Агробіологічна оцінка та ідентифікація клонів підщепних сортів винограду

Размещено на http://allbest.ru

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

Агробіологічна оцінка та ідентифікація клонів підщепних сортів винограду

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

клон виноград морфометрія

Актуальність теми. Економічна ефективність виноградарства базується на стабільно високій урожайності, якості продукції та життєздатності насаджень. Ці параметри значною мірою визначаються категорією садивного матеріалу, що включає не лише біометричні показники саджанців, але й генетичний потенціал прищепного і підщепного сорту.

Виноградарі європейських країн у середині XX сторіччя розробили систему розмноження, яка дозволяє зберегти сортову специфічність, покращити окремі господарчо цінні показники сортів і забезпечує розмноження на основі рослин, вільних від шкодочинної вірусної та бактеріальної інфекції. Ключовими ланками такої системи є клонова та санітарна селекція.

У Франції, Італії, Німеччині, Австрії та інших країнах клонова селекція є на сьогодні пріоритетним напрямком розвитку виноградарства. За останні 50 років виділено і розмножено сотні клонів із підвищеним рівнем продуктивності і якості продукції для кожної зони виноградарства. Завдяки високій результативності клонової селекції, значно підвищилась ефективність стародавніх сортів в виноградарстві. Промислові насадження закладають тільки сертифікованим садивним матеріалом клонів.

В Україні довгий час була відсутня нормативна база для сертифікації садивного матеріалу, аналогічна європейській. Науковою організацією, яка на протязі десятиріч забезпечувала технологічний контроль за селекційною роботою в виробництві садивного матеріалу є Центр клонової селекції інституту ім. В. Є. Таїрова. Його співробітники наприкінці 70-х років розпочали роботу з виділення та підтримання генетичної і санітарної чистоти клонів промислових технічних, столових і підщепних сортів винограду. Актуальність нашої роботи полягає в проведенні та завершені багаторічних випробувань клонів підщепних сортів винограду, районованих в Україні.

Зв'язок роботи з науковими програмами, темами, планами. Дисертаційна робота виконана у лабораторії клонової селекції Центру клонової селекції «ІВіВ імені В.Е.Таїрова» з 2002 по 2007 роки і є складовою частиною науково-дослідних програм Української академії аграрних наук «Виноградарство 2001-2005» завдання 02.05 (реєстраційний номер 0104U005520), «Виноградарство 2006-2010» завдання 38.02.02 - 021.01. «Виділити високопродуктивні і високоякісні клони промислових сортів винограду для різних регіонів України» (реєстраційний номер 0106U 4003763).

Мета і задачі досліджень. Метою роботи було дати агробіологічну оцінку в умовах Північного Причорномор'я клонів підщепних сортів винограду Ріпаріа х Рупестріс 101-14 і Берландієрі х Ріпаріа Кобер 5ББ і виділити перспективні за комплексом цінних біологічних і господарчих показників, та ідентифікувати їх генотипи.

Для досягнення вказаної мети були поставлені наступні основні задачі:

- провести аналіз даних вивчення селекційного матеріалу, отриманого на першому етапі виділення маточних кущів (П0) - кандидатів у клони;

- провести порівняльне вивчення агробіологічних показників першого (П1) і другого (П2) вегетативних поколінь клонів;

- виділити продуктивні клони, які перевершують за рядом цінних агробіологічних показників вихідні сорти;

- використати методи: біометричні, біо -, ДНК аналізу і спеціалізовані комп'ютерні програми для удосконалення методики відбору та оцінки клонів підщепних сортів;

- провести ідентифікацію генотипів клонів підщепних сортів винограду за допомогою ДНК-аналізу і дескриптора UPOV;

- розмножити перспективні клони та створити банк клонів і закласти базові маточники.

Об'єкт досліджень - клонова селекція підщепних сортів
винограду за комплексом цінних біологічних і господарських ознак.

Предмет досліджень - клони підщепних сортів винограду
Р х Р101-14 і Б х Р Кобер 5ББ першого і другого вегетативних поколінь.

Методи досліджень. В роботі використовували загальноприйняті в виноградарстві методи: агробіологічні а також біотехнологічні - для визначення особливостей розвитку клонів підщепних сортів in vitro (введення апексу в середовище, вирощування на біоні та ін.); біометричні - для визначення можливих морфологічних відмінностей між клонами сорту; біохімічні - для визначення кількості запасних поживних речовин у чубуках клонів (крохмаль, цукор, сума вуглеводів) та вологості після заготівлі лози; анатомічні - визначення кількості прошарків твердого лубу, повних серцевинних променів, коефіцієнту відношення діаметру чубука до діаметру серцевини; ДНК-технології - ПЛР (полімеразна ланцюгова реакція) і ПДРФ (поліморфізм довжини фрагментів рестрикції) методи - для виявлення можливих відмінностей та ідентифікації клонів сортів винограду; дисперсійний - при статистичній обробці результатів досліджень, для оцінки вірогідності одержаних результатів; розрахунковий - для визначення економічної ефективності застосування клонів підщепних сортів у виробничих насадженнях.

