History and current state of pear breeding in the Middle Urals (review)

Full Text

Введение

Климат Среднего Урала характеризуется морозной продолжительной зимой и коротким прохладным летом. В зимний период температура практически ежегодно опускается ниже минус 30°С, а в суровые зимы в некоторых районах и до минус 47°С. Вегетационный период очень короткий – 109…119 дней, сумма активных температур в среднем составляет 2032°С. Для садоводства Среднего Урала, характеризующегося неблагоприятными для садоводства климатическими условиями, необходим особый высоко адаптированный сортимент плодовых культур. Свердловская селекционная станция садоводства является единственным научным учреждением, специализирующимся на создании сортимента груши для плодоводства региона (Тарасова, 2020). Цель данной работы – изучить историю создания современного сортимента груши на Среднем Урале и оценить вклад селекционеров, работавших с этой культурой.

Результаты и их обсуждение

Свердловская селекционная станция садоводства была образована из Свердловского опорного пункта Научно-исследовательского института плодоводства им. И. В. Мичурина, созданного по решению исполкома Свердловского областного Совета депутатов трудящихся 8 июня 1935 г., и эта дата считается днем основания станции (Богданова и др. 2010). С 2018 г. Свердловская селекционная станция садоводства стала структурным подразделением ФГБНУ «Уральский федеральный аграрный научно-исследовательский центр УрО РАН».

На Свердловской селекционной станции садоводства работу по селекции груши начала Евдокия Андреевна Лаптева. В 1936 году, она провела гибридизацию уссурийской груши с сортами Бессемянка, Бере Боск, Вильямс, Малгоржатка (Отчеты станции о НИР за 1936…1937 гг.). С 1939 года селекцией груши занялся Порфирий Афанасьевич Диброва (рисунок 1) (Слепнева, Шлявас, 2021).

Рисунок 1 – Порфирий Афанасьевич Диброва проводит гибридизацию

В 1938…1943 гг. П.А. Диброва с коллегами проводили экспедиционные обследования приусадебных участков Свердловской, Молотовской (Пермской) областей и Удмуртской АССР с целью выявления лучших местных народных сеянцев для испытания и создания коллекции исходных форм для дальнейшей селекции (Богданова и др., 2010). Например, только в 1941 г. сотрудники станции обследовали 25 районов Свердловской, Молотовской областей, Удмуртии и выявили 427 местных сортов плодовых и ягодных культур (Слепнева, 2021).

В результате проведённых экспедиционных обследований не было найдено ни одного перспективного сеянца груши народной селекции. Садоводы-опытники предпринимали безуспешные попытки выращивать в штамбовой форме мичуринские и среднерусские сорта и сеянцы от посева семян южных сортов, но в стланцевой форме некоторые среднерусские сорта груши, такие как Бессемянка и Тонковетка, вполне сносно плодоносили у опытных садоводов-любителей, хотя и уступали по надёжности стланцевой яблоне. Появление интродуцированных с Дальнего Востока сортов Тёма и Поля – гибридов дикой уссурийской груши со старинными сортами средней полосы России можно считать прорывом того времени в области плодоводства (Слепнева, Шлявас, 2021).

За основу в селекции П.А. Диброва использовал самый зимостойкий вид груши – Грушу уссурийскую, скрещивая её с Бере Боск, Лесной красавицей, Деканкой зимней и другими западноевропейскими сортами. Основой сортимента груши в Свердловской области долгое время были сорта Тёма и Поля, созданные А.М. Лукашовым, затем в него вошли сорта Альфа (Уссурийская отборная × Вильямс), Бета (Уссурийская груша × Бере зимняя Мичурина + Бере Арданпон + Деканка зимняя + Пасс Крассан), Исетская (Уссурийская №5 × Бере Лигеля + Бере Боск + Лесная красавица), Арабка (Уссурийская №2 × Бере Боск + Деканка зимняя) (рисунок 2), выведенные П.А. Диброва (Бирюков и др., 1964; Слепнева, Шлявас, 2021). Эти сорта уступали сорту Тёма по средней массе плода, но превосходили её по вкусу, хотя до современных качественных сортов груши им по этому показателю было далеко (Котов, 2005, 2020).

Рисунок 2 – Сорт груши Арабка

С 1965 года селекционную работу по груше продолжил Леонид Андриянович Котов (рисунок 3) (Слепнева и др., 2004). Климатические условия того времени были более суровыми, поэтому скрещивания были направлены на получение высокозимостойких гибридов первого поколения уссурийской груши. Плоды этих гибридов в подавляющем большинстве случаев обладают низким качеством плодов (Тележинский, 2011а). Позднее Л.А. Котов проводил насыщающие скрещивания гибридов первого поколения уссурийской груши с сортами южной зоны садоводства, т.к. в их потомстве намного чаще встречаются растения с высоким качеством плодов (Тележинский, 2011б). На данный момент большая часть сортов, выведенных на Свердловской ССС, является гибридами второго поколения, произошедшими от уссурийской груши.

