Создание адаптивных сортов

Селекция на высокую продуктивность. Потенциальная биологическая продуктивность сортов плодовых и ягодных культур намного выше их фактической урожайности в промышленных насаждениях. В чем же основная причина, препятствующая проявлению всех потенциальных возможностей, заложенных в генотипе сортов? Ответ однозначен: отрицательное влияние экстремальных факторов среды: абиотических — низких и высоких температур (низкотемпературный и высокотемпературный стрессы), недостатка или избытка влаги (водный стресс), засоления, высокой кислотности почвы, избыточного содержания в ней извести и биотических — поражения болезнями и вредителями. Селекционные программы по всем плодовым и ягодным культурам предусматривают создание сортов, устойчивых к наиболее вредоносным для каждого из них факторам внешней среды.

Создание морозостойких сортов. Для большинства плодовых и ягодных растений наиболее важны селекционные программы по созданию зимостойких сортов. Это связано с тем, что на большей части территории б. СССР воздействие низких отрицательных температур наносит наибольший ущерб плодовым и ягодным растениям. Установлено, что зимостойкость зависит от многих факторов внешней среды и физиологических особенностей отдельных видов и сортов плодовых и ягодных растений. При разработке селекционных программ для различных регионов следует учитывать, что из всего комплекса факторов, составляющих такой показатель, как зимостойкость, важно выбрать основной, лимитирующий продуктивность сорта в конкретных условиях.

В селекционных программах на зимостойкость прежде всего должен быть определен уровень адаптивности к неблагоприятным факторам зимовки. В Подмосковье новые сорта плодовых и ягодных культур, в частности яблони, по мнению В. В. Кичины, должны удовлетворять следующим требованиям: в состоянии покоя переносить морозы до —42 °С, в период оттепелей — до —25 °С, при возвратных холодах после оттепелей — до -37 °С, подготовиться к зимовке при продолжительности вегетативного периода 190 дней и сумме активных температур 1900 "С. Для Северного Кавказа эти значения другие. В состоянии покоя морозостойкость новых сортов плодовых культур должна быть на уровне —30...—35 °С, после оттепелей в феврале -20...-25, в марте -15...-20 °С. Следует также учитывать условия подготовки к зимовке, поскольку нередко температура падает до —12...-15 °С в октябре и до -20...-24 °С в ноябре.

В северной и средней зонах плодоводства решающее значение для формирования зимостойкости имеет достижение максимальной морозостойкости в фазе глубокого зимнего покоя. Для этого особенно важно, чтобы растение вовремя завершило ростовые процессы, а его ткани своевременно прошли фазы закаливания и вхождения в состояние глубокого зимнего покоя.

В южной зоне плодоводства, а в отдельные годы в средней и даже северной зонах главную роль в реализации потенциальной зимостойкости сортов играют такие ее компоненты, как продолжительность периода зимнего покоя и медленное начало ростовых процессов после его завершения. Это позволяет органам растений, особенно генеративным, дольше сохранять высокую морозостойкость и даже повышать ее во время возвратных похолоданий в конце зимы:

Селекция плодовых и ягодных культур на зимостойкость в северной и средней зонах плодоводства должна быть направлена на создание форм, достигающих наиболее высокой морозостойкости в состоянии покоя. В средней полосе необходимо стремиться, чтобы новые сорта яблони не уступали по этому признаку наиболее зимостойким в местных условиях сортам Брусничному и Аркаду желтому, в Сибири — Ранетке пурпуровой, а сорта малины — таким, как Новость Кузьмина, Арбат, Кримзон Маммут.

В южной зоне селекция должна быть направлена на получение сортов с поздним выходом генеративных почек из состояния покоя, медленным весенним развитием, поздним цветением, что позволит соответствовать по этому признаку самым зимостойким в местных условиях сортам: сливы — Горкуша 1; вишни — Любская; абрикоса — Зард, Оранжево-красный и Шлор-Циран; яблони — Анис кубанский.

Сорта плодовых культур могут достигать одинакового уровня зимостойкости благодаря различным компонентам этого признака. В условиях Северного Кавказа одинаковой способностью переносить возвратные морозы до —15...—20 °С в феврале—начале марта обладают цветковые почки некоторых сортов домашней и американской сливы, терна и вишнесливы (гибрида китайской сливы и вишни низкой). Причем первые — благодаря длительному сохранению состояния зимнего покоя; вторые — лишь небольшому снижению присущей терну очень высокой морозостойкости (в состоянии покоя) после начала ростовых процессов; третьи — очень медленному развитию цветковых почек весной.

В селекционных программах надо учитывать, что у плодовых культур подмерзают различные части растения. У косточковых культур сильнее повреждаются морозами цветковые почки, у семечковых — древесина и кора толстых ветвей, и особенно штамбов. В Сибири у малины сильно иссушаются побеги, у косточковых культур наблюдается подпревание. Для ягодных культур и сортов-подвоев в программах по зимостойкости следует учитывать и такой фактор, как морозостойкость корневой системы.

Во всех случаях важно, чтобы в селекционный процесс были вовлечены доноры устойчивости (или доноры компонентов устойчивости) к тем факторам среды, которые определяют успех селекционной программы.

Создание засухоустойчивых сортов. В селекции плодовых и ягодных растений на засухоустойчивость много сложностей и недостаточно изученных моментов, что обусловливает определенные трудности как при разработке программ создания засухоустойчивых сортов, так и при их реализации. В этих случаях можно планировать создание сортов, соответствующих по устойчивости к водному (недостатку влаги) и высокотемпературному (жаростойкости) стрессам наиболее устойчивых сортов, например, сливы и алычи, устойчивым к недостатку влаги (Финиковая, Монфорская, Ренклод зеленый, Шавклиави, Васильевская 41, Шабрани); температурному стрессу (Изюм эрик, Эмма Леперман, Гейджа арази). Эти сорта, а также засухоустойчивые дикие виды следует использовать и как доноры этого признака.

