Для улучшения сортимента различных культур сотрудники селекцентра проводят совместные исследования с рядом лабораторий института: селекции на устойчивость к болезням; биохимической оценки плодов и ягод; технологической оценки плодов; цитоэмбриологии; селекции на зимостойкость.

В селекцентре разработана технология ускоренного отбора устойчивых к болезням сортов и сеянцев яблони на искусственных инфекционных фонах (6), которая применяется в селекции на устойчивость к парше (с 1974 года) и мучнистой росе (с 1982 года). Сеянцы заражают паршой в стадии двух-четырех листьев в теплице, мучнистой росой -- в однолетнем возрасте в вегетационной камере, в зимний период -- в лаборатории (7). Способ диагностики возбудителя парши Venturia inaegualis (Cke.) Wint. признан изобретением, на него получен патент РФ № 2012199.

Технология фитопатологического отбора на искусственном инфекционном фоне (преимущественно в теплице) в раннем онтогенезе гибридов удачно сочетается с ускорением селекционного процесса на последующих этапах отбора по комплексу хозяйственно ценных признаков.

Основные положения комплексной технологии выведения сортов плодовых культур изложены в рекомендациях, выпущенных в 1989 году (8). Привлечение в гибридизацию новых скороплодных сортов и гибридов дает возможность получать скороплодное потомство. С этой же целью рекомендуется использовать карликовые вставки в селекционном саду и на участках сортоизучения яблони, что позволяет интенсифицировать и сократить (на 2-5 лет) селекционный процесс за счет создания малогабаритных деревьев, более плотного размещения сеянцев и отборных форм, а также более раннего вступления в период плодоношения.

Показана высокая эффективность выращивания гибридных сеянцев яблони в кроне различных слаборослых подвоев. Этот способ ускорения селекционного процесса зарегистрирован в Роспатенте как изобретение и на него выдан в 1996 году патент РФ № 20647758.

Подбор скороплодных исходных форм, создание оптимальных условий для роста сеянцев, использование теплиц, прививка молодых сеянцев в крону хорошо растущих деревьев-скелетообразователей, использование карликовых подвоев и вставок сокращает первый этап создания сортов (от гибридизации до выделения в элиту) с 13-17 до 8-10 лет, а второй (первичное сортоизучение) и третий (Государственное сортоиспытание) этапы -- до 11-14 лет каждый. Весь период от гибридизации до включения сорта в Госреестр селекционных достижений, допущенных к использованию, сокращается с 40-50 лет (по ранее действующей технологии) до 33-38 лет.

В тех случаях, когда перспективные по морфологическим признакам сеянцы на втором году жизни размножают посредством прививок на подвои или в крону зимостойких скелетообразователей (по 10 деревьев в каждой из трех повторностей), происходит совмещение во времени и пространстве селекционного процесса, первичного сортоизучения и государственного сортоиспытания. В такой модификации период от гибридизации до включения нового сорта в Госреестр занимает 12-16 лет, что в 2-3 раза меньше, чем по ранее действовавшей схеме (8). При этом весь цикл выведения сорта занимает 22-29 лет.

В связи с необходимостью интенсификации селекционного процесса и отрасли садоводства в целом разработаны способы создания маточно-сортовых (маточно-черенковых) садов интенсивного типа. Многолетнее изучение трех типов маточников (стандартные -- 31 м; полученные перепрививкой деревьев-скелетообразователей; луговые -- 0,90,25 м) показало, что при необходимости быстрого размножения высокоценных сортов в питомниках наиболее целесообразно использовать маточники лугового типа (9).

В 1992 году для комплексных исследований как с лабораториями ВНИИСПК, так и с другими селекционными институтами и опытными станциями в селекцентре разработано несколько программ: «Иммунитет», «Полиплоид», «Плоды и здоровье», «Компакт», «Клон».

Селекционный центр сотрудничает практически со всеми селекционными учреждениями России по плодовым и ягодным культурам, а также с 15 научно-исследовательскими учреждениями дальнего и ближнего зарубежья. В их числе Датский институт растениеводства и почвоведения, Мичиганский университет (США), Институт садоводства Дрезден-Пильниц (Германия), компания по плодоводству провинции Британская Колумбия (Канада), Добелесская станция садоводства (Латвия), Институт плодоводства (Молдавия), Украинский институт садоводства, Белорусский институт садоводства и др. Основной формой сотрудничества является обмен литературой, черенковым и посадочным материалом новых сортов плодовых и ягодных растений для первичного сортоизучения и селекционного использования.

