СЕЛЕКЦІЯ ОВОЧЕВИХ КУЛЬТУР РОДИНИ «ГАРБУЗОВІ».
ОГІРОК
Огірок в Україні – одна з головних овочевих культур, яка вирощується в усіх грунтово-кліматичних зонах. Плоди його містять ~ 15 біологічно-активних речовин та мінеральних солей, дуже в сприятливих сполученнях. Високі смакові якості в свіжому, консервованому, солоному вигляді. Скоростиглість і відносно висока врожайність зумовили широку розповсюдженість огірка в країнах помірного клімату. В Україні сформувався «Ніженський» сортотип огірка. Найхарактернішою його ознакою є відмінні засолювальні якості.
*ПЛІД – зеленець цього сортотипу має тонку ніжну щкірку, щільний з дрібними клітинами м’якуш, чорне складне опушення, різке вираження грани і боріздок молодих плодів, невелику або середню насінну камеру, плоди довжиною 11-12 см. До 1985 р сорти «Ніженський місцевий» та «Ніженський-12» займали ~ 80 % всіх посівів огірка в Україні. Але поява епіфітотію і переноспорозу зробила збитковим вирощування цих сортів, що призвело до значного скорочення площі всіх посівів.
На сучасному етапі, успішне вирощування огірка залежить від створення нових сортів, гібридів, які характеризуються комплексною стійкістю до хвороб, високою продуктивністю та високими засолювальними якостями. В окремі напрями селекції огірка виділяються селекція сортів, гібридів для відкритого і закритого грунту.
Моделі гібридів і сортів огірка
Враховуючи традиційні вимоги до культури України, майбутні сорти повинні відповідати певним вимогам.
Для відкритого грунту:
- потенційна врожайність повинна бути на рівні 500-600 ц/га (Степ), 450-500 ц/га (Лісостеп), 250-300 ц/га (Полісся);
- скоростиглість: Степ 38-42 дн. (від появи всходів до початку масового плодоношення), Лісостеп 42-45 дн., Полісся 45-47 дн.;
- дружність плодоношення: у скоростиглих = 80-100 ц/га (за перші 10 днів), у середньо- та пізньостиглих = 50-70 ц/га;
- стійкість до переноспорозу, бактеріозу, оливкової плямистості, в степовій зоні – стійкість до справжньої борошнистої роси;
- споживчі якості:
*для салатних сортів – довжина плода не > 15 см, повільне переростання плодів, невелика насінна камера, смак без гіркоти з характерним ароматом, м’якуш твердий і хрумкий;
*для засолювальних – довжина плода не > 10-12 см, пожовтіння плодів поступове, складне чорношипе опушення, шкірка плодів ніжна, м’якуш хрумкий.
- габітус рослини: рослини середньорозгалуджені – довжина стебла не >1,5 м, бічних пагонів 2-4 м, черешки листків середньої довжини.
Вцілому для Степу і Лісостепу потрібні гібриди і сорти з дружнім плодоношенням, холодостійкі, середніх і пізніх строків достигання, для висівання оптимальних і більш пізніх строків висівання, жаро- і посухостійкі з плодами високих смакових якостей. Гібриди і сорти для машинного і одноразового збирання.
Селекція огірка для Полісся
Потрібні гібриди, сорти скоро- і середньостиглі, холодостійкі (для ранніх строків посіву), з високими смаковими і засолювальними якостями, комплексною стійкістю до хвороб.
Вимоги до гібридів і сортів при механізованому збиранні
1) Переносити загущення до 200-250 тис. шт/га при більш рівномірному розміщенні рослин;
2) Мати коротку огудину, довжиною 50-60 см;
3) Одночасно формувати 2-3 плоди, які тривалий час не проростають і не старіють;
4) Забезпечити при одноразовому збиранні 150-200 ц/га промислового врожаю, в тому числі 100-150 ц/га корнішонів і зеленця не > 11 см;
5) Мати високі засолювальні та консервувальні якості.
Для закритого грунту.
Вирощування огірка в закритому грунті може відбуватись в 3 терміни:
- зимово-весняна культурозміна;
- весняно-літня культурозміна;
- літньо-осіння культурозміна.
Для зимово-весняної культурозміни потрібні гібриди, які характеризуються:
٠нормальним ростом і плодоношенням за умов короткого дня і низькою освітленістю;
٠короткоплідністю;
٠високими смаковими якостями;
٠привабливим зовнішнім виглядом зеленця;
٠здатністю тривалий час зберігатись без пожовтіння, без гіркоти;
٠дружністю віддачі врожаю за 1-й місяць плодоношення (30-40 % від загального врожаю) і товарністю (94-97 %);
٠високою врожайністю зеленця 30-40 кг/м2;
٠слабким розгалудженням стебла (детермінантні або дуже вкорочені бічні пагони);
٠комплексною стійкістю до хвороб (переноспороз, СБР, бактеріоз);
٠партенокарпія (здатність формувати плоди без запліднення);
٠придатність до транспортування та тривалого зберігання.
Для умов весняно-літньої, де особливо важливо мати високі врожаї в короткі терміни. Гібриди мають бути:
٠скоростиглими, з дружньою віддачею врожаю;
٠високоврожайними, з плодами високих смакових якостей, високою товарністю;
٠поєднувати жіночий тип цвітіння з дружнім утворенням зеленців;
٠комплексною стійкістю до хвороб (бактеріоз, переноспороз, БР);
٠витримувати різкі добові коливання температури.
Для літньо-осінньої культурозміни,які характеризуються коротким періодом вирощування, високою освітленістю на початку і низькою наприкінці вегетації, тому гібриди повинні бути:
٠скоростиглі;
٠з дружньою віддачею врожаю;
٠плодами високих смакових якостей;
٠великобугорчасті біло шипі;
٠партенокарпічні;
٠з комплексною стійкістю до хвороб (переноспороз, оливкова плямистість, бактеріоз);
٠стійкість до різних добових коливань температури;
٠придатність до тривалого зберігання.
