Хозяйственно-биологические свойства сорто-подвойных комбинаций яблони на краснолистных и зеленолистных клоновых подвоях в питомнике
| Вид материала | Автореферат диссертации |
- Хозяйственно-биологические особенности ремонтных телок костромской, черно-пестрой пород, 310.82kb.
- Вопросы к коллоквиуму по теме: «Лекарственные растения и сырье, содержащие фенольные, 15.75kb.
- Законченные научные разработки по бюджетным программам за 2006-2008 годы, 695.93kb.
- Ф. И. О. студента, 410.07kb.
- Гоу впо «чгпу им. И. Я. Яковлева» Михайлова, 91.51kb.
- Синтез, физико-химические и биологические свойства in vitro продуктов конденсации тобрамицина, 16.19kb.
- Протокол № об итогах первого этапа открытого двухэтапного тендера по закупке строительно-монтажных, 793kb.
- Правила перевозки зерна Регистра допускают его транспортировку без выполнения каких-либо, 34.55kb.
- Министерство образования Республики Беларусь Городское управление образования Гимназия, 188.25kb.
- Программа совещания будет представлена следующими секциями: Секция, 112.34kb.
Устойчивость к некоторым болезням и вредителям
Многие исследователи указывают на большую устойчивость антоциансодержащих растений к некоторым болезням и вредителям (Вавилов, 1919; Дарвин, 1951; Тихвинский, 1989; Anjani, Pallavi, Sudhakara Babu, 2007; Оразов, Никитина, 2009). У растений мягкой пшеницы наблюдается прямая зависимость между количеством продуцируемых антоцианов и устойчивостью к твердой головне (Богданова, Сарбаева, Махмудова, 2002). Большую устойчивость антоциансодержащих форм к болезням и вредителям, видимо, можно объяснить фенольной природой антоцианов (Blank, 1947).
По устойчивости к парше, мучнистой росе, зеленой яблонной тле и боярышниковой кружковой моли преимущество имели краснолистные подвои и сорто-подвойные комбинации на них (рис. 3).
В 2009 году фактически не было обнаружено повреждений у сортов и подвоев тлей. Поражение паршой равнялось 80 – 100 %. При этом интенсивнее поражались сорта на зеленолистных подвоях. Так, у сорта Коричное полосатое на подвое парадизка Будаговского интенсивность развития болезни составила 27 % в отличие от того же сорта на ПКЗ, у которого этот показатель был равен 40 %. Распространенность мучнистой росы на листьях Антоновки объкновенной на ПБ 33 % и интенсивность развития болезни 7 %, а на ПКЗ – 45 % и 11 %, соответственно. У краснолистных и зеленолистных подвоев отмечена такая же закономерностью.
Рис. 3. Поражение паршой краснолистных и зеленолистных подвоев и сортов, привитых на них, 2009-2011 гг. (в среднем за 3 года)
В 2010 году более сильное поражение паршой наблюдалось у сортов на зеленолистных подвоях и у зеленолистных подвоев. Так, у сорта Мелба на подвое парадизка Будаговского при одинаковой распространенности болезни (100 %) интенсивность развития составила 33 %, на зеленолистной вариации ПКЗ – 67 %. У Антоновки обыкновенной на подвое ПБ интенсивность развития парши была равна 20 %, на ПКЗ – 34 %.
Краснолистные подвои также оказались более устойчивыми к парше. У парадизки Будаговского распространенность болезни равнялась 70 % при интенсивности развития – 33 %. У зеленолистного мутанта парадизки Будаговского – ПКЗ распространенность болезни составила 87 %, интенсивность развития – 44 %.
Краснолистные подвои обладали большей устойчивостью к вредителю, чем зеленолистные. У краснолистного подвоя ПБ не отмечено повреждений, у зеленолистного мутантного клона ПКЗ распространенность была равна 13 %, интенсивность развития – 7 %. У краснолистного подвоя 60-160 распространенность вредителя 11 %, интенсивность развития – 6 %, у зеленолистного подвоя 71-7-22 – , соответственно, 88 % и 29 %.
