Селекция овощных растений
Исходный материал, оценка, метод, холодостойкость, солеустойчивость, селективный фон, среднеквадратическое отклонение.
Селекционная работа отличается исключительной разнообразием опытов. Селекционер изучает изменчивость популяций, видов и видов, хозяйственно-ценных признаков, сортовое разнообразие, вопросы наследования и прочее. Важное место в селекционной работе занимают непосредственно методы оценки селекционного материала
.Для ускорения селекционного процесса чрезвычайно актуальным является использование комплексов диагностических методов определения источников хозяйственно-ценных признаков (высокопроизводительных раннеспелых, высококачественных и других форм растений) и их уровня устойчивости к стрессовым факторам.
Наличие высокоэффективных методов создания исходного материала и надежных методов его оценки, а также отбора селекционного материала на различных этапах селекции является важным гарантом создания в сокращенные сроки конкурентоспособных сортов и гибридов овощных растений. Поэтому разработка и усовершенствование эффективных методов оценки и получения исходного материала являются достаточно актуальными.
В работе с популяциями растений возникают вопросы: присутствует в популяции генотип с заданной величиной признака и насколько эффективно проведен отбор генотипа по фенотипу. Это можно определить после оценки потомства отборов. Для ускорения оценки необходимо проводить прогноз селекционных возможностей популяции. Для этого при проведении отбора генотипов по количественным признакам с популяций,
© Шабетя А. М., 2008.
ISSN 0582-5075. Селекция и семеноводство. 2008. Выпуск 96.
расщепляющихся используют среднеквадратичное отклонение как меру различия генотипа от среднего значения признака популяции. В.К. Андрющенко и др.. [1] на основе получения и обобщения большого количества коэффициентов вариации хозяйственно-ценных признаков для основных видов овощных растений рассчитано максимально возможные при Р = 0,95 значения коэффициентов вариации. Для отбора ценных генотипов применяют правило 2с, 3 и даже 4с, учитывая, что все хозяйственно-ценные признаки подчиняются закону нормального распределения. Для удобства использования среднеквадратичного отклонения рассчитывают индикаторные таблицы (сводные величины признака, рассчитанные по конкретным средних значений). С помощью этих таблиц довольно легко и надежно можно прогнозировать, какие возможности существуют при проведении отбора по заданному признаку, работая с конкретным популяцией. Для этого проводят анализ средней пробы и на основе полученной середньопопуляцийнои величины признака прогнозируют селекционные возможности. Погрешность прогноза при использовании индикаторной таблицы не превышает 16% (при использовании 4с) и 7% (при использовании 3 с).
Установлено, если для сравниваемых групп сортов, семей, линий или отдельных генотипов устанавливается значимое значение коэффициента корреляции рангов по изучаемому, то это свидетельствует о генетической неоднородности сравниваемого материала или генотипу обусловленности различий. Если величина коэффициента корреляции рангов не значащая, различия между сравниваемыми образцами определены модификационной изменчивостью (влияние среды) и отбор данных образцов по изученной признаком не является перспективным.
Так использование коэффициента корреляции рангов позволяет ускорить оценку и отбор по некоторым признакам. Например: было проведено ранжирование генофонда баклажан по признаку «продолжительность межфазовых периодов». Вычисленный нами коэффициент корреляции рангов по признаку продолжительность межфазного периода «всходы-техническая спелость» по годам для конкретной идентичной группы сортообразцов баклажана равен 0,96 и позволил рекомендовать проведение предварительной оценки селекционного материала по этому признаку в течение одного года.
В селекции получили развитие использования в исследованиях различных фонов (инфекционных, агротехнических, специальных и других). В 1987 году В.К. Андрющенко предложил использовать нечет-метрический коэффициент корреляции рангов для оценки эффективности использования фонов. Он также разработал шкалу, по которой можно определить степень синхронности изменчивости признака. Если коэффициент корреляции рангов является большим 0,60 и отклонения от первоначальной ранжировки не превышает 20%, это указывает о незначительное перемещение сортов в пределах группы, изучаем. Коэффициент корреляции рангов меньше 0,60 свидетельствует о неравнозначности условий (отклонения составляют более 20%). То есть при соответствующем коэффициенте корреляции рангов (более 0,60) фон можно использовать как адекватный к естественному по оценке данного признака [2].
Многообразие неблагоприятных погодно-климатических факторов обусловливает необходимость включения в селекционный процесс поиска и создания устойчивых к абиотическим факторам сортов различных видов растений.
