CREATING SOURCE MATERIAL BLACK CURRANT (R. NIGRUM L.) IN YAKUTIA

СОЗДАНИЕ ИСХОДНОГО МАТЕРИАЛА СМОРОДИНЫ ЧЕРНОЙ (R. NIGRUM L.) НА БАЗЕ МЕЖВИДОВЫХ ГИБРИДОВ В ЯКУТИИ

Научная статья

Габышева Н.С.*

ORCID: 0000-0003-3307-4156,

Якутский научно-исследовательский институт сельского хозяйства им. М.Г. Сафронова, Якутск, Россия

* Корреспондирующий автор (nataligabysheva[at]mail.ru)

Аннотация

Цель исследований – создать новый исходный селекционный материал смородины черной методом межвидовых скрещиваний в условиях Якутии. Задачи исследований:

1. Провести гибридизацию алтайских сортов с местными сортами смородины черной;
2. Проанализировать полученные результаты межвидовых скрещиваний смородины черной.

Исследования проводились в 2018-2020 гг. в плодово-ягодном питомнике Якутского научно-исследовательского института сельского хозяйства им. М.Г. Сафронова. Климат региона резко-континентальный. Лето короткое, засушливое. В период проведения опытов погодные условия были благоприятными. Гибридизацию проводили в июне в утренние часы. В гибридизации использовали 10 сортов алтайской и 6 сортов местной селекции. Местные сорта созданы на основе дикорастущих форм R. dikuscha Fisch. Ex Turcz., R. pauciflorum Turcz. Ex Pojark. И R. procumbens Pall. Проведено 55 комбинаций скрещивания. Большинство комбинаций скрещивания смородины черной (76,2 %) имели процент завязываемости ягод более 50, что подтверждает перспективность селекционной работы на базе межвидовых гибридов. Процент гибридных ягод при опылении сортами местной селекции в качестве отцовских форм составил 52,4-69,8. При опылении сортов Геркулес, Наташа и Подарок Кузиору завязываемость ягод была высокой (76,7-80,5 %). Сорт Люция показал себя как лучший опылитель для сортов Подарок Кузиору, Геркулес, Ксюша и Ника (85,2-91,9 % завязываемости ягод); Якутская – сортам Ксюша, Геркулес и Шаровидная (83,8-97 %); Хара Кыталык – сортам Наташа, Ксюша и Алтайская поздняя (83,8-97 %); Памяти Кындыла – сортам Алтайская поздняя, Гармония и Подарок Кузиору (76,9-89,4 %); Мюрючана – сорту Геркулес (81,5 %); Эркээни – сорту Подарок Кузиору (97,8 %). Высокая семенная продуктивность ягод отмечена в комбинациях скрещивания - Подарок Кузиору × Эркээни, Геркулес × Памяти Кындыла и Ксюша × Якутская (60,6-66,0 шт.). Полученные результаты исследований будут использованы в дальнейшей селекционной работе по созданию новых сортов смородины черной в Якутии.

Ключевые слова: смородина черная, сорт, дикорастущие формы, межвидовая гибридизация.

CREATING SOURCE MATERIAL BLACK CURRANT (R. NIGRUM L.) IN YAKUTIA

Research article

Gabysheva N.S.*

ORCID: 0000-0003-3307-4156,

Yakut research Institute of agriculture named After M. G. Safronov, Yakutsk, Russia

* Corresponding author (nataligabysheva[at]mail.ru)

Abstract

The purpose of the research is to create a new source breeding material for black currant by interspecific crosses in Yakutia. Research problem:

1. Conduct hybridization of Altai varieties with local varieties of black currant;
2. Analyze the results of interspecific crosses of black currant.

