ІНСТИТУТ РОСЛИННИЦТВА ім. В.Я. ЮР’ЄВА

УКРАЇНСЬКОЇ АКАДЕМІЇ АГРАРНИХ НАУК

ГОРДІЄНКО ВАЛЕНТИНА ВАСИЛІВНА

УДК: 635.21:631.527.42

ПОТЕНЦІАЛ СКЛАДОВИХ НАЦІОНАЛЬНОЇ КОЛЕКЦІЇ КАРТОПЛІ У СТВОРЕННІ ФОРМ, ПРИДАТНИХ ДЛЯ ГЕНЕРАТИВНОГО РОЗМНОЖЕННЯ

06.01.05 – селекція рослин

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

Харків – 2007

Дисертацією

є рукопис

Робота виконана

в Інституті картоплярства УААН

Науковий керівник: доктор сільськогосподарських наук, професор

ПОДГАЄЦЬКИЙ Анатолій Адамович,

Сумський національний аграрний університет Мінагрополітики України, завідувач кафедри біотехнології та фітофармакології

Офіційні опоненти: доктор сільськогосподарських наук, професор,

академік УААН

ШЕВЧЕНКО Анатолій Михайлович,

Луганський інститут АПВ УААН,

головний науковий співробітник

кандидат сільськогосподарських наук

ЗАВІРЮХА Петро Данилович,

Львівський державний аграрний університет Мінагрополітики України,

доцент, в.о. професора кафедри генетики, селекції і захисту рослин

Захист відбудеться “ 4 ” грудня 2007 року о 10 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.366.01 при Інституті рослинництва

ім. В.Я. Юр’єва УААН за адресою: 61060, м. Харків, проспект Московський, 142; т. (057)392-23-78

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Інституту рослинництва

ім. В.Я. Юр’єва УААН, м. Харків, проспект Московський, 142

Автореферат розісланий “ 30 ” _жовтня_ 2007р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради В.П. Петренкова

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. З деяким відставанням, меншою інтенсивністю вирішення, порівняно з вегетативним розмноженням картоплі, проблема використання генеративного способу при вирощуванні культури завжди була актуальною. Особливо останнє відноситься до сьогодення, коли відпрацьовані принципово нові підходи створення сортів, вихідного передселекційного матеріалу (наприклад, одержання дигаплоїдів, складних міжвидових гібридів, тощо), засобів впливу практично на кожен процес одержання сіянців першого року, бульбових поколінь і т.і.

Водночас, поступальний розвиток селекційних, генетичних досліджень з картоплею висовує нові проблеми, які потрібно вирішувати для успішного використання генеративного розмноження картоплі. Особливо важливим при цьому є отримання гетерозисних популяцій при константності прояву основних агрономічних ознак. У зв’язку з цим, до останнього часу не визначений потенціал окремих складових генофонду культури за їхньою цінністю при створенні форм придатних для генеративного розмноження картоплі, що є не лише актуальним але й дозволить окреслити нові напрямки дослідження в цьому відношенні.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідження виконані впродовж 1994 - 2006 років у відповідності із завданням державної науково-технічної програми: ,,Картоплярство” – „Створити вихідний матеріал та високоврожайні (на 5-10% вище стандартів) сорти картоплі, стійкі до основних хвороб, з високими якісними показниками, придатні для механізованого виробництва” (1996-2000 рр., номер державної реєстрації 0197U005459) та „Створити джерела, донори і вихідний матеріал для селекції та сорти картоплі різних груп стиглості і господарського призначення, з високою продуктивністю, груповою стійкістю проти хвороб, високими якісними показниками, придатністю для механізованого вирощування” (2001-2005 рр., номер державної реєстрації 0101U004746).

Мета і завдання дослідження. Метою дисертаційної роботи було визначити цінність складових генофонду картоплі за придатністю для генеративного розмноження культури на кожному з етапів виконання експериментів і на цій основі створити селекційно цінні форми.

Для досягнення поставленої мети передбачалося вирішити такі завдання:

- встановити особливості складових генофонду картоплі (сорти, міжвидові гібриди, дигаплоїди) за квітуванням, ягодоутворенням, обнасіненістю ягід, масою 1000 насінин;

- визначити схожість ботанічного насіння сортів і міжвидових гібридів залежно від строку зберігання;

- встановити вплив різних засобів на схожість істинного насіння та росту сіянців;

- визначити втрати матеріалу на різних етапах вирощування сіянців першого року;

- визначити прояв морфологічних, агрономічних ознак серед сіянців першого року;

- на підставі результатів вираження агрономічних ознак серед бульбових поколінь потомства від самозапилення сортів і міжвидових гібридів виділити форми, перспективні для вирощування картоплі з ботанічного насіння;

- встановити ефективність виробництва картоплі з використанням виділених форм.

Об’єкт дослідження: складові генофонду за придатністю вирощування картоплі з ботанічного насіння.

Предмет дослідження: процеси розвитку генеративних органів складових генофонду картоплі, схожість насіння та фактори, які на це впливають, прояв агрономічних ознак серед потомства від самозапилення.