МЕТОДИ СЕЛЕКЦІЇ
Основним методом селекції огірка є статева гібридизація в поєднанні з добором. Як вихідний матеріал для гібридизації використовують: світову колекцію, мутантні форми, поліплоїдні форми, віддалені гібриди між видами і роду «Cucumis», форми одержані генною інженерією. Гібридизацію проводять в плівковій теплиці на сонячному обігріві. За цих умов 90-95 % схрещувань дадуть плоди, в той час як у відкритому грунті 30-35 % вдалих схрещувань і крім того не всі біологічні плоди досягають біологічної стиглості. 1 плід може дати до 40 г насіння. Оцінку гібридів 1-6-го поколінь проводять в полі. При оцінці гібридних потомств проводять браковку та оцінку за наступними ознаками:
I ознака – Здатність плодів до пожовтіння залежить від кількості та часу формування, від фарбувального пігменту. Є сорти, які його взагалі не формують і плоди та шипи на плодах білі, але є і інша крайність утворення пігменту в дуже великій кількості на 2-гу добу, після цвітіння плоди відразу стають коричневими. Існує набір сортів з проміжним характером ознак. Ця ознака легко піддається добору; засолювальні сорти повинні мати коричневий насінник.
II ознака – Характер опушення плода буває:
- простим (коли волоски опушення утворюються безпосередньо від поверхні плода);
- складний (коли на поверхні плода утворюються бугорки, на яких розташовано краплеподібний ороговівший виросток і на ньому простий волосок).
Складне опушення – ознака домінантна, це ознака високих засолювальних якостей, тому що до горбків підходять судинно-волокнисті пучки, по яких при засолюванні в плід поступають солі і відходять, утворені при бродінні, гази.
III ознака – Консинстенція плодів повинна бути:
*щільною
*ніжною
*хрумкою
*шкірка плодів майже не відчувається
Добору на поліпшення якості гібриди піддаються погано, тому при отриманні нових проводять їх жорстку браковку, або якщо є необхідність проводять насичуючі схрещення з сортами, які мають високі якості плодів.
IV ознака – Вирівняність плодів і утворення вироблених плодів.
Як правило, залежить від нормального протікання процесів запилення, росту пилкових трубок та запилення. Якщо не всі насінні зачатки запліднюються, то утворюються нерівні плоди. Прояв ознаки значно залежить від умов середовища, але існує набір сортів, які практично не утворюють таких плодів, вони утворюють менший загальний врожай, але це будуть вирівнені товарні плоди, тому добір на прояв цієї ознаки проводять обов’язково. Як варіант вирішення вирівненості плодів – це створення партенокарпічних плодів (без запліднення).
V ознака – Габітус рослини.
Рослини кущевого типу з дуже короткою детермінантною огудиною – це ознака рецесивна, при чому може виявлятися різними генами. Крім того прояв ознак значно залежить від умов вирощування. Типів розгалуження рослин може бути багато, що відкриває можливості для створення сортів, призначених для вирощування в закритому грунті, придатних до механізованого збирання. Добір за цією ознакою можливий і необхідний.
VI ознака – Скоростиглість.
Від появи масових всходів до 1-го збору плодів.
VII ознака – Стійкість до хвороб.
Переноспороз проявляється постійно, що дозволяє ефективно вести добір на стійкість до цієї хвороби. Добір на стійкість до інших хвороб (борошниста роса, бактеріоз, оливкова плямистість) проводять на штучних ежекційних фонах.
VIII ознака – Урожайність.
Оцінюють шляхом підрахунку кількості плодів та їх маси на рослині за 1 або декілька зборів. Значно підвищуються від використання частково дводомних та форм з жіночим типом цвітіння. Оцінку гібридних потомств проводять в полі, а їх розмноження в теплиці. Основними методами добору в селекції огірка є різні варіанти індивідуально-родинного добору, метод половинок, родинний з ізоляцією.
СЕЛЕКЦІЯ ЗА ОКРЕМИМИ НАПРЯМКАМИ
В зв’язку з епіфітотією переноспорозу, відбулось різке зниження врожайності, відповідно і обсягів вирощування огірка в Україні. Відновити їх можливо лише за рахунок створення та впровадження у виробництво гетерозисних гібридів, оскільки сорти стійкі до хвороб, як правило, мають уповільнений розвиток та знижену врожайність. У свою чергу для створення гібридів F1 дуже важливою є селекція частково дводомних та двостатево-квіткових форм огірка, для використання їх, як батьківських компонентів, що дозволяє виділити їх в окремі напрями селекції.
Селекція гетерозисних гібридів F1
Ведеться на основі використання жіночого типу цвітіння (схема раніше). Цей напрям включає в себе цілу низку інших складових. Важливими напрямами в межах створення гібридів F1 є селекція частково дводомних форм.
Селекція на урожайність
Врожайність дуже складна ознака і залежить від багатьох факторів. Можна виділити 3 основних елементи продуктивності огірка:
- навантаженість зав’язями (за кращі співвідношення вважається 2 плоди на 1 листок);
- розмір та маса плода (сорти засолювальні та корнішонного напряму повинні бути дрібними, довжиною в технічній стиглості ~ 9 см, а діаметром 3 см);
- розташування плодів (більш урожайними є рослини, в перших 3-х вузлах яких квітки відсутні або чоловічі).
Селекція на скоростиглість і на холодостійкість
Скоростиглими вважаються форми, у яких від появи всходів до початку плодоношення минає 38-48 днів і які за 1 декаду плодоношення дають 7-10 т/га. Необхідно розрізняти поняття скоростиглість (дружна віддача плодів на початку плодоношення) і ранньостиглість (коли на початку плодоношення утворюються поодинокі плоди, а урожай з поля за 1 декаду складає лише 1 т/га). Скоростиглість залежить від дружності плодоношення, місця закладання жіночих квіток (у скоростиглих форм в 1-х вузлах формуються чоловічі квітки) і холодостійкості. Добір на холодостійкість проводять за швидкістю проростання і появою сходів при посівах і у строки раніше оптимальних на 10-12 днів (20-25 квітня).