Наукова новизна одержаних результатів. На основі експериментальних даних оптимізовано методику відбору та досліджень клонів підщепних сортів винограду. Вперше в Україні виділені та вивчені в двох вегетативних поколіннях і розмножені на сертифікованій основі перспективні за комплексом агробіологічних показників клони найбільш поширених підщепних сортів Р х Р 101-14 і Б х Р Кобер 5ББ. Встановлено особливості росту пагонів та розвитку кущів клонів кожного сорту. Доведено їх відмінність за продуктивністю, якісним показником лози, сумісністю з прищепним сортом, укоріненням. В результаті досліджень було виділено високопродуктивні адаптовані до умов Північного Причорномор'я клони 4923, 1182 підщепного сорту Р х Р 101-14 і клони 211161, 9191 сорту Б х Р Кобер 5ББ. Вперше були ідентифіковані методами біо-, ДНК- та спеціалізованих комп'ютерних програм генотипові і фенотипові відмінності клонів.

Практичне значення одержаних результатів. Здійснено сортопокращення стосовно двох підщепних сортів винограду. Вперше було отримано вихідний матеріал клонів підщепних сортів і закладено банк клонів у тепличних умовах та базові маточники в ряді розсадників України.

Визначено і обґрунтовано економічну ефективність використання в виробництві садивного матеріалу високих селекційних категорій якості.

Розроблено рекомендації із впровадження клонів підщепних сортів, вільних від шкодочинних вірусів та бактеріального раку в розсадниках Центру клонової селекції ННЦ "ІВіВ ім. В.Є.Таїрова".

Особистий внесок здобувача. На основі аналізу літературних джерел та отриманих дослідних даних за темою роботи дисертантом було визначено мету досліджень, задачі і шляхи їх вирішення, самостійно здійснено постановку експериментів. Проведено обліки, статистичну обробку і аналіз одержаних даних. Оптимізовано методику відбору та дослідження клонів підщепних сортів і сформульовано основні положення та наукові висновки дисертації, підготовлено публікації за матеріалами досліджень.

Апробація результатів дисертації. Основні положення і результати роботи були представлені на міжнародних Таїровських читаннях "Виноградарство і виноробство XXI століття" (Одеса. 8-9 вересня 2005 р. ), науковій конференції "Насінництво України - шлях до світової інтеграції" (Київ, травень 2008 р.), щорічно на міжнародних спеціалізованих виставках - симпозіумах: "Вино і виноробство" (Одеса, лютий 2004, 2005, 2006, 2007 рр.). Матеріали дисертації щорічно розглядалися на вчених радах ННЦ "ІВіВ імені В.Є.Таїрова".

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано вісім наукових статей, з них шість - в наукових спеціалізованих виданнях і дві - в матеріалах конференцій.

Структура і обсяг роботи. Дисертація складається з вступу, чотирьох розділів основної частини, висновків, рекомендацій виробництву, списку використаних літературних джерел. Дисертацію викладено на 195 сторінках комп'ютерного тексту, вона містить 39 таблиць і рисунків. Список літератури становить 178 джерел, в т.ч. 51 іноземних.

ЗМІСТ РОБОТИ

Стан вивченості питання

Проведений аналіз літературних джерел вітчизняних і зарубіжних науковців з питань застосування і результативності клонової селекції в виноградарстві та розсадництві показує, що клонова селекція підщепних сортів знайшла широке використання в країнах з розвиненим виноградарством. Індивідуальний відбір кущів за комплексом позитивних показників на даний час є визнаним у всьому світі методом сортопокращення. При цьому використовуються різні методики виділення і дослідження клонів. У реєстрах сортів багатьох країн підщепні сорти представлені тільки їх клонами. Клони є важливою складовою сучасної технології виробництва сертифікованого садивного матеріалу. В результаті аналізу публікацій зроблено висновок про нестачу досліджень, доцільність і ефективність застосування в виробництві клонів підщепних сортів винограду. В зв'язку с необхідністю створення селекційних категорій садивного матеріалу в Україні нами були проведені дослідження по виділенню і вивченню клонів найбільш поширених в Україні підщепних сортів винограду.

Матеріал, методика і умови проведення досліджень

Матеріал наших досліджень в 2002-2007рр. містить 17 клонів підщепного сорту Р х Р 101-14 і 19 клонів сорту Б х Р Кобер 5ББ, першого та другого вегетативних поколінь, а також 3 інтродукованих клони цих сортів.

Дослідження проводились по триетапній схемі клонової селекції сорту.

I етап - П0- індивідуальний відбір маточних кущів за комплексом біологічних і високих господарських показників. II і III етапи - П1 и П2 - вивчення і оцінка стабільності агробіологічних показників клонів в першому та другому вегетативних поколіннях. Виділення високопродуктивних за комплексом результуючих показників кращих клонів, їх ідентифікація і представлення на державну реєстрацію. Рекомендація для розмноження клонів сорту на сертифікованій основі.

Вивчення агробіологічних і господарсько цінних показників клонів проводилось не менш трьох років повного плодоношення.

Контролем для дослідження і оцінки були взяті середні данні по всім вивченим клонам сорту на певному етапі розмноження та вивчення.

Перший етап селекції - індивідуальний відбір маточних кущів - родоначальників клонів (П0) - був проведений с. н. співробітником лабораторії клонової селекції Центру Чісниковим В.С. в період з 1978 по 1985 рр. в різних виноградарських господарствах Одеської, Миколаївської, Херсонської, Закарпатської області і АР Крим.

