Effectiveness of breeding of main berry crops in the Middle Urals

Full Text

Введение

Смородина черная, малина и земляника являются основными мировыми ягодными культурами умеренного климата.

Климатические условия Среднего Урала определяют районированный сортимент всех ягодных культур. Даже смородина черная, отличающаяся своей неприхотливостью и пластичностью к условиям выращивания, подвержена стрессорам внешней среды, определяющим уральский климат. Особенно в последние годы, когда в период созревания урожая наблюдаются экстремально высокие температуры воздуха при дефиците осадков (Чеботок, 2023; Никулина, Чеботок, 2023).

Основа расширения насаждений смородины черной, малины, земляники на Среднем Урале и увеличения производства ценной ягодной продукции — это совершенствование существующего сортимента, путем создания новых адаптивных сортов. На Свердловской селекционной станции садоводства селекционная работа на данных ягодных культурах ведется с 40-х годов XX в. Первым этапом начала селекции был сбор и изучение сортообразцов отечественной, зарубежной, и форм местной селекции, выявленных в результате экспедиционных обследований коллективных садов Свердловской, Пермской областей и Удмуртии. Следующий этап связан с работами Г.А. Захаровым, Т.В. Шагиной и Л.И. Чистяковой, И.И. Богдановой, создавших основу стандартного сортимента ягодных культур для Среднего Урала, выведением сортов смородины черной Глобус, Славянка, Добрый Джинн, Фортуна, малины Высокая, Любительская Свердловска, Бархатная, Лель, земляники Исетская, Свердловская, Орлец, Торпеда. Даренка, Дуэт. За весь период ведения селекционной работы в скрещиваниях в той или иной степени было задействовано около 800 сортообразцов отечественной и зарубежной селекции данных культур, проведено более 1000 комбинаций скрещиваний. На сегодняшний день в Государственном реестре селекционных достижений смородины черной 10 сортов, малины – 10, земляники – 8.

Основными направлениями в селекции ягодных культур в условиях Среднего Урала являются: зимостойкость, продуктивность, высокий уровень товарных и потребительских качеств ягод.

На смородине также к основным направлениям селекции относится устойчивость к почковому клещу (Cecidophyopsis ribis Westw.), являющемуся переносчиком опасного заболевания смородины черной – махровости (Blackcurrant reversion associated nepovirus) (Дунин, Помазков, 1964; Шаманская, 2018).

Новое направление в селекции смородины черной на Среднем Урале – создание сортов производственного назначения, пригодных к механизированной уборке урожая. Ведется оценка современных сортов селекции Свердловской ССС на данный признак, начата целенаправленная селекционная работа в этом направлении.

Селекция малины и земляники, в дополнение к основным направлениям, проводится на устойчивость к засушливым условиям периода вегетации (Андреева, 2021).

Для формирования конвейера поступления свежих ягод ведется селекция на создание новых сортов ягодных культур разных сроков цветения и созревания, что актуально для смородины и земляники.

Цель работы – создание новых сортов смородины черной, малины, земляники с высоким уровнем хозяйственно-ценных признаков для условий Среднего Урала.

Задачи:

1. Создать фонд источников селекционно-ценных признаков;
2. Из гибридного потомства данных источников выделить отборные формы с комплексом хозяйственно-ценных признаков;
3. По результатам изучения отборных форм передать лучшие из них в районирование и пополнить фонд исходных форм для селекции.

Материалы и методика исследований

Место проведения исследова­ний – Свердловская селекционная станция садоводства – структурное подраз­деление ФГБНУ УрФАНИЦ УрО РАН, на уникальной научной установке коллекции живых растений открытого грунта «Генофонд плодовых, ягодных и декоративных культур на Среднем Урале» (Свердловская ССС ФГБНУ УрФАНИЦ УрО РАН, г. Екатеринбург) (Слепнева, Чеботок, 2017).

Объектами исследований являлись исходные формы, гибридные сеянцы, отборные и элитные сеянцы, сорта смородины черной, малины, земляники.