Существующие методы оценки устойчивости растений к абиотическим факторам делятся на прямые полевые (учет изменений биометрических показателей) и косвенные физиолого-биохимические и биофизические (учитывают изменения отдельных процессов и звеньев метаболизма и коррелируют с показателями оценки прямыми методами). Недостатком прямых полевых методов оценки является продолжительность и трудоемкость, а косвенные методы сложны технически. Для массовой первичной оценки большого количества образцов более пригодны прямые лабораторные экспресс-методы.
В основу метода установления солеустойчивости положено стандартный способ определения сходства, в который, наряду с проращивания семян на воде, включены вариант параллельного их проращивания в солевых растворах [3]. Лабораторный метод диагностики солеустойчивости культуры свеклы могли Виром (Россия) в 1996 году [4]. Нами экспериментально подобраны условия (концентрация солевого раствора, температура и продолжительность проращивания семян) для культур томата, перца сладкого и горького и баклажана. Экспериментально установлено концентрации солевых растворов, которые позволяют дифференцировать образцы томата, перца сладкого и горького и баклажана по группам устойчивости. Для культур томата и баклажана уровень осмотического давления должен составлять 6,5 ат., Для перца сладкого и горького — 11 ат. При необходимости отбора из популяции более устойчивых образцов можно использовать и более высокие концентрации солевых растворов.
По результатам исследований выделены источники солеустойчивости:
у томата сортов Местный 2 (к-2235) и Местный 1 (к-2238) — среди-ньостийки, их солеустойчивость — 42 и 40% соответственно. Высокостойких и солеустойчивых сортов томата в опыте не обнаружено;
у перца сладкого середньосолестийким был сорт Купон (к -165), с солеустойчивость 45% и слабосолестийким — сорт Светлячок (к-416) — 22%.
среди исследуемых образцов баклажана високосолестийких, солеустойчивых и середньосолестийких не обнаружено. Слабосолестийкимы (21-29%) были сорта Синие японские (к-57), Суклейський (к-11) и Л-1 (к-242).
— У перца горького середньосолестийким были сорта Украинский горький (к-001), с солеустойчивость 47% и Харьковский (к-002) — 43%.
Среди известных средств диагностики холодостойкости теплолюбивых видов растений наиболее широко применяют прямые методы оценки учетом растений, выживших после их охлаждения. Кроме того существует метод, который основан на зависимости холодостойкости растений от способности их семена прорастать при пониженных температурах. Возможность такой диагностики подтверждено исследованиями на кукурузе, сое, просе, рисовые, тыкве, огурце, кабачки, патиссоны и томате [5, 6, 7]. Данный метод был нами модифицирован для культур перца сладкого, горького перца и баклажана. Учитывая биологию каждой культуры, было экспериментально определено температуру и продолжительность его действия, а также сроки учета показателей для выявления четкой дифференциации сортов по уровню холодостойкости.
Предложенный лабораторный метод оценки холодостойкости растений в фазе прорастания семена не трудоемкий, позволяет работать в любое время года, отмечается большой пропускной способностью и надежностью полученных результатов. Нами были проведены опыты, которые позволили установить, что в результате проращивания семян перца сладкого и горького и баклажана при температуре 10 С0 в течение 15 суток проростки достоверно дифференцируются по уровню холодостойкости.
Было выделено источники холодостойкости. С коллекционных образцов перца сладкого лучше холодостойкостью оказались: сорт Подарок Молдовы (к-99) и линии ЬХП-41 (к-1064), ЬХП-48 (к-1052). Их уровень холодостойкости составлял 25, 30 и 35% соответственно. С коллекционных образцов баклажана лучше холодостойкость была у гибридов F1 Ультра-ранний (к-232) и Адонис (к-233) — 50 и 45% соответственно. Достаточно высокий уровень холодостойкости (40%) показал сорт Барвенто (к-217). С коллекционных образцов перца горького лучше холодостойкостью оказался сорт Харьковский (к-002) с уровнем холодостойкости 54%.
Выводы. Для ускорения оценки популяции необходимо проводить прогноз ее селекционных возможностей. Для этого при проведении отбора генотипов по количественным признакам из популяций, которые расщепляются, предлагаем использовать среднеквадратическое отклонение как меру различия генотипа от среднего значения признака популяции.
Предлагаем использование коэффициентов корреляции рангов в селекционной работе при отборе образцов по изученной признаку и для оценки эффективности использования фонов.
Предложенные лабораторные методы определения солеустойчивости культур томата, перца сладкого, горького перца и баклажана по прорастанием семян в солевых растворах и определение холодостойкости за прорастанием семян в условиях пониженных температур достаточно надежные и несложные, имеют высокую пропускную способность и очень удобны для первичной оценки как экспресс-методы . Выделенные источники холодостойкости и солеустойчивости предлагаются для использования в селекции. На модифицированные лабораторные методы оценки холодостойкости и солеустойчивости полученные патенты на полезную модель.