СЕЛЕКЦІЯ НА СМАКОВІ І ТЕХНОЛОГІЧНІ ЯКОСТІ
На відсутність гіркоти
Гіркота у плодах має різний ступінь прояву (зумовлена наявністю кукурбітацинів) залежить від сорту та умов вирощування.
Наприклад: сорти Береговой, Руслан-95, Німпус амбра тощо не мають гіркоти.
Ця ознака піддається добору, основний метод дегустація, є оцінка на відсутність гіркоти, на ранніх етапах оцінюють на смак сім’ядолі проростків.
На засолювальні якості
Враховують декілька ознак, які впливають на засолювальні якості:
*колір шипів
*характер опушення
*забарвлення насінника
У засолювальних сортів опушення складне, чорне, насінник оранжевий, шкірка ніжна і тонка, м’якуш щільний і хрумкий. Оцінюють шляхом дегустації. Названі вище показники є непрямими для визначення придатності сорту для засолення і консервування, пряма дегустація.
На товарність плода
У фазу технічної стиглості товарність плода визначається його зовнішнім виглядом, плід зеленець повинен бути 9-12 см, темно-зеленого забарвлення, бугорчастий з чорним опушенням, вирівняний з вираженими гранями. Товарні якості всередині – розмір насіннєвої камери, товщиної шкірки, щільність м’якуша.
СЕЛЕКЦІЯ ПАРТЕНОКАРПІЧНИХ ГІБРИДІВ ОГІРКА
Вирощування гібридів огірка, які потребують бджоло-запилення, значно підвищують собівартість продукції. Підвищення t понад 35°С навесні та влітку, або її зниження до 12-14°С в зимові періоди негативно впливає на процес запилення рослин бджолами та відповідно знижує урожайність. Тому значний інтерес для закритого грунту представляють партенокарпічні форми огірка, які не потребують запилення. Вони характеризуються значно вищою врожайністю і лежкістю плодів. Останнім часом партенокарпічні родини огірка та інші родини Гарбузових набувають розповсюдження і у відкритому грунті, оскільки за несприятливих умов вирощування (дощова погода, посуха) вони дають більш стабільний і високий врожай товарної продукції.
Першим етапом селекції партенокарпічних гібридів – є оцінка зразків за ступенем прояву схильності до партенокарпії. Відносним показником схильності до партенокарпії буде % зав’язування плодів без запилення. Для більш точної оцінки прояву партенокарпії у сортозразків з різною навантаженостю з жіночими квітками визначають коефіцієнт партенокарпії – відношення % зав’язування плодів без запилення до зав’язування при запиленні маточних квіток в контрольних групах рослин. Для визначення цього показника визначають % зав’язування плодів в 2-х групах рослин:
1) дослідна – всі жіночі квітки ізолюють ватою;
2) контрольна – всі жіночі квітки якої, щоденно запилюють штучно.
Кількість рослин в кожній групі повинно бути не < 5, при визначенні схильності до партенокарпії, і не < 10 протягом 1 місяця цвітіння, при цьому враховують кількість зібраних плодів рослин контролю і досліду, враховують зав’язь. Коефіцієнт партенокарпії (Р) визначають за формулою:
Р=
А – кількість партенокарпічних плодів, одержаних у дослідній групі без запилення;
В – кількість засохлих зав’язей в дослідній групі без запилення;
а – кількість плодів у контрольній групі з запиленням;
в – кількість засохлих у контролі з запиленням, коефіцієнт може бути визначений у %.
P= —
Оцінку за ступенем прояву партенокарпії проводять спочатку цвітіння жіночих квіток і в тих умовах, для яких створюється гібрид. Вивчення вихідного матеріалу для селекції на партенокарпію потребує великої кількості сортозразків, тому попередню оцінку проводять без контрольних запилень. Показник партенокарпії в такому разі визначають як % зав’язування плодів при ізоляції жіночих квіток. Після попередньої оцінки проводять більш детальне вивчення схильності з визначенням коефіцієнта партенокарпії. Сорти огірка за ступенем прояву партенокарпії можна розділити на 4 групи:
1) зразки з чітко вираженою стійкою партенокарпією, Р > 0,7
2) зразки з середньо-вираженою партенокарпією, Р = 0,4-0,7
3) зразки з слабо вираженою партенокарпією, Р < 0,4
4) зразки без схильності до партенокарпії (рідко утворюють поодинокі партенокарпічні плоди).
Схильність до партенокарпії є рецесивною або напівдомінантною ознакою. У гібридів F1 між партенокарпічною і непартенокарпічною батьківськими формами схильність до партенокарпії проявляється доволі слабо. Швидкого ефекту при селекції на партенокарпію можна досягти лише в випадку, коли обидві батьківські форми відносяться до партенокарпічного виду. Тому, при створенні партенокарпічних гетерозисних гібридів, спочатку необхідно утворити материнську і батьківську лінії з високим ступенем прояву партенокарпії та комбінаційною здатністю.
КАБАЧОК, ПАТИСОН
Напрямки селекції
Основними напрямками є:
*Селекція на урожайність;
*Селекція на кущову форму – яка дозволяє загустити посів, що збільшує врожай. Завдяки такій формі покращуються умови збирання;
*Селекція на скоростиглість і на холодостійкість – скоростиглими вважаються форми, у яких від появи сходів до масового плодоношення;
*Селекція на технологічні якості плодів – товарні плоди повинні бути невеликих розмірів ~ 12-15 см, світло-зеленого (білого – для патисонів, жовтого та темно-зеленого – для цукунів), рівну гладеньку поверхню, м’яку шкірку, невелику насінну камеру, щільний м’якуш;
*Селекція на посухостійкість;
*Селекція на стійкість до борошнистої роси – НБР практично не зустрічається;
*Селекція на переважно жіночий тип цвітіння;
*Селекція на голонасінність – голонасінні форми існують.
Методи селекції кабачка подібні до інших культур Гарбузових.