У большинства плодовых деревьев (ярко выраженных мезофитов) высокая продуктивность и высокая засухоустойчивость — антагонистические признаки, их нельзя совместить в одном сорте. Поэтому для каждой плодовой культуры важно найти критерии оптимального соотношения высокой продуктивности и адаптации к недостатку влаги и высоким температурам.

Для подвоев высокая устойчивость к засухе, у некоторых и к избытку извести или солей обязательна. Решение задачи связано с использованием доноров этих свойств, созданием специфических условий (провокационных фонов) для ведения отбора на устойчивость к неблагоприятным факторам среды.

Создание сортов, устойчивых к болезням и вредителям. Одна из актуальных задач селекции — создание сортов плодовых и ягодных культур, устойчивых к наиболее опасным вредителям и болезням. Трудности, связанные с ее решением, обусловлены прежде всего тем, что очень сложно изменить взаимоотношения в системе хозяин — паразит: их генетические системы склонны к параллелизму изменчивости. Новые расы патогена быстро приспосабливаются к сортам, вполне устойчивым к ранее распространенным расам. Однако теория иммунитета и селекционная практика в работе с плодовыми и ягодными культурами позволяют разработать продуктивные подходы к созданию сортов, иммунных к ряду важнейших заболеваний и в меньшей степени к вредителям.

У плодовых и ягодных культур наблюдается моногенная (олигогенная, вертикальная) устойчивость — невосприимчивость (иммунитет) к одной или нескольким расам патогена, контролируемая одним геном, и полигенная (горизонтальная) устойчивость — невосприимчивость ко всем расам патогена, контролируемая многими генами. При этом растение не бывает иммунным, но вредоносность патогена резко снижается.

Успешное решение задачи выведения устойчивых к болезням сортов связано с использованием доноров иммунитета к патогенам, созданием с их участием новых генотипов, способных долго противостоять адаптации к ним патогенов. У важнейших плодовых и ягодных растений выявлены носители различных генов, определяющих устойчивость к наиболее вредоносным болезням. У яблони известны носители полигенной устойчивости к парше — сорта Антоновка обыкновенная, Уэлси, Анис кубанский. Выявлены также доноры олигогенной устойчивости к этому патогену, в частности формы видов яблони Malus floribunda (ген Vj), M.micromalus (ген Vm), M. prunifolia (ген Vp), M. baccata (ген Vb), М. pumila (ген Vr). Известны источники олигогенов, обеспечивающих устойчивость и к другим болезням — коккомикозу вишни, красной пятнистости сливы, мучнистой росе яблони, персика, смородины, земляники и т. д.

Очень важно, что многие олигогены, контролирующие устойчивость к болезням, обеспечивают ее длительное сохранение. Например, ген Ру-более 50 лет гарантирует устойчивость к парше сортов яблони, содержащих его в генотипе, в то же время известны примеры приспособления паразита к новому хозяину, даже принадлежащему к другому виду. Так, мучнистая роса крыжовника — одна из самых вредоносных болезней этой культуры в 30—50-е годы XX в. — поражает сейчас черную смородину едва ли не сильнее, чем крыжовник. Наблюдается иногда распространение мучнистой росы персика на абрикос и алычу, коккомикоза вишни и черешни на другие виды косточковых растений. Все это необходимо учитывать при разработке программ создания устойчивых к болезням сортов плодовых и ягодных культур.

Один из путей повышения гарантии более длительного сохранения устойчивости новых сортов — создание генотипов, включающих два различных олигогена, контролирующих устойчивость к одному патогену, например гены Vfw Vm, обеспечивающие устойчивость сортов яблони к парше. Перспективное направление в селекции плодовых и ягодных растений на иммунитет — создание конвергентных сортов, включающих несколько различных генов, контролирующих устойчивость к различным расам патогена, что обеспечивает большую вероятность длительной устойчивости нового сорта.

В ряде случаев целесообразно на заключительном этапе создания устойчивых к болезням сортов объединять в одном генотипе горизонтальную и вертикальную устойчивости путем гибридизации сортов, обладающих олигогенным контролем устойчивости, с сортами, характеризующимися полигенной устойчивостью, например у яблони сортов с геном Ру-(Макфри, Прима, Либерти) с сортами, отличающимися полигенным контролем устойчивости к парше (Уэлси, Антоновкой обыкновенной и др.).

Наряду с поиском и вовлечением в селекцию новых источников иммунитета к болезням следует привлекать и толерантные формы, особенно в тех случаях, когда у данного вида не удается выделить иммунные формы или сорта. Например, у вишни обыкновенной, вишни степной и черешни выявлены отдельные сорта и формы, толерантные к коккомикозу, обеспечивающие удовлетворительную устойчивость к этой болезни. Их также надо использовать в селекции, особенно для гибридизации с донорами олигогенной устойчивости к патогену.

Работа по созданию сортов плодовых и ягодных культур, устойчивых к вредителям, более сложна, хуже разработана теоретически и в меньшей степени подкреплена практикой. Но селекционные программы по созданию сортов, устойчивых к некоторым вредителям, существуют. Например, успешно ведется работа по созданию сортов малины, устойчивых к тле Amphorophraideae — переносчику вирусов, в частности, с использованием носителей генов иммунитета к ней — сортов Маросейка, Дилайт, К 40. Успешно проводится работа по выведению подвоев косточковых культур, устойчивых к почвенным нематодам.

« Создание сортов различных сроков созревания с плодами высокого качества 
| Создание технологичных сортов »
К оглавлению