Методи дослідження: польові – для оцінки квітування, ягодоутворення у сортів, міжвидових гібридів і дигаплоїдів, для оцінки прояву агрономічних ознак серед сіянців першого року та бульбових поколінь; лабораторні – для визначення маси 1000 насінин, схожості насіння, засобів поліпшення цього процесу; статистичні - при визначенні варіювання ознак, кореляційної залежності між ними, успадкування окремих з них, істотності різниці між середньопопуляційним значенням і показниками умовного стандарту.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше в Україні встановлена норма реакції сортів, міжвидових гібридів, дигаплоїдів стосовно розвитку генеративних органів залежно від комплексу зовнішніх факторів. Визначена перспективність для генеративного розмноження як складових генофонду в цілому, так і окремих форм. Встановлені фактори метеорологічного комплексу (температура повітря, кількість опадів, ГТК), які мають найбільший вплив на розвиток генеративної сфери опрацьованого матеріалу. У сортів, міжвидових гібридів виявлена залежність між проявом квітування і ягодоутворення, яка різна залежно від умов року. Визначено вплив біологічних особливостей оцінених форм на схожість їхнього насіння залежно від строку зберігання. Виявлені особливості прояву основних агрономічних ознак серед потомства від самозапилення сортів, міжвидових гібридів, що є теоретичною основою при визначенні цінності складових генофонду картоплі для генеративного розмноження культури.

Практичне значення одержаних результатів. Для практичного селекційного використання виділені сорти, міжвидові гібриди з добрим квітуванням і ягодоутворенням. З урахуванням специфічних умов центральної частини Полісся України, при яких формується істинне насіння картоплі, встановлено оптимальний строк його використання в один-два роки при зберіганні в кімнатних умовах. Найкращий із способів поліпшення проростання насіння у відкритому ґрунті є намочування його в розчині параамінобензойної кислоти з концентрацією 0,05% та експозицією 6 годин. У більшості випадків для отримання запланованого обсягу популяцій необхідно висівати у п’ять разів більше насіння міжвидових гібридів і біля семи разів сортів. На основі прояву морфологічних ознак серед сіянців першого року виділено форми, які мають однорідне (або близько цього) потомство, що дозволить підвищити частоту добору перспективних форм на першому етапі випробовування матеріалу. Доведено, що для отримання сіянців першого року з меншим проявом вірусних хвороб доцільно використовувати прямий посів насіння у грунт порівняно з розсадним способом. За комплексом ознак виділено форми картоплі, придатні для вирощування картоплі з використанням ботанічного насіння: 85.511с12, 86.748с22, 90.662/15, 91.380с3 і, особливо, 90.35с448. Остання під назвою Престиж F1 передана до Державного сортовипробування.

Особистий внесок здобувача. Автором дисертаційної роботи особисто проведені польові, лабораторні дослідження; аналіз та узагальнені результати експериментів; оформлена дисертація; написані наукові праці з авторською часткою до 75-100%. Авторство переданого в Державне сортовипробування гібрида – 40%.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертаційної роботи представлено і обговорено на засіданнях відділу селекції, вчених рад Інституту картоплярства (1994-2006рр.), міжнародних, всеукраїнських конференціях (Немішаєво 1994р., 1996р.; Мінськ – Самохваловічі 1997р.; Мінськ 2000р.; Харків 2001р., 2003р, 2007р.).

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано десять наукових праць, три з яких у фахових виданнях та сім тез доповідей.

Обсяг і структура дисертації. Дисертація викладена на 268 сторінках комп’ютерного набору і містить вступ, сім розділів, висновки, рекомендації для селекційної практики, список літературних джерел та додатки. Ілюстрована 64 таблицями, в тому числі в 7 додатках. Перелік літературних джерел нараховує 176 найменувань, зокрема 57 латиницею.

ЗМІСТ РОБОТИ

Теоретичні основи та практична можливість вирощування картоплі з використанням ботанічного насіння (огляд наукової літератури)

Аналіз даних, викладених в літературних джерелах, свідчить, що впродовж всього періоду, починаючи з інтродукції картоплі в Європу, вирощення її з використанням ботанічного насіння відпрацьовувалося багатьма вченими. Водночас, значно більша увага приділялася вегетативному розмноженню картоплі. У великій мірі саме це спричинило різке зменшення кількості сортів з добрим квітуванням і ягодоутворенням, що ускладнило добір вихідних форм для вирощування картоплі з істинного насіння. Існують і інші перешкоди для поширення цього методу: мале за розмірами насіння, з часом втрата його схожості, необхідність проведення додаткових заходів для отримання сіянців першого року і одне з основних – складна генетична природа культури і, в зв’язку з цим, складність в отриманні однорідного потомства. Водночас, вирішення цих проблем дозволить успішно вирощувати картоплю з ботанічного насіння. Саме таким є напрям виконаних досліджень, що свідчить про їхню актуальність і перспективність.

