Content on this page requires a newer version of Adobe Flash Player.

Get Adobe Flash player

watches
копии часовкопии часов

Журнал "Овощи России" №1 2009

Прикрепленный файлРазмер
Овощи России №1 20094.64 Мб
Embedded Scribd iPaper - Requires Javascript and Flash Player
СОДЕРЖАНИЕ
ИНФОРМАЦИОННЫЕ СООБЩЕНИЯ
4 Россельхозакадемия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4 6 Международная научная конференция, посвященная 110 летию 8 со дня рождения Б.В. Квасникова . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8 9
CONTENTS
ANNOUNCEMENTS
4 The Russian Academy of Agricultural Science . . . . . . . . . . . . . . . .4 6 International scientific conference dedicated to the anniversary of 8 110th birthday of Kvasnikov B.V. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8 9
РЕГИОНАЛЬНЫЙ КУРЬЕР: ЛИДЕРЫ ОТРАСЛИ
Пронин С.С. Убыточность сельского хозяйства – миф (интервью с Бакриной Л.П., директором ООО «Мечта», крупнейшего овощеводческого хозяйства Муромского района Владимирской 1 области) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10 11
REGIONAL MESSENGER
1 Pronin S.S. Unprofitable agriculture It is a myth . . . . . . . . . . .10 11
ADVANCED PRINCIPLE IN VEGETABLE BREEDING
1 Shmikova N.A. Haploidy in tomato . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12 15 Tjukavin G.B. A complex of biotechnological techniques for breeding 1 program in carrot (Daucus carota L.) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17 21 Bukharov A.R., Bukharova A.F. Heterosis breeding in pepper with 2 use of lines originated by distant crossing . . . . . . . . . . . . . . . . .22 24
СОВРЕМЕННЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ СЕЛЕКЦИИ ОВОЩНЫХ КУЛЬТУР
1 Шмыкова Н.А. Гаплоидия у томата . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12 15 Тюкавин Г.Б. Система биотехнологических методов в 1 селекционной технологии моркови (Daucus carota L.) . . . .17 21 Бухарова А.Р., Бухаров А.Ф. Селекция перца на гетерозис с использованием линейного материала, полученного в процессе 2 отдаленной гибридизации . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22 24
QUALITIES OF VEGETABLE COMMODITY: VEGETABLES MEAN HEALTHY FOOD
Agafonov A.F., Dudchenko N.S., Golubkina N.A. Perennial onion is 2 a plant of nourishing and medicinal properties . . . . . . . . . . . . . .25 30 Gins M.S., Shevchenko U.P., Kolesnikov M.P. A fractional content of polyphenols in etiolated chicory plants, Witloof; and chicory plants 3 grown under additional illumination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31 32 Gins M.S., Gambarova N.G. The activity of antioxidant system of red colored plants of Amaranth during of short term exposure in ultra 3 violet rays . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33 35
ПРОБЛЕМЫ КАЧЕСТВА ОВОЩНОЙ ПРОДУКЦИИ. «ОВОЩИ ЗДОРОВЬЕ НАЦИИ»
Агафонов А.Ф., Дудченко Н.С., Голубкина Н.А. Многолетние 2 луки пища и лекарство . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25 30 Гинс М.С., Шевченко Ю.П., Колесников М.П. Фракционный состав полифенолов цикорного салата витлуф этиолированных 3 растений и выращенных при освещении . . . . . . . . . . . . . . . .31 32 Гинс М.С., Гамбарова Н.Г. Активность антиоксидантной системы красноокрашенного амаранта при кратковременном 3 действии УФ А радиации . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33 35
АГРАРНАЯ НАУКА В МИРЕ
Балашова И.Т. Международная конференция «Традиционная и молекулярная селекция полевых и овощных культур», 3 Республика Сербия, Нови Сад – 2008 . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36 38 Супрунова Т.П., Шмыкова Н.А. Международная конференция 3 «Plant Abiotic Stress Tolerance», Австрия, Вена, 2009 год . . .39 41
AGRICULTURAL SCIENCE IN THE WORLD
Balashova I.T. Conventional and molecular breeding of field and veg 3 etable crops, Novi Sad, Serbia, 2008 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36 38 Suprunova T.P., Shmykova N.A. International conference on plant 3 abiotic stress tolerance in Vienna, Austria, 2009. . . . . . . . . . . . .39 41
НОВЫЕ СОРТА ОВОЩНЫХ КУЛЬТУР
Никульшин В.П., Пивоваров В.Ф. Cорта чеснока с высоким 4 содержанием биологически активных веществ . . . . . . . . . . .42 45 4 Химич Г.А., Кушнерева В.П. В мире тыкв . . . . . . . . . . . . . .46 49
NEWLY DEVELOPED CULTIVARS OF VEGETABLE CROPS
Nikulshin V.P., Pivovarov V.F. Garlic cultivars with increased con 4 tains of biologically active substances . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .42 45 4 Khimich G.A., Kushnereva V.P. The world of pumpkins . . . .46 51
СЕМЕНОВОДСТВО
Старцев В.И. Использование природно климатических условий в России и за рубежом для экономически эффективного 5 семеноводства капусты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .50 51 Павлов Л.В., Параскова О.Т. Курсы апробации семеноводческих посевов овощных, бахчевых и цветочных 5 культур . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .52 53
SEED PRODUCTION BRANCH
Startsev V.I. The utilization of natural conditions in Russia and foreign 5 countries for efficient seed production of white head cabbage . . . .50 51 Pavlov L.V., Paraskova O.T. Professional specialized courses on testing for seed sowing plots of vegetables, melons and gourd crops, 5 ornamental cultures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .52 53
ЧЕЛОВЕЧЕСКИЙ ФАКТОР – РОЛЬ ЛИЧНОСТИ В ИСТОРИИ
Буренин В.И. Триумф эволюционной теории 5 Чарльза Дарвина . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .54 56 Тарасенков И.И. Б.В. Квасников – видный ученый селекционер. К 110 летию со 5 дня рождения. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .57 59
PERSONALITY TRACES IN SCIENCE
Burenin V.I. Triumph of the evolutionary theory of Charles Darwin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 56 Tarasenkov I.I. Boris Vasilevich Kvasnikov is a prominent scientist 5 and an expert in plant breeding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .57 59
ОВОЩНАЯ ГЕОГРАФИЯ
6 Лебедев А.П. Фоторепортаж. Соловецкие острова . . . . . .60 64
VEGETABLE GEOGRAPHY
6 Lebedev A.P. Solovky Islands. Photo review . . . . . . . . . . . . . . .60 64
Научно практический журнал № 1 2009
Журнал предназначен для ученых и практиков овощеводства, селекционеров, семеноводов и овощеводов любителей
VEGETABLE CROPS OF RUSSIA The journal of science and practical applications in agriculture № 1 2009
The journal is recommended for scientists and practicable offers, farmers, plant breeders, amateurs in agriculture and vegetable growing.
The journal founder: The State Scientific Institution «All Russian Research Institute of Vegetable Breeding and Seed Production» Russian Academy of Agricultural Science Publisher The State Scientific Institution «All Russian Research Institute of Vegetable Breeding and Seed Production» Russian Academy of Agricultural Science (RAAS) Editor in Chief Pivovarov V.F. Academician of RAAS, a director All Russian Research Institute of Vegetable Breeding and Seed Production Editorial Board A.A. Zhuchenko, Academician, Russian Academy of Science (RAS), Vice President of RAAS M.S. Bunin, Principal Scientist, PhD, agriculture, Deputy Director of Department of Scientific and Technical Policy and Education A.F. Agafonov, PhD, agriculture I.T. Balashova, Principal Scientist, PhD, biology A.P. Primak, Principal Scientist, PhD, biology M.S. Gins, Principal Scientist, PhD, biology V.K. Gins, Principal Scientist, PhD, biology L.K. Gurkina, PhD, agriculture E.G. Dobrutskaya, Principal Scientist, PhD, agriculture P.F. Kononkov, Principal Scientist, PhD, agriculture V.P. Kushnereva, PhD, agriculture G.D. Levko, PhD, agriculture M.I. Mamedov, Principal Scientist, PhD, agriculture S.M. Nadezhkin, Principal Scientist, PhD, biology V.P. Nikulshin, PhD, agriculture S.M. Nosova, PhD, agriculture L.V. Pavlov, Principal Scientist, PhD, agriculture O.N. Pyshnaya, Principal Scientist, PhD, biology E.P. Pronina, PhD, agriculture S.M. Sirota, Principal Scientist, PhD, agriculture V.I. Startsev, Principal Scientist, PhD, agriculture V.A. Stepanov, PhD, agriculture N.I. Timin, Principal Scientist, PhD, agriculture A.A. Ushakov, PhD, agriculture V.A. Kharchenko, PhD, agriculture A.N. Chuprov, Principal Scientist, PhD, economics N.A. Shmykova, Principal Scientist, PhD, agriculture Scientific Editor E.G. Dobrutskaya, Principal Scientist, PhD, agriculture Associate Scientific Editor M.M. Tareeva, PhD, agriculture Translation A.S. Domblides, PhD, agriculture Copy Editor N.N. Balabanova Photographing A.P. Lebedev Designer K.V. Yansitov (Original model and imposition) Address of the publishing office: All Russian Research Institute of Vegetable Breeding and Seed Production (VNIISSOK), Moscow district, Odintsovo region, p/o Lesoy Gorodok, 143 080 Russia, Editorial and Publishing Unit Recopying materials require reference to the journal to be made. Publishing staff do not bear the responsibility for information included in advertisements. Publisher reserves the right to make alterations in manuscripts in case of lack of correspondence with the issue subject and technical requirements This issue is registered in Federal Service for Supervision of Media and Mass Communications of RF. The license ПИ №ФС77 33218 of the 19th September 2008 Circulation is 1500 copies
научно практический журнал
Учредитель журнала: Государственное научное учреждение «Всероссийский научно исследовательский институт селекции и семеноводства овощных культур» Российской академии сельскохозяйственных наук (ВНИИССОК) Издатель: Государственное научное учреждение «Всероссийский научно исследовательский институт селекции и семеноводства овощных культур» Российской академии сельскохозяйственных наук (ВНИИССОК) Главный редактор В.Ф. Пивоваров – директор ВНИИССОК, академик РАСХН Редакционный совет: А.А. Жученко – академик РАН, Вице президент РАСХН М.С. Бунин – доктор с. х. наук, зам. директора Департамента научно технологической политики и образования Минсельхоза РФ А.Ф. Агафонов – кандидат с. х. наук И.Т. Балашова – доктор биологических наук М.С. Гинс – доктор биологических наук В.К. Гинс – доктор биологических наук Л.К. Гуркина – кандидат с. х. наук Е.Г. Добруцкая – доктор с.х. наук П.Ф. Кононков – доктор с. х. наук В.П. Кушнерева – кандидат с. х. наук Г.Д. Левко – кандидат с. х. наук М.И. Мамедов – доктор с. х. наук С.М. Надежкин – доктор биологических наук В.П. Никульшин – кандидат с. х. наук С.М. Носова – кандидат с. х. наук Л.В. Павлов – доктор с. х. наук О.Н. Пышная – доктор с. х. наук А.П. Примак – доктор биологических наук Е.П. Пронина – кандидат с. х. наук С.М. Сирота – доктор с. х. наук В.И. Старцев – доктор с. х. наук В.А. Степанов – кандидат с. х. наук Н.И. Тимин – доктор с. х. наук А.А. Ушаков – кандидат с. х. наук В.А. Харченко – кандидат с. х. наук А.Н. Чупров – доктор экономических наук Н.А. Шмыкова – доктор с. х. наук Научный редактор Е.Г. Добруцкая – доктор с. х. наук Ответственный редактор, зам. научного редактора М.М. Тареева – кандидат с. х. наук Перевод на английский язык А.С. Домблидес – кандидат с. х. наук Редактор, корректор Н.Н. Балабанова Фото А.П. Лебедев Дизайнер К.В. Янситов (оригинальный макет и верстка) Адрес редакции: 143080, Московская область, Одинцовский р н, п/о Лесной городок, пос. ВНИИССОК, сектор по редакционно издательской работе. E mail: vniissok@mail.ru; tareeva marina@rambler.ru При перепечатке материалов ссылка на журнал «ОВОЩИ РОССИИ» обязательна. Редакция журнала не несет ответственность за информацию, содержащуюся в рекламе. Редакция оставляет за собой право вносить изменения в предоставленные материалы в случае их несоответствия техническим требованиям и некорректной смысловой нагрузки. Точка зрения авторов может не совпадать с точкой зрения редакции. Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи и массовых коммуникаций. Свидетельство ПИ №ФС77 33218 от 19 сентября 2008 г. Тираж 1500 экземпляров. Подписано в печать 17.04.2009 Отпечатано в ООО «Агентство «МедиаМикс» 109202, г. Москва, Рязанский проспект, дом 33 Тел.: +7 (495) 66 505 44, www.mdmix.ru
о в о щ и р о с с и и № 1 2 0 0 9
[ 2 ]
RESUMES
International scientific conference dedicated to the anniversary of 110th birthday of Kvasnikov B.V. On the 25th of February 2009 the international scientific conference was held at All Russian Research Institute of Vegetable Growing, RAAS. This meeting was to mark the 110th birthday of Kvasnikov B.V. meritorious and out standing plant breeding specialist, the honoured scien tist in agriculture science. Unprofitable agriculture – It is a myth Pronin S.S. All Russian Research Institute of Vegetable Breeding and Seed Production Becoming one of leading region among other ones, Vladimir region located in the central European part of Russia is a place with remarkable geographic and eco nomic conditions including rapid development of com munication and traffic system. The territory covers an area of 2908.4 thousand of hectares, where 757 thou sand of them are cropping lands including 518.2 thou sand of hectares of arable land. 265 agricultural institu tions, 2 thousand of farms are involved in agricultural sector. The total gross output and food industry of this oblast reached 20.3% including agriculture 11.8%. 