Селекционная и биохимическая характеристика форм лука, созданных на основе межвидовой гибридизации

Лук репчатый – одна из наиболее важных культур среди всех видов лука, ценность которой определяется пищевкусовыми и лекарственными свой- ствами [1]. Лук репчатый употребляется круглый год в качестве приправы к пище, являясь источником ряда биологически активных веществ. В состав луковиц входят незаменимые аминокислоты (лизин, лейцин, изолейцин, треонин, метионин и фенилаланин), глутаминовая кислота, пролин, глицин, гистидин, аланин и тирозин [2]. Научные исследования показали наличие фенольных соединений в различных видах лука. Особенно важен кверцетин [3]. Зеленые листья и сочные чешуи луковицы содержат сахара (4-14%), минеральные соли. Витамин С в луковице содержится от 6 до 10 мг%, в листьях – 24-30 мг%. Антисептические свойства лука определяют фитонциды. В луковицах встречается витамин РР (никотиновая кислота) в количестве 0,20,3 мг% [3]. Содержание сухого вещества в луковицах достигает 15% и более, а среди углеводов преобладают сложные формы сахаров [4].

Биохимический состав луковиц и его зеленых листьев в разные периоды роста и развития изменяется, зависит от сорта, экологических условий и агротехнических приемов возделывания растений [1].

Создание на основе межвидовой гибридизации принципиально новых форм растений лука с уникальным сочетанием генетического материала позволяет расширить возможность отбора ценных в практическом отношении генотипов.

На основе межвидовых скрещиваний получены популяции межвидовых гибридов лука репчатого с многолетними видами лука (A. vavilovii M. Pop et Vved., А. fistulosum L., A. altaicum Pall.) [5].

Последовательное использование системы скрещиваний (беккроссирова-ние, инбридинг, кроссбридинг, апомиксис), методов преодоления несовместимости (полиплоидизация, эмбриокультура in vitro ) и селекционного отбора позволило получить генетически новые популяции многолетних и луковичных форм лука [6].

У популяций межвидовых гибридов лука высокое генетическое разнообразие и потенциал при отборе для создания сортов с благоприятными селекционно ценными признаками, такими как окраска сухих чешуй, форма луковицы, содержание растворимых и сухих веществ [7], устойчивость к грибным болезням [8].

Целью данного исследования было определение биохимического состава луковиц образцов лука, полученных на основе межвидовой гибридизации.

Таблица 1. Биометрические показатели растений межвидовых гибридов лука.

Table 1. Biometric parameters of plants of interspecific hybrids of Allium.

Форма, комбинация скрещивания	Окраска сухих покровных чешуй луковицы	Форма луковицы	Выравненность, %
I 5 ВС 1 F 5 ( A.cepa x A.vavilovii )	жёлтая	округло-плоская	100
I 5 ВС 1 F 5 ( A.cepa x A.vavilovii )	жёлтая	округло-плоская	100
I 4 ВС 2 F 5 ( A.cepa x A.fistulosum )	жёлтая	округло-плоская	100
I 5 ВС 1 F 5 ( A.cepa x A.fistulosum )	красная	округло-плоская	100
I 5 ВС 2 F 5 ( A.cepa x A.fistulosum )	жёлтая	округая	100
Одинцовец ( A.cepa L.) (st.)	жёлтая	округло-плоская/плоская	50/50

Материалы и методы

Исследования проводили на растениях из инбредных потомств I_4-5 от ВС_1-2 луковичных форм межвидовых гибридов лука комбинаций скрещивания F₅( A.cepa x A.vavilovii ), F₅( A.cepa x A.fistulosum ).

Растения лука первого года вегетации выращивали через рассаду по технологии возделывания культуры лука репчатого для данной почвенно-климатической зоны [4]. Выборка составляла не менее 60 растений из каждого потомства.

Биометрическую оценку проводили после уборки и подсушивания луковиц согласно «Методике проведения испытаний на отличимость, однородность и стабильность» [9] по основным селекционным признакам: окраске сухих покровных чешуй луковицы, массе луковицы, форме луковицы. В качестве стандарта использовали растения сорта Одинцовец.

