Оценка устойчивости гибридных форм косточковых культур к абиотическим факторам


УДК 634.2: 581.1.01/07 2007
Авторы: Пугачёва Н.В.
ГНУ ВНИИГ и СПР им. И.В.Мичурина,г. Мичуринск-10,
ВНИИГ и СПР им. И.В.Мичурина, cglm@rambler.ru
       
 
Плодовые насаждения в большей степени подвержены воздействию неблагоприятных факторов среды, чем однолетние культуры, поэтому реакция плодовых растений на воздействие среды играет основную роль в их адаптивности. В полевых условиях менее всего поддаются регулированию физические факторы, ведущими среди которых являются свет и температура. Причём, именно температура, как правило, является основным лимитирующим фактором возделывания плодовых культур. У каждого растения имеются две температурные критические точки, ограничивающие возможности его существования. Положение точек характеризует холодоустойчивость, морозоустойчивость, жаростойкость растений (Тарусов, Китлаев, Доскоч, 1976). Многие исследователи отмечают, что в последние десятилетия произошло изменение биоклиматического потенциала различных регионов России, и в первую очередь, в средней полосе (Алёхина, 2001, Гудковский, 1999).
В связи с этим сохраняет свою актуальность проблема изучения потенциала устойчивости косточковых растений к негативному воздействию наиболее вредоносных абиотических факторов и выделение для производственного и селекционного использования новых форм с максимальной выраженностью этих признаков.
Место проведения, объекты исследования
Исследования проводили во ВНИИГ и СПР им.И.В.Мичурина Мичуринского района, Тамбовской области. К изучению были привлечены гибриды косточковых культур селекции Г.А.Курсакова, в происхождении которых принимали участие такие устойчивые виды, как тёрн (Prunus spinosa L.), слива уссурийская (Prunus ussuriensis Kov. et. Kost. ), слива китайская (Prunus salisina Lindl.), слива американская (Prunus Americana Marsh.), вишня песчаная (Cerasus besseyi Bail.). Изучали гибриды следующих комбинаций: Скороплодная х тёрн, тёрн х Венгерка итальянская, Лакресцент х Монфор, Лакресцент х Ренклод Альтана; из межродовых гибридов: тёрн х миндаль, (бессея х абрикос) х абрикос Оригинальный.
Методика исследований
Оценку зимостойкости гибридных форм сливы проводили путём прямого лабораторного промораживания однолетних побегов, согласно методике М.А.Тюриной, Г.А.Гоголевой (1978). Режимы закаливания и промораживания моделировали в соответствии с региональными природными условиями. Определение степени подмерзания тканей проводили анатомическим методом по интенсивности естественного побурения тканей с учётом площади повреждения, согласно бальной шкале: 0 баллов-повреждений нет, 5 баллов-полная гибель тканей. Срезы делали в нижней, средней, верхней части побега.
Засухоустойчивость определяли в лабораторных условиях по методике Г.Н.Еремеева (1976), жаростойкость - по методике, разработанной в лаборатории физиологии и биохимии ВНИИГиСПР им.И.В.Ми­чу­рина (В.Г.Леонченко, Р.П.Евсеева, Е.В.Жбанова, Т.А.Черенкова, 2007). Метод основан на учёте потери воды в моделируемых условиях и способности листьев восстанавливать оводнённость при насыщении водой.
Результаты исследований
Важной задачей в селекции на зимостойкость является совмещение в одном генотипе комплекса компонентов зимостойкости. Поэтому, изучение потенциала зимостойкости проводили по 4 компонентам.
В результате исследований выявлены формы, сочетающие в своём генотипе высокие уровни устойчивости по нескольким компонентам. Гибрид 153-81 (тёрн х Венгерка итальянская) способен в начале декабря выдерживать морозы в -33°С, в середине зимовки развивать морозостойкость до -35°С, выдерживать снижение температуры до -25°С во время оттепелей и при повторной закалке восстанавливать морозоустоучивость до -33°С, имея небольшие обратимые повреждения тканей и почек.
Высокой устойчивостью по I, II и IV компонентам зимостойкости обладают гибридные формы 1377-69, 1366-69 (Скороплодная х тёрн), однако характеризуются недостаточной способностью противостоять резким колебаниям температуры в период оттепелей.
Высокая устойчивость тканей и почек в осеннее-зимний период отмечена у растений 351-70, 549-67 (Скороплодная х тёрн), которые способны выдерживать критические температуры в середине зимы.
Гибрид 1371-69 (Скороплодная х тёрн) отличается устойчивостью по II и III компонентам.
Обратимыми повреждениями тканей и почек при снижении температуры до -25°С после оттепели характеризуются производные сорта Лакресцент- 263-73 (Лакресцент х Ренклод Альтана) и тёрна-172-81 (тёрн х Венгерка итальянская).
