Создать сорта и гибриды разновидностей капусты: краснокочанной, савойской, брюссельской, цветной, брокколи, кольраби, декоративной и технологии промышленного семеноводства
Исполнители:
Старцев В.И. - зав. лабораторией
Бондарева Л.Л. - вед. науч. сотрудник
Баранов В.Н. - науч. сотрудник
Вюртц А.В. - мл. науч. сотрудник
Кравченко С.Н. - агроном
В Центральном районе Нечерноземной зоны России одной из самых распространенных овощных культур является капуста. Широкому распространению капусты способствуют ее высокие питательные и целебные качества, а также ряд ее ценных хозяйственных свойств.
Особенности разновидностей капусты
Капуста савойская (Brassica oleracea convar. Capitata (L.) Alef. Var. sabauda L.) - характеризуется высоким содержанием белка - 4,8% и малым количеством клетчатки (поэтому для засолки не пригодна). Специфическая морфологическая особенность - пузырчатое строение тонких нежных листьев.
Кочан более рыхлый, чем у капусты белокочанной. Более требовательна к плодородию почвы, более устойчива к заморозкам, засухе и повреждениям листогрызущими вредителями. Распространена незначительно, так как менее урожайна по сравнению с капустой белокочанной и достаточно плохо сохраняется. Но в отличии от последней, обладает более ценным биохимическим составом.
Капуста брокколи (Brassica oleracea var. cymosa Duch) - считается переходной формой цветной капусты. От появления всходов до образования головки проходит 75-100 суток. Сорта различаются по формированию головки. Ранние сорта, как правило, формируют некрупную, рыхлую центральную головку и одновременно боковые головки в пазухах листьев, поздние сорта сначала формируют более крупную и плотную центральную головку, а потом боковые. В пищу используют головку - пучок цветочных бутонов на нежных стеблях до распускания. Головка менее плотная зеленого, пурпурного, диаметр от 8 до 30 см. Поэтому сбор урожая происходит более продолжительное время, чем у цветной капусты. Брокколи содержит больше питательных веществ, чем другие виды капусты.
Капуста кольраби (Brassica oleracea L. convar. acefala (DC.) Alef. gongilodes L.) - скороспелая разновидность капусты, ее убирают на 55-79-й сутки после появления всходов. Продуктовым органом у этой разновидности капусты является стеблеплод. Он содержит много сахаров (до 7,9%), солей калия, аскорбиновой кислоты (40-60 мг/100 г).
Капуста декоративная (Brassica oleracea L. convar. acefala (DC.)) - Декоративную капусту принято относить к листовым. Эта разновидность капусты отличается большим разнообразием форм и окрасок. В нашей стране её преимущественно возделывают для декоративных целей. Но она обладает ещё и ценными пищевыми свойствами, которые до сих пор ещё мало изучены. Декоративная капуста, как овощное растение, выделяется высоким содержанием сухого вещества, позволяющего ей легко переносить неблагоприятные условия окружающей среды. Так же она содержит сырой белок, аскорбиновую кислоту, каротин, селен.
Направления селекционной работы с разновидностями капусты
Селекционная работа направлена на создание сортов и гетерозисных гибридов, обеспечивающих круглогодичное снабжение населения свежей овощной продукцией. Сорта и гибриды разновидностей капусты должны быть как ультраскороспелыми, скороспелыми, среднеспелыми, так и позднеспелыми с высокой лежкостью. Селекция на скороспелость и продолжительность вегетационного периода осуществляется подбором исходного материала различной группы спелости.
Новые сорта и гибриды должны обладать высокой урожайностью, быть пригодными для механизированного возделывания. В этой связи наиболее важными показателями являются дружность созревания, морфологическая выравненность.
Капуста поражается болезнями: килой, слизистым и сосудистым бактериозами, фузариозным увяданием, а в период хранения - серой гнилью и точечным некрозом. Среди видового разнообразия наиболее высокой степенью устойчивости к киле характеризуются листовая капуста, наиболее низкой - савойская, цветная, кольраби. Главным направлением селекции на устойчивость к болезням и вредителям становится толерантность сортов и гибридов и их иммунитет к возбудителям основных болезней и вредителям.
Следующее важное направление селекции разновидностей капусты - повышение качества продукции; содержания сухого вещества, в том числе сахаров, витаминов; технологичность в переработке. Учитывая, что капуста способна накапливать в листьях нитраты и другие вредные для здоровья вещества, селекционеры должны ускорить работу по созданию форм, склонных к наименьшему накоплению этих веществ, а также остаточных количеств пестицидов.
