Удк 635. 649:(631. 52+631. 53) Теоретическое обоснование и практическое использование методов селекции и семеноводства цветочных культур
| Вид материала | Лекции |
- Удк (631. 527+631. 531): 635. 34 Научное обоснование и разработка системы методов селекции, 1105.12kb.
- Удк 631. 524. 7: 631. 559: 635. 753 Оценка и отбор исходного материала петрушки ( Petroselinum, 615.1kb.
- Н. И. Вавилова удк 631. 44. 5; 631. 58; 631. 674 № в государственной регистрации 81047036, 351.52kb.
- Удк 631. 468: 631. 81 Гаврилюк В. А., к с. г н.,, 157.57kb.
- Проект Стратегия развития селекции и семеноводства сельскохозяйственных культур в Российской, 552.1kb.
- Удк [631. 6: 628. 3]: 631. 22+504., 114.95kb.
- Черногод Іван Олегович удк 635. 25: 631. 5 Формування господарсько-цінних показників, 605.35kb.
- Удк 338. 43: 631. 15: 631., 86.96kb.
- Удк 631. 674. 5 Орошение кукурузы на силос, 82.73kb.
- Удк 631. 171: 633/635 А. А. Иванов, Б. В. Петров, 57.67kb.
^ 3.1.6. Оценка жизнеспособности пыльцы у видов рода Чина
Очень часто одной из причин незавязываемости гибридных семян при проведении скрещиваний является нежизнеспособность пыльцы сортообразца, используемого в качестве отцовской формы. В связи с этим возникла необходимость изучить и разработать методику определения жизнеспособности пыльцы у сортообразцов горошка душистого, используемых в скрещиваниях. В таблице 9 представлены процентные соотношения проросших пыльцевых трубок.
Таблица 9. ^ Влияние питательных сред на жизнеспособность пыльцы у разных видов из рода Чина (Lathyrus L.) (2004-2005 годы), X + Sx, %
| № п/п | Название образца | ^ Питательные среды | |||
| Сахароза, 5% | Сахароза, 5%+ MgSO4 | Сахароза, 10% | Сахароза, 10%+ MgSO4 | ||
| 1 | Lathyrus annuus | 77,48+ 3,25 | 77,85+ 2,33 | 80,56+ 2,79 | 83,29+ 2,81 |
| 2 | Lathyrus belinensis | 78,45+ 4,82 | 78,58+ 6,33 | 75,01+ 5,68 | 76,05+ 6,24 |
| 3 | Lathyrus chloranthus | 71,88+ 5,37 | 82,08+ 3,70 | 77,44+ 4,11 | 86,64+ 4,46 |
| 4 | Tetrogonolobus purpureus | 93,18+ 3,20 | 94,02+ 1,77 | 88,76+ 3,73 | 91,20+ 1,95 |
| 5 | Чина из Дагестана | 84,74+ 3,29 | 86,16+ 2,80 | 68,77+ 5,25 | 69,83+ 3,63 |
| 6 | “отбор 53-03” | 53,16+ 4,11 | 61,89+ 3,36 | 78,04+ 3,69 | 85,25+ 2,50 |
| 7 | Lathyrus odoratus, сорт Термезий | 83,66+ 3,73 | 81,94+ 4,05 | 75,11+ 4,48 | 68,82+ 4,14 |
| 8 | Lathyrus odoratus, сорт Cambridge Blue | 90,65+ 2,97 | 91,05+ 3,18 | 86,52+ 2,14 | 87,51+ 2,17 |
Анализ данных показал, что в целом, самый высокий процент жизнеспособности пыльцы из изученных видов был у четырехкрыльника пурпурового из рода Четырехкрыльник, который почти приближался к 100% (94,02%), а из трех изученных сортообразцов вида Чина душистая был у сорта Cambridge Blue (91,05%). У горошка душистого, который также относится к роду Чина, сорта Термезий и Cambridge Blue на варианты питательных сред реагировали одинаково: при увеличении концентрации сахарозы происходило уменьшение процента прорастания пыльцы. И только у линии “отбор 53-03” был самый низкий процент жизнеспособности пыльцы в варианте опыта “5-% раствор сахарозы” (53,16%), а увеличение концентрации сахарозы резко увеличивало этот процент (85,25%). Следовательно, повышение концентрации сахарозы и добавление к ней MgSO4 стимулирует прорастание пыльцевых зерен, тем самым, повышая жизнеспособность пыльцы.
