Электронный научный журнал
Современные проблемы науки и образования
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,791

ХАРАКТЕРИСТИКА РЯДА ГИБРИДНЫХ КОМБИНАЦИЙ ЗЕМЛЯНИКИ ПО БИОХИМИЧЕСКИМ ПОКАЗАТЕЛЯМ ЯГОД

Лукъянчук И.В. 1 Жбанова Е.В. 1
1 ВНИИГиСПР им. И.В. Мичурина
Дана характеристика ряда гибридных комбинаций земляники по биохимическим показателям ягод. Ценными родительскими формами в селекции на улучшенный химический состав являются: Привлекательная, Урожайная ЦГЛ, Фейерверк, Марышка, Львовская ранняя. Выявлены некоторые закономерности характера проявления биохимических показателей в гибридной популяции земляники. Установлено, что признаки, определяющие биохимический состав плодов (содержание растворимых сухих веществ, аскорбиновой кислоты, антоцианов) наследуются с проявлением в отдельных комбинациях скрещивания положительной трансгрессии. Выявлена тесная корреляционная зависимость между средним содержанием витамина С в потомстве и у родителей. В наших исследованиях связь между этими показателями была доста-точно высокой, коэффициент корреляции r составил +0,60. Связь между средним содержанием растворимых сухих веществ, антоцианов в потомстве и у родителей была невысокой. Выделен сорт Привлекательная, сочетающий в своем генотипе высокое накопление вита-мина С, антоцианов, сухих веществ и являющийся донором данных признаков.
гибридные комбинации
биохимический состав
земляника
1. Блинова Е.Е. Анализ наследуемости ряда признаков в гибридных семьях яблони и черной смородины с помощью математико-статистических методов / Е.Е. Блинова, Е.Н. Седов, Т.П. Огольцова // Селекция, сортоизучение, агротехника плодовых и ягодных культур. - Орел, 1979. - Т. IX. - Ч. I. - С. 113-122.
2. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами стат. обраб. результатов исслед.). - М. : Агропромиздат, 1985. - 351 с.
3. Зубов А.А. Показатели трансгрессии и их использование при подборе пар для скрещивания // Методические рекомендации по применению статистических методов в генетике и селекции плодовых культур. - Мичуринск, 1980. - С. 93-97.
4. Зубов А.А. Теоретические основы селекции земляники. - РАСХН, ГНУ «ВНИИГиСПР им. И.В. Мичурина». - Мичуринск : ВНИИГиСПР, 2004. - 196 с.
5. Методы биохимического исследования растений / под ред. А.И. Ермакова. - Л. : Агропромиздат. Ленингр. отд-ние, 1987. - 430 с.
6. Программа и методика селекции плодовых, ягодных и орехоплодных культур. - Орел : Изд-во ВНИИСПК, 1995. - 502 с.
7. Shaw D.V., Bringhurst R.S., Voth V. Genetic Variation for Quality Traits in an Advanced-cycle Breeding Population of Strawberries // J. Amer. Soc. Hort. Sci. - 1987. - Vol. 112. - № 4. - P. 699-702.
Введение

Земляника ананасная (Fananassa Duch) - одна из ценнейших ягодных культур. Ее плоды - богатейший источник антиоксидантного комплекса, в основном витаминов С и Р. Известное гематогенное (кроветворное) действие земляники связано с наличием витаминов С, В9 и железа.

Все признаки октоплоидной земляники ананасной, в том числе связанные с биохимическим составом плодов, имеют полигенный контроль [4; 7]. Поэтому необходимо использовать в гибридизации родительские формы с возможно высоким уровнем выраженности признаков. Изучение химического состава плодов гибридных сеянцев земляники с учётом генетики признаков позволяет ускорить селекционный процесс и успешно вести отбор на качество плодов, в том числе на повышенную витаминность.

Материалы и методы

Биохимические анализы плодов проводили по общепринятым методикам [5; 6] на сортовом и гибридном фонде земляники, собранном и созданном в отделе частной генетики и селекции ГНУ «ВНИИГиСПР им. И.В. Мичурина». Объектами исследований являлись исходные родительские сорта и формы, более 500 гибридных сеянцев из 23 семей, полученных как от межсортовых, так и от межвидовых скрещиваний. В селекции на улучшение химического состава ягод большой интерес представляют такие комбинации скрещивания, которые обеспечивают положительную трансгрессию селектируемого признака. Для определения трансгрессивной изменчивости вычисляли степень и частоту трансгрессии [3]. Также для более полной оценки семей, имеющих общего родителя, рассчитывали коэффициент наследуемости [1]. Для выявления взаимосвязи между уровнем накопления биохимических веществ у родителей и потомства вычисляли коэффициент корреляции. Статистическую обработку экспериментальных данных проводили общепринятыми методами [2] с использованием пакета прикладных программ Microsoft Excel и программы «Статистика».