329.7 thousand of inhabitants live in this area, while for the most part of them, 176.3 thousand work for agriculture. The agricultural program of the region is oriented to cat tle farming, including extensive milk production. L. P. Bakrina is a general manager in one of the largest farm ing joint stock company "MECHTA" in Murom oblast, Vladimir region. Her farming company that has become renowned as leading among others was rewarded by honoured diploma and awards for high quality products that were highly commended by A.Gordeev, Minister of Agriculture of Russia. Haploidy in tomato Shmikova N.A. All Russian Research Institute of Vegetable Breeding and Seed Production This article reviews means and a significance of homozy gous lines production in tomato through haploid plant stage. The haploid plants can be originated both male and female cells of gametophyte. Comprehensive and analytical information concerning achievements for last 40 years was given disclosing successful experiences and challenges in plant haploid production through androgenesis and gynogenesis in tomato. A complex of biotechnological techniques for breeding program in carrot (Daucus carota L.) Tjukavin G.B. All Russian Research Institute of Vegetable Breeding and Seed Production The biotechnological techniques that have been elabo rated for carrot breeding include the following elements: the methods of initial explant sterilization; regeneration under controlled condition for callus tissue and zygotic embryoids; anther and unpollinated ovule cultivation in vitro; genetic transformation. Mentioned biotechnologi cal approaches were applied to develop the cultivar of garden carrot Sonata, promising hybrids F1 and family population of transgenic plants carrying the high resist ance to Fusarium avenaceum. Perennial onion is a plant of nourishing and medicinal properties Agafonov A.F., Dudchenko N.S., Golubkina N.A. All Russian Research Institute of Vegetable Breeding and Seed Production Vegetables are a source of vitamins, salts, acids, carbo hydrates and biologically active substances which are necessary for human's vital function. Academician Pavlov I.V. asserted that life expectancy of human can be one third longer by daily consumption of fresh vegetable. The nourishing values of vegetables are composed not only of high content of carbohydrate and proteins, but also there is an extremely useful source of vitamins and fer ments, microelements and biologically active sub stances. It should be mentioned that some of necessary substances can dissociate or transform under the ther mal condition in another ones, sometime, not accessible chemical forms. Taking this into account the human's food must be enriched by vegetables that bring natural consistencies of substances. The perennial onion can be used as a vegetable with all these qualities. A fractional content of polyphenols in etiolated chicory plants, Witloof; and chicory plants grown under additional illumination Gins M.S., Shevchenko U.P., Kolesnikov M.P.* All Russian Research Institute of Vegetable Breeding and Seed Production *Bach Institute of Biochemistry The additional illumination of chicory heads, Witloof with LFU 30 light enriched by blue spectrum caused bioflavonoid content increased by 20 30 % and two fold the oxy cinnamic acid content in leaves of etiolating small heads. This approach enables to produce the new plant product with high contents of antioxidants. The activity of antioxidant system of red colored plants of Amaranth during of short term exposure in ultra violet rays Gins M.S., Gambarova N.G.* All Russian Research Institute of Vegetable Breeding and Seed Production *State University in Baku, Azerbaijan It was shown that short term exposure of red colored plants in ultra violet rays provoked the increase of activ ity of superoxide dismutase and contents of low molecu lar weight antioxidants. The compensatory dependence between a content of amaranthine and activity of betalain oxidase was discovered. It has been proven that resist ance of Amaranth to ultra violet rays can be used as a factor of selection to be chosen for breeding the initial Amaranth accessions with high antioxidant properties. Conventional and molecular breeding of field and veg etable crops, Novi Sad, Serbia, 2008 Balashova I.T. All Russian Research Institute of Vegetable Breeding and Seed Production On 24 27th of November, 2008 the international conference on conventional and molecular breeding of field and vegetable crops was held in Novi Sad, Serbia. Russian delegated group included Dr. Lapochkina I.F., a head of genetics and cytology department at All Russian Research institute of Agriculture for Nonchernozem zone, Dr. Balashova I.T., a head of a labo ratory of gamete selection and molecular methods for plant breeding, Dr. Kushnereva V.P., a head of a Cucurbitaceae crop breeding laboratory International conference on plant abiotic stress tolerance in Vienna, Austria, 2009 Suprunova T.P., Shmykova N.A. All Russian Research Institute of Vegetable Breeding and Seed Production From 8th to 11th of February, 2009 the international confer ence on plant abiotic stress tolerance was held in Vienna, Austria. The problems of plant resistance to abiotic stress were discussed. The world of pumpkins Khimich G.A., Kushnereva V.P. All Russian Research Institute of Vegetable Breeding and Seed Production Genus Cucurbita includes about 30 species. In Russia the genus is mostly presented by 3 following species: winter squash (Cucurbita maxima Duch); acum squash (Cucurbita pero), they include marrow, Pattypan squash; butternut squash (Cucurbita moschata Duch).The research group of the institute has bred cul tivars of pumpkin, marrow type and Pattypan squash with high yield and cold resistant abilities, resistant to pathogens. All these cultivars meet all high requirements of the market. With the use of all offered cultivars it has become possible to grow them one by another like a conveyer during a vegetative period in Moscow region. Garlic cultivars with increased contains of biologically active substances. Nikulshin V.P., Pivovarov V.F. All Russian Research Institute of Vegetable Breeding and Seed Production Such parameters as long storage properties, high content of bio logically active substances is considered to be the basic charac teristics for autumn sown garlic breeding. It was shown that natu ral cold stress like cultivation in late autumn provoked an increased content of uncombined proline in cultivars Petrovskiy, Tsezar, Antonnik and others. The utilization of natural conditions i n Russia and foreign countries for efficient seed production of white head cabbage Startsev V.I. All Russian Research Institute of Vegetable Breeding and Seed Production Mutually beneficial collaboration work can be only realized by join ing efforts of worldwide communication in all industrial sectors. The plant breeding technologies are deeply merged into global economic program and also cover the vegetable plant production. Now Italy is indicated as a centre of cabbage seed growing. For different climatic condition it is very important to analyze the real ization of seed production technology in regard to the cultivar characteristics, growing parameters as corresponded with current agricultural system in foreign countries. Professional specialized courses on testing for seed sowing plots of vegetables, melons and gourd crops, ornamental cultures Pavlov L.V., Paraskova O.T. All Russian Research Institute of Vegetable Breeding and Seed Production In accordance with the Federal Law on seed production N0 149 03 on 17th of December 1997 the quality testing of vegetable crop seeds should be carried on by laboratory growing test and direct sowing in the ground. The growing test is a basic control for seed quality evaluation and variety and cultivar distinctness. Triumph of the evolutionary theory of Charles Darwin Burenin V.I. N.I. Vavilov Research Institute of Plant Industry This year, February, 12th marks a 200th birthday of Charles Darwin. It has already been 150 year since he published his work on the Origin of Species by Means of Natural Selection or the Preservation of Favoured Races in the Struggle of Life Boris Vasilevich Kvasnikov is a prominent scientist and an expert in plant breeding Tarasenkov I.I. All Russian Research Institute of Vegetable Growing In truly confirmed statement for a person who is of great physical and mental abilities, these thoughts come while one learn the biography of Boris V. Kvasnikov renowned scientist of RSFSR, pro fessor. Vegetable Geography Solovky Islands. Photo review Lebedev A.P. All Russian Research Institute of Vegetable Breeding and Seed Production National park like Solovky Islands is a one of the example of distant North region in Russia where for a past and pres ent time there has been the history of collecting plants for different proposes such as cultivation, ornamentation. Orthodoxy monasteries where were first attempts at veg etable growing were made, since then they have still main tained cultural plant growing. The first historical record on gardening in Russia came from XI XII century as chronicles showed. In June, 2008 the group from All Russian Research Institute of Vegetable Breeding and Seed Production chanced to visit this region refreshing the information about this distant located and beautiful place.
р о с с и и № 1 2 0 0 9
Heterosis breeding in pepper with use of lines originated by distant crossing Bukharov A.R., Bukharova A.F. All Russian Research Institute of Vegetable Growing Hybrids were originated by diallelic crossing of seven lines created by introgression selection. The features of inheritance of quantity locus traits were studied. The promising hybrids were distinguished from standard ones by a higher yield at early term harvesting 0.1 0.5 kg. on square meter as well as for total harvesting 1.1 1.9 kg. on square meter.
научно практический
журнал
[ 3 ]
о в о щ и
ИНФОРМАЦИОННЫЕ СООБЩЕНИЯ
С 10 по 12 февраля 2009 года проходило ежегодное общее годичное собрание Россельхозакадемии, в рамках которого 10 февраля проведено заседание селекцентра, 11 февраля – годичное собрание Отделения растениеводства.
а собрании селекцентра присут ствовали председатель Государ ственной комиссии РФ по испытанию и охране селекционных достижений В.В. Шмаль, начальник Государственной се менной инспекции МСХ РФ и ведущие ученые Отделения: академик РАСХН Б.И. Сандухадзе, член корреспендент РАСХН А.И. Грабовец, академик РАСХН Л.И. Бес палова и др. С докладом «Итоги работы селекцентра за 2008 год и задачи НИУ по научным иссле дованиям на 2009 год» выступил Председа тель научно методического совета по се лекцентрам, д.с. х. наук Медведев А.М. В его докладе отмечено, что научные органи зации Отделения (55 научно исследова тельских институтов, 43 опытных станции, 66 организаций научного обслуживания, 42 опытных хозяйства, 3 конструкторских бю ро, ботанический сад) в отчетный период выполняли научно исследовательские ра боты в соответствии с Программой фунда ментальных приоритетных прикладных ис следований по научному обеспечению раз вития АПК Российской Федерации на 2006 2010 годы «Разработать адаптивные техно логии возделывания сельскохозяйственных культур на основе мобилизации генетичес ких ресурсов растений, создания новых сортов и гибридов, конструирования высо копродуктивных агроэкосистем и агроланд шафтов с целью обеспечения устойчивого роста величины и качества урожая, ресур
научно практический
Н
соэнергоэкономичности, природосохран ности, экологической надежности и рента бельности». В области растениеводства, селекции и семеноводства проведены фундаменталь ные и приоритетные прикладные исследо вания по разработке современных биотех
нологических методов и технологий для увеличения масштабов селекционных ра бот с целью создания комплексно устойчи вых сортов и гибридов сельскохозяйствен ных культур. В 2008 году создано и переда но в государственное сортоиспытание 238 современных сортов и гибридов сельскохо
журнал
[ 4 ]
о в о щ и
р о с с и и
№ 1
2 0 0 9
ИНФОРМАЦИОННЫЕ СООБЩЕНИЯ
ке, физиологии, биохимии, биотехноло гии и биоинженерии, другим методам ис следований с целью создания высокоус тойчивых к абиотическим и биотическим стрессам сортов и гибридов сельскохо зяйственных растений с высоким потен циалом продуктивности; • усилить исследования по эффективной разработке ресурсоэнергоэкономных, экологически безопасных и экономичес ки оправданных технологий возделыва ния сельскохозяйственных культур на ос нове мобилизации генетических ресур сов растений, использования новейших методов селекции, конструирования адаптивных агроэкосистем и агроланд шафтов; • улучшить материально техническую базу селекции и семеноводства;
зяйственных культур, включено в Государ ственный реестр селекционных достиже ний – 289, создано 564 донора, выявлено 4,7 тыс. генетических источников ценных качеств растений, разработано 99 адаптив ных технологий возделывания основных сельскохозяйственных культур, получено 485 патентов и авторских свидетельств. В докладе были отмечены и научно исследо вательские работы ВНИИССОК: по разра ботке нового способа получения апомик тичных семян лука, элементов селекцион ной технологии разновидностей капусты в климатических камерах для ускорения се лекционного процесса, методы экспресс оценки на уровне микрогаметофита и га метного отбора на устойчивость к фитопа тогенам и абиотическим стрессорам. Общее годичное собрание Отделения растениеводства проходило в Доме науки Всероссийского селекционно технологиче ского института садоводства и питомнико водства. Как всегда содержательным было выступление вице президента РАСХН, ака
демика РАН А.А. Жу ченко, который четко сформулировал ос новные направления, задачи и приоритеты работы нашей сель скохозяйственной науки на ближайшее будущее. Особое внимание было уделено обеспечению про довольственной безопасности России в XXI веке. В прениях выступили: член корреспен дент РАСХН Н.С. Васильчук, директор ин ститута кормов им. Вильямса В.М. Косола пов, академик РАСХН А.К. Чайка и др., кото рые единодушно одобрили и поддержали доклад академика РАН А.А. Жученко о пер спективах и путях развития с. х. науки. Бы ли высказаны и критические замечания, а также намечены пути их решения: • усилить теоретические разработки по селекции и семеноводству, новым техно логиям селекционного процесса, генети
• разработать эффективные технологии семеноводства сельскохозяйственных культур нового поколения, обеспечива ющие повышение на 10 15% выход вы сококачественных оригинальных и реп родукционных семян; • усилить координацию и кооперацию с НИУ РАН, отраслевыми академиями, ву зами по выполнению программы; • усилить работу по защите прав селек ционеров, координации и кооперации отечественных селекционных центров, коммерциализации первичного и товар ного семеноводства на основе выплаты роялти всеми производителями семян, дальнейшее совершенствование мето
научно практический
журнал
[ 5 ]
о в о щ и
р о с с и и
№ 1
2 0 0 9
ИНФОРМАЦИОННЫЕ СООБЩЕНИЯ
дологической базы охраны селекцион ных достижений; • организовать экспедиции по сбору культурных сельскохозяйственных рас тений и их диких сородичей для попол нения генофонда и формирования гене тических коллекций; • совершенствовать меры по улучше нию подготовки научных кадров, совре менных социально бытовых условий и другие. На общем годичном отчетном со б р а н и и Р о с с е л ь х о з а к а д е м и и итоги де ятельности Российской академии сельскохозяйственных наук за 2008 год подвел Президент РАСХН академик Г.А. Романенко, который отметил, что при всех трудностях аграрной науки
наметились положительные моменты в развитии фундаментальных исследо ваний. Укрепляются и расширяются межакадемические связи, способству ющие использованию системы мето дов для ускорения решения задач практической селекции. В его докладе была отмечена совместная работа ВНИИССОК с Центром «Биоинжене рия» РАН, результатом которой стала разработка технологии создания ис ходного материала перца с устойчиво стью к вирусной инфекции.