В 2011 году отмечена такая же закономерность.
В 2011 году сорта на зеленолистных подвоях и зеленолистные подвои повреждаются сильнее боярышниковой кружковой молью. У всех подвоев и сорто-подвойных комбинаций отмечена одинаковая распространенность вредителя, равная 100 %. Интенсивность развития была выше на зеленолистных подвоях Исключением является Антоновка обыкновенная, у которой интенсивность составила 56 % на краснолистной парадизке Будаговского и 50 % на ее зеленолистном мутанте ПКЗ.
В результате проведенных исследований по поражению растений паршой, мучнистой росой и повреждения зеленой яблонной тлей и боярышниковой кружковой молью была выявлена большая устойчивость сортов, привитых на краснолистные подвои.
Укореняемость подвойных форм
Исследователи отмечают зависимость между укореняемостью и наличием антоцианов в растении (Bachelard and Stowe, 1962; Усова, 1990, 1997; Паршикова, 2002; Романов, 2008).
При изучении способности краснолистных и зеленолистных форм яблони и черемухи к размножению неодревесневшими черенками было выявлено, что краснолистные растения укореняются лучше (табл. 4).
Средний процент укоренения (за 3 года исследования) у парадизки Будаговского составил 24,7 %, у зеленолистного ПКЗ – 10,4 %, у краснолистных подвоев 60-160 и 62-396, соответственно, 32,1 и 70,1 %, у зеленолистного подвоя 71-7-22 – 21,0 %. Укореняемость краснолистной и зеленолистной форм черемухи в среднем за 3 года, соответственно, равна 78,7 и 48,4 %.
Таким образом, укореняемость черенков краснолистного подвоя парадизка Будаговского была выше по сравнению с зеленолистным ПКЗ.
Таблица 4 –Укореняемость краснолистных и зеленолистных подвоев яблони и форм черемухи, 2009-2011 гг.
| Форма | % укоренения | |||
| 2009 г | 2010 г | 2011 г | в среднем за 3 года | |
| ПБ | 28,4 | 18,7 | 27,0 | 24,7 |
| ПКЗ | 9,7 | 9,5 | 12,0 | 10,4 |
| НСР05 | | | | 8,71 |
| 60-160 | 43,5 | 20,7 | - | 32,1 |
| 62-396 | 79,2 | 49,0 | 82,0 | 70,1 |
| 71-7-22 | 32,7 | 9,2 | - | 21,0 |
| НСР05 | | | | 23,73 |
Содержание хлорофилла в листьях сортов и подвоев
Исследователями не отмечено связи между наличием антоцианов в листьях и содержанием хлорофилла (Blank, 1947,1958; Лебедев, 1961; Арешидзе, 1964; Масленников, 2003; Романов, 2008): отмечено или большее, или равное и меньшее содержание хлорофилла у краснолистных форм.
В 2009 году в листьях краснолистной парадизки Будаговского хлорофилла было 205,1-305,0 мг%, у ПКЗ – 159,8-266,0 мг%. В августе и сентябре в листьях Антоновки обыкновенной, привитой на парадизку Будаговского, хлорофилла содержала меньше, чем у привитой на ПКЗ.
В 2010 году у сортов на краснолистном ПБ и у ПБ хлорофилла в листьях было меньше.
В 2011 году в июле хлорофилла содержалось больше у ПБ и сортах, привитых на нем, в сентябре – у ПКЗ и сортах на нем хлорофилла содержалось больше. В течение вегетации содержание хлорофилла снижается.
В листьях краснолистной формы черемухи количество хлорофилла в июле было равно 333,7 мг%, в сентябре – 259,5 мг%. У зеленолистной формы черемухи в июле было 287,0 мг%, в сентябре – 268,2 мг%.
