Міністерство сільського господарства Російської Федерації

Департамент кадрової політики та освіти
Мічурінський державний агарового університет

Полодовощной інститут ім. І. В. Мічуріна

Курсова робота по селекції та сортознавстві плодових культур

Виконав студент
Плодоовочевого факультету
КУРС 5 ГРУПА 55
ПРІЗВИЩЕ ГРАЧОВ СЕРГІЙ ВАЛЕРІЙОВИЧ

Мічурінськ 2001

Зміст.

Введення. 3

Характеристика грунтово-кліматичних умов області. 5

Організація селекційного процесу. 11

Селекційне завдання. 11

Організація творчого колективу. 11

Підбір вихідного матеріалу. 16

Методи селекції. 16

Селекційна шкілки. 23

Селекційний сад. 24

Ділянка первинного сортовивчення. 25

Державне сортовипробування. 26

Методи прискорення селекційного процесу. 28

Література. 30

Введення.

За своїм біологічним особливостям черешня відноситься до теплолюбнихпорід, тому промислове поширення її обмежується, головнимчином, південними областями плодової зони. На північ черешня заходить недалеко;навіть у південних областях Центрально-Чорноземної зони вона займаєнезначне місце в садах. Черешня відрізняється від вишні більш високимисмаковими якостями, наскільки великим вмістом цукру, значноменшою кислотністю плодів і нижчою зимостійкістю.
Сортимент черешні в минулому складався в основному з інтродукованих з
Західної Європи н частково з сортів вітчизняної селекції. Найбільшепоширення з інтродукованих сортів отримали: Дайбера чорна,
Деніссом жовта, Дроган жовта, Гоше. Гінь червона, Жабуле, Красуня з
Огайо, Наполеон рожева, Гедельфінгер. Франц Йосиф.
Селекціонерами проведена значна робота з поліпшення сортиментучерешні, особливо в південних областях. Значні успіхи у виведенні новихсортів досягнуті в Інституті зрошуваного садівництва (м. Мелітополь).
Загальне визнання отримали такі сорти селекції М. Т. Оратівського, як
Скороспілки, Мелітопольська рання, присадибних, Червнева рання,
Тавричанка, Запорізька, Дніпровка, Мелітопольська чорна, Вінка, Бігарро
Оратівського; сорти, створені М. Т. Оратівський і М. І. Туровцева,-Полянка,
Сюрприз, Крупноплодная, Рубінове рання, Космічна, Дилема, ізюмні,
Чер-нянка, Приазовська, Дивовижна, Престижна, Анонс, Загадка; С. В.
Жуковим і М. Т. Оратівський - Валерій Чкалов.
Сорти, отримані И. Н. Рябовим у Державному Нікітському ботанічномусаду - Багратіон, Виставкова, Генеральська, Янтарна, добре відомі в
Криму. Широке поширення в південно-східних областях отримали сорти Л.
І. Тараненко: Донецький уголек, Дончанка, Донецька красуня, Ярославна,
Аеліта.
В результаті селекційної роботи Мліївського інституту садівництва і
Інституту садівництва (м. Київ) сортимент черешні лісостепу і Поліссяпоповнився новими сортами; Улюблениця Дуки, Киянка, Китаївська чорна,
Красуня Києва, Рання Дуки (селекціонери С. X. Дука, А. П. Родіонов, І.
М. Ковтун); Рожева мліївському, Нек-тарна (селекціонери І. І. Ільчишин, А.
М. Шевченко та Н. А. Борисюк). Добре відомі сорти черешні: Дагестанськарання, Горянка, Дагестанка (Дагестанська дослідна станція садівництва,селекціонер Покровська А. С.);
Кавказька, Краснодарська рання (СКНІІСіВ; селекціонер Колесников М. А.).
Створені нові сорти черешні та для більш північних районів країни (південь
Центрально-Чорноземної зони, західні райони). До них відносяться:
Россошанская велика. Рання рожева, Россошанская золотиста, Юлія
(Россошанская плодово-ягідна дослідна станція, селекціонер Ворончіхіна А.
Я.), Мичуринская рання, Мичуринская пізня, Рондо, Галатея (ВНІІС їм,
Мічуріна, селекціонер Т. В. Морозова), Валерій Чкалов, Слава Жукова, Зоря
Сходу (ВНІІГіСПР, селекціонери С. В. Жуков, Е. Н. Харитонова), Червонащільна, Ленінградська жовта (Павловська дослідна станція ВИР, селекціонер
Ф. К. Тетерів), Воронезька рання, Компактна Вень-Ямінів (Воронезький
Схи, селекціонер А. Н. Веньямі-нов), Брянська рожева, Іпут', Радіца, ревно
(НДІ люпину, м. Брянськ, селекціонери А. І. Астахов, М. В. Кань-шина),
Золота Лошицька. Мускатная, Перемога, Снігуронька (НДІ плодівництва,
Білорусь, селекціонер Е. П. Сюба-рова), Пам'ять Чернишевського (Саратовськадослідна станція садівництва).
Однак незважаючи на наявність нових районованих сортів, що існуєсортимент потребих культур. Від моментугібридизації до впровадження нового сорту у виробництво зазвичай проходить
20-30, а іноді і більше років, що вимагає від селекціонера особливоретельного підходу до планування селекційної програми на перспективу ізмушує його передбачати долю новостворюваного сорту.

