Перейти на главную страницу
Специальности: 06.01.05 – селекция и семеноводство
сельскохозяйственных растений
06.01.01 – общее земледелие
диссертации на соискание ученой степени
кандидата сельскохозяйственных наук
МОСКВА – 2011
Работа выполнена в лаборатории селекции и семеноводства зеленных и пряно-вкусовых овощных культур Всероссийского научно-исследовательского института селекции и семеноводства овощных культур (ГНУ ВНИИССОК) в 2008-2010 годах.
доктор сельскохозяйственных наук,
профессор, академик РАСХН Пивоваров Виктор Федорович
кандидат сельскохозяйственных наук,
старший научный сотрудник Харченко Виктор Александрович
доктор сельскохозяйственных наук,
профессор Попов Владимир Петрович
кандидат сельскохозяйственных наук
старший научный сотрудник Циунель Михаил Мечиславович
университет – МСХА им. К.А. Тимирязева.
Ученый секретарь
совета по защите докторских и
кандидатских диссертаций Д 220.019.01
доктор сельскохозяйственных наук,
старший научный сотрудник Пышная О.Н.
Одним из характерных явлений последних лет является увеличение потребления и производства петрушки. В настоящее время рынок диктует свои требования к новым сортам. В связи с этим исследования по оценке и созданию исходного материала петрушки для селекции на продуктивность и качество продукции являются актуальными.
Длительное хранение коллекционного материала петрушки в генетических банках семян, научных учреждениях, нестабильность формирования высококачественных семян из-за складывающихся неблагоприятных условий среды приводит к снижению их посевных качеств. В связи с этим, по-прежнему, остается актуальной проблема разработки новых методов и элементов технологии, позволяющих восстанавливать и повышать посевные качества семян.
Цель исследований – оценка и отбор исходного материала петрушки для создания высокоурожайных сортов с ценным биохимическим составом и разработка элементов технологии повышения посевных качеств семян.
Поставленная цель исследований определила следующие задачи:
– выделить источники основных хозяйственно ценных признаков у петрушки листовой и корневой разновидностей для селекции на продуктивность;
– оценить выделенные по продуктивности и ценным морфологическим признакам образцы петрушки по основным биохимическим показателям и выделить исходный материал для селекции на качество;
– оценить на естественном инфекционном фоне коллекционные образцы петрушки на поражение основными болезнями;
– определить характер проявления свойств адаптивной способности выделенных образцов;
– классифицировать перспективный исходный материал петрушки с использованием RAPD и ISSR-маркеров;
– разработать элементы технологии повышения посевных качеств семян петрушки с использованием ростостимулирующих препаратов и индуцированного низкочастотного электрического поля (ИНЭП).
Впервые проведена классификация разновидностей, районированных сортов и перспективных селекционных сортообразцов на основе полиморфизма ДНК-маркеров, полученных в результате ПЦР-анализа (RAPD и ISSR).
Впервые изучено действие новых ростостимулирующих препаратов и индуцированного низкочастотного электрического поля на посевные качества семян петрушки.
Практическая значимость работы. Выделен перспективный селекционный материал по показателям продуктивности, качества продукции и стабильности урожая, который может быть использован для создания высокоурожайных сортов петрушки и получены семенные потомства. Передан в Государственное сортоиспытание новый сорт листовой петрушки “Нежность”.
Разработаны элементы технологии повышения посевных качеств семян петрушки с использованием ростостимулирующих препаратов (Гумистим, Росток) и ИНЭП, установлены оптимальные концентрации и экспозиции для предпосевной обработки семян.
Объект исследований – коллекция петрушки листовой и корневой разновидностей в количестве 65 образцов, включающая в себя 21 сорт отечественной селекции, 16 сортов иностранной селекции, 10 образцов из мировой коллекции ВИР им. Н.И. Вавилова и 18 сортообразцов, полученных во ВНИИССОК в результате многолетнего индивидуального и массового отборов из гибридных популяций.
Методика постановки полевых опытов разработана с учетом особенностей полевого опыта в селекции, сортоизучении и первичном семеноводстве овощных культур в соответствии с ОСТ 4671-78. В опыте использовали рассадный способ выращивания петрушки с использованием кассетной технологии.