В заседании при нял участие ми нистр сельского хо зяйства А.В. Горде ев, который под черкнул положи тельные тенденции развития сельского хозяйства, и в этом направлении вне сли заметный и се рьезный вклад уче ные и специалисты аграрной науки. Од нако он отметил, что, к сожалению, в це лом по стране село находится в тяжелой экономической ситуации, как впрочем, и аграрная наука. При этом экономичес кий кризис, охвативший все мировое со общество, дает шанс для шага к «выздо ровлению» сельского хозяйства и в этом важная роль отведена сельскохозяй ственной науке. В работе годичного отчетного со брания также принимали участие член корреспондент РАСХН А.С. Дон
ченко, член корреспондент РАСХН В.В. Коломейченко, академик РАСХН И.А. Тихонович, академик РАСХН Б.А. Рунов и др. Выступившие ученые в основном одобрили вынесенные на обсуждение вопросы и внесли некото рые предложения. Работа Общего го дичного собрания закончилась приня тием постановления, в котором наме чены основные направления и пути дальнейшего развития сельскохозяй ственной науки.
научно практический
журнал
[ 6 ]
о в о щ и
р о с с и и
№ 1
2 0 0 9
ИНФОРМАЦИОННЫЕ СООБЩЕНИЯ
МЕЖДУНАРОДНАЯ НАУЧНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ, ПОСВЯЩЕННАЯ 110 ЛЕТИЮ СО ДНЯ РОЖДЕНИЯ Б.В. КВАСНИКОВА
25 февраля 2009 года ГНУ Всероссийский научно исследовательский институт овощеводства (ГНУ ВНИИО Россельхозакадемии) провел Международную научную конференцию, посвященную 110 летию со дня рождения выдающегося ученого овощевода, селекционера, доктора сельскохозяйственных культур, Заслуженного деятеля науки Бориса Васильевича Квасникова.
работе конференции приняли участие более 100 человек представители РАСХН и Минсельхоза РФ, руководители институтов и опытных станций по овощеводству и бахчевод ству, научные сотрудники и аспиранты, преподаватели из 15 аграрных академий и университетов, редакторы специали зированных журналов из РФ, Азербай джана, Украины, Беларуси, Казахстана, Армении, Приднестровья (всего из 52 организаций). С приветственным словом во время торжественного открытия конферен ции к собравшимся обратился дирек тор ГНУ ВНИИО, д.с. х.н., профессор, академик РАСХН Литвинов С.С. Он ос тановился на вопросах стратегии раз вития и научного обеспечения отрасли овощеводства, отметив исключитель
научно практический журнал
В
[ 8 ]
о в о щ и
р о с с и и
№ 1
2 0 0 9
ИНФОРМАЦИОННЫЕ СООБЩЕНИЯ
ную важность для науки сохранения и приумножения достижений, величай шего селекционера, д.с. х.н. Кваснико ва Бориса Васильевича. С докладом по теоретическим вопро сам генетики и селекции овощных куль тур выступил директор ГНУ ВНИИССОК, д.с. х.н., профессор, академик РАСХН Пивоваров В.Ф.
Научные идеи Б.В.Квасникова в свете новых задач селекции овощных культур озвучил в своем докладе зав.отделом селекции ВНИИО к.с. х.н. Тарасенков И.И. На актуальных вопросах селекции и се меноводства овощных культур останови лись в своих докладах д.с. х.н., профессо ра Лудилов В.А., Борисов В.А., Игнатова С.И., Кононков П.Ф., Эюбов Б.Б.
Программа конференции была весь ма насыщенной. Из выступлений пред ставителей аграрной высшей школы (академий и университетов) Осиповой Г.С., Монахоса Г.Ф., Ларюшина А.М., Дыдив И.В. и других участники конфе ренции узнали о научных достижениях и разработках по возделыванию и уборке овощных культур в различных агрокли матических условиях РФ и Украины. Аспирантка Амплиева А.Ю. (ВНИИ генетики и селекции плодовых культур им. И.В. Мичурина) ознакомила с ре зультатами по созданию новых видов натуральных продуктов функциональ ного назначения на основе овощного сырья профилактического, диетическо го и оздоровительного назначения, продемонстрировав образцы этой про дукции. Участники конференции выразили единодушное мнение, что дела и идеи Б.В. Квасникова живут, творчески раз виваются, воплощаются его многочис ленными последователями учениками и младшим поколением в новые селек ционные достижения, способствуя ре шению и других приоритетов овоще водства – биологизации и экологиза ции отрасли и её технического перево оружения.
р о с с и и № 1 2 0 0 9
научно практический
журнал
[ 9 ]
о в о щ и
РЕГИОНАЛЬНЫЙ КУРЬЕР: ЛИДЕРЫ ОТРАСЛИ
УБЫТОЧНОСТЬ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА – МИФ
Интервью с Генеральным директором ООО «Мечта» Муромского района Владимирской области Л.П. Бакриной
Владимирская земля удивляет своей красотой и величием, здесь многое напоминает о её прошлом, об исто рии российской государственности. На территории области насчитывается свыше полутора тысяч уни кальных памятников древнерусского белокаменного зодчества, шедевров мировой культуры. В настоящее время Владимирская область, расположенная в центре европейской части России, отличаясь выгодным гео графическим и экономико транспортным положением, развитой инфраструктурой, входит в число дина мично развивающихся регионов Центрального Федерального округа. Территория области – 2908,4 тыс. га, из них 757 тыс. га сельскохозяйственных угодий, в том числе 518,2 тыс. га пашни. Агропромышленный комплекс представлен 265 сельскохозяйственными организациями различных организационно правовых форм, более 2 тыс. крестьянскими (фермерскими) хозяйствами. Свыше 500 тыс. семей имеют приусадебные и садово ого родные участки. В сельском хозяйстве и пищевой промышленности производится 20,3% валового региональ ного продукта, в том числе в сельском хозяйстве 11,8%. Численность сельского населения 329,7 тыс. человек или 22,6% от всего населения области, из них 176,3 тыс. человек работают в сельском хозяйстве*. Сельское хозяйство региона главным образом сориентировано на производство продукции животноводства. Однако издавна славится эта прекрасная русская земля не только великолепной животноводческой продукцией, но и высококачественными овощами и картофелем. И никакой кризис не одолеет нашу землю, т.к. на ней тру дятся такие замечательные люди как Любовь Петровна Бакрина, генеральный директор ООО «Мечта» крупнейшего овощеводческого хозяйства Муромского района Владимирской области. Имя Любови Петровны Бакриной знают в самых разных точках России. Продукцию хозяйства оценили на областных, российских и международных выставках, она становилась обладателем высших наград «Владпродэкспо» и Всероссийской выставки «Лучшие отечественные продукты», Почетная грамота подписана Министром сельского хозяй ства России А. Гордеевым.
– Любовь Петровна, расскажите, пожалуйста, о том, как давно существует ваше хозяйство, на какой базе оно было со здано и как вам удалось выйти на сегодняшние объемы произ водства? – 26 марта 2009 года нам исполнилось 17 лет, в этот день мы тор жественно открыли новое административное здание, которое по строили за счет собственных средств. Мы очень рады этому собы тию. На открытии присутствовали представители администрации, банков. А начиналось всё в 1992 году. Тогда многие рискнули стать фермерами, в их числе были и мы с мужем. Колхоз выделил нам имущественный пай стоимостью шестнадцать тысяч рублей и зе мельный пай в размере 5,8 гектара. Так было образовано КФХ «Мечта». Однако активное развитие нашего хозяйства началось в 2003 году, площадь под овощами тогда составляла всего 13 га. Че рез 5 лет – к 2008 году – площадь под картофелем уже составила 430 га, а под овощными культурами – около 200 га. В этом году пло щади под картофелем мы планируем увеличить еще более чем на 100 га, поскольку сейчас решается вопрос о внедрении на наших полях новой технологии его возделывания. Площади под овощами останутся пока на уровне 2008 года. Благодаря получению высоких урожаев на данный момент мы удовлетворяем спрос – в прошлом году в хозяйстве было произведено 5200 тонн капусты белокочан ной и по 2000 тонн свеклы столовой и моркови. Всего в 2008 году нами произведено продукции почти на 150 миллионов рублей. – И каков ассортимент выращиваемых вами овощных культур? – В основном мы выращиваем морковь, свеклу, капусту белоко чанную, а также в незначительных объемах редьку, капусту кольра
научно практический журнал
би, лук, возможности для хранения этой специфической продукции у нас пока ограничены. На сегодняшний день мы эксплуатируем 7 хранилищ. Их вместимость для овощной продукции составляет 5200 тонн, а для картофеля – 5500 тонн. Кроме того, в нашем хозяй стве имеется холодильник на 1200 тонн. – Семена каких компаний вы используете в вашем произ водстве? – Сначала мы использовали для посева семена отечественных фирм, таких как Поиск Плюс и системы Сортсемовощ. Но по качес тву они нас не совсем устраивали. Сейчас мы отдаем предпочтение продукции известных иностранных компаний: Bejo Zaden B.V., SEM INIS, SYNGENTA, в этом году взяли на испытание семена фирм RIJK ZWAAN и Гавриш. Все семена мы тестируем сразу в производствен ных масштабах. У нас создан конвейер сортов и гибридов по каж дой культуре, который постоянно совершенствуется новым посев ным материалом на основе ежегодно проводимых испытаний. – Кто является основным покупателем вашей продукции и вашими партнерами? – Мы активно сотрудничаем с государственными заказчиками, поставляя продукцию в ряд войсковых частей Московского и Ле нинградского военных округов, Северный Флот и даже Президент ский полк России по государственному контракту. Доля государ ственного заказа составляет более 50% от общего объема сбыта продукции. Кроме того, мы занимаемся и муниципальным заказом, обеспечивая овощами и картофелем города Владимир, Муром, Ку лебаки, областные учреждения, а также город Выксу в Нижегород ской области. Муниципальный заказ по области сейчас можно раз вивать с успехом, но для этого нужен хороший транспортный парк.