По ряду відмінних ознак було відібрано 563 маточних куща двох сортів.

Другий і третій етап селекції включає вивчення стабільності цінних агробіологічних та морфологічних ознак клонів в першому (П1) і в другому (П2) вегетативному поколінні, а також оцінку інтродукованих клонів (Пі). Вони проведені на клонодослідних ділянках Центра клонової селекції ННЦ "ІВіВ ім. В. Є. Таїрова". Вивчення 39 клонів 2-х підщепних сортів проводили на насадженнях 1981, 1983, 1986 і 1998-2001 рр. закладки, а також на базових маточниках в розсадниках Одеської, Херсонської областей і АР Крим.

На ділянці першого вегетативного покоління (П1) було висаджено 36 клонів по 15-20 кущів в кожній клоносім'ї в одному повторенні.

Інтродуковані клони (Пі) проходили дослідження аналогічно першому вегетативному поколінню.

Контролем служили середні показники обліків і спостережень усіх клонів (П1) даного сорту. Вивчення проводили протягом трьох років повного плодоношення.

Виділені в результаті вивчення П1 перспективні клони даних підщепних сортів, які мали оптимальні агробіологічні показники, розмножили і висадили на ділянці другого вегетативного покоління (П2). Кількість рослин було до 60 кущів кожного клону в трьох рендомізованих повтореннях (до 20 рослин в повторенні). Кількість облікових кущів не менше 10.

Контролем були середні показники обліків і спостережень всіх клонів П2 даного сорту. Вивчення проведено протягом трьох років повного плодоношення, на основі цього були виділені кращі клони кожного сорту.

Лоза кущів перспективних клонів після перевірки на відсутність прихованого ураження шкодочинною інфекцією, була використана для закладання банку клонів (по 20 кущів кожного клону) і базових маточників в місцях виділення або в районах, близьких за кліматичними умовами.

На заключному етапі вивчення клонів, тобто після кінцевого виділення перспективних клонів П2 здійснено ампелографічний опис клонів з використанням дескриптора UPOV і вимог Держслужби по охороні прав на сорти рослин.

Дослідні ділянки знаходяться в центральному регіоні Одеської області, який відноситься до зони недостатнього зволоження. За роки досліджень метеорологічні умови були не достатньо сприятливі для росту і розвитку кущів винограду, в т. ч. клонів підщепних сортів. Стресові метеофактори окремих років і періодів вегетації: 2003 р. - відновлення кущів після морозної зими; 2004 р. - епіфітотії грибних захворювань та листової форми філоксери; 2005 р. - посуха; 2006 р. - ушкодження морозом вічок слугували жорстким фоном для оцінки клонів підщепних сортів та виявлення їх адаптивного потенціалу.

Продуктивність клонів підщепних сортів

Ріпаріа х Рупестріс 101-14 і Берландієрі х Ріпаріа Кобер 5ББ

За результатами вивчення динаміки росту пагонів кущів клонів, на фоні

різних метеорологічних умов в роки досліджень, були виділені клони П1 дослідних підщепних сортів, показники яких перевищували контрольні значення.Різниця в інтенсивності росту пагонів і їх довжині у кущів клонів стабільно зберігалася в роки вивчення їх другого вегетативного покоління.

Так показники клонів 4923 і 1182 сорту Р х Р 101-14 і клонів 9191, 211161 сорту Б х Р Кобер 5ББ в П2 підтвердили, що довжина середнього пагону перевищувала контроль на 52, 70, 87 и 73 см відповідно. Було достовірно доведено, що вище вказані клони різняться від контролю і інших клонів інтенсивністю росту пагонів.

В результаті порівняльного вивчення 17 клонів першого вегетативного покоління сорту Р х Р 101-14 по комплексу цінних агробіологічних показників і спираючись на дані результатів дисперсійного аналізу були виділені в якості перспективних ряд клонів, у яких найбільший вихід півметрових чубуків поєднувався з оптимальним накопиченням запасних поживних речовин.

При проведенні вивчення другого вегетативного покоління клонів сорту Р х Р 101-14, на фоні більш високих контрольних значень, найбільший вихід стандартних півметрових чубуків був з кущів клонів 4923 і 1182. За роки вивчення він склав відповідно 40,8 і 40,3 шт. з куща, що на 9,2 і 8,7 чубуків вище контролю. Варто наголосити на стабільності даного показника за роки досліджень. В середньому з кущів цих клонів, в перерахунку на 1 га незрошуваних насаджень заготовлено 67,8 і 67,1 тисяч чубуків, що на 28,7 - 27,3% вище контрольних значень.

Враховуючи величину приросту пагонів, число пагонів на кущ і кількість заготовлених стандартних чубуків, можна зробити висновок, що у клонів 4923, 1182 та 672 більш високий вихід чубуків обумовлений інтенсивністю росту пагонів. Кущі цих клонів добре розвинені, вирівняні за силою росту, однорідні за приростом. Їх стан протягом років вивчання стабільно оцінювався високими балами (4,6 і 4,5).

В результаті дисперсійного аналізу по продуктивності клони були розподілені на дві групи, достовірно відмінні між собою.

При розрахунку НСР_0,050 клони 4923 і 1182 набувають значення q, достовірно відмінне від контролю. В ряду вивчених клонів вони займають лідируюче положення і визначені літерним позначенням "а"(Таблиця 1.).

