Библиотека ДИССЕРТАЦИЙ
Главная страница Каталог

Новые диссертации Авторефераты
Книги
Статьи
О сайте
Авторские права
О защите
Для авторов
Бюллетень ВАК
Аспирантам
Новости
Поиск
Объявления
Конференции
Полезные ссылки

Введите слово для поиска

Трофимов Сергей Николаевич.
Подбор исходного материала томата при селекции скороспелых гетерозисных гибридов для открытого грунта в условиях Ростовской области

Российская академия сельскохозяйственных наук
Всероссийский научно-исследовательский институт овощеводства (ВКИИО)

Специальность 06.01.05. - селекция и семеноводство

Диссертация
на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель: д.с.-х.н., профессор Игнатова С. И.

Москва - 2003

Содержание диссертации
Подбор исходного материала томата при селекции скороспелых гетерозисных гибридов для открытого грунта в условиях Ростовской области

Введение

1.Современное состояние вопроса
1.1. Изменчивость признаков, связанных со скороспелостью у томата
1.2. Наследование признаков, связанных со скороспелостью у томата
1.3. Особенности проявления гетерозиса у томата
1.4. Методы оценки комбинационной способности

2. Методики, условия и исходный материал исследований
2.1. Методика проведения исследований
2.2. Условия проведения опытов
2.3. Исходный материал

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

З. Результаты исследований
3.1. Изучение коллекции образцов томата по основным хозяйственно ценным признакам
3.2. Изменчивость морфологических и хозяйственно ценных признаков у изученных образцов томата, связанных со скороспелостью
3.3. Изучение корреляций между продолжительностью межфазных периодов и другими признаками изученных образцов томата
3.4. Разработка модели гетерозисного гибрида F
3.5. Степень доминантности по хозяйственно ценным признакам 80 гибридов F, полученных методом топкросса
3.6. Наследование межфазных периодов в F, комбинационная способность и генетические параметры линий томата различных групп скороспелости
3.6.1. Продолжительность периода «всходы - цветение» у гибридов F, комбинационная способность и генетические параметры линий томата различных групп спелости
3.6.2. Продолжительность периода «цветение-созревание» у гибридов F, комбинационная способность и генетические параметры линий томата различных групп спелости
3.6.3. Продолжительность периода «всходы - созревание» у гибридов Fb комбинационная способность и генетические параметры линий томата различных групп спелости
3.7. Изучение выделившихся гибридов по урожайности при диаллельных скрещиваниях
3.8. Устойчивость линий и гибридов томата к различным заболеваниям распространенным в открытом грунте

4. Предварительное испытание перспективных гибридов

5. Экономическая эффективность выращивания гибридов в открытом грунте

Основные выводы
Рекомендации и предложения
Библиографический список
Приложения

1. Современное состояние вопроса

1.1. Изменчивость признаков, связанных со скороспелостью у томата

В термин «скороспелость» разные авторы вкладывают не одинаковый смысл, это связано с особенностью цветения и плодоношения растения томата.

Наиболее скороспелыми обычно являются томаты с детерминантным типом роста растения. При естественном ветвлении у детерминантного томата первое соцветие у томата формируется на наиболее развитом побеге. На нем же образуется второе по времени зацветания и третье соцветие. Четвертое соцветие развивается обычно уже на другом побеге, втором по величине после наиболее развитого. Далее зацветают сразу несколько соцветий на нижних побегах. В силу такого различия в порядке цветения, а также в связи с разной многоцветковостью соцветий, время, необходимое на развитие первого, а также и последующих соцветий, у разных сортов томата неодинаково. Встречаются сорта, у которых быстро образуется первое соцветие, но зато крайне медленно развиваются последующие (Ипатьев А. Н., 1965).

Полянская АН. (1973, 1979), Гавриш С.Ф. и др. (1990) считают, что скороспелость у томатов сложный признак и зависит от многих факторов. В настоящее время известны биологические признаки, составляющие скороспелость томатного растения: высота заложения 1-й кисти и количество листьев между 1-й, второй и последующими кистями. Раньше будут созревать плоды на растениях, у которых до 1-й кисти 6 листьев. Такими признаками обладает детерминантный куст (ограниченный рост, заканчивающийся кистью).

Определять скороспелость одни авторы предлагают по количеству дней от всходов до начала созревания плодов (Тотмаков Г. В.и др., 1935, 1937; Тараканов Г. И. , 1961), другие считают скороспелостью дату первого сбора плодов или процент созревших плодов от общего урожая на определенную дату (Алпатьев А. В. , 1964; Даскалов X., 1978).