The article presents the results of work on the creation of a selection material of black currant by the method of interspecific distant crosses in the conditions of Yakutia. The studies were held in the fruit and berry nursery of the Yakutsk Scientific Research Institute of Agriculture named after M.G. Safronovin 2018-2020. The climate of the region is sharply continental. Summers are short and dry. The condition of weather was favorable during the period of the experiments. Hybridization was carried in of June in the morning. 10 varieties of Altai and 6 varieties of local selection were used in hybridization. Local varieties are based on the wild forms of R. dikuscha Fisch. exTurcz., R. pauciflorum Turcz. Ex Pojark. And R. procumbens Pall. 55 combinations of crossing were held. Most of the combinations of crossing black currants (76.2%) had a percentage of berry setting of more 50, which confirms the promise of breeding work based on interspecific hybrids. Percent of hybrid berries was 52.4-69.8 when pollinated by varieties of local selection as paternal forms. The berry setting was high (76.7-80.5%) for pollination of the varieties Hercules, Natasha and PodarokKuzioru. Variety Lucia has shown itself as the best pollinator for varieties Podarok Kuzioru, Gercules, Ksyusha and Nika (85.2-91.9% of berry setting); Yakutskaya - varieties Ksyusha, Hercules and Sharovidnaya (83.8-97%); Khara Kytalyk - varieties Natasha, Ksyusha and Altayskaya late (83.8-97%);Pamyati Kyndyla - varieties Altaiskaya pozdnyaya, Harmoniya and Podarok Kuzioru (76.9-89.4%); Muruchana - Gercules variety (81.5%); Erkeni - for the variety Podarok Kuzioru (97.8%). High seed productivity of berries was noted in crossing combinations – Podarok Kuzioru× Erkeeni, Hercules × Pamyati Kyndyla and Ksyusha × Yakutskaya (60.6-66.0 pcs.). The obtained research results will be used in further breeding work to create new varieties of black currant in Yakutia.

Keyworlds: black currant, variety, wild-growing forms, interspecific hybridization.

Введение

Республика Саха (Якутия) – самый северный регион России, в котором развивается садоводство. Здесь выращивают в основном ягодные культуры (смородина черная, жимолость, малина, земляника), из плодовых культур – только Сибирскую ягодную яблоню и ранетки [10].

Ведущей ягодной культурой здесь, как самой зимостойкой, урожайной, витаминной и распространенной, является черная смородина.

Селекционеры Якутского НИИСХ создали ряд скороспелых, скороплодных сортов смородины черной на основе дикорастущих форм R. dikuscha Fisch. Ex Turcz., R. pauciflorum Turcz. Ex Pojark и R. procumbens Pall., приспособленных к абиотическим и биотическим условиям Крайнего Севера. Они способны переносить зимой температуру до -60°С и содержат в ягодах до 200 мг/100 г витамина С [9].

В настоящее время ранее созданные сорта обладают слабой устойчивостью к американской мучнистой росе крыжовника. И одной из важнейших задач селекции - выведение сортов смородины черной устойчивой к этому заболеванию. Кроме того, необходимы современные продуктивные сорта с высокими показателями биохимсостава, вкусовыми качествами ягод и устойчивые для суровых условий Якутии [2], [3].

Поэтому актуальным является селекционная работа по созданию нового исходного материала смородины черной путем усовершенствования ранее выведенных адаптированных сортов методом межвидовых отдаленных скрещиваний с алтайскими сортами.

Отдаленная межвидовая гибридизация - основной методом селекции черной смородины – R. nigrum. Вовлечение в гибридизацию с черной смородиной дикорастущих видов, обладающих отдельными выдающимися признаками и свойствами, позволяет обогатить наследственность культурных сортов и значительно расширить границы селекции [7].

В алтайских сортах сконцентрирован ценный генетический материал, поэтому они служат перспективными исходными формами, так как унаследовали высокую зимостойкость, урожайность и крупноплодность отборных форм R. nigrum ssp.sibiricum и R. dikuscha, высокую устойчивость к мучнистой росе – от скандинавского подвида R. nigrums candinavicum с генами М₁и М₂ [5].

