Оценка взаимодействия генотипов привоя и подвоя яблони с использованием биометрических методов
Автор: Драгавцева И.А., Драгавцев В.А., Ефимова И.Л., Щеглов С.Н., Доможирова В.В., Моренец А.С.
Журнал: Сельскохозяйственная биология @agrobiology
Рубрика: Математические модели и инструментальные методы в селекции
Статья в выпуске: 5 т.50, 2015 года.
Бесплатный доступ
Известно, что у плодовых растений, размножающихся вегетативно, привой и подвой оказывают взаимное влияние во вновь образованной привойно-подвойной комбинации. При современных интенсивных технологиях, основанных на максимальной реализации биологического потенциала привитых плодовых растений, получение точных знаний о количественных признаках, характеризующих урожайность и биометрические параметры плодовых растений, очень актуально. С целью прогнозирования урожайности у яблони ( Malus domestica Borkh.) мы исследовали возможность математического моделирования закономерностей влияния привоя и подвоя плодового дерева на формирование количественных признаков привитого растения по формулам, предложенным биометрической генетикой для аналогичных показателей родителей и их гибридов F 1, Для анализа использовали данные, полученные в Прикубанской зоне Краснодарского края в 1982-2003 годах (всего 22 года). Изучали привойно-подвойные комбинации (ППК), созданные на основе четырех сортов (привоев) яблони (Айдаред, Голден Делишес, Джонатан, Корей) и семи подвоев (I-48-1, I-47-55, I-48-46, М2, М3, М4, М7). Учитывали урожайность, ширину кроны в направлениях с севера на юг и с запада на восток, высоту деревьев, диаметр штамба. С помощью методов математической статистики было доказано влияние года исследований, генотипа сорта (привоя), генотипа подвоя и их взаимодействия во всех сочетаниях на урожайность привойно-подвойных комбинаций. Установлено, что наибольший эффект имеют условия года (37 % от общей дисперсии). Определено, что проявление силы влияния сорта привоя на урожайность ППК характеризуется периодичностью с выраженными интервалами в несколько лет. Доли влияния подвоя и совокупного влияния сорта и подвоя примерно равнозначны. Впервые при работе с биологическими объектами, для которых характерны нелинейные взаимосвязи признаков, выявлено, что при построении модели прогнозирования урожайности ППК более эффективен множественный линейный регрессионный анализ с линеаризованной моделью, который представляется перспективным методическим подходом, учитывающим неадекватность ранее рассмотренных линейных моделей. С помощью построения гистограммы остатков (histogram of residual) доказано, что их распределение соответствует нормальному, что необходимо для корректного применения регрессионного анализа. Это дает основание для построения адекватной нелинейной (квадратичной) модели, описывающей зависимость урожайности деревьев привойно-подвойных комбинаций от морфоанатомических особенностей привитых деревьев. Проведенный теоретический анализ и впервые разработанные подходы к моделированию закономерностей, характеризующих влияние генотипов привоя и подвоя на формирование количественных признаков привитого растения (прежде всего его урожайности), позволят более обоснованно управлять стабильностью и эффективностью продукционного процесса у многолетних сельскохозяйственных культур.
Математическое моделирование, методы математической статистики, биометрическая генетика, плодовые культуры, яблоня, сорт, подвой, привойно-подвойные комбинации, закономерности влияния привоя и подвоя, количественные признаки привитого растения, прогнозирование урожайности привойно-подвойных комбинаций, управление продуктивностью
Короткий адрес: https://sciup.org/142133621
IDR: 142133621 | DOI: 10.15389/agrobiology.2015.5.590rus
Список литературы Оценка взаимодействия генотипов привоя и подвоя яблони с использованием биометрических методов
- Трусевич Г.В. Подвои плодовых пород. М., 1964.
- Бережной И.П. Вегетативно размножаемые подвои яблони в садах Ростовской области. В сб.: Клоновые подвои в интенсивном садоводстве. М., 1973: 84-92.
- Kosina J. Effect of dwarfing and semi dwarfing apple rootstocks on growth and productivity of selected apple cultivars. Horticultural Science (Prague), 2010, 37: 121-126.
- Takács F., Hrotkó K. Effect of apple rootstocks on growth and productivity. Proc. Int. Conf. on Perspectives in European Fruit Growing. Lednice, 2006: 161-164.