Успішна реалізація селекційної програми або її невдача всучасних умовах визначається багатьма причинами об'єктивного ісуб'єктивного характеру.

Аналізуючи їх, Р. Брінгхерст виділив наступні фактори ризику
(Bringhurst, 1970): недостатність фінансування; помилковість стратегії,вибраної селекціонером; методичні помилки селекційних досліджень;неможливість почати роботу з найбільш перспективного напрямку;відсутність прагнення селекціонера і можливостей до безперервноговдосконалення вихідного матеріалу від покоління до покоління;несвоєчасність знищення селекційного шлюбу та перевантаженістьселекціонера поточними обліками; відсутність широкого кругозору та ерудиції усамого селекціонера. Чіткість цілей і завдань, що вирішуються в процесіздійснення селекційної програми, в якійсь мірі також визначає їїрезультативність.

Головне завдання на першому етапі підготовчого періоду полягає вселекціонером визначенні пріоритетних напрямків своєї роботи впевній зоні і параметрів ідеального сорту, на досягнення яких вінбуде прагнути при відборі. Цьому передує глибокий аналізіснуючого світового сортименту і останніх досягнень селекції, аналізтенденцій розвитку товарного та аматорського садівництва, маркетингуплодово-ягідної продукції та вдосконалення переробноїпромисловості, аналіз рівня та перспектив вже ведуться селекційнихпрограм. Необхідні відомості з цього питання дають матеріалидержавного випробування нових сортів в нашій країні і за кордоном,опубліковані результати відповідних наукових досліджень, а такожособисті враження від знайомства з поведінкою сортів і гібридів та їх дикихродичів на державних сортовипробувальних ділянках, в колекціяхнаукових установ, в промислових і аматорських садах.

Другим важливим моментом є побудова моделі ідеального сорту ідетальне опрацювання основних її параметрів. Ця модель, з одного боку,повинна базуватися на вже досягнутих рівнях, реалізованих у найбільшсучасних сортів і відбори, з іншого - вона повинна враховувати тенденціїсучасних досліджень, спрямованих на принципово нове рішенняселекційних завдань. По-третє - вона повинна будуватися з урахуванням специфіки -комплексу погодно-кліматичних особливостей, тобто бути зональної.
Періодично, з виникненням нових вимог виробництва, а також здосягненням більш високих рівнів кожного селекційного ознаки в нійпроводяться необхідні корективи.

Щоб виведений сорт був гідним конкурентом кращих зразківсвітового сортименту, його параметри повинні відповідати оптимальнимзначенням важтей-1йіх селекційних ознак.

Залежно від культури і висунутих вимог таких параметрівможе бути різна кількість. Для зручності їх доцільно скомпонувати укілька груп: а) ознаки, що визначають продуктивність і якість продукції; б) ознаки, що визначають стійкість рослини до екстремальнихфакторів середовища, шкідників і хвороб; в) ознаки, що визначають технологічність сорту.

