Селекція томата
селекція томата
Найважливіше і загальний напрямок селекційної роботи з культурою томата - висока врожайність, гарна якість плодів, пристосованість до умов вирощування, стійкість до хвороб і шкідників, здатність механізованому обробленню і збиранні врожаю.
Томати в нашій країні вирощують в різноманітних кліматичних зонах як у відкритому грунті, так і в різних культиваційних спорудах. Тому вибір напрямку селекційної роботи в значній мірі повинен визначатися кліматичними особливостями зони, типом культиваційних споруд, якщо сорт призначений для захищеного грунту, і характером використання плодів.
Найбільш різноманітні напрямки селекційної роботи в південній зоні, де томати вирощують майже цілий рік: навесні та влітку у відкритому грунті, восени, взимку і ранньою весною - в захищеному. У цій зоні важливими напрямками в селекції сортів для відкритого грунту можуть бути як скоростиглість, так і середній і пізній терміни дозрівання, що необхідно для забезпечення населення свіжими плодами і консервних заводів сировиною протягом тривалого періоду часу. Велике значення має також селекція на виведення ультраскоростиглих сортів, що дозволяють отримувати ранній урожай для споживання на місці та вивезення в промислові центри північних районів країни.
Потрібні сорти як для споживання в свіжому вигляді, так і для різних способів переробки: на томатний сік, пюре, пасту, для консервування в цілому вигляді з шкіркою і без неї. Тому і вимоги до якості плодів, а отже, і напрями селекції будуть різні. Якщо для салатних сортів важливі м`ясиста м`якоть, красива форма і забарвлення плоду, хороший смак, то для переробки велику цінність представляє високий вміст сухих речовин, малий відсоток відходів (шкірки, насіння і щільних тканин), відсутність зеленої плями навколо плодоніжки. При консервуванні цілими плодами особливого значення набувають невеликий розмір плода, стійкість до розтріскування і інші ознаки, що визначають високу якість консервів.
При селекції сортів для південної зони необхідно приділяти увагу і хорошою облиственности рослин, що забезпечує захист плодів від опіків сонцем, а також стійкості до високих температур повітря і нестачі вологи в грунті. У селекційній роботі з сортами для середньої зони і більш північних районів основну увагу слід приділяти досягненню високої скороспелости і холодостійкості, здатності розвиватися при знижених температурах. Загальним напрямком для сортів всіх зон вирощування є селекція на неполегаємості куща, досить міцне прикріплення плодів до плодоніжки, хороша лежкість і транспортабельність.
При виведенні сортів для захищеного грунту напрямки селекційної роботи можуть бути різними в залежності від конструктивних особливостей культиваційних споруд, часу їх експлуатації та в якійсь мірі від кліматичних особливостей зони. Наприклад, для великих теплиць зі скляною покрівлею, експлуатованих в основному в зимово-весняний період, необхідні сорти з кущем індетермінантного типу, які мають порівняно короткі міжвузля і близько розташовані невеликі кисті з 4-5 плодами. Крім того, такі сорти повинні мати достатню стійкість до нестачі світла в зимовий період. Для плівкових теплиць і малогабаритних укриттів велику цінність представляють сорти з детермінантний кущем, стійкі до різких перепадів температури повітря. Отже, сорти, створювані для захищеного грунту, повинні давати високі врожаї в специфічних умовах світлового, температурного і водного режимів, характерних для того чи іншого культиваційних споруд.
Напрямки селекційної роботи на стійкість до хвороб і шкідників також залежать від зони і способу вирощування майбутнього сорту. Якщо в північних і центральних районах при селекції сорти для відкритого грунту найбільше значення має напрямок на стійкість до фітофторозу, то в південних районах необхідна також стійкість до столбура, різних видів в`янення, а для тепличних сортів - до вершинної гнилизни і т. Д.