Содержание аскорбиновой кислоты в листьях и плодах сортов и подвоев
Г.Н. Чупахиной и П.В. Масленниковым (2004) также обнаружена положительная корреляционная зависимость между содержанием аскорбиновой кислоты и антоцианов.
В плодах краснолистного подвоя парадизка Будаговского в 2010-2011 гг. отмечено более высокое содержание аскорбиновой кислоты по сравнению с зеленолистным мутантом ПКЗ (табл. 5). Плоды краснолистной формы черемухи содержали 28,2 мг% аскорбиновой кислоты, зеленолистной формы – 23,8 мг%. Осенью количество аскорбиновой кислоты увеличивается.
Таблица 5 –Содержание антоцианов и аскорбиновой кислоты в плодах краснолистных (ПБ) и зеленолистных (ПКЗ) подвоев. 2010-2011 гг.
| Объекты | Содержание, мг% | |||
| Антоцианы | Аскорбиновая кислота | |||
| июль | сентябрь | июль | сентябрь | |
| 2010 | ||||
| ПБ | 2,9 | 9,2 | 15,0 | 39,6 |
| ПКЗ | 2,3 | 5,8 | 11,4 | 35,2 |
| НСР05 | - | 2,3 | 1,65 | - |
| 2011 | ||||
| ПБ | 6,9 | 11,5 | 21,2 | 38,7 |
| ПКЗ | 4,0 | 4,6 | 12,4 | 29,9 |
| НСР05 | 0,78 | 0,86 | 3,50 | - |
У парадизки Будаговского и ее зеленолистного мутанта найдена прямая корреляция между содержанием антоцианов и аскорбиновой кислоты (r = +0,90) в плодах.
В 2010 году в течение всей вегетации листья Антоновки обыкновенной и Мелбы на краснолистном подвое парадизка Будаговского содержали аскорбиновой кислоты меньше, чем на зеленолистной ПКЗ. Эти же сорта на краснолистном подвое 60-160 накапливали в листьях больше аскорбиновой кислоты, чем на зеленолистном подвое 71-7-22.
В июле и сентябре 2011 года отмечено более высокое содержание аскорбиновой кислоты в листьях сортов, привитых на зеленолистный мутант парадизки Будаговского ПКЗ и зеленолистный подвой 71-7-22.
В листьях краснолистной формы черемухи количество аскорбиновой кислоты было равным 286,0 мг% в июле и 255,2 мг% в сентябре. Зеленолистная форма черемухи содержала в июле 224,4 мг%, в сентябре – 272,8 мг% аскорбиновой кислоты.
Таким образом, в плодах краснолистной парадизки Будаговского и ее зеленолистного мутанта обнаружена прямая корреляция между содержанием антоцианов и аскорбиновой кислоты. В листьях краснолистных и зеленолистных подвоев и сортов, привитых на них, не выявлено прямой связи между наличием аскорбиновой кислоты и наличием антоцианов.
Антиоксидантная активность плодов краснолистных и зеленолистных форм яблони
Антиоксидантную активность плодов определяли в лаборатории биотехнологии Мичуринска-наукограда РФ.
Более высокая антиоксидантная активность установлена в плодах краснолистных форм по сравнению с зеленолистными (у краснолистной парадизки Будаговского – 170,8 мг%, а у ее зеленолистного мутанта ПКЗ – 119,2 мг%) (табл. 6). У краснолистного подвоя 3-12-37 антиоксидантная активность равнялась 155,8 мг%, у зеленолистного подвоя 85-11-9 – 98,1 мг%.