П р о г р а м м а «И м м у н и т е т». Целью программы «Иммунитет» является создание конкурентоспособных сортов, устойчивых к наиболее вредоносным болезням и вредителям: яблоня -- парша и мучнистая роса; груша -- грибные болезни и бактериальный ожог; вишня -- коккомикоз и монилиоз; черная смородина -- разные болезни и почковый клещ; красная смородина -- мучнистая роса и антракноз.

Практическим результатом работы по селекции яблони на иммунитет к парше являются 16 иммунных сортов селекции ВНИИСПК, принятые на Государственное испытание, из которых 14 уже включены в Госреестр (табл. 2). Всего отечественными и зарубежными учеными к настоящему времени создано более 100 сортов, иммунных к парше, которые получены в результате серии беккроссов культурных сортов, не несущих главных генов устойчивости, с иммунными мелкоплодными видами, являющимися донорами генов V_f (Malus floribunda 821), V_m (M. micromalus), V_r (M. pumila); клон M. atrosanguinea 804 -- носитель одновременно двух генов (V_f и V_m). Большинство сортов обладает моногенной устойчивостью, обусловленной геном V_f.

2. Иммунные к парше сорта яблони, созданные во ВНИИ селекции плодовых культур и допущенные к использованию

Для создания сортов с более стабильной, долговременной устойчивостью к парше представляет значительный интерес совмещение двух и более главных генов устойчивости в одном генотипе. Создание иммунных к парше сортов на дигенной основе возможно при сочетании генов V_f и V_r, V_f и V_m, V_r и V_m. Сложность отбора на дигенную устойчивость яблони к парше заключается в том, что у взрослых деревьев фенотипическое проявление генов устойчивости V_f, V_m и V_r трудно уловить. В то же время при заражении сортов, доноров и их семенных потомков в раннем возрасте фенотипический эффект генов V_f и V_m легко различим (10). Критериями отбора на ранних этапах селекции в условиях теплицы растений яблони с дигенной устойчивостью к парше (V_f и V_m) служат повышенный выход устойчивых потомков при анализирующих скрещиваниях (около 75 %) и обязательное наличие в потомстве сеянцев с двумя типами защитной реакции. Нами выделено 10 сеянцев с дигенной устойчивостью к парше, один из которых обладает комплексом хозяйственно ценных признаков (10).

П р о г р а м м а «П о л и п л о и д» предусматривает создание урожайных, экологически приспособленных, регулярно плодоносящих триплоидных сортов яблони. Селекция яблони на полиплоидном уровне во ВНИИСПК ведется более 30 лет. До сих пор актуальным остается формирование в генетической коллекции тетраплоидных форм -- доноров диплоидных гамет. Многолетний опыт показывает, что наиболее рациональными схемами скрещиваний для получения триплоидных растений являются 4х 2х и 2х 4х (11).

В селекции на полиплоидном уровне важным остается выявление спонтанных триплоидных форм, которые нередко обладают целым комплексом положительных качеств. Во ВНИИСПК получены новые триплоидные сорта: Низкорослое, Память Семакину, Рождественское (включены в Госреестр) и Юбиляр (с геном V_f) (проходит Государственное сортоиспытание).

В результате целенаправленных интервалентных скрещиваний получены следующие сорта: Августа (Орлик Папировка тетраплоидная), Бежин луг (Северный синап Уэлси тетраплоидный), Дарёна (Мелба Папировка тетраплоидная) и Палитра (Ветеран Уэлси тетраплоидный), созданный благодаря совместной работе двух учреждений -- ВНИИСПК и Северо-Кавказского НИИ садоводства и виноградарства.

Целью п р о г р а м м ы «П л о д ы и з д о р о в ь е» является создание сортов с повышенным содержанием питательных и биологически активных веществ в плодах и ягодах, обладающих высокими вкусовыми качествами, которые обусловлены в основном содержанием сахаров, кислот и ароматических веществ. Высокими вкусовыми качествами характеризуются такие сорта яблони селекции ВНИИСПК, как Ветеран, Желанное, Орлик, Орловим, Орловская заря, Память воину, Синап орловский. Из иммунных к парше сортов лучшими по вкусовым качествам плодов являются сорта Строевское, Веньяминовское, Имрус, Рождественское.

