Селекция яблони и смородины красной на улучшение химического состава плодов (27.07.2009)

Автор: Макаркина Маргарита Алексеевна

Уэлси (2х) 11,5 9,40 0,68 13,8 12,6 204 108

Уэлси тетраплоидный (4х) 13,6 10,51 0,68 15,5 14,5 248 129

Папировка (2х) 11,3 8,98 0,77 11,7 16,5 256 115

Папировка тетраплоидная (4х) 12,2 9,13 1,03 8,9 21,2 326 196

Мекинтош (2х) 12,3 10,03 0,65 15,4 4,8 158 78

Мекинтош тетраплоидный (4х) 13,2 11,01 0,96 11,5 16,8 272 170

Таким образом, установлена возможность улучшения биохимического состава плодов известных сортов за счет их спонтанных и интродуцированных клонов, но лишь по одному или нескольким признакам. Более богатый биохимический состав плодов у тетраплоидных форм позволит использовать их в качестве источников при создании новых триплоидных сортов.

2.3 Влияние зоны выращивания и сроков созревания на

химический состав плодов яблони.

Средняя масса плодов уменьшается с юга на север - 160, 138, 106 и 65 г соответственно. По сумме сахаров плоды из различных зон возделывания различаются незначительно (10,3-11,6%). Уровень содержания в плодах титруемых кислот увеличивается от южной зоны к северной и зоне Урала, Сибири и Дальнего Востока (от 0,58 до 0,98%). Содержание в плодах АК также увеличивается с юга на север. В плодах яблони южной зоны (Северный Кавказ и Нижнее Поволжье) АК содержится 10,6 мг/100 г, в переходной зоне (Центральный, Центрально-Черноземный и Средневолжский регионы) – 12,6, в северной зоне (Северный, Северо-Западный, Волго-Вятский регионы) – и в зоне Урала, Сибири и Дальнего Востока максимальное количество – 18,3 мг/100 г.

СКИ увеличивается с севера на юг. Наивысшее его значение отмечено у сортов южной зоны 18,8, в переходной зоне - 17,8, в северной – 15,8 и в зоне Урала, Сибири и Дальнего Востока – 14,0. Тем не менее, во всех зонах выращивания яблони отмечены сорта, обладающие плодами, как с высоким, так и с низким СКИ. Наибольший размах варьирования по данному показателю отмечен в двух крайних зонах выращивания – южной и зоне Урала, Сибири и Дальнего Востока, 8,2-61,0 и 4,4-48,8 соответственно.

Четкой зависимости влияния зоны выращивания на накопление Р-активных веществ нами не выявлено. Высокие значения содержания Р-активных веществ отмечены в Средней зоне и зона Урала, Сибири и Дальнего Востока, 261 и 246 мг/100 г соответственно.

Химический состав и масса плодов яблони зависит и от сроков созревания. Наибольшую сумму сахаров накапливали плоды летних сортов (11,5%), несколько меньше – плоды осенних сортов (11,0%) и еще меньше – зимних (10,5%). Самой высокой кислотностью обладали плоды осеннего созревания, самой низкой – зимнего, летние сорта занимают промежуточное положение. Величина кислотности повлияла на СКИ плодов сортов, различного срока созревания, по летним сортам СКИ 16,3, осенним – 13,7 и зимним – 19,8. Среднее содержание АК в плодах летних и осенних сортов было практически одинаковым (15,4 и 15,8 мг/100 г), несколько меньшее (12,6 мг/100 г) - у зимних сортов. Наибольшую массу имели плоды зимнего срока созревания (139 г). Летние и осенние сорта по массе плодов практически не различались (91 и 92 г соответственно).

2.4 Влияние метеорологических условий вегетационного периода

на химический состав плодов яблони.

Был проанализирован химический состав плодов 20 сортов яблони за период 2000-2004 годы. Метеорологические условия изучаемого периода были разнообразны (таблица 10).

Таблица 10 - Сравнительная оценка химического состава плодов яблони в зависимости от метеорологических условий вегетационного периода

