Плодоводство
и виноградарство Юга России
Генетические ресурсы, сортоизучение, селекция
Фундаментальной основой решения теоретических и прикладных задач селекции является генофонд культуры. Аборигенные, стародавние сорта различных регионов возделывания винограда, как и дикие формы, – наиболее ценная часть мирового генофонда культуры. Местные, аборигенные сорта представляют большой интерес для решения прикладных задач селекции и фундаментальных вопросов. Именно в генотипах автохтонных сортов винограда могут быть выявлены комплексы признаков, обеспечивающие адаптивность растений к конкретным агроклиматическим условиям возделывания. Целью настоящей работы является изучение генотипов южнороссийских аборигенных сортов винограда на основе анализа полиморфизма микросателлитных локусов. Начаты исследования по генотипированию автохтонных сортов винограда юга России. Получены ДНК-профили 12 аборигенных сортов по микросателлитным локусам VVMD5, VVMD7, VVMD27, VVS2, VrZAG62 и VrZAG79. Установлено, что каждый сорт винограда имеет свой уникальный ДНК-профиль. Определены сорта с редкими аллелями по изученным локусам в исследуемой группе сортов винограда.
ПОВЫШЕНИЕ ЧАСТОТЫ РЕГЕНЕРАЦИИ РАСТЕНИЙ ЗЕМЛЯНИКИ В КУЛЬТУРЕ КАЛЛУСА И АНАЛИЗ СТЕПЕНИ ИХ ИЗМЕНЧИВОСТИ
Культивирование каллусных тканей с последующим получением регенерантов – новое направление в селекционных исследованиях. Для успешного проведения исследований с использованием каллусных культур земляники необходимо разработать технологию надежного получения растений-регенерантов. Этот метод откроет пути высокоэффективной массовой селекции с помощью культуры in vitro. Цель работы – разработка методических аспектов повышения частоты регенерации в системе in vitro и анализ изменчивости растений из каллусной культуры земляники. В качестве индукторов стеблевого органогенеза использовались регуляторы роста цитокининовой, ауксиновой и гибберелловой природы. Приведены результаты исследований по регенерации растений в культуре каллуса земляники (возраст каллуса от 30 до 160 суток). Установлено, что частота регенерации побегов составляла от 6,7 до 64% и зависела от присутствующих в среде регуляторов роста, их концентрации и исходного генотипа. Разработано несколько вариантов индукционных сред на основе прописи Мурасиге-Скуга с оптимальным сочетанием регуляторов роста. Предложен эффективный двухэтапный прием повышения регенерационной способности каллусной ткани. Анализ растений-регенерантов показал значительную степень изменчивости некоторых признаков, которая сохранялась в R1 и R2 вегетативных поколениях. Разработанные методические подходы к повышению морфогенетического потенциала каллусных культур могут быть использованы для других сортов, относящихся к виду F. ananassa Duch, с целью повышения эффективности и направленности селекционного процесса земляники.
Метод эмбриокультуры находит все более широкое применение в межвидовой гибридизации плодовых растений. В целях его совершенствования исследуется гормональная регуляция роста и развития зародышей in vitro, определяется оптимальный возраст зародышей, вводимых в культуру. Основная цель представленной работы – получить жизнеспособные растения из щуплых семян и невсхожих зародышей гибридов черешни и вишни в процессе их культивирования in vitro, выделить эффективные регуляторы роста, установить оптимальные сроки ввода зародышей в культуру. Представлены результаты исследований по культивированию зародышей черешни и вишни in vitro 16 комбинаций скрещивания. Получены регенеранты гибридных зародышей вишни и черешни в культуре in vitro от 16-ти комбинаций скрещиваний. Выделена лучшая для культуры зародышей черешни и вишни модификация среды Мурасиге-Скуга с уровнем регенерации эмбрионов 79%. Выявлена наиболее эффективная концентрация гибберелловой кислоты в среде при культивировании зародышей вишни и черешни: 10 мг гибберелловой кислоты на 1 л среды Мурасиге-Скуга, при этом размер зародышей должен быть максимальным.
Представлены результаты многолетней работы по селекции и сортоизучению яблони, груши, черешни, вишни на Дагестанской селекционной опытной станции плодовых культур. Исследования проводятся с использованием общепринятых методик. В результате выделены доноры и источники ценных признаков, рекомендуемые для использования в селекционных программах; созданы 35 новых ценных селекционных сортов плодовых культур. В Республике Дагестан только по яблоне и груше произведено более 500 тыс. скрещиваний, в результате которых созданы 200 перспективных и элитных форм яблони и груши, 8 сортов яблони и 4 сорта груши. Исследованиями установлено, что наибольшее количество лучших гибридных сеянцев формируются в тех комбинациях скрещивания, где материнской формой являются лучшие европейские и американские сорта, а отцовской – местные сорта народной селекции. В селекционной работе с яблоней успешно применены некоторые способы ускорения селекционного процесса. Впервые предложено проведение генетического анализа гибридного потомства в более раннем возрасте – в селекционном питомнике – для исследования характера наследования отдельных признаков и свойств. Созданные на Дагестанской опытной станции сорта по основным хозяйственно-биологическим признакам значительно (на 20-25 %) превосходят существующие районированные сорта плодовых культур. Выделенные генетические источники и доноры могут быть широко использованы в селекционной работе для создания ценных адаптивных сортов яблони, груши, черешни и вишни.
