Некоторые достижения в решении проблем семенной репродукции ремонтантных сортов крупноплодной земляники

Размещено на http://www.allbest.ru/

Некоторые достижения в решении проблем семенной репродукции ремонтантных сортов крупноплодной земляники

Батурин С.О.

Аполинарьева И.К.

Кузнецова Л.Л.

Репродукция сортов ремонтантной крупноплодной земляники Fragaria ґ ananassa Duch. (2n=8x=56) может происходить как при помощи вегетативного размножения посредством наземных столонов (усов), так и семенами. При семенном размножении сортов крупноплодной земляники в потомстве наблюдается выраженная генетическая изменчивость по биоморфологическим признакам, обусловленная полиплоидностью вида (8x) [1, 2]. Такая изменчивость существенно затрудняет поддержание сортовой однородности потомства при семенном размножении. В связи с этим длительное время ремонтантные сорта, также как и сорта с однократным типом плодоношения, размножали вегетативно укореняющимися розетками.

В настоящее время зарубежными селекционерами предпринимаются активные усилия по выведению сортов ремонтантной земляники, которые при семенном воспроизводстве в потомстве проявляли бы однородность по основным биоморфологическим признакам [3]. При этом отбор проводится на семьи, где сеянцы быстро вступают в плодоношение, т.е. на 5-6 месяц после посева семян. Примером успешной селекции в этом направлении можно считать сорт Свитхарт (США). По заявлению авторов этого сорта семенное потомство на 90% однородно по основным признакам продуктивности [4]. В Европе нидерландской компанией ABZ Seeds созданы такие ремонтантные сорта как Лоран, Элан, Сариан, Грандиан, которые реализуются в виде семян [5], в том числе и в России.

Отечественный сортимент ремонтантной крупноплодной земляники, размножаемой семенами, представлен такими сортами как Московский деликатес, Московские зори, Лизонька, Аромат лета и др. Семена этих и других ремонтантных сортов, как правило, реализуются через сеть торговых киосков. Число предлагаемых сортов каждый год увеличивается. Однако при семенном воспроизводстве ремонтантных сортов часто возникают две основные проблемы - довольно низкая всхожесть семян и проявление сортовой неоднородности [6]. Целью настоящей работы является оценка перспективы поддержания сортовой однородности при семенном воспроизведении ремонтантной крупноплодной земляники.

Материал и методы исследования

В эксперимент включены сорта и гибриды ремонтантной крупноплодной земляники коллекции земляник института Цитологии и генетики СО РАН. Для получения семян были использованы инбридинг, сортолинейные скрещивания, межлинейная гибридизация.

Гибридные семена проращивали при комнатной температуре в чашках Петри после предварительной стратификации в течение 3-х месяцев при температуре +2+3 С^°. Проростки высаживали в теплицу в пикировочные ящики и по мере развития 3-4 настоящих листочков пикировали.

В июне возрасте 4 месяцев сеянцы переносили в открытый грунт. Растения выращивали на стандартном агрофоне [7]. Анализ семенного потомства проводили в течение 5 месяцев с июня по сентябрь.

Результаты и их обсуждение

Всхожесть семян. Известно, что семена крупноплодной земляники часто имеют низкую всхожесть около 20% и ниже без стратификации [8]. Семена многих сортов ремонтантной крупноплодной земляники, реализуемые в торговой сети, также не отличаются хорошей всхожестью. Так, после изучения всхожести семян 17 коммерческих сортов ремонтантной крупноплодной земляники у 10 сортов она оказалась менее 40%. Причем преимущественно у сортов российского происхождения - Сашенька, Иришка, Волшебство, Московские зори, Аромат лета, Лизонька, Московский деликатес [6].

Виду отсутствия стандарта для всхожести семян ремонтантной крупноплодной земляники мы считаем, что в настоящий момент следует воспользоваться требованиями ГОСТа 12420-81 (1 класс - 75%, 2 класс - 60%, 3 класс - 40%) для семян лапчатки гибридной, как наиболее близкого вида по биоморфологическим признакам к крупноплодной землянике [9]. Нами в результате многочисленных направленных скрещиваний ремонтантных отборных образцов удалось отобрать комбинации скрещиваний, где всхожесть гибридных семян была не ниже 75%. Следует отметить комбинацию скрещивания 02/5-1-5 Ч Elin в которой выделены 6 ремонтантных гибридов, которые при их использовании в скрещиваниях формируют семена со всхожестью от 82% до 98%. Хорошую всхожесть семян показывают линии, полученные от зарубежных сортов Sarian и Temptation (Искушение) - 87% и 95%, соответственно. Нам удалось добиться определенного прогресса и в увеличении всхожести семян розовоцветковых образцов крупноплодной земляники. Линии, выделенные из розовоцветкового гибрида С-141 голландского происхождения, в сочетании с отборными сеянцами из комбинации скрещивания 96/10-78-4 Ч Крымская ремонтантная, дают гибридные семена со всхожестью 90-92%. Таким образом, подбор родительских пар скрещиваний, с предварительным неглубоким инбридингом одного или обоих родителей, позволяет существенно увеличить всхожесть семян у ремонтантных образцов крупноплодной земляники. Сортовая однородность семенного потомства. Основное достоинство ремонтантных сортов крупноплодной земляники в повторном цветении и плодоношении, т.е. в проявлении ремонтантности. Поэтому при семенном воспроизводстве сортов в первую очередь ожидается однородность потомства по наличию ремонтантного плодоношения. Известно, что признак ремонтантности имеет сложный генетический контроль [10, 11]. Попытки воспроизводить ремонтантные сорта при семенном размножении неизбежно приводят к появлению в семенном потомстве сеянцев не проявляющих ремонтантность, т.е. с однократным типом цветения и плодоношения. Результаты самоопыления 6 ремонтантных сортов приведены в таблице 1. У всех представленных в таблице сортов семенное потомство имело генетическую неоднородность по ремонтантности. Так, доля сеянцев, не приступивших к цветению в первый год вегетации, т.е. неремонтантных, составила 30-40%, что не в полной мере оправдывает ожидания садоводов в получении урожая в год посева семян.