Інші представники Гарбузових – баштанні: кавун, диня, гарбуз. В селекції баштанних культур останнім часом основним напрямом є створення скоростиглих гетерозисних гібридів інтенсивного типу, які відрізняються високою врожайністю, дружністю достигання, товарними і смаковими якостями. Насьогодні зарубіжний ринок представлений гібридними динями = 80 %; кавунами = 50 %, гарбузами = 10 %. Важливість створення гетерозисних гібридів гарбузових культур, пов’язана з вирішенням таких проблем:
1) гібриди дають ідеальну можливість контролювати розмноження і реалізацію насіння;
2) наявність широкого набору гібридних ліній дозволяє в найкоротші строки реагувати на мінливу кон’юктуру ринку;
3) поєднувати в одному гібриді такі ознаки, які у сортів дуже складно об’єднати в одному генотипі.
Наприклад: скоростиглість + продуктивність, скоростиглість + придатність до тривалого зберігання, скоростиглість + смакові якості.
4) можливість комплексної стійкості до хвороб в поєднанні з іншими цінними ознаками (скоростиглість, стійкі форми мають уповільнений ріст, високі смакові якості).
Повний селекційний цикл при створенні гетерозисних гібридів баштанних культур складається з таких етапів:
I етап – створення модемів гібридів і батьківських ліній;
II етап – вивчення вихідного матеріалу;
III етап – створення селекційних батьківських форм;
IV етап – вивчення КЗ батьківських ліній;
V етап – отримання гібридів і їх випробування;
VI етап – розмноження ліній і гібридів.
Гетерозисні гібриди кавуна, дині і гарбуза одержують на фертильній і стерильній основі. Не зважаючи на те, що процес видалення чоловічих квіток на материнських лініях, ручне запилення – процеси трудомісткі, але переважна більшість сучасних гібридів кавуна і динь одержані на фертильній основі. В разі створення гібридів на стерильній основі, у кавуна використовують – ЯЧС; у дині – ЯЧС і функціональну; у гарбуза – ЯЧС і ЖТЦ.
Напрямки селекції гарбуза
1. Селекція на врожайність – основними елементами продуктивності гарбуза є розмір і маса плода, кількість плодів на рослині, товщина м’якуша.
2. Селекція на скоростиглість – існує тісний взаємозв’язок між скоростиглістю і строком закладання генеративних органів, а також скоростиглістю і низьким закладанням жіночих бутонів.
3. Селекція на якість плодів – якість плодів визначається вмістом цукрів, каротину, органічних кислот, сухих речовин. Важливе значення має структура м’якуша, для переробки – потрібні столові сорти з комплексом ознак:
-червоне, жовте забарвлення м’якуша, яке співпадає із забарвленням кори;
-тонкокорість;
-дрібнозерність і невелика насінна камера;
-рівна поверхня плода;
-дрібно-волокнистий м’якуш;
-здатність тривалий час зберігатись.
4. Селекція на кущову форму – ефективним є метод бекросів гібридів на кущову батьківську форму.
5. Селекція на насінневу продуктивність, голонасінність та олійність.
6. Селекція на посухо- і жаростійкість – в восушливу або суху погоду сильно знижується врожайність.
7. Селекція кормових гарбузів.
СЕЛЕКЦІЯ ОВОЧЕВИХ РОДИНИ «ПАСЛЬОНОВИХ»
Серед овочевих родини Пасльонових – Solonaceae, входять овочеві, які широко поширені (помідор, перець, баклажан, фізаліс, цифромандра, баклажан африканський, пасльон). Враховуючи біологію пасльонових культур, сучасний стан селекції та генетики, найбільш важливими при створенні нових форм будуть наступні методи:
1) використання явища гетерозиса і створення гібридів F1;
2) пошук і створення з різними типами стерильності (функціональною, цитоплазматичною, ядерною, генетичною);
3) залучення до схрещувань напівкультурних і дикорослих форм;
4) виявлення рецесивних, мутантних генів для маркування батьківських форм;
5) становлення шляхів введення генів стійкості в комерційні генотипи.
Сучасні умови виробництва вимагають створення сортів і гібридів, стійких до біотичних і абіотичних умов середовища, здатних плодоносити при різних умовах вирощування і високопродуктивних. Ринок готової продукції потребує сортів і гібридів F1 з привабливою формою, забарвленням, приємним смаком і ароматом плодів, з високою лежкістю та транспортабельністю.
ПОМІДОР
Батьківщина помідорів – Південна Америка.
I етап – Першу основу селекційної роботи становили ідентермінантні форми з високорослим стеблом, рідким розташуванням суцвіть, невеликими плодами. Тому народна селекція була спрямована на створення більш компактних, з частим розташуванням суцвіть і більш крупними плодами.
II етап – Проте справжній успіх створення технологічних сортів став можливий лише з відкриттям гена Sp (1923), який відповідає за детермінантний (обмежений) тип росту, що стало основою для створення компактних ранньостиглих форм.
III етап – Наступним етапом в селекції було застосування ефекту гетерозису, яке зумовило принципово нових гібридів F1 з комплексом бажаних ознак (ранньостиглість, штамбова форма куща, стійкість до хвороб і шкідників, придатність до механізованого вирощування, високі смакові і технологічні якості, тощо).
Напрями селекції і вимоги до сортів
Найважливіший і найбільш загальний напрямок селекційної роботи:
*висока продуктивність;
*висока якість продукції;
*пристосованість до умов вирощування;
*стійкість до хвороб і шкідників;
*придатність до механізованого вирощування і збирання.
Напрями селекції помідора визначаються напрямами використання плодів, а також умовами і технологіями їх вирощування.
I. Селекція сортів для споживання плодів у свіжому вигляді
Плоди сортів і гібридів повинні бути зовнішньо-привабливими, з гладенькою поверхнею, з округлою і округло-плескатою формою, масою не < 100 г, рівномірно забарвленою з еластичною шкіркою і м’якушем, з незначним вмістом клітковини та насіння, мати високі смакові якості, високу лежкість і транспортабельність. Рослини повинні бути детермінантного типу росту, з висотою стебла до 60 см, з простим суцвіттям, з розташуванням суцвіть через 1 листок, з середньою облистяністю; достигання плодів дружнє; урожайність 300-500 ц/га; характеризуватись високою стійкістю до екстремальних умов вирощування, хвороб і шкідників. Одночасно з таким типом сортів і гібридів, певне розповсюдження мають сорти індетермінантного типу, сорти, які вирощують з підв’язуванням. Для таких сортів і гібридів привабливими є крупні плоди, масою 400-800 г, оранжевого кольору. На перше місце для них виходить смак і аромат, здатність не втрачати привабливого вигляду при тривалому зберіганні і транспортуванні.