Таблица 2. Биохимические показатели растений межвидовых гибридов лука.

Table 2. Biochemical parameters of plants of interspecific hybrids of Allium.

Вариант	Сухое вещество, %	Моносахара, %	Сумма, сахаров, %	Аскорбиновая кислота, мг%	Суммарное содержание антиоксидантов, мг/г в единицах аскорбиновой кислоты	Суммарное содержание антиоксидантов, мг/г в единицах галловой кислоты
I 5 ВС 1 F 5 ( A.cepa x A.vavilovii )	15,78	1,43	10,28	12,32	7,09	1,99
I 5 ВС 1 F 5 ( A.cepa x A.vavilovii )	15,04	1,15	10,28	14,08	8,22	2,31
I 4 ВС 2 F 5 ( A.cepa x A.fistulosum )	12,93	1,71	9,18	12,32	7,90	2,22
I 5 ВС 1 F 5 ( A.cepa x A.fistulosum )	13,54	1,05	9,52	14,08	5,10	1,43
I 5 ВС 2 F 5 ( A.cepa x A.fistulosum )	15,05	1,57	11,17	10,56	6,62	1,86
Одинцовец ( A.cepa L.) (st.)	15,52	1,44	10,71	7,04	10,10	2,83
НСР 05	0,43	0,35	0,38	0,47	0,43	0,35

Биохимический состав образцов лука определяли на базе Лабораторно-аналитического центра ФГБНУ ФНЦО по следующим показателям:

• •    содержание сухого вещества, моносахаров, суммы сахаров [11];

• •    содержание аскорбиновой кислоты [12].

Исследования и статистическую обработку результатов проводили согласно «Методике полевого опыта» [13] с помощью пакета прикладных программ Microsoft Exel.

Результаты исследований

Через рассаду были выращены 20 форм межвидовых гибридов лука двух комбинаций скрещивания видов A. cepa x A. vavilovii и A. cepa x A. fistulosum и сорт Одинцовец, используемый в качестве стандарта. Уборку провели в начале августа в фазу полегания листьев. Для проведения биометрической оценки отобрали луковицы 50-60 г у каждой исследуемой формы лука. Из выращенных форм лука по выравненности основных селекционных признаков отобрали 5 форм (табл. 1), у остальных форм наблюдалось расщепление либо по окраске сухих покровных чешуй, либо по форме луковицы. В стандарте сформированные луковицы раздели- лись по форме луковицы на округлоплоскую и плоскую в соотношении 1:1.

Для проведения биохимической оценки межвидовых гибридов лука отобрали формы лука, выровненные по основным селекционным признакам.

Содержание сухого вещества у форм межвидовых гибридов лука находилось в пределах от 12,93 до 15,78% (табл. 2). У комбинации скрещивания видов A. cepa x A. vavilovii – на уровне 15%, то есть на уровне стандарта. У комбинации скрещивания видов A. cepa x A. fistulosum варьирование составляло от 12,93 до 15,05% в зависимости от поколения инбридинга и беккросса.

Содержание моносахаров у исследуемых форм составило 1,05-1,71%. Наибольшее значение данного показателя, превышающее стандарт, наблюдали у комбинации скрещивания A. cepa x A. fistulosum . По сумме сахаров также наивысшие показатели были установлены у комбинации скрещивания A. cepa x A. fistulosum – до 11,17.

Содержание аскорбиновой кислоты у форм межвидовых гибридов лука находилось в пределах от 10,56 до 14,08 мг%; в комбинациях скрещивания в поколениях I₅ВС₁F₅( A.cepa x A.vavilovii ) и I₅ВС₁F₅( A.cepa x A.fistulosum ) превосходило стандарт (7,04 мг%) в 2 раза – 14,08 мг%.

По суммарному содержанию антиоксидантов показатели у форм межвидовых гибридов лука оказались немного ниже стандарта.

Заключение

I ₅ ВС ₁ F ₅ (A.cepa x A.fistulosum)

I ₅ ВС ₂ F ₅ (A.cepa x A.fistulosum)

Photo: Lebedev A.P.