Наблюдения и учеты проводили согласно «Программе и методике селекции плодовых, ягодных и орехоплодных культур» (Огольцова, Куминов, 1995; Баянова, Ильин, 1995; Кичина и др., 1995, Зубов, Попова, 1995), «Программе и методике сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур» (Князев, Баянова, 1999; Казаков и др., 1999; Шокаева, Зубов, 1999).

Для оценки температурно-влажностного режима вегетационных периодов применялся гидротермический коэффициент по Г.Т. Селянинову. Классификация зон увлажнения по значению ГТК: переувлаж­ненная – > 1,6; влажная – 1,6…1,3; слабозасушливая – 1,3…1,0; засушливая – 1,0…0,7; очень засушливая – 0,7…0,4; сухая – < 0,4.

Метеоусловия периода исследований

Условия перезимовки 2018/19 и 2021/22 гг. для культур смородины черной и земляники характеризовались как благоприятные – подмерзания сортообразцов не было, на малине наблюдалось слабое подмерзание до 2,0 балла. Но условия вегетационных периодов за этот же период отличались контрастностью (таблица 1).

 

Таблица 1 – Показатели гидротермического коэффициента (ГТК) вегетационных периодов, 2018…2022 гг.

Год	Гидротермический коэффициент
	Май	Июнь	Июль	Август	Среднее
2018	1,3	1,3	1,7	1,0	1,3
2019	0,8	0,9	1,8	1,6	1,3
2020	0,6	0,9	0,3	2,6	1,1
2021	0,2	0,8	1,5	0,8	0,8
2022	2,8	1,8	0,2	0,4	1,3

 

Засуха с повышенными температурами воздуха отмечена: в период цветения и формирования урожая смородины, малины, земляники (в мае и июне) – 2019…2021 гг. (ГТК 0,2…0,9), в период созревания урожая этих культур (в июле) – 2020, 2022 гг. (ГТК 0,2…0,3), в период закладки цветковых почек земляники (в августе) – 2018, 2021, 2022 гг. (ГТК 0,4…1,0). Переизбыток увлажнения при пониженных температурах воздуха наблюдался: в мае и июне – 2022 г. (ГТК 1,8…2,8), в июле – 2018, 2019 гг. (ГТК 1,7…1,8), в августе 2020 г. (ГТК 2,6).

Результаты и их обсуждение

Коллекционный фонд основных ягодных культур, ежегодно пополняющийся и сохраняющийся на Свердловской ССС, насчитывает:

• смородины черной – 131 сортообразец, в том числе: 48 – селекции Свердловской ССС, 83 – других научно-исследовательских учреждений (НИУ);
• малины – 51 сортообразец, в том числе: 23 – селекции Свердловской ССС, 28 – других НИУ;
• земляники садовой – 73 сортообразца, в том числе: 22 – селекции Свердловской ССС, 51 – других НИУ.

Селекции других НИУ включают: НИУ Российской федерации – ФГБНУ ФАНЦА, г. Барнаул; ФГБНУ ВНИИСПК, г. Орел; ФГБНУ ФНЦ «ВИК им. В.Р. Вильямса», г. Брянск; ФГБНУ ФИЦ ВИР, г. Санкт-Петербург; ФГБНУ ФНЦ им. И.В. Мичурина (Жидехина, 2016), ФГБОУ ВО Мичуринский ГАУ, г. Мичуринск; ФГБНУ ФНЦ Садоводства, г. Москва (Казаков и др., 2009; Евдокименко и др., 2022) ; ЮУНИИСК ФГБНУ УрФАНИЦ УрО РАН, г. Челябинск (Ильин, 2007); Дальневосточный НИИСХ ДВО РАН, г. Хабаровск; ФГБУН «НБС-ННЦ», г. Ялта, Республика Крым; Крымская ОСС ВИР, Краснодарский край; ФГБНУ ФНАЦ ВИМ, г. Москва; ГБУ СО НИИ «Жигулевские сады», г. Самара; АО Новосибирская ЗСС, Новосибирская область (Госреестр…, 2022); ближнего зарубежья: РУП «Институт плодоводства», Республика Беларусь; Институт садоводства УААН, Украина; а также стран дальнего зарубежья: Великобритания, Швеция, Литва, Эстония, Китай, Германия, Франция, Италия, Польша, Чехия, Дания, Бельгия, Нидерланды, Норвегия, Финляндия, Новая Зеландия, США, Канада.