Среднее по сортам Годы исследования

2000 2001 2002 2003 2004

РСВ, % 13,1 12,9 13,9 12,0 12,0

Сахара, % 9,55 10,02 10,99 9,78 10,43

Титруемые кислоты, % 0,65 0,70 0,64 0,60 0,77

Сахарокислотный индекс 16,2 14,6 19,2 18,1 14,9

Аскорбиновая кислота, мг/100 г 7,8 9,0 5,0 7,9 5,5

Суммы Р-активных в-в, мг/100 г 416,3 399,6 - 462,5 344,4

Катехины, мг/100 г 133,4 129,0 179,0 154,9 156,3

Пектины, % 14,9 16,1 18,0 13,2 -

Сумма t ( 10°С 1913,3 1939,5 1969,1 1942,6 1728,4

Сумма осадков, мм 361,0 207,0 152,2 232,7 248,7

ГТК 1,89 1,07 0,77 1,20 1,44

Оптимальные условия вегетационного периода (ГТК = 1,0-1,4) отмечены в 2001, 2003 и 2004 годах. Вегетационный период 2000 года отличался избыточным увлажнением (ГТК = 1,89), 2002 года – недостаточным (ГТК = 0,77). Наибольшее количество осадков (361,0 мм) выпало в 2000 году, наименьшее (152,2 мм) – в 2002 году. По сумме активных температур изучаемые годы отличались не значительно (1913,3-1969,1°С), лишь в 2004 году сумма активных температур была значительно ниже – 1728,4°С. Самое сухое и жаркое лето было в 2002 году.

Наибольшее количество сахаров и РСВ накапливалось в 2002 году – 10,99% и 13,9% соответственно, при минимальных значениях ГТК и осадков и максимальном суммы активных температур, минимальное (9,55%) - в 2000 году при максимальном количестве выпавших осадков и максимальном значении ГТК. СКИ был также выше в жаркое и сухое лето 2002 года. По содержанию титруемых кислот в яблоках значительной разницы по годам не выявлено, 0,60% - минимальная и 0,77% - максимальная.

На накопление пектинов бoльшее влияние оказывали атмосферные осадки и ГТК, чем температурный режим. Большинство сортов накапливали максимальное количество пектинов, как и сахаров в 2002 году (в среднем 18,0%). Высокое содержание пектинов (16,1%) отмечено и в 2001 году, этот год по погодным условиям вегетационного периода ближе к 2002 году. Это объясняется тем, что коллоидные вещества играют важную роль в устойчивости растений к засухе. В связи с дефицитом влаги, вся ферментная деятельность направлена в сторону синтеза пектинов.

Наибольшее количество АК (9,0 мг/100 г) накапливалось плодами в 2001 году, минимальное (5,0 мг/100 г) – в 2002 году. Четкой закономерности влияния метеоусловий на накопление АК в плодах яблони за исследуемый период нами не выявлено. В 2002 году, с самым жарким за исследуемый период летом, отмечено максимальное накопление плодами Р-активных катехинов, 179 мг/100 г. Не установлено четкой зависимости влияния метеорологических условий вегетационного периода и на накопление общего количества Р-активных веществ.

3 Селекция яблони на улучшенный химический состав плодов

Новый этап в селекции на улучшенный химический состав плодов связан с целенаправленными ступенчатыми (сложными) скрещиваниями, когда лучшие сеянцы от простых скрещиваний используются в гибридизации между собой или с сортами, обладающими высоким уровнем содержания в плодах изучаемого вещества. Полученное гибридное потомство изучали на содержание РСВ, титруемых кислот и АК в плодах.

3.1 Содержание растворимых сухих веществ (РСВ). Было отмечено значительное варьирование содержания РСВ от 7,0% - (29-10-40) до 24,0% (27-34-228). Среднее содержание РСВ в плодах сеянцев по 38-ми гибридным семьям изменялось от 11,5 до 17,4%. Содержание РСВ по семье более 16,0% отмечено в гибридных семьях, где в качестве материнского сорта использован сорт Ренет Черненко, он является ценным донором данного признака. Из изученных 1344 сеянцев 611 или 45,5% содержали РСВ в плодах более 15,0%.

Значительное варьирование по содержанию РСВ в плодах наблюдалось у сеянцев в семьях: Антоновка обыкновенная х 18-31-36 (Ренет Черненко х 12-16-84 (Прогресс х 292-134)], Ренет Черненко х 18-30-74 [1-10-9 (сеянец Памяти Мичурина) х 12-18-20 (Прогресс х 292-134)], 18-52-39 (Коричное полосатое х 0R 38 Т 17) х 18-39-87 (Трудовое х Олимпийское) и 21-39-52 (Кулон–китайка х 13-62-73 (Антоновка обыкновенная)] х Ренет Фрома золотой с коэффициентами вариации 15,5; 15,5; 17,5 и 20,2% соответственно. Большое разнообразие признака у гибридного потомства внутри одной семьи открывает возможности для селекционного отбора.

Изучение характера наследования содержания в плодах сеянцев РСВ показало, что в 9-ти семьях из 10-ти среднее содержание РСВ было выше, чем у лучшего родителя. В одной семье среднее значение признака было ниже лучшего и выше худшего родителя, т.е. было выявлено промежуточное проявление признака, а в остальных семьях характер наследования может рассматриваться как положительное сверхдоминирование (положительный гетерозис) (рисунок 3).

Рисунок 3 - Характер наследования содержания РСВ в плодах по семье


загрузка...