Изучены особенности перспективных сортов яблони различного эколого-географического происхождения и выделены лучшие по изучавшимся морфологическим признакам в экологических условиях Чеченской Республики. С учетом требований интенсивного садоводства определены параметры вегетативных органов растений яблони, позволяющие оценить устойчивость сортов к различным механическим и стрессовым воздействиям, фотосинтетическую активность, продуктивность объема кроны, а также определить экологическую пластичность сорта. Изучаемые показатели (длина междоузлий, угол отхождения побега, количество листьев на побеге) позволяют определить степень активности роста растений яблони, выбрать тип формирования молодых деревьев и обрезки в период полного плодоношения. С учётом указанных критериев выделены сорта яблони Ред Чив, Немора, Кубанское багряное, Красна Дарья. Установленные параметры указывают на возможность использования выделенных сортов для возделывания с использованием интенсивных элементов технологии, в частности уплощенных типов формирования крон молодых деревьев и плотных схем размещения в саду, а также для создания интенсивных насаждений яблони в почвенно-климатических условиях Чеченской Республики.
Представлены результаты изучения водного баланса двенадцати перспективных сортов яблони различного эколого-географического происхождения в условиях Чеченкой республики. Изучена водоудерживающая способность листьев разных сортов яблони для оценки их относительной засухоустойчивости и выделения более устойчивых по этому показателю. Установлено, что большинство сортов отечественной селекции (СКЗНИИСиВ), созданных в регионе с недостаточным увлажнением и практически ежегодно повторяющимися периодами длительной засухи, характеризуются низкой отдачей воды листьями и более высокой водоудерживающей способностью. Это дает основание отнести их к достаточно засухоустойчивым сортам яблони. Полученные результаты подтверждают гипотезу о том, что сорта яблони местной селекции, созданные в конкретных экологических условиях, более устойчивы к неблагоприятным и стрессовым факторам, присущим этой зонe. В наших исследованиях установлено, что изучаемые сорта яблони более засухоустойчивы. Сорта яблони – Красна Дарья, Кубанское багряное, Персиковое, Ренет кубанский, Память есаулу, а также менее засухоустойчивые – Фуджи, Интерпрайс, Голден Би, Ред Чив, Прикубанское и Ренет Симиренко – для получения высоких и стабильных урожаев плодов в условиях нерегулярного выпадения осадков нуждаются дополнительном поливе. Эти сорта являются перспективными для интенсивных технологий возделывания с использованием капельного орошения и могут быть включены в сортимент для создания новых насаждений яблони в Чеченской республике.
Научно обоснованное применение клоновых подвоев является одним из определяющих факторов повышения эффективности садоводства, дающего возможность создания новых экологически безопасных технологий. Слаборослые деревья хорошо приспособлены к интенсивным технологиям возделывания, они продуктивны, дают плоды высокого качества. Цель настоящей работы – оценка эффективности возделывания сорто-подвойных комбинаций сорта яблони Либерти на различных слаборослых подвоях в интенсивных насаждениях в агроэкологических условиях Ставропольского края. Приведены результаты изучения роста и плодоношения яблони Либерти на клоновых подвоях селекции Северо-Кавказского зонального НИИ садоводства и виноградарства, Буйнакской опытной станции, Донецкой селекции, Крымской селекции, Ист-Моллингской опытной станции, Донского института. Контролем в саду служил районированный подвой М 9. В результате исследований выделены подвои для производственного испытания в садах с плотными схемами посадки, обладающие скороплодностью, урожайностью, продуктивностью, хорошим качеством плодов. Наиболее быстрая окупаемость затрат по возделыванию сорта яблони Либерти установлена на подвое СК-2 (4,4 года). По совокупности достоинств, выявленных в процессе исследования, следует вывод, что подвой СК-2 является более перспективным, чем М 9, для закладки насаждений яблони со схемой размещения деревьев 5х1 м в условиях Ставропольского края.