Умови, матеріали та методи дослідження. Дисертаційна робота виконана в лабораторії вихідного матеріалу Інституту картоплярства УААН впродовж 1994-2006 років. Польові дослідження проведені в селекційній сівозміні, ґрунти якої мають наступну агрохімічну характеристику: глибина орного шару 19-21 см, уміст гумусу (за Тюріним) – 1,32-1,68%, рухомих форм фосфору (за Кірсановим) - 115-133, а калію (за Масловою) – 80-89 мг/1000г ґрунту, рН сольової витяжки – 4,9-5,2, ступінь насиченості основами – 46,3-59,8%.

Клімат центральної частини Полісся України помірно-континентальний. За період виконання дослідження метеорологічні умови іноді значно відрізнялися від середньої багаторічної.

Вихідним матеріалом для дослідження була колекція сортів, міжвидових гібридів та дигаплоїдів. В роботі використані загальноприйняті в картоплярстві методи (1967, 1994, 2002). Облік ураження вірусними хворобами здійснювали за 9-ти баловою шкалою (Подгаєцький А.А., Піка М.А., 1990). Для поліпшення схожості насіння використовували: достатнє зволоження, розчини параамінобензойної кислоти, потейтину, емістиму С.

Експериментальні дані обробляли методами дисперсійного і кореляційного аналізу (Доспєхов П.А., 1995, Рокицький П.Ф., 1973).

Розвиток генеративних органів у складових генофонду картоплі

Квітування сортів, міжвидових гібридів, дигаплоїдів. Встановлено, що в середньому близько половини сортів не квітує (табл.1), хоча зовнішні умови можуть сприяти поліпшенню цього процесу (2004 р.) або навпаки – гальмувати його (2000 р.). У першому випадку за період вегетації відмічена найнижча температура повітря (13,6оС) і середня кількість опадів (274 мм), що обумовило високе (1,3) значення ГТК, яке сприяло доброму квітуванню.

За кількістю опадів, що випали під час вегетації, екстремальними з від’ємним значенням коефіцієнту істотності (Кі) були 1996, 2000, 2002 роки, температурою повітря вищою за багаторічну – 2003 р., ГТК з додатнім значенням – 1995 р. Встановлено середню додатну залежність між коефіцієнтом істотності відхилення температури повітря за період вегетації і кількістю неквітуючих сортів (0,48) та першим показником і числом сортів, що мають рясне квітування за період проходження фази (-0,34). В середньому за вісім років максимальним проявом ознаки характеризуються сорти: Обрій, Димок, Українська рожева, Західна, Assia.

Порівняно з сортами, особливість міжвидових гібридів стосовно квітування у меншій частці неквітуючих форм (на 3-28%), іншим модальним класом розподілу матеріалу (у більшості років 5 балів проти балу 1 у сортів), вищою часткою зразків з добрим квітуванням (5-9 балів) та відносно високим середнім балом прояву ознаки. Кращими за проявом ознаки є гібриди 85.568с9 (8,6 бала), 90.673/77 (8,8), що свідчить про значний їх потенціал у цьому відношенні. Виділені потомки від беккросування: 85.568с9, 85.385с177 з добрим відтворенням цієї ознаки в матеріалі від самозапилення.

Особливо рясним квітуванням характеризуються дигаплоїди. Лише у 1994, 1995, 2000, 2001, 2003 роках серед них виділені форми, що не квітували. Модальним класом при розподілі матеріалу в 1997, 2000 роках є 7 балів, а в 1996, 1999, 2001, 2004рр.– 9.

Ягодоутворення у складових генофонду картоплі. Порівняно з квітуванням ще нижчий прояв серед сортів має ягодоутворення, що обмежує їхнє застосування вихідним матеріалом при виділенні форм, придатних для вирощування

Таблиця 1

Розподілення сортів, міжвидових гібридів та дигаплоїдів за квітуванням

Рік | Оцінено, шт. | Серед них з балом прояву ознаки, % |

Середнє, бал

1 | 3 | 5 | 7 | 9 | 5-9

1* | 2 | 3 | 1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3

1994 | 915 | 190 | 17 | 43 | 11 | 6 | 2 | 6 | 12 | 17 | 27 | 65 | 33 | 12 | 0 | 5 | 44 | 18 | 54 | 83 | 82 | 4,1 | 6,5 | 5,2

1995 | 915 | 190 | 17 | 46 | 8 | 6 | 4 | 23 | 12 | 12 | 17 | 35 | 30 | 18 | 24 | 9 | 34 | 24 | 50 | 69 | 82 | 4,0 | 6,0 | 5,9

1996 | 915 | 190 | 17 | 45 | 11 | 0 | 8 | 19 | 18 | 17 | 25 | 29 | 24 | 14 | 6 | 6 | 31 | 47 | 47 | 70 | 82 | 3,7 | 5,7 | 6,6

1997 | - | 190 | 17 | - | 15 | 0 | - | 24 | 6 | - | 27 | 29 | - | 16 | 35 | - | 18 | 29 | - | 61 | 94 | - | 5,0 | 6,8

1998 | - | 190 | 17 | - | 17 | 0 | - | 21 | 18 | - | 31 | 65 | - | 25 | 12 | - | 6 | 6 | - | 62 | 82 | - | 4,7 | 5,1