о в о щ и р о с с и и № 1 2 0 0 9
[ 10 ]
РЕГИОНАЛЬНЫЙ КУРЬЕР: ЛИДЕРЫ ОТРАСЛИ
Нашим давним партнером является крупнейший в России агрохол динг «Дмитровские овощи». Мы поставляем им большие объемы своей продукции, т.к. у них имеется современная линия по мойке, расфасовке и упаковке. В дальнейшем упакованные овощи и карто фель поступают в торговую сеть. Всю технику и запчасти наше хо зяйство приобретает через «ДмитровАгроРесурс», в основном об менивая ее на продукцию. – Какие у вас планы по дальнейшему развитию производ ства? Есть ли необходимость заняться переработкой и упаков кой овощей? – Да, такие планы, несомненно, есть. Мы хотим начать произ водство квашеной капусты. Это связано с тем, что при выращива нии этой культуры остается невостребованной нестандартная про дукция – треснутые кочаны и т.п., у потребителей требования к ка честву сейчас очень высокие и такой товар они не берут. У нас есть хорошие возможности по освоению новых площадей. Сейчас мы продолжаем налаживать полив, сделали уже 600 метров оросительной системы, бурим скважины. Орошаемые площади в прошлом году составили 350 га. В будущем также планируем установить оборудование для мойки и упаковки стоимостью 110 тыс. евро, т.к. это не такие уж большие деньги. Однако пока для нас попасть в сети супермар кетов очень сложно и тратить на это деньги сейчас нецелесооб разно. А вот если муниципальный и государственный заказы бу дут размещать на мытые и упакованные овощи и картофель, то мы с удовольствием это оборудование поставим, помещение для этого у нас есть. Коньком моей сегодняшней деятельности является биологи зация технологии производства: мы развели червей для произ водства биогумуса. Запланирован проект установки биогазоге нератора (совместно с хозяйством в Куйбышево, т.к. у нас нет навоза). Первая очередь проекта, рассчитанная на 50 м3, стоит 6 млн. руб. Этот проект планируют пролизинговать подрядчики, которые производят и будут заниматься монтажом оборудова ния, проект будет ещё и показательный, т.к. у нас есть овощи и картофель, и можно будет показать результат применения по лучаемого жидкого удобрения «Урожай». Сейчас мы его возим из Нижегородской области – из Балахны, там расположена не большая птицефабрика, на которой есть такая установка. У нас уже есть опыт его применения – не просто так мы по 1000 ц/га собрали моркови и капусты. И следующее – мы хотим делать вытяжки – свои гуматы. Всё это позволит нам выращивать «ра циональный продукт», без нитратов и с оптимальным содержа нием микро и макроэлементов, а так же снизить количество применяемых минеральных удобрений, химии, средств защиты растений. ООО «Мечта» включили в программу Нижегородской области по сельскому хозяйству, такое же инновационное направление дея тельности развивается в четырех хозяйствах: на севере, востоке и западе Нижегородской области, а южное направление «прикрыва ем» мы, хотя находимся уже во Владимирской области. – На сегодняшнем этапе вы выращиваете овощи в откры том грунте, а есть ли у вас планы по развитию защищенного грунта в вашем хозяйстве? – Конечно, есть, сегодня мы закупаем рассаду капусты на сумму около 4 млн. рублей в год, а если эти деньги вложить в строительст во теплиц по израильской технологии, то за 2 года все эти средства окупятся. – Каким то образом вы в сложившихся условиях экономи ческих сложностей корректируете свой курс? – Вы знаете, пока кризис работает на нас: удобрения и ГСМ де шевле купили, чем в прошлом году; рабочий люд идет из города – это тоже нам на руку. Мы справились со всеми кредитами: взяли 59 миллионов и со всеми расплатились. – Большой ли у вас основной состав сотрудников? – Численность основного коллектива сотрудников составляет 55 человек, но в сезон мы всегда нанимаем на временную работу до вольно много людей, потому что без ручного труда в нашем произ водстве никак. Самое главное, что в нашем хозяйстве работает кол лектив настоящих единомышленников, сотрудники самостоятель но выходят на работу даже в свои выходные, пусть не на целый день, но если есть какие то незавершенные дела, они никогда не простаивают.
научно практический журнал
Как сказал один из работников КФХ «Мечта»: «Мы одна команда, и знаем, за что работаем. Я зарабатываю до 25 тысяч рублей в месяц. Имею полный социальный пакет. С помощью хозяйства приобрел жилье – Любовь Петровна выделила нашей семье 100 тысяч рублей, столько – под безвозмездный кредит на десять лет, стала гарантом на шей семьи в банке». И таких семей сегодня в «Мечте» не сколько. Кроме того, каждый работник получает осенью машину картофеля и путевку в санаторий. За свой труд люди получают премии, в целом средняя зарплата по хо зяйству превышает 15 тысяч рублей в месяц. Сегодня кол лектив наполовину состоит из людей, которым не испол нилось и тридцати лет. Эти ребята, по мнению Л.П. Бакри ной, честолюбивы и полны идей. В условиях все нараста ющей конкуренции такие личностные качества нельзя пе реоценить. Благодаря такому коллективу единомышлен ников и ее собственному беспредельному терпению, ра ботоспособности, вере в лучшее Л.П. Бакрина и обязана своим успехам. Какие же можно сделать выводы, резюмируя услышан ное и увиденное? Убыточность сельского хозяйства – миф, оправдывающий бесхозяйственность и недальновидность некоторых участников отрасли. Производство овощей и картофеля – это, безусловно, сложное наукоемкое и ре сурсоемкое производство, но уровень рентабельности до вольно высок, если умело играть на сезонности цен товар ной продукции, ГСМ, химикатов. Государственная под держка сельхозтоваропроизводителей может осуществ ляться не только в виде субсидий и дотаций, но и реализо вываться в виде государственного заказа. Поэтому необ ходимо расширять систему государственного заказа на все виды сельскохозяйственной продукции и, особенно на продукцию семеноводства и овощеводства в свете её вы сокой значимости для продовольственной безопасности страны. В сельском хозяйстве уровень цен на ГСМ всегда имел решающее значение для рентабельности производ ства, при сегодняшнем мировом уровне цен на нефть по явилась возможность дать импульс к развитию аграрной отрасли. В условиях экономического кризиса в России сельское хозяйство может и должно оказаться тем букси ром, который вытянет из трясины экономику страны, для этого просто нужно желание и воля руководителей нашего государства. ООО «Мечта», Владимирская область, Муромский район, д. Степаньково Проводил беседу С.С. Пронин
* Использованы статистические материалы сайта http://dsx.avo.ru/ Департамента сельского хозяйства и продовольствия Владимирской области
[ 11 ]
о в о щ и
р о с с и и
№ 1
2 0 0 9
СОВРЕМЕННЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ СЕЛЕКЦИИ ОВОЩНЫХ КУЛЬТУР
УДК 635.64:576.356.52
ГАПЛОИДИЯ У ТОМАТА
Шмыкова Н.А. ГНУ Всероссийский НИИ селекции и семеноводства овощных культур Россия, 143080, Московская область, п. ВНИИССОК, тел.(495)599 24 42 E mail: vniissok@mail.ru В статье рассматривается перспектива создания гомозиготных линий томата через гаплоиды. Гаплоиды могут быть получены как из клеток женского, так и мужского га метофита. Обсуждаются достижения в области гаплоидии томата, полученные за по следние 40 лет, отражены успехи и проблемы получения дигаплоидов через андрогенез и гиногенез. Ключевые слова: томат, гаплоиды, гиногенез, андрогенез.
омат является наиболее распро страненной овощной культурой во всём мире (Anonymous, 2004). В произ водстве преобладают гибриды F1, имею щие высокую урожайность, устойчивость к болезням и неблагоприятным условиям. Процесс создания гибридов F1 длитель ный и трудоёмкий, что делает гибридные семена дорогостоящими. На создание линии требуется несколько лет, наимень шее количество инбредных поколений у самоопыляемых культур составляет 5 7 (Ellialtioglu et al., 2001). В настоящее вре мя развиваются альтернативные методы ускоренного получения гомозиготных ли ний через гаплоиды. Гаплоиды могут быть получены как из клеток женского, так и мужского гаметофитов, соответственно через культуру неопыленных семяпочек и культуру пыльников и микроспор. Обычно различают: андрогенез – получение гап лоидных растений на искусственных пита тельных средах из изолированных пыль ников, микроспор; гиногенез – получение гаплоидных растений на искусственной питательной среде из изолированных се мяпочек. После удвоения числа хромосом гаплоиды становятся 100% гомозиготны ми формами и могут быть использованы непосредственно как родительские линии в производстве гибридов. Сегодня накоплена большая информа ция в области генетики, физиологии и биохимии томата, он используется как мо дельное растение в цитологических и ци тогенетических исследованиях, составле ны его генетические карты и разработаны молекулярные маркерные системы
научно практический
Т
(Foolad, 2007). Производство гаплоидов томата может значительно облегчить фун даментальные исследования и ускорить селекционный процесс. Для получения гаплоидов томата разрабатываются раз личные методы. Гиногенез Получение гаплоидых растений в куль туре in vitro неопыленных семяпочек явля ется результатом перехода клеток заро дышевого мешка с гаметофитного пути развития на спорофитный с образовани ем из них эмбриоидов или морфогенного каллуса. Однако первые гаплоидные рас тения томата сорта Мэрглоуб были полу чены задолго до начала развития биотех нологии растительных клеток и тканей – в 1930 году за счет партеногенетического развития яйцеклетки (Morrison, 1932; Cook, 1936). Lindstrom E.W. с коллегой (1931) провели цитогенетическое иссле дование гаплоидной формы томата и её диплоидного и тетраплоидного потом ства. В 1957 году гаплоидные растения томата были получены от опыления гибри да F1 (сорт Бизон х сорт Штамбовый Алпа тьева) пыльцой сорта Бизон, облученной рентгеновскими лучами (500 р). Из 8964 растений выделено 56 с 12 хромосомами (Кириллова, Богданова, 1978). В 2001 го ду появились сообщения о цитогенетичес ком исследовании гаплоидов томата сор та Микадо, полученных в Саратовском Госуниверситете. Автором было показано, что доза генов не сказывается на проявле нии качественных признаков (габитусе ку
ста, маркерных признаках: форме листа, окраске плода), но в значительной мере определяет количественные, такие как число хлоропластов в замыкающих клет ках устьиц, размеры листьев, количество компонентов цветка, пыльцевых зерен в цветке (Иванова, 2001). Использование метода индукции партеногенеза через опыление облученной пыльцой успешно применяется в настоящее время и на дру гих овощных культурах, например у огурца (Truong Andre, 1988; Sauton, 1989; Przyborowski, Niemirowicz Czczytt, 1994; Caglar, Abak, 1996). Однако, в исследова ниях, проведенных в Турции, этот метод положительных результатов не дал. Для опыления цветков нескольких сортов то мата использовалась пыльца, облученная 1000 и 800 Gys, и только при опылении пыльцой облученной 800 Gys происходи ло успешное развитие пыльцевых трубок и вход их в семяпочки, но развитие гаплоид ного эмбриода было прервано на очень ранних стадиях (Bal, Abak, 2007). Наряду с опылением облученной пыль цой для индукции гиногенеза часто исполь зуется опыление чужеродной пыльцой, ко торая способна прорастать на рыльце пес тика, а пыльцевые трубки достигать семя почки, но оплодотворение не должно про исходить. У томата рядом исследователей для этой цели использовалась пыльца Solanum sisymbriifolium Lam. (Chambonnet, 1996; Bal, Abak, 2003 a). Chambonnet (1996) сообщил о получении 8 фертильных расте ний, имеющих главным образом 24 хромо сомы, но в некоторых клетках было по 12 хромосом. В исследованиях других авто
р о с с и и № 1 2 0 0 9
журнал
[ 12 ]
о в о щ и
СОВРЕМЕННЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ СЕЛЕКЦИИ ОВОЩНЫХ КУЛЬТУР