Наступним етапом підготовчої роботи є теоретичнаопрацювання можливостей створення сорти з запланованими параметрами,що включає з'ясування наступних положень (Бороевіч, 1984):

1) який вихідний матеріал необхідний, щоб створити такугенетичну мінливість, яка забезпечить проведення відбору на заданихрівнях;

2) які методи схрещування в найменшому числі генерацій дозволятьпоєднувати параметри всіх найважливіших селекційних ознак на рівні моделіідеального сорту;

3) які методи відбору будуть сприяти найбільш ефективному ташвидкого виділення потрібних генотипів.

Тут визначаються терміни проведення всієї програми та окремих їїетапів, можливі шляхи прискорення селекційного процесу і необхідністьінтеграції з лабораторіями різного профілю. З широким впровадженнямкомп'ютеризації, ймовірно, з'явиться можливість змоделюватиселекційний процес і до початку практичного втілення загального задумузнайти більш оптимальні рішення, що забезпечують успіх програми, що знижуютьступінь ризику. Проблеми вихідного матеріалу і шляхів реалізації селекційнихідей на даному етапі побудови селекційної програми є найбільшважливими та їх вирішення перш за все повинно спиратися на досягнення генетики,як теоретичної бази селекції будь-якої культури, супроводжуватися широкимзастосуванням світового досвіду і спільних підходів до селекції рослин наспецифічні ознаки.

Незважаючи на складність використання плодових як об'єктгенетичних досліджень, досягнуті певні успіхи у приватнійгенетики цих культур: визначено характер успадкування деякихгосподарсько-цінних ознак і ідентифіковані гени, які контролюютьокремі з них.

Зрозуміло, що для побудови генетичної моделі сорти цих данихявно недостатньо, проте їх залучення різко підвищуєрезультативність роботи селекціонера, особливо при олігогенномконтролі ознаки, оскільки дозволяє обгрунтовано підходити до підбору пар длясхрещування, проводити бракування на ранніх етапах селекційного процесу.
Досвід свідчить, що практично неможливо ні по одній з плодовихкультур за 1 - 2 генерації втілити модель ідеального сорту в реальнігенотипи - у кожному схрещуванні можуть брати участь тільки 2 батьківськіформи і зазвичай кожна з них поки що має лише 1-2 селекційнимиознаками на необхідному рівні. Отже, виведенняконкурентоспроможних сортів, по-перше, з більшою часткою ймовірності можнапланувати при виконанні довгостроковій селекційної програми, що складаєтьсяз 4-5 етапів схрещувань і відбору, по-друге, створення більш досконалихсортів повинно поєднуватися з постійним вдосконаленням вихідногоматеріалу, створенням спеціальних батьківських форм, які називаються комплекснимидонорами (Кічіна, 1984).

Селекціонер з урахуванням генетичної вивченості культури сам для себестворює вихідні форми, від покоління до покоління накопичують максимальнірівні селекційних ознак (від 1-2 до 10-12), і від гібридизації міжними отримує 80-90% гібридного фонду, щоб на заключному етапі мативідповідний матеріал для відбору за всіма селекційно-важливим ознаками.
Саме створення таких батьківських форм, фундаменту майбутніх сортів --головне завдання всіх проміжних етапів у довгостроковій селекційноїпрограмі.

Накопичення генетичного потенціалу доцільніше вести на геноплазмеадаптованих сортів, тому що їх генотипи містять у собі гени і блокигенів, які забезпечують високу виживаність і стабільне плодоношенняв умовах, характерних для однієї або кількох кліматичних зон
(останнє краще, хоча і не завжди досяжною). Як правило,цими якостями можуть мати місцеві сорти і форми, протягом 50-150 роківпройшли перевірку природного відбору, і вони. безсумнівно, представляютьвелику цінність для селекціонера на певному етапі його роботи. Однакв тих випадках, коли роботами попередників у тих чи інших генотипах вжебули поєднані 2-3 оптимальних рівня селекційних ознак на геноплазмеадаптованих сортів, починати селекційну програму необхідно на основінайбільш прогресивних з них, домагаючись у подальших генераціяхмаксимального вдосконалення всіх селекційних ознак. Залучення жстарих сортів і диких форм виправдано, якщо за будь-яким з селекційнихознак їх рівень в нових сортах перевершити не вдалося. Такий принциппідбору батьківських пар був перевірений на практиці селекціонерами -ягодоводамі (Bringhurst, 1970, 1983) і виявився високоефективним.