Результаты и обсуждение

Одними из важных компонентов биохимического состава плодов, определяющими плотность, транспортабельность, расход сырья при переработке, являются растворимые сухие вещества. Изучение содержания растворимых сухих веществ в ягодах гибридных сеянцев земляники выявило варьирование данного признака в широких пределах - от 6,0 до 22,5%. Выделен ряд комбинаций скрещивания, в которых содержание растворимых сухих веществ в среднем по семье превышало 12,0%. В этих семьях выявлено наибольшее количество сеянцев с высоким накоплением растворимых сухих веществ (14,0% и более): Фейерверк х Фестивальная (36,7%), Фейерверк х Рубиновый кулон (25,0%), 298-19-9-43 х Привлекательная (25,0%). Коэффициент вариации по данному показателю в изученных гибридных семьях составлял от 6,0% до 29,2%.

Анализ гибридной популяции по содержанию растворимых сухих веществ в сравнении с исходными родительскими формами выявил наличие положительной трансгрессии по данному признаку. Так, в комбинациях скрещивания Фейерверк х Рубиновый кулон, Фестивальная х Привлекательная, Привлекательная х 298-22-19-21 выделены сеянцы, которые превышали по содержанию в плодах растворимых сухих веществ лучшую родительскую форму на 32,4; 17,7; 23,0% соответственно (средняя степень трансгрессии). Выход подобных генотипов в этих семьях (частота трансгрессии) составил: 56,7; 66,7; 6,5% соответственно.

Связь между средним содержанием растворимых сухих веществ в потомстве и у родителей была невысокой, коэффициент корреляции составлял +0,20.

Ценность плодово-ягодной продукции во многом определяется наличием в ней биологически активных веществ. Земляника является источником незаменимого в рационе человека витамина С. Накопление аскорбиновой кислоты в плодах зависит от генотипа и от условий выращивания. Как показали исследования, содержание витамина С варьирует в значительных пределах как между комбинациями скрещивания, так и между сеянцами в отдельной семье. Изменчивость данного показателя у изученных форм составляла от 24,6 до 118,8 мг/100 г. Перспективными являются комбинации, характеризующиеся высокими показателями среднего содержания витамина С по семье: Фейерверк х Фестивальная (х - 74,6±2,3 мг/100 г; lim. 49,3-110,0 мг/100 г); 298-19-9-43 х Привлекательная (х - 86,3±2,8 мг/100 г; lim. 80,1-92,4 мг/100 г); 297-28-84 х Фейерверк (х - 83,7±4,3 мг/100 г; lim. 66,0-99,9 мг/100 г); Урожайная ЦГЛ х Львовская ранняя (х - 76,8±5,2; 36,5-118,8 мг/100 г). В отдельных семьях выделены сеянцы с наиболее высоким содержанием аскорбиновой кислоты - свыше 100,0 мг/100 г. Их количество (в %) в исследованных комбинациях составило: Фейерверк х Фестивальная - 3,1; Кардинал х Привлекательная - 14,3; Фестивальная х Привлекательная - 33,3; Фейерверк х Марышка - 10,0; Привлекательная х 298-22-19-21 - 3,0; Привлекательная х Львовская ранняя - 5,6; Урожайная ЦГЛ х 298-22-19-21 - 7,1; Урожайная ЦГЛ х Львовская ранняя - 14,3; Урожайная ЦГЛ х 750-30 - 4,1. В других семьях таких высоковитаминных форм не выявлено.

Отмечено проявление положительной трансгрессии по накоплению в плодах аскорбиновой кислоты. В комбинации Фейерверк х Фестивальная отобрано 12,5% сеянцев с более высоким содержанием витамина С - от 92,8 до 110,0 мг/100 г, чем у лучшей родительской формы Фестивальная, которая накапливала аскорбиновой кислоты 90,6 мг/100 г. В комбинациях Привлекательная х Львовская ранняя, Урожайная ЦГЛ х Львовская ранняя частота трансгрессии составляла 16,7 и 33,3% соответственно. Отдельные сеянцы в данных семьях накапливали 91,1-118,8 мг/100 г витамина С, что значительно больше, чем у лучшей родительской формы - сорта Львовская ранняя, которая содержала 89,3 мг/100 г аскорбиновой кислоты.

Коэффициент наследуемости содержания витамина С в ягодах земляники в комбинациях Фейерверк х Рубиновый кулон и Фейерверк х Фестивальная был сравнительно высоким (Н2 = 0,65). Это свидетельствует о том, что 65% изменчивости гибридов обусловлено генотипическими различиями отцовских форм. Коэффициент наследуемости содержания аскорбиновой кислоты в комбинациях Привлекательная х Кама, Привлекательная х 298-22-19-21, Привлекательная х Львовская ранняя составил 0,45. Следовательно, разнообразие сеянцев данных семей по накоплению витамина С на 45% определяется разницей генотипов отцовских сортов, остальные 55% различий связаны с другими причинами (генетическим влиянием материнского сорта, условиями выращивания и т.д.).