Таблица 6 – Антиоксидантная активность плодов краснолистных и зеленолистных форм яблони, 2011 год
| Объекты | Антиоксидантная активность, мг% (по дегидрокверцетину) |
| ПБ | 170,8 |
| ПКЗ | 119,2 |
| НСР05 | 18,28 |
| 3-12-37 (кр.) | 155,8 |
| 85-11-9 (зел.) | 98,1 |
| НСР05 | 28,23 |
Изучение наследования антоциановой окраски у краснолистного подвоя Парадизка Будаговского и его зеленолистного мутанта ПКЗ
С целью изучения наследования антоциановой окраски краснолистного подвоя парадизка Будаговского (ПБ) и его зеленолистного мутанта ПКЗ в 2009-2011 гг. были проведены прямые и реципрокные скрещивания этих форм с зеленолистными сортами Синап орловский, Пепин шафранный, Китайка золотая ранняя, Лобо, Жигулевское, а также с краснолистными видами яблоней Недзвецкого и яблоней пурпурной.
Также было изучено прорастание пыльцы краснолистной парадизки Будаговского, ее зеленолистного мутанта ПКЗ, зеленолистного сорта Синап орловский и краснолистного вида яблони – яблони Недзвецкого на искусственной питательной среде в 18 % сахарозе.
Лучшее прорастание пыльцы было отмечено у краснолистного подвоя парадизка Будаговского и краснолистной яблони Недзвецкого.
При проведении гибридизации в 2009 году опылено 1100 цветков. В 2010 году опылен 781 цветок, получено 94 плода и 471 семя, в т.ч. 53 щуплых семени. В 2011 году опылен 2851 цветок. Получено 111 плодов, 430 семян, в т.ч. 77 щуплых.
При изучении распределения антоцианов в тканях проростков и частях гипокотиля в 2009-2011гг. было выявлено 12 групп проростков.
Обнаружено разнообразие в локализации антоцианов по группам от полного отсутствия пиментов до наличия их во всех органах и тканях проростка.
Если считать, что антоцианы у яблони наследуются по типу моногибридного скрещивания (Кичина, 1966), количество генотипов краснолистных сеянцев должно быть равно 2 (АА, Аа). При скрещивании краснолистных и зеленолистных форм яблони (Синап Орловский×ПБ, Синап Орловский×ПКЗ, Синап Орловский×яблоня Недзвецкого, ПБ×Синап Орловский, ПКЗ×Синап Орловский и др.) получено 12 групп проростков, различающихся по локализации антоцианов. Наличие 12 групп проростков, различающихся по наличию и локализации антоцианов, говорит об отсутствии моноенного наследования антоциановой окраски у яблони.
Экономическая эффективность выращивания краснолистных и зеленолистных подвоев
Проводилась оценка экономической эффективности производства посадочного материала краснолистных и зеленолистных подвоев при выращивании их неодревесневшими черенками (табл. 7).
Ранее (Паршикова, 2002; Романов, 2008) отмечена лучшая укореняемость у краснолистных форм яблони, спиреи, барбариса. В наших опытах укореняемость черенков у краснолистной парадизки Будаговского в среднем за 2009-2011 гг. составила 24,7 %, у зеленолистного ПКЗ – 10,4 %. Наиболее эффективным является производство краснолистных подвоев. Поскольку укореняемость их выше и, соответственно, больше выход укоренившихся черенков с единицы площади (99 штук с 1 м2), то и затраты на выращивание 1 тысячи штук растений меньше. Эти затраты составили у краснолистной парадизки Будаговского 5171,9 рублей, у зеленолистного ПКЗ – 9390,9 рублей. Уровень рентабельности производства посадочного материала при размножении неодревесневшими черенками у краснолистной парадизки Будаговского составил 139,4 %, у зеленолистного мутанта ПКЗ – 31,8 %.