1999 | - | 190 | 17 | - | 15 | 0 | - | 19 | 12 | - | 20 | 29 | - | 28 | 24 | - | 18 | 35 | - | 66 | 88 | - | 5,3 | 6,6

2000 | 915 | 190 | 17 | 87 | 28 | 6 | 12 | 38 | 53 | 0,7 | 13 | 18 | 0,2 | 15 | 24 | 0 | 6 | 0 | 0,9 | 34 | 41 | 1,3 | 3,6 | 4,2

2001 | 915 | 190 | 17 | 41 | 3 | 12 | 7 | 37 | 17 | 25 | 24 | 12 | 21 | 18 | 12 | 6 | 17 | 47 | 53 | 59 | 71 | 3,9 | 5,2 | 6,3

2002 | 915 | 190 | 17 | 51 | 11 | 0 | 1 | 28 | 18 | 8 | 40 | 18 | 32 | 18 | 12 | 8 | 3 | 52 | 48 | 61 | 82 | 3,9 | 4,8 | 7,0

2003 | 915 | 190 | 17 | 50 | 12 | 12 | 10 | 13 | 6 | 23 | 31 | 35 | 15 | 25 | 12 | 2 | 19 | 35 | 40 | 75 | 82 | 3,2 | 5,5 | 6,1

2004 | 915 | 190 | 17 | 20 | 5 | 0 | 15 | 1 | 0 | 22 | 12 | 12 | 34 | 48 | 18 | 8 | 34 | 70 | 64 | 84 | 100 | 4,9 | 7,1 | 8,2

НІР05 | 0,16 | 0,21 | 0,91

*Примітка: 1 – сорти; 2 – міжвидові гібриди; 3 – дигаплоїди

картоплі з використанням ботанічного насіння. Не зав’язали ягоди від самозапилення впродовж років дослідження 61,2-96,1% зразків. У 2000 році не виявлені сорти з проявом ознаки 7 балів, а в цьому і 2001 році з балом 9.

Аналіз метеорологічних даних свідчить про невеликий вплив на процес ягодоутворення цих факторів. Встановлена лише слабка додатна залежність (r=+0,35) між коефіцієнтом істотності відхилення щорічної температури повітря за період ягодоутворення від середньої багаторічної та кількістю сортів, без ягід. Виявлена аналогічна, але від’ємна залежність між кількістю сортів з рясним ягодоутворенням і коефіцієнтом істотності за кількістю опадів (r= -0,39), а також ГТК (r= -0,39).

Дещо краще зав’язування ягід спостерігається у міжвидових гібридів. Частка зразків без прояву ознаки за роками склала 48,9 – 92,5%, з балами 5-9 – 2,6-28,4%, а з середнім вираженням показника – 1,3-2,4 бала.

Дуже слабким ягодоутворенням характеризуються дигаплоїди. Серед них відсутні форми з балом 9 прояву ознаки і (за винятком 1996 року) з балом 7. Отже, незважаючи на порівняно високу гомозиготність дигаплоїдів ця складова генофонду картоплі, через низьке ягодоутворення безперспективна для вирощування картоплі з ботанічного насіння від самозапилення.

Характеристика сортів, міжвидових гібридів за розвитком генеративних органів в цілому. Встановлено, що добре квітування далеко не завжди поєднується з середнім та рясним ягодоутворенням. З 242 сортів, кращих за першою ознакою, аналогічне вираження другого показника мали в один рік з восьми 84 зразки або 34,8%, два роки – 56 (23,1%), три – 39 (16,1%), чотири – 29 (12,0%), п’ять – 19 (7,4%), шість – 9(3,7%), сім – 6 (3,7%) і вісім – 1 (1,4%).

Виявлена відмінність у залежності між добрим квітуванням і ягодоутворення і особливостями метеорологічних умов років виконання дослідження (табл.2). При подібних зовнішніх умовах в період квітування і ягодоутворення значення коефіцієнтів кореляції між ними за роками середнє і близьке (r=0,46-0,52).

Серед міжвидових гібридів із значним квітуванням ягодоутворення відсутнє або слабке (до 3,5 бала). Тобто, поміж цього матеріалу добре квітування не обумовлює аналогічне ягодоутворення і навіть навпаки, що є особливістю міжвидових гібридів.

Встановлено, що маса 1000 насінин у сортів знаходиться в межах 0,42-0,63г, а міжвидових гібридів - 0,47-0,71. Інтенсивність квітування і ягодоутворення не впливає на масу 1000 насінин, що свідчить про незалежний контроль цих ознак.

Поміж сортів найвищою середньою обнасіненістю ягід характеризується сорт Карпатська – 283 шт./ягоду, а мінімальною - сорт Водограй – 87,7. Встановлено, що прояв показника значно залежить від зовнішніх умов. Наприклад, у згаданих сортів коефіцієнт варіації склав 28,3 і 58,2% відповідно.

Близьким значенням обнасіненості ягід, порівняно з сортами, характеризуються міжвидові гібриди. Мінімальним воно є у потомка від беккросування 83.58с52 – 48шт./ягоду, максимальним - 88.416с1 (268,8). Міжвидовим гібридам також властивий ширший спектр коефіцієнту варіації ознаки – 8,2-112,6%.