В течение вегетационного периода проводили фенологические наблюдения, морфологическое описание и измерение основных хозяйственных признаков. Изучение коллекционных образцов проводили согласно «Методике проведения испытаний на отличимость, однородность и стабильность» (Официальный бюллетень государственной комиссии по испытанию и охране селекционных достижений, 2006).
Содержание аскорбиновой кислоты в петрушке определяли йодометрическим методом, содержание сахаров – по Бертрану, сухое вещество – методом высушивания до постоянной массы. Определение содержания эфирного масла проводили методом гидродистилляции, путем его перегонки с водяным паром из растительного сырья с последующим измерением объема по Гинзбургу. Содержание масла определяли в свежей зеленой массе и в сухом сырье, и выражали в объемно-весовых процентах в пересчете на сухое сырье.
Учет пораженности болезнями определяли с использованием определителя Пидопличко Н.М. (1977).
Оценку адаптивных свойств образцов петрушки выполнили по результатам испытания в течение трех лет (2008-2010) по методике А.В. Кильчевского и Л.В. Хотылевой (1985).
Для классификации образцов петрушки использовали пять RAPD праймеров (FPT12, OPD03, OPA10, FPT16, OPC19) и шесть микросателлитных праймеров ((ca)8rc, (ca)8g, (ggat)4, (ac)8yt, (tg)8rc, (ca)8rg).
При выделении суммарной ДНК использовали метод, разработанный Дороховым Д.Б. и Клоке Э. (1997).
Для построения матрицы генетической схожести при сравнении RAPD спектров был использован коэффициент Жаккарда.
Исследования по изучению влияния ростостимулирующих препаратов и индуцированного низкочастотного электрического поля (ИНЭП) на энергию прорастания и всхожесть семян проводили на сортах петрушки листовой Бриз и корневой – Сахарная.
Предпосевную обработку семян проводили растворами препаратов различной природы: Гумистим, Росток, НВ-101, Симбионта, Эль-1.
Предпосевную обработку семян ИНЭП проводили при помощи прибора СЭФ (стимулятор электрофизический), разработанного фирмой ООО «ИНТЕЛПРО».
Повторность опыта трехкратная. Контролем для варианта ИНЭП служили сухие семена, а для остальных вариантов – семена, замоченные в воде. Оценку энергии прорастания, всхожести семян в лабораторных условиях проводили согласно методике определения посевных качеств семян (ГОСТ 12038-84).
Математическую обработку экспериментальных данных проводили по методике Б.А. Доспехова (1985) и А.В. Смиряева, С.П. Мартынова, А.В. Кильчевского (1992) на ПЭВМ IBM PC/AT с использованием пакетов прикладных программ Биостат, MICROSOFT EXCEL 7,0, STRAZ, STATISTICA 6, GenStat ver.6 и TREECON.
Работа выполнена в сотрудничестве с лабораториями ГНУ ВНИИССОК: лабораторией физиологии и биохимии растений, лабораторией иммунитета и защиты растений, сектором молекулярно-генетических исследований. Оценка на содержание эфирного масла в листьях проведена совместно с лабораторией фитонцидных и гомеопатических растений ГНУ ВИЛАР. Автор выражает искреннюю благодарность сотрудникам лабораторий за содействие в работе.
Доля личного участия автора в получении материалов, представленных к защите, составляет 80%.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Морфологические особенности растений петрушки листовой обыкновенной разновидности. При оценке и описании разновидностей петрушки важнейшими факторами являются морфологические признаки растений, которые характеризуют особенности внешнего строения растения и его органов.
По комплексу хозяйственно ценных признаков и по их вариабельности выделились сорта Богатырь, Глория, Карнавал, Vallesona, Gigante d Italia и сортообразец № 70 (табл.1).
Оценка продуктивности растений (массы листьев с одного растения) в исследуемые годы показала различие между образцами и составила 509,1 – 801,0 г. При значении стандарта: сорт Обыкновенная листовая – 668,0 г выявлены перспективные сорта по продуктивности: Глория, Богатырь, Карнавал, Gigante d Italia, Vallesona и сортообразец № 70. Превышение значения стандарта составило до 20%. Вариабельность данного признака находилась на среднем и высоком уровнях – 16,8 - 33,5%, средней изменчивостью обладали сорта Бриз, Gigante d Italia, Vallesona, образец u-516 и сортообразец № 70.