Індивідуальне і порівняльне вивчення продуктивності кущів 19 клонів сорту Б х Р Кобер 5ББ першого вегетативного покоління дозволило виділити групу клонів з показниками стабільної продуктивності, більш аніж 76 тисяч чубуків з гектара на богарі, значно перевищуючі контрольні значення.

Високий вихід чубуків у цих клонів співпадав з оптимальним накопиченням запасних поживних речовин і доброю диференціацією тканин.

Вивчення стабільності важливих агробіологічних і господарчих показників клонів в другому вегетативному поколінні підтвердили перспективність виділених клонів і відмінності, відмічені при вивченні першого вегетативного покоління.

Найбільший вихід чубуків отримали з кущів клонів 211161 и 9191. В середньому він склав 60,5 і 58,4 шт. а в перерахунку на 1 га незрошуваних насаджень - 100,8 и 97,3 тис. чубуків, що вище контролю на19,3 и 15,1%. Високою продуктивністю відрізнявся також клон 21192.

Вимірювання діаметру пагонів показали відповідність їх стандарту і підтвердили, що навантаження кущів пагонами для богарних умов було оптимальним. Відповідно, збільшення виходу півметрових чубуків у перспективних клонів проходить за рахунок більшої довжини пагонів.

Проведений дисперсійний аналіз клонів сорту Б х Р Кобер 5ББ за основними показниками продуктивності виявив ті клони, у яких за роки досліджень значення даних показників були достовірно вищі контролю, а мінливість не значною.

Размещено на http://allbest.ru

Таблиця 1. Показники продуктивності клонів сорту Р х Р 101-14 другого вегетативного покоління ( середнє за 2004 - 2006 р.р.)

Клон	Навантаження кущів пагонами, штук	Діаметр у середній частині пагону, мм	Оцінка розвитку куща в балах	Вихід чубуків з одного куща, шт.	Вихід чубуків з 1 га., тис. штук.
	середнє	НСР 0,050	q	достов. відмінні групи	середнє	НСР 0,050	q	достов. відмінні групи	середнє	НСР 0,050	q	достов. відмінні групи	середнє	НСР 0,050	q	достов. відмінні групи
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18
832	7,6			b	7,9			cd	3,8			b	31,0			b	51,6
4923	8,5		q	a	8,3		q	ab	4,6		q	a	40,8		q	a	67,8
672	7,6			b	8,0			bc	3,9			b	30,9			b	51,5
1182	7,9		q	a	8,3		q	a	4,5		q	a	40,3		q	a	67,1
992	7,8			b	7,7			d	3,8			b	31,1			b	51,8
101	7,8			b	7,7			d	3,8			b	29,1			b	48,5
201	7,6			b	7,6			cd	3,9			b	27,6			b	46,0
№3	7,1			c	7,0			e	3,3			c	22,5			c	37,5
Контроль 8 кл.	7,7	0,41		b	7,8	0.28		cd	4,0	0,25		b	31,6	5,03		b	52,7

q - значення достовірно відмінне від контролю

a, b, c, d, ab, bc, bcd, cde, de, e - буквені позначення достовірно відмінних груп

Клони 211161 і 9191 за всіма кількісними показниками набули значення "а" і "аb". Варіація головних показників продуктивності, незалежно від погодних та інших умов середовища, була незначною. Це доводить стабільність високих показників продуктивності цих клонів(Таблиця 2).

Кущі клонів 211161 і 9191 були вирівняними по силі росту і розвитку. Довжина пагонів в богарних умовах культивування перевищує 6 метрів. Загальний стан кущів за ступенем розвитку 4,7 i 4,5 бали.

Загальний лінійний приріст пагонів кущів клонів 211161 і 9191 значно перевищує контроль (відповідно на 1051 і 1029см.). Пагони цих клонів однорідні за діаметром, як по довжіні пагона, так і у різних пагонах куща.

В результаті проведених досліджень, вперше в Україні виділені перспективні клони підщепних сортів винограду Р х Р 101-14 і Б х Р Кобер 5ББ. Ці клони стабільною і високою продуктивністю достовірно перевищують значення контрольних показників.

Агробіологічні особливості розмноження

З метою удосконалення і оптимізації методики відбору клонів підщепних сортів і прискорення селекційного процесу нами проведено порівняння даних продуктивності клонів підщепних сортів в польових умовах і умовах культури in vitro. Спираючись на літературні дані і свій досвід були поставлені завдання: визначити коефіцієнт розмноження клонів підщепних сортів in vitro і дослідити зв'язок процесів калюсо- і ембріогенезу клонів в умовах in vitro і продуктивності в польових умовах.

В культурі in vitro усі клони показали високу частоту калюсо - і ембріогенезу, але інтенсивність цих процесів у клонів була відмінною.

Так, самий високий потенціал регенераційних процесів відмічений у клона 4923 сорту Р х Р 101-14. Маса калюсних тканин і кількість ембріогенних зон цього клону перевищує величину даних показників у клонів 672 і 6114 відповідно на 16 і 18%.

Між дослідженими в in vitro клонами сорту Б х Р Кобер 5ББ найбільш продукує калюс клон 211161, а клони 205131 і 21192 утворюють калюси меншої маси з одинарними ембріогенними зонами (Таблиця 3.).