ров, проведенных in vitro, при опылении культурных сортов томата пыльцой S. sisymbriifolium пыльцевая трубка достигала яйцеклетки через 24 часа после опыления, и было получено несколько плодов (Bal, Abak, 2003 а). Часть плодов не содержала семян, в других имелись семяпочки, из ко торых при культивировании in vitro образо вались растения регенеранты. Сеянцы достигли 10 см в высоту. При подсчете хромосом в клетках кончиков корней вы явлено 24, 25, 26 хромосом. Однако рас тения не были выращены, и дальнейшая информация о них отсутствует. Авторы предполагают, что они были удвоенными гаплоидами. Число работ по культивированию завя зей in vitro ограничено, полученные в них результаты противоречивы. В одних ис следованиях показано, что происходит образование каллуса из соматических тканей, который препятствует развитию семяпочек (San, Gelebart, 1986). В других работах предполагается, что успех в куль туре семяпочек возможен (Bal, Abak, 2003). Для подавления каллусообразова ния из стенок завязей семяпочки культи вировали на среде с добавлением манни та вместо сахарозы. Предкультивирова ние было выполнено при 10°С в темноте в течение семи дней на 1/2 среды МS, содер жащей регуляторы роста и аминокислоты. Впоследствии завязи были культивирова ны на среде NLN c гидролизатом казеина. Во время культивирования каллус из тка ней стенок завязи не развивался, стенки разрушались, семяпочки становились ви димыми. Семяпочки были двух типов: ша ровидные с круглыми контурами и почти прямоугольные. Гистологический анализ показал наличие массы клеток внутри за родышевого мешка, которая напоминала глобулярные эмбриоиды. Хотя дальней шее развитие их не происходило, деление клеток зародышевого мешка прослежива лось. Анализ немногочисленных сообщений показал, что методы индукции гиногенеза у томата недостаточно разработаны и по лучение дигаплоидов с использованием этого метода возможно. 1972). В первом сообщении (Sharp et al., 1971;1972) использовали не культуру пыльников непосредственно а, точнее, ткани пыльников служили для поддержа ния микроспор, – так называемая «культу ра няньки». Микроспоры были помещены на бумажные фильтровальные диски, ле жащие на неповрежденных пыльниках, культивируемых на агаризованной среде. Эти авторы первыми сообщили о получе нии каллуса и корней, образовавшихся из него, в культуре пыльников. Позже в по следующих исследованиях, индуцируя ан дрогенез в культуре пыльников и микро спор, также получали каллус, реже побеги, которые погибали на ранних стадиях раз вития (Debergh, Nitsch, 1973; Нгуен, Ша мина, 1978; Cheyah et al., 1990; Jaramillo, Summer, 1990, 1991; Summer et al., 1992). Некоторые авторы сообщали о получении не гаплоидных растений, а растений с бо лее высокой плоидностью, то есть 2n, 4n. Однако в ряде экспериментов у растений регенерантов наблюдали проявление ре цессивного маркера (tf), что указывает их гаплоидное происхождение (Ziv et al., 1982, 1984). Известно, что на индукцию андрогене за влияет целый ряд факторов. Наиболее значимым у томата является генотип рас тения (Gresshoff и Doy1972; Chlyah,Taarji, 1984). Использование в эксперименте мужских стерильных линий позволило по лучить растения регенеранты (Zamer et al.,1980). Изучение влияния таких факто ров, как состав питательных сред, тип же лирующих веществ, темнота, освещен ность, предобработки, стадии развития, проводились в многочисленных экспери ментах по культивированию пыльников томата (Jaramillo, Summers, 1990, 1991; Summers et al.,1992; Ozzambak, Atasayar 1994; Paksoy, Abak, 1994; Brasileiro et al.,1999). Однако при использовании это го метода было получено лишь несколько растений регенерантов (Ancora et al., 1977; Zamir et al., 1980; Ziv et al., 1984). На иболее полное и всестороннее исследо вание факторов, влияющих на андроге нез, было исследовано в работах болгар ских ученых, ими были получены в культу ре пыльников многочисленные растения регенеранты (Zagorska et al.,1998; 2004). Наименьшее число работ посвящено куль туре микроспор томата (Yinnan et al., 1999; Bal, Abak, 2005). Факторы, влияющие на результа тивность культуры пыльников in vitro Регенерация растений в культуре пыль ников томата зависит от различных факто ров, взаимодействующих друг с другом. Генотип – один из важных факторов, опре деляющий ответ пыльника на состав пита тельной среды и условий предобработки. Zagorska c коллегами (1998) нашли, что из 80 проверенных культурных сортов томата, 53 были отзывчивы, у них происходило кал лусообразование, но только маленькая доля была способна дифференцироваться и раз виваться в растения регенеранты. Однако культурные сорта, несущие ген ms 1035 мужской стерильности, могли образовывать каллус, сопровождающийся органогенезом и регенерацией. Ранее, путем воздействия на микроспоры, находящиеся на необходи мой стадии развития, был продемонстри рован высокий уровень индукции каллуса от пыльников мужских стерильных линий, не сущих ген ms 1035 (Zamer et al.,1980). Это исследование показало, что из четырех про тестированных культурных сортов и селек ционных линий одна фертильная линия про дуцировала каллус с очень низкой частотой – 0,7%, тогда как изогенные стерильные ли нии образовывали каллус до 37,7%. Другие авторы наблюдали каллусообразование только у трех культурных сортов, а побеги – у одного из 43 протестированных (Gresshoff, Doy 1972). Вторым значимым фактором для индук ции андрогенеза является стадия разви тия микроспор, на которой происходит культивирование пыльников или микро спор. У большинства видов растений пери од отзывчивости микроспоры к индукции андрогенеза соответствует переходу от стадии вакуолизированной микроспоры к ранней двухклеточной пыльце, то есть это период накануне и после первого пыльце вого митоза (Hause et al., 1993; Reynolds, 1997; Binarova et al, 1997). В большинстве цитируемых работ для культивируемых in vitro пыльников томата характерным явля ется образование каллуса с последующей регенерацией растений, что не дает четко го ответа о его происхождении. Информа ция, накопленная в мировой практике за последние 35 лет, противоречива. Перво начально ряд исследователей указывали на отзывчивость пыльников, содержащих мейоциты (Gresshof, Doy, 1972; Zamer et al., 1980). В прошлом десятилетии появи лось несколько работ, где указывается, что критический период совпадает с мейоти ческим развитием и тетрадами (Summens et al., 1992; Shtereva et al., 1998; Brasileiro et al., 1999). В более поздних работах внесе но уточнение, что этот период находится между метафазой I и телофазой II (Sequi Simarro, Nuez, 2005). Подтверждением этому может служить способность к каллу сообразованию пыльников стерильных ли ний с геном 1035 (Zagorska et al., 1998). Однако существуют и другие мнения, например, стадия молодых микроспор (Levenko et al., 1977; Gulshan, Sharma, 1981), последняя стадия вакуолизирован ных микроспор ( Нгуен, Шамина, 1978; Evans et al., 1989; Yinnan et al., 1999; Bal, Abak, 2005;). Наши исследования (Шмы кова, 2006), проведенные на сорте Грунто вый Грибовский 1180, показали, что у то мата образованию эмбриогенной пыльцы предшествуют отклонения от нормы в
р о с с и и № 1 2 0 0 9
Андрогенез Число и возможности индукции эм бриогенеза из микроспор томата ограни чены, а полученные результаты далеки от тех, которые известны для табака и рапса. Первые сообщения об андрогенезе у то мата, появились в 1972 году, спустя почти десятилетие после первых положитель ных результатов культивирования пыльни ков (Guha, Maheshwari, 1964). Было пред ложено несколько вариантов питательных сред для культивирования пыльников то мата, которые затем часто применялись в подобных экспериментах (Gresshoff, Doy,
научно практический
журнал
[ 13 ]
о в о щ и
СОВРЕМЕННЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ СЕЛЕКЦИИ ОВОЩНЫХ КУЛЬТУР
асимметричном митозе, происходит за мена его на симметричное деление (рис. 1), при этом из каждой клетки может развиваться эмбриогенная структура. В случае асимметричного митоза и образо вания двухклеточной пыльцы, на ранних этапах также возможен переход на споро фитный путь развития (рис. 1). Аналогичные изменения в культуре пыльников этого же сорта наблюдали другие исследователи: эмбриоиды раз вивались до стадии 20 32 клеток, после чего процесс останавливался (Нгуен, Шамина,1978). В другом эксперименте при культивировании пыльников с мик роспорами на поздней вакуолизиро ванной стадии были получены гаплоид ные растения межвидового гибрида L. esculentum x L. pennellii (Evans et al.,1989). Однако наряду с вышеопи санными изменениями в культивируе мых in vitro пыльниках томата мы про слеживали дополнительные деления микроспор в тетрадах (рис. 2) в пыль никах сорта Грунтовый Грибовский 1180 (Шмыкова, 2006).
Б
А
Рис.2. Деление микроспоры в тетра де в период культивирования пыль ника томата (сорт Грунтовый Грибов ский) in vitro
В
Рис. 3. Образование каллуса из соматичес ких клеток стенок пыльника томата: А – поперечный срез пыльника до культиви рования in vitro; Б – поперечный срез пыль ника, культивируемого in vitro; В – каллус, образовавшийся на поверхности культиви рованных in vitro пыльников
Каллус также может развиваться из соматических клеток стенок пыльника (рис. 3). В этом процессе могут участ вовать клетки средних слоев, эндоте ция и связника, которые сохраняются мало измененными на протяжении все го периода микроспорогенеза (Шмы кова, 2006).
Б
Рис.1. Образование эмбриоидов в п ы л ь н и к а х т о м а т а ( с о р т Гр у н т о в ы й Грибовский), культивируемых in vitro, из микроспор, находящихся на поздних ста диях развития: А – равный тип деления; Б – неравный тип деления
А
В большинстве случаев андрогенез индуцируется путем воздействия раз личными физическими или химическими факторами до культивирования или в пе риод культивирования. Для томата ис пользуют чаще два типа предобработок: первая – пониженными температурами, вторая – повышенными. Chlyah и Taarji (1984) показали, что холодовые предоб работки в течение 24 часов до культиви рования или после культивирования вы зывали каллусообразование 48,5% и 44,5 % соответственно. В контроле кал лус развивался у 37% пыльников. Побе гообразование ни в одном из вариантов не наблюдалось. Shtereva с коллегами (1998) исследовали эффект предобра
р о с с и и № 1 2 0 0 9
научно практический
журнал
[ 14 ]
о в о щ и
СОВРЕМЕННЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ СЕЛЕКЦИИ ОВОЩНЫХ КУЛЬТУР
боток температурой 4, 7, 10 и 35°С раз личной продолжительностью воздей ствия. Evans с коллегами (1989) реко мендуют соцветие инкубировать в тече ние 2 6 суток при температуре 3…5°С, а пыльники культивировать при 34…38°С в течение 7 9 суток в темноте и только за тем при 22°С с фотопериодом 12 18 ча сов. Нгуен и Шамина (1978) перед куль тивированием пыльников помещали бу тоны томата на 12 часов в холодильник при температуре 4°С. Bal и Abak (2005) предкультивировали бутоны на среде с маннитом при температуре 10°С. Много исследований в культуре пыль ников томата было сфокусировано на основных компонентах питательных сред, использовались различные вари анты макро и микроэлементов и регу ляторов роста (Gresshof, Doy 1972; Sharp et al., 1972; Debergh, Nitsch, 1973). Для индукции андрогенеза в пыльниках томата использовались питательные среды разного состава. В первоначаль ных протоколах чаще всего упоминают ся три основных питательных среды DBM I, DBM II и DBM III с различными концентрациями НУК и кинетина (Gresshof, Doy 1972). При испытании 7 вариантов сред, каллусообразование наблюдалось на среде DBM I с 2 мг/л НУК и 5 мг/л кинетина и DBM II с 2 мг/л НУК и 1 мг/л кинетина. DBM среды в дальнейшем включались в эксперименты по культивированию пыльников томата целым рядом других исследователей (Нгуен, Шамина, 1978; Chlyah, Taarji, 1984; Jaramillo, Summers, 1990; 1991; Summers et al., 1992). Напротив, Zamir с коллегами (1980) использовал MS среду (Murashige, Skoog, 1962) с 1 2% сахаро зы, 0,8 % агара, рН 5,8, а в качестве ре гуляторов роста – зеатин 0,25мг/л и ИУК 0,5 мг/л. При этом было выявлено, что линии с мужской стерильностью обра зуют каллус у 30 % культивируемых пыльников. Evans с коллегами (1989) рекомендуют на начальных этапах ис пользовать среду типа Sibi (Sibi et al., 1979) c 7 12 % сахарозой, с 5х10 8 – 5х10 9 М 2,4Д и 5х10 8 – 5х10 9 М цитоки нина с последующим переносом на сре ду с 3% сахарозой 5х10 7 – 5х10 8 М ци токинина. В исследованиях других авто ров было протестировано 20 вариантов сред, содержащих питательные вещест ва по прописи MS (Murashige, Skoog, 1962), Ls (Linsmaier, Skoog, 1965) и Нича (Nitsch, 1969) с различным сочетанием регуляторов роста (Shtereva et al.,1998). Они выявили, что две среды MS, содержащие 2 мг/л 2ip и 2 мг/л ИУК, или 0,5 мг/л зеатина и 0,5 мг/л ИУК, по казали лучшие результаты индукции каллуса из пыльников томата. Исследо вания проводили на линиях с мужской стерильностью и фертильных. Было по казано, что среда MS 1 наиболее благо приятна для индукции каллуса, доля пыльников образующих каллус была на 10% выше, чем MS 2. Однако регенера ция растений и развитие побегов и лис тьев были выше на среде MS 2. Число хромосом у регенерантов изменялось от 12 до 36 (Zagorska et al, 1998; 2004). Результативность использования культуры пыльников томата далека от удовлетворения производства гаплои дов, а получаемые результаты часто вы зывают сомнения по поводу происхож дения растений регенерантов. В этом случае более перспективной и надеж ной является культура микроспор. Фак тически еще в первых работах Sharp с коллегами (1972) культивировали мик роспоры, а сам пыльник служил культу рой нянькой. Не смотря на то, что ими был получен каллус, в дальнейшем этот способ использовался крайне редко (Debergh, Nitsch, 1973; Varshese, Yadav, 1986; Yinnan et al., 1999; Bal, Abak, 2005). Yinnan с коллегами (1999) сооб щили о развитии глобулярных и сердеч ковидных эмбриоидов из изолирован ных микроспор, культивируемых на сре де NLN (Lichter, 1981), содержащей гид ролизаты казеина и лактоальбумина. В качестве предобработки бутоны были инокулированы на среде с маннитом (среда голодания) и инкубированы в темноте при 10°С в течение 7 дней. Од нако гаплоидные растения не были по лучены. Используемые приемы в технике культивирования пыльников не дают од нозначных удовлетворительных резуль татов и вряд ли это возможно, так как соматические ткани пыльников у томата способны к образованию каллуса на протяжении всего периода микроспо рогенеза (Шмыкова, 2006), поэтому ис пользование культуры микроспор может оказаться более плодотворным.