Велике значення в селекційній роботі з томатом набуло отримання гібридних гетерозисних насіння і використання їх в товарному виробництві. Гібридне насіння отримують в основному схрещуванням вручну спеціально підібраних сортів або ліній. Останнім часом велику увагу приділяють створенню сортів, придатних для механізованого збирання врожаю.
ВИХІДНИЙ МАТЕРІАЛ І МЕТОДИ СЕЛЕКЦІЇ томатів
Томати відрізняються великою різноманітністю за будовою листя і стебла, розміром, формою, будовою і забарвленням плодів, з біології росту і розвитку, вимогам до умов вирощування, по стійкості до несприятливих факторів середовища, хвороб і за іншими ознаками.
Місцеві районовані селекційні сорти, а також зарубіжні сорти представляють багатий генетичний матеріал для селекції. Наприклад, відбором з господарських посівів виведений сорт Новато, районований в Приморському краї, з сорту Печерський місцевий відібраний сорт Горьковський 44, що відрізняється високими смаковими якостями і врожайністю. Відбором з селекційного сорту отримано дуже скоростиглий сорт Невський, районований в багатьох областях країни, широко поширені сорти Новинка Придністров`я, Майкопський урожайний і інші, виведені з іноземних зразків.
У результаті великого розмаїття сортів і порівняно високою вирівняні ™ сортових популяцій, що характерно для самозапильних рослин, в селекційній роботі з томатом в якості вихідного матеріалу для відбору частіше використовують гібридні потомства другого покоління.
В останні роки в селекції томата особлива увага зверталася на використання методу гібридизації при отриманні сортів і виведення F1 гібридів. В1996 р з 77 районованих у відкритому фунті в Росії сортів більшість отримано методом гібридизації та 4 F1 гібрида. У захищеному грунті з 34 зразків 32 F1 гібрида вітчизняної селекції та країн СНД і тільки два звичайних сорти.
Методи селекції. Для отримання гібридних популяцій зазвичай застосовують прості схрещування двох сортів- досить часто проводять і більш складні схрещування простого гібрида з третім сортом. У схрещуванні беруть участь не тільки сорти підвидів культурного і напівкультурних томата, але і різновиди дікого- включають в гібридизацію та інші види: перуанський, волосиста і т. Д.
Гібридизацію томата проводять зазвичай на кастрованих квітках. Для кастрації беруть великі бутони, коли вони ще не мають зеленувато-жовтого забарвлення і пильовики закриті. Пінцетом з гострими кінцями обережно відгинають чашолистки і пелюстки і вищипують все тичинки. Обривати пелюстки не слід, так як вони оберігають рильце від висихання.
У масових схрещування пилок батьківської рослини заготовляють заздалегідь і після кастрації обережно наносять на рильце пензликом або шматочком гумки, одягненою на препаровальной голку. При проведенні невеликого числа схрещувань пилок можна взяти з пиляків свіжозірваного квітки, провівши кінчиком пінцета по боковому шву пильовика, і нанести на рильце.
Іноді запилення проводять, надягаючи на товкач колонку пиляків батьківської рослини. Краща завязиваемость насіння при схрещуванні буває, коли пилок на рильце наносять через 1-2 дня після кастрації, але можна це робити відразу ж після кастрації, що заощадить час.
Квітка при запиленні повинен бути сухим. Після дощу і рано вранці проводити запилення не рекомендується - потрібно дати квітці обсохнути. Якщо після запилення пройшов дощ, запилення необхідно повторити. На обпилені квітки надягають ізолятор. Їм можуть бути: цигарковий гільза, в яку поміщають бутон- соломинка, яку надягають на пестік- тонкий шар вати, що обволікає квітка, ізолятори з марлі або пергаменту. В останні зазвичай поміщають ціле суцвіття, видаливши недорозвинені бутони і розпустилися квітки. Після запилення до квітконосі або основи суцвіття, якщо на ньому всі квіти були обпилені пилком з одного і того ж рослини, прив`язують етикетку, на якій вказують комбінацію схрещування.