Результати кореляційного аналізу свідчать про наявність прямого кореляційного зв'язку між показниками калюсогенезу і ембріогенезу в культурі in vitro і виходу чубуків з куща в польових умовах.

Значна різниця інтенсивності процесів регенерації між клонами в межах сорту дає можливість прогнозувати рівень інтенсивності процесів калюсоутворення при стратифікації щеп.

Окрім цього результати дослідів в культурі in vitro дозволяють використати отримані закономірності в якості експрес - методу для попередньої оцінки продуктивності клонів підщепних сортів на перших етапах відбору (П0 і П1).

Размещено на http://allbest.ru

Таблиця 2. Показники продуктивності клонів сорту Б х Р Кобер 5ББ другого вегетативного покоління ( середнє за 2004 - 2006 р.р.)

Клон	Навантаження кущів пагонами, штук	Діаметр у середній частині пагону, мм	Оцінка розвитку куща в балах	Вихід чубуків з одного куща, шт.	Вихід чубуків з 1 га., тис. штук.
	середнє	НСР 0,050	q	достов. відмінні групи	середнє	НСР 0,050	q	достов. відмінні групи	середнє	НСР 0,050	q	достов. відмінні групи	середнє	НСР 0,050	q	достов. відмінні групи
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18
21192	8,7			ab	9,4			a	4,3		q	b	57,0			ab	95,0
211161	9,2			a	9,5			a	4,7		q	a	60,5		q	a	100,8
6872	8,6			ab	9,3			a	4,3			b	53,0			abc	88,3
1074	8,4			b	8,6			b	3,7			d	46,1			cd	76,8
4354	8,6			ab	8,7			b	3,6			d	45,9			cd	76,5
3413	8,5			b	8,6			b	3,6			d	46,1			d	76,8
9191	8,9			ab	9,3			a	4,5		q	ab	58,4		q	a	97,3
№1	8,5			ab	8,5			b	3,7			d	45,3			cd	75,5
125АА	7,7			c	8,4			b	3,6			d	42,9			d	71,5
Контр. 9 кл.	8,6	0,64		ab	8,9	0,53		ab	4,8	0,28		c	50,7	7,74		bcd	84,5

q - значення достовірно відмінне від контролю

a, b, c, d, ab, bc, bcd, cde, de, e - буквені позначення достовірно відмінних груп

Таблиця 3. Продуктивність клонів підщепних сортів винограду в культурі in vitro і в польових умовах (середнє 2001-2005гг.)

Сорт	Клон	Вихід стандартних 50 - см. Чубуків з куща, штук (в польових умовах)	Маса калюса, г	Кількість ембріогенних зон, шт./см2	Коефіцієнт розмноження
Р х Р 101-14	6114	29,6	1,674	0,74	1,9 .103
	672	40,2	1,898	2,18	2,4 . 103
	4923	48,1	2,183	2,97	2,6 . 103
Б х Р Кобер 5ББ	205131	43,0	1,952	0,93	2,0 .103
	21192	60,7	2,063	2,31	2,4 .103
	211161	64,0	2,875	3,08	2,4 .103

Размещено на http://allbest.ru

Відомо, що результативним показником виноградного розсадництва є вихід стандартних саджанців із шкілки. В зв'язку з цим нами було проведено порівняльне вивчення вкорінення клонів підщепних сортів Р х Р 101-14 і

Б х Р Кобер 5ББ, а також вивчення сумісності клонів сорту Р х Р 101-14 з клоном прищепного сорту Каберне Совіньйон.

Кількість щеп з утвореним круговим калюсом клонів сорту Р х Р 101-14 була достатньо високою і в середньому за роки досліджень склала 85,5 %.

Найбільший вихід щеп був у клону 4923 - 91,2 %, що на 5,7 % вище контрольних показників.

Найбільший вихід стандартних саджанців, стабільно під час років досліджень отриманий на клоні 4923, в середньому 45,9 %, що на 5,2 % вище контролю.

Вихід стандартних кореневласних саджанців чотирьох клонів сорту

Р х Р 101-14, в середньому, за 3 роки склав 91,2 %. Середні показники якісних характеристик саджанців клонів сорту були достатньо високі. У клона 4923 сорту Р х Р 101-14 за всі роки досліджень відмічено найбільш високий і стабільний вихід саджанців.

Середній вихід кореневласних саджанців клонів сорту Б х Р Кобер 5ББ був нижчий, ніж у клонів сорту Р х Р 101-14 і за роки досліджень склав 74,6 % . Більш високий вихід відмічено у клона 211161 - на 7,4 % вище середніх значень за клонами сорту.

Проведені дослідження довели, що між клонами в межах одного підщепного сорту існують розбіжності по сумісності з підщепним сортом і вкоріненню.

Ідентифікація клонів підщепних сортів

Індивідуальний відбір в якості метода клонової селекції доцільно використовувати на стародавніх сортах і старих насадженнях винограду. Дотримання цих умов дозволяє виявити позитивні та відбракувати негативні мутації з метою покращення агробіологічних показників цінних сортів. Однак ідентифікація виділених клонів недостатньо розроблена. Нами для оцінки і ідентифікації клонів були використані біотехнологічні та морфометричні методи.