Таблиця 2

Коефіцієнти кореляції між квітуванням і ягодоутворенням у сортів та міжвидових гібридів з добрим та рясним квітуванням

Рік | Сорти | Гібриди

1994 | 0,46 | -0,01

1995 | 0,48 | -0,19

1996 | 0,48 | 0,04

1997 | - | 0,00

1998 | - | -0,10

1999 | - | -0,19

2000 | 0,79 | -0,12

2001 | 0,05 | -0,09

2002 | 0,26 | -0,39

2003 | 0,52 | 0,01

2004 | 0,47 | -0,45

Схожість насіння сортів, міжвидових гібридів і поліпшення цього процесу та росту сіянців

Схожість насіння сортів, міжвидових гібридів, залежно від строку зберігання. Для отримання достатньої кількості рослин необхідно мати високу схожість насіння або поліпшити цей процес, використовуючи спеціальні засоби. Встановлено, що впродовж одного-двох років після виділення ботанічного насіння і зберігання в кімнатних умовах схожість його майже не змінюється як у потомків від беккросування міжвидових гібридів, так і у сортів. За рідким винятком (сорт Kufri joti, гібриди 85.591с12, 85.511с12) різке зниження схожості насіння спостерігається на шостий рік після закладення його на зберігання, а у багатьох форм навіть на п’ятий. В перші чотири роки в середньому вищою схожістю характеризується потомство від самозапилення міжвидових гібридів, а в подальшому – сортів.

Способи поліпшення схожості насіння та росту сіянців. Використання замочування ботанічного насіння у воді та зволоження у ній (експозиція 48 годин) або розчинах регуляторів росту (ПАБК, потейтин, емістим С) з подальшим прямим висівом його у вологий грунт сприяє покращанню проростання насіння порівняно з контролем – посівом його без підготовки (табл.3). Залежно від варіанту досліду перевага над контролем склала 1,9 - 2,9 разу. Оптимальним для проростання насіння, росту сіянців виявилося використання водного розчину параамінобензойної кислоти в концентрації 0,05% і експозиції 6 годин (в середньому зійшло 32,8% насіння). Близькі результати отримані при замочуванні насіння у воді на 48 годин (зійшло його 30,2% і бал росту сіянців також високий – 8,3). Встановлена особливість взаємодії способів підготовки насіння до посіву у грунт, отримання рослин, їх ріст, життєздатність залежно від метеорологічних умов років проведення дослідження.

Таблиця 3

Вплив деяких факторів на отримання рослин з ботанічного насіння картоплі (середнє за 2002 – 2004 рр.)

Варіант | Посіяно, шт. | Отримано рослин, % | Бал росту сіянців

Замочування у воді на 48 год. | 600 | 30,2 | 8,3

Зволоження у воді на 48 год. | 600 | 26,7 | 7,7

Зволоження у розчині ПАБК на 12 год. | 600 | 27,0 | 7,0

Зволоження у розчині ПАБК на 6 год. | 600 | 32,8 | 8,3

Зволоження у розчині потейтину на 2 год. | 600 | 22,1 | 8,3

Зволоження у розчині емістиму С на 2 год. | 600 | 20,6 | 7,0

Посів сухим насінням (контроль) | 600 | 12,2 | 5,0

Прояв морфологічних ознак та стійкості проти хвороб серед сіянців першого року

Втрати матеріалу на різних етапах вирощування сіянців першого року. Встановлений вплив на одержання повноцінних за обсягом популяцій втрат матеріалу, аж до збирання врожаю, генетичних особливостей форм та зовнішніх умов. За даними 1996 року невеликими вони є при проростанні насіння, хоча в наступні роки це не спостерігається. В середньому схожість насіння від самозапилення міжвидових гібридів вища ніж сортів, що можна пояснити їх вищою гетерозиготністю, а отже і гетерозисністю. Порівняно незначні втрати матеріалу мають місце при перенесенні його в посівні ящики. Для гібридів вони складають 9%, а сортів – 8%. Незважаючи на ретельний догляд певна частина розсади (за даними 1996 року – 12% від міжвидових гібридів і 6% від сортів) втрачається при вирощуванні її в посівних ящиках. Вважаємо, вплив стресового фактору пересадки рослин у парник обумовив випадання рослин при вирощуванні в цих умовах. Серед потомства міжвидових гібридів втрати склали 14%, а сортів – 19%. Найбільшими вони є в процесі пересадки розсади в поле і вирощування її в цих умовах, що склало стосовно гібридів 38%, а сортів – 41%. В середньому, від намоченого насіння до збирання врожаю втрачається 80% матеріалу від самозапилення міжвидових гібридів та 83% – сортів.

Встановлений значний вплив біологічних особливостей вихідних форм на отримання бульбового матеріалу. У кращих в цьому відношенні гібридів 90.666/2, 92.838/104, 90.663/22 це сягає 40%, а у сортів Kufri joti, Mara, Sagitta, Пекуровська знаходиться в межах 30%.