Существует тесная корреляционная зависимость между средним содержанием витамина С в потомстве и у родителей. В наших исследованиях связь между этими показателями была достаточно высокой, коэффициент корреляции r составил +0,60.

Важным качественным признаком земляники является содержание в плодах антоцианов, которые обладают антирадиационными свойствами, капилляроукрепляющими способностями и в значительной степени определяют качество свежих ягод и продуктов их переработки. Согласно проведённым исследованиям содержание антоцианов в плодах земляники в зависимости от генотипа варьировало в значительных пределах - от 6,0 до 242,0 мг/100 г. Наибольшее количество сеянцев с повышенным их накоплением (от 80,0 до 100,0 мг/100 г и выше) получено в семьях, где в качестве родительских форм использовали сорта с высоким уровнем признака (Фейерверк, Привлекательная, Рубиновый кулон, Зенит). Однако и в контрастных семьях, где одна из родительских форм характеризовалась средним или низким уровнем признака (Марышка, Львовская ранняя), были выделены отдельные ценные сеянцы с очень высоким содержанием антоцианов - до 242,0 мг/100 г.

Частота трансгрессии в комбинациях Привлекательная х 298-22-19-21 и Привлекательная х Кама составляла 9,7 и 6,3% соответственно. Трансгрессивные сеянцы в указанных семьях накапливали в плодах свыше 100 мг/100 г антоцианов, что превышало их содержание у лучшей родительской формы (сорт Привлекательная).

Связь между средним содержанием антоцианов в семье и у родителей не была значительной, коэффициент корреляции составлял всего +0,11.

Особый интерес представляют формы, сочетающие в своём генотипе на высоком уровне несколько признаков. Наибольшее количество сеянцев с комплексным накоплением растворимых сухих веществ, аскорбиновой кислоты и антоцианов выделено в комбинациях, полученных с участием сорта Привлекательная: Привлекательная х 298-22-19-21 (19,4%), Привлекательная х Кама (16,7%), Привлекательная х Львовская ранняя (18,4%) (табл. 1). В других семьях количество таких гибридов выделено значительно меньше - от 5,3 до 8,1%.

Выводы

1. Ценными родительскими формами в селекции на улучшенный химический состав являются: Привлекательная, Урожайная ЦГЛ, Фейерверк, Марышка, Львовская ранняя.

2. В результате исследований выделены наиболее перспективные комбинации скрещивания по накоплению в плодах земляники:

  • растворимых сухих веществ - Фейерверк х Рубиновый кулон, Фейерверк х Фестивальная, 298-19-9-43 х Привлекательная;
  • аскорбиновой кислоты - Фестивальная х Привлекательная, (516-167 х Кардинал) х Привлекательная;
  • антоцианов - Фейерверк х Марышка, Фейерверк х Львовская ранняя, Рубиновый кулон х Марышка, 206-88-7 х Фейерверк.

Таблица 1 - Селекционная ценность ряда семей земляники по биохимическому составу плодов

Гибридная комбинация

Число изученных сеянцев, шт.

Количество сеянцев

с высоким одновременным накоплением РСВ, аскорбиновой кислоты

и антоцианов (%)*

Привлекательная х 298-22-19-21

31

19,4

Привлекательная х Кама

48

16,7

Привлекательная х Львовская ранняя

49

18,4

Урожайная ЦГЛ х 298-22-19-21

27

7,4

Урожайная ЦГЛ х Львовская ранняя

13

7,7

Урожайная ЦГЛ х Кама

26

7,7

Урожайная ЦГЛ х 750-30

38

5,3

Фейерверк х 298-19-9-43

37

5,3

* - аскорбиновой кислоты - более 70,0 мг/100 г;

антоцианов - более 70,0 мг/100 г;

растворимых сухих веществ (РСВ) - более 9,0%.

Рецензенты

  • Скрипников Ю.Г., д.с.-х.н., профессор кафедры технологии хранения и переработки продукции растениеводства ФГБОУ ВПО «МичГАУ», г. Мичуринск.
  • Расторгуев С.Л., д.с.-х.н., зав. кафедрой биологии растений и селекции плодовых культур ФГБОУ ВПО «МичГАУ», г. Мичуринск.

Библиографическая ссылка

Лукъянчук И.В., Жбанова Е.В. ХАРАКТЕРИСТИКА РЯДА ГИБРИДНЫХ КОМБИНАЦИЙ ЗЕМЛЯНИКИ ПО БИОХИМИЧЕСКИМ ПОКАЗАТЕЛЯМ ЯГОД // Современные проблемы науки и образования. – 2012. – № 3.;
URL: http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=6189 (дата обращения: 05.12.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074