Якщо в якості материнської рослини в схрещуванні бере участь сорт штамбової або крупнолістной різновиди, а батьківське рослина має звичайний лист, то схрещування можна проводити без кастрації. Отримані від самозапилення рослини можна легко видалити при вирощуванні розсади першого гібридного потомства за наявними у них рецесивним ознаками материнської рослини.
При аналізі F1, а тим більше при розрахунку обсягу F2 слід враховувати, що багато цінні ознаки томатного рослини успадковуються рецесивно і можуть проявитися лише у чверті особин F2 потомства. Далі наводяться домінантні і рецесивні ознаки, які найбільш часто доводиться враховувати при розрахунку обсягу F2 покоління.
При підборі пар для схрещування і оцінці селекційного матеріалу слід враховувати кореляційні залежності ознак, наприклад: скоростиглість пов`язана з детермінантний типом куща, малим числом листя до першої кисті, більш світлим розсіченим листом- багатокамерного корелює з великим розміром, мясистостью і ребристістю плодів, нерівномірним розташуванням квіток в суцвітті, сильним його ветвленіем- довга камера - з меншою мясистостью і т. д.
масовий відбір застосовують при виведенні сорту з сортових популяцій місцевих або інорайонного сортів, а також використовують як більш простий в кінці селекційного процесу, коли матеріал буває вже досить однорідним.
сімейності відбір найбільш часто використовують при виділенні цінних форм з сортових популяцій і особливо з F2 гібридних потомств.
Техніка селекції на окремі ознаки. Селекція на врожайність. Урожайність визначається в першу чергу числом рослин на одиниці площі і середньою продуктивністю рослини при даній густоті стояння. Продуктивність томатного рослини, або маса зібраних з нього товарних плодів, в свою чергу, визначається багатьма ознаками, ступінь впливу яких на неї різна. Наприклад, продуктивність залежить від числа плодів на перших кистях і їх середньої маси. Число плодів визначається кількістю квіток на кистях і тим, яка частка зав`язі розвинеться в плоди. Середня маса плоду обумовлюється його камерністю і тим, якою мірою кожен плодолистик розростеться при формуванні насіннєвої камери і т. Д. Всі ці ознаки залежать від облиственности рослини, його габітусу, пристосованості до умов вирощування, стійкості до хвороб та інших ознак, що визначають в кінцевому підсумку інтенсивність синтезу рослиною пластичних речовин. І, нарешті, характером розподілу останніх: у одних форм велика частка їх йде на формування генеративних органів, у інших - вегетативних.
Всі ці особливості враховують при підборі пар для гібридизації, при оцінці рослин під час проведення відбору. Часто обмежуються лише урахуванням продуктивності окремих рослин, забезпечивши їм однакові умови вирощування.
При селекції на урожайність селекційний матеріал необхідно вирощувати при ретельному виконанні всіх агротехнічних заходів, характерних для зони зростання майбутнього сорту (терміни і умови вирощування розсади, способи посадки в грунт, площа живлення, дози, час і способи внесення добрив, полив, розпушування, пасинкування і ін.).
Селекція на якість плодів. При селекції на цю ознаку загальними вимогами є: певний розмір плода, вирівняна форма з гладкою поверхнею, рівномірна забарвлення без зеленої плями біля плодоніжки, дрібне прикріплення останньої. Залежно від характеру використання плодів до їх якості пред`являються і специфічні вимоги. Плоди, що використовуються в їжу в свіжому вигляді, повинні мати приємний вигляд і смак, можливо велику м`ясистість, хорошу транспортабельність. М`ясистість значною мірою визначається Багатокамерний плодів і товщиною перикарпия. Обидва ці ознаки успадковуються моногенно рецессивно. Смак в значній мірі визначається високим вмістом і оптимальним співвідношенням Сахаров і кислот (5,5-8,0).