Таблица 1. Сегрегация фенотипов по признаку «тип плодоношения» в потомстве ремонтантных сортов при самоопылении

В результате скрещиваний выделены комбинации у которых в семенном потомстве имеется незначительная доля однократно плодоносящих сеянцев. Одни из таких комбинаций - 02/5-1-5 Ч Elin и 02/5-3-6 Ч Elin, с долей неремонтантных сеянцев 9,2% и 8,5%, соответственно. Использование в гибридизации сибсов, выделенных из комбинации скрещивания 02/5-1-5 Ч Elin, позволило существенно уменьшить долю неремонтантных сеянцев в семенном потомстве (табл. 2). В итоге выделены гибриды при гибридизации которых в потомстве наблюдается высокий процент ремонтантных сеянцев (в среднем 90%).

Таблица 2. Сегрегация фенотипов по признаку «тип плодоношения» при гибридизации сибсов

Помимо ремонтантности явно выраженная генетическая изменчивость прослеживается в семенном потомстве у многих современных сортов по типу пола цветков, окраске венчика цветка и другим признакам [6]. По типу пола семенное потомство может быть представлено двумя фенотипами - растения с обоеполыми или пестичными (женскими) цветками. Последние требуют наличия насекомых опылителей, чтобы сформировались семена и, соответственно, плоды. У таких растений недостаток опылителей является причиной появления недоразвитых бесформенных плодов. Для преодоления разнообразия по типу пола цветков в гибридном ремонтантном потомстве нами используется эпигенетическая изменчивость в потомстве обоеполых ремонтантных сортов и гибридов. Выделены ремонтантные гибриды (№№ 3-2, 82-12, 89-17, 94-17, 94-26) с пестичным типом цветков, которые при гибридизации формируют семенное потомство, содержащее только обоеполые сеянцы.

Таким образом, в настоящее время появление спроса на сорта ремонтантной крупноплодной земляники, размножаемые семенами, ставит новые селекционные задачи по преодолению проблем семенной репродукции высокополиплоидных культурных растений. Главные из которых - это достижение сортовой однородности в семенном потомстве и высокой всхожести семян. Если в последнем случае всхожесть можно отчасти повысить различными приемами оптимизации проращивания семян [8] (стратификация, скарификация, обработка семян 1% раствором гипохлорита кальции и т.д.), то сортовая однородность достигается длительной селекционной работой по созданию родительских линий с высокой комбинационной ценностью и знанием особенностей репродуктивной биологии ремонтантной крупноплодной земляники. Результаты наших экспериментов по семенному размножению ремонтантной крупноплодной земляники показывают, что имеются положительные перспективы по успешной реализации технологии семенного воспроизводства сортов ремонтантной крупноплодной земляники с сохранением сортовой однородности в семенном потомстве.

Библиографический список

сорт ремонтантный земляника крупноплодный

1. Morrow E.B., Darrow G.M. Effect of limited inbreeding in strawberry // Proc. Amer. Soc. Hort. Scien. - 1952. - Vol. 59. - P. 269-276.

2. Дука С.Х. Биология и селекция садовой крупноплодной земляники (Fragaria x ananassa Duch.) // Науч. Тр. Украинского НИИ Садоводства. - Киев: Гос. изд-во с/х литературы УССР. 1959. - 119 с.

3. Bentvelsen G.C.M., Bouw E., Veldhuyzen van Zanten J.E. Breeding strawberry (Fragaria x ananassa Duch.) from seed // Acta Hort. (ISHS). - 1997. -Vol. 1. - № 439. - P. 149-153.

4. US Patent 5585540. Fragaria plants and seeds. - 1996. - http://www.patentstorm.us/inventorspatents/Willem_Sterk/2122660/1.html.

5. Bentvelsen G.C.M., Bouw E. Breeding Ornamental Strawberries // Acta Hort. (ISHS). - 2006. - 708. - P. 455-457.

6. Батурин С.О., Аполинарьева И.К., Петрук В.А. Оценка всхожести семян и сортовой однородности семенного потомства ремонтантных коммерческих сортов крупноплодной земляники // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. - 2010. - № 1. - C. 40-45.

7. Зубов А.А. Генетические особенности и селекция земляники. Методические указания. Мичуринск: ЦГЛ им. И.В. Мичурина. - 1990. - 83 с.

8. Зубов А.А., Архипов Ю.Б. Способы повышения всхожести семян земляники // Труды ЦГЛ им. И.В. Мичурина. - 1969. - Т. 10. - С. 72-77.

9. ГОСТ 12420-81. Семена многолетних цветочных культур. Посевные качества. Технические условия. - М.: Издательство стандартов. - 1988. - 12 с.

10. Powers, L. Inheritance of period of blooming in progenies of Strawberries // Proc. Amer. Soc. Hort. Sci. - 1954. - Vol. 64. - P. 293-298.

Размещено на Allbest.ru