Таким образом, для предварительной оценки жизнеспособности пыльцы у горошка душистого рекомендуются следующие исскуственные питательные среды: сахароза в концентрациях 5% и 10% с добавлением солей Ca(NO3)2 и MgSO4 и борной кислоты H3BO3. Разработанная методика определения жизнеспособности пыльцы позволяет подбирать родительские формы и условия для успешного проведения скрещиваний.
^ 3.1.7. Подбор зон семеноводства для горошка душистого
Подбор зон для выращивания семян цветочных культур - одна из главных задач семеноводства. Большой спрос на семена горошка душистого требует расширения зон семеноводства этой культуры. Однако биологические особенности этой цветочной культуры ограничивают это расширение. Если еще 10-15 лет назад в условиях средней полосы РФ (Московской области) можно было получать высокие урожаи семян в открытом грунте (Китаева Л.А. и др., 1988), то теперь перепады дневных и ночных температур летом, частые осадки, иногда похолодания - препятствуют получению семян и вынуждают переносить семеноводство душистого горошка в более южные районы страны (Дрягина И.В., 1987).
Предварительное изучение подбора сроков и схем посева, биологии опыления показали, что при подзимнем посеве (1981-1985 годы) в середине октября в одной из благоприятных зон для выращивания горошка душистого является зона влажных субтропиков (Ленкоранский район Азербайджана). В связи с этим на базе бывшего Ленкоранского опорного пункта отдела экологии ВНИИССОК в течение последующих 5 лет испытывали сорта иностранной и отечественной селекции с целью изучения влияния зоны выращивания на сортовые признаки культуры. В задачи исследований входило изучение вариабельности основных декоративных и хозяйственно ценных признаков при выращивании в зоне влажных субтропиков, а затем проведение анализа последействия влияния зоны выращивания на эти признаки. В пленочной теплице ВНИИССОК в марте-октябре (1987-1990 годы) оценивали растения, выращенные из семян, полученных из Ленкоранского опорного пункта, и сравнивали с растениями собственной репродукции.
Помимо основных исследований, связанных с выращиванием горошка душистого в условиях влажных субтропиков, с 1988 года были проведены опыты по изучению влияния других южных эколого-географических зон на сортовые качества культуры (юго-запад и степная зона Украины, Южный берег Крыма, Прибалтика).
Выращивание новых отечественных сортов Эос, Селекцвет, Алиса, а также элитных сортов иностранной селекции Лайзе и Махогени в условиях влажных субтропиков и дальнейшая проверка их в пленочной теплице ВНИИССОК показали, что сортовая типичность сохраняется хорошо. Некоторые сорта выщепляют генетические примеси (среди растений с нежно-розовой на кремовом фоне окраской цветка сорта Алиса появлялись формы с кремовой окраской; сиреневые и каштановые окраски у фиолетово-синего сорта Лайзе, которые, однако, в процентном отношении укладывались в нормы сортовой чистоты, принятой для данной культуры (табл.10). При апробации элитных посевов было установлено, что все сорта можно считать элитными. В условиях Ленкоранского района все сорта развивают сильную вегетативную массу, дают много боковых побегов без прищипки, крупные цветки завязывают большое количество семян. Отмечены цветки с открытым типом цветения, что указывает на необходимость соблюдения пространственной изоляции.
Условия степной зоны и юго-запада Украины, Южного берега Крыма не влияют на сортовую типичность: после проверки растений во ВНИИССОК она была высокой и существенно не менялась. Растения по высоте были средними, вегетативная масса небольшая, размеры цветка снижались. Однако семенная продуктивность также была высокой и не уступала таковой репродукции из Ленкорани.
При сравнительном анализе посевных качеств семян, выращенных в разных зонах в течение 5 лет (1986-1990 годы), было установлено, что в условиях теплицы семена имеют большую массу 1000 штук (табл. 11), как правило, крупные и их семенная оболочка менее твердая, что дает больший процент всхожести.
В условиях влажных субтропиков, юга Украины и Херсонской области, в Крыму, где воздушно-сухие семена высеваются в открытый грунт, растения начинают вегетировать и цвести позже, а период созревания семян совпадает с засушливыми погодными условиями. Поэтому твердокаменность их больше и всхожесть, соответственно, снижается, хотя и укладывается в соответствующие нормы для этой культуры.