II. Для консервної промисловості
Сорти і гібриди повинні мати специфічні ознаки в залежності від виду продукції, яка виробляється з плодів.
Для цільноплідного консервування. Вимагає однакових за формою, розміром і забарвленням плодів, з привабливим товарним виглядом, без порожнин, пошкоджень, сильно розвинених грубих волокон, з високим вмістом сухої речовини, цукрі, аскорбінової кислоти, міцною шкіркою (стійкою до розтріскування при стерилізації).
Для виробництва томатної пасти, пюре, соусу. Плоди повинні бути інтенсивно забарвлені, без зеленої чи жовтої плями біля плодоніжки, великі з гладенькою поверхнею, що не розтріскується, незначним вмістом клітковини і насінням та високим вмістом цукрів, органічних кислот, сухої речовини.
Сорти і гібриди, плоди яких призначені для цільноплідного консервування, повинні бути детермінантного типу або з штамбовою формою куща. А для переробки на томатну пасту, пюре або сік – напівіндетермінантні (середньорослі), які вирощуються настилом (на землі) або на кілках.
III. Селекція сортів і гібридів дієтичного і лікувального напряму.
Повинні мати плоди з ніжним м’якушем, високим вмістом вітаміну С, бета-каротину, сухої речовини і незначним вмістом клітковини, органічних кислот, забарвлення плодів оранжеве.
IV. Селекція сортів і гібридів для механізованого збирання плодів.
Сорти і гібриди повинні мати:
- кущ детермінантного типу, компактний, добре об листяний;
- плоди гладенькі, без ребристості, середнього розміру, кулеподібної або овальної форми, рівномірно забарвлені, без плями біля плодоніжки, стійкі до розтріскування і значних фізико-механічних і статичних навантажень (постійних), дружнім достиганням, легким відокремленням плодів від плодоніжок (без членування з плодоніжкою), здатність тривалий період зберігати якісні показники при знаходженні на рослині в стиглому стані (на час збирання 75-80 % повинні бути стиглими і зберігати товарний вигляд протягом 20-25 днів).
- Якісні показники плодів повинні відповідати вимогам, які висуваються до плодів, призначених для консервування та переробки. Суха речовина не < 5,6 %, відношення цукру до кислоти не < 7, відношення сухої речовини до нерозчинної = 7-10, вміст вітаміну С понад 25 мг %, вміст лікопіну не < 4,2 мг %, відходи (шкірка, насіння, целюлоза) = 4,5-5,5 %.
V. Селекція сортів і гібридів для одержання раннього весняно-літнього врожаю.
При вирощуванні помідора під тимчасовими плівками, прикриттями (тонелями) сорти і гібриди повинні бути: ультраскоростиглими =80-90 днів, з дружнім достиганням, напівдетермінантного типу, з низьким розташуванням 1-го суцвіття і частим – наступних суцвіть. Характеризуватись підвищеною холодостійкістю в ранні періоди розвитку і жаростійкістю в період зав’язування плодів.
Основні вимоги до рослин усіх напрямів вирощування і використання плодів:
-висока врожайністьі якість плодів;
-комплексна стійкість до хвороб;
-особливо бажаними є пластичність;
-стабільність урожайності;
-пристосованість до конкретних умов вирощування;
-здатність позитивно реагувати на вирощування за інтенсивними технологіями.
Таким чином залежно від напрямів використання плодів і вимог до сортів і гібридів, в одному генотипі необхідно поєднати велику кількість необхідних ознак, а це можливо лише за умов використання набору сучасних методів. Загально-методичні підходи селекції помідора повинні бути наступними:
1) Добір і детальне вивчення різноманітного вихідного матеріалу – комплекс методів створення цільового, принципово-нового вихідного матеріалу, методологія добору нових сортів, вихідних ліній для схрещування;
2) Одержання різноманітності з використанням різних методів;
3) Прогнозування поведінки гібридних потомств в поколіннях, що розщеплюються;
4) Оцінка і добір вихідних рослин родоначальників майбутнього сорту;
5) Методи прискореної оцінки (експрес -методи) та індетифікація кращих генотипів на ранніх етапах селекції;
6) Зменшення втрат цінних генотипів на різних етапах онтогенезу;
7) Прискорення розмноження цінного вихідного і селекційного матеріалу методами біотехнології.
Методи селекції помідора (для відкритого грунту)
Основним методом селекції є гібридизація. В поколіннях F2 – F3, що розщеплюються, добираючи фенотипи з комплексом ознак, відповідно до створеної раніше моделі вихідної форми. В наступних поколіннях систематичними доборами вирівнюють бажані ознаки, оцінюють КЗ в тестерних схрещуваннях і кращі форми залучають до повторного циклу схрещувань. В селекції помідора перспективними є схрещування з напівкультурними, тетраплоїдними та мутантними формами.
Позитивні результати дає складна гібридизація (експериментально встановлено, що оптимальна складність гібридної популяції 6 генотипів). Ефективним є застосування різноманітних провокаційних фонів; гаметна селекція, коли добір проводиться на рівні гаметофіту (коли є окремі клітини материнські і батьківські). Серед гібридних генотипів найбільш цінними для подальшої селекційної роботи є трансгресивні форми (перевищення F2 над кращою батьківською формою), які не схожі на жодну з батьківських форм; а також рекомбінанти (поєднують ознаки обох батьківських форм). Окрім традиційних методів (гібридизація, мутагенез) видозміни ознак можуть бути викликані щепленням помідора на баклажан, чи картоплю або тютюн. Крім того, генетичні відхилення стимулюють вірусні хвороби (вірус тютюнової мозаїки, вірус стовбур).