С помощью отдаленных скрещиваний обеспечивается передача генетического материала, определяющего развитие интересующего признака от одного растения к другому. Последующий отбор позволяет устранять нежелательные признаки, привнесенные в организм тем или иным родителем и оставлять лишь ту часть наследственной информации, которая необходима для конструирования нового генотип [1].

Цель, условия и методы исследований

Цель исследований – создать новый исходный селекционный материал смородины черной методом межвидовых скрещиваний в условиях Якутии.

Исследования проводились в 2018-2020 гг. в Центральной Якутии в г. Покровск Хангаласского улуса, в 80 км от столицы г. Якутска в плодово-ягодном питомнике Якутского научно-исследовательского института сельского хозяйства им. М.Г. Сафронова.

Климат Центральной Якутии резко-континентальный, амплитуда колебания температур составляет 90-103˚С. Лето короткое, засушливое. Средняя температура июля 18,3˚С, максимальная 38,3˚С. В летние месяцы возможны заморозки (минус 3˚, 4˚, 9˚С). По среднемноголетним данным, в г. Покровске за май-сентябрь сумма активных температур составляет 1432˚С, сумма осадков - 168 мм, ГТК 1,2 [4].

За 2018-2020 гг. проведено и проанализировано 55 комбинаций скрещивания. В создании исходного материала смородины черной методом межвидовой гибридизации принимали участие 10 сортов селекции НИИСС им. М.А. Лисавенко – Лама, Шаровидная, Гармония, Подарок Кузиору, Наташа, Ника, Ксюша, Геркулес, Черный аист, Алтайская поздняя и 6 сортов селекции ЯНИИСХ им. М.Г. Сафронова – Якутская, Хара Кыталык, Эркээни, Мюрючана, Люция и Памяти Кындыла.

Гибридизацию проводили в первой половине июня в утренние часы. В период проведения опытов погодные условия были благоприятными.

Результаты исследований и их обсуждение

С целью создания разнообразного генетического материала смородины черной провели межвидовые скрещивания с использованием адаптированных отборных форм видов местных популяций R. dikuscha Fisch. Ex Turcz., R. pauciflorum Turcz. Ex Pojark. иR. Procumbens Pall. В качестве отцовских форм. В качестве материнских форм в гибридизации участвовали интродуцированные сорта смородины черной селекции НИИСС им. М.А. Лисавенко (см. таблицу 1, 2).

В результате создания исходного материала методом гибридизации, процент завязывания ягод по гибридным комбинациям распределился следующим образом: менее 30 % имела 1 комбинация скрещивания (или 1,8 % от общего числа комбинаций), от 30 до 50 % - 11 (20,0 %), от 51 до 70 % - 20 (36,4 %), от 71 до 90 % - 18 (32,7 %), более 90 % - 5 комбинаций скрещивания (9,1 %). Выявлено, что большинство комбинаций скрещивания смородины черной (76,2 %) имели средний (51-70), высокий (71-90) и очень высокий процент (более 90) завязываемости ягод, что подтверждает перспективность селекционной работы на базе межвидовых гибридов, имеющих в своем генотипе несколько таксонов смородины. Например, при межвидовых скрещиваниях алтайских и местных сортов получен высокий выход гибридных ягод: Подарок Кузиору × Эркээни, Ксюша× Якутская, Наташа × Хара Кыталык, Подарок Кузиору × Люция и Геркулес × Люция (90,5-97,8 %).

Некоторые комбинации скрещивания имели низкие показатели завязываемости ягод: Подарок Кузиору × Мюрючана (21,2 %), Лама × Памяти Кындыла (37,8 %) и Лама × Хара Кыталык (18,8 %).

Таблица 1 – Результаты гибридизации смородины черной (2018-2020 гг.)

