Селекционная работа по выведению новых генотипов картофеля в условиях Приморского края
Автор: Вознюк Валентина Петровна, Аникина Оксана Васильевна, Ким Ирина Вячеславовна
Журнал: Овощи России @vegetables
Рубрика: Селекция, семеноводство и биотехнология растений
Статья в выпуске: 3 (71), 2023 года.
Бесплатный доступ
Актуальность. Картофель - одна из важнейших сельскохозяйственных культур разнообразного использования. Его клубни - важнейший продукт питания населения. Для современной индустрии особенно актуальное значение имеет развитие селекции и ускоренное продвижение на рынок новых перспективных сортов различного целевого использования. В ФГБНУ «ФНЦ агробиотехнологий Дальнего Востока им. А.К. Чайки» проведено комплексное изучение гибридов картофеля. Цель исследования - оценить и выделить перспективные гибриды картофеля с высокой урожайностью, ценными потребительскими качествами и устойчивостью к наиболее вредоносным болезням. Исследования осуществлялись в селекционных питомниках, расположенных в с. Пуциловка, Уссурийского района, в долине реки Казачка. Объектом исследований являлись гибриды Purple potato х Манифест и (Аспия х Qusto) х Манифест. При испытании материала за основу приняты методики ФГБНУ «ФИЦ Всероссийский институт генетических ресурсов растений им. Н.И. Вавилова и ФГБНУ «ФИЦ картофеля имени А.Г. Лорха». В качестве опылителей использовано 52 сорта разной группы спелости с хорошими показателями по хозяйственно ценным признакам. Результаты. Создана 71 гибридная комбинация, опылено 2272 цветка, получено 640 ягод, эффективность скрещивания 28,2 %. Наибольший процент ягодообразования имели гибриды При-15-12-23 Purple potato х Манифест и При-15-15-7 (Аспия х Qusto) х Манифест. Образцы характеризуются повышенной урожайностью 48,7-51,0 т/га, содержанием крахмала 13,9-16,3 %, витамина С 15,0-15,4 мг/100 г и хорошим вкусом. Клубни генотипов удлиненно-овальной и округло-овальной формы с желтой мякотью и мелкими глазками. У изученных сортообразцов отмечена полевая устойчивость к основным фитопатогенам Дальнего Востока. В настоящее время полученные генотипы находятся в Государственном испытании на устойчивость к раку картофеля (S. Endobioticum, Далемский патотип). Данные образцы представляют большой интерес для селекции.
Картофель, селекция, урожайность, гибриды, биохимические показатели
Короткий адрес: https://sciup.org/140298582
IDR: 140298582 | DOI: 10.18619/2072-9146-2023-3-5-9
Текст научной статьи Селекционная работа по выведению новых генотипов картофеля в условиях Приморского края
Forcitations:Voznyuk V.P., Anikina O.V., Kim I.V. Breeding work on new potato genotypes under the conditions of Primorsky Kray. Vegetable crops of Russia. 2023;(3):5-9. (In Russ.)
В современном мире картофель – одна из важнейших по значимости продовольственных культур.В Российской Федерации в общем балансе картофеля среднегодовой объём его потребле- ния на продовольственные цели оценивается на уровне 13-14 млн. т (90 кг на человека в год) [1].
Селекция новых сортов с высоким адаптивным потенциалом обеспечивает реальный прогресс в повышении урожайности и стабильности показателей столовых качеств клубней [2]. Для обеспечения здорового питания в ближайшем будущем, в селекции картофеля уже сейчас необходимо предусматривать работу с исходным материалом и проведение скрещиваний в направлении создания сортов, различающихся биохимическими показателями клубней [3,4].
В селекции широко используются скрещивания, которые входят составной частью в генетический анализ.Поэтому можно считать,что гибридизация в равной мере является как методом генетики,так и методом селекции [5]. Успех селекции прежде всего зависит от наличия разнообразных исходных форм растений, их генетической изученности, методов гибридизации,оценки и отбора перспективных гибридов [6].
Важное значение для селекционной работы имеет использование родительских форм с комплексом хозяйственно ценных признаков. Немаловажной характеристикой сортов является их пригодность в качестве материнских и отцовских форм при получении гибридного потомства. Подбор материнских форм не представляет больших затруднений. Почти все цветущие растения способны к оплодотворению, хотя и существует немало причин, препятствующих ему. Гораздо сложнее обстоит дело с отцовскими формами. Лишь немногие из цветущих генотипов имеют фертильную пыльцу и способны быть активными опылителями [7].