В статье представлены результаты научно-исследовательской работы по сортоизучению груши в Северо-Кавказском зональном научно-исследовательском институте садоводства и виноградарства. Приведены данные об особенностях развития новых сортов груши. По результатам исследований выделены перспективные сорта – Велеса, Гея, Бере краснокутская, Скромница и др., которые можно рекомендовать для испытания в условиях юга России в промышленном и фермерском производстве и в личных подсобных хозяйствах. Полученные результаты представляют интерес для предварительной оценки перспективных сортов груши в условиях Краснодара. Новые крупноплодные, с плодами высоких вкусовых и товарных достоинств сорта, в сочетании с высокой агротехникой, могут давать урожаи плодов до 30 т/га. Показано, что плоды отдельных сортов груши можно хранить в соответствующих условиях в течение всей зимы. Их можно выращивать при сниженных пестицидных нагрузках.
Результативность селекции черешни в значительной степени определяется наличием обширного генетического потенциала этой культуры и правильным подбором и использованием доноров и источников ценных признаков. Основная цель исследований – улучшение сортимента черешни за счет создания новых сортов, сочетающих в своем генотипе комплекс положительных признаков с высоким уровнем адаптивности. Исследования проведены на значительном сортовом и гибридном материале в опытных садах черешни. Используя широкое разнообразие генетических признаков, нами получен селекционный материал, который служит основой для выделения перспективных новых сортов черешни. Установлены закономерности наследования признака крупноплодности и покровной окраски плодов. Выявлены доноры и источники новых хозяйственно-ценных признаков. С использованием доноров и источников ценных признаков и современных методов селекции в Северо-Кавказском зональном научно-исследовательском институте садоводства и виноградарства создана серия новых сортов черешни. Эти сорта отвечают современным требованиям интенсивного садоводства и позволяют создать конвейер высококачественных плодов раннего срока созревания. Большинство указанных сортов в настоящее время проходят государственное испытание.
В нестабильных агроэкологических условиях юга России методом клоновой селекции выделены высокоадаптивные протоклоны винограда сорта Саперави для устойчивого производства винограда и качественного виноделия. Для сохранения качества и повышения адаптивности классических технических сортов винограда в условиях высокой повторяемости низкотемпературных стрессов в ЮФО эффективным является метод клоновой селекции. Этот метод позволяет оперативно улучшить адаптивный потенциал интродуцированных сортов для высококачественного виноделия. Целью селекции является отбор выделившихся клонов сорта Саперави с наследственно закрепленными признаками высокой продуктивности, качества винопродукции, устойчивости к морозам, болезням и вредителям. Исследования проводили по агробиологическим методикам, признанным в мировой практике и широко используемым в селекции винограда. По средней массе гроздей и урожаю с куста выделились 4 протоклона – ФС 118-4, ФС 104-48, ФС 8-26, ФС 90-5. По урожайности отмеченные протоклоны превосходили средний показатель на 124-14%. При понижении температуры воздуха в 2012 году до -20°С наибольшую устойчивость к морозам показали протоклоны ФС 79-12, ФС 104-48, ФС 83-49, ФС 96-39, ФС 85-46, ФС 104-3 (по количеству распустившихся глазков). Комплексную устойчивость к вредным организмам показал протоклон ФС 58-46. По комплексу агробиологических и адаптивных показателей перспективными для размножения и широкого практического применения в промышленном производстве являются протоклоны сорта Саперави: 8-26, 83-49, 90-5, 104-3, 146-17, 104-48, 118-4.
В настоящее время в России развивается производство новых типов вин, для приготовления которых необходим тщательный подбор сортимента. Винопродукция должна соответствовать высоким требованиям и отличаться потребительскими свойствами, которые при производстве качественных вин проявляются при определённых агробиологических и хозяйственных сочетаниях сорта. В статье показаны агробиологические и хозяйственно-ценные особенности перспективного сорта винограда технического направления Памяти Зоткиной селекции Анапской зональной опытной станции виноградарства и виноделия (АЗОСВиВ). Исследования, направленные на определение показателей плодоношения сорта винограда Памяти Зоткиной, проводились на виноградниках Опытно-производственного хозяйства «Анапа» Анапского района при схеме посадки растений 2,5×1,5 м. Органолептическая оценка изготовленного из винограда молодого вина проводилась методом дегустации. Данные проведённых исследований позволили дать изучаемому сорту полную характеристику по показателям плодоносности, урожайности (6-8 кг с куста), сахаронакоплению (20 г/100 см3). Сорт отличается высокой толерантностью к филлоксере. Установлено, что вино, приготовленное из исследуемого сорта винограда, отличается высокими органолептическими свойствами: тонким, ярким, оригинальным ароматом, особенно в десертном исполнении, с дегустационной оценкой 8,9 балла. Следует вывод, что сорт винограда технического направления – Памяти Зоткиной, созданный на Анапской опытной станции, способен давать качественное сырьё для производства конкурентоспособных вин.
