New promising apple cultivar ‘Pokrovskoye’ bred by the I.V. Michurin Federal Scientific Center
- Authors: Yushkov A., Zemisov A., Saveleva N., Chivilev V.
- Issue: No 4 (2024)
- Pages: 6-13
- Section: Genetics, breeding, study of varieties
- Submitted: 25.11.2024
- Published: 16.12.2024
- URL: https://journal-vniispk.ru/2312-6701/article/view/271266
- EDN: https://elibrary.ru/dakiwt
- ID: 271266
Cite item
Full Text
Abstract
The existing apple assortment needs regular updating by introducing genotypes capable of integrating all elements of agronomic technology and maximizing economic returns in the production cycle. The aim of the research was to create a new productive winter apple cultivar with an increased level of resistance to abiotic and biotic stressors and a set of high market and consumer qualities of the fruit. The experimental plantings are located at the breeding and experimental-industrial sites of the I.V. Michurin Breeding and Genetic Center, with a planting scheme of 6 × 3 m. Hybrid seedlings were developed in a nursery with a planting distance
of 90 × 30 cm. The study of the inheritance of significant breeding traits at the age of 2—3 years was carried out without prior сulling; the plants were planted in the breeding orchard. The study used the new apple cultivar ‘Pokrovskoye’ and the zoned cultivar ‘Bolotovskoye’ (control), with 32 trees of each cultivar on rootstock 54-118. ‘Pokrovskoye’ was obtained from hybridization in 2000 by pollinating the flowers of ‘Charodeika’, developed at the VNIIGiSPR named after I.V. Michurin, with the pollen of ‘Zolotaya Korona’ from the North Caucasian Federal Scientific Center for Horticulture, Viticulture and Wine-making. Fruiting was regular, with no noted periodicity. At a young age, its yield was 23.3 kg/tree; during the full fruit-bearing period, the average yield reached 44.0 kg/tree. The fruits were medium-sized to large, with an average weight of 165 g and a maximum of 215 g. They were attractive, and their appearance and taste awere rated at 4.6 points. The cultivar is promising for cultivation in the Central Black Earth region and can be recommended for industrial cultivation.
Keywords
Full Text
Введение
С увеличением масштабов интенсивного садоводства требования к возделываемым сортам яблони становятся все более строгими. Поэтому существующий сортимент нуждается в регулярном обновлении путем введения генотипов, способных интегрировать все элементы агрономической технологии и обеспечить максимальную экономическую отдачу в воспроизводственном цикле. Федеральный научный центр имени И.В. Мичурина, который объединил в 2016 году исследователей и специалистов ВНИИ генетики и селекции плодовых растений и ВНИИ садоводства стал одним из ведущих учреждений Российской Федерации по разработке теоретических основ селекции и совершенствованию сортимента для промышленных и любительских хозяйств. Эти исследования в настоящее время продолжаются в рамках научной школы по генетике и селекции плодовых культур, созданной академиком Н. И. Савельевым. При выведении новых генотипов селекционерами ФНЦ им. И.В. Мичурина, используются с успехом в том числе и мичуринские принципы отбора сеянцев: методы повторных скрещиваний и отдаленной гибридизации. Важно отметить, что селекция яблони не стоит на месте. Сегодняшние достижения в генетике и молекулярной биологии открывают новые возможности для создания сортов, более устойчивых и высокопродуктивных. Инвестиции в научные исследования могут привести к значительным улучшениям и поддержать развитие интенсивного садоводства в России в будущем.
В последнее время в промышленном садоводстве часто используются сорта, которые не проходили испытания на устойчивость к нестабильному климату основных зон плодоводства России. Это подчеркивает важность более организованного подхода к селекции для достижения высокой продуктивности и устойчивости насаждений (Седов, 2011; Дорошенко и др., 2012; Савельева, 2016; Ульяновская и др., 2016; Седов и др., 2020; Красова и др, 2022). При этом нынешние показатели производства фруктов и ягод не обеспечивают продовольственную безопасность: уровень самодостаточности составляет 44,9%, тогда как необходимый порог – 60% (О ходе реализации … , 2022). Для увеличения объемов производства необходимо акцентировать внимание на обновлении насаждений, закладывая их более продуктивными, устойчивыми к неблагоприятнм климатическим условиям и высококачественными сортами и привойно-подвойными комбинациями, чтобы иметь конкурентные преимущества и обеспечивать быструю экономическую отдачу (Егоров и др., 2018; Куликов, 2020).
В этой связи, целью наших исследований являлось создание нового продуктивного сорта яблони зимнего срока потребления, обладающего повышенным уровнем устойчивости к абиотическим и биотическим стрессорам и комплексом высоких товарно-потребительских качеств плодов.