К сожалению, несмотря на многолетнюю масштабную селекционную работу во ВНИИСПК, в плодах большинства сортов яблони содержание аскорбиновой кислоты не превышает 8-15 мг/100 г; по этому показателю выделяется только сорт Вита -- 26,4 мг/100 г. Ряд новых перспективных сортов яблони имеет повышенное содержание сахаров (фруктоза, глюкоза, сахароза) в плодах: Афродита, Зарянка, Рождественское, Орловский пионер и Память воину -- соответственно 12,0; 12,1; 11,1; 11,0 и 10,9 %.

Органические кислоты так же, как и сахара, определяют вкус и технологические качества плодов. В организме человека органические кислоты являются сильными возбудителями секреции поджелудочной железы, способствуют нормализации процессов пищеварения.

Вкус плодов определяется сахарокислотным коэффициентом (соотношение общего количества сахаров и кислот), при показателях которого 25-30 и выше кислотность не ощущается на вкус, 10-20 -- плоды приобретают слабокислый, 5-10 -- кислый и менее 5 -- очень кислый вкус. У иммунных к парше сортов яблони наибольший сахарокислотный коэффициент имеют плоды сорта Болотовское (26,2), а в плодах сортов Синап орловский, Рождественское и Старт он составляет соответственно 17,9; 17,6 и 17,5.

Особую роль для организма человека играют Р-активные вещества, и прежде всего катехины и лейкоантоцианы. В организм человека витамин Р поступает исключительно с плодами и ягодами; он нормализует деятельность сердечно-сосудистой системы, предупреждает атеросклероз, положительно влияет на проницаемость и эластичность капиллярных сосудов. Р-активные вещества обладают антивирусными и антимикробными свойствами, способствуют выведению из организма вредных канцерогенных веществ и особую ценность приобретают при лечении лучевой болезни. В яблоках из группы фенольных соединений преобладают катехины и антоцианы. По данным лаборатории биохимической оценки плодов, среди иммунных к парше сортов яблони селекции ВНИИСПК особенно высоким содержанием Р-активных веществ характеризуются следующие: Кандиль орловский, Солнышко и Рождественское -- соответственно 520, 493 и 490 мг/100 г; содержание же этих веществ в плодах лучшего контрольного сорта Антоновка обыкновенная составляет лишь 375 мг/100 г.

Следовательно, во ВНИИСПК созданы принципиально новые иммунные к парше, достаточно зимостойкие, обладающие высокими товарными и потребительскими качествами плодов сорта яблони, не имеющие аналогов, которые могут широко использоваться в промышленном и любительском садоводстве средней полосы и юга России.

Целью п р о г р а м м ы «К о м п а к т» является создание новых сортов яблони и груши, обладающих карликовым ростом и компактной кроной, пригодных для садов интенсивного типа, а также высокоурожайных сортов красной смородины с пряморослым габитусом куста, пригодных к механизированной уборке урожая (12).

Наряду с селекцией на слаборослость и компактный рост значительный интерес представляет создание колонновидных сортов яблони, у которых ветви дерева растут исключительно вверх и на них практически нет бокового ветвления. Впервые такие сорта были получены во Всероссийском селекционно-технологическом институте садоводства и питомниководства (автор В.В. Кичина): Валюта, Президент, Останкино, Диалог, Икша, Васюган и др.; сорт Валюта обладает также иммунитетом к парше (ген V_f).

Во ВНИИСПК в течение многих лет проводится работа по созданию сортов, сочетающих колонновидность (ген C_o) и иммунность к парше (ген V_f). В 2002 году было выделено три образца, сочетающих эти признаки: 30-21-60, 30-21-88 и 30-22-81, масса плодов у которых составляет соответственно 120, 120 и 140 г; внешний вид плодов получил оценку соответственно 4,2; 4,3 и 4,4 балла, вкус -- 3,0; 4,2 и 4,0 балла; плоды раннего, осеннего и зимнего сроков созревания.

П р о г р а м м а «К л о н». Искусственный мутагенез открывает возможность получения уникальных по своей природе вегетативных мутаций и поиска новых направлений селекции. ВНИИСПК является пионером в исследованиях по клоновой селекции плодовых культур. С 1964 года В.П. Семакиным положено начало исследований по искусственному мутагенезу яблони (13). В институте разработаны и созданы четыре методики по клоновой селекции яблони, собрана большая коллекция сортов, которые по своему происхождению являются мутантными клонами, выявлены мутанты, пригодные как для непосредственного использования, так и в качестве исходных форм при гибридизации.