Плоди, що використовуються в консервній промисловості для приготування томат-пасти, соків, соусів і т. Д., Повинні відрізнятися високим вмістом сухих речовин, Сахаров, кислот, вітамінів, мінеральних солей і найменшою кількістю відходів (у вигляді насіння, шкірки). Оцінюють вміст екстрактивних речовин в селектіруемих матеріалі за допомогою рефрактометра кілька разів за сезон. Спадкування змісту сухих речовин складне (проміжне, домінування і наддомінування). Високим вмістом сухих речовин відрізняються сорти, при виведенні яких були використані дикі або напівдикі форми томата. Для консервування в цілому вигляді необхідні плоди невеликого розміру, зазвичай двох-трикамерні, з щільною м`якоттю і стійкою до розтріскування шкіркою.
Селекція на скоростиглість. Скоростиглість томата - складний ознака, що включає ряд взаємопов`язаних елементарних ознак (низька закладення першого суцвіття, детермінантний тип куща, слабка облиственность, тонка листова пластинка, короткий черешок, світло-зелена або зелено-зелене забарвлення листа, короткий період від сходів до цвітіння і від цвітіння до дозрівання плодів). Скоростиглі рослини відрізняються більш інтенсивними процесами фотосинтезу і дихання, більшою активністю ферментів. У них швидше старіють листя. Це помітно вже на перших листках по їх пожовтіння. Всі ці ознаки враховують при підборі пар для схрещування і при оцінці селекційного матеріалу в процесі відбору.
В цілому скоростиглість визначають за кількістю днів від сходів до початку дозрівання. Деякі дослідники пропонують визначати її за часткою врожаю за перші збори (в північних районах 1-2 збору, в південних 3-5). В якості вихідного матеріалу при селекції на скоростиглість зазвичай використовують гібридні популяції, отримані від схрещування скоростиглих сортів, що володіють доповнюють один одного цінними ознаками.
Селекція на холодостійкість. Її ведуть відбором з сортових або гібридних популяцій найбільш стійких і продуктивних рослин при їх вирощуванні в умовах знижених температур або при короткочасному впливі негативними температурами. Останнє застосовують в одній або декількох ранніх фазах розвитку рослин: в момент набрякання і проростання насіння, у фазі сеянца, під час цвітіння перших квіток. Найбільший ефект спостерігається, коли рослини від проростання насіння до цвітіння знаходяться в умовах знижених температур, що досягається посівом насіння під укриття без обігріву або навіть в холодні гряди. Необхідно умови впливу підбирати так, щоб забезпечити можливість якоїсь невеликої частини із загального числа рослин вижити, утворити плоди і насіння. Для цього навесні, коли температурні умови поступово поліпшуються, насіння висівають у кілька строків і вибирають кращі рослини з тих, що вижили при найбільш ранньому посіві. Можна проводити посів в один термін, але в різних за температурним режимом умовах, серед яких повинні бути і такі, які дозволять із загальної маси виділити поодинокі найбільш стійкі рослини.
Селекція на жароустойчивость. У південних районах в жарку пору у томата нерідко порушується нормальне проходження фізіологічних процесів, знижується зав`язування плодів, слабшає стійкість до столбура та інших хвороб. У деяких сортів при вирощуванні на півдні спостерігається опік плодів сонячними променями. В цьому випадку селекція здійснюється підбором для схрещування найбільш стійких сортів і оцінкою селекційного матеріалу в умовах високої температури і сухість повітря.
Селекція на придатність до механізованого збирання. Механізоване прибирання висуває особливі вимоги до рослини томата. Розташування плодів на рослині бажано компактне і піднесений над грунтом так, щоб з нею стикалося не більше 20% плодів. Необхідно одночасне дозрівання плодів (до 75-90% загальної кількості), при цьому вони не повинні розтріскуватися, розм`якшуватися, втрачати харчові якості. Крім того, плоди повинні до 3-4 тижнів зберігатися на рослині. Плоди не повинні обсипатися, але повинні легко відділятися без плодоніжок при збиранні комбайном, так, щоб на рослині залишалося не більше 5% плодів. Оптимальна міцність прикріплення плодів 1,5-3 кг.