Материалы и методика
В данной работе применялись общепринятые методологические подходы, характерные для частной генетики, молекулярно-генетического анализа и селекции семечковых растений. Эксперименты проводились с использованием методов наблюдения, гибридологического анализа, моделирования стрессовых условий, а также сравнительного анализа данных, основанного на генетико-статистических методах. В процессе гибридизации, выращивания и оценки гибридных сеянцев использовалась «Программа и методика селекции плодовых, ягодных и орехоплодных культур» (Седов и др., 1995). При анализе отборных и элитных форм, рекомендуемого и контрольного сортов применялась «Программа и методика сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур» (Седов и др., 1999). Для математической обработки данных использовались стандартные биометрические методики (Доспехов,1973) и специальные программные пакеты (MS Excel 2010, STATISTIKA 6.0).
Опытные насаждения расположены на селекционных и опытно-промышленных участках Селекционно-генетического центра им. И.В. Мичурина, с посадочной схемой 6 × 3 м. Климат региона относительно благоприятен для яблони, с суммарными температурами свыше 10°С в диапазоне 2400…2600°С. Основной тип почвы – выщелоченный чернозем средней мощности с суглинистым составом. Гибридные сеянцы развивались в питомнике с расстоянием между растениями 90 × 30 см. Изучение наследования значимых селекционных признаков в 2…3-летнем возрасте осуществлялось без предварительного отбора; растения были высажены в селекционный сад. В исследовании были использованы сорта Покровское и Болотовское (контроль), по 32 дерева каждого на подвое 54-118. Выбор контрольного сорта – одного из лучших районированных сортов, обусловлен его высокими хозяйственно-биологическими показателями. На экспериментальных участках не проводилась обработка фунгицидами. Период проведения исследований – с 2013 по 2023 год.
Результаты и их обсуждение
Сорт яблони Покровское (селекционный номер 20-12-5(2)) был получен от гибридизации 2000 г. при опылении цветков сорта Чародейка, созданного во ВНИИГиСПР им. И.В. Мичурина (Савельев и др., 2009) пыльцой Золотой короны (клон сорта Голден Делишес) селекции Северо-Кавказского федерального научного центра садоводства, виноградарства и виноделия (Артюх, 2013). Авторы сорта – Савельев Николай Иванович, Земисов Александр Сергеевич, Савельева Наталья Николаевна, Юшков Андрей Николаевич, Чивилев Владислав Вячеславович. Станционные испытания начаты в 2013 году, в 2024 году сорт за высокую урожайность, адаптационную способность к неблагоприятным факторам окружающей среды, устойчивость к парше, и отличное качество плодов передается на государственное сортоиспытание.
Дерево среднего размера достигает высоты 2,9 м на 12-м году жизни при использовании подвоя 54-118. Крона овальной формы, с прямыми, компактно расположенными ветвями, направленными вверх, диаметром около 2,5 м. Кора на штамбе и крупных ветвях серого оттенка, гладкая. Совместимость с подвоем 54-118 хорошая. Побеги тонкие, прямые, с небольшим опушением, коричневато-бурые, имеют много чечевичек среднего размера. Почки прижатые, мелкие, имеют коническую форму, с опушением. Плодовые образования представлены простыми и сложными кольчатками, копьецами и плодовыми сумками. Листья средней величины, эллиптической формы, гладкие, с коротким заострением, матовые. Листовая пластинка вогнутая и изогнута вниз, опушенная, края мелкопильчатые. Черешок средней длины и толщины, опушенный. Цветочные почки среднего размера, опушенные, ланцетовидные. Цветки мелкочашевидные, розовые, ароматные, с овальными лепестками.
Важнейшее направление в работе селекционера – повышение адаптационного потенциала растений. Такие характеристики сорта как зимостойкость, засухоустойчивость, устойчивость к болезням становятся всё более актуальными в условиях меняющегося климата и увеличения патогенности микроорганизмов, наносящих вред плодовому дереву. Новый сорт имеет хорошие показатели зимостойкости, так, после искусственного промораживания при -40°С кора и камбий однолетних приростов не имели повреждений, степень подмерзания древесины и почек составила 1 балл, что ниже контроля при существенной разнице в 0,27 балла (таблица 1). Такие показатели как устойчивость генеративных органов, устойчивость к парше, засухоустойчивость также были на уровне контроля или несколько его превосходили.
