| УДК 634.1:631.527
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКОГО РАЗНООБРАЗИЯ
ПЛОДОВЫХ И ЯГОДНЫХ КУЛЬТУР ВО ВСТИСП
Гиричев В.С., Данилова А.А., Казаков О.Г., Сашко Е.К.
ГНУ Всероссийский селекционно-технологический институт садоводства и питомниководства Российской академии сельскохозяйственных наук
115598, Россия, г. Москва, ул. Загорьевская, 4
e-mail: vstisp@vstisp.org
РЕФЕРАТ
В статье представлены данные о генетическом совершенствовании различных видов плодовых и ягодных культур во ВСТИСП. Указывается, что особая роль в расширении возможностей получения новых сортов и видов принадлежит традиционной селекции на широкой генетической основе и использованию мутагенов.
Ключевые слова:
генофонд, земклуника, йошта, генетика крупноплодности малины, генетика карликовости груши, колонновидные яблони.
Коллекции плодовых и ягодных культур являются важнейшим источником признаков и свойств для селекции, служат банком сохранения генетического разнообразия и страховым фондом на фоне нестабильности проявления климата последних лет.
Созданный в ГНУ ВСТИСП Россельхозакадемии генофонд плодовых и ягодных культур отличает большое генетическое разнообразие форм, доноров и сортов его составляющих. Коллекция насчитывает свыше 690 сортов (яблони - 86 сортов, груши – 63, вишни – 55, черешни – 21, сливы – 63, сливы русской – 46, абрикоса – 10, крыжовника – 80, смородины черной – 133, смородины красной – 38, земляники – 42, малины – 55). Основная часть генетических ресурсов представлена сортами и формами отечественного происхождения, которые сочетают высокий уровень комплекса хозяйственно-ценных свойств и признаков с высокой экологической устойчивостью, наглядно демонстрирующих адаптивный потенциал каждой культуры в природно-климатических условиях Нечерноземья. В коллекции имеются адаптированные зарубежные сорта, используемые в селекции, как источники качественных показателей плодов.
Основным принципом при создании и пополнении селекционно-генетической коллекции является наличие у сортообразцов ценных хозяйственно-биологических признаков или суммы признаков, используя которые возможно дальнейшее совершенствование сортимента.
Генетическое обновление сортимента садовых культур приводит к качественно новым сортам, формам и даже типам растений. Немногочисленные, но яркие примеры таких селекционных удач, были использованы в работе наших селекционеров.
Первый плодовитый землянично-клубничный гибрид был получен во ВСТИСП в 30-е годы прошлого столетия Н. Я. Смольяниновой. Однако лишь в 70-х гг. Т.С. Кантор, используя метод химического мутагенеза в потомстве сортов земляники садовой Комсомолка, Мице Шиндлер и Урожайная с клубникой Миланской, отобрала полностью фертильные сорта: Диана, Клубничная, Мускатная Бирюлевская, Надежда Загорья, Пенелопа, Раиса, Рапорт, Цукат мускатный. Почти все они унаследовали от клубники мощный, высокий куст с прочными многоцветковыми неполегающими цветоносами. От земляники – зимостойкость.
Другим примером является получение межвидового гибрида чёрной смородины и крыжовника. В России Т.С. Кантор из семьи Память Мичурина х Смена выделила бесшипный с фенотипическим проявлением признаков крыжовника высокопродуктивный, устойчивый к патогенам сеянец (названный впоследствии гибрид Кантор), который из-за некрупного размера ягод не получил широкого распространения, в частности в селекционной практике, однако начал широко использоваться как подвой для получения штамбовых саженцев крыжовника.
Пример создания новых типов растений – положительный момент в теоретической и практической селекции, поскольку данное направление является фундаментальным для последующих работ селекционеров по совершенствованию сортимента и породного состава. Кроме того, появление нового типа растений (ремонтантные малины, штамбовый тип кроны у яблони, черной смородины, крыжовника, малины, карликовость груши и др.) способствует совершенствованию технологии возделывания и как следствие – улучшению качества продукции.
Практика показывает, что основные работы по идентификации генов плодовых и ягодных культур выполнены за рубежом, тем не менее, эффективное использование этих теоретических результатов в селекционных программах наших селекционеров позволило достигнуть определённых успехов.
Отобранная среди растений сорта Моллинг Джуел в Англии селекционером Дэреком Дженнингсом мутантная форма малины оказалась носителем доминантного аллеля гена L1.
Анализ потомства от скрещивания мутанта с различными сортами показал, что мутация вызвана переходом единичного гена L1
из рецессивного состояния в доминантное. Доминантная аллель гена L1
оказывает плейотропный эффект на удлинение чашелистиков, на размер ягод и на усиление ветвления латералов. На этой генетической основе были созданы такие крупноплодные и высокоурожайные сорта как: Глен Эск, Глен Эмпл, Глен Мой, Глен Проссен.
В России первые сорта малины с геном L1
созданы во ВСТИСП профессором В.В. Кичиной в 80-е гг.: Маросейка, Таганка, Желтый Гигант, Арбат, Патриция, Таруса.