Селекционная работа на ягодных культурах ведется на основе внутривидовой гибридизации. Для получения гибридного фонда для отборов в скрещивания привлекаются формы, с лучшим сочетанием хозяйственных признаков, и наиболее полно отвечающие направлениям селекции (таблица 2). Пары для каждой комбинации скрещивания подбираются с учетом выраженности, как отдельных признаков, так и их сочетания в одном генотипе, с целью их закрепления в гибридном потомстве.

 

Таблица 2 – Источники селекционных признаков ягодных культур

Признак	Сортообразец
1	2
Смородина черная
Комплекс основных признаков (продуктивность, крупноплодность, устойчивость к почковому клещу)	Добрый Джинн, Краса Львова
Продуктивность	169-1, 6-37-00-03 (Валовая × 147-1/182), 147-1/182, Воевода, Напев уральский, Памяти Калининой, Пилот, Подарок Ильиной, Рада, Удалец, Фортуна, Шаман
Крупноплодность	6-37-00-03 (Валовая × 147-1/182), Воевода, Вымпел, Глобус, Рада, Пилот, Подарок Ильиной, Селеченская, Удалец, Фортуна, Шаман
Устойчивость к почковому клещу	Вымпел, Славянка, 147-1/182
Десертный вкус	Вымпел, Глобус, Дар Смольяниновой, Добрый Джинн, Литвиновская, Памяти Калининой, Подарок Ильиной, Селеченская, Славянка, Шаман
Компактность куста	Вымпел, Глобус, Славянка
Поздний срок созревания	Алтайская поздняя, Капель, Краса Львова, Славянка, Спас
Ранний срок созревания	Добрый Джинн
Малина
Комплекс основных признаков (зимостойкость, продуктивность, крупноплодность)	Антарес
Зимостойкость	Амурская, Алая россыпь, Любительская Свердловска, Высокая, Heisa, 6-40-03 (Schönemann × Амурская)
Продуктивность	Алая россыпь, Гусар, Ровница, 57-11 (Ванда × Фрегат)
Крупноплодность	2-59-11 (Антарес × Ванда), 3-61-15 (5-45-07 × Антарес), 3-42-03 (свободное опыление сорта Лель), 4-43-03 (свободное опыление сорта Бархатная), Столичная, 5-39-03 (1-13-93 × Столичная), 56-11 (6-40-03 × Антарес), Изобильная, Cascade Delight, Titan, Фрегат, Лель, Турмалин, Пересвет
Товарное качество ягод	Glen Lyon, Glen Fyne, Tadmor, Tulameen, Муза, Лель, Malling Minerva, Турмалин
Десертный вкус	56-11 (6-40-03 × Антарес), 2-59-11 (Антарес × Ванда), Ванда, Муза, Любительская Свердловска, Новость Кузьмина, Heisa
Устойчивость к малинному клещу	6-69 (Новость Кузьмина × Высокая), 5-39-03 (1-13-93 × Столичная), Chief, Гусар
Устойчивость к вирусам	Carnival, Гусар, Canby, Муза, Tadmor
Компактный куст	1-46-07 (самоопыление сорта Ванда), ), 5-45-07 (свободное опыление сорта Ванда), 3-61-15, 4-61-15 (5-45-07 × Антарес8-79 (свободное опыление гибрида от свободного опыления сорта Glen Esk)
Ранний срок созревания	Алая россыпь, Любительская Свердловска, Лель, Новость Кузьмина, 6-69 (Новость Кузьмина × Высокая)
Поздний срок созревания	5-39-03 (1-13-93 × Столичная), 4-61-15 (5-45-07 × Антарес), Пересвет
Высокое содержание антоцианов в ягодах	56-11 (6-40-03 × Антарес)
Засухоустойчивость	4-61-15 (5-45-07 × Антарес), Антарес, Фрегат, Лель, 1-61-15, 3-61-15
Земляника
Комплекс основных признаков (зимостойкость, продуктивность, крупноплодность)	3-13-05 (Фестивальная × Stoplight), Дуэт, Гейзер, Соловушка, Форсаж
Зимостойкость	Ольвия, Торпеда, Первоклассница, Солнечная полянка, Даренка
Продуктивность	3-45-10 (Соловушка × Dukat), 3-44-10 (Соловушка × Totem), Берегиня, Elsanta, Salsa
Крупноплодность	1-43-10, 2-67-15 (Соловушка × Stoplight), 41-88 (Арника × Торпеда), 2-43-10 (Соловушка × Мarmolada),Belrubi, Ольвия, Берегиня, Виола, Cardinal, Презент,
Товарное качество ягод	Мarmolada, Cardinal, Гера, Elsanta, Salsa, Kimberly, Stoplight, Каrmen, Dukat
Десертный вкус	2-54-11 (Амулет × Мarmolada),Торпеда, Форсаж, Амулет, Виола, Totem, 2-31-94 (Totem × Фестивальная)
Устойчивость к гнилям ягод	2-45-10 (Соловушка × Dukat), 2-54-11 (Амулет × Мarmolada)
Ранний срок созревания	Десна, Дарунок вчителю, Русановка, 1-29-08 (Дуэт × Десна)
Поздний срок созревания	2-43-10 (Соловушка × Мarmolada), Мalling Pandora, Malwina, Isaura, Salsa, 1-43-10
Высокое содержание антоцианов в ягодах	41-88 (Арника × Торпеда), 2-54-11 (Амулет × Мarmolada), Розана киевская, Фейерверк, Амулет, Торпеда, Каrmen
Засухоустойчивость	3-45-10 (Соловушка × Dukat), 3-44-10 (Соловушка × Totem), Дуэт, Форсаж, 1-43-10, 2-43-10 (Соловушка × Мarmolada)