Прояв морфологічних ознак серед потомства від самозапилення. Однією з основних вимог до вихідних форм при доборі за придатністю для вирощування картоплі з ботанічного насіння є відсутність розщеплення за ознаками, зокрема морфологічними. Отримані дані свідчать, що з 153 популяцій розщеплення за забарвленням шкірки бульб виявлене у 77-и (50,3%), тобто близько половини вихідних форм безперспективні для подальшого вивчення (табл.4). Визначений генетичний контроль ознаки у вихідних форм, потомство яких має розщеплення. Наприклад, для гібрида 90.666/2 формула генотипу за ознакою така: RR…Dd.

Таблиця 4

Прояв серед потомства від самозапилення морфологічних ознак (1994 – 2004 рр.)

Показники | Сорти | Гібриди | Всього

оцінено популяцій, шт. | без розщеплення,

% | оцінено популяцій, шт. | без розщеплення,

% | оцінено популяцій, шт. | без розщеплення,

%

Забарвлення бульб | 109 | 48,6 | 44 | 52,3 | 153 | 49,7

Довжина столонів | 21 | 61,9 | 14 | 28,6 | 35 | 48,6

Форма бульб | 21 | 0 | 14 | 0 | 35 | 0

Глибина вічок | 21 | 14,3 | 14 | 0 | 35 | 8,6

Враховуючи, що в дослідження залучали міжвидові гібриди та сорти, які в походженні мають дикі, культурні види, важливою ознакою потомства є довжина столонів. Незважаючи на компактне гніздо у 86% гібридів і всіх сортів, серед потомства чотирьох з кожного виду матеріалу вищепились потомки з довгими столонами. Водночас, ураховуючи невелику їх частку (до 5%), це не є перешкодою для їхнього практичного використання як вихідних форм. За винятком потомства одного з 13-ти гібридів виділені сіянці з середніми столонами, причому у шести ця частка склала 90% і вище. Серед сортів таке виявлено у двох: Granola, Ласунак. Отже, сорти в цьому відношенні є більш перспективним вихідним матеріалом для створення форм, придатних для генеративного розмноження. Потомство сортів, гібридів в основному характеризувалося округлими, овальними та округлоовальними бульбами. У потомків беккросів 85.511с12, 90.663/22, сортів Gamma, Germes, Reneta, Виток всі, або майже всі, сіянці віднесені до двох класів.

Лише 10% сортів мають потомство з глибоким заляганням вічок. Значно більша ця частка у міжвидових гібридів – 36%, хоча у таких з них як: 90.35с394, Gitte, Obelix, Reneta, Добрін, Шурмінська майже всі сіянці мають поверхневі вічка. У багатьох частка матеріалу, віднесеного до іншого класу, знаходиться в межах 10-20%, що не є перешкодою для використання їх в практичних цілях.

Стійкість сіянців першого року проти хвороб. Технологія вирощування сіянців дозволяє успішно визначати їх резистентність проти фітофторозу. Встановлено, що в 2003 році розвиток хвороби був інтенсивнішим ніж у 2004. Незважаючи на це, середній прояв ознаки серед потомства гібрида 90.676/52 у першому з років склав 7,5 бала, що є цінною його характеристикою. Близьке значення мав лише сорт Гранат (7,3 бала) у 2004 році. У інших вихідних форм відмічено значне розщеплення за ознакою, що знижує їх цінність для практичного використання. За двохрічними даними кращими виявилися гібриди 90.662/15 і 90.960/61 з проявом ознаки, відповідно, 7,0 і 6,7 балів (табл.5).

Встановлено, що певна частина сіянців першого року має симптоми вірусних хвороб, прояв яких у значній мірі залежить від умов року. Наприклад, в умовах 2001 року потомство лише одного гібрида характеризувалося наявністю симптомів мозаїчного закручування листків і зморшкуватої мозаїки, а в 2002 році в кожній популяції були сіянці з симптомами першої хвороби і за винятком 88.416с1, 96.971/45 – другої. Особливо цінним є відсутність ознак захворювання серед матеріалу цих же популяцій, але отриманих від прямого висіву насіння у грунт. За чотири роки дослідження виняток в цьому відношенні складають гібриди 86.382с2, 90.35с394 і сорти Воловецька, Gitte, Kufri joti, Obelix, з часткою 12% від всіх опрацьованих. Це свідчить про перспективність прямого посіву насіння в грунт для отримання сіянців без симптомів вірусних хвороб.

Таблиця 5

Стійкість сіянців першого року проти фітофторозу, середнє (2003, 2004 рр.)