Материал и методика исследований
Селекционная работа по картофелю проводилась в 2015-2022 гг. на селекционно-семеновод-ческом участке ФГБНУ «ФНЦ агробиотехнологий Дальнего Востока им. А.К. Чайки», расположенном в Уссурийском районе, Приморского края. Питомник сеянцев картофеля размещали в пленочно-марлевой теплице. Гибридные сеянцы выращивали в стаканах (диаметром 15 см) на грядах. Изучение клубневых репродукций сеянцев и сортоиспытание гибридов проводили в поле по схеме селекционного процесса [8,9 ,10-12]. Объектом исследований являлись гибриды из питомника конкурсного сортоиспыта-ния.В качестве стандарта взят районированный в Дальневосточном регионе сорт Янтарь. Схема посадки 30×90 см.Образцы высаживались в четырехкратной повторности.Площадь делянки в конкурсном сортоиспытании 27 ,0-32,4 м2. Посадку проводили вручную. Фенологические наблюдения и учеты выполняли по методикам [8,13,14]. Полевые испытания сортов и гибридов картофеля на устойчивость к грибным заболеваниям и хозяйственно ценным признакам осуществляли по методикам ФГБНУ «ФИЦ Всероссийский институт генетических ресурсов растений им. Н.И. Вавилова [13] и ФГБНУ «ФИЦ картофеля имени А.Г. Лорха» [14].
Результаты исследований и их обсуждение
Самое важное в гибридизации – это подбор родительских пар для скрещивания.Удачно подобранные формы во многом определяют успех селекционной работы. В 2015 г. в качестве родительских форм для создания гибридных популяций использовали сорта отечественной и зарубежной селекции. В гибридизацию было вовлечено 52 родительские формы,на их основе создана 71 гибридная комбинация, опылено 2272 цветка, получено 640 ягод,эффективность скрещивания составило 28,2% . При анализе их оплодотворяющей способности выделен наиболее эффективный опылитель сорт Манифест и материнские формы: Вализа, Емеля, Тарасов, Невский, Чародей, Purple potato и гибрид Аспия × Qusto. Манифест – белорусский сорт, столового назначения. В результате исследований генотип отнесен к среднеспелой группе созревания. Обладает хорошими вкусовыми качествами, содержанием крахмала – 15,8 %, витамина С – 12,6 мл/100 г. Картофель столового назначения, срок созревания – среднеспелый,
Таблица 1. Результаты скрещиваний по лучшим комбинациям, 2015 год Table 1. Crossing results for the best combinations, 2015
Гибридные комбинации |
Опылено цветков, шт. |
Получено ягод |
|
шт. |
% |
||
Емеля × Манифест |
36 |
22 |
61,1 |
Чародей × Манифест |
32 |
20 |
62,5 |
Невский × Манифест |
43 |
27 |
62,8 |
Тарасов × Манифест |
19 |
13 |
68,4 |
Вализа × Манифест |
21 |
15 |
71,4 |
(Аспия × Qusto) × Манифест |
31 |
23 |
74,2 |
Purple potato × Манифест |
34 |
26 |
76,5 |
Таблица 2. Селекционный отбор гибридов картофеля по питомникам Table 2. Breeding selection of potato hybrids by nurseries
Исследованиями отмечены наилучшие результативные гибридные комбинации, обеспечившие максимальное ягодообразование, свыше 60,0% . Процент ягодообразования в проведенных скрещиваниях составил 61,1-76,5%. Наибольшее количество опыленных цветков (43 шт.) и завязавшихся ягод (27 шт.) было отмечено у сортообразца Невский × Манифест.Высокий процент ягодообра-зования (более 70,0% ) имели гибриды Вализа × Манифест, (Аспия × Qusto) × Манифест, Purple potato × Манифест (табл. 1)
В питомниках конкурсного сортоиспытания в результате исследований выделено два гибрида (Аспия × Qusto) × Манифест, Purple potato × Манифест (табл. 2).
Ценность сорта определяется не только результатом скрещивания,но и способностью проявлять свои положительные качества в гибридном потомстве. Гибриды, начиная с питомника испытания клонов проходили более детальную оценку и в питомник конкурсного сортоиспытания были отобраны лишь те,у которых ценные признаки родителей были наиболее выражены. Сорт Манифест послужил источником важных показателей. Генотипы унаследовали от отцовской формы хороший вкус,привлекательную овальную форму клуб- ня, мелкие глазки, розовый пигмент кожуры. В настоящее время гибриды При-15-12-23 Purple potato × Манифест и При-15-15-7 (Аспия×Qusto) × Манифест находятся в конкурсном сортоиспытании третьего.