Физиология и биохимия растений
Цель настоящей работы – провести оценку степени засухоустойчивости сортов яблони различной плоидности по физиолого-биохимическим и анатомо-морфологическим параметрам для изучения адаптационных механизмов устойчивости яблони к засухе в условиях Северо-Кавказского региона. Для оценки степени засухоустойчивости сортов яблони использованы современные высокоточные физиолого-биохимические методы исследования водного обмена, содержания белка, сахаров, пигментов (с помощью спектрального метода), пролина (с применением капиллярного электрофореза), а также методы световой микроскопии. По полученным данным исследований, проведенных в контрастные по метеорологическим условиям годы, триплоидные сорта яблони Союз и Родничок проявили себя более засухоустойчивыми в сравнении с диплоидными сортами Рассвет, Фортуна, Эрли Мак, Дейтон. Ксероморфные признаки листовой пластинки, повышенное содержание связанной формы воды, сахарозы, пролина могут служить научно-обоснованными критериями оценки засухоустойчивости сортов яблони. Полученные в процессе исследования результаты убеждают, что увеличение плоидности растений, создание триплоидных сортов может привести к получению растений, более устойчивых к действию экстремальных условий среды.
Общая агротехника (системы, технологии)
Основными подвоями черешни для условий Ставропольского края являются сеянцы антипки. Недостатки этого подвоя – сильнорослость и позднее вступление в плодоношение (на 5-7 год). На Крымской опытной селекционной станции выведен подвой ВСЛ-2, который рекомендуется для средней и южной зон плодоводства России. Данный подвой обеспечивает слаборослость деревьев, вступление черешни в плодоношение на 2-3 год после посадки. Цель работы – оценить эффективность использования подвоя ВСЛ-2 для сортов черешни при разных способах прививки в агроэкологических условиях Ставропольского края. Работа выполнялась по программам и методикам сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур. По данным исследований 2008-2013 гг., сорт черешни Донецкий уголек на подвое ВСЛ-2 выделен по урожайности (31 кг/дер.) и по массе плодов (9,0 г). На девятый год вегетации урожайность сорта Донецкий уголек при ранневесенней прививке черенком длиной 10-15 см превысила контроль (урожайность 6,1 кг/дер., что на 9 % выше контроля). По данным за 2005-2009 гг., тенденцию к слаборослости сорт Донецкий уголек проявил при летней окулировке на высоте 45 см. Тенденция к сильнорослости отмечена в контроле и при ранневесенней прививке черенком длиной 50-55 см. По величине прибыли от реализации из изучаемых сортов черешни выделились Донецкий уголек и Ярославна.
Публикации молодых ученых и аспирантов
В статье приведен литературный обзор данных о латеральном плодоношении ореха грецкого. Показана перспективность этого признака для использования в селекционных программах, приведен метод оценки проявления признака на фенотипическом уровне. Отмечено, что латеральный тип плодоношения является ведущим признаком для ореха грецкого при оценке компонентов, определяющих урожайность. Используя данные о количестве женских цветков в латеральном положении и проценте полученных из них плодов, можно вычислить индекс урожайности дерева. Этот индекс коррелирует с многолетними данными по урожайности и может быть использован при первоначальной оценке перспективных форм грецкого ореха. Данный метод подходит для поиска ценных форм ореха во время экспедиций. Полученные значения можно интерпретировать следующим образом: индекс урожайности менее 200 – низкий, 201-400 – средний, 401-500 – высокий, более 501 – очень высокий индекс урожайности. Установлена положительная корреляция между латеральным плодоношением ореха грецкого и низкой его устойчивостью к зимним морозам и поражению бактериозом, однако внутривидовая гибридизация позволяет нивелировать эти негативные качества в условиях юга России. Делается вывод о том, что использование форм с латеральным типом плодоношения является чрезвычайно перспективным направлением в селекции грецкого ореха на урожайность.
В статье представлена информация о том, какие виды подвоев отечественной и зарубежной селекции используются в современной отрасли виноградарства. Описывается область их использования, указаны полезные свойства подвоев и их недостатки. Дано полное описание подвойных сортов винограда селекции Анапской зональной опытной станции виноградарства и виноделия (АЗОС-1, АЗОС-2, АЗОС-3, АЗОС-4, АЗОС-5 и АЗОС-6), отличающихся высокой устойчивостью к листовой форме филлоксеры, хлорозу и ряду других заболеваний виноградного куста, а также коротким периодом вегетации, низкой пасынкообразующей способностью и высоким выходом стандартных полуметровых черенков с гектара. При изучении подвойных сортов винограда использованы современные методики исследования. Даны рекомендации по районированию сортов и подвоев селекции Анапской опытной станции и зоны их оптимального возделывания. Показано, что правильный подбор подвоя может увеличить показатели урожайности виноградных насаждений и повысить качество ягод винограда.