Гібрид,

сорт | Оцінено потомків, шт. | Частка матеріалу з балами стійкості % | Середній бал

1 | 3 | 5 | 7 | 8

86.748с22 | 188 | 1,6 | 23,4 | 30,3 | 44,7 | 0 | 5,4

90.35с394 | 99 | 6,1 | 52,4 | 9,1 | 26,3 | 6,1 | 4,4

90.35с448 | 150 | 3,3 | 20,7 | 26,7 | 44,6 | 4,7 | 5,5

90.662/15 | 139 | 2,2 | 5,8 | 4,3 | 41,7 | 46,0 | 7,0

90.690/61 | 73 | 4,1 | 5,5 | 8,2 | 50,7 | 31,5 | 6,7

Дніпрянка | 151 | 18,5 | 54,3 | 25,2 | 2,0 | 0 | 3,2

Білоруська-3 | 151 | 9,3 | 13,2 | 9,3 | 44,4 | 23,8 | 6,0

Приельбруська | 463 | 19,4 | 37,9 | 24,6 | 13,8 | 4,3 | 3,9

НІР05 1,98

Прояв господарських ознак у бульбових поколіннях потомства від самозапилення міжвидових гібридів, сортів

Прояв у бульбових поколіннях продуктивності та її складових. Встановлена значна різниця продуктивності потомства міжвидових гібридів в першому бульбовому поколінні, яка спричинена генетичними особливостями вихідних форм, зовнішніми умовами в роки виконання дослідження і роком репродукування матеріалу, хоча серед цього матеріалу виділені гібриди з вищим проявом ознаки ніж в умовного стандарту. Це такі форми: 86.748с22, 90.35с448, 91.380с3. Потомство від самозапилення жодного з сортів, ймовірно, через вужчу генетичну основу, не переважає за середньою продуктивністю умовний стандарт.

Особливістю другого бульбового покоління, порівняно з першим, є менша частка потомків з дуже низькою продуктивністю (менше 300 г/кущ) і, навпаки, більша, яка віднесена до класу 900 г/кущ і вище. Наприклад, у гібрида 83.58с52 остання склала в середньому 14,1%, 91.380с3 і 90.662/15 по 16,1, 86.748с22 – 19,1 і 90.35с448 – 24%. У шести гібридів з дев'яти середня продуктивність вища, порівняно з рівнем прояву ознаки в умовного стандарту.

Середні дані продуктивності обох бульбових поколінь (а це результати чотири-, шестирічного випробування) дещо знижують негативний ефект окремих років, але, водночас, у багатьох випадках розширюють ліміти коефіцієнту варіації. Встановлено, що лише потомство чотирьох гібридів: 85.511с12, 86.748с22, 90.35с448, 91.380с3 переважає значення продуктивності умовного стандарту, причому три останні у 1,1 -1,2 разу (табл.6). Крім цього, у кожного середня продуктивність вища ніж у сортів-стандартів, за винятком трьох випадків з п’яти стосовно сорту Луговська.

Встановлена безперспективність самозапилення сортів, які залучалися в дослідження для вирощування картоплі з ботанічного насіння. У всіх їх середнє багаторічне значення показника нижче ніж в умовного стандарту, а іноді і значно (Gitte, Granola у 1,3 разу).

Виявлені біологічні особливості міжвидових гібридів за кількістю бульб під кущем серед потомства, хоча у всіх модальним класом є менше 11 шт. Крім генетичних особливостей материнських форм встановлений вплив на прояв ознаки зовнішніх умов. Наприклад, незважаючи на велику частку багатобульбових потомків у гібрида 86.748с22 в 2002, 2005 рр. у 2004 році їх не виявлено. Найбільшою середньою кількістю бульб під кущем характеризується потомство гібрида 83.58с52 (12,1), а найменшою – 85.511с12 (8,0). Тобто, різниця склала 1,5 разу, що свідчить про різний генетичний потенціал вихідних форм за ознакою, хоча в усіх гібридів виявлено перевищення середньопопуляційного значення показника над умовним стандартом.

Порівняно значне вищеплення багатобульбових потомків (більше 22шт./кущ) виявлено у потомства гібрида 86.748с22, що склало 15,8%, а гібрида 90.662/15 – 14,3. Вважаємо, завдяки ефективному генетичному контролю ознаки у окремих гібридів варіювання її за роками незначне і, наприклад, у гібрида 86.39с14 склало 14%.

Найбільшою перевагою за проявом ознаки потомства над значенням умовного стандарту характеризуються гібриди 90.662/15 – 2,9шт./кущ, 86.748с22 – 2,3. Результати статистичної обробки отриманих даних свідчать про додатну величину критерію істотності між середньопопуляційним значенням і умовного стандарту в усіх гібридів за винятком трьох. Водночас, вона нижча від табличного навіть на рівні значущості 0,05.

На відміну від згаданих вище ознак встановлений нижчий потенціал окремих міжвидових гібридів, за середньою масою товарної бульби. Так як і зазначали раніше, серед матеріалу першого бульбового покоління прояв ознак, зазвичай нижчий. За багаторічними даними окремі гібриди характеризуються порівняно малою часткою потомства віднесеного до класу 50г і менше: 90.35с448 - 16,0%, 86.748с22 – 21,0, що свідчить про їхню певну цінність для отримання високотоварної продукції. Перший також має максимальну відносну кількість

Таблиця 6

Прояв продуктивності серед матеріалу першого та другого бульбового поколінь потомства від самозапилення міжвидових гібридів, сортів, г/кущ (1994 – 2006 рр.)