Таблица 7 –Экономическая эффективность производства краснолистных и зеленолистных подвоев
| Показатели | Краснолистная парадизка Будаговского | Зеленолистный мутант парадизки Будаговского |
| Выход укоренившихся черенков с 1 м2, шт. | 99 | 42 |
| Затраты на выращивание 1 тыс. шт. растений, руб. | 5171,9 | 9390,9 |
| Цена одного подвоя, руб. | 13 | 13 |
| Стоимость 1 тыс. шт. растений, руб. | 13000 | 13000 |
| Затраты на реализацию 1 тыс. шт., руб. | 258,6 | 469,5 |
| Всего затрат на 1 тыс. шт., руб. | 5430,5 | 9860,4 |
| Прибыль в расчете на 1 тыс. шт. растений, руб. | 7569,5 | 3139,6 |
| Уровень рентабельности, % | 139,4 | 31,8 |
Таким образом, размножение краснолистных подвоев неодревесневшими черенками является более рентабельным.
Выводы
1. Краснолистные подвои (парадизка Будаговского, 60-160, 62-396) и сорта, привитые на них, раньше начинают и заканчивают рост, у них быстрее происходит вызревание древесины, вследствие чего они обладают большей морозостойкостью.
2. Краснолистные подвои (парадизка Будаговского, 60-160, 62-396) и сорта, привитые на них, более жаростойки и засухоустойчивы по сравнению с зеленолистными.
3. У краснолистных подвоев (парадизка Будаговского, 60-160, 62-396) и у сортов, привитых на краснолистные подвои, отмечена большая устойчивость к выпреванию.
4. Сорто-подвойные комбинации на краснолистных подвоях меньше поражаются паршой и мучнистой росой, и повреждаются зеленой яблонной тлей и боярышниковой кружковой молью.
5. При размножении неодревесневшими черенками лучше укореняются краснолистные формы яблони и черемухи.
6. Сорта на краснолистных подвоях содержат больше антоцианов в листьях и стеблях.
7. Плоды краснолистных форм яблони содержат больше веществ, обладающих антиоксидантными свойствами (у парадизки Будаговского 170,8, у краснолистного подвоя 3-12-37 – 155,8 мг%), по сравнению с зеленолистными (119,2 у зеленолистной вариации ПКЗ и 98,1 мг% у зеленолистного подвоя 85-11-9).
8. По содержанию хлорофилла в листьях не выявлено четкой закономерности между краснолистными и зеленолистными формами яблони.
9. В плодах краснолистного подвоя парадизка Будаговского содержится больше аскорбиновой кислоты по сравнению с ее зеленолистным мутантом (в среднем за два года у парадизки Будаговского в плодах 28,6 мг% аскорбиновой кислоты, в плодах ПКЗ – 22,2 мг%). Найдена прямая корреляция между содержанием антоцианов и аскорбиновой кислоты (r = +0,90) в плодах.
10. Отмечено лучшее прорастание пыльцы у краснолистного подвоя парадизка Будаговского и яблони Недзвецкого по .
11. Производство краснолистного подвоя парадизка Будаговского неодревесневшими черенками более экономически выгодно по сравнению с ее зеленолистным мутантом. Уровень рентабельности выращивания парадизки Будаговского составил 139,4 %, ПКЗ – 31,8 %.
Рекомендации производству
1. У краснолистных подвоев следует выбраковывать появляющиеся зеленолистные побеги.
2. Более раннее одревеснение побегов краснолистных форм яблони по сравнению с зеленолистными следует учитывать при заготовке черенков для укоренения.
Список работ, опубликованных по теме диссертации
1. Трутнева Л.Н. Жаростойкость сортов, краснолистных и зеленолистных подвоев в сорто-подвойных комбинациях яблони / Л.Н. Трутнева // Доклады РАСХН. – 2011. - № 5. – С. 18-19.
2. Трутнева, Л.Н. Содержание антоцианов, хлорофилла и аскорбиновой кислоты в сортах и подвоях сорто-подвойных комбинаций яблони / Л.Н. Трутнева // Вестник МичГАУ. – Мичуринск-Наукоград РФ, 2011. - № 1. – Ч. 1. – С. 72-75.
