Селекция гибридов партенокарпического огурца для необогреваемых теплиц

УДК 635.63:631.526.325:631.544(470.311)

П роизводители огурца сталкиваются с трудностями возделывания данной культуры, из-за биологических особенностей растений огурца, а также влияния сорта (гибрида) непосредственно на технологические аспекты возделывания и рентабельность производства [1]. Несмотря на это, в России большая часть производства огурца приходится на ЛПХ (37,4 тыс.га) в пленочных и поликарбонатных необогревае-мых теплицах.В настоящее время,гетерозисные гиб- риды огурца широкого используются в товарном производстве и также востребованы среди хозяйств населения, так как они имеют значительное преимущество по сравнению с сортами [2]. Несмотря на широкий сортимент партенокарпических гибридов огурца в Государственном реестре селекционных достижений, допущенных к использованию, необходимо отметить, что селекционная работа по созданию гибридов для необогреваемых теплиц является актуальным направлением [3].

В селекции гетерозисных гибридов огурца одним из этапов является подбор родительских линий и оценка их комбинационной способности (КС). Определение способности конкретной линии при скрещивании ее с другими родительскими формами передать хозяйственно полезные (количественные) признаки дает возможность спрогнозировать дополнительны эффект в проявлении гетерозиса. Использование метода топкросс при определении КС менее трудоемок, по сравнению с другими методами, так как для скрещивания используют один или два тестера. Судить о практической ценности гибридной комбинации и понять на сколько она превосходит лучшие районированные сорта и гибриды позволяет конкурсный гетерозис.

Целью исследований является создание высокоурожайных партенокарпических гибридов огурца для товаропроизводителей овощной продукции.

Задачи исследований:

• 1.    Определить комбинационную способность инцухт-линий партенокарпического огурца.

• 2.    Оценить по хозяйственно полезным признакам гибридные комбинации огурца в условиях необогре-ваемых теплиц весенне-летнего культурооборота Московской области.

• 3.    Выделить лучшие по сравнению со стандартами гибридные комбинации партенокарпического огурца.

Материалы и методы

Экспериментальная часть научно-исследовательской работы выполнена во Всероссийском научноисследовательском институте овощеводства – филиале ФГБНУ ФНЦО в течение 2020-2021годах в необогре-ваемых теплицах (весенне-летний оборот).

Предметом исследований служили урожайность, продуктивность, раннеспелость, скороспелость растений огурца.

Объектом исследований являлись партенокарпиче-ские гибриды огурца отечественной и зарубежной селекции.

При проведении исследований руководствовались рекомендациями и методическими указаниями по селекции и семеноводству огурца [4, 5, 6, 7, 8].

Опыты были заложены в пленочных грунтовых теплицах в условиях весенне -летнего культурооборота. Культуру огурца выращивали рассадным способом прямым посевом в горшки емкостью 0,5 л. В качестве почвенной смеси для рассады использовали питательный грунт на основе верхового торфа торговой марки «Агробалт». Перед началом посева горшки с субстратом проливали водой и сеяли сухими семенами на глубину 1,5 см. Посев семян проводили во второй декаде мая. После высева семян температуру воздуха и субстрата поддерживали на уровне 24…26°C. После всходов, чтобы сеянцы не вытягивались, температуру в течение дня снижали до 18…19°C и удерживали ее такой в течение трех суток. В последующие сутки температуру увеличивали и поддерживали в солнечный день 20…21°C , в пасмурный день 19…20°C, ночью 18…19 °C. Высадку рассады на постоянное место в грунт проводили в первой декаде июня.

Схема высадки растений огурца (50+70)x45 см. Число учетных растений на делянке десять штук, повторность трехкратная, размещение образцов в опытах методом рендомизированных повторений [9, 10].

Культуру огурца вели в один стебель («ослепляли» 34 нижних узла и удаляли все боковые побеги). При достижении горизонтальной шпалеры оставляли 2-3 листа и точку роста удаляли [11, 12, 13].

В период вегетации растений огурца проводили фенологические наблюдения, определяли биометрические показатели,учитывали основные количественные признаки, которые характеризуют раннюю и общую урожайность. Фенологические наблюдения, учеты и измерения проводили согласно методике RTG/0061/2 [14]. Учет урожайности огурца проводили три раза в неделю путем взвешивания и подсчета количества плодов в период с 18 июня по 17 сентября. Огурец относится к культурам многоразовой уборки, поэтому раннюю урожайность определяли за первые 2 недели пло-доношения.Период от всходов до начала плодоношения составлял в среднем за два года 35-40 суток.

Оценку хозяйственных показателей гибридов учитывали в сравнении со стандартами: гибрид SV 4097 CV F 1 (Seminis, Нидерланды) и гибрид Пилигрим F 1 (ООО «Агрофирма Поиск», РФ) [15,16].