Таблица 1 – Сравнительная оценка адаптивного потенциала сорта Покровское по данным первичного изучения
Признак | Единица измерения | Покровское | Болотовское (к) |
Устойчивость к морозам (-40°С)1 | балл3 | 1,0 | 1,3 |
Гибель бутонов (-3°С) | % | 21,1 | 36,4 |
Степень поражения паршой2 | балл | 1,5 | 2,0 |
Засухоустойчивость | балл4 | 2,5 | 2,5 |
Примечания: 1 – НСР05 = 0,27; 2 – Степень поражения паршой листьев в эпифитотийные годы; 3 – балл повреждения древесины однолетних побегов после искусственного промораживания; 4 – балл состояния деревьев на фоне естественной засухи.
Наибольшее значение для эффективности производства имеет уровень урожайности сорта. Он напрямую влияет на объемы получаемой продукции и экономическую целесообразность ведения сельского хозяйства. (Савельева, 2016; Корнеева и др., 2021). Высокоурожайные адаптивные сорта могут повысить общую рентабельность, особенно в условиях ограниченных ресурсов, таких как вода и удобрения. При этом важно учитывать не только количественные показатели, но и качество получаемой продукции, что способствует привлечению покупателей и увеличению рыночной стоимости. В результате проведенных исследований установлено, что новый сорт вступает в плодоношение (на подвое 54-118) на 4-5 год после посадки (таблица 2).
Таблица 2 – Сравнительная оценка урожайности и качества плодов сорта Покровское по данным первичного изучения
Признак | Единица измерения | Покровское | Болотовское (к) |
Начало плодоношения | лет | 4…5 | 4…5 |
Урожайность в молодом возрасте | кг/дер. | 23,3 | 16,2 |
Урожайность1,2 | кг/дер | 44,0 | 42,2 |
Масса плодов средняя | г | 165,0 | 155,0 |
Масса плодов максимальная | г | 215,0 | 200,0 |
Внешний вид | балл | 4,6 | 4,5 |
Вкус | балл | 4,6 | 4,5 |
Примечания: 1 – Средняя урожайность за годы исследований в период полного плодоношения; 2 – НСР05 = 0,29
Плодоношение регулярное, периодичность не отмечена. В молодом возрасте урожайность составила 23,3 кг/дер., в период полного плодоношения средняя урожайность достигла 44,0 кг/дерева, что по сравнению с контролем не имеет существенной разницы.
Плоды средней величины и крупные, в среднем весом 165 г, высота 68 мм, диаметр 70 мм, с максимальной массой 215 г. Привлекательные, внешний вид оценивается на 4,6 балла (рисунок 1). Плоды округлоконические, с гладкой поверхностью, одномерные. Воронка мелкая, средней ширины, без оржавленности. Чашечка закрытая, неопадающая. Блюдце маленькое. Кожица блестящая, сухая, гладкая. Покровная окраска отсутствует, основная – желтовато-зеленая в состоянии потребительской зрелости. Подкожные точки зеленоватые, среднего размера, хорошо заметные. Сердечко луковичное, средней величины, с полуоткрытыми семенными камерами, семена конические.
Рисунок 1 – Плоды сорта яблони Покровское
Мякоть плодов желтоватая, плотная, сочная, с приятным кисловато-сладким вкусом и выраженным ароматом. На закрытых дегустациях оценка вкуса составила 4,6 баллов. Содержит 14,2% растворимых веществ, 10,9% сахаров, 0,28% титруемых кислот и 11,3 мг/100г витамина С. Плоды зимние, время съема с 10 по 15 сентября, потребляются с октября по февраль. Транспортабельность хорошая, сорт подходит для возделывания в садах интенсивного типа.
Заключение
В результате проведенных исследований был создан новый высокопродуктивный адаптивный сорт яблони с плодами отличного качества, который в 2024 году был направлен на государственное сортоиспытание. Первичные испытания подтвердили, что сорт Покровское обладает зимостойкостью, урожайностью и качеством плодов выше или на уровне контрольного. В настоящее время ведется работа по созданию масштабного производства высококачественного посадочного материала и его широкому внедрению в промышленные посадки и хозяйства населения.
Финансирование
Работа выполнена в рамках государственного задания по теме «FGSU-2022-0002 Разработать модели идеального сорта по основным промышленным садовым культурам, усовершенствовать методы направленной и маркер-опосредованной селекции и на их основе создать новые генотипы с повышенной устойчивостью к комплексу биотических и абиотических стрессоров, с высокой продуктивностью и улучшенным качеством плодов, конкурентоспособных на российском и мировом рынках».
Конфликт интересов: авторы статьи А.С. Земисов, Н.Н. Савельева, А.Н. Юшков, В.В.Чивилев являются соавторами сорта Покровское.
Отказ от ответственности: заявления, мнения и данные, содержащиеся в публикации, принадлежат исключительно авторам и соавторам. ФГБНУ ВНИИСПК и редакция журнала снимают с себя ответственность за любой ущерб людям и/или имуществу в результате использования любых идей, методов, инструкций или продуктов, упомянутых в контенте.