Плоди повинні володіти стійкістю до механічних впливів, мати міцну і еластичну шкірку, округлу або овальну форму, гладку поверхню. Маса їх повинна бути 40-80 г для цільноплідного консервування та 80-100 г для переробки і споживання в свіжому вигляді, так як існують високі позитивні кореляції між величиною маси плоду і міцністю прикріплення його до плодоніжки і пошкоджуваності при механізованому прибиранні.
Виведення сортів, які відповідають перерахованим вимогам, здійснюють включенням в гібридизацію при створенні вихідного матеріалу для відбору форм, що мають дво- і малокамерние плоди округлої, овальної і подовженої форми, з міцною шкіркою і товстим щільним перикарпієм без зчленування на плодоніжки. Тип куща - детермінантний з переважанням плодоношення на швидко формуються пасинках.
При оцінці селекційного матеріалу, крім ознак, що визначають габітус рослин, особливу увагу слід звертати на дружність проходження рослинами фаз розвитку і на комплекс ознак, що визначають стійкість плодів до механічних впливів, яку встановлюють спеціальними приладами.
Селекція на стійкість до хвороб. Найбільш шкідливим і поширеним захворюванням томата, перцю і баклажана в країнах Європи і Північної Америки є фітофтороз. В роки епіфітотій втрати врожаю від цієї хвороби досягають 70-100%. У томатів відомо два типи стійкості до фітофторозу: контрольована одним домінантним геном надчутливість до певних рас збудника і успадковується полигенно-польова стійкість.
Стійкість типу надчутливості до окремих рас спостерігається у деяких зразків сортів Вест-Вірджинія і Женева. Польова стійкість до фітофторозу виявлена у сорту Атом, у декількох зразків сорту Оттава і інших, що відносяться до різновидів вішневідние і смородіновідного томата. В інших різновидах напівкультурних томата і в сортах підвиду культурного стійких форм не виявлено. Чи не виявлена стійкість і у перуанського томата. Зразки волосистого томата мають польовий стійкістю, але через погану Схрещуваність зі звичайним томатом інтересу для селекції не уявляють.
Оцінку на польову стійкість листя проводять 3-4 рази за сезон, на стійкість плодів - один раз (коли вони зелені). При штучному зараженні плодові кисті на 10 рослинах обприскують суспензією спор (20 тис. В 1 мл) і поміщають в пергаментні ізолятори. Через 3 дні плоди знімають і переносять у вологі камери, через 10 днів визначають кількість уражених.
Поразка вірусами тютюнової мозаїки (ВТМ) проявляється у вигляді мозаїки, ниткоподібні і Папоротніковідние листя, Стріка і некрозу плодів. В якості донора стійкості до ВТМ були використані складні гібридні популяції, отримані від схрещування звичайного, перуанського, волосистої, смородіновідного і чилійського томата. Виділений ген Tmi забезпечує в гомозиготному стані дуже слабке прояв симптомів мозаїки. У Франції виділений з гібридного потомства, отриманого від схрещування звичайного томата з волосиста, ген ТМГ (сорт Перон) в гомозиготному стані забезпечує стійкість до хвороби при природному і штучному зараженні. Наявність стійкості до ВТМ виявлено також у Solatium penelli, схрещувалися з томатом.
При випробуванні селекційного матеріалу на стійкість до ВТМ зазвичай застосовують штучне зараження сіянців соком хворих рослин, розведеним в 5-10 разів. Для порушення покривних тканин листа до розчину додають карборунд (1 - 10% об`єму води). Рослини оцінюють 3-5 разів: через 10 14 днів після зараження, у фазі 5-6 листків, під час бутонізації та цвітіння першого суцвіття, при масовому цвітінні другого-третього суцвіття і при масовому дозріванні плодів. Для виявлення прихованої інфекції застосовують серологічний метод. При оцінці рослин на природному тлі зараження ураженість їх також враховують кілька разів в ті ж фази розвитку.