- Ефимова И.Л., Ермоленко В.Г. Подвои яблони. В сб.: Современные методологические аспекты организации селекционного процесса в садоводстве и виноградарстве. Краснодар, 2012: 301-312.
- Упадышева Г.Ю., Минаева Г.Ю. Изменение ростовых процессов и продуктивности у сливы домашней под влиянием подвоя. Садоводство и виноградарство, 2011, 2: 20-24.
- Григорьева Л.В., Балашов А.А., Ершова О.А. Урожай и рост привойно-подвойных комбинаций яблони в интенсивном саду. Достижения науки и техники АПК, 2010, 11: 59-61.
- Кузнецова А.П., Романенко А.С. Выявление влияния подвоев на адаптационный потенциал привойно-подвойных комбинаций сливы с помощью анатомо-морфологических исследований. Плодоводство и ягодоводство России (М.), 2013, XXXVII(1): 215-221.
- Доможирова В.В., Ефимова И.Л., Щеглов С.Н. Оценка влияния подвоев на урожайность привитых деревьев яблони. Плодоводство и ягодоводство России (М.), 2014, XXXIX: 76-79.
- Beckman T.C., Okie W.R., Myers S.C. Rootstocks affect bloom date and fruit maturation of Redhaven peach. J. Am. Soc. Hort. Sci., 1992, 117: 377-379.
- Webster A.D., Hollands M.S. Apple rootstock studies: Comparison of Polish, Russian, USA and UK selections as rootstocks for the apple cultivar Cox's Orange Pippin (Malus domestica Borkh.). J. Hort. Sci. Biotech., 1999, 74(3): 367-374.
- Сzynczyk A., Bielicki P., Bartosiewicz B. Performance of three apple cultivars on 17 dwarfing and semi-dwarfing rootstocks during eight season. Proc. Int. Sem. Warsaw, 1999: 21-22.
- Kviklys D. Apple rootstock research in Lithuania with aspect to fruit quality and tree productivity. Horticulture and Vegetable Growing, 2002, 21(3): 3-13.
- Kviklys D., Kviklien N., Bite A., Lepsis J., Univer T., Univer N., Uselis N., Lanauskas J., Buskien L. Baltic fruit rootstock studies: evaluation of 12 apple rootstocks in North-East Europe. Horticultural Science (Prague), 2012, 39(1): 1-7.
- El-Shammaa M.S., Mansour A.E.M., Cimpoies G.P., Nageib M.M., Malaka S. Effect of rootstocks on flowering, yield and fruit quality of Anna apple trees (Malus domestica Borkh). Research Journal of Agriculture and Biological Sciences, 2011, 7(2): 190-195.
- Дьяков А.Б., Драгавцева И.А., Ефимова И.Л., Доможирова В.В. Модели оценки комбинационной способности привоев и подвоев для прогноза урожайности у привитых деревьев яблони. Сельскохозяйственная биология, 2014, 5: 55-65 ( , 10.15389/agrobiology.2014.5.55eng) DOI: 10.15389/agrobiology.2014.5.55rus
- Шафоростова Н.К., Драгавцева И.А., Дьяков А.Б. Влияние генотипов привоя и подвоя на стабильность плодоношения яблони. Плодоводство и ягодоводство России (М.), 2004, XI: 70-84.
- Дьяков А.Б., Драгавцева И.А., Шафоростова Н.К. Оценка экологической стабильности плодоношения. Садоводство и виноградарство, 2007, 1: 5-7.
- Tworkoski T., Miller S. Rootstock effect on growth of apple scions with different growth habits. Sci. Hortic., 2007, 111(4): 335-343 ( ) DOI: 10.1016/j.scienta.2006.10.034
- Russo N.L., Robinson T.L., Fazio G., Aldwinckle H.S. Field evaluation of 64 apple rootstocks for orchard performance and fire blight resistance. Hort. Sci., 2007, 42(7): 1517-1525.
- Hunter D. Rootstocks . USA, 1997 (http://www.appleman.ca/korchard/rootstok.htm (Accessed 19.12.2014).
- O’Brien D. Geneva rootstock program aiding the U.S. apple industry . USA, 2015 (http://fruitgrowersnews.com/index.php/magazine/article/geneva-rootstock-program-aiding-the-u.s.-apple-industry) (Accessed 17.01.2015).