About the authors
Andrey Yushkov
Author for correspondence.
Email: a89050489146@yandex.ru
Russian Federation
Alexander Zemisov
Email: zemisva2@rambler.ru
Natalya Saveleva
Email: saveleva_natalya_nic@mail.ru
Vladislav Chivilev
Email: vchivilyov@mail.ru
References
- Artyukh, S.N. (2013). Improvement of apple assortment on the basis of clonal breeding. Fruit Growing and Viticulture of South Russia, 35, 12. (In Russian, English abstract). https://elibrary.ru/uirmyn
- Doroshenko, T.N., Buzoverov, A.V., Kondratenko, A.N., Chumakov, S.S., Ryazanova, L.G., & Sugonyaev, E.S. (2012). Organic Orchards in the South of Russia. Kuban State Agrarian University. https://elibrary.ru/qcsjef. (In Russian).
- Dospekhov, B.A. (1973). Field Experiment Methodology. Kolos https://elibrary.ru/zjtylb. (In Russian).
- Egorov, E.A., Shadrina, Zh.A., Kochyan, G.A., & Putilina, I.N. (2018). The main directions of improving the efficiency and competitiveness of fruit growing. Breeding and Variety Cultivation of Fruit and Berry Crops, 5(1), 28-32. https://elibrary.ru/xtkudz. (In Russian, English abstract).
- Korneeva, S.A., Sedov, E.N., & Yanchuk, T.V. (2021). A prospects of the super-intensive unsupported gardens establishment of columnar apple tree varieties. Vestnik of the Russian Agricultural Science, 5, 45-48. https://doi.org/10.30850/vrsn/2021/5/45-48. (In Russian, English abstract).
- Krasova, N.G., Ozherelieva, Z.E., Galasheva, A.M., Makarkina, M.A., & Lupin, M.V. (2022). Assessment of adaptability and fruit quality in new apple cultivars for intensive orchards. Proceedings on Applied Botany, Genetics and Breeding, 183(4), 48-59. https://doi.org/10.30901/2227-8834-2022-4-48-59. (In Russian, English abstract).
- Kulikov, I.M., & Minakov, I.A. (2020). Priority Areas for the Development of Horticulture in the Context of Import Substitution. FSBSO ARHCBAN. https://elibrary.ru/tmcvax. (In Russian).
- On the implementation of the Food Security Doctrine of the Russian Federation (2022). Analytical Bulletin of the Federation Council of the Federal Assembly of the Russian Federation, 22, 97-138. http://council.gov.ru/media/files/pzgbeWAHoKR918YkuYQvi8lW2e8Gs948.pdf
- Saveliev, N.I., Savelyeva, N.N., & Yushkov, A.N. (2009). Promising Scab Resistance Apple Varieties. VNIIGISPR. https://elibrary.ru/qlaign. (In Russian).
- Saveleva, N.N. (2016). Biological and Genetic Features of Apple and Breeding of Scab Resistance and Columnar Varieties. VNIIGISPR. https://elibrary.ru/ymnqfe. (In Russian).
- Sedov, E.N. (2011). Breeding and New Apple Varieties. VNIISPK. https://elibrary.ru/okgzch. (In Russian).
- Sedov, E.N., Kalinina, I.P., & Smykov, V.K. (1995). Apple breeding. In E.N. Sedov (Ed.), Program and Methods Fruit, Berry and Nut Crop Breeding (pp. 159-200). VNIISPK. https://elibrary.ru/fbmwsy. (In Russian).
- Sedov, E.N., Krasova, N.G., Zhdanov, V.V., Dolmatov, E.A., & Mozhar, N.V. (1999). Pome fruits (apple, pear, quince). In E.N. Sedov, T.P. Ogoltsova (Eds.), Program and Methods of Variety Investigation of Fruit, Berry and Nut Crops (pp. 253-300). VNIISPK. https://elibrary.ru/yhappn. (In Russian).
- Sedov, E.N., Yanchuk, T.V., Korneeva, S.A., Dutova, L.I., & Ulyanovskaya, E.V. (2020). Results of cooperation between breeders of different institutions in creation of new generation apple tree. Vestnik of the Russian Agricultural Science, 4, 46-49. https://elibrary.ru/fbmwsy. (In Russian, English abstract).
- Ulyanovskaya, E.V., Prichko, T.G., Artyukh, S.N., & Efimova, I.L. (2016). Promising immune and resistant to scab apple varieties for the Southern zone of horticulture. Horticulture and Viticulture, 4, 9-14. https://doi.org/10.18454/VSTISP.2016.4.2839. (In Russian, English abstract).
Supplementary files
