дения – сорта народной селекции, иностранные, отечественные селекционные сорта из различных зон выращивания и сорта селекции ВНИИСПК.

В старейшем помологическом учре^дении России – ВНИИСПК поддер^иваются сло^ившиеся традиции сбора, сохранения и изучения сортового фонда плодовых и ягодных культур. Генофонд яблони ВНИИСПК постоянно пополняется за счет новых форм из отечественных и зарубе^ных научных учре^дений, а так^е за счет создания новых селекционных форм, сортов и доноров ценных признаков в институте.

Основной целью работы с генетическими коллекциями в институте всегда было не механическое коллекционирование, а создание исходного материала для селекции и выделение источников и доноров наиболее ценных признаков.

Для садоводства средней зоны садоводства России основными лимитирующими факторами возделывания высококачественных сортов яблони являются неблагоприятные факторы осенне-зимнего периода и недостаток тепла в летний период. Зимостойкость и засухоустойчивость дерева являются основными абиотическими признаками, влияющими на продукционный процесс, так как в суровые зимы деревья многих сортов сильно повре^даются, а в экстремальных случаях да^е гибнут. Выделение зимостойких, засухоустойчивых, устойчивых к основным болезням исходных форм является основой для создания новых конкурентоспособных отечественных сортов яблони.

Изучение канадских и североамериканских сортов яблони началось в конце 19 века, когда в Россию была завезена из Северной ^мерики коллекция черенков и деревьев яблони, в дальнейшем пополняющаяся среднерусскими, западноевропейскими, новыми селекционными отечественными и зарубе^ными сортами и формами. Западноевропейские сорта яблони в средней зоне садоводства проявили слабую устойчивость к низким зимним температурам, после суровых зим погибали. После многолетнего изучения установлено, что для разведения в средней зоне садоводства России эти сорта непригодны по причине слабой зимостойкости и недостатка тепла для развития плодов. В связи с этим актуальны и приоритетны работы по оценке и подбору исходных форм и доноров для создания новых отечественных сортов яблони для экономически выгодных, адаптивных, интенсивных садов в средней зоне садоводства России.

Изучение адиаптивного потенциала генофонда яблони по устойчивости к абиотическим и биотическим факторам среды, показателям скороплодности, продуктивности, товарным и потребительским качествам плодов позволило выделить источники для дальнейшего использования в селекции и перспективные формы яблони для подготовки к передаче в госиспытание.

Высокая зимостойкость отмечена у многих местных сортов народной селекции, урало-сибирских сортов, которые представляют значительный интерес для использования в селекции на зимостойкость, их развитие укладывается в довольно короткий вегетационный период, и, кроме того, некоторые из них выделяются по устойчивости к парше, скороплодности, уро^айности. Большую ценность для селекции представляют адаптированные к местным условиям сорта народной селекции ^нтоновка обыкновенная, Коричное полосатое, Скры^апель, Бабушкино (со слабым подмерзанием в суровые зимы менее 1,0 балла) и сорта, созданные с их участием (табл.1). Многие современные отечественные сорта созданы с участием сортов ^нтоновка обыкновенная, Коричное полосатое, Боровинка, Скры^апель, которые и сейчас остаются ценнейшим материалом для селекции, так как имеют высокую экологическую устойчивость, скороплодность и продуктивность.

При участии зимостойкого сорта ^нтоновка обыкновенная в институте созданы сорта: Здоровье, Имрус, Морозовское, Память воину, Орловим, Чистотел (1 поколение) и ^вгуста, Орловский партизан (2 поколение). Производными от сорта Скры^апель являются сорта Болотовское, Низкорослое, а так^е Орлик. Орловское полосатое. Орловская заря, Утренняя звезда, Вавиловское, Тургеневское (2 поколение). От Коричного полосатого получен летний сорт Орлинка, с участием зимостойкой уральской формы П^ 29-1-1-63 получен сорт Курнаковское. (табл. 1)

Для расширения генетического разнообразия исходного материала в современных селекционных программах привлекается созданный методом ме^видовой гибридизации и сло^ных ступенчатых скрещиваний гибридный фонд ( F2 , F3, F4), совмещающий комплекс ценных качеств (зимостойкость, иммунитет к парше и др.) и передающий их по наследству при создании новых адаптированных, высококачественных сортов яблони. Наиболее предпочтительно вовлечение в селекцию перспективных сортов и форм яблони с максимальным проявлением ценных признаков в фенотипе, обладающих высокой генетической стабильностью, с низкой изменчивостью признаков в изменяющихся условиях внешней среды.

Во ВНИИСПК селекционерами под руководством академика Е.Н. Седова в результате скрещиваний доноров олигогенной устойчивости к парше с высокоадаптированными сортами ^нтоновка обыкновенная, Скры^апель, сеянец П^ 29-1-1-63 созданы первые в России зимостойкие сорта c геном устойчивости (Vf) к пяти известным расам парши: Имрус, Болотовское, Здоровье, Курнаковское, Све^есть, представляющие значительный интерес для дальнейшей селекции (рис.1).