Гібрид,

сорт | Оцінено потомків,

шт. | Серед них з продуктивністю, % | Середнє,

г/кущ | Відхилення (г/кущ) від | t

< 300 | 300,1 - 500,0 | 500,1 - 700,0 | 700,1 - 900,0 | > 900,0 | умовного стандарту | сортів-стандартів

Незабудка | Світанок київський | Луговська

85.511с12 | 322 | 37,3 | 21,4 | 18,0 | 5,9 | 17,4 | 536 | +52 | +108 | +6 | +42 | +0,3

86.748с22 | 354 | 20,2 | 19,0 | 22,0 | 15,4 | 23,4 | 642 | +49 | +136 | +28 | -16 | +0,57

90.35с448 | 715 | 22,5 | 19,6 | 19,3 | 14,6 | 24,0 | 654 | +113 | +176 | +116 | +46 | +1,41

90.662/15 | 363 | 37,0 | 22,2 | 14,0 | 8,0 | 18,8 | 587 | +33 | +115 | +5 | -21 | +0,24

91.380с3 | 380 | 24,1 | 18,2 | 23,2 | 15,1 | 19,4 | 608 | +42 | +116 | +71 | -64 | +0,33

Дніпрянка | 749 | 42,3 | 25,9 | 15,9 | 7,9 | 8,1 | 431 | -110 | -27 | -119 | -183 | -1,61

Ласунак | 114 | 46,4 | 25,5 | 16,7 | 6,1 | 5,3 | 407 | -22 | -3 | -39 | -22 | -0,13

потомків з проявом ознаки більш 90г. На відміну від попередніх показників різниця між середньою масою товарної бульби потомства гібридів 83.47ф7, 90.676/52, 90.690/61 і умовного стандарту від'ємна та суттєва на рівні значущості 0,05. Потомство сортів також має таку характеристику, але дані не істотні.

Вміст крохмалю серед матеріалу першого, другого бульбових поколінь. Залучені в дослідження материнські форми значно різняться за проявом вмісту крохмалю серед потомства. Високу цінність в цьому відношенні мають окремі міжвидові гібриди. Частка потомків з низьким проявом ознаки (14,0% і менше) у таких з них як 90.676/52, 83.58с52 складає лише 4,6 і 4,7%. Водночас, у деяких інших, наприклад: 90.35с448, 83.47ф7 вона відповідно була 86,5 і 44,7%. Більше половини опрацьованих гібридів (58%) мають серед потомства висококрохмалисті форми (більше 24,0%). Як правило, їм також властиве високе середньопопуляційне значення показника. Встановлено, що у шести гібридів воно вище ніж в умовного стандарту, а у одного на рівні з ним. Дані статистичної обробки даних свідчать про від'ємну та істотну різницю між середньопопуляційним значенням умісту крохмалю у гібрида 90.35с448 і умовного стандарту та додатну суттєву у потомків від беккросування 90.662/15, 90.676/52.

Встановлений різний контроль адаптивного потенціалу вихідних форм стосовно ознаки. Відмінність середнього значення показника за роками у гібрида 86.39с14 склала лише 0,2%. Водночас, у гібрида 85.511с12 ця величина сягала 5,2%. Прояв різниці у гібрида 90.662/15 при шестирічному випробуванні 2,0%, що є додатковою позитивною його характеристикою за умістом крохмалю.

В усіх сортів середньопопуляційний прояв ознаки нижчий ніж в умовного стандарту. Ця відмінність, наприклад, у сорту Granola сягала 4,7%. Малоефективний контроль адаптивності стосовно вмісту крохмалю у сорту Ласунак обумовив різницю значення коефіцієнту варіації за чотири роки на 10,9%.

Стійкість потомства міжвидових гібридів, сортів проти вірусних хвороб. Наявність у сіянців першого року симптомів зморшкуватої мозаїки обумовила присутність серед матеріалу першого бульбового покоління потомків з дуже низькою резистентністю проти хвороби, хоча це і стосується лише одного гібрида 85.511с12. Порівняно велика частка потомства матеріалу обох поколінь, що віднесена до класу 9 балів (дуже висока стійкість) спричинила високий середній прояв ознаки, значення якого в першому бульбовому поколінні складає 8 балів і вище, хоча в окремі роки у деяких гібридів є нижче вираження показника. Аналогічне стосується другого бульбового покоління за винятком гібрида 85.511с12 з середнім значенням стійкості проти хвороби 7,8 бала. З восьми опрацьованих гібридів лише потомство одного – 90.66/15 в першому бульбовому поколінні мало менше середнє значення резистентності, ніж в другому і то з різницею в 0,1 бала, у двох отримані однакові результати, а решти перевагу за стійкістю має матеріал першого бульбового покоління (до 0,4 бала). Лише потомство двох гібридів (83.47ф7, 85.511с12) в матеріалі другого бульбового покоління за середньопопуляційним значенням показника поступається величині умовного стандарту. Аналогічне відноситься до потомства сорту Дніпрянка.

Економічна ефективність використання генеративного розмноження при вирощуванні картоплі

Створено п’ять потомств від самозапилення міжвидових гібридів, які за продуктивністю перевищують значення умовного стандарту. Водночас, уміст товарної продукції F1 гібрида 90.662/15 менший, ніж в умовного стандарту,