3. Трутнева, Л.Н. Морозостойкость, устойчивость к вредителям и болезням краснолистных и зеленолистных видов некоторых древесных культур / Г.С. Усова, М.В. Романов, Л.Н. Трутнева // Плодоводство и ягодоводство России: сб. науч. работ. – 2011. – Т. 28. – Ч. 2. – С. 285-293.
4. Трутнева, Л.Н. Засухоустойчивость и жаростойкость сорто-подвойных комбинаций на краснолистных и зеленолистных слаборослых клоновых подвоях яблони / Л.Н. Трутнева, М.В. Романов // Проведение научных исследований в области сельскохозяйственных наук: Материалы всероссийской конференции с элементами научной школы для молодежи. – Мичуринск: Изд-во МичГАУ, 2009. – с.54-57.
5. Трутнева, Л.Н. Содержание антоцианов и хлорофилла в сортах и подвоях различных сорто-подвойных комбинаций яблони / Г.С. Усова, Л.Н. Трутнева, М.В. Романов // Садоводству России – инновационный путь развития: Материалы международной научно-практической конференции, посвященной 80-летию со дня рождения доктора с.-х. наук, профессора В.Г. Муханина. – Мичуринск: Изд-во Мичуринского госагроуниверситета, 2010. – С. 36-40.
6. Трутнева, Л.Н. Содержание пигментов в сортах и подвоях различных сорто-подвойных комбинаций яблони / Л.Н. Трутнева // Материалы 62-ой науч.-практич. конф. студентов и аспирантов (II раздел): сб. науч. тр. – Мичуринск: Изд-во МичГАУ, 2010. – С. 7-11.
7. Трутнева, Л.Н. Антоцианы как критерий отбора ценных генотипов в селекции растений / Л.Н. Трутнева, Г.С. Усова // Интродукция нетрадиционных и редких растений: Материалы IX междунар. науч.-метод. конф. 21-25 июня 2010г. Мичуринск, 2010. – Т.2. – С. 337-342.
8. Трутнева, Л.Н. Устойчивость сорто-подвойных комбинаций яблони на слаборослом краснолистном подвое парадизка Будаговского и ее зеленолистном мутанте к некоторым болезням и вредителям / Г.С. Усова, Л.Н. Трутнева, А.И. Миляев // Биологические основы садоводства и овощеводства: Материалы междунар. конф. с элементами науч. школы для молодежи. – Мичуринск: Изд-во МичГАУ, 2010. – С. 336-338.
9. Трутнева, Л.Н. Оценка краснолистных и зеленолистных клоновых подвоев яблони и сорто-подвойных комбинаций по ряду хозяйственно-биологических показателей / Л.Н. Трутнева // Ломоносов – 2011: XVIII Международная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых; секция «Биология»; 11-15 апреля 2011г.; Москва, МГУ имени М.В. Ломоносова, биологический факультет: Тезисы докладов. – М.: МАКС Пресс, 2011. – С. 234-235.
10. Трутнева, Л.Н. Локализация антоцианов в проростках, вегетативных органах и плодах яблони / Л.Н. Трутнева // Материалы 63-й научно-практической конференции студентов и аспирантов (II раздел): сб. науч. тр. – Мичуринск: Изд-во Мичуринского госагроуниверситета, 2011. – С. 67-71.
Автор выражает благодарность за оказанную помощь при проведении исследований сортудникам лаборатории биотехнологии Мичуринска-наукограда РФ, сотрудникам ГНУ ВНИИГиСПР имени И.В. Мичурина, заведующей отделом декоративного садоводства ГНУ ВНИИС им. И.В. Мичурина, сотрудникам проблемной лаборатории кафедры плодоводства ФГБОУ ВПО МичГАУ, лаборатории биохимии. Отдельную благодарность автор выражает своему научному руководителю доктору с.-х. наук, профессору Усовой Г.С., канд. с.-х. наук Романову М.В.