Выделены сорта высокой скороплодности, уро^айности, е^егодно плодоносящие сорта раннелетнего и позднезимнего срока созревания а так^е сорта – источники высоких товарных и потребительских качеств, с красивой яркой окраской или без покровной окраски, с плотной мякотью, высоких вкусовых качеств а так^е сорта с повышенным содер^анием сахаров, аскорбиновой кислоты (^вгуста, ^фродита, Бордовое, Мелба, Орлик, Орловская заря, Осиповское, Побкеда Чкрненко)Ряд сортов и форм рекомендуются для использования в селекции сортов интенсивного типа, учитывая такие показатели как сила роста дерева, тип кроны, способность плодоносить на однолетнем приросте, скороплодность, регулярность уро^аев.

Таблица 1. Источники ценных производственно-биологических признаков яблони

Рисунок 1 - Происхо^дение иммунных сортов яблони селекции ВНИИСПК

Прошли изучение тетраплоидные сорта - ^нтоновка плоская, Мекинтош тетраплоидный, Мелба тетраплоидная, Папировка тетраплоидная, Уэлси тетраплоидный, Д^аент Спай и широко используются в селекции тетраплоидные формы, полученные от целенаправленных скрещиваний (диплоид х тетраплоид). Особую ценность, как донор диплоидных гамет, представляет форма 30-47-88 [Либерти х 13-6-106 (cеянец сорта Суворовец)], несущий в своем генотипе ген иммунитета к парше (Vf) (Седов, Серова, 2012).

Выделены из отборных в элитные формы, в происхо^дении которых принимали участие сорта, рекомендуемые для использования в селекции на заданные признаки:

• 1.    ЭЛС 31-2-102 [^фродита х 13-6-106 (Суворовец – св. оп.]. Триплоид. Дерево зимостойкое, устойчивость к парше плодов и листьев высокая. Начало плодоношения на третий год после прививки, средний уро^ай 147 ц/га. Плоды зимнего срока созревания, потребительский период длится до конца февраля. Плоды крупные (до 170 г), высокой товарности, оценка внешнего вида 4,3-4,5 балла, кисло-сладкого вкуса, дегустационная оценка 4,3-4,4 балла.

• 2.    ЭЛС 32-6-37 (Корнель Ред х Све^есть). Дерево зимостойкое, листья и плоды высокоустойчивы к парше. Уро^айность высокая, е^егодная. Средний уро^ай за 2012-2015 г. составил 200 ц/га. Плоды высоких товарных и потребительских качеств, зимнего срока созревания, потребительский период длится до середины – конца февраля. Средний вес плодов 140-150 г, оценка внешнего вида и вкуса 4,3 балла.

• 3.    ЭЛС 30-30-114 [23-20-17 (814 свободное опыление) х Д^аент спай]. Триплоид. Скороплодный, средняя уро^айность составила – 190 ц/га. Плоды товарные, масса плода – 140 г, внешний вид – 4,3 балла, вкус – 4,3-4,4 балла, кислосладкий вкус; длительность хранения – февраль-март. Устойчив к парше.

• 4.    ЭЛС 31-2-15 [^фродита х 13-6-106 (с. Суворовца)]. Триплоид. Первое цветение на 2-ой год после окулировки в крону. Скороплодный, первое плодоношение отмечено на 3 год после прививки – 6,0 кг/дер. Средняя уро^айность 174 ц/га. Плоды высоких товарных и потребительских качеств, масса плода – 130-150 г, внешний вид – 4,3 балла, вкус – 4,3 балла, кислосладкий вкус; длительность хранения – февраль. Устойчив к парше.

• 5.    31-2-115 [^фродита х 13-6-106 (с. Суворовца)]. Окулировка 2009 г. в крону забракованного гибрида. Триплоид. Первое цветение на 2-ой год после окулировки в крону. Средняя уро^айность 150 ц/га. Плоды товарные, масса плода – 130-150 г, внешний вид – 4,4 балла, вкус – 4,3 – 4,4 балла, кислосладкий вкус; длительность хранения – конец января, начало февраля. Устойчив к парше.

Выделенные в элиту формы рекомендуются для дальнейшего изучения и подготовки к передаче в госиспытание. за высокие товарные и потребительские качества плодов, скороплодность, высокую устойчивость к парше, зимостойкость дерева

Таким образом, в результате изучения адаптивного потенциала генофонда яблони выделен перспективный исходный материал по устойчивости к абиотическим и биотическим факторам среды, показателям скороплодности, продуктивности, товарным и потребительским качествам плодов для дальнейшего использования в селекции. Из отборных в элитные переданы перспективные формы яблони для подготовки к передаче в госиспытание.