Методи створення гетерозисних гібридів
Гетерозисні гібриди F1 характеризуються однорідністю рослин і плодів (висока товарність), вищою на 30-50 % урожайністю за ранньою і загальною продуктивністю. Скоростиглість – найцінніша ознака гетерозисних гібридів. За рахунок використання гетерозиса у гібридів порушено цілу низку негативних зв’язків між ознаками (скоростиглість – урожайність, скоростиглість – крупність плодів, скоростиглість – смакові якості, скоростиглість – стійкість до хвороб). При гетерозисній селекції прискорюється селекційний процес, з’являється можливість швидко реагувати на кон’юктуру ринку. В схемі селекційного процесу гетерозисних гібридів можна виділити 4 основних етапи:
I.Створення повноцінного вихідного матеріалу – селекційних ліній. Створення селекційних ліній – це повний селекційний процес за даним напрямом.
II.Оцінка КЗ нових ліній, ЗКЗ оцінюють в тестерних схрещеннях, а СКЗ – в діалельних.
III.Одержання нових гібридів F1. Створення нових гібридів F1 і їх вирощування.
IV.Одержання великої кількості гібридного насіння і впровадження у виробництво.
Селекція томату в закритому грунті
В закритому грунті культура помідора є одна з основних. Нею зайнято ~ 60 % всієї площі теплиці. Найбільш перспективним шляхом підвищення ефективності вирощування в закритому грінті є створення і впровадження у виробництво гетерозисних гібридів.
Вимоги до гібридів в закритому грунті
Визначаються тими умовами вирощування, до яких вони призначені, тобто терміном вирощування і типом споруд (теплиць). Селекційну роботу для створення гібридів проводять в умовах тих культиваційних теплиць, для яких буде призначений гібрид і відповідно до їх особливостей, гібриди повинні характеризуватись специфічним комплексом ознак.
Для зимово-весняної культурозміни:
-ранньо- і середньостиглі гібриди, які на початку березня забезпечують максимальний урожай;
-індетермінантного та детермінантного типу росту з частим розташуванням китиці;
-з плодами округлої форми та плескато-округлої, масою 80-120 г;
-з високими смаковими якостями;
-з комплексною стійкістю до хвороб.
Для осінньо-зимової і перехідної культурозміни:
-пізньо-скоростиглі – стійкість до низької освітленості та висока фотосинтетична активність; плоди округлої та плескато-округлої форми, 3-5-ти камерні. Масою 70-100 г. З простою китицею, з 6-8-ма плодами та їх високим зав’язуванням. З комплексною стійкістю до хвороб.
Для літньо-осінньої культурозміни:
-середньостиглі – до кінця листопада їх урожай повинен бути максимальним. Рослини індетермінантного і напівдетермінантного типу з частим розташуванням китиці;
-плодами округлої та плескато-округлої форми;
-3-5-ти камерні, масою плода понад 60 г;
-комплексна стійкість до хвороб, стійкість до низької освітленості наприкінці вегетації;
-витривалість до високих температур на початку вегетації та під час цвітіння і зав’язування плодів і до знижених температур на прикінці вегетації.
Для весняно-літньої культурозміни (для плівкових теплиць):
-ультраскоростиглі і скоростиглі з дружнім достиганням плодів, з низьким закладанням китиць;
-з простим або проміжним типом суцвіть;
-з квітками, багатими на фертильний пилок;
-з підвищеною холодо- і жаростійкістю;
-середньорослі рослини з детермінантним та напівіндетермінантним типом куща;
-плодами округлої і округло-плескатої форми, масою 100 г;
-з комплексною стійкістю до хвороб.
Методи селекції помідора в закритому грунті
Найбільш ефективним методом створення F1 у закритому грунті є між лінійна, лінійно-сортова гібридизація. Процес створення гібридів F1 здійснюється в 4 етапи:
1) Створення батьківських ліній у відповідності до моделей гібриду.
2) Оцінка ЗКЗ і СКЗ.
3) Насичення батьківських ліній відсутніми в них господарсько-цінними ознаками.
4) Одержання великої кількості гібридного насіння від схрещування батьківських форм.
При створенні батьківських форм поряд з внутрішньо-видовою і віддаленою гібридизацією використовують весь набір сучасних методів створення вихідного матеріалу (методи біотехнології, мутагенезу).
НАПРЯМИ СЕЛЕКЦІЇ ПОМІДОРА ГІБРИДІВ F1
Селекція на холодостійкість, скоростиглість, дружнє достигання
Скоростиглість – складна ознака, визначається кількістю днів від появи всходів до початку достигання плодів, або до початку 1-го збору (господарська стиглість).
Холодостійкість – це здатність зав’язувати плоди при низьких позитивних температурах.
Скоростиглі, холодостійкі форми добирають на селективних фонах – дія низьких температур на проростаюче насіння та раннє висаджування рослин. Дружнє достигання характеризується кількістю стиглих плодів від загального врожаю на означену дату. Скоростиглість і дружнє достигання – є прямими ознаками для оцінки селекційних і вихідних форм.
Для скоростиглих форм томата характерними є наступні ознаки:
-слабка облистяність рослин;
-тонка листкова пластинка;
-забарвлення листків від світло-зеленого до жовто-зеленого;
-короткий черешок листка;
-низьке закладання 1-ї китиці і розташування часте – наступних (характер для детермінантного типу куща);
-просте суцвіття, квітка з 5-6-ма пелюстками, багата на фертильний пилок;
-ранній початок цвітіння.
Для створення скоростиглих гібридів F1 в схрещування залучають скоростиглі форми з комплексом необхідних ознак. Крім того ефективний є підбір компонентів з короткими між фазними періодами.
Наприклад: сходи-цвітіння у 1-го, цвітіння-достигання – у іншого. В 1-му поколінні у гібридів будуть домінувати короткі між фазні періоди. І вони можуть бути більш скоростиглими, ніж батьківські форми.
Селекція на продуктивність і якість плодів
Урожайність – найважливіша ознака, яка визначається: кількістю рослин на одиницю площі, кількістю і масою плодів з однієї рослини.