 

За период 2018…2022 гг. проведена гибридизация в объеме: смородина черная – 52, малина – 50, земляника – 77 комбинаций скрещиваний (таблица 3).

 

Таблица 3 – Результаты селекционной работы на ягодных культурах, 2018…2022 гг.

Культура	Количество комбинаций скрещиваний, шт.	Сеянцев, шт.				Включено сортов в Госреестр
		Получено	Изучено	Выделено
				Отборных	Элитных
Смородина черная	52	547	1160	59	9	4
Малина	50	461 (164)	132	15	2	2
Земляника	77	2431	1585	41	4	2
Итого	179	3439	2877	115	15	8

 

Получено гибридных сеянцев: смородины черной – 547, малины – 461 (высажено 164), земляники – 2431. Сеянцы малины высаживаются на изучение после первичной браковки на ранних стадиях их развития на признаки: зимостойкость, устойчивость к малинному клещу и мозаике листьев.

За период 2018…2022 гг. было изучено гибридное потомство от гибридизаций, проведенных в предыдущие годы, в количестве: смородины черной – 1160, малины – 132, земляники – 1585 шт. Выделено отборных сеянцев – 59 смородины черной, 15 малины, 41 земляники. Отборы проводятся по основным хозяйственно-ценным признакам: зимостойкость, продуктивность, крупноплодность, устойчивость к основным вредителям и болезням.

По результатам изучения переведены из разряда отборных сеянцев в элитные: смородины черной – 9, малины – 2, земляники – 4.

За пятилетний период включено в Государственный реестр селекционных достижений сортов, допущенных к использованию по Волго-Вятскому региону РФ: смородины черной – 4 (Вымпел, Пилот, Шаман, Удалец), малины – 2 (Алая россыпь, Фрегат), земляники – 2 (Акварель, Форсаж) (Макаренко, 2022; Слепнева и др., 2022). Новые сорта адаптивны к условиям Среднего Урала, высокопродуктивны, с улучшенными товарными и потребительскими качествами ягод.

Вымпел. Сорт высокозимостойкий, урожайность до 180 ц/га. Куст в молодом возрасте компактный, во взрослом слабораскидистый. Ягоды десертного вкуса, чёрные, округлой формы, сравнительно одномерные, кожица и мякоть очень нежной консистенции. Средняя масса ягоды 1,3 г, максимальная – 4 г.

