Оценка механического состава ягод образцов смородины черной новосибирской селекции

Автор: Кузьмина Арина Ариановна

Журнал: Вестник Красноярского государственного аграрного университета @vestnik-kgau

Рубрика: Агрономия

Статья в выпуске: 9, 2022 года.

Бесплатный доступ

Цель исследования - оценить фенотипическое разнообразие механического состава ягод и источники его варьирования. Исследование проводилось в 2019-2021 гг. на коллекционном участке, расположенном на территории дендропарка СибНИИРС - филиал ИЦиГ СО РАН (Новосибирская область). Объекты исследования - растения 16 сортообразцов смородины черной местной селекции, зарекомендовавшие себя как скороплодные, высоко зимостойкие и самоплодные. Оценка размера (масса) ягод (МЯ) и их однородности выполнена с использованием рекомендаций УПОВ, число семян в ягоде (ЧСЯ) определяли подсчетом выполненных семян в 30 ягодах, охватывающих все имеющиеся размеры. По результатам дисперсионного анализа установлено влияние факторов на разнообразие сортообразцов по изученным признакам в следующих долях: «генотип» - 11,8 % (МЯ), 23,7 % (ЧСЯ); «год» - 4,6 % (МЯ), 1,3 % (ЧСЯ) и взаимодействие «генотип × год» - 7,8 % (МЯ), 5,5 % (ЧСЯ). Выявлены различия влияния факторов на изменчивость статистических параметров признаков МЯ и ЧСЯ каждого образца в течение трех лет. Наибольшее действие фактора «генотип» обнаружено на параметры «средняя арифметическая» (М) и «максимум» признака ЧСЯ (77,7 и 80,9 %), от фактора «год» зависела на 19,0 % М массы ягоды, на 16,0 и 16,3 % - «коэффициент варьирования» обоих признаков. Группировку образцов по признаку ЧСЯ проводили на основании среднего многолетнего показателя по коллекции (М = 37,4 шт.) и значения наименьшей средней разницы (НСР05 = 8,36). Выделены морфотипы по трем градациям ЧСЯ и соответствующие им местные сорта-эталоны: малое ( 45) - Дегтярёвская. Стабильностью механического состава по годам отличались образцы Запоздалая, Искитимский дар, Памяти Потапенко, Шадриха, ЭФ 5-95-10. Полученные результаты будут использованы для составления базы данных коллекции Ribes nigrum L., а также для отслеживания стабильности образцов по возрастным и микрозональным изменениям.

Еще

Смородина черная, масса ягод, число семян, влияние факторов

Короткий адрес: https://sciup.org/140296027

IDR: 140296027   |   DOI: 10.36718/1819-4036-2022-9-11-16

Текст научной статьи Оценка механического состава ягод образцов смородины черной новосибирской селекции

Введение. Основным направлением научного садоводства в Новосибирской области в последние годы является сохранение накопленного генофонда садовых культур. Результаты ежегодных наблюдений формируют сопроводительную базу данных для каждого коллекционного образца. Одна из проблем связана с описанием количественных признаков, отличающихся высокой вариабельностью, а также не имеющих общепринятых числовых рамок градаций. Оценка выраженности признака требует должного профессионализма, применение сортов-стандартов не всегда возможно из-за их низкой адаптивности или отсутствия таковых, поэтому использование статистических методов позволяет разгруппировать коллекционный материал по морфотипам и отслеживать стабильность количественных признаков за период выращивания многолетних культур.

Размер ягоды для черной смородины – один из важных помологических признаков, потреби- тельских критериев и структурных элементов продуктивности сорта. Для определения данного показателя существует ряд методик и градаций [1, 2]. Показатель «число семян в ягоде» (ЧСЯ) не является для смородины черной хозяйственно ценным признаком. Тем не менее, изучение семенной продуктивности смородины черной проводилось в условиях Новосибирской области в 70-х гг. XX в. и было связано с оценкой селекционной результативности и способов опыления: самоплодность, перекрестное опыление, наличие насекомых-опылителей [3, 4]. Для описания ЧСЯ как помологического признака рекомендованы следующие градации: малое, среднее, большое [2].

Все компоненты продуктивности у смородины черной вариабельны, обусловлены генотипом сорта, но зависят от агротехнических факторов, метеорологических условий [5]. Вследствие этого с целью выявления степени выраженности помологических признаков у коллекционных образ- цов следовало оценить фенотипическое разнообразие механического состава ягод смородины черной и источники его варьирования.

Цель исследования – оценить фенотипическое разнообразие механического состава ягод и источники его варьирования.

