СЕЛЕКЦИОННАЯ РАБОТА С РОМАШКОЙ АПТЕЧНОЙ
Тоцкая С.А.1, Грязнов М.Ю.2, Хазиева Ф.М.3
1Кандидат биологических наук,
2кандидат биологических наук,
3кандидат биологических наук,
Всероссийский научно-исследовательский институт лекарственных и ароматических растений
СЕЛЕКЦИОННАЯ РАБОТА С РОМАШКОЙ АПТЕЧНОЙ
Аннотация
В статье обсуждены особенности селекционной работы с ромашкой аптечной (Matricaria recutita L.) в Нечернозёмной зоне России. Приведены хозяйственная и биологическая характеристики перспективных селекционных образцов.
Ключевые слова: Matricaria recutita L., селекция, сорт.
Totskaya S.A.1, Grjaznov M.U.2, Hazieva F.M.3
1Candidate of Biological Sciences,
2Candidate of Biological Sciences,
3Candidate of Biological Sciences,
All-Russian Scientific Research Institute of Medicinal and Aromatic plants
SELECTION WORK WITH CAMOMILE
Abstract
In the article discussed the features of selection with camomile (Matricaria recutita L.) in the non-Chernozem zone of Russia. Given the economic and biological characteristics of promising breeding sample.
Keywords: Matricaria recutita L., selection, variety.
Ромашка аптечная (Matricaria recutita L.) – одно из ценнейших лекарственных растений семейства сложноцветных, сырье которой пользуется стабильным спросом на рынке лекарственного сырья. Товарным сырьем служат соцветия, содержащие до 1% эфирного масла, основные компоненты которого (-)α-бизаболол, хамазулен, оксид бизаболола А, оксид бизаболола В и оксид бизаболона А. Соцветия содержат флавоноиды, кумарины, холин, фитостерин, соладиновую кислоту, глицериды, олеиновую, пальмитиновую, антемисовую, аскорбиновую кислоты, глюкозиды, сахара, слизи, белковые вещества и витамины. Лечебное действие цветков ромашки обусловлено комплексом биологически активных веществ, настой оказывает противовоспалительное, антисептическое, болеутоляющее, седативное, потогонное действие, расширяет сосуды головного мозга [1,2].
Диплоидный набор хромосом ромашки аптечной равен 18, тетраплоидный – 36 [3]. Тетраплоидная форма была получена воздействием 0,2 % раствора колхицина на проростки семян в течение 24 часов [4]. Положительными признаками растений были: компактная форма ветвления, расположение корзинок в верхней части растения, длинная цветоножка и слабая облиственность. Согласно опытам, проведённым М.В. Глазовой и А.А. Шелудько (1975), превышение содержания хамазулена тетраплоидной формы над содержанием диплоидной составляло 14-22 %, достигая 32 % в годы с повышенным температурным режимом, преимущество по урожайности на 15-30 %. Существенные различия почвенно-климатических условий не оказывали резкого влияния на урожайность и качество сырья. Поэтому, тетраплоидную форму целесообразно выращивать как исходный селекционный материал в различных экологических условиях [5].
Селекция ромашки аптечной была начата в 1953 году на Украинской зональной опытной станции, а позднее в ВИЛРе (Московской области) и на Сибирской зональной станции. Исходным материалом послужили семена ромашки, собранные с дикорастущих зарослей в Полтавской области. Основным направлением селекционной работы с ромашкой аптечной было улучшение её по хозяйственно-ценным признакам методом массового отбора с проверкой выделенных растений по потомству. Лучшие семьи объединялись для дальнейшего размножения и производства семеноводческой элиты. В настоящее время в селекции ромашки не применяется массовый отбор, а используется в семеноводстве при выращивании элиты.
Последний сорт отечественной селекции был допущен к использованию в 1984 году. Селекционная работа с ромашкой аптечной, прекращенная в ВИЛАР в 1990 году, возобновлена в 2009 году и направлена на создание высокопродуктивных сортов с повышенным качеством сырья.