Другий принцип при доборі вихідного матеріалу забезпечення йогогенетичного різноманіття (Вавилов, 1935). Таку можливість дає аналізродоводів залучаються в схрещування сортів і гібридів; географічна жвіддаленість їх походження не завжди відображає їх генетичнудивергенцію (Бороевіч, 1984).

Було показано (Огольцова, 1992), що використання принципубагатоваріантності в досягненні певних селекційних цілей збільшуємежі мінливості в напрямку відбору і забезпечує більшу надійністьзахисту від пошкоджуючих впливів середовища і патогенів.

Це явище широко поширене в природі і при аналізі того чиіншої ознаки часто виявляється, що механізми досягнення рівногокінцевого результату в різних груп рослин різні. Так, наприклад, відбірна збільшення числа ягід на вузлі у чорної смородини дасть рівний результат,якщо його вести на збільшення числа генеративних бруньок, на збільшення числакистей, що формуються в одній нирці, і на збільшення числа ягід в кисті, аленайбільш високий загальний результат, очевидно, буде отриманий приоптимальному поєднанні рівнів цих трьох ознак. Подібним чином можнавести селекцію на стійкість до заморозків: уникнення заморозків за рахунокзсуву терміну цвітіння; на стійкість бутонів, відкритих квіток і зав'язідо зниження температури; на закритий тип цвітіння; на здатність дорегенерації після ушкодження заморозками. По можливості, у довгостроковійселекційній програмі така багатоваріантність селекційного пошуку повинназнайти відображення, оскільки вона знижує ризик невдач у розв'язанні певнихселекційних завдань.

Складні селекційні ознаки (зимостійкість, врожайність, польовастійкість до шкідників і хвороб) в даний час прийняторозкладати на складові - компоненти і вести селекцію навдосконалення кожного з компонентів, а також на оптимальне їхпоєднання.

Щоб вивести конкурентоспроможний сорт, треба вести роботу з великимгібридним фондом. Кількість селекційних ознак досить велике
(більше 60, наприклад, у чорної смородини), а ймовірність поєднання їхмаксимумів статистично невелика (наприклад, при селекції накрупноплідність у чорної смородини гібриди, що перевищують максимальнузначення батьків, у кращих комбінаціях зустрічаються з частотою 6-20%),тому доцільно визначити розумні межі загального числа гібридів.
Обмеженість земельних площ під їх посадку, фінансових коштів іфізичних сил селекціонера (найбільш відповідальні обліки і відбори ведетільки селекціонер, час, необхідний для забезпечення їх надійності тадостовірності, звичайно обмежено строком цвітіння або дозрівання плодів і т.п.) свідчить на користь загального розміру гібридного фонду в обсязі 10-15тисяч плодоносних сіянців. Перевантаженість селекціонера поточними облікамиможе бути однією з причин невдачі селекційної програми в цілому
(Bringhurst, 1970). Чим більше ознак планується поєднати вконкретної комбінації схрещування, тим більше повинен бути розмір гібридноїсім'ї. На підставі експериментальних даних Вільямс (Williams, 1959)підрахував, що при селекції яблуні на незалежно успадковані полігенноконтрольовані ознаки тільки 1 сіянець з 6250 буде мати поєднанням 5 --ти з них на прийнятному рівні.