Приоритетным направлением является селекция капусты на гетерозис. Гетерозисные гибриды сочетают в себе ряд положительных признаков: высокую выравненность кочана, высокую товарность, пригодность для механизированного возделывания.
Селекция разновидностей капусты распределяется по следующим направлениям:
скороспелость (кольраби, савойская, брокколи),
лежкость (савойская, брокколи),
повышение гофрированности листьев (савойская капуста),
повышение длительности неодревеснения стеблеплода (кольраби),
высокая урожайность центральной и боковых головок, в том числе у ремонтантных форм, (брокколи).
Основная задача исследований в 2009 году была направлена на создание исходного материала для получения 2-х линейных гетерозисных гибридов на основе самонесовместимости, кроме того, проводится скрининг имеющегося материала для поиска стерильность капусты с целью создания гибридов на её основе.
В 2009 году исследования включали размножение и закладку линий капусты брокколи, савойской, декоративной, кольраби, в климакамерах в коллекционном и селекционном питомниках, а так же оценку межлинейных гибридов по хозяйственным признакам в полевых условиях в селекционном питомнике
Селекция савойской капусты
Рабочая коллекция включала в себя 35 сортообразцов (КП - 8 сортообразцов, ГП - 27 образцов) разных лет скрещивания. Отбор проводили по длине вегетационного периода, окраске кочана, выравненности номера, по величине гофра, по плотности кочана.
Для размножения и дальнейшей оценки отобраны растения перспективной ультраскороспелой линии савойской капусты.
Для размножения перспективных линий и получения потомства следующего поколения инбридинга, отобранные образцы помещены в климакамеры.
Таблица 1 Морфологические признаки перспективных образцов савойской капусты
№ образцаКочанДлина кочерыги, смЛистВегетацион-ный период, сутокдиаметр, смвысота, смвнутрен-нейнаруж-нойкол-во, штдлина, смширина, смгибридный питомник160115,515,46,920,416,025,526,8120160318,517,56,019,518,026,527,5130160516,417,17,021,015,025,426,3120160610,512,03,518,015,013,515,2125161024,520,89,022,018,027,024,5125161212,510,05,516,812,013,214,0125161420,518,58,517,518,025,820,0125161717,716,07,022,11424,925,0115161816,616,78,020,91525,125,3115162315,716,26,016,71726,029,2125
В зимний период 2010 года будет проводится дальнейшее инцухтирование отобранных линий, с проверкой на самонесовместимость, а также гибридизация между отобранными образами с целью получения гибрида F1 обладающим наиболее ценными хозяйственными свойствами присущей данной разновидности капусты. Это продуктивность, маленький размер внутренней кочерыги, хорошая гофрированность листьев, форма кочана, продолжительность хранения.
Селекция брокколи
Учитывая преимущества брокколи в сравнении с ранними сортами цветной и белокочанной капусты по скороспелости и более богатому химическому разнообразию, возникает необходимость в создании сортов и гибридов следующего назначения:
Ультраранние и ранние для ранне-весеннего периода выращивания, обеспечивающие поступления ценной богатовитаминизированной продукции в тот период, когда свежих овощей мало.
Среднеспелые для летне-осеннего периода выращивания, которые в благоприятных условиях дают более высокий урожай чем раннеспелые. Назначение этой группы сортов и гибридов конвейерное поступление продукции, а также для пищевой перерабатывающей промышленности.
В период с декабря 2008 года по октябрь 2009 были проведены следующие виды исследований:
Определение общей и специфической комбинационной способности линий капусты брокколи 3 - 7 поколения инбридинга. Скрещивания проводили в камерах искусственного климата. В скрещивания были взяты 8 инбредных линий. Исходный материал подбирался по таким признакам как скороспелость и качество продуктового органа, по массе и плотности головок. В ходе селекционной работы было получено 56 гибридных комбинаций, которые в последствии были изучены в полевых условиях. Оценку проводили по массе, диаметру, высоте продуктового органа. Все гибридные комбинации и исходный материал был оценён по биохимическому составу и выделены комбинации скрещиваний которые обладают гетерозисным эффектом.
Таблица 2 Продуктивность у наиболее перспективных гибридных комбинаций F1 капусты брокколи
Селек-ный номерСхема скрещиванияМасса центральной головки, гКол-во ремонтатных (боковых ) головок, штСредняя масса ремонтатных головок, гУрожайность с м2, кг28Л8хЛ6326,56,112,11,1224Л8хЛ4320,57,09,51,0863Л4хЛ1585,05,614,21,8681Стандарт (сорт Тонус)125,46,58,20,56НСР 05118,50,161,30,4
Таким образом, как видно из таблицы (2),у выделившихся гибридных комбинаций урожайность с м2 превосходит стандартный сорт Тонус на 0,5 и более кг.