Степень проявления конкурсного гетерозиса определяли по ранней и общей урожайности. Конкурсный гетерозис показывает, на сколько процентов растения данной гибридной комбинации превосходят районированный сорт или гибрид.

Конкурсный гетерозис рассчитывали по формуле:

Гконк= - ^F -- ¹ - ^- - ^S -- ^t - ^. --------x100%, St.

где F 1 – показатель гибрида; St – значение признака стандарта.

Для интерпретации экспериментальных данных по частоте проявления конкурсного гетерозиса выделены следующие интервалы варьирования: 1) <0; 2) 0–25%;3) 25–50%; 4) 50–75%; 5) 75–100%; 6) 100% [17,18,19].

Математическую обработку данных производили при помощи прикладных программ Microsoft Exsel. Комбинационную способность компонентов скрещиваний определяли по методу топкросса Савченко В.К. [20].

Результаты и их обсуждение

Для оценки общей и специфической комбинационной способности восьми инцухт - линий методом топ-кросса по признакам «ранняя урожайность», «общая урожайность» и «продуктивность» в качестве родительских линий материнского компонента использовали две инцухт-линии гиноцийного типа цветения (Л.1010 и Л.993), а в качестве отцовского компонента – восемь инцухт-линий гиноцийного и моноцийного типов цветения (Л.1010, Л.993, Л.20, Л.21, Л.6, Л.1008, Л.1013, Л.415) (табл. 1).

Анализ дисперсий КС выявил, что родительские линии существенно различаются по ОКС. Эффекты ОКС имеют широкий размах варьирования: по признаку «ранняя урожайность» от -1,6кг/м2 до 2,4кг/м2; по признаку «общая урожайность» от -4,9кг/м2 до 13,3кг/м2; по признаку «продуктивность одного растения» от -1,6кг до 4,4кг.

По признаку «ранняя урожайность» высокое значение ОКС имеют инцухт-линии Л.21 (2,4кг/м2), Л.415 (0,8 кг/м2) и среднее значение ОКС – Л.1010 (0,1 кг/м2), Л.993 (0,4 кг/м2), следовательно, данные линии наиболее подходят для создания раннеспелых и скороспелых гибридов огурца. По признакам «общая урожайность» и «продуктивность» по величине эффектов ОКС высокое значение имеет линия Л.21 (13,3 кг/м2 и 4,4 кг, соответственно), средние значения – линии Л.415 и Л.1008.

Оценка эффектов СКС в комбинациях скрещиваний показывает, что их величины высоки и варьируют в пре- делах: по признаку «ранняя урожайность» – от -2,0 кг/м2 (Л.1010xЛ.1008) до 2,0 кг/м2 (Л.9 93xЛ.1008); по признаку «общая урожайность» – от -8,7 кг/м2 (Л.993) до 8,7 кг/м2 (Л.1010xЛ.993); по признаку «продуктивность» – от -2,9 кг (Л.993) до 2,9 кг (Л.1010xЛ.993) (табл. 2). Высокий гетерозисный эффект у лучших гибридных комбинаций обусловлен удачным сочетанием высокой ОКС родительских линий с высоким эффектом СКС. Соответственно, по общей урожайности гибридная комбинация Л.993xЛ.1008 xrs=30,6 кг/м2; gr=0,4 кг/м2; gs=0,9 кг/м2; sij=4,4 кг/м2; Л.993xЛ.415 xrs=31,7 кг/м2; gr=0,4 кг/м2; gs=2,7кг/м2; sij=3,7 кг/м2; по продуктивности Л.993xЛ.1008 xrs=10,2 кг; gr=0,2 кг; gs=0,3 кг; sij=2,0 кг; Л.993xЛ.415 xrs=10,6 кг; gr=0,2 кг; gs=0,9 кг; sij=1,4 кг. У гибридных комбинаций, которые незначительно уступают лучшим гибридным комбинациям, гетерозис в основном обусловлен высокой и низкой (даже отрицательной) ОКС скрещиваемых линий на фоне средней СКС гибридных комбинаций,например, по ранней урожайности Л.993xЛ.1008 xrs=7,9 кг/м2; gr=0,4 кг/м2; gs=-0,2кг/м2; sij=2,0 кг/м2; Л.1010xЛ.6 xrs=4,7 кг/м2; gr=-0,4 кг/м2; gs=-1,3 кг/м2; sij=0,7 кг/м2; по общей урожайности Л.993xЛ.1010 xrs=26,9 кг/м2; gr=0,4 кг/м2; gs=-4,4 кг/м2; sij=6,0 кг/м2; Л.1010xЛ.21 xrs=40,6 кг/м2; gr=-0,4 кг/м2; gs=13,3 кг/м2; sij=2,8 кг/м2; Л.1010xЛ.993 xrs=30,5 кг/м2; gr=-0,4 кг/м2; gs=-2,7 кг/м2; sij=8,7 кг/м2; по продуктивности Л.993xЛ.1010 xrs=9,0 кг; gr=0,2 кг; gs = 1,5кг; sij=2,0 кг; Л.1010xЛ.993 xrs=10,2 кг; gr=-0,1 кг; gs=-0,9 кг; sij=2,9 кг; Л.1010xЛ.21 xrs=13,5 кг; gr=-0,1 кг; gs=4,4 кг; sij=0,9 кг.