Рисунок 3 – Л.А. Котов у цветущей декоративной яблони

С 1991 г. работает сотрудник по сортоизучению груши Галина Нурисламовна Тарасова, с её участием районировано 9 сортов груши и заложены новые опыты по сортоизучению новых элитных и отборных форм (рисунок 4).

Рисунок 4 – Участок по сортоизучению груши 2020 г. посадки

С 1999 г. под руководством Л.А. Котова селекцией груши стал заниматься Дмитрий Дмитриевич Тележинский, а с 2007 г. он стал проводить её самостоятельно. На современном этапе скрещивания проводятся по следующим схемам: гибриды второго поколения скрещиваются между собой и с гибридами третьего поколения. Таким образом, удаётся не растерять зимостойкость и совместить её с хорошим вкусом плодов. Также проводятся насыщающие скрещивания зимостойких гибридов первого и второго поколения с лучшими южными сортами. К сожалению, сейчас пыльца высококачественных южных и зарубежных сортов для нас малодоступна из-за разрыва связей с селекционными учреждениями южных широт и плачевного состояния сельскохозяйственной науки в целом. По предварительным данным, комбинации скрещиваний, полученные по схеме, где гибриды второго поколения скрещиваются между собой, гораздо более продуктивны по выходу отборных сеянцев, чем семьи, полученные по схеме, где гибриды первого поколения скрещиваются с южными сортами. Это можно объяснить тем, что большинство хозяйственно-ценных признаков груши, связанных с качеством плода (масса, вкус, способность к хранению и др.), являются полигенными, а у гибридов второго поколения их выраженность выше, то есть набор генов, ответственных за проявление нужного нам признака, более полный, чем у гибридов первого поколения. Зимостойкость у сеянцев из семей, где гибриды второго поколения скрещиваются между собой, практически не снижается относительно родительских форм, а у части растений может быть даже выше их за счет комбинации набора генов, ответственных за зимостойкость. Для ускорения селекционного процесса выделившиеся в гибридном саду отборные сеянцы необходимо как можно быстрее включать в селекционные программы и проводить с ними гибридизацию.

На результативность селекционного процесса, помимо грамотного подбора родительских форм для гибридизации и её объема, очень сильно влияет технология закладки гибридных садов и доведения как можно большего количества гибридных сеянцев до плодоношения. До 2007 г. на нашей станции гибридные сады закладывались по общепринятой технологии: гибридные семена после предварительной стратификации высевались на селекционные гряды и в двухлетнем возрасте гибридные сеянцы должны были высаживаться в гибридные сады. Но пересадка и последующий уход за ними – это очень трудоёмкие работы, и в период практически полного отсутствия трудовых ресурсов эти работы иногда не проводятся. Не рассаженные сеянцы на селекционных грядах при этом перерастают, и большинство из них гибнет из-за высокой густоты. После пересадки сеянцев в гибридный сад требуется своевременный и обильный многократный полив. В засушливые годы, при отсутствии должного ухода, часть рассаженных сеянцев гибнет, а часть задерживается в развитии, отодвигая плодоношение и этап оценки гибридов по качеству плодов на несколько лет. С 2007 года нам удалось оптимизировать процесс закладки гибридных садов, снизить трудозатраты, ускорить вступление в плодоношение гибридных сеянцев и увеличить количество дошедших до плодоношения гибридов. Мы исключили этап выращивания сеянцев на селекционных грядах и, соответственно, болезненную трудозатратную пересадку их в гибридный сад. Стратифицированные семена высеваются сразу в гибридный сад на постоянное место в подготовленные борозды. Посев производится в две строчки в ряду с 5-метровыми междурядьями. Расстояние между строчками 0,3…0,4 м. Густота посева семян зависит от ценности семьи и количества семян и составляет, в среднем, 20…40 шт. на погонный метр двухстрочной посадки. Данная схема посадки продиктована дефицитом земельных участков для селекционной работы. До плодоношения доходит обычно 5…6 растений на погонный метр ряда. Сеянцы при такой технологии часто развивают сильный, стержневой, уходящий в глубину корень, легко переносят засуху, хорошо растут и быстрее вступают в плодоношение.

На данный момeнт в Государствeнный рeeстр сортов и гибридов сельскохозяйственных растений, допущeнных к использованию, включeны девять сортов груши, вывeденных на Свeрдловской ССС (Берeжёная, Гвидон, Добрянка, Зарeчная, Пeрмячка, Талица, Розoвый бoчонок, Султан, Чусoвая) и два сорта, выведенных совместно с другими НИИ (Pадужная, Свeрдловчанка). На 9 сортов имеются патенты. Л.А. Котов – основной автор 10 сортов, часть сортов создана в соавторстве с сотрудником по сортоизучению Г.Н. Тарасовой (9 сортов) и Д.Д. Тележинским (3 сорта). Сорт Свердловчанка (авторы Л.А. Котов и Г.В. Кондратьева) создан совместно с Саратовской сельскохозяйственной академией им. Н.И. Вавилова и Саратовской опытной станцией садоводства и широко распространён в Саратовской области. Л.А. Котов высылал для испытания в Саратовскую область сеянцы груши, и в результате был выделен элитный сеянец, получивший впоследствии название Свердловчанка. Сорт груши Радужная (авторы Э.А. Фалкенберг, Г.Н. Тарасова) создан в Южно-Уральском НИИ плодоовощеводства и картофелеводства Э.А. Фалкенбергом, хорошо проявил себя при испытании в Свердловской области и передан сотрудником по сортоизучению груши Свердловской ССС Г.Н. Тарасовой в Государственное сортоизучение и районирован по 4 региону. На Свердловской станции садоводства на современном этапе создано более 80 отборных и элитных сортоформ летне-осеннего периода потребления. Также выделены перспективные сеянцы с длительным периодом потребления плодов: Сретенская, Островитянка-2, НС 1/220 (рисунок 5), ЗС V-21/416, ЗС III-24/1117 и некоторые другие, которые активно используются в селекции для наращивания объема гибридного фонда сеянцев с плодами позднего срока созревания.