Материалы и методы. Механический состав ягод изучали в 2019–2021 гг. на образцах коллекции черной смородины, заложенной весной 2018 г. двулетними саженцами на территории дендропарка СибНИИРС (п.г.т. Краснообск, Новосибирская область). Научный участок размещен среди экспозиций хвойных и лиственных культур, высаженных в 80-е гг. прошлого столетия на территории бывшего полигона.

Погодные условия вегетационных периодов 2019–2021 гг. были разнообразными. Так, наступление стадии полного окрашивания ягод у сорта раннего срока созревания (Глариоза) отмечено в следующие даты: 24.07.2019, 08.07.2020, 15.07.2021.

Для исследования были отобраны 16 образцов новосибирской селекции, 7 из которых районированы по 10-му региону садоводства (Августа, Бердчанка, Глариоза, Дегтярёвская, Искитимский дар, Памяти Потапенко, Шадриха). Все сортооб-разцы отличались высокой зимостойкостью, ско-роплодностью, хорошей самоплодностью.

Определение размера (массы) проводили путем последовательного взвешивания 50 ягод с 7–10 кистей, собранных с кустов в средней части ветвей, ориентированных на юг [6]. Из 30

взвешенных ягод выделяли мякоть с семенами, размазывали на плотной бумаге, после высушивания при комнатной температуре подсчитывали количество выполненных семян. Одномерность ягод рекомендуют определять по размерам отдельных ягод в пределах одной кисти [6], в нашем опыте одномерность оценивали по уровню изменчивости измеренной массы ягод.

Статистическую обработку выполняли с помощью программного пакета MS Excel. В работе использованы методические указания Б.А. Доспехо-ва [7]; градации уровней изменчивости С.А. Мамаева [8]; обозначения: М – среднее арифметическое; m – стандартная ошибка средней; max – максимальное значение; С V – коэффициент вариации выборки (уровень изменчивости), %; r2 – доля влияния фактора, %; HCP 05 – наименьшая существенная разность для 5 %-го уровня значимости; r – коэффициент корреляции.

Результаты и их обсуждение. Результаты дисперсионного анализа по двум факторам «генотип» и «год» и их взаимодействию в исследуемых условиях показали достоверные различия среди образцов по массе ягод и ЧСЯ (табл. 1). Фенотипическая изменчивость изученных признаков была обусловлена генотипом образцов на 23,7 (ЧСЯ) и 11,8 % (масса ягоды). Доли влияния взаимодействия факторов «генотип × год» составили 5,5 (ЧСЯ) и 7,8 % (масса ягоды). Влияние условий года выращивания было в 3 раза выше для массы ягод (4,6 %), чем для ЧСЯ (1,3 %).

Таблица 1

Источник вариации

Признак

Масса ягоды, г

Число семян в ягоде, шт.

Генотип

11,8

23,7

Год

4,6

1,3

Взаимодействие «генотип × год»

7,8

5,5

Погрешность

75,8

69,5

Источники вариации признаков «масса ягоды» и «число выполненных семян в ягоде», % (2019–2021 гг.)

Выявлены различия по доли влияния каждого фактора на изменения статистических параметров массы ягоды и ЧСЯ за три года (табл. 2). Наибольшее действие фактора «генотип» обна- ружено на среднюю и максимум признака ЧСЯ (77,7 и 80,9 %), фактора «год» – на среднюю массу ягод (19,0 %) и коэффициент варьирования обоих признаков (16,0 и 16,3 %).

Таблица 2

Источник вариации

М

max

Cv, %

Масса ягоды, г

Генотип

48,7

53,5

31,2*

Год

19,0

11,4

16,0

Погрешность

32,3

35,1

52,8

Число семян в ягоде, шт.

Генотип

77,7

80,9

42,5

Год

4,4

5,0

16,3

Погрешность

17,9

14,2

41,2

*F факт < F 05 .

Источники вариации статистических параметров показателей «масса ягоды» и «число выполненных семян в ягоде» (2019–2021 гг.)

Варьирование средней массы по коллекции отмечено в пределах от 0,97±0,10 (Запоздалая) до 1,74±0,12 г (Памяти Потапенко) (табл. 3). Максимальные величины массы ягоды отмечены в пределах от 1,62±0,11 (Запоздалая) до 3,03±0,11 г (Памяти Потапенко). Минимумы показателя не имели существенных различий и изменялись в пределах от 0,2 (Августа, Запоздалая) до 0,6 г (Искитимский дар, Памяти Потапенко).