Тому необхідно, по-перше, ще до висадки в сад відібрати сіянці,вже поєднують ряд селекційно-цінних властивостей, по-друге, назаключних етапах селекційної програми вести схрещування батьків звисоким рівнем кожного з полігенно успадкованих ознак. Застосуваннябраковок на ранніх стадіях життя сіянців дозволяє щорічно опрацьовуватизначно більший обсяг гібридного фонду і ще до висадки в садспланувати поєднання кількох пріоритетних ознак, без якихніякий з сіянців не зможе стати сортом (стійкість до хвороб,зимостійкість, енергія росту і т. п.). Ідеально було б почати з бракуваннястадії гамет, забезпечивши участь у заплідненні тільки тих з них, яківолодіють потрібними алелями генів, але поки ці способи бракування недостатньонадійні. Бракування сіянців до плодоношення в селекційній практиціназиваються попередніми відбором; вони дозволяють залишити, наприклад, уяблуні та малини, лише близько 1% від початкового числа сіянців (якщоотримано 20 тисяч сіянців в сім'ї, то в сад буде висаджено всього 200 штук).

Підбір вихідного матеріалу.

Черешня належить до роду Cerasus Juss підродини сливових
(Prunoidae) сімейства Розанова (Rosaceae). Усі сорти черешні належать доодного виду - Cerasus avium L. Moench (2n == 16).

В даний час є понад 4 тис. сортів, які відрізняються зависоті дерева, діаметром крони, термінами цвітіння, продуктивності, величиною,формою, забарвленням, смаком, терміну дозрівання плодів, стійкості до шкідників іхвороб.

Є також відмінності між сортами з еколого-географічнимумов зростання (западноевропейская. американська, кавказька,молдавська, кримська, средпеукраінскзя і північна екологічні груписортів).

За консистенцією м'якоті розрізняють 2 групи: княгині - з м'якою, рідкоїм'якоттю; бігарро - з щільною хрящувато м'якоттю. До гіням відноситьсябільшість ранніх та середніх сортів по терміну дозрівання плодів, а до бігарро
- Сорти з пізнім дозріванням плодів.

При внутрішньовидових схрещування несумісних комбінацій виходитьпорівняно небагато. Причому у черешні вона завжди виявляється в обохнапрямках; іншими словами, якщо сорт А не зав'язує плодів при запиленнійого сортом В, то звідси випливає, що і сорт В буде стерильним при запиленнійого пилком сорти А.

Методи селекції.

Межсортовая гібридизація на основі цитогенетичного підбору вихіднихформ, конгруентних, інконгруентних і топкроссних межсортових схрещувань звикористанням примітивних форм з первинних генцентров, найкращих звторинних центрів походження і нових селекційних сортів.

2. Віддалена гібридизація в межах видів С. avium (L.)
Moench., С, vulgaris Mil! .. С. fruticosa (Pall) G. Woron., C. magaleb (L.)
Mill .. C. pensylvanica (L.) Lois і т. д.

3. Інцухт-скрещіаанія.

4. Радіаційний і хімічний мутагенезу.

5. Мейотіческая поліплоїдії з використанням електросепарірованіяпилку.

6. Посів насіння від вільного запилення кращих сортів, що виростають воточенні бажаних сортів-запилювачів. При цьому успіх селекційної роботизалежить від правильного вибору вихідних форм з урахуванням селекційного завданняі природно-економічних умов, де ведеться робота з поліпшеннясортименту.

Підбір вихідних форм для гібридизації

Підбір вихідних пар залежить від селекційного завдання та генетичнихособливостей схрещується форм. Підбору вихідних форм для схрещуванняпередує первинне вивчення сортів у колекціях і садах сортовивчення,а також цитогенетична оцінка вихідних батьківських форм по мейозу іпотомству.

Закономірності успадкування основних господарсько-цінних ознак щенедостатньо вивчені, але багаторічні досліди, проведені селекціонерами
(Рябов і Рябова, 1975; Покровська, 1975; Туровцев, 1975, 1986; Тараненко,
1975; Крен і Лоуренс, 1934 і ін), показали, що такі господарсько -біологічні ознаки, як терміни дозрівання, розмір, забарвлення шкірки ім'якоті, щільність, смак плодів та ін, контролюються полігонами іуспадковуються по проміжному типу.

У гібридів частіше переважає низька врожайність, водяниста м'якоть,висока кислотність, причому ці ознаки важко долати.