Цель настоящих исследований - получение новых высокоурожайных сортообразцов ромашки аптечной.
Опыты проводили на полях лаборатории селекции и семеноводства ВИЛАР в 2009-2014 годах.
Селекцию ромашки проводили по следующей схеме: элитные растения→питомник первого года изучения→питомник второго года изучения→питомник направленного переопыления→предварительное сортоиспытание.
Исходный материал: сорт ромашки аптечной Подмосковная. Характеристика сорта: тетраплоид; метод выведения - мутагенез и индивидуально-семейный групповой отбор, в результате которого сформировалась популяция из лучших семей на тетраплоидном уровне; стебель прямостоячий, высотой 55-67 см, с 16-18 ветвями; лист темно-зеленый, мелкий, длиной 6,5-7 см, шириной 2,7-3,0 см; цветоложе у только что распустившихся корзинок полушаровидное, к окончанию цветения удлиняется до узкоконического высотой 0,8-0,9 см.
Для получения новых форм, имеющих менее облиственный стебель, удлиненную цветоножку в сочетании с высоким урожаем сырья и дружностью созревания соцветий, использовалась внутрисортовая гибридизация. Гибридизация осуществлялась при свободном цветении на пространственно изолированных участках.
При закладке полевых опытов использованы общепринятые руководства (Бейдеман, 1960; Доспехов, 1985), а также Методические указания по селекции и семеноводству ромашки аптечной [6]. В питомнике первого года изучения площадь делянки 6 м², без повторностей, контроль (семеноводческая элита сорта Подмосковная) - через 4 номера; второго – в 4-х кратной повторности. В предварительном и конкурсном сортоиспытании площадь делянки 12 м², повторность 4-х кратная. Посев: озимый, норма высева - 3 кг/га. Способ посева: широкорядный. Растения оценивались по основным хозяйственно-полезным признакам, осуществлялся контроль содержания в соцветиях эфирного масла и его качества.
Элитные растения (250 штук) были отобраны из посевов семеноводческой элиты в 2009 году по морфологическим признакам, высоте, ярусности расположения, размеру и количеству, а также массе соцветий и продуктивности. В 2010 году проведена жесткая браковка по этим признакам, в результате которой для дальнейшей селекционной проработки осталось 76 лучших семей. Семена отобранных родоначальных растений были высеяны в питомнике первого года изучения. В период вегетации проводили фенологические и морфологические наблюдения. В 2011 году отрастание началось 30.04. До фазы бутонизации растения всех вариантов опыта развивались практически одинаково. Стеблевание-бутонизация отмечены 18.05, массовое цветение – 15.06, уборка – 25.06.
В питомнике второго года изучения были продолжены работы по изучению потомств маточных растений, отобранных в питомнике исходного материала из сорта Подмосковная. На основании данных полевых наблюдений и лабораторного анализа выделены лучшие номера, которые включены в дальнейший селекционный процесс. Вегетационный период 2012 года был благоприятным по обеспеченности влагой, температура воздуха в течение вегетации находилась на уровне среднемноголетних значений. До фазы бутонизации растения всех вариантов в питомнике развивались одинаково, различия проявились в фазу цветения и достигли к фазе созревания семян шести дней (табл. 1).
Семьи ромашки аптечной в 2012 году отличались значительной изменчивостью как по внешним морфологическим признакам: высоте, интенсивности зеленой окраски листьев, так и по хозяйственно-полезным, таким как устойчивость к полеганию, сроки созревания.
Таблица 1 – Результаты фенологических наблюдений
Фенологическая фаза | Календарная дата наступления |
Посев // всходы: начало / полные | 26.08.2011 // 01.09 / 13.09 |
Отрастание //стеблевание / бутонизация | 26.04.2012 // 7.05 / 18.05 |
Цветение: начало / массовое | 25.05-27.05 / 1.06-5.06 |
Созревание семян | 14.06-20.06 |
Содержание эфирного масла у сортопопуляции Подмосковная, как в засушливые, так и в годы с благоприятными по влагообеспеченности погодными условиями колебалась незначительно, что позволяет контролировать качество масла вне зависимости от них.