Разработаны рекомендации по сохранению природных (генотипических) свойств сорта, благодаря освобождению последнего (при размножении) от соматических мутаций методом «расхимеривания». Методами радиационного мутагенеза, с помощью -лучей, получено два мутантных клона яблони с ограниченным ростом типа спур -- Бутуз и Жигуленок-спур, которые в настоящее время проходят Государственное сортоиспытание и рекомендуются для испытания в производственных садах интенсивного типа.

Посредством -облучения образцов сорта Орловское полосатое был получен красноплодный мутантный клон, который стабильно сохраняет признак сплошной багряной окраски плодов (сорт Орловское багряное).

В результате многолетней работы в институте создано 164 новых сорта плодовых и ягодных культур, пригодных для адаптивных интенсивных садов, из них 66 уже включено в Госреестр селекционных достижений, допущенных к использованию (табл. 2-5) (14, 15).

3. Сорта яблони и груши, созданные во ВНИИ селекции плодовых культур и допущенные к использованию

4. Сорта черной и красной смородины, созданные во ВНИИ селекции плодовых культур и допущенные к использованию

Во ВНИИСПК создан и включен в Госреестр также ряд подвоев вишни: ВП-1, Орловский ВП-2, Орловский ВП-3, Рубин (Золушка вишня Маака), В-2-180, В-2-230, В-5-88, В-5-172 (Владимирская ВП-1).

5. Сорта вишни, черешни и сливы, созданные во ВНИИ селекции плодовых культур и допущенные к использованию

Таким образом, использование богатого генофонда, крупномасштабная целенаправленная селекция по приоритетным разделам позволили создать серию новых сортов плодовых и ягодных культур. Внедрение в производство новых адаптивных, иммунных и высокоустойчивых к основным болезням и вредителям, урожайных, высоковитаминных сортов будет способствовать получению полноценных регулярных урожаев плодов и ягод и оздоровит экологическую обстановку в саду.

Литература

1. Комплексная программа по селекции семечковых культур в России на 2001-2002 г.г. Постановление Междунар. науч.-практ. конф. «Основные направления и методы селекции семечковых культур». Орел, 2001.

2. К р а с о в а Н.Г. Сортовой фонд яблони и груши и его исполнение в селекции и производстве. Автореф. докт. дис. М., 1996.

3. К о л е с н и к о в а А.Ф. Селекция и некоторые биологические особенности вишни в средней полосе РСФСР. Орел, 1975.

4. О г о л ь ц о в а Т.П. Селекция черной смородины -- прошлое, настоящее, будущее. Тула, 1992.

5. К н я з е в С.Д. Эффективность селекции черной смородины на создание сортов с высоким уровнем адаптации для центральных регионов России. Автореф. докт. дис. Орел, 2002.

6. С е д о в Е.Н., Ж д а н о в В.В. Методика отбора устойчивых к парше сортов и сеянцев яблони на искусственных инфекционных фонах. М., 1985.

7. Ж д а н о в В.В., С е д о в Е.Н. Технология ускоренного отбора сортов и селекционного материала яблони на иммунитет к мучнистой росе (метод. реком.). Орел, 1996.

8. С е д о в Е.Н., С е м а к и н В.П. Совершенствование технологии выведения новых сортов плодовых культур, их испытания и внедрения в производство (реком.). М., 1989.

9. С е д о в Е.Н., Д о л м а т о в Е.А. Размножение новых сортов яблони в маточниках интенсивного типа (реком.). Орел, 1993.

10. Ж д а н о в В.В., С е д о в Е.Н. Отбор на дигенную устойчивость яблони к парше. Генетика, 2002, 38, 12: 1663-1668.

11. Программа и методика селекции плодовых, ягодных и орехоплодных культур /Под ред. Е.Н. Седова. Орел, 1995.

12. С е д о в Е.Н. Проблемы улучшения сортимента плодовых и ягодных культур. В сб.: На благо отечественного садоводства (150 лет ВНИИСПК). Орел, 1996: 63-69.

13. С е м а к и н В.П. Помологический сорт, его репродукция и улучшение. Орел, 1992.

14. Краткая характеристика сортов плодовых и ягодных культур, включенных в Госреестр по Центрально-Черноземному региону (реком.) /Сост. Е.Н. Седов, Н.Г. Красова, Е.А. Долматов и др. Орел, 2002.

15. С е д о в Е.Н., Б а я н о в а Л.В., Г о л ы ш к и н а Л.В. и др. Научные школы, оригинаторы и сорта Всероссийского НИИ селекции плодовых культур. Орел, 2000.

Размещено на Allbest.ru