При підборі пар для схрещування необхідно мати на увазі, що вданий час, на основі оцінки гібридного потомства за характеромуспадкування господарсько-цінних ознак, доведено можливість селекціїна високий рівень окремих ознак, виходячи з можливості їх поєднанняу єдиному організмі.

Встановлено, що характер взаємодії генів, відповідальних заознака зимостійкості, у різних сортів неоднакова. Це призводить дочисленному різноманітності прояву дії генів залежно відгібридних комбінацій. У більшості випадків більш високу зимостійкістьзабезпечують адитивні генні ефекти, хоча роль домінування і Епістазтакож досить істотна. При цьому у сортів, однакових по зимостійкості,характер взаємодії генів різний.

На скороплідності гібридного потомства впливають якматеринська, так і батьківська форми. Найбільша кількість скоропліднісіянців зазначено у сім'ях, де в якості материнських форм використовували
Дрогапу жовту і Крупноплодная. Коли ж в якості материнської формивикористовували сорт Французька чорна, гібридні сіянці пізно вступали вплодоношення.

Характер розщеплення сіянців в сім'ях по терміну дозрівання дозволяєвважати, що ранній термін дозрівання плодів контролюється рецесивнимгеном, а пізній термін-домінантним, хоча це домінування і неповне, нащо вказує наявність великої кількості сіянців з проміжним строкомдозрівання.

Найбільшу вибракування серед гібридних сіянців, викликає малий розмірплодів, так як крупноплідність контролюється рецесивними генами.
Гібридизація з використанням вихідних форм, що володіють максимальнимирозмірами і масою плодів, дозволила переступити за цими показниками рубежісвітового стандарту (маса - 8 г, діаметр - 26 мм), забезпечивши одержаннязначно більше великоплідних сортів.

За формою плоду встановлено, що в генетичному контролі ознакиосновну роль відіграють домінантні і епістатічсскіе взаємодії генів. Прице серцеподібна форма плоду контролюється домінантним геном, а округла
- Рецесивним.

Забарвлення плодів черешні складається з різних поєднань забарвлень шкіркиі м'якоті плоду. Найбільш інтенсивно передають своє забарвлення потомствуодноколірні Темна сорти та форми, від гібридизації яких до 100%сіянців мають Темна плоди. При схрещуванні сортів з темно-червонимшкірочкою плодів з сортами. у яких шкірка темно-червона, а м'якоть рожеваабо з білими прожилками, серед нащадків поряд з сіянцям з Темнаплодами з'являються від 10,2 до 50,0% сіянців з жовто-рожевими і червонимиплодами.

Ніжна, соковита м'якоть плоду (гінь) є домінантною ознакою, ахрящувата (бігарро) - рецесивним. Однак домінування це неповне, такяк у всіх групах схрещування є сіянці з полухрящеватой м'якоттю,вказуючи, що ця ознака успадковується по проміжній схемі.

Стійкість до розтріскування плодів від дощу тісно зчеплені зконсистенцією м'якоті. Тільки деякі сорти з твердою м'якоттю показуютьвідносну стійкість до розтріскування плодів в сиру погоду (сорт
Загадка).

фенотипова мінливість гібридів за смаковими достоїнствобумовлена впливом генотипів батьківських і материнських вихідних форм, атакож їх взаємодіями. Великий відсоток в гібридному потомство сіянців зпоганим смаком плодів вказує, що ця ознака контролюєтьсядомінантними генами.

При цьому найбільшими показниками ОКС серед батьківських форм володіютьсорти Валерій Чкалов, Вінка, скороспілки. Крупноплодная. У них жевідзначається і збіг високих показників варіанс ОКС і СКС, вказуючи ната обставина, що потомство цих сортів, порівняно з іншимисортами, є більш високоякісним.

Ознака великого розміру кісточки домінує над | дрібним. Науспадкування цієї ознаки впливають як материнські, так ібатьківські вихідні форми. Найбільші ефекти ОКС відзначені у сортів
Валерій Чкалов і Крупноплодная. При цьому він