Сортообразец № 70 превзошел стандарт по продуктивности, имеет характерную узко-треугольную форму листочка, темно-зеленую окраску листовой пластинки и характеризуется большим числом листьев нежной консистенции.
Таблица 1
Изменчивость основных хозяйственно ценных признаков у образцов петрушки
листовой обыкновенной разновидности (ВНИИССОК, 2008-2010 годы)
№ п/п |
Признак Название образца
|
Высота растения, см |
Диаметр растения, см |
Длина листа с черешком, см |
Число листьев на одном растении, шт. |
Масса листьев с одного растения, г | |||||
X |
Cv, % |
X |
Cv, % |
X |
Cv, % |
X |
Cv, % |
X |
Cv, % | ||
1 |
Обыкновенная листовая (st) |
34,0 |
24,8 |
45,3 |
11,5 |
33,2 |
26,7 |
112 |
19,9 |
668,0 |
32,7 |
2 |
Богатырь |
35,4 |
28,9 |
47,8 |
9,6 |
32,8 |
10,6 |
129 |
16,4 |
712,1 |
22,9 |
3 |
Глория |
33,0 |
29,8 |
46,5 |
11,6 |
30,8 |
21,5 |
151 |
15,9 |
801,0 |
25,9 |
4 |
Титан |
28,8 |
21,6 |
45,2 |
10,9 |
27,0 |
14,6 |
106 |
15,9 |
555,6 |
27,4 |
5 |
Карнавал |
39,3 |
22,9 |
47,7 |
6,9 |
35,6 |
20,9 |
109 |
16,7 |
678,6 |
28,2 |
6 |
Бисер |
29,2 |
24,3 |
45,5 |
13,2 |
26,8 |
18,1 |
118 |
14,5 |
651,5 |
33,5 |
7 |
Бриз |
34,0 |
19,1 |
46,9 |
8,4 |
33,2 |
12,6 |
108 |
17,5 |
577,4 |
19,4 |
8 |
Сортообразец № 36 |
35,5 |
22,0 |
43,6 |
11,9 |
33,0 |
13,9 |
97 |
14,6 |
521,6 |
27,5 |
9 |
Сортообразец № 70 |
32,9 |
14,8 |
43,0 |
9,8 |
31,1 |
14,4 |
153 |
13,1 |
735,4 |
16,8 |
10 |
Vallesona |
35,4 |
18,7 |
49,0 |
4,1 |
33,6 |
15,9 |
121 |
17,2 |
721,9 |
19,7 |
11 |
Gigante d Italia |
32,8 |
13,8 |
47,4 |
10,2 |
34,4 |
22,2 |
148 |
14,1 |
743,1 |
18,6 |
12 |
Einfache Schnitts |
36,4 |
13,4 |
48,1 |
6,7 |
32,4 |
21,1 |
103 |
21,6 |
570,5 |
23,9 |
13 |
u-521 |
33,3 |
16,5 |
46,7 |
7,9 |
31,1 |
20,2 |
97 |
22,5 |
538,2 |
24,2 |
14 |
k-512 |
33,0 |
9,1 |
44,2 |
10,4 |
30,1 |
20,8 |
96 |
19,9 |
509,1 |
20,6 |
15 |
u-516 |
33,3 |
14,5 |
46,7 |
6,4 |
30,5 |
14,3 |
127 |
17,8 |
661,2 |
19,5 |
16 |
k-517 |
35,3 |
17,1 |
45,1 |
5,1 |
30,4 |
18,6 |
99 |
21,2 |
515,1 |
29,3 |
НСР05 |
2,0 |
|
1,2 |
|
1,9 |
|
21,1 |
|
65,2 |
|
Таблица 2
Изменчивость основных хозяйственно ценных признаков у образцов петрушки
листовой кудрявой разновидности (ВНИИССОК, 2008-2010 годы)
№ п/п |
Признак Название образца
|
Высота растения, см |
Диаметр растения, см |
Длина листа с черешком, см |
Число листьев на одном растении, шт. |
Масса листьев с одного растения, г | |||||
X |
Cv, % |
X |
Cv, % |
X |
Cv, % |
X |
Cv, % |
X |
Cv, % | ||
1 |
Мооскраузе 2 (st) |
21,1 |
21,2 |
37,0 |
13,7 |
22,4 |
19,5 |
55 |
20,9 |
499,0 |
25,5 |
2 |
Петра |