Таблица 1. Ранняя и общая урожайность гибридных комбинаций, продуктивность растений и эффекты ОКС родительских инцухт-линий огурца (средние показатели за 2 года)

Table 1. Early and total yield of hybrid combinations, plant productivity and effects of General combining ability (GCA) of parental incubation - cucumber lines (average values for 2 years)

8 ?	Л.993	Л.1010	Л.20	Л.6	Л.1008	Л.415	Л.1013	Л.21	НСР 05	ОКС
ранняя урожайность, кг/м2
Л.1010	6,3	5,5	3,4	4,7	3,1	5,9	4,9	8,6	1,5	-0,4
Л.993	6,0	6,2	4,9	4,2	7,9	7,1	5,1	7,7	1,3	0,4
ОКС	0,4	0,1	-1,6	-1,3	-0,2	0,8	-0,7	2,4	-	-
общая урожайность, кг/м2
Л.1010	30,5	14,1	21,8	20,3	20,9	23,5	24,4	40,6	6,6	-0,4
Л.993	13,9	26,9	18,2	22,1	30,6	31,7	23,5	35,8	6,1	0,4
ОКС	-2,7	-4,4	-4,9	-3,7	0,9	2,7	-0,9	13,3	-	-
продуктивность одного растения, кг
Л.1010	10,2	4,7	7,3	6,8	7,0	7,8	8,1	13,5	2,2	-0,1
Л.993	4,6	9,0	6,1	7,4	10,2	10,6	7,8	11,9	2,0	0,2
ОКС	-0,9	-1,5	-1,6	-1,2	0,3	0,9	-0,3	4,4	-	-

Таблица 2. Эффекты СКС в комбинациях скрещиваний инцухт-линий огурца по признакам «ранняя урожайность», «общая урожайность» и «продуктивность одного растения» (средние показатели за 2 года)

Table 2. The effects of specific combining ability (SCA) in combinations of crossings of incubation – cucumber lines on the basis of "early yield", "total yield" and "productivity of one plant" (average values for 2 years)

a ? Л.993 Л.1010 Л.20 Л.6 Л.1008 Л.415 Л.1013 Л.21 НСР05 ранняя урожайность, кг/м2 Л.1010 0,6 0,1 -0,3 0,7 -2,0 -0,2 0,3 0,9 0,8 Л.993 -0,6 -0,1 0,3 -0,7 2,0 0,2 -0,3 -0,9 0,8 общая урожайность, кг/м2 Л.1010 8,7 -6,0 2,2 -0,5 -4,5 -3,7 0,8 2,8 4,0 Л.993 -8,7 6,0 -2,2 0,5 4,4 3,7 -0,9 -2,8 4,0 продуктивность одного растения, кг

Л.1010	2,9	-2,0	0,7	-0,2	-1,5	-1,3	0,3	0,9	1,3
Л.993	-2,9	2,0	-0,8	0,1	1,4	1,2	-0,3	-1,0	1,3
Таким образом, гибридная комбинации Л.1010xЛ.21 имеет высокую раннюю урожайность (8,6 кг/м2), при урожайности стандарта F 1 SV 4097 CV 7,2 кг/м2 (xrs=8,6; gr=-0,04; gs=2,4, sij=0,9); высокую общую урожайность (40,6 кг/м2), при урожайности стандарта F 1 Пилигрим					25,5 кг/м2 (xrs=40,6; gr=-0,4; gs=13,3; sij=2,8); высокую продуктивность (13,5 кг), при урожайности стандарта F 1 SV 4097 CV 8,5 кг (x rs =13,5; g r =-0,1; g s =4,4; s ij =0,9). В результате оценки урожайности гибридных комбина ций партенокарпического огурца в условиях необогревае

Таблица 3. Урожайность гибридных комбинаций огурца партенокарпического типа в необогреваемых теплицах весенне-летнего оборота, Московская область, Раменский район, 2020-2021 годы

Table 3. Yield of hybrid combinations of parthenocarpic type cucumbers in unheated greenhouses of the spring-summer period, Moscow region, Ramensky district, 2020-2021