Стабильность значений по годам была отмечена: по средней массе ягод (HCP 05 = 0,13 г) у 38 % образцов коллекции; по максимумам

(HCP 05 = 0,25 г) – у 69; по коэффициенту вариации (HCP 05 = 3,91 %) – у 50 %. Коэффициент вариации массы ягод варьировал по группе в пределах от 29,6±3,80 (Запоздалая) до 41,4±4,42 % (Гларио-за). Все образцы соотнесены к морфотипу с низкой одномерностью. Высокий уровень изменчивости, возможно, связан с происхождением исследуемых образцов, родоначальниками которых являлись отборные формы сибирских видов смородины черной с характерной для них неравномерностью величины ягод [9].

Таблица 3

Средние статистические параметры показателя «масса ягоды» и «число выполненных семян в ягоде» образцов смородины черной за 2019–2021 гг. (дендропарк СибНИИРС)

Образец

Масса ягоды, г

Число выполненных семян в ягоде, шт.

M±m, г

max±m, г

Сv±m, %

M±m

max±m

Cv ±m%

Августа

1,22±0,13

2,00±0,08

36,4±6,36

25,5±1,35

37,3±4,55

25,8±6,42

Бердчанка

1,19±0,21

2,24±0,28

39,6±1,80

34,6±6,53

62,7±13,27

38,9±1,78

Глариоза

1,37±0,17

2,59±0,23

41,4±4,42

42,5±1,42

79,7±6,10

42,6±2,43

Дегтярёвская

1,38±0,18

2,35±0,25

33,8±3,82

46,9±1,85

82,7±1,63

33,8±3,23

Запоздалая

0,97±0,10

1,62±0,11

29,6±3,80

26,4±2,07

49,7±5,89

37,2±3,31

Искитимский дар

1,42±0,01

2,50±0,21

30,7±4,14

41,0±2,67

66,3±2,48

29,4±1,66

Памяти Потапенко

1,74±0,12

3,03±0,11

32,1±3,03

41,8±2,44

80,7±4,14

36,9±5,20

Перепел

1,30±0,15

2,16±0,18

33,0±5,45

36,7±6,79

68,0±6,75

43,3±12,09

Семёновская

1,16±0,11

2,02±0,20

33,8±4,90

40,2±2,53

65,0±6,82

29,1±1,66

Шадриха

1,55±0,10

2,71±0,08

32,6±2,95

41,3±0,78

79,7±10,61

37,0±1,71

ЭФ 1-17

1,36±0,23

2,27±0,18

33,3±1,44

40,2±1,51

70,0±8,49

37,1±4,10

ЭФ 1-8

1,23±0,03

2,05±0,10

33,3±5,13

30,5±5,92

52,3±7,26

37,9±6,54

ЭФ 195-10-81

1,31±0,30

2,01±0,43

35,2±1,19

40,3±5,08

77,0±5,79

46,6±5,83

ЭФ 2-12

1,33±0,15

2,39±0,32

40,0±5,24

31,7±1,86

56,0±6,28

40,0±3,73

ЭФ 5-95-10

1,05±0,05

2,04±0,15

37,8±3,18

22,7±0,95

40,7±1,78

37,5±3,71

ОФ 17-4-11

1,37±0,19

2,43±0,30

33,2±6,20

56,4±7,44

96,7±2,16

40,0±8,65

Среднее

1,31±0,10

2,28±0,15

34,7±2,04

37,4±1,82

66,5±3,38

37,1±2,31

HCP 05 генотип

0,30

0,57

Fф < Fт

8,36

13,83

10,86

HCP 05 год

0,13

0,25

3,91

3,64

6,02

4,73

Среднее ЧСЯ колебалось от 25,5±1,35 (Августа) до 56,6±7,44 шт. (ОФ 17-4-11). Максимумы варьировали в пределах от 37,3±4,55 (Августа) до 96,7±2,16 шт. (ОФ 17-4-11).

Параметр «уровень изменчивости» ЧСЯ зависел от условий года выращивания (16,3 %), но в большей мере от генотипа образца (42,5 %). Августа, Искитимский дар и ЭФ 1-17 отнесены к группе с повышенным уровнем изменчивости признака; Глариоза, Перепел и ЭФ 195-10-81 – с очень высоким уровнем; остальные образцы – с высоким уровнем.

Минимальные значения по ЧСЯ не имели существенных различий, внутригрупповое варьирование по минимумам отмечено в пределах от 6,0±1,87 (ЭФ 5-95-10) до 17,3±5,31 шт. (Дегтя-ревская).

Как показали исследования, стабильностью значений ЧСЯ по годам отличались: по среднему (HCP 05 = 3,64 шт.) и максимуму – 56 % образцов коллекции; по коэффициенту вариации (HCP 05 = 4,73 %) – 63 %.