Продуктивність рослини обумовлена плеєтропною дією складного комплексу генетичних факторів. Гетерозис за загальним урожаєм в більшості випадків визначається за рахунок збільшення кількості утворення плодів. Існує сильний негативний зв’язок між кількістю плодів та їх масою. Середня маса плодів має зазвичай проміжний тип успадкування, або наближена до дрібноплідного батька.
Якість плодів помідора закритого грунту в основному визначається такими ознаками як: вирівняність за розміром, гладенька поверхня плода, рівномірне і привабливе забарвлення, відсутність плям на плодах, високий вміст сухої речовини, цукрі, вітамінів, високі смакові якості.
Селекція на тривале зберігання
При створенні гібридів, у деяких можуть тривалий час зберігатись, значний інтерес представляє використання генів nor, rin, alc. Плоди рослин з цими генами, навіть у дозрілому стані не набувають червоного кольору. Схрещування форм із зазначеними генами зі звичайними сортами дозволяє одержувати гібриди, які формують плоди нормального яскраво-червоного кольору, але характеризуються високою міцністю, лежкістю і транспортабельністю.
Селекція на стійкість до низької освітленості
В осінньо-зимовий період різко знижується сонячна інсоляція і це є головним лімітуючим фактором вирощування в закритому грунті. Тому при створенні гібридів для цього періоду вирощування значний інтерес представляють форми з нейтральною фотоперіодичною реакцією.
Селекція на стійкість до знижених температур
Здатність рослин гібридів нормально рости і плодоносити при знижених температурах може забезпечити значну економію енерговитрат. Сортам і гібридам властива гетерогенність за рівнем адаптації до екстремальних умов вирощування. Тому селекційний процес необхідно проводити в тих умовах, для яких гібрид створюється, що дозволяє відбирати форми, стійкі до певних несприятливих факторів.
Селекція на жаростійкість
Основним негативним впливом високих температур – є зниження фертильності пилку і відповідно зав’язуваємості плодів, тому добір проводиться тих рослин, квітки яких багаті на фертильний пилок. Крім того можливий варіант використання гаметофітного добору, коли добирають пилкові зерна з великою життєздатністю за умов високих температур.
Селекція материнських форм
При створенні гібридів на стерильній основі, необхідно щоб материнська форма поряд з високою КЗ за господарсько-біологічними ознаками, мала одну з форм стерильності. У помідорах використовують ЯЧС та ФЧС. Безпилякові форми типу Stamenless. Стерильність цього типу контролюється парою рецесивних генів Sl. В плані практичного використання більш цінними є форми, які мають неабсолютно ЧС, і здатні утворювати пиляки в деякій частині квітки або відтворювати фертильність під впливом гібереліну або інших речовин. ФЧС представлена довгостовпчиковими формами або формами, у яких пиляки не розтріскуються. При використанні ФЧС виникає ряд проблем:
1) Неоднорідність рослин за проявом усіх ознак і навіть квіток на одній рослині.
2) Форми з ФЧС зазвичай характеризуються низькою КЗ і уповільненими темпами росту, пізньостиглість.
СЕЛЕКЦІЯ КОРЕНЕПЛІДНИХ ОВОЧЕВИХ РОСЛИН РОДИНИ «ЛОБОДОВІ».
БУРЯК СТОЛОВИЙ
Вимоги до сортів
Сорти буряка столового повинні бути:
-універсального призначення;
-придатні до різних умов механізованого збирання;
-з високим адаптивним потенціалом;
-високою товарністю коренеплодів;
-високою врожайністю;
-для забезпечення конвеєрного споживання свіжої продукції необхідні сорти різних груп стиглості, придатні для підзимового посіву;
-придатні для тривалого зберігання;
-для сущіння, консервування і переробки;
-коренеплід повинен бути правильної форми, з гладенькою поверхнею, невеликою головкою;
-стійкий до розтріскування;
-м’якуш повинен бути соковитим, ніжним, інтенсивно-забарвленим, без виражених світлих кілець.
Важливими вимогами є висока стійкість до несприятливих факторів середовища:
*посухо- і жаростійкість,
*холодостійкість,
*солестійкість (для знесолення грунтів).
НАПРЯМИ СЕЛЕКЦІЇ
Селекція на урожайність
Урожайність буряку столового визначається масою коренеплоду і кількістю рослин на одиницю площі. Селекція на урожайність ведеться шляхом добору відносно великих маточних коренеплодів при невеликій гичці.
Селекція на скоростиглість
Ведеться шляхом добору рослин зі швидким темпом наростання коренеплодів. Непрямою ознакою скоростиглості є невелика листкова розетка (10-15 % від загальної маси рослини).
Селекція на холодостійкість
Проводять шляхом оцінки рослин на провокаційних фонах: під зимовий посів і посів раніше за оптимальні строки на провокаційних фонах з паралельним добором на нецвітушність.
Селекція на якість продукції
Товарність буде визначатись наступними ознаками:
- однорідність за формою, розміром і забарвленням коренеплоду;
- однорідність і інтенсивність забарвлення, консистенція м’якуша;
- відсутність кільцева тості м’якуша;
- стійкість до цвітухи;
- смакові якості, вміст цукрі, вітамінів, сухої речовини та інших біологічно-активних речовин.
Селекція на придатність до механізованого вирощування
Основною умовою механізованого вирощування врожаю є культура буряка без проріджування всходів і дружнє наростання технічної стиглості. Це може бути досягнуто великим розміром насіння, підвищення його польової схожесті, а також створення однонасінних сортів з високою енергією проростання та польової схожесті. Крім того, добір проводять на вирівненість коренеплодів за формою (округла) і розміром, на головку злегка заглибнений в грунт, на гладку поверхню коренеплода без грубої розвиненої бічної кореневої системи.
Селекція на стійкість до хвороб
Церкоспороз, корнеїд і хвороби під час зберігання.
МЕТОДИ СЕЛЕКЦІЇ
На сучасному етапі – є гібридизація. В основному це міжвидова або міжсортова гібридизація, а також віддалена. А також насичуючі, реципрокні і конвергентні схрещення. Важливим методом в селекції буряка є поліплоїдія (використовують метод колхіцинування для переведення на тетраплоїдну основу). Основними методами є масовий добір і родинний (з ізоляцією і без ізоляцій родин, метод парних схрещувань). Найважливіший метод – гетерозисної селекції. Ми одержуємо їх на основі ЦЧС, ЯЧС. ЯЧС визначається 2-ма генами: О1, О2. Повна стерильність при ЦЧС проявляється при S xx ZZ. При створенні батьківських ліній важливого значення має метод інцухту (інбридингу).