Заключение
Несмотря на экономическую значи мость томата, исследования в области получения гаплоидов у этой культуры заслуживают намного большего внима ния, чем это происходит на практике.
научно практический
журнал
[ 15 ]
о в о щ и
р о с с и и
№ 1
2 0 0 9
СОВРЕМЕННЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ СЕЛЕКЦИИ ОВОЩНЫХ КУЛЬТУР
Литература
Иванова С.В. Мейоз у гаплоидного томата как возможный индуктор ге нотипической изменчивости // Известия ТСХА – М.,2001. – Вып.1. – С. 72 82. Кириллова Г.А., Богданова Е.Н. Сравнительное изучение длительно су ществующей гаплоидной формы томата и гомозиготной полученной из неё // Генетика – 1978. – Т. 9. – С. 1030 1037. Нгуен Тхи Дао, Шамина З.Б. Культура изолированных пыльников томата // Физиология растений – 1978. – Т. 25. – №1. – С. 155 160. Шмыкова Н.А. разработка системы биотехнологических методов, на правленных на ускорение селекционного процесса овощных культур // Автореф. дис. М., 2006. – 47 с. Ancora G., Sree Ramula K., Devreus M. In vitro culture of anthers and stems internodes of L. esculentum: nuclear DNA determination in calli and cytolog ical analysis of regenerated plants // Z. Pflanzenphysiol – 1977. – Vol. 82. – P. 377 388. Anonymous Food and Organization (FAO), FAOSTAT. Statistics Database (Agriculture Data) 2003. – 2004. – On the internet, http://www. apps. fao.org. Bal U., Abak K. Attempts of haploid induction in tomato (Lycopersicon escu lentum Mill.) via ginogenesis I: Pollination with Solanum sisymbriifolium Lam. Pollen. // Pak. J. Biol. Sci. – 2003. Vol. 6. – P. 745 749. Bal U., Abak K. Attempts of haploid induction in tomato (Lycopersicon escu lentum Mill.) via ginogenesis II: In vitro non fertilized ovary culture. // Pak. J. Biol. Sci. – 2003. Vol. 6. – P. 750 755. Bal U., Abak K. Induction of symmetrical nucleus division and multicellular structures from the isolated microspore of Lycopersicon esculentum Mill. // Biotechnol Biotechnol Equip. – 2005. – Vol. 19. – P. 35 – 42. Binarova P., Straatman K., Hause G., Hause P., Pehan P., van Lammeren A. A. M Nuclear DNA synthesis during the induction of embryogenesis in cultured microspores and pollen of Brassica napus L. // Theoretical and Applied Genetics – 1993. – Vol. 87. – P. 9 16. Brasileiro A.C.R.,Willadino L., Guerra M., Colaco W., Meunier I., Camara T.R. Anther development stage and gamma radiation effects on tomato anther derived callus formation. // Scientia Agricola – 1999. – Vol. 56. – P. 835 842. Caglar G, Abak K. The effects of seasons and irradiation doses on haploid embryo production in cucumber (Cucumis sativus L.) // Proc. Fifth Eucarpia Meeting on Cucurbit Genetics and Breeding, Malaga, Spain, 28 30 May 1996. – P. 25 30. Chambonnet D. Assais d'haploidisation de la tomate // In: Rapport D'Activite 1995 1996 Station D'Amelioration Des Plantes Maraicheres D'Avignon Montfavet. – 1996. – P. 84 85. Chlyah A., Taarji H, Chlyah H. Tomato (Lycopersicon esculentum Mill.) Anther culture and induction of androgenesis. // In: Bajaj YPS (ed) Haploids in crop improvement I. Biotechnology in agriculture and forestry 12. Spriger Verlag, Berlin. – 1990. Chlyah A., Taarji H. Androgenesis in tomato // In: Proc. Int. Symp. Plant tis sue and cell culture application to crop improvement. 24 29 Sept. 1984. Novak F.J., Havel L., Dolezel J. (eds). – 1984. – P.241 242. Cook R.C. A haploid Marglobe tomato: Practical application of «short cut» for making pure lines // J. Heredity – 1936. – Vol. 27. – P. 432 435. Debergh P., Nitsch C. Histophysiologie vegetale premiers resultants sur la culture in vitro de grains de pollenisoles chez la Tomate. C.R. Acad. Sci Paris 276 Serie D. 1973. – P. 1281 1286. Ellialtioglu S., Sari N., Abak K. Production of haploid plants // In: Babaoglu M., Guzel E., Ozcan S. (eds) Plant biotechnology I, Selcuk Univ. Press. – 2001. – P.137 189. Foolad M.R. Genome mapping and molecular breeding of tomato // International J. of Plant 2007. Vol. 2007 Genomics Artkle ID 64358. 52 p. Gresshoff P.M., Doy C.H. Development and differentiation of haploid Lycopersicon esculentum (tomato) // Planta – 1972. – Vol. 107. – P. 161 170. Guha S., Maheswari S.C. In vitro production of embryos from anthers of Datura // Nature – 1964. – Vol. 204. – P. 497. Gulshan T.M.V., Sharma D.R. Studies on anther cultures of tomato – Lycopersicon esculentum Mill. // Biol. Plant. – 1981. – Vol. 23. – P. 414 420. Hause G., Hause P., Pehan P., van Lammeren A. A. M., Cytoskeleton changes and induction of embryogenesis in microspore and pollen cultures of Brassica napus L. // Cell Biol. Int. – 1993. – Vol. 17. – P. 153 166. Jaramillo J., Summers W.L. Dark light treatments influence induction of tomato anther callus // HortScience – 1991. – Vol. 26. – P. 915 916. Jaramillo J., Summers W.L. Tomato anther callus production: solidifying agent and concentration influence induction of callus // J. Amer. Soc. Hort. Sci. – 1990. – Vol. 115. – P. 1047 1050. Levenko B.A., Kunakh V.A., Yurkova G.N. Studies on callus tissue from anthers . I. Tomato // Phytomorphology – 1977. – Vol. 27. – P. 377 383. Lichter B. Anther culture of Brassica napus in liquid culture medium // Z. Pflanzenphysiol – 1981. – Vol. 103. – P. 229 237. Lindstrom E.W., Koos K. Cytogenetic investigation of haploid tomato and its diploid and tetraploid progeny // Amer. J. Bot. – 1931. – Vol 18. – P. 398 410. Linsmaier E.M., Skoog F. Organic growth factor requirements of tobacco tis sue cultures // Physiol Plant. 1965. – Vol. 18. – P. 100 127. Morrison G. The occurrence and use of haploid plants in tomato with special refence to the variety Marglobe // Proc. IV Intern. Congr. Genet. 1932. – Vol. 2. – P. 132. Murashige T., Skoog F. A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue cultures // Physiologia Plantarum – 1962. – Vol. 15. – P. 473 497. Nitsch J.P. Experimental androgenesis in Nicotiana // Phytomorphology – 1969. – Vol. 19. P. 389 404. Ozzambak E., Atasayar A. Anther culture of tomatoes and eggplants // Acta Hort – 1994. – Vol. 366. – P.299 233. Paksoy M., Abak K. Investigations on factors affecting in vitro androgenesis in tomato (Lycopersicon esculentum Mill) IInd National Biotechnology Symposium, 22 23 September 1994 Beytepe Ankara. – 1994. – P. 15. Przyborowski J., Niemirowicz Czczytt K. Mein factor affecting cucumber (Cucumis sativus L.) haploid embryo development and plant characteristics // Plant Breeding – 1994. Vol. 112. P. 70 75. Reynolds T.L. Pollen embryogenesis // Plant Mol. Biol. 1997. – Vol. 33. – P. 1 10. Sauton A. Haploid Gynogenesis in cucumis induced by irradiated pollen // Cucurbit Genet Coop. – 1989. – Vol. 12. P. 22 23. Sharp W.R., Dougall D.K.,Paddock E.F. Haploid plantlets and callus from immature pollen grains of Nicotiana and Lycopersicon // Bull Torrey Bot Club – 1971. – Vol. 98. – P. 219 222. Sharp W.R., Raskin R.S., Sommer H. E. The use of nurse culture in the development of haploid clones of tomato // Planta – 1972. – Vol. 104. – P. 357 361. Shtereva L.A., Zagorska N.A., Dimitrov B.D., Kruleva M.M., Oanh H.K. Induced androgenesis in tomato (Lycopersicon esculentum Mill.). II. Factors affecting induction of androgenesis // Plant Cell Rep – 1998. – Vol. 18. – P. 312 317. Summers W.L., Jaramillo J., Bailey T. Microspore developmental stage and anther length influence the induction of tomato anther callus // Hort Science – 1992. – Vol. 27. – P. 838 840. Truong Andre I. In vitro haploid plants derived from pollination by irradiat ed pollen on cucumber // Proc. Eucarpia Meeting on Cucurbitaceae. France – 1988. – P. 143 144. Varghese T.M., Yadav G. Production of embryoids and calli from isolated microspore of tomato (Lycopersicon esculentum Mill.) in liquid media // Biol Plant (Prague) – 1986. – Vol. 28. – P. 126 129. Yinnan Y., Dewei Z. Yong L., Shansu D. Production of embryoids and calli from isolated microspores of tomato in liquid medium // J. Agric Biotechnol. – 1999. – No 1. http://www.cau.edu.cn/ agrocbi/periodi cal/nyswjsxb/nysw99/nysw9901/990115. htm Zagorska N.A, Shtereva L.A., Dimitrov B.D., Kruleva M.M. Induced andro genesis in tomato (Lycopersicon esculentum Mill.) I. Influence of geno type on androgenesis ability // Plant Cell Rep. – 1998. – Vol. 17. – P.968 973. Zagorska N.A, Shtereva L.A., Kruleva M.M, Sotirova V.G., Baralieva D.L., Dimitrov B.D. Induced androgenesis in tomato (Lycopersicon esculentum Mill.). III Characterization of the regenerants // Plant Cell Rep. – 2004. – Vol. 22. – P. 449 456. Zamir D., Jones R.A., Kedar N. Anther culture of malesterile tomato (Lycopersicon esculentum Mill.) mutants // Plant Sci Lett. – 1980. – Vol. 17. – P. 353 361. Ziv M., Hadary D., Kedar N. Dihaploid plants regenerated from tomato anther in vitro // Proc 5th Int Congr Plant Tissue and Cell Culture, Tokyo – 1982. – P. 549 550. Ziv M., Hadary D., Kedar N., Ladizinsky G. Lycopersicon esculentum – tri foliate plants recovered from anther cultures of heterozygous tftf plants // Plant Cell Rep. – 1984. – Vol. 3. – P. 10 13.
научно практический
журнал
[ 16 ]
о в о щ и
р о с с и и
№ 1
2 0 0 9
СОВРЕМЕННЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ СЕЛЕКЦИИ ОВОЩНЫХ КУЛЬТУР
УДК 573.66:631.52:635.132
СИСТЕМА БИОТЕХНОЛО ГИЧЕСКИХ МЕТОДОВ В СЕЛЕКЦИОННОЙ ТЕХНОЛОГИИ МОРКОВИ (Daucus carota L.)