Наличие у смородины черной существенной положительной корреляционной связи между массой ягоды и количеством семян в ягоде подтверждено рядом работ [10, 11], в нашем опыте этот показатель в среднем составил r = 0,796±0,006 (табл.), существенных различий ни по годам, ни по генотипу не установлено.

В результате исследований сорта новосибирской селекции были близки к данным, заявленным оригинаторами [12], по средней массе ягод полученные максимумы уступали в 2 раза, что, вероятно, обусловлено отсутствием оптимальных условий выращивания, поэтому полученные максимумы по ЧСЯ, возможно, также не являются пределом для изученных образцов.

Выводы . Согласно градации [2], образцы соответствовали по массе ягод трем морфоти-пам: средняя (0,71–1,00 г) – Запоздалая; крупная (1,01–1,50 г) – Августа, Бердчанка, Гларио-за, Дегтярёвская, Искитимский дар, Перепел, Семёновская, ОФ 17-4-11ЭФ 1-17, ЭФ 2-12, ЭФ 195-10-81, ЭФ 1-8ЭФ 5-95-10; очень крупная (> 1,50 г) – Памяти Потапенко, Шадриха.

По признаку «число семян в ягоде» можно разгруппировать сортообразцы по трем морфо-типам: малое (< 30 шт.) – Августа, Запоздалая, ЭФ 5-95-10; среднее (30–45) – Бердчанка, Гла-риоза, Искитимский дар, Перепел, Памяти Потапенко, Семёновская, Шадриха, ЭФ 1-17, ЭФ 2-

  • 12,    ЭФ 195-10-81, ЭФ 1-8; большое (45 <) – Дег-тярёвская, ОФ 17-4-11.

Наиболее весомый вклад в разнообразие изученных показателей составил фактор «генотип».

Стабильностью механического состава по годам отличались образцы Запоздалая, Иски-тимский дар, Памяти Потапенко, Шадриха, ЭФ 5-95-10.

Список литературы Оценка механического состава ягод образцов смородины черной новосибирской селекции

  • Князев С.Д., Баянова Л.В. Смородина, крыжовник и их гибриды // Программа и методика сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных. Орел, 1999. С. 351-373.
  • Витковский В.Л. Морфологические признаки смородины и крыжовника // Помология: в 5 т. Т. 4. Смородина. Крыжовник / под ред. Е.Н. Седова. Орел, 2009. С. 15-25.
  • Потапенко А.А., Шпилева И.В., Гончарова Л.А. Самоплодные сорта черной смородины и значение для них пчелоопыления // Науч. тр. НПЯОС им. И.В. Мичурина. Новосибирск: Зап.-Сиб. кн. изд-во, 1974. Вып. 1. С. 37-40.
  • Шпилева И.В. Оплодотворение черной смородины при различных вариантах опыления // Науч. тр. НПЯОС им. И.В. Мичурина. Новосибирск: Зап.-Сиб. кн. изд-во, 1975. Вып. 2. С. 17-27.
  • Макова Н.Е., Богданов О.Е. Статистические свойства показателей роста и плодоношения смородины // Вестник КрасГАУ. 2020. № 1 (154). С. 12-17. DOI: 10.36718/18194036-2020-1-12-17.
  • UPOV, RTG/0040/2: Методика проведения испытаний на отличимость, однородность и стабильность. Смородина черная (Ribes nigrum L.). URL: https://gossortrf.ru/metodiki-ispytaniy-na-oos.
  • Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Агропромиздат, 1985. 351 с.
  • Мамаев С.А. Основные принципы методики исследования внутривидовой изменчивости древесных растений // Индивидуальная и эколого-географическая изменчивость растений. Свердловск, 1975. С. 3-14.
  • Бологовская Р.П. Селекция ягодников в Сибири и на Дальнем Востоке // Вестник сельскохозяйственной науки плодово-ягодные культуры. 1940. Вып. 4. С. 64-68.
  • Северин В.Ф., Кандаурова В.В. Влияние способа опыления на завязываемость и массу ягод смородины черной и формирование в них семян // Плодоводство и ягодоводство России. 2009. Т. 22, № 2. С. 278-285.
  • Тихонова О.А. Характеристика отдельных компонентов продуктивности черной смородины в условиях северо-запада России // Современные сорта и технологии для интенсивных садов: сб. мат-лов конф. Орел, 2013. С. 241-244.
  • Сорокопудов В.Н., Мелькумова Е.А. Биологические особенности смородины и крыжовника при интродукции. Новосибирск, 2003. 296 с.
Еще
Статья научная