Рисунок 5 – Плоды элитного сеянца НС 1/220

В разных регионах страны в селекции используется свой набор исходных форм груши, и, поэтому, результаты по оценке исходных форм в других регионах нельзя использовать в полной мере без учёта климатических особенностей местности проведения исследований. Основным фактором, ограничивающим распространение груши на Среднем Урале, является её невысокая зимостойкость. В силу климатических особенностей этого региона на Свердловской селекционной станции садоводства в селекции используются исходные формы с высоким уровнем зимостойкости, в том числе и свои собственные, которые применяются только здесь. На Свердловской селекционной станции садоводства Л.А. Котовым и Д.Д. Тележинским создан большой гибридный фонд груши, и для повышения эффективности селекционного процесса этот фонд был исследован и дана селекционная оценка исходным формам груши по потомству (Тележинский, 2011а, 2011б, 2011в, 2014, 2016).

На данный момент гибридный фонд груши на станции составляет почти 29 тысяч растений и ежегодно пополняется.

Основные направления селекции на современном этапе:

• Создание зимостойких сортов с длительным периодом потребления плодов;
• Создание зимостойких сортов с высоким качеством плодов;
• Яркая окраска плода (рисунок 6);
• Компактный тип роста.

Рисунок 6 – Сеянец ЗС II-19/5 (Тема × Бирюзовая) с ярко-красной окраской плода

В климатических условиях Среднего Урала не распространены наиболее опасные болезни (парша, септориоз и буроватость, бактериоз и бактериальный ожог) и вредители груши, часто встречающиеся в более южных регионах, поэтому селекция на устойчивость к ним здесь не столь актуальна, как в других зонах плодоводства. К тому же, для успешной селекции на устойчивость, отсутствует необходимый провокационный фон, а вся селекция здесь основана на уссурийской груше, которая является комплексным донором устойчивости ко многим болезням.

На Свердловской селекционной станции с 1990 г. Л.А. Котовым, а в последние годы Г.Н. Тарасовой проводится работа по созданию карликового клонового подвоя для уральских сортов груши на основе айвы обыкновенной и карликовой формы лохолистной груши (Котов, Казанцева, 2002). Получены обнадеживающие результаты и это направление продолжает развиваться.

Заключение

На Свердловской селекционной станции садоводства благодаря непрерывному селекционному процессу и преемственности создано 11 сортов и несколько десятков элитных и отборных сеянцев груши, адаптированных для Среднего Урала, ведётся обновление и наращивание гибридного фонда, выделение источников основных хозяйственно ценных признаков для селекции.

Благодарности

Автор благодарит рецензентов за их вклад в экспертную оценку этой работы.

Финансирование

Исследования выполнены при поддержке Минобрнауки РФ в рамках Государственного задания 0532-2021-0008 «Создание конкурентноспособных, высокоурожайных сортов зерновых, зерно-бобовых, кормовых, плодово-ягодных культур и картофеля мирового уровня на основе перспективных генетических ресурсов, устойчивых к био- и абиотическим факторам».

Конфликт интересов: автор заявляет об отсутствии конфликта интересов.

About the authors

Dmitry D. Telezhinskiy

Author for correspondence.
Email: ddt77@list.ru
ORCID iD: 0000-0002-4783-2029
SPIN-code: 5602-6756

senior researcher

References

Supplementary files

Supplementary Files

Action

1. JATS XML

Download

2. Figure 1 – Porfiry Afanasievich Dibrova performs hybridization

Download (1MB)

Indexing metadata

3. Figure 2 – Arabica pear cultivar

Download (64KB)

Indexing metadata

4. Figure 3 – L.A. Kotov at a blooming decorative apple tree

Download (128KB)

Indexing metadata

5. Figure 4 – Pear variety study site for 2020 planting

Download (789KB)

Indexing metadata

6. Figure 5 – Fruits of the elite seedling HC 1/220

Download (745KB)

Indexing metadata

7. Figure 6 – Seedling ZS II-19/5 (Tema× Biryuzovaya) with bright red fruit color

Download (1MB)

Indexing metadata

Disclaimer: The statements, opinions and data contained in the publication belong exclusively to the authors and co-authors. VNIISPK and the editorial board of the journal disclaim responsibility for any damage to people and/or property resulting from the use of any ideas, methods, instructions or products mentioned in the content.