Таким образом, при однократном выращивании в течение 1986-1990 годов у сортов горошка душистого в условиях влажных субтропиков (Ленкоранский район Азербайджана) сортовые качества не менялись. Сортовая чистота составляла 100%. Полученные в данном исследовании результаты по 5 изученным сортам: Эос, Селекцвет, Алиса, Махогени, Лайзе) показали, что зона влажных субтропиков (Ленкоранский район) и другие (юго-запад и степная зоны Украины, Южный берег Крыма, Прибалтика) благоприятны для семеноводства указанных сортов.
^ 3.2. Особенности элитного семеноводства разноколерных
сортопопуляций цветочных культур
При изучении изменчивости признака «окраска соцветия» в разноколерных сортопопуляциях цветочных культур все разнообразие окрасок было распределено по 7-8 условным группам. Так, в сортопопуляции “Abendglut” люпина многолистного наибольший процент имели растения с лососевой (27,72 %), розовой (23,76 %) и фиолетовой (20,30 %) окрасками, а наименьший процент был отмечен у растений с синей (1,49 %), желтой (3,96 %) и белой (6,93 %) окрасками соцветий (табл.11).
Таблица 10. ^ Влияние различных зон выращивания на качество семян горошка душистого (Lathyrus odoratus L.) (1986-1989 годы)
| Название сорта | Зоны выращивания | Год исследования | Сортовые качества | Посевные качества | |||
| сортовая чистота, % | состав примесей до апробации | их % | всхожесть, % | масса 1000 шт., г | |||
| Эос | Ленкорань,опорный пункт Винницкая обл., с-х «Подольский» Ростов/Дону, ботан. сад Латвсортсемовощ, тепл. ВНИИССОК, теплица | 1988 1989 1988 1989 1989 | 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 | нет нет нет нет нет | нет нет нет нет нет | 86 86 84 95 96 | 76,2 71,0 78,0 95,2 93,2 |
| Селекцвет | Ленкорань, опорный пункт Ростов/Дону, батан. сад Латвсортсемовощ, тепл. ВНИИССОК, теплица | 1990 1989 1989 1990 | 100,0 100,0 100,0 100,0 | нет кармин. -красн. нет нет | нет 2,0 нет нет | 94 82 91 94 | 69,2 78,0 82,4 79,4 |
| Алиса | Ленкорань, опорный пункт ВНИИССОК, теплица | 1989 1989 | 100,0 100,0 | кремовые кремовые | 17,9 4,7 | 86 94 | 73,2 93,9 |
| Махогени | Ленкорань, опорный пункт Севастополь, с-з «Красный Октябрь» ВНИИССОК, теплица | 1986 1988 1989 | 100,0 100,0 100,0 | кармин. - красн. нет нет | 3,4 нет нет | 87 92 96 | 79,6 87,6 79,8 |
| Лайзе | Ленкорань, опорный пункт Ростов/Дону, ботан. Сад Латвсортсемовощ, тепл. Херсон, опорный пункт ВНИИССОК, теплица | 1987 1989 1989 1990 1989 | 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 | бледн. - сирен. нет нет лиловые нет | 2,8 нет нет 0,97 нет | 84 87 96 94 94 | 75,6 87,8 100,4 86,6 95,2 |
В сортопопуляции “Rigoletto” георгины однолетней наибольший процент составляли растения с желтой (38,92%), по 14% - с лососевой и ало-красной, 12% - с розовой и 10% - с белой, а наименьший процент оказался у растений с малиновой (6%) окраской соцветий. В сортопопуляции “Polka Dot” василька синего более половины растений имели сиреневую (50,04%), а минимальный процент (0,96%) - красную окраску соцветий.
Следует подчеркнуть, что у всех трех культур спектр изменчивости окраски был неодинаков: в данной популяции люпина отсутствовали красная, бордово-сиреневая и вишнево-каштановая группы окрасок; в популяции георгины однолетней отсутствовали все группы окрасок сине-фиолетового спектра; и, наконец, у василька синего отсутствовали группа желтой окраски и близкие к ней по составу пигментов переходные - лососевая и ало-красная, а также малиновая и бордовая группы.