Примечание: * - среднее число семян в 1 ягоде, шт.; ** - % завязавшихся ягод, %

 

Таблица 2 – Группировка сортов смородины черной по генотипам

Генетическая группа	Сорта
ЕСД	Алтайская поздняя, Лама, Ксюша, Черный аист, Геркулес
ЕСДК	Шаровидная, Подарок Кузиору, Ника, Гармония
КБ	Наташа
ЕСДР	Эркээни, Люция
Р	Хара Кыталык
ДМ	Якутская
ЕМ	Мюрючаана
ЕСДМ	Памяти Кындыла

Примечание: Е – европейский подвид смородины черной; С – сибирский подвид смородины черной; К – скандинавский подвид смородины черной; Б – смородина буроватая; Д – смородина дикуша; Р – смородина малоцветковая; М – смородина моховка, ЕС, ЕСК, КБ, ДМ, ЕМ, ЕСДР, ЕСДМ– различные сочетания генотипов

По результатам перекрестного опыления высокий процент завязываемости ягод смородины черной (более 75%) былполучен при участии в гибридизации сортов Геркулес, Наташа и Подарок Кузиору (материнская форма) (см. таблицу 3).

 

Таблица 3 – Средний выход образования завязей при гибридизации смородины черной (2018-2020 гг.)

Комбинация		% полученных завязей
материнская форма	отцовская форма
Лама	Я, Х.К, Э, М, Л, П.К.	47,7
Шаровидная		68,5
Гармония		56,7
Подарок Кузиору		76,7
Алтайская поздняя		69,7
Ксюша		70,8
Ника	Я, Х.К, М, Л, П.К.	62,1
Геркулес		80,5
Наташа		77,0
Черный аист	Я, Х.К, Э, Л, П.К	63,0

Примечание: Я – Якутская; Х.К. – Хара Кыталык; Э – Эркээни; М – Мюрючана; Л – Люция; П.К – Памяти Кындыла

Ниже 50 % завязываемость ягод наблюдалась при опылении сорта Лама (47,7 %).

Как показали исследования, в среднем по годам, выход гибридных ягод при опылении сортами местной селекции в качестве отцовских форм составил более 50 % и варьировал в пределах 52,4 (Эркээни) - 69,8 % (Люция) (см. таблицу 1).

В результате анализа было выявлено, что: сорт Люция - лучший опылитель для сортов Подарок Кузиору (91,9 %), Геркулес (90,5), Ксюша (87,5) и Ника (85,2 %); Якутская – сортам Ксюша, Геркулес и Шаровидная (83,8-97 %); ХараКыталык – сортам Наташа, Ксюша и Алтайская поздняя (83,8-97 %); Памяти Кындыла – сортам Алтайская поздняя, Гармония и Подарок Кузиору (76,9-89,4 %); Мюрючана – сорту Геркулес (81,5 %); Эркээни – сорту Подарок Кузиору (97,8 %). В этих комбинациях скрещивания наблюдался высокий процент завязавшихся ягод.

Среди местных сортов в качестве опылителей хорошие показатели получены у сортов Люция, Якутская, Хара Кыталык и Памяти Кындыла (67,4-69,8).

Число семян – это видовой признак, но в то же время связанный с сортом опылителем, количеством нанесенной на рыльце пыльцы и погодными условиями. Так, среднее число семян в ягоде смородины малоцветковой, европейского и сибирского подвида, ключевой насчитывает 20-25 шт., у моховки – 15-17 шт., канадской и черешчатой – 8-10 шт. [6]. По данным Т. П. Огольцовой и Е. П. Куминова [8] количество семян в ягодах черной смородины колеблется от 4 до 53 штук.

Среднее число семян в полученных гибридных ягодах при подсчете составило от 8,3 до 66,0 штук (см. таблицу 1).

Многосемянные ягоды были получены при скрещивании сортов Подарок Кузиору × Эркээни (66,0 шт.), Геркулес × Памяти Кындыла (65,2 шт.) и Ксюша × Якутская (60,6 шт.).

Малосемянность – признак, имеющий значение лишь для десертных сортов, ягоды которых потребляются в свежем виде, замораживаются или идут на варенье. Малое количество семян имели ягоды, полученные в комбинациях скрещивания Шаровидная × Эркээни (8,3 шт.) и Лама × Эркээни (8,7 шт.).

