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.
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.