Высокой устойчивостью по III и IV компонентам зимостойкости обладают № 152-81, 154-81 (тёрн х Венгерка итальянская), а межродовой гибрид тёрн х миндаль Никитский 474-77 способен восстанавливать морозостойкость после оттепели в +3°С при последующей закалке до – 33°С.
При оценке засухоустойчивости и жаростойкости оценивали два интегральных показателя: потеря воды и степень восстановления оводнённости. Пробы листьев брали рано утром, делили на две партии – два варианта опыта. Для второй партии моделировали условия теплового шока.
Меньше всего воды (до 10%) за 4 часа завядания теряли формы: 244-78 (Лакресцент х Монфор), 263-73, 229-72 (Лакресцент х Ренклод Альтана), 351-70 (Скороплодная х тёрн), 474-77 (тёрн х миндаль Никитский). Эти же формы характеризовались высокой способностью к насыщению в обоих вариантах опыта, кроме № 229-72 (Лакресцент х Ренклод Альтана), у которого степень восстановления оводнённости была несколько ниже.
У большинства изучаемых форм потеря воды не превышала 18%. Способность к насыщению варьировала от высокой (132,5-151,1%) у форм 242-78 (Лакресцент х Ренклод Альтана), 559-67, 1377-69, 1371-69 (Скороплодная х тёрн), 152-81 (тёрн х Венгерка итальянская), 12-173 (бессея х абрикос) х абрикос Оригинальный, до средней (91-114%), которой характеризовались гибриды 111-75, 113-75, 549-67, 1379-69, 1373-69 (Скороплодная х тёрн).
Большой потерей воды характеризовались листья гибридных растений: 1366-69 (Скороплодная х тёрн) и 228-72 (Лакресцент хРенклод Альтана), у которого потеря воды была высокой, как в первом, так и во втором варианте опыта. Способность к насыщению у этих форм средняя, в пределах 102,8%.
При моделировании условий теплового шока, потеря воды возросла у всех гибридов. Хорошей водоудерживающей способностью отличались листья производных тёрна со сливой китайской: 351-70, 559-67, 1371-69 (Скороплодная х тёрн). Потеря воды после высокотемпературного воздействия и последующего завядания составила 18,4-22, 6% от первоначальной массы при высокой степени насыщения до 110,9%. У формы 1377-69 этой же комбинации при небольшой потере воды степень восстановления оводнённости была несколько ниже -71,4%.
Гибридные формы тёрна со сливой домашней сорта Венгерка итальянская недостаточно хорошо восстанавливают тургор. Этот показатель находится в пределах 56-84%. Водоудерживающие силы также характеризуются средним значением, кроме №153-81, 172-81, у которых потеря воды не превышала 25%. Межродовой гибрид 474-77 (тёрн х миндаль Никитский) характеризуется высокими показателями, как водоудерживающих сил, так и восстановлением тургора.
Ряд гибридных форм, производных диплоидного сорта Лакресцент с сортами сливы домашней, отличается высокими водоудерживающими силами, потеря воды у них не превышает 20,3%. Из них обладают высокой восстановительной способностью №244-78 (Лакресцент х Монфор), 263-73 (Лакресцент х Ренклод Альтана) (90 - 101%). У остальных этот показатель ниже (84%).
Гибрид 228-75 (Лакресцент х Ренклод Альтана) относится к формам с низкой жаростойкостью, так как быстро теряет много влаги и плохо восстанавливает тургор, всего до 47%. Средние показатели потери воды и степени восстановления оводнённости характерны для гибрида (бессея х абрикос) х абрикос Оригинальный.
Выводы
В результате проведённых исследований выявлены гибридные формы косточковых с высоким уровнем устойчивости по компонентам зимостойкости. Тёрно-сливовый гибрид 153-81 (тёрн х Венгерка итальянская) характеризуется высоким потенциалом устойчивости по всем четырём компонентам зимостойкости. Гибридные формы 1377-69, 1366-69 (Скороплодная х тёрн) обладают высокой устойчивостью по I, II и IV компонентам зимостойкости. Устойчивостью по II и III компонентам зимостойкости отличается гибридный номер 1371-69 (Скороплодная х тёрн). Высокой устойчивостью по III и IV компонентам зимостойкости обладают № 152-81, 154-81 (тёрн х Венгерка итальянская).
Выделены отдалённые гибриды косточковых культур, сочетающие в своём генотипе высокие уровни жаро- и засухоустойчивости: 263-73 (Лакресцент х Ренклод Альтана), 244-78 (Лакресцент х Монфор), 3512-70, 559-67, 1371-69 (Скороплодная х тёрн), 474-77 (тёрн х миндаль Никитский).
Выделенные формы представляют значительный интерес для селекционного использования в качестве исходного материала при получении устойчивых сортов.