По срокам созревания селекционные образцы При-15-12-23 и При-15-15-7 характеризовались среднепоздней группой спелости,так как продолжительность вегетационного периода (от посадки до уборки) составляла 114-118 дней.
Основным признаком хозяйственной ценности сортов картофеля является урожайность клубней и ее стабильность [15]. После четырех лет изучения гибридные образцы При-15-12-23 и При-15-15-7 показали высокие показатели (51,0 и 48,7 т/га соответственно), что выше стандарта Янтарь на 11,2 и 8,9 т/га. Максимальная урожайность отмечена у образца При-15-12-23 – 65,9 т/га. Гибрид При-15-15-7 характеризовался высокой массой клубня 126,2 г (табл. 3).
Питательная ценность и вкусовые качества картофеля во многом зависят от биохимических свойств (содержание крахмала, сухого вещества, витамина С, редуцирующих сахаров). Химический состав клубней варьирует в довольно широких пределах и зависит от факторов: сорта, степени зрелости, почвенных и климатических условий, количества и качества удобрений и т.д. [16].
Успешная селекция в направлении повышения крахмалистости клубней сортообразцов картофеля во многом определяется степенью генетической изменчивости этого количественного признака [17]. Крахмал – это главный и сложный по своему составу высокополимерный полисахарид, содержащийся в клубнях картофеля. Его среднее
Таблица 3. Морфологические и хозяйственно ценные признаки сортообразцов картофеля за (2019-2022 годы) Table 3. Morphological and economically valuable traits of potato varieties for (2019-2022)
Изученные сортообразцы характеризовались невысокой крахмалистостью в клубнях. Средний показатель этого вещества изменялся в пределах от 12,0 до 16,3%. Содержание крахмала у гибрида При-15-15-7 составило 16,3% , При-15-12-23 – 13,9%. При этом установлено превышение показателей над стандартным сортом – 4,3 и 1,9% соответственно.
Картофель содержит целый набор полезных для человека витаминов. Особое значение имеет содержание витамина С (10-20 мг/100 г сырой массы). При ежедневном употреблении 300 г картофеля можно удовлетворить суточную потребность в витамине С на 70 % [18]. В наших исследованиях содержание витамина С в клубнях изменялось от 13,8 до 18,4 мг/100 г. Гибриды При-15-12-23 и При-15-15-7 имели среднее количество аскорбиновой кислоты 15,0 и 15,4 мг/100 г соответственно.
При переработке картофеля на картофелепро-дукты их качество во многом зависит от содержания редуцирующих сахаров в сырье,уровень которых не должен превышать 0,4 % [19]. При оценке уровня сахаров в сортообразцах При-15-12-23 и При-15-15-7 обнаружено этих веществ в пределах 0,28-1,04%. По средним показателям выделился генотип При-15-12-23 (0,34%).
Среди многочисленных патогенов, поражающих картофель,сегодня самым вредоносным для картофелеводов в мире является фитофтора ( Phytophthora infestans (Mont) de Bary ) [20,21]. Обследуемые образцы При-15-12-23 и При-15-15-7 обладают полевой устойчивостью к фитофторозу (7,0-8,0 баллов) и ризоктониозу (7,5-7,8 баллов) и средней резистентностью (6,3 балла) к альтерна-риозу.
При оценке столовых качеств было выявлено, что оба генотипа обладают хорошим и отличным вкусом – 7 ,0-8,5 баллов. Установлено, что кулинарный тип образцов При-15-12-23 и При-15-15-7 отнесен к промежуточной характеристике ВА (первая буква указывает на преобладающий кулинарный тип) [22].
Заключение
В результате многолетних исследований отобраны два гибрида: При-15-12-23 и При-15-15-7. Образцы обладают высокой стабильной урожайностью 48,7-51,0 т/га, хорошими потребительскими и кулинарными качествами.В настоящее время выделенные генотипы проходят Государственное испытание на устойчивость к раку картофеля ( S. Endobioticum, Далемский патотип ). Данные комбинации представляют большой интерес для селекции и могут стать новыми высокоурожайными сортами.
Об авторах:
Aboutthe Authors:
Valentina P. Voznyuk – Junior Researcher,
Department of Potato and Vegetable Growing,
Oksana V. Anikina – Junior Researcher,
Department of Potato and Vegetable Growing,
Irina V. Kim – Leading Researcher,
Department of Potato and Vegetable Growing, Correspondence Author, , , автор для переписки