№ п/п Гибридная комбинация Урожайность, кг/м2 J) „ н го 5 о Я о X О =. I $>s °- го § о ° 5>;™ Гетерозис конкурсный, % Гетерозис конкурсный, % ранняя общая ранняя общая ранняя общая 1 1010×993 6,3 30,5 10,2 20,7 -11,8 37,9 -1,5 19,8 2 1010×20 3,4 21,8 7,3 15,8 -51,8 -1,5 -46,2 -14,4 3 993×1010 6,2 26,9 9,0 23,2 -12,7 21,8 -2,5 5,7 4 993×6 4,2 22,1 7,4 19,1 -40,9 0,0 -34,0 -13,2 5 1010×1008 3,1 20,9 7,0 14,6 -57,3 -5,3 -52,3 -17,8 6 993×415 7,1 31,7 10,6 22,3 -0,9 43,5 10,7 24,6 7 993×1013 5,1 23,5 7,8 21,5 -29,1 6,5 -20,8 -7,5 8 993×20 4,9 18,2 6,1 26,8 -31,8 -17,6 -23,8 -28,5 9 993×21 7,7 35,8 11,9 21,6 8,2 62,1 20,9 40,7 10 993×1008 7,9 30,6 10,2 26,0 10,9 38,2 23,9 20,0 11 1010×21 8,6 40,6 13,5 21,1 20,0 83,8 34,1 59,6 12 1010×6 4,7 20,3 6,8 23,4 -33,6 -8,2 -25,9 -20,3 13 1010×415 5,9 23,5 7,8 25,1 -17,3 6,5 -7,6 -7,5 14 SV 4097 CV F1 (St.) 7,2 22,1 7,4 32,4 - - 11,7 -13,2 15 Пилигрим F1 (St.) 6,4 25,5 8,5 25,1 -10,5 15,2 - - Среднее 5,9 26,3 8,8 Стандартное отклонение 1,7 6,3 2,1 НСР05 0,9 3,5 1,2 мых теплиц весенне-летнего оборота установлено, что ранняя урожайность в среднем по гибридным комбинациям составляла 5,9 кг/м2 и варьировала от 3,1 кг/м2 (Л.1010xЛ.1008) до 8,6 кг/м2 (Л.1010xЛ.21), при урожайности лучшего стандарта, по ранней урожайности, SV 4097 CVF1 7,2 кг/м2 и НСР05=0,9 кг/м2 (табл.3). Общая урожайность в среднем по гибридным комбинациям составляла 26,3 кг/м2 и варьировала от 18,2 кг/м2 (Л.993xЛ.20) до 40,6 кг/м2, (Л.1010xЛ.21), при урожайности лучшего стандарта, по общей урожайности, Пилигрим F1 25,5 кг/м2 и НСР05=3,5 кг/м2.

Продуктивность растений огурца в среднем за вегетационный период была на уровне 8,8 кг и варьировала от 6,1 кг (Л.993xЛ.20) до 13,5 кг (Л.1010xЛ.21), при продуктивности стандартов: гибрида F 1 SV 4097 CV 7,4 кг и гибрида F 1 Пилигрим – 8,5 кг, при НСР 05 =1,2 кг.

Доля ранней урожайности в структуре общего урожая, в зависимости от гибридов, варьировала и составляла от 14,6% (Л.1010xЛ.1008) до 32,4% (SV 4097 CV F 1 ).

При оценке конкурсного гетерозиса по сравнению со стандартом SV 4097 CV F 1 положительный гетерозисный эффект по ранней урожайности имели две гибридные комбинации: Л.993xЛ.1008(10,9%) и Л.1010xЛ.21 (20,0%), одна гибридная комбинация была на уровне стандарта (Л.993xЛ.21); по общей урожайности – пять гибридных комбинаций: Л.993xЛ.1008 (38,2%), Л.1010xЛ.993 (37,9%), Л.993xЛ.415 (26,7%), Л.993xЛ.21(62,1%), Л.993xЛ.1010 (21,8%) и Л.1010xЛ.21 (83,0%) и три гибридные комбинации были на уровне стандарта – Л.993xЛ.6, Л.993xЛ.1013, Л.1010xЛ.415.

При оценке конкурсного гетерозиса по сравнению со стандартом Пилигрим F 1 положительный гетерозисный эффект по ранней урожайности имели три гибридные комбинации Л.993xЛ.21 (20,9%), Л.993xЛ.1008 (23,9%) и Л.1010xЛ.21 (34,1%), гибрид SV 4097 CV F 1 и гибридная комбинация Л.993xЛ.415 были на уровне стандарта; по общей урожайности – пять гибридных комбинаций: Л.1010xЛ.993 (19,8%), Л.993xЛ.415 (24,6%), Л.993xЛ.21(40,7%), Л.993xЛ.1008 (20,0%) и Л.1010xЛ.21

(41,8%), гибридная комбинация Л.993xЛ.1010 была на уровне стандарта Пилигрим F 1 .