21,4 |
18,8 |
36,3 |
9,4 |
22,4 |
14,6 |
58 |
19,3 |
490,3 |
27,2 |
3 |
Триплекс |
22,3 |
26,7 |
35,7 |
13,9 |
24,9 |
15,5 |
62 |
20,8 |
490,2 |
27,0 |
4 |
Астра |
22,6 |
18,0 |
34,7 |
10,8 |
25,6 |
17,1 |
73 |
19,1 |
544,8 |
23,8 |
5 |
Славянская |
24,4 |
20,5 |
38,9 |
10,5 |
24,4 |
19,4 |
91 |
17,6 |
550,3 |
24,1 |
6 |
Сортообразец № 31 |
24,2 |
22,8 |
41,1 |
9,8 |
26,9 |
17,5 |
108 |
16,3 |
565,6 |
26,1 |
7 |
Frise Nain Mousse |
21,5 |
16,3 |
38,3 |
13,0 |
26,4 |
21,6 |
56 |
21,0 |
466,5 |
23,7 |
8 |
Bravour |
22,6 |
20,2 |
38,9 |
8,2 |
24,4 |
9,8 |
65 |
23,2 |
486,3 |
26,2 |
9 |
Afrodite |
19,2 |
20,1 |
34,9 |
7,1 |
20,6 |
8,1 |
51 |
15,7 |
452,2 |
22,3 |
10 |
Forest Green |
20,3 |
13,9 |
39,1 |
8,3 |
22,3 |
13,3 |
76 |
15,7 |
520,8 |
21,4 |
11 |
Starke |
19,7 |
13,8 |
33,7 |
9,7 |
21,8 |
9,1 |
47 |
15,4 |
446,2 |
19,3 |
12 |
Calito Frise |
20,7 |
15,1 |
35,4 |
7,9 |
23,1 |
13,6 |
99 |
18,8 |
490,2 |
25,8 |
13 |
Vert Fonce |
24,0 |
21,8 |
39,7 |
9,2 |
25,3 |
15,5 |
89 |
24,3 |
492,1 |
27,4 |
НСР05 |
1,7 |
|
2,3 |
|
2,0 |
|
20,4 |
|
40,5 |
|
Анализ полученных данных показал, что наиболее перспективными для селекции по основным хозяйственно ценным признакам являются образцы петрушки кудрявой – сорта Астра, Славянская, Forest Green и сортообразец № 31.
Оценка и отбор исходного материала петрушки (Petroselinum crispum (Mill.) Nym.) Для селекции на продуктивность и качество и разработка элементов технологии повышения посевных качес
26 09 2014
4 стр.
Семена, засыпаемые в семенные фонды, должны быть очищены на зерноочистительных машинах от примесей семян сорных растений и мякины, способствующих повышению влажности и порчи семян
13 10 2014
1 стр.
Официальные оппоненты: Академик расхн, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Л. А. Беспалова
11 10 2014
6 стр.
Создание исходного материала для селекции мягкой яровой пшеницы в условиях Приморского края
14 12 2014
3 стр.
Начиная еще с середины XIX века в научной литературе предпринимаются попытки характеризовать качество семян по определению их удельного веса, указывающего на зрелость и степень вып
01 10 2014
1 стр.
В основе селекции лежат такие методы, как гибридизация и отбор. Теоретической основой селекции является генетика
09 10 2014
1 стр.
Образцов горных пород и разработка технологии повышения приемистости нефтеносного пласта
10 10 2014
1 стр.
Диссертационная работа выполнена в лаборатории селекции и семеноводства капустных культур гну «Всероссийский научно-исследовательский институт селекции и семеноводства овощных ку
25 12 2014
8 стр.