Пилот. Сорт зимостойкий, урожайность высокая до 240 ц/га. Куст средне- или сильнорослый, полураскидистый. Ягоды кисло-сладкого вкуса, чёрные, округлой формы, сравнительно одномерные, кожица плотная, но не грубая, отрыв сухой. Средняя масса ягоды 1,5 г, максимальная – 5 г.

Удалец. Сорт высокозимостойкий, урожайность до 140 ц/га. Куст среднерослый, полураскидистый. Ягоды приятного кисло-сладкого вкуса с нежной консистенцией, средние и крупные. Средняя масса ягоды 1,4 г, максимальная – 4 г.

Шаман. Сорт высокозимостойкий, урожайность до 160 ц/га. Куст среднерослый, слабораскидистый. Ягоды нежной консистенции с приятным кисло-сладким десертным вкусом, крупные, средней массой 1,5 и максимальной – 4 г, матовые, и.

Алая россыпь. Сорт высокозимостойкий, урожайность 40…60 ц/га. Созревание дружное. Куст среднерослый, полураскидистый, шипы средние, расположены по всему побегу. Ягоды массой 2,6 г, удлиненно-тупоконической формы, красные, мякоть нежная, кисло-сладкая. Ягоды хорошо отделяются от плодоложа.

Фрегат. Сорт зимостойкий, урожайность 40…55 ц/га. Созревание дружное. Куст среднерослый, раскидистый, шипы средние, расположены по всему побегу. Ягоды массой 4,5 г, конической формы, красные. Мякоть среднеплотная, кисло-сладкая. Ягоды хорошо отделяются от плодоложа.

Акварель. Сорт зимостойкий, урожайность 70…90 ц/га. Куст среднерослый, полураскидистый, облиственность хорошая. Ягоды красные, средней массой 10,0 г, правильной тупоконической формы, без шейки. Мякоть светло-красная, сочная, среднеплотная. Вкус кисло-сладкий.

Форсаж. Сорт зимостойкий, урожайность 80…120 ц/га. Куст сильнорослый, полураскидистый, облиственность хорошая. Ягоды красные, средней массой 13,3 г, правильной тупоконической формы, без шейки. Мякоть светло-красная, сочная, среднеплотная. Вкус кисло-сладкий.

Заключение

Одним из важнейших этапов селекционной работы на ягодных культурах является создание фонда источников селекционных признаков. Использование данных источников в гибридизации дает возможность получить качественные сеянцы, сочетающие в своем генотипе комплекс или определенные признаки на уровне родительских форм или выше. Выделенные отборные сеянцы по результатам изучения переводятся в элитные и далее – передаются на Государственное испытание. Новые сорта, включенные в Государственный реестр, расширят и разнообразят районированный сортимент для условий Среднего Урала.

Благодарности

Исследования выполнены по государственному заданию НИОКР по направлению 4.1.2. Растениеводство, защита и биотехнология растений. Раздел 4.1.2.1 Поиск, сохранение, изучение генетических ресурсов растений и использование их в селекционном процессе при создании новых форм, сортов и гибридов сельскохозяйственных, лекарственных и ароматических культур. По теме «Адаптивная селекция ягодных культур пригодных для интенсивных технологий возделывания» (FNUW-2023-0003).

Конфликт интересов

Авторы статьи заявляют об отсутствии конфликта интересов.

About the authors

Elena Yu. Nevostrueva

Ural Federal Agrarian Scientific Research Centre, Ural Branch of the Russian Academy of Science

Email: sadovodnauka@mail.ru

PhD in Agriculture, senior researcher 

Russian Federation, Belinskogo Street, 112a, Ekaterinburg, 620142

Elena M. Chebotok

Ural Federal Agrarian Scientific Research Centre, Ural Branch of the Russian Academy of Science

Author for correspondence.
Email: sadovodnauka@mail.ru

PhD in Agriculture, senior researcher 

Russian Federation, Belinskogo Street, 112a, Ekaterinburg, 620142

References

Supplementary files