Тюкавин Г.Б. ГНУ Всероссийский НИИ селекции и семеноводства овощных культур Россия, 143080, Московская область, п. ВНИИССОК, тел.(495)599 24 42 E mail: vniissok@mail.ru Разработана система биотехнологических методов для селекционной технологии мор кови, включающая: способы стерилизации исходных эксплантов; регенерационную сис тему из каллусов; культуру зиготических зародышей; культуру неопыленных семяпо чек; культуру пыльников и генетическую трансформацию. Теоретические разработки были использованы при получении сорта моркови столовой Соната, перспективных ги бридов F1 и трансгенных семей с повышенной устойчивостью к Fusarium avenaceum. Ключевые слова: морковь, гаплоиды, андрогенез, гиногенез, экспланты, зиготические за родыши, трансгеноз.
орковь служила одним из важней ших модельных объектов при из учении фундаментальных вопросов фи зиологии и генетики культивируемых кле ток и тканей растений, которые, в свою очередь, способствовали пониманию про цессов, происходящих на уровне организ ма. При изучении морфогенеза в каллус ных культурах моркови была установлена двухфазность органогенеза и обоснована гипотеза о том, что направление морфо генеза определяется концентрацией и со отношением внесенных в среду стимуля торов роста ауксиновой и цитокининовой природы (Бутенко, 1964). Суспензионная культура моркови позволила вскрыть ме ханизмы образования и развития зароды шей в культуре in vitro, что было трудно, а порой и невозможно, сделать при изуче нии эмбриогенеза in vivo (Ammirato, 1986). В прикладном отношении использование методов биотехнологии растений ограни чивалось возможностью использования соматического эмбриогенеза для размно жения родительских инбредных линий и отбора in vitro для получения новых источ ников устойчивости к болезням (Meredith, Lawrence, 1981). Использование сомати ческого эмбриогенеза позволило разра ботать технологию производства искус ственных семян, что открыло новый путь к сохранению и поддержанию ценных се лекционных линий (Kitto, Janick, 1985;
научно практический
М
Kamada et al., 1989; Liu et al., 1992). Нере шенными оставались вопросы культуры зародышей, завязей и семяпочек, пыль ников in vitro и получения трансгенных растений моркови с новыми хозяйственно полезными признаками. Решению этих вопросов были посвящены исследования, проводимые во ВНИИССОК с 1983 года. В результате проведенных исследова ний разработан ряд основополагающих биотехнологических методов, использо вание которых позволяет получать за ко роткое время исходный материал для се лекции моркови с нужными для селекцио нера признаками. Важным условием при разработке био технологических методов является выбор исходного экспланта и его стерилизация. Из литературных источников следовало, что для стерилизации различных эксплан тов моркови (корнеплоды, семена) ис пользовали 0,1% раствор сулемы (Бутен ко, 1964; Калинин и др., 1980), 0,4% рас твор гипохлорита Na (Masuda et al., 1981) и этанол (Плащев, 1982). В наших иссле дованиях был изучен широкий спектр сте рилизующих веществ, в результате чего были предложены следующие способы стерилизации различных эксплантов мор кови. 1. Для получения стерильной культуры зародышей; а) из семян – предвари тельная стерилизация 96% этанолом в
течение двух минут, а затем стерилиза ция 0,5% водным раствором сулемы в течение 20 30 минут; б) из завязей – предварительная стерилизация 96 % этанолом в течение 1 минуты, а затем стерилизация 0,1% водным раствором сулемы в течение 20 30 минут. Прорас тание выделенных зародышей моркови на питательных средах в условиях in vitro составило в среднем 83,2 +1,5% при доверительном интервале 80,2 86,0%. Существенных морфологичес ких изменений у растений, полученных в условиях in vitro, не отмечалось. 2. Для получения стерильной культуры пыльников и семяпочек стерилизация зонтичков и/или бутонов 10% водным раствором хлорамина «Б» в течение 20 30 мин. Для стерилизации бутонов весьма эффективным способом явля ется обработка их 0,5% водным раство ром сулемы. Последнее время для стерилизации эксплантов нами используются шпри цы. На наш взгляд при этом достигает ся ряд преимуществ: а) снижается расход стерилизующих растворов; б) обеспечивается максимальное сма чивание эксплантов; в) происходит лучшая промывка экс плантов. Ключевым моментом практической ре
р о с с и и № 1 2 0 0 9
журнал
[ 17 ]
о в о щ и
СОВРЕМЕННЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ СЕЛЕКЦИИ ОВОЩНЫХ КУЛЬТУР
ализации решения тех или иных задач в селекционно генетических исследовани ях с использованием методов биотехно логии растений является разработка сис тем регенерации целых растений из от дельных клеток и/или их групп, а также различных органов. В ранних исследованиях по изучению органогенеза в каллусных тканях моркови было показано, что переход ткани к обра зованию корней, а затем почек наблюдал ся после переноса ткани со среды с ИУК или аденином на среду без добавления активных веществ. Органогенезу предше ствовало появление определенного гра диента в активности ауксиноксидазы меж ду верхней частью ткани и нижней. В верх ней части активность ауксиноксидазы бы ла значительно выше, и именно здесь на блюдалось образование стеблевых почек (Pilet, 1961). Более детально и целенаправленно ис следования по органогенезу в культуре каллусных тканей моркови были проведе ны в ИФР. Наиболее интересным обстоя тельством этих исследований явилось ус тановление факта фазности процесса ор ганогенеза. Первая фаза органогенеза – переход недифференцированно расту щей ткани к образованию регенерацион ной меристемы и закладке «зародышепо добных» структур – происходит под влия нием добавления к питательной среде производных нуклеинового обмена и ами нокислот. Эта фаза может быть названа фазой меристематизации и дифференци ации зачатков органов. Вторая фаза орга ногенеза – переход возникших образова ний к активному росту стеблевых органов и корней – происходит у моркови при вве дении в питательную среду антиметаболи тов нуклеиново белкового обмена или ауксинов (Бутенко, 1964). В настоящее время для индукции каллуса из корнепло дов используют среду МС с добавлением 2,0 мг/л 2,4 Д и 0,2 мг/л кинетина. Для ин дукции стеблевого органогенеза исполь зуют среду МС, содержащую 0,2 мг/л БАП (Калашникова, 1996). Для индукции каллуса и последующего получения растений в качестве эксплан тов также используются гипокотили про v ' ростков (Masuda et al., 1981; S imkova, 1998; Ипатова, 2004) и сегменты листовых черешков (Ипатова, 2004). В наших исследованиях каллусные культуры получали из зиготических заро дышей моркови на основной среде МСм (Masuda et al., 1981) В результате была разработана регенерационная система, заключающаяся в следующем: 1 – индукция каллуса проводится на среде МСм с 0,2 мг/л 2,4 Д; 2 – регенерация проростков из каллусов – на среде МСм с 0,1 мг/л кинетина; 3 – подращивание
научно практический
и укоренение растений регенерантов моркови – на фильтровальных мостиках в жидкой среде МСм без гормонов или с добавлением 0,1 мг/л ки нетина. Разработанная нами регенерационная система была с успехом использована при генетической трансформации моркови ре портерным геном GUS, геном раститель ного дефензина из семян редьки Rs и ге ном Тауматин II (Шушкова и др.,1998), а также геном итерлейкина 18 человека (Дейнеко и др., 2004). Культура изолированных зиготических зародышей широко используется у раз личных культур для решения ряда генети ко селекционных задач. Основными из них являются: 1 – управление первыми этапа ми онтогенеза – эмбриогенеза (например, использование генетического признака – автономности); 2 – сокращение и снятие периода покоя семян; 3 – создание банка растительных тканей ценных видов расте ний; 4 – преодоление нескрещиваемости при прогамной и постгамной несовмести мости; 5 – получение апомиктичных расте ний и т.д. Исследования по культуре зиготических зародышей моркови in vitro не проводи лись. В этом плане наши исследования яв ляются оригинальными. В результате ис следований был разработан состав пита тельной среды, позволяющий получать растения из изолированных зародышей на разных стадиях развития. Установлено, что пороговым сроком отделения завязей от материнского растения для культивирова ния завязей, семяпочек и зародышей in vitro является четыре недели после опыле ния. К этому времени зародыш достигает 1/3 1/2 своего окончательного размера in vivo. Разработанные методические приемы были использованы для культивирования апомиктичных зародышей. В результате было получено 30 линий, две из которых были отобраны как перспективные формы для селекции (Тюкавин др., 1988). Культура зиготических зародышей мор кови in vitro может быть также использова на для получения межвидовых и межродо вых гибридов в тех случаях, когда гибрид ные зародыши полностью не развиваются на материнском растении, и требуется их доращивание и получение растений в ус ловиях in vitro. Гаплоидия – одно из важнейших при кладных направлений генетики и селекции. Путем удвоения числа хромосом у гаплои дов можно сразу создать гомозиготные ли нии, на выделение которых при селекции на гетерозис у перекрестноопыляющихся культур приходится затрачивать до 7 10 лет (однолетние растения) и/или 14 20 лет (двулетние растения). Экспериментально гаплоидные растения можно получить раз ными методами: 1 – отбор близнецов; 2 – межвидовые скрещивания; 3 – радиологи
ческий метод; 4 – гибридизация на разных уровнях плоидности. В последнее время для этой цели широко используются мето ды биотехнологии растений, а именно анд рогенез и гиногенез in vitro. Морковь имеет довольно мелкие гене ративные органы и в начале 80 х годов ХХ века высказывалось скептическое мнение о возможности получения гаплоидов с ис пользованием метода андрогенеза in vitro (Sung, Dudits, 1981). Тем не менее, с 1983 года нами были начаты исследования в этом направлении. Разработка современ ных методов для ускоренного создания го мозиготных линий является весьма акту альной задачей в селекции моркови (Stein, Nothnagel, 1995; Simon, 1997). Разработ кой метода андрогенеза in vitro для морко ви занимались исследователи Дании (Andresen et al., 1990), Японии (Hu et al., 1993) и Польши (Go recka, Krzyz anowska, ' ' 2001). В этих исследованиях для индукции андрогенных структур использовалась ос новная среда Б5 с высоким содержанием сахарозы 10 14 г/л и низким содержанием фитогормонов (Andresen et al., 1990; Go recka, Krzyz anowska, 2001) и основная ' ' среда МС с высоким содержанием аукси нов (Hu et al., 1993). Кроме того, в этих ра ботах не отражены вопросы цитоэмбрио логии образования андрогенных структур и не дается оценка полученных андроген ных растений современными методами молекулярного анализа. Также проблема тичным остается вопрос адаптации андро генных растений регенерантов (Go recki et ' al., 2001). В наших исследованиях изучены все ас пекты метода андрогенеза in vitro и разра ботана технология получения удвоенных гаплоидов моркови. Было установлено, что пыльники морко ви являются гормонозависимыми. Пер вичными эксплантами служат бутоны, в пыльниках которых содержатся одноядер ные микроспоры, находящиеся на стадии развития, предшествующей их поляриза ции, и на начальной стадии поляризации. Выращивание донорных растений следует проводить в контролируемых условиях, что является залогом воспроизводимости ре зультатов экспериментов. Цитоэмбриологическими исследовани ями установлено, что развитие андроген ных структур происходит как при равном, так и при неравном делении микроспор. При равном делении микроспор закладку проэмбрио отмечали как в обеих клетках, так и в одной. В последнем случае вторая клетка не развивалась. При неравном де лении микроспор, когда в результате мито за образуются генеративная и вегетатив ная клетки, но размеры первой больше обычных, возможны три пути образования эмбриоидов: 1. Эмбриоиды развиваются из вегета тивной клетки; генеративная клетка при этом деградирует.