Для встановлення можливих морфологічних відмінностей між клонами сорту нами був використаний біометричний метод досліджень окремих ознак листа. Дослідження біометричних параметрів ознак проводили протягом 4-х років, (2003-2006 рр.) на кущах 33 клонів першого і другого вегетативних поколінь. Досліджено 17 параметрів листа, які використовуються при ампелографічному описі. Контролем були середні дані по кожній ознаці по всіх клонах сорту.

Нашими спостереженнями встановлено, що ампелографічні ознаки листа підщепного сорту на одному і тому ж насадженні мають різну ступінь варіативності у межах сорту.

Група клонів сорту Р х Р 101-14 характеризується значною варіативністю біометричних даних. Листки клонів сорту Б х Р Кобер 5ББ були менш змінні по параметрам, які вивчали.

Проведення статистичного аналізу результатів досліджень, дозволило визначити достовірність відмінностей ряду параметрів листків клонів і прослідити повторюваність їх в вегетативних поколіннях.

Так, у клона 1182 сорту Р х Р 101-14 в першому вегетативному поколінні достовірно відмінні від контролю 7 ознак, 5 з них характеризують величину листової пластини. В другому вегетативному поколінні відмічено достовірність п'яти ознак, які підтверджують величину листової пластини

Виявлено значне варіювання таких ампелографічних ознак листа у клонів сорту Р х Р 101-14, як величина листової пластинки і індекси її жилок, до того ж незалежно від метеорологічних і інших умов. Це дозволяє припустити, що мінливість листа знаходиться під генотипічним контролем, що сприяє збереженню фенотипічної стабільності в вегетативних поколіннях.

Отже, в процесі перших етапів відбору клонів підщепних сортів, (П0 і П1) можливо брати до уваги вищевказані ознаки в якості критерію оцінки ступеня мінливості.

Не дивлячись на те, що клони сорту Б х Р Кобер 5ББ були виділені в різних екологічних зонах, на насадженнях різного віку і з різнем рівнем агротехніки, варіабельність вивчених ознак листків була меншою, ніж у клонів сорту Р х Р 101-14. Якщо в вибірці з 18-и клонів першого вегетативного покоління виділені достовірно доведенi відмінності в певній кількості клонів, то в другому вегетативному поколінні (при виборці 8 клонів) достовірних відмінностей по досліджуваним ознакам не виявлено.

Таким чином у клонів сорту Б х Р Кобер 5ББ не спостерігається помітного, математично обґрунтованого варіювання ознак листка, аналогічного клонам сорту Р х Р 101-14.

Результати проведеного дослідження дозволяють зробити висновки про те, що біометричний метод оцінки ознак листків клонів може слугувати інструментом для виявлення внутрішньосортової мінливості і є доповненням до методики індивідуального відбору при виділенні і ідентифікації цінних клонів.

ДНК - ідентифікація сортів і клонів в теперішній час входить до програм досліджень наукових закладів Європи, США і інших країн та служить засобом захисту авторських прав.

Утворення ДНК-паспорта сортів і клонів буде обов'язковим для включення їх в процес сертифікації на Україні.

На відібраному селекційному матеріалі, нами разом з Баришевою І.А. та Бочаровою В.Р., була проведена робота по оцінці можливості використання різних типів ДНК- маркерів для ідентифікації клонів. Був проведений аналіз ДНК і отримані молекулярно- генетичні характеристики клонів підщепних сортів винограду.

Дослідження були проведені на одинадцятьох клонах сорту Р х Р 101-14, і восьми клонах сорту Б х Р Кобер 5ББ, а також на 10 індивідуальних кущах клону 4923 сорту Р х Р 101-14.

За результатами ПДРФ, а пізніше ПЛР- аналізу клони першого вегетативного покоління сорту Р х Р 101-14, розділили на дві аналогічні групи. В результаті проведених нами польових досліджень виявлено, що деякі із клонів сорту Р х Р 101-14 мають морфологічні відмінності. Так клони 4923, 832, 2382 мають чоловічий тип квітки і інше (червоне) забарвлення верхівки молодого пагону. Їх генотип за розподіленням ДНК фрагментів (ПДРФ, ПЛР) відрізняються від генотипу восьми клонів з жіночим типом квітки та зеленим забарвленням верхівки пагону.

Таким чином, виявлено, що відмінності між клонами даного сорту, мають генотипові основу, оскільки вони виявлені по ДНК- локусам.

За результатами генетичного аналізу 10 довільно відібраних індивідуальних рослин клону 4923 за допомогою ПЛР - аналізу, відмінностей між ДНК окремих кущів клону не знайдено, що говорить про гомогенність клону і його генотипову вирівненість.

Оцінка внутрішньосортової мінливості сорту Р х Р 101-14, свідчать про те що його клони, гетерогенні.

Клони сорту Б х Р Кобер 5ББ ідентифіковані за допомогою двох методів SSR (поліморфізм простих повторюваних послідовностей) и ISSR ( послідовності між простими мікросателітними повторами) - аналізу.

Оцінка внутрішньосортової мінливості сорту Б х Р Кобер 5ББ також показала, що група клонів яка вивчалась, гетерогенна та генетично неоднорідна, так як зафіксовано одинарні відмінності за деякими локусами. Найбільші генетичні відмінності виявлені у клона №1 інтродукованого із Угорщини, а також по одному локусу у клона 4313. Отримані дані використані при зіставлені генетичних паспортів клонів 4923, 1182 сорту Р х Р 101-14 та клону 2111161 сорту Б х Р Кобер 5ББ.