В результате исследований, проведенных в ВИЛАР еще в 80-е годы XX века, коррелляцинной зависимости между высотой растений, размером листьев, диаметром корзинки и урожайностью соцветий не было обнаружено. Между количеством листьев и урожайностью отмечена средняя степень корреляционной связи (коэффициент коррелляции 0,48±0,02). Поэтому, за критерий отбора было взято количество листьев в стадии розетки и отобраны растения, характеризующиеся довольно мощной розеткой. Также отмечено, что образцы с более ранним вступлением в фазы цветения и созревания отличаются по внешним морфологическим признакам, имея светлую интенсивность зелёной окраски листьев.
Для дальнейших испытаний по основным хозяйственно-полезным признакам (урожайности соцветий и семян, пригодности к механизированной уборке) из 76 были отобраны лучшие семьи (табл. 2).
Изученные в питомниках первого и второго года изучения варианты наряду с повышенной урожайностью обладают ценными признаками:
№ 130-10 имел крупные выравненные корзинки, характеризовался высокой устойчивостью к полеганию и ранним сроком созревания.
№№ 65-10 и 17-10 представляют интерес полезными морфологическими признаками, необходимыми для механизированной уборки соцветий - низкорослостью, крупными выравненными соцветиями, устойчивостью к полеганию и слабой облиственностью.
Таблица 2 – Сравнительная характеристика лучших семей
Селекционный номер | Признак | |||
Высота, см | Пригодность к механизированной уборке, балл | Урожайность соцветий, кг/га | Урожайность семян, кг/га | |
04-10 | 65±3,2 | 4,5 | 1220 | 277 |
08-10 | 62±2,8 | 4,5 | 1030 | 222 |
11-10 | 63±2,5 | 4,0 | 1240 | 305 |
12-10 | 62±2,1 | 4,0 | 1270 | 373 |
17-10 | 65±2,0 | 4,0 | 1350 | 357 |
31-10 | 62±2,1 | 4,0 | 1200 | 223 |
42-10 | 63±2,3 | 4,5 | 1110 | 321 |
51-10 | 64±2,9 | 4,5 | 1330 | 369 |
61-10 | 60±3,5 | 4,0 | 1000 | 277 |
64-10 | 60±3,4 | 4,0 | 1060 | 334 |
65-10 | 65±2,5 | 4,5 | 1380 | 304 |
69-10 | 57±4,0 | 4,0 | 1110 | 235 |
75-10 | 60±3,1 | 4,5 | 1020 | 215 |
103-10 | 62±2,9 | 4,5 | 1310 | 370 |
113-10 | 63±3,0 | 4,0 | 1310 | 364 |
121-10 | 60±2,9 | 4,0 | 1080 | 292 |
123-10 | 63±3,1 | 4,5 | 1280 | 324 |
127-10 | 60±2,9 | 4,0 | 1070 | 280 |
128-10 | 62±2,8 | 4,5 | 1320 | 317 |
129-10 | 60±3,1 | 4,0 | 1100 | 322 |
130-10 | 65±3,1 | 4,5 | 1410 | 334 |
137-10 | 62±3,4 | 4,0 | 1005 | 250 |
144-10 | 60±2,8 | 4,0 | 1100 | 320 |
153-10 | 60±3,0 | 4,0 | 1050 | 300 |
контроль | 62±3,0 | 4,0 | 930 | 276 |
НРС 05 | - | - | 85,7 | 24,5 |
Селекционные номера 17-10, 65-10 и 130-10 были высеяны в питомнике направленного переопыления.