Пивоваров и др. (2002) считают, что признак «скороспелость» томата определяется по количеству суток от всходов до начала созревания плодов (биологическая скороспелость) или датой первого сбора плодов (хозяйственная скороспелость), а также по доле урожая за первые сборы.

По методике, принятой во Всероссийском институте растениеводства, при оценке коллекционного материала томата за начало созревания принимают дату, когда созревшие плоды имеют 10 % растений образца, а датой массового созревания считают наличие зрелых плодов у 75 % растений (Методические указания... М., 1977).

Такое многообразие подходов говорит о сложности проявления признака скороспелости.

Первые попытки систематизировать все многообразие томата по скороспелости были ограничены выделением всего двух групп скороспелости. В первую группу входили наиболее скороспелые, а вторую - среднескороспелые (Брежнев Д. Д. , 1964). В эти группы входили только с индетерминантным типом роста растения, то есть с неограниченным ростом главного стебля. Позже были созданы детерминантные сорта, которые имели вегетационный период короче на 20-30 дней, по сравнению с индетерминантными сортами (Жученко А. А. и др. , 1990). В результате длительной и трудоемкой работы многих селекционеров был создан огромный селекционный материал, которые резко отличался по скороспелости от существующих ранее сортов томата. При этом было выделено три группы скороспелости (Ипатьев АН. , 1965), которые уже учитывали тип чередования соцветий и листьев на стебле.

Ранним срокам созревания растения томата соответствует более низкая высота закладки первого соцветия (число листьев от основания стебля до первого соцветия), а малое число листьев (0-1) между кистями говорит о высоких темпах созревания.

Получение новых ультраскороспелых сортов привело к новой группировке томатов по продолжительности вегетационного периода и темпам созревания в связи с различным типом ветвления куста. Было выделено уже пять групп скороспелости (Бексеев Ш. Г. , 1975), причем первые четыре группы включали детерминантные растения, а пятая - как детерминантные, так и индетерминантные, и занимала, по существу, промежуточное положение между скороспелыми и позднеспелыми формами.

В настоящее время выделяют еще большее число групп скороспелости. Но группы эти тоже достаточно условны, так как число дней от всходов до созревания может значительно меняться в зависимости от условий выращивания (Абу Траби Бассам, 1991). На юге длительность вегетационного периода томата может быть значительно короче (до 60-70 суток), чем на севере. В одной зоне по годам величина этого признака различается на 20-25 суток (Пивоваров В.Ф., 1999).

Процесс созревания плодов томата очень длительный и под действием различных факторов цветки и плоды развиваются в неодинаковых условиях, чем объясняется широкая фенотипическая изменчивость продолжительности периода «всходы - начало» созревания. Это составляет главную трудность в оценке исходного и селекционного материала на скороспелость, но изменчивость продолжительности вегетационного периода меньше изменчивости других морфологических признаков. По данным Пивоварова В.Ф. (1999) более других признаков варьирует масса растения (Ci)=29-68%), масса плодов с растения (28-66%), число плодов на растении (27-61%), число кистей (40-55%), менее изменчивы: длина стебля (10-27%), его диаметр (27%), число листьев (22%), длина листа (24%), число пасынков (16-36%) и ширина листа (32%), при этом изменчивость скороспелости бывает от 3,2 до 11 % в зависимости от года.

Стабильный уровень изменчивости вида, сорта наблюдается при наличии благоприятных условий для них. При критических ситуациях стабильность уровня изменчивости резко нарушается (Скворцова Р.В., 1998).

Внутри одного сорта коэффициенты вариабельности вегетационного периода также отличаются высокой стабильностью (4,0-4,7 %) (Егиян М. Е. и др., 1979).

Продолжительность межфазных периодов «всходы-начало цветения», «начало цветения - начало созревания» и «всходы - начало созревания» характеризуется незначительной изменчивостью как по сортам и группам скороспелости, так и по годам исследований (CV <10%). При этом влияние генотипа сорта сказывается в основном больше, чем погодные условия (Винничек АЛ., 1995; Власова Т.Г., 2000).

Огнев ВВ. (2000) считает, что в Ростовской области необходимо вести адаптивное семеноводство томата, что позволит снизить коэффициенты вариабельности, как по скороспелости, так и по другим признаТрии.ускорения селекции Пивоваров В.Ф.и др.(2000) рекомендуют использовать различные типы фенотипической изменчивости для оценки исходного материала.

Таким образом, используя данные об изменчивости длительности вегетационного периода, появилась возможность ускорить процесс селекции томата на скороспелость.