СЕЛЕКЦІЯ РОДИНИ «СЕЛЕРОВИХ»
МОРКВА СТОЛОВА
Вимоги до сортів
Для забезпечення потреб ринку свіжої продукції моркви протягом року, необхідні сорти:
*з високою врожайністю, високими смаковими технологічними і товарними якостями;
*різних строків достигання;
*придатні до механізованого вирощування (2-га віддача, вирівняність коренеплодів і стійкість до розтріскування та механічних пошкоджень);
*з комплексною стійкістю до хвороб;
*стійкістю до несприятливих факторів.
НАПРЯМИ СЕЛЕКЦІЇ
Селекція на урожайність
Залежить від розміру і маси коренеплода та листкової розетки, їх товарної частини. Проводиться шляхом добору крупних маточних коренеплодів.
Селекція на скоростиглість
Основним методом оцінки на цю ознаку є спостереження в динаміці (кожні 10 днів) за утворенням і наростанням коренеплоду (в діаметрі). Скоростиглі форми характеризуються невеликою кількістю листків, маленькою розеткою і відносно невеликим коренеплодом округлої або конічної форми.
Селекція на якість
Товарність визначається вирівненістю за формою і розміром коренеплоду, інтенсивністю забарвленості коренеплода, гладенької поверхні без сильно виражених вічок та грубої бічної кореневої системи, стійкістю до розтріскування коренеплодів, співвідношення селемної і флоемної частини плода. Смакові і технологічні якості визначаються вмістом цукрі, вітамінів, ß-каротину, сухої речовини.
Селекція на придатність до механізованого вирощування
Основними ознаками, за якими визначають придатність сорту до механізованого вирощування є: вертикальне розташування листків в розетці, з міцними невилягаючими черешками, міцність прикріплення розетки і головки коренеплодів, легке відокремлення коренеплоду від грунту, його форма та розмір, рівномірне стояння головки відносно грунту, стійкість до розтріскування і розгалудження коренеплоду, стійкість до механічних пошкоджень.
Селекція на стійкість до хвороб та шкідників
Хвороби: сіра, біла, кагатна і фузаріозна гниль.
Шкідники: морковка муха.
МЕТОДИ СЕЛЕКЦІЇ
Основний метод – внутрішньо-видова гібридизація. Основними типами схрещення є парні та різного ступеню складні (бекроси, конвергентні, реципрокні і ступінчасті полікроси). Добір використовується як масовий так і індивідуально-родинний (з ізоляцією і без, метод половинок, метод парних схрещувань або контрольованих перезапилень). А також використовується метод гетерозисної селекції. Гетерозисні гібриди моркви одержують з використанням ЦЧС і ЯЧС.
СЕЛЕКЦІЯ ОВОЧЕВИХ РОСЛИН РОДИНИ «КАПУСТЯНИХ»
КАПУСТА БІЛОГОЛОВА
20 % площ овочевих культур. 25 % середньорічного споживання овочів. Крім того, капуста може вирощуватись в усіх зонах, має високий потенціал продуктивності. Існують сорти різних груп стиглості (від надранніх до пізньостиглих) та можливість тривалого зберігання свіжої продукції. Капуста головчаста має велике значення сезонності надходження свіжої продукції.
Вимоги до сортів
Відповідно до кліматичних та агротехнічних вимог, напрями використання продукції виробництва висуває наступні вимоги до сортів і гібридів:
1) Забезпечення високого потенціалу генетичної продуктивності, від якого залежить висока і стабільна урожайність.
2) Необхідний широкий набір сортів і гібридів різних груп стиглості (від ультраскоростиглих до пізньостиглих, придатних до тривалого зберігання).
3) Висока якість продукції, яка обумовлюється комплексом ознак біологічного складу та товарністю.
4) Придатність до механізованого вирощування.
5) Комплексна стійкість до хвороб і шкідників.
НАПРЯМИ СЕЛЕКЦІЇ
Селекція на урожайність
Залежить від продуктивності кожної рослини і кількості рослин на одиниці площі. В свою чергу індивідуальна продуктивність визначається розміром і масою качана. Вона сильно залежить від групи стиглості. Урожайність груп стиглості регулюється агротехнічними засобами.
75*30-50 – пізньостиглі
Урожайність визначають в період технічної стиглості (для середніх, середньопізніх, пізньостиглих сортів) або періодично в період їх достигання (для ранніх і середньоранніх).
Селекція на скоростиглість
Оцінюють одночасно з урожайністю. Попередня оцінка на скоростиглість може проводитись за ранньою появою сидячих листків. В розсадному віці більш скоростиглі форми характеризуються компактною будовою, коротко-черешковими листками, з округлою листковою пластинкою.
Селекція на якість
Загальним показником високоякісної продукції є товарний вигляд і смак в поєднанні з високим вмістом цукрі, вітамінів і органічних кислот. Товарний вигляд оцінюється візуально, звертаючи увагу на форму головки, забарвлення внутрішніх листків, жилкуванням листків. Крім того, оцінюють щільність головки і розміри внутрішнього качана. Смакові якості оцінюють дегустаційно. Вимоги до якості продукції залежать від стиглості і напряму використання.
Селекція на лежкість
Головними показниками лежкості є невеликі природні втрати маси, стійкість до хвороб під час зберігання і пізній перехід верхівкової бруньки до репродуктивної фази розвитку. За цими показниками в кінці терміну зберігання проводять оцінку. Природні втрати маси оцінюють зважуванням маси головок перед закладанням і в кінці зберігання і виражають у % до початкової маси.
*висока ступінь лежкості – 10 % втрат;
*середній – 10-20 %;
*низький – понад 20 %. Ці втрати за 6 місяців зберігання. Найвищі показники лежкості мають сортотипи «Амагер».