Конкурсное сортоиспытание проходили 3 селекционных номера, отобранные в предварительном сортоиспытании предыдущих лет. В результате, лучшим оказался номер 130-10, который существенно превосходил сорт-стандарт по урожайности соцветий и семян, имея большее по сравнению с ним содержание эфирного масла и хамазулена, а также обладал рядом других преимуществ, в том числе имел более высокий балл оценки устойчивости к полеганию и пригодности к механизированной уборке (табл.3).
Таблица 3 – Характеристика по хозяйственно-ценным признакам
Вариант | № 130-10 | Подмосковная | ||
2013 г | 2014 г | 2013 г | 2014 г | |
Урожайность соцветий, кг/га | 1350 | 1400 | 1001 | 1102 |
НСР 05 | 70,2 | 71,9 | - | - |
Урожайность семян, кг/га | 300 | 323 | 250 | 271 |
НСР 05 | 15,2 | 15,9 | - | - |
Содержание эфирного масла, % | 0,84 | - | 0,72 | - |
Содержание хамазулена в эфирном масле, % | 8,04 | - | 5,85 | - |
Высота, см | 62 | 62 | 60 | 61 |
Вегетационный период, дней | 54 | 51 | 57 | 53 |
Количество дней до цветения | 44 | 42 | 46 | 43 |
Устойчивость к полеганию, балл | 5 | 5 | 4 | 5 |
Выравненность соцветий, балл | 4,5 | 4,5 | 4 | 4,5 |
Пригодность к механизированной уборке | 4,5 | 4,5 | 4,5 | 4,0 |
Поражаемость мучнистой росой, % | 15 | 17 | 18 | 16 |
Масса 1000 семян, г | 0,092 | 0,092 | 0,090 | 0,090 |
Таким образом, лучший селекционный образец ромашки аптечной, отобранный по комплексу хозяйственно-ценных признаков, представляет интерес для дальнейшей работы и будет передан в Госсортоиспытание.
Литература
- Атлас лекарственных растений России /Под ред. В.А. Быкова. М. 2006. 350 с.
- Губанов И.А. Лекарственные растения. М.: Московские университеты. 1993. С.8.
- Глазова М.В. Подмосковная – тетраплоидный сорт ромашки аптечной // Лекарственное растениеводство : Научно-технический реферативный сборник. М.: Министерство медицинской промышленности. 1977. В. С. 5.
- Глазова М.В., Шелудько Л.А. Выращивание диплоидной и тетраплоидной ромашки в различных экологических условиях // Сборник трудов: Результаты научных исследований в области лекарственного растениеводства. Вып. 8. С.122.
- Хромосомные числа цветковых растений Флоры СССР: Семейства Asteraceae-Menyanthaceae//под ред. акад. А.Л. Тахтаджана. Л: Наука. 1990. С.178.
- Методические указания по селекции и семеноводству ромашки аптечной. М: ВИЛАР. 1987. 24 с.
References
- Atlas lekarstvennyh rastenij Rossii /Pod red. V.A. Bykova. M. 2006. 350 s.
- Gubanov I.A. Lekarstvennye rastenija. M.: Moskovskie universitety. 1993. S.8.
- Glazova M.V. Podmoskovnaja – tetraploidnyj sort romashki aptechnoj // Lekarstvennoe rastenievodstvo : Nauchno-tehnicheskij referativnyj sbornik. M.: Ministerstvo medicinskoj promyshlennosti. 1977. V. 11. S. 5.
- Glazova M.V., Shelud'ko L.A. Vyrashhivanie diploidnoj i tetraploidnoj romashki v razlichnyh jekologicheskih uslovijah // Sbornik trudov: Rezul'taty nauchnyh issledovanij v oblasti lekarstvennogo rastenievodstva. 1975. Vyp. 8. S.122.
- Hromosomnye chisla cvetkovyh rastenij Flory SSSR: Semejstva Asteraceae-Menyanthaceae//pod red. akad. A.L. Tahtadzhana. L: Nauka. 1990. S.178.
- Metodicheskie ukazanija po selekcii i semenovodstvu romashki aptechnoj. M: VILAR. 1987. 24 s.