З метою документального оформлення результатів досліджень, нами складено ампелографічний опис і господарчі характеристики кращих клонів підщепних сортів винограду Р х Р 101-14 та Б х Р Кобер 5ББ з використанням дескриптора UPOV та відповідно до умов Державної служби з охорони прав на сорти рослин України.

Економічна ефективність застосування клонів підщепних сортів в виноградному розсадництві

Головною метою клонової селекції є сортопокращення відомих стародавніх сортів і використання їх для створення сертифікованого садивного матеріалу, вільного від шкодочинної вірусної і бактеріальної інфекції.

Основний економічний ефект сертифікації клонового садивного матеріалу полягає в наступних показниках: збільшення виходу саджанців (70-80%); підвищення відсотка приживлення саджанців ( до 98%); підвищення урожайності виноградних насаджень - на 25-40%; стабільна за роками продуктивність та якість, базовані на адаптивності клонів; стабільна якість лози (вуглеводи, вологість та ін.); життєздатність насаджень закладених здоровим садивним матеріалом, (збільшення строків експлуатації до 35-40 років при забезпеченні вимог агротехніки).

Економічна ефективність виробництва садивного матеріалу категорії "базовий" значно (у 2,6 рази) перевищує показники садивного матеріалу категорії "стандартний".

Рівень рентабельності їх виробництва збільшено за рахунок виходу саджанців, ціни реалізації, обумовленої високим генетичним та санітарним статутом. Додатковий прибуток від виробництва підщепних чубуків клонів сортів Ріпаріа х Рупестріс 101-14 та Берландієрі х Ріпаріа Кобер 5ББ категорії "базовий" складає в середньому 128 тис. грн./га.

ВИСНОВКИ

У дисертаційній роботі наведено теоретичне обґрунтування нових підходів до агробіологічної оцінки та ідентифікації клонів підщепних сортів винограду. Результатом проведених досліджень є такі висновки:

1. Встановлено значну мінливість агробіологічних показників П0 сорту Р х Р 101-14. Це дозволило визначити вірогідно відмінні біотипи. У то й же час у сорта Б х Р Кобер 5ББ кущі відрізнялись несуттєво, що призвело до виділення великої кількості аналогічних за показниками маточних кущів. За результатами отриманих даних по П0 і П1 нами були визначені типові селекційні завдання і дослідження за комплексом біологічних та господарчо цінних ознак і показників двох вегетативних поколінь 36 клонів підщепних сортів: Р х Р 101-14 і Б х Р Кобер 5ББ селекції ННЦ "ІВіВ ім. В.Є.Таїрова".

3. Виявлені особливості росту пагонів та розвитку кущів клонів кожного сорту. Доведено їх відмінність за продуктивністю, якісним показником лози, сумісністю з прищепним сортом, укоріненням. В результаті досліджень було виділено високопродуктивні адаптовані до умов Північного Причорномор'я клони 4923, 1182 підщепного сорту Р х Р 101-14 і клони 211161, 9191 сорту Б х Р Кобер 5ББ.

4. Встановлено пряму кореляцію кількісних характеристик калюсоутворення і ембріогенезу клонів підщепних сортів в умовах in vitro і їх продуктивності на насадженнях. На основі отриманих даних розроблено експрес-метод оцінки продуктивності клонів підщепних сортів на перших етапах індивідуального відбору.

5. Вперше методом морфометрії встановлено різний ступінь внутрішньосортової мінливості параметрів листя у підщепних сортів Р х Р 101-14 і Б х Р Кобер 5ББ. Показано перспективність його використання для ідентифікації клонів в якості методу оцінки стабільності ампелографічних ознак листя на різних етапах відбору.

6. Вперше було проведено дослідження з ідентифікації 19 клонів двох підщепних сортів методами ДНК-технології. Аналіз ДНК-методами підтвердив гетерогенність клонів сорту Р х Р 101-14. Дослідження ДНК сорту Б х Р Кобер 5ББ виявили гетерогенність рослин за рядом локусів, у клонів які мають морфологічні відмінності. Одержані дані використано для складання генетичних паспортів клонів 4923, 1182 сорту Р х Р 101-14 і клону 211161 сорту Б х Р Кобер 5ББ.

7. Оптимізовано методику відбору клонів підщепних сортів винограду. Вона базується на методах виділення, вивчення, оцінки та ідентифікації клонів: аналіз внутрішньосортової мінливості П0 для зменшення обсягу експериментального матеріалу; експрес - метод оцінки продуктивності клонів підщепних сортів в культурі in vitro на перших етапах індивідуального відбору; методи біометрії та ДНК - аналізу для ідентифікації клонів; оцінка вірогідності кількісних показників продуктивності за допомогою методів статистичного аналізу з використанням спеціалізованих комп'ютерних програм Microsoft Excel, Agrobase.

Оптимізована методика дає можливість скорочення терміну проведення клонової селекції у підщепних сортів та вилучення з вивчення і випробовування П2.