Заключение

Создание исходного материала на базе межвидовых гибридов, имеющих в своем генотипе несколько таксонов смородины, является перспективным направлением в селекционной работе по смородине черной в Якутии, так как 76,2 % комбинаций скрещивания имели процент завязываемости ягод более 50.

Выход гибридных ягод при опылении сортами местной селекции в качестве отцовских форм варьировал в среднем по годам от 52,4 до 69,8 %.

Выделены комбинации скрещивания с высоким выходом гибридных ягод: Подарок Кузиору × Эркээни, Ксюша× Якутская, Наташа × Хара Кыталык, Подарок Кузиору × Люцияи Геркулес × Люция (90,5-97,8 %).

Высокий процент завязываемости ягод смородины черной (более 75%) был получен при участии в гибридизации в качестве материнских форм сортов Геркулес, Наташа и Подарок Кузиору. Лучшие опылители – сорта Люция, Якутская, Хара Кыталык и Памяти Кындыла (67,4-69,8 % завязываемости ягод).

Высокая семенная продуктивность ягод отмечена в комбинациях скрещивания - Подарок Кузиору × Эркээни, Геркулес × Памяти Кындыла и Ксюша × Якутская (60,6-66,0 шт.).

Выделенные сорта и комбинации скрещиваний будут использованы в дальнейшей селекционной работе по созданию новых адаптированных сортов смородины черной в Якутии.

Конфликт интересов Не указан.

Conflict of Interest None declared.

Список литературы / References

1. Бученков И.Э. Межвидовая отдаленная гибридизация смородины черной (Ribes nigrum L.) и смородины красной (Ribes rubrum L.) / И. Э. Бученков, А.Г. Чернецкая, И.В. Рышкель и др. // Вестник Полесского государственного университета. - 2014. - № 2. - С. 48-55.
2. Габышева Н.С. Селекция смородины черной в Якутии / Н.С. Габышева, А.В. Протопопова, В.Н. Сорокопудов // Вестник Российской сельскохозяйственной науки. - 2017. - № 5. - С. 46-50.
3. Габышева Н.С. Экологические аспекты феноритмики сортов смородины черной в условиях Центральной Якутии / Н.С. Габышева, А.В. Протопопова, В.Н. Сорокопудов // Современное садоводство – Contemporary horticulture. – 2017. - № 3. – С. 26-34. DOI: 10.24411/2218-5275-2017-00012.
4. Гаврилова. М. К. Климат Центральной Якутии / М.К. Гаврилова: монография. – Якутск: Книжное издательство, 1973. - 120 с.
5. Калинина И.П. Вклад ученых НИИСС им. М. А. Лисавенко в селекцию черной смородины / И.П.Калинина, Н.И. Назарюк // Достижения науки и техники АПК. - 2008. - № 7. - С. 6-8.
6. Куминов Е. П. Наследуемость признаков черной смородины [The heritability of the characteristics of black currant] / Е. П. Куминов // Садоводство Восточной Сибири. – Красноярск, 1977. – Т. 2. – С. 25-39.
7. Мелехина А. А. Межвидовые скрещивания смородины / А. А. Мелехина. – Рига: Зинатне, 1974. – 120 с.
8. Огольцова Т. П. Селекция черной смородины / Т. П. Огольцова, Е. П. Куминов // Программа и методика селекции плодовых, ягодных и орехоплодных культур. – Орел: ВНИИСПК, 1995. – С. 314-341.
9. Черткова М.А. Ягодные культуры в Республике Саха (Якутия) / М.А.Черткова, Л.П. Готовцева, А.А.Иванов, В.И. Белевцова, Н.С.Сергеева // Достижения науки и техники в Якутии. - 2006. - № 5. - С. 22-23.
10. Черткова М.А. Изучение интродуцированных сортов черной смородины в условиях Центральной Якутии / М.А.Черткова, Л.П. Готовцева, А.А. Иванов и др. // Достижения науки и техники в Якутии. - 2011. - № 5. - С.49-51.