Изменчивость признаков, особенно влияющих на скороспелость томата, для конкретных условий произрастания еще изучено недостаточно, т.к. авторы проводят исследования в различных регионах, а изменчивость, как известно, зависит не только от данного генотипа, но и от погодно-климатических условий.

1.2. Наследование признаков, связанных со скороспелостью у томата

Развитие и величина признака контролируются соответствующими генами, которые проявляют определенный эффект. Как правило, количественные признаки, к которым относится и скороспелость, которые слагаются и влияют на комплексный признак, детерминируются большим числом генов.

С помощью математико-статистических методов генетического анализа в ряде случаев ограничиваются определением типа или типов действия генов, детерминирующих признак, и устанавливают число генов, по которым различаются изучаемые формы, и на этой основе подбирают исходный материал, выбирают направление и методы селекции.

При взаимодействии генотипа со средой возможно изменение эффектов генов, которое может быть выявлено сравнением поведения генотипов при неодинаковых уровнях минерального питания, полива, выращивания в разных районах и т.д.

В целях упрощения генетического анализа длительности вегетационного периода, весь период обычно делят на два межфазных периода: от всходов до начала цветения первого цветка и от цветения первого цветка до созревания первого плода (Kalloo G. , 1991; Орлова Н.Н., 1991).

Основная масса работ посвящена наследованию продолжительности отдельных межфазных периодов «всходы-цветение» и «цветение-созревание» у гибридов F томата. Но на этот счет нет единых мнений. По разным источникам межфазные периоды наследуются по типу неполного доминирования (Костечко Н. И. , 1970, Малышев Е. И. , 1974, Алпатьев А. В. и др., 1982) или доминирования более раннеспелого родителя (Ерина 0. И. , 1962, Алпатьев А.В. и др. , 1985). Многие исследователи наблюдали также гетерозис по скороспелости (Бексеев Ш. Г. , 1968, Егиян М.Е. , 1981, Lopez R. R etal., 1985).

По данным Егиян М. Е. и др. (1979, 1981, 2000), продолжительность периода «всходы - цветение» обычно наследовалась доминантно, периода «цветение - созревание» чаще промежуточно или доминантно, а общая длина вегетационного периода - преимущественно доминантно, реже промежуточно и лишь в отдельных случаях, когда скрещивались среднеспелые и позднеспелые формы, - сверхдоминантно. При этом считают, что проявление гетерозиса по скороспелости может наблюдаться при сочетании коротких периодов «всходы - цветение» одного родителя и «цветение - созревание» - у другого (Ерина О.И., 1962) или быть результатом доминирования только более короткого периода от цветения до созревания первого плода (Michalska A.M. et al., 1978).

Егиян М. Е. (1981) установлено, что, несмотря на изменчивость длительности вегетационного периода, и его составляющих под влиянием условий внешней среды, эти признаки имеет достаточно высокий коэффициент наследуемости: 0,39. .0,54 для периода «всходы - цветение», 0,58...0,69 для периода «цветение - созревание», 0,25...0,44 для периода «цветение - завязывание», 0,62. .0,71 для периода «завязывание - созревание» и 0,66. .0,74 для общего периода «всходы - созревание». Хотя в разные годы продолжительность периодов от всходов до цветения и от цветения до созревания плодов различается, однако отношение длины первого периода к длине второго достаточно устойчиво (Ерина 0. И., 1962).

Sonone А. Н. (1986), исходя из превосходства варианты СКС над вариантой ОКС, пришли к выводу о преобладающем влиянии аддитивных генов в контроле длительности межфазных периодов. Наследование скороспелости определяли также эпистатические или дигенные эффекты.

По литературным данным длительность периода от всходов до цветения контролируется 7-9 генами, длительность периода от цветения до созревания - 3-5 генами (Бриггс Ф., Ноулз Н. , 1972).

Мамедов М.И.(2002), изучая скороспелость, в условиях открытого грунта по периоду всходы-созревание у большинства гибридных комбинаций Fi наблюдал эффект гетерозиса с отрицательным сверхдоминированием.

Гусевой ЛИ. (1989) установлено, что между периодом «всходы-цветение» и периодом «всходы-созревание» существует тесная корреляционная связь (г=0,8).

Мамедов М.И. (2002) считает, что повышение раннеспелости томата может быть достигнуто за счет сокращения любого из межфазных периодов. Коэффициенты корреляции между периодом «всходы-цветение» и всходы созревание (г= + 0,94) показали, что раннеспелость гибридных комбинаций обуславливается более коротким периодом «всходы-цветение» у родительских линий, чем периодом «цветение-созревание».