8. В лабораторно - тепличному комплексі Центру клонової селекції ННЦ "ІВіВ ім. В.Є.Таїрова" з нашою участю закладено банк клонів 4923, 1182, 672 сорту Р х Р 101-14 і 211161, 9191, 21192 сорту Б х Р Кобер 5ББ, вільних від шкодочинної вірусної і бактеріальної інфекції. Разом з тепличним створюється банк клонів в культурі in vitro. Банки клонів створені як джерела вихідного клонового садивного матеріалу і для збереження генетичного матеріалу сорту.

9. Клони 4923 і 1182 сорту Р х Р 101-14, які мають чіткі морфологічні відмінності, оформлені для представлення в Державну службу з охорони прав на сорти рослин України і внесення їх до Реєстру сортів рослин України як нові високопродуктивні підщепні сорти винограду. Оформлено матеріали для внесення зазначених клонів до Національного банку генетичних ресурсів рослин України.

10. У тепличному комплексі вирощено 60 000 шт. вихідних саджанців перспективних клонів сортів Р х Р 101-14 і Б х Р Кобер 5ББ сертифікованої категорії "вихідний".

11. Всього за період 2001-2007 рр. у спеціалізованих розсадниках Центру: ВАТ «Придунайський», ДВГ ім. Суворова, СПК «Изумрудний», радгосп «Інгулецький», агрофірма «Білозерський» та з нашою участью, закладено базові маточники виділених нами клонів підщепних сортів винограду на площі понад 40 га. З 2006 р. базовий розсадник ВАТ «Придунайський» розпочав вирощувати саджанці високих селекційних категорій із використанням зазначених клонів.

12. Садивний матеріал клонів, вільних від шкодочинної вірусної і бактеріальної інфекції, забезпечує високу продуктивність та життєздатність майбутніх виноградників. Рівень рентабельності його виробництва в 2,6 разів вище за стандартний, що обумовлено більш високим виходом саджанців та їхнім генетичним і санітарним статусом.

РЕКОМЕНДАЦІЇ ВИРОБНИЦТВУ

Проведені дослідження дають підставу рекомендувати для впровадження в виробництво сертифікованого садивного матеріалу слідуючі клони: 4923, 1182 сорту Р х Р 101-14 і клони 211161, 9191сорту Б х Р Кобер 5ББ. Культивування базових маточників клонів підщепних сортів рекомендовано на зрошені при проведенні повного циклу агротехнічного догляду для конкретної зони та методів масової і санітарної селекції. Оптимальним формуванням для клонів є Т-подiбна шпалера з горизонтальним розміщенням пагонів.

При виробництві базового садивного матеріалу указаних клонів буде отримано більш високий рівень рентабельності ніж при виробництві стандартного садивного матеріалу.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ РОБІТ

1. Аналіз зв'язку мінливості фенотипових ознак з поліморфізмом локусів ДНК клонів підщепного сорту винограду Ріпаріа х Рупестріс 101-14 / І.А. Баришева, І.А. Ковальова, М.І. Тулаєва, В.С. Чісніков // Науковий вісник національного аграрного університету. - Київ, 2007. - №105. - С.57-66.

2. Ковалева И.А. Состояние и перспективы улучшения подвойных сортов винограда в Украине / И.А. Ковалева, М.И. Тулаева, В.С. Чисников // Виноградарство і виноробство: міжвідомчий тематичний науковий збірник. - Одеса, 2006. - Вип. 43. - С. 51-61.

3. Результати санітарної селекції на базових і сертифікованих маточниках винограду в Україні / Н.А. Мулюкіна, М.І. Тулаєва, В.С. Чісніков [та ін.] // Виноградарство і виноробство: міжвідомчий тематичний науковий збірник. - Одеса, 2006. - Вип. 43. - С. 104 -115.

4. Ідентифікація та паспортизація генотипів винограду за допомогою ДНК- маркерів / В.Р. Бочарова, І.А. Ковальова, М.І. Тулаєва, Н.А. Мулюкіна. // Вісник одеського національного університету ім. І.І. Мечникова. - Одеса, 2008.- Том 13. Вип. № 4 . - С. 127 - 134.

5. Ковалева И.А. Внутрисортовая изменчивость морфологических признаков листа подвойных сортов винограда Рипариа х Рупестрис 101-14 и Берландиери х Рипариа Кобер 5ББ / И.А.Ковалева // Виноградарство і виноробство: міжвідомчій тематичний науковий збірник. - Одеса, 2008. - № 45 (2). - C. 44-48.

6. Результаты клоновой селекции винограда / М.И. Тулаева, В.Ф. Хилько, В.С. Чисников [и др.] // Виноградарство и виноделие XXl столетия: материалы международного симпозиума. - Одесса, 2005. - С. 60-66.

7. Ковалева И.А. Перспективы улучшения подвойных сортов винограда Рипариа х Рупестрис 101-14 и Берландиери х Рипариа Кобер 5ББ (Київ, травень 2008р.) / И.А. Ковалева, М.И. Тулаева, В.С. Чисников // Насінництво України - шлях до світової інтеграції: матеріали наукової конференції. - Київ, 2008. - С. 245 - 248.

8. Каталог клонов сортов винограда селекции ННЦ «ИВиВ им. В.Е. Таирова» / [М.И. Тулаева, В.Ф. Хилько, В.С. Чисников и др.] - Одеса, 2005. - С. 30 - 37.

Размещено на Allbest.ru

...