Список литературы на английском языке / References in English

1. Buchenkov I.Je. Mezhvidovaja otdalennaja gibridizacija smorodiny chernoj (Ribes nigrum L.) i smorodiny krasnoj (Ribes rubrum L.) [Interspecific remote hybridization of black currant (Ribes nigrum L.) and red currant (Ribes rubrum L.)] / I. Je. Buchenkov, A.G. Cherneckaja, I.V. Ryshkel' and others // Vestnik Polesskogo gosudarstvennogo universiteta [Bulletin of the Polesie state University]. - 2014. - № 2. - P. 48-55. [in Russian]
2. Gabysheva N.S. Selekcija smorodiny chernoj v Jakutii [Black currant breeding in Yakutia] / N.S. Gabysheva, A.V. Protopopova, V.N. Sorokopudov // Vestnik Rossijskoj sel'skohozjajstvennoj nauki [Bulletin of the Russian agricultural science]. - 2017. - № 5. - P. 46-50. [in Russian]
3. Gabysheva N.S. Jekologicheskie aspekty fenoritmiki sortov smorodiny chernoj v uslovijah Central'noj Jakutii [Environmental aspects of panoramic varieties of black currants in the conditions of Central Yakutia ] / N.S. Gabysheva, A.V. Protopopova, V.N. Sorokopudov // Sovremennoe sadovodstvo – Contemporary horticulture [Modern gardening - Contemporary horticulture]. – 2017. - № 3. – P. 26-34. DOI: 10.24411/2218-5275-2017-00012 [in Russian]
4. Gavrilova. M. K. Klimat Central'noj Jakutii [Climate Of Central Yakutia] / M.K. Gavrilova: monografija. – Jakutsk: Publishing house, 1973.- 120 p. [in Russian]
5. Kalinina I.P. Vklad uchenyh NIISS im. M. A. Lisavenko v selekciju chernoj smorodiny [Contribution of scientists of the lisavenko research INSTITUTE to black currant breeding] /I.P.Kalinina, N.I. Nazarjuk // Dostizhenija nauki i tehniki APK [Achievements of science and technology in agriculture]. - 2008. - № 7. - P. 6-8. [in Russian]
6. Kuminov E. P. Nasleduemost' priznakov chernoj smorodiny / E. P.Kuminov // Sadovodstvo Vostochnoj Sibiri [Gardening in Eastern Siberia]. – Krasnojarsk, 1977. – Vol. 2. – P. 25-39. [in Russian]
7. Melehina A. A. Mezhvidovye skreshhivanija smorodiny [Interspecific crosses of currants] / A. A. Melehina. – Riga: Zinatne, 1974. – 120 p. [in Russian]
8. Ogol'cova T. P. Selekcija chernoj smorodiny [Black currant breeding] // Programma i metodika selekcii plodovyh, jagodnyh i orehoplodnyh kul'tur [Program and method of selection of fruit, berry and nut crops] / T. P. Ogol'cova, E. P. Kuminov. – Orel: VNIISPK, 1995. – P. 314-341. [in Russian]
9. Chertkova M.A. Jagodnye kul'tury v Respublike Saha (Jakutija) [Berry crops in the Republic of Sakha (Yakutia)] / M.A.Chertkova, L.P. Gotovceva, A.A. Ivanov and others // Dostizhenija nauki i tehniki v Jakutii [Achievements of science and technology in Yakutia]. - 2006. - № 5. - P. 22-23. [in Russian]
10. Chertkova M.A. Izuchenie introducirovannyh sortov chernoj smorodiny v uslovijah Central'noj Jakutii [The study of introduced black currant varieties under conditions of Central Yakutia] / M.A. Chertkova, L.P. Gotovceva, A.A. Ivanov and others // Dostizhenija nauki i tehniki v Jakutii [Achievements of science and technology in Yakutia]. - 2011. - № 5. - P.49-51. [in Russian]