Таблица 11.^ Состав окрасок в изученных разноколерных
сортопопуляциях, %
| ^ Группа окрасок | Культура, популяция | ||
| люпин многолистный “Abendglut” | георгина однолетняя “Rigoletto” | василек синий “Polka Dot” | |
| белая | 6,93 | 10,25 | 4,38 |
| желтая | 3,96 | 38,92 | - |
| лососевая | 27,72 | 14,08 | - |
| ало-красная | - | 14,08 | - |
| красная | - | 4,67 | 0,96 |
| розовая | 23,76 | 12,00 | 10,69 |
| малиновая | 15,84 | 6,00 | - |
| бордо | - | - | - |
| сиреневая | - | - | 50,04 |
| голубая | - | - | 17,00 |
| синяя | 1,49 | - | 5,08 |
| фиолетовая | 20,30 | - | - |
| вишнево-каштановая | - | - | 11,83 |
С другой стороны, у всех трех цветочных культур присутствовала группа с белой окраской соцветий, причем процент растений с этой окраской во всех популяциях находился в пределах от 4 до 10%. Это говорит о том, что белая окраска, как правило, является рецессивной по отношению к другим. Розовая окраска также была обнаружена во всех изученных популяциях, однако, ее доля была различна и составляла у георгины - 12%, у василька - 10,7% и у люпина - 23,76%. У люпина растений с желтой окраской соцветий насчитывалось около 4 %, тогда как у георгины - в 10 раз больше. В «лососевой» группе наблюдалась обратная картина: у люпина эта группа составляла около 28%, а у георгины – 14%. Растения из ало-красной и красной групп присутствовали только у георгины и в небольшом количестве - у василька (0,96%), причем у георгины сумма растений этого спектра окрасок составляла почти 20%. Малиновая группа, куда вошли растения с малиновой и бордовой окрасками, у люпина составил почти 16%, а у георгины - в 3 раза меньше (16%). И, наконец, сине-фиолетовая гамма была представлена у люпина, также как и у василька, почти 22% и 17% растений соответственно. Особый интерес с точки зрения изучения популяций, представляли растения василька с сиреневой и вишнево-каштановой окрасками соцветий, процент которых составлял 50,04% и 11,83% соответственно.
Для более точного распределения всего фенотипического разнообразия растений изученных сортопопуляций по группам окрасок нами был проведен биохимический анализ пигментов, определяющих ту или иную окраску. Анализ результатов наших исследований показал, что у люпина, как и у василька, присутствуют все три группы антоцианидинов (Д+Ц+Пл), а у георгины - только две группы (Ц+Пл) за счет отсутствия сине-фиолетового спектра, которые определяются пигментами группы дельфинидина (Д) (табл.12). С другой стороны, было обнаружено, что сиреневая, голубая, синяя и вишнево-каштановая окраски у василька, синяя и фиолетовая окраски у люпина обусловлены наличием одних и тех же пигментов группы дельфинидина, но в разных концентрациях, что позволило нам по составу пигментов объединить их в одну группу. Аналогичным образом, розовая, малиновая и бордовая окраски у всех изученных культур были также объединены по составу пигментов в группу цианидина. Лососевая, ало-красная и красная окраски вошли в группу пеларгонидина (табл.13).
Таблица 12.^ Качественный состав антоциановых пигментов по группам окрасок в изученных
разноколерных сортопопуляциях
| Группы окрасок Культура, популяция | Лососевая | Алокрас-ная | Крас-ная | Розо-вая | Малиновая | Бордовая | Сиреневая | Голубая | Синяя | Фиолетовая | Вишнево-кашта-новая |
| Люпин многолистный “Abendglut” | Пл - *средн., Ц - следы | - | - | Ц - выс. | Ц - выс., Пл - следы | Ц - выс., Пл - средн. | - | - | Д - средн., Пт - следы | Д - выс., Пт - низк. | - |
| Георгина однолетняя “Rigoletto” | Пл - низк. | Пл - средн. | Пл - выс. | Ц - средн. | Ц - выс., Пео - следы | Ц - выс., Пео - средн. | - | - | - | - | - |
| Василек синий “^ Polka Dot” | - | - | Пл - выс., Ц, Пео- следы | Ц, Пео- средн., Пл - следы | - | - | Д -низкая, Пт,Мв-средн., Ц - следы | Д - средн., Пт, Мв- следы | Д, Пт, Мв - средн., Ц -следы | - | Д, Пт, Мв - выс., Пл - следы |