Таблица 3 Биохимический состав выделившихся гибридных комбинаций F1 капусты брокколи
Селекционный номерСхема скрещиванияСухое вещество, %Витамин С, мг/%Сахара, %простыесумма28Л8хЛ611,0931,332,593,8424Л8хЛ411,5342,242,153,0863Л4хЛ110,2629,922,083,4881Стандарт (сорт Тонус)12,3738,722,404,02Таким образом выделилась гибридная комбинация Л8 х Л4, которая обладает комплексом селекционно - генетических и хозяйственно - ценных признаков. Исходные линии помещены в климатические камеры для дальнейшей работы.
Проводили изучение гибридизации между стерильной белокочанной капустой и капустой брокколи. Формула скрещивания [?Sбк×?брокколи]×?брокколи. Растения отличались от исходной капусты брокколи увеличенным габитусом растений, ярко выраженным жилкованием листовой пластинки, наличием воскового налёта. Масса центральных головок варьировала от 0,57 до 1,27 кг (рис 1).
Рис. 1
Рис. 2 Ремонтантные головки
Рис. 3 Перспективная гибридная комбинация Л4хЛ1
Селекция капусты декоративной
В период с января 2009 по февраль 2010 года были проведены следующие исследования:
проводили проверку ранее отобранного материала, дающего устойчивое к расщеплению потомство.
выделение из коллекционного материала и коллекции лаборатории принципиально новых образцов по габитусу и окраске.
Производили размножение сортов: Ассоль, Корал, Каприз, Краски Востока.
Коллекция включала в себя 27 сортообразцов представлявших селекционный питомник и 12 образцов коллекционного питомника. Было отобрано 14 сортообразцов (общее количество растений 57 шт). Зимне-весенний период 2009-2010 гг в климакамерах лаборатории проводятся скрещивания образцов декоративной капусты с контролем самонесовместимости, гейтеногамное размножение линий 7-8 поколений инбридинга, межлинейные скрещивания.
Таблица 4 Морфологические признаки перспективных образцов декоративной капусты
№ Характер листовой розеткиОкраска розеткиЛистВысота растения, смДлина вегетационного периода, сутокФормаКрай1804розеточная, раскидистаятёмно зелёная с розовым центромокруглаяволнистый551451817игольчатая, раскидистаясеро-зелёная с розовым центромудлинённаяСильно рассеченный451401818игольчатая, компактнаязелёная с желтоватым центромудлиненнаяСильно рассеченный47,5140
Селекция кольраби
капуста селекционный гибридизация стерильный
В период с декабря 2008 по май 2009 года в камерах искусственного климата было создано 30 инбредных селекционных образцов, которые с помощью полевых испытаний в 2009 году были оценены по признакам: продуктивность, облиственность, форма стеблеплода, характер прикрепления черешка к стеблеплоду. Была обнаружена стерильность, предположительно типа Ogura. Стерильное растение было размножено с помощь методов биотехнологии. Производили гибридизацию стерильной формы капусты кольраби с инбредным линейным материалом для получения закрепителя стерильности. В осенний период было отобран 21 сортообразец (общее количество растений 52 шт). Выделенные образцы после прохождения яровизации были помещены в вегетационные климатические камеры лаборатории для получения следующего поколения инбридинга.
Таблица 5 Морфологические признаки перспективных образцов кольраби
№ СтеблеплодВеге-ный период, сутокформаоблиственностьвнутренняя окраскаНаружняя окраска1912плоскоокруглаяслабооблиственныйкремоваяфиолетовая651914плоскоокруглаясреднеоблиственныйкремоваязеленая651915округлаяслабооблиственныйкремоваязеленая651923округлаяслабооблиственныйкремоваязеленая681924плоскоокруглаяслабооблиственныйсветло-кремоваязеленая701927плоскоокруглаяоблиственныйкремоваяфиолетовая65
Выводы
. Из гибридного и коллекционного питомников были отобраны сортообразцы разновидностей капусты савойской, брокколи, кольраби и декоративной, обладающие комплексом селекционно-генетическими и хозяйственно-ценными признаками.
. Найденная стерильность у капусты кольраби требует дальнейшего и детального изучения. Необходимо найти закрепителя стерильности, установить её тип. А так же поиск стерильных растений у других разновидностей капусты.
. Необходимо продолжить изучение гибридизации между разновидностями с дальнейшими насыщающими скрещиваниями.