По данным Raijadhav SB. et al. (1996) число дней от всходов до цветения отрицательно коррелировало с признаками «товарный урожай», «завязываемость плодов», «число плодов на растении», «масса плода», «общая урожайность».

Власовой Т.Г. (2000) установлена тесная корреляционная связь между суммой положительных температур и продолжительностью межфазных периодов (г=0,712-0,999). Сумма этих температур, приходящиеся на период вегетации сорта, при варьировании длительности периода достаточно стабильна и может служить дополнительным критерием для оценки сорта или гибрида по биологической скороспелости. (Власова Т.Г., 2000).

Герман М.Е. и др. (1997) установили отсутствие корреляция между холодостойкостью на ранних фазах развития и периодом «цветение - созревание».

Krusteva L. et al. (1981) установили тесную корреляцию (г= +0,516 ... +0,732) между массой плода и урожайностью, при изучении индетерминантных сортов томата в диаллельных скрещиваниях.

Гаранько И.Б.(1989) указывает, что образцы с детерминантным типом куста и скороспелые являются более холодостойкими.

Власов АС. и др.(1998) считают, что скороспелость - это сложный признак, который контролируется несколькими генами. При изучении данного признака Власов АС. и др.(1998) выделяли биологическую скороспелость, т.е. количество дней от всходов до созревания первого плода и хозяйственную скороспелость - урожай на раннюю дату. Ультраскороспелыми они считали образцы с биологической скороспелостью меньше 87,4 дня, к ранним - около 96 дней, и среднеранние - 104,5 дней. Самым скороспелым оказались образцы Бета - 81 дн., Shoshone - 83,3 дн., Ахунекий -84 дн. Стандартом являлся сорт Белый налив, у которого период от всходов до цветения составлял 51 день, а от цветения до созревания - 43,3 дн., общий период составил 94,3 дня соответственно.

Фомин В.А.(1992), проводя исследования в условиях Ростовской области, показал, что для получения детерминантных форм с комплексом хозяйственно ценных признаков для открытого фунта, необходимо использовать в гибридизации индетерминантные образцы.

Чулков Н.И. и др. (1978) при селекции томата предлагает отбирать формы с частым расположением соцветий и сокращенной фазой развития от цветения до созревания, что позволит получить дружно созревающие формы.

В условиях Туркмении, где климат приближается к условиям Ростовской области, Нальванмурадов О. (1984) установил, что у скороспелых сортов томата основное количество соцветий и цветков формируется с 1 декады до 10 июня (53-72% от общего количества) и выяснил, что основная масса плодов формируется до середины июня.

Дахер А.А. (1995) установил, что число дней от всходов до начала цветения у гибридов F] в равной мере контролируется аддитивными и доминантными полигенами, обеспечивающими общую и специфическую комбинационную способность родительских сортов, и аллельными и неаллельными взаимодействиями полигенов, обуславливающих специфическую комбинационную способность. Число дней от всходов до созревания первого плода контролируется главным образом аддитивными полигенами (Дахер А.А., 1995).

Скороспелость связана с характером и интенсивностью биохимических и физиологических процессов, проходящих в плодах томата. Некоторые гены замедляют созревание плодов, что приводит к удлинению вегетационного периода. Так, при изучении динамики цветения и плодообразования у 22 гибридов первого поколения тепличного томата было установлено, что гибриды с замедленным созревание плодов, обладающие генами rin или nor, вступали в цветение и плодоношение в более поздние сроки, что наряду с замедленным созреванием плодов обуславливало их позднеспелость (Lapushner D et al., 1981; Готовцева И. П. , 1989).

Противоречивость данных по наследованию скороспелости томата вполне естественна, если принять во внимание различия сортов, привлекаемых в скрещивания различными исследователями, а также наличие внутрисортовой изменчивости, практически не позволяющей провести воспроизводимые результаты даже с одинаковым набором сортов. Также у разных авторов установленные корреляции отличаются и были выявлены корреляции только между основными признаками, нам же представляется интересным выявить корреляции не только между межфазными периодами, но и между другими морфологическими и хозяйственно ценными признаками, определяющими скороспелость.

Запрос на полный текст диссертации присылайте на адрес kulseg@mail.ru

Биология
Ветеринария
География
Искусствоведение
История
Культурология
Медицина
Педагогика
Политика
Психология
Сельхоз
Социология
Техника
Физ-мат
Филология
Философия
Химия
Экономика
Юриспруденция

Подписаться на новости библиотеки

Пишите нам
X