- Kviklys D., Lanauskas J., Sakalauskaitė J., Kviklienė N., Uselis N. Soil exhaustion and rootstock effect on the growth of apple planting material. Agronomy Research, 2008, 6(2): 511-516.
- Григорьева Л.В., Ершова О.А. Подбор привойно-подвойных комбинаций -фактор повышения продуктивности интенсивных садов. Плодоводство и ягодоводство России (М.), 2012, XXIX(1): 129-138.
- Григорьева Л.В., Ершова О.А. Урожайность и ростовая активность сортов яблони на клоновых подвоях в интенсивном саду. Плодоводство и ягодоводство России (М.), 2012, XXXI(1): 96-104.
- Григорьева Л.В., Ершова О.А., Балашов А.А. Урожайность яблони в интенсивном саду на разных по силе роста подвоях. Мат. Межд. науч.-практ. конф. «Ботанические сады в 21-м веке: сохранение биоразнообразия, стратегия развития и инновационные решения». Белгород, 2009: 172-174.
- Григорьева Л.В., Ершова О.А., Балашов А.А. Плодоношение и рост привойно-подвойных комбинаций яблони в интенсивном саду. Мат. Межд. науч.-практ. конф. «Совершенствование сортимента и технологий возделывания плодовых и ягодных культур». Орел, 2010: 65-67.
- Григорьева Л.В., Муханин И.В. Потенциальная и хозяйственная продуктивность яблони в зависимости от подвоя. Мат. Межд. симп. «Экологическая оценка типов высокоплотных плодовых насаждений на клоновых подвоях». Минск-Самохваловичи, 1997: 94-96.
- Григорьева Л.В., Муханин И.В. Развитие листовой поверхности в интенсивном слаборослом саду. Мат. Межд. науч.-практ. конф. «Интенсивное садоводство». Мичуринск, 2000, II: 58-59.
- Goedegebure J. Economic aspects of HDP developments in the Netherlands. Acta Horticulturae, 1989, 243: 389-397 ( ) DOI: 10.17660/ActaHortic.1989.243.55
- Grigor’eva L.V., Mukhanin I.V. Peculiarities of water regime of apple scion-rootstocks combinations. Proc. Int. Conf. «Fruit production and fruit breeding». Tartu, 2000: 107-108.
- Grigor’eva L.V., Mukhanin I.V. Potential productivity of apple clonal rootstocks mother plantation. Proc. Int. Conf. «Fruit production and fruit breeding». Tartu, 2000: 109-110.
- Sansavini S., Belfanti E., Costa F., Donati F. European apple Breeding Programs turn to biotechnology. Chronica Harticulturae, 2005, 45(2): 16-19.
- Martinez-Ballesta M.C., Alcaraz-Lopez C., Muries B., Mota-Cadenas C., Carvajal M. Physiological aspects of rootstock-scion interactions. Sci. Hort., 2010, 127(2): 112-118 ( ) DOI: 10.1016/j.scienta.2010.08.002
- Kviklys D. Apple and pear rootstock research in Lithuania. Sodininkystė Ir Daržininkystė, 2006, 25(3): 3-12.
- Ercisli S., Esitken A., Orhan E., Ozdemir O. Rootstocks used for temperate fruit trees in Turkey: an overview. Sodininkystė Ir Daržininkystė, 2006, 25(3): 27-33.
- Koepke T., Dhingra A. Rootstock scion somatogenetic interactions in perennial composite plants. Plant Cell Rep., 2013, 32: 1321-1337 ( ) DOI: 10.1007/s00299-013-1471-9
- Халафян А.А. STATISTICA 6. Статистический анализ данных. М., 2008.
- Щеглов С.Н. Применение биометрических методов для ускорения селекционного процесса плодовых и ягодных культур. Краснодар, 2005: 106.
- Драгавцев В.А., Цильке Р.А., Рейтер Б.Г., Воробьев В.А., Дубровская А.Г., Коробейников Н.И., Новохатин В.В., Максименко В.Н., Бабакишиев А.Г., Илющенко В.Г., Калашник Н.А., Зуйков Ю.И., Федотов А.М. Генетика признаков продуктивности яровых пшениц в Западной Сибири/Под ред. Д.К. Беляева. Новосибирск, 1984: 230.