р о с с и и № 1 2 0 0 9
журнал
[ 18 ]
о в о щ и
СОВРЕМЕННЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ СЕЛЕКЦИИ ОВОЩНЫХ КУЛЬТУР
2. Эмбриоиды развиваются из генера тивной клетки; развитие вегетативной клетки при этом подавлено. 3. Одновременное развитие эмбрио идов из вегетативной и генеративной клеток; генеративная клетка отличает ся меньшими размерами по сравнению с вегетативной. В процессе вторичного эмбриогенеза и регенерации растений в системе in vitro происходит смена плоидности от n до 2n (рис. 1). свежую среду того же состава и культи вируют на этажерочной светоустановке с люминесцентными лампами при ос вещенности 2 3 клк, фотопериоде 16 ч и температуре 20…25°С до образова ния эмбриоидов и/или эмбриогенного каллуса (5 6 нед); 4 – эмбриоиды и/или эмбриогенный каллус переносят на фильтровальные мостики в стеклянные пробирки с жид кой средой МСм, содержащей 0,1 мг/л кинетина, где начинается процесс об разования проростков либо из первич ных, либо из вторичных эмбриоидов; 5 – подращивание и укоренение расте ний регенерантов проводят на фильт ровальных мостиках в стеклянных про бирках с жидкой безгормональной сре дой МСм; 6 – для адаптации in vivo растения ре генеранты моркови высаживают в тор фяные или пластмассовые горшочки с почвосмесью и накрывают слегка пер форированными полиэтиленовыми па кетами или стеклянными (пластиковы ми) стаканчиками. Период адаптации составляет 3 4 недели. Далее растения RА0 хорошо развиваются в типичных ус ловиях выращивания защищенного и/или открытого грунта. 7 – хранение и яровизация корнеплодов RА0 осуществляют в обычных условиях; 8 – во время цветения растений R0 про водят самоопыление каждого андроген ного растения в отдельности; 9 – из полученных семян выращивают растения RА1 и проводят молекулярно генетический анализ; 10 – отобранные дигаплоидные линии в последующем используют в селекцион ных программах по получению сортов и F1 гетерозисных гибридов моркови. Разработанная нами технология полу чения удвоенных гаплоидов позволяет по лучать генетически выровненный исход ный материал для селекции F1 гетерозис ных гибридов моркови за 2 3 года. Техно логия легко воспроизводима. Эффектив ность данной технологии подтверждена с использованием RAPD технологии, осно ванной на амплификации геномной ДНК (Дорохов и др., 1996; Лаптева, 1999; Тюка вин и др., 2001). Использование метода андрогенеза in vitro моркови позволило получить исход ный материал, который был использован при создании сорта моркови столовой Со ната (рис.2; табл.1) и получении гибридов F1 во ВНИИО (Семенова и др., 2003).
Рис. 2. Схема получения сорта моркови сто ловой Соната
А
Х
А
Рис. 1. А гаплоидная метафаза (n=9) и Б диплоидная (2n=18) метафазы в меристеме клеток корня растений регенерантов моркови R0 ( х 90) Семья № 46 Семья № 77
Технология получения андрогенных растений регенерантов в культуре пыль ников моркови заключается в следующем: 1 – стерилизацию бутонов моркови проводят 10% водным раствором хло рамина «Б» в течение 20 30 мин или 0,5% водным раствором сулемы с до бавлением к нему в качестве эмульга тора твин 20 (Serva, США) в количестве 1 капля на 100 мл раствора в течение 20 мин; 2 – бутоны в течение 2 4 недель культи вируют в темноте (в термостате при 25°С) на агаризованной среде МСм с 0,2 мг/л 2,4 Д; 3 – разросшиеся пыльники выделяют из бутонов, переносят в пробирки на
научно практический
журнал
[ 19 ]
о в о щ и
р о с с и и
№ 1
2 0 0 9
СОВРЕМЕННЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ СЕЛЕКЦИИ ОВОЩНЫХ КУЛЬТУР
1. Хозяйственные и биологические показатели нового сорта моркови столовой Соната в сравнении со стандартом – сортом Нантская 4 (Тюкавин и др., 2005; Тюкавин 2007а, 2007б) Сорт Показатель Нантская 4 Ранняя урожайность корнеплодов, т/га Общая урожайность корнеплодов, т/га Урожайность товарных, хозяйственно годных корнеплодов, т/га Масса товарного корнеплода, г Урожайность семян с одного растения, г Развитие бактериоза на искусственном инфекционном фоне, % Развитие бактериоза на естественном инфекционном фоне, % Вкусовая оценка корнеплодов, балл Содержание сухого вещества в корнеплодах, % Сумма сахаров, % Каротин, % Содержание нитратов, мг/кг Примечание: * Указывает статистически значимые различия при НСР05. 37,30 72,23 48,23 71,27 27,00 68,60 63,80 3,85 10,74 6,64 12,15 178,18 Соната 36,90 78,70 56,87 89,63 30,05 54,30 47,77 4,85 12,59 8,62 18,48 143,37 0,40 + 6,47 + 8,64 + 18,36 + 3,05 * 14,30 * 16,03 * +1,00 * + 1,85 * + 1,98 * + 6,33 34,81 +/ к к стандарту
Культура неоплодотворенных завязей и семяпочек (гиногенез in vitro) является альтернативным методом получения гап лоидов и/или удвоенных гаплоидов по сравнению с культурой пыльников. Несмо тря на то, что этот метод широко исполь зуется у ряда важных сельскохозяйствен ных культур, в доступной нам литературе о разработке этого метода у моркови нет никакой информации. В процессе наших исследований, про водимых с 1988 года, был разработан ме тод гиногенеза in vitro для моркови с ис пользованием неопыленных завязей и се мяпочек. Было установлено, что женские генеративные органы так же, как и пыль ники, являются гормонозависимыми. Первичными эксплантами служат бутоны, в которых семяпочки содержат семикле точный или зрелый зародышевый мешок. Стадию развития зародышевого мешка можно определить по стадии развития микроспор или по размерам завязи. Разработанная нами технология полу чения гиногенных растений в культуре не опыленных семяпочек in vitro заключается в следующем: 1 – бутоны в течение двух недель куль тивируют в темноте (в термостате при 25 С) на агаризованной среде MСм с 0,2 мг/л 2,4 Д;
научно практический
2 – из разросшихся завязей выделяют семяпочки и помещают на среду MСм с 0,2 мг/л 2,4 Д и культивируют до обра зования эмбриоидов (рис. 3) и/или эм бриогенного каллуса которые, как пра вило, образуются у микропилярного конца семяпочек. Последующие элементы технологий аналогичны с технологией для андрогене за in vitro моркови. Эффективность данной технологии подтверждена с использованием RAPD технологии, основанной на амплификации геномной ДНК (Лаптева, 1999; Тюкавин и др., 2001). С использованием метода гиногенеза был получен исходный материал для со здания гибридов F1 во ВНИИО (Семенова и др., 2003) Одним из приоритетных направлений современной биотехнологии растений является создание трансгенных расте ний. Хотя ведущими трансгенными куль турами в мировом масштабе являются трансгенные соя, кукуруза, рапс и хлоп чатник (ISAAA, 2004), с каждым годом растет и число испытаний овощных куль тур. К 2003 году общее количество поле вых испытаний трансгенных овощных культур превысило 1200. Более 50% из них приходилось на томаты и только 1,3 % – на морковь.
Рис. 3. Образование эмбриоидов в культуре неопыленных семяпочек моркови (гиногенез in vitro).
По моркови в период с 1993 по 2004 го ды было проведено 17 полевых испытаний трансгенных форм. В первую очередь ис пытывали формы с повышенной устойчи востью к фитопатогенам (11 испытаний), 4 испытания проводили с формами, обла дающими улучшенным качеством урожая и с 1999 года начаты полевые испытания трансгенных растений моркови, устойчи вых к гербицидам. Во второй половине 90 х годов ХХ ве ка голландской фирмой Mogen на рынок были предложены трансгенные формы моркови с повышенной устойчивостью к грибным фитопатогенам Alternaria, Cercospora и Erysiphe. Повышенная ус
р о с с и и № 1 2 0 0 9
журнал
[ 20 ]
о в о щ и
СОВРЕМЕННЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ СЕЛЕКЦИИ ОВОЩНЫХ КУЛЬТУР
тойчивость к грибным фитопатогенам позволяет проводить механизированную уборку урожая. В наших исследованиях была про ведена модификация метода бакте риальной трансформации моркови. В результате исследований было уста новлено, что лучшим вариантом для совместного культивирования агро бактерий и каллуса моркови является использование фильтровальной бу маги для «подсушивания» и последу ющего культивирования. Установлено так же, что для трансформации каллу сов моркови необходимо совместное культивирование их с агробактерия ми в течение 2 3 суток (Шушкова и др., 1998). Разработана методика отбора транс генных растений RТ1, …, n моркови с селективным геном npt II, суть которой заключается в следующем: семена сте рилизуют коммерческим препаратом «Белизна» в течение 20 30 мин; поме щают на фильтровальные мостики в стеклянные пробирки (21 200 мм) с жидкой безгормональной средой МСм (Masuda et al., 1981), содержащей кана мицин в концентрации 100 мг/л; про ращивание семян и выращивание рас тений проводят на свету; отбор расте ний проводят через четыре недели; растения, имеющие 2 3 настоящих лис та и хорошо развитую корневую систе му, высаживают в вазоны с почвой для адаптации in vivo; в течение 2 3 недель растения выдерживают при повышен ной влажности воздуха (для этого рас тения закрываются перфорированными пластиковыми пакетами или стаканчи ками); после адаптации проводится молекулярно биологический анализ включения и экспрессии генов. В результате исследований впервые получены трансгенные растения (ана логи сорта Нантская 4) с геном Таума тин II, устойчивые к Fusarium ave naceum. Таким образом, во ВНИИССОК раз работан ряд современных биотехноло гических методов, направленных на ус коренное получение исходного селек ционного материала моркови с задан ными признаками.
Литература
Бутенко Р.Г. Культура изолированных тканей и физиология морфоге неза растений. – М.: Наука, 1964. – 272 с. Дейнеко Е.В., Филипенко М.Л., Храпов Е.А., Загорская А.А., Филипен ко Е.А, Тюкавин Г.Б, Шмыкова Н.А., Сенников С.В., Шумный В.К. Со здание трансгенных растений табака и моркови с геном интерлейки на 18 человека // Биотехнология в растениеводстве, животноводстве и ветеринарии: Тез. докл. III международной научной конференции 19 октября 2004. – Москва, 2004. – С. 130 131. Дорохов Д.Б., Тюкавин Г.Б., Лаптева М.Н., Помозглова Г.Е., Соханова Н.М., Литвиненко М.В. Морфологическая, биохимическая и молеку лярная оценка андрогенных растений моркови // Актуальные пробле мы биотехнологии в растениеводстве, животноводстве и ветерина рии: Тез. конф. – М., 1996. – С. 24. Ипатова Н.В. Оценка исходного материала столовой моркови на ус тойчивость к фузариозу и альтернариозу с использованием методов традиционной и клеточной селекции: Автореф. дис. … канд. с. х. наук. – М., 2004 – 21 с. Калашникова Е.А. Клеточная инженерия // Лабораторно практичес кие занятия по сельскохозяйственной биотехнологии. – М., – 1996. – С. 3 57. Калинин Ф.Л., Сарнацкая В.В., Полищук В.Е. Методы культуры тка ней в физиологии и биохимии растений. – Киев: Наукова думка, 1980. – 488 с. Лаптева М.Н. Разработка методов молекулярной оценки селекцион ного материала основных овощных культур (лук, морковь, капуста белокочанная) на основе RAPD технологии: Автореф. дис. … канд. с. х. наук. – М., 1999. – 25 с. Плащев В.М. Действие нистатина на внутреннюю инфекцию семян моркови // Тр. по прикл. ботан., генет. и селекции ВНИИ растение водства. – 1982. – Т.71, Вып. 3. – С. 145 146. Семенова В.А., Тюкавин Г.Б., Клыгина Т.Э. Морфологическая харак теристика гиногенных и андрогенных растений моркови // Селек ция, семеноводство и биотехнологии овощных и бахчевых культур: Докл. III Междунар. конф. посв. памяти Б.В. Квасникова. – М., 2003. – С. 404 408. Тюкавин Г.Б. Биотехнологические основы селекционной технологии моркови (Daucus carota L.): Автореф. дис. … д ра биол. наук. – М., 2007а. – 50 с. Тюкавин Г.Б. Основы биотехнологии моркови: Монография / ВНИИССОК. – М., 2007б. – 480 с., цв. илл. – 8 с. Тюкавин Г.Б., Рыбалко А.А., Шмыкова Н.А., Селянин И.Г. Андрогенез in vitro – метод ускоренного получения сорта столовой моркови Соната // Состояние и проблемы научного обеспечения овощеводства защи щенного грунта: Материалы II Междунар. науч. конф. 21 23 ноября 2005 г. – М., 2005. – С. 144 147. Тюкавин Г.Б., Супрунова Т.П., Шмыкова Н.А., Домблидес А.С., Дорохов
Д.Б., Клыгина Т.Э. Изучение гаметоклональной изменчивости у моркови сорта Нантская 4 // Овощеводство – состояние, проблемы перспективы: Научные труды (к 70 летию ВНИИО) В 2 т.. – М., 2001. – Т.1. – С. 157 161. Тюкавин Г.Б., Тимин Н.И., Валеева З.Т., Буракова И.А. Эмбриокультура в создании константных линий моркови // Биология культивируемых клеток и биотехнология: Тез. докл. Междунар