Установлено, что наследование гена L1
соответствует моногенной схеме. Тем не менее, количество очень крупноплодных форм в потомстве находится в диапазоне 1-3 %, тогда как при использовании сортов с полигенным типом наследования этого признака выход сеянцев соответствует 2-4 %.
Отрицательной особенностью форм с геном L1
является их генетическая нестабильность, то есть этот ген переходит из доминантного состояния в рецессивное. Опытным путем установлено, что сорта Арбат, Маросейка образуют таких мутантов меньше, чем сорта Патриция и Столешник.
Другим важным хозяйственным признаком малины является штамбовость ветвей. Данный признак ведет свое начало от исходного сорта Кэнби – донора штамбовости.
В нашей стране история создания штамбовых форм малины начинается с оценки гибридного потомства от скрещивания Оттава х Ньюбург, проведенной профессором В.В. Кичиной. Полученные гибриды имели укороченные междоузлия, прямые, но не жесткие шиповатые побеги и являлись полукарликами. От гибридизации Штамбовый 1 х Столичная был получен первый в России штамбовый сорт малины Таруса с пряморослыми, твёрдыми, жёсткими побегами, во многом непохожими на традиционный тип побегов малины. Ценность данного сорта заключается в том, что его растения не деформируются под тяжестью урожая и не требуется устройство шпалеры, что дает возможность перехода к почти полной механизации ухода и уборки.
Во ВСТИСП проф. Кичина В.В. также получил высокоурожайные сорта малины Маросейка, Патриция, Арбат с геном А10
- иммунитета к малинной тле - переносчику четырех основных вирусов (крапчатости, листовой пятнистости, некроза черной малины, желтой сетчатости).
Новое направление в селекции яблони на слаборослость и компактность на моногенном уровне, стало возможным после обнаружения в 1964 г. спонтанной мутации сорта Мекинтош. Многочисленные скрещивания, выполненные исследователями в разных странах, убедительно доказали, что колонновидная форма кроны контролируется одним доминантным геном “Со”.
Исследования в данном направлении почти одновременно начали за рубежом и в России. В результате привлечения в селекцию яблони доноров колонновидности (ген “Со”) путем традиционных селекционных скрещиваний были получены сорта с компактной (колонновидной) кроной и спуровым типом плодоношения: Лукомор, Червонец, Валюта, Малюха, Сенатор, Триумф и другие.
В качестве доноров, сочетающих колонновидность, иммунитет к парше, хорошее качество плодов и высокую урожайность можно выделить сорта Сенатор, Лукомор, Валюта, Триумф.
Одним из наиболее ценных доноров, созданных во ВСТИСП является форма КВ22 (КВ45 х Кандик) сочетающая ген Со, Vf, два гена карликовости dw1
и dw2
, мощную энергию развития. Среди довольно многочисленных колонновидных форм немногие сочетают ген Со с Vf, а среди иммунных почти нет суперкарликов такого типа.
Большую ценность для селекции имеет и форма КВ45, в которой на максимально возможном уровне сочетаются колонновидность, иммунитет к парше (ген Vf), скороплодность, карликовый тип роста, спуровый тип плодоношения, мощная энергия развития, сверхутолщенность и необычно твердая, жесткая древесина. Этот донор заслуживает широкого распространения и массового использования в скрещиваниях.
Стремление селекционеров усилить генетический контроль тех признаков, которые в большей или меньшей степени обеспечивались приемами агротехники наглядно видно в создании естественных карликов и полукарликов, формирующих генетически обусловленный заданный тип кроны с минимальным вмешательством при формировке.
Так, в частности по груше удалось идентифицировать ген карликовости - D, который в настоящее время широко используется ведущими селекционными центрами России при построении программ, с 2008 г. работа в данном направлении ведется и во ВСТИСП.
Скрещивания обычных сортов с сортами – носителями гена D дают около половины потомства в виде сеянцев карликового типа, что свидетельствует о моногенном наследовании признака.
Сортов груши с моногенным контролем признака карликовости пока нет, однако имеются формы, полученные на основе гена D, в частности отдельные формы имеют плоды высоких товарных качеств, но характеризуются очень низкой зимостойкостью. Как показывает предварительная оценка гибридного потомства семьи Лада х форма (носитель гена D) у сеянцев с фенотипическим проявлением карликовости отмечается слабая устойчивость к действию мороза в полевых условиях.
Успешное решение задач по созданию новых высокопродуктивных сортов плодовых и ягодных культур с заданными биологическими параметрами неразрывно связано с всесторонней оценкой генофонда в генетико-селекционном аспекте.
Накопление, изучение, и использование генетического разнообразия плодовых культур позволяет опираясь на биологический потенциал самого растения конструировать сорта будущего.
Литература:
1. Кичина В.В. Яблони колонновидного типа. – М.: ВСТИСП, 2006 – 162 с.
2. Кичина В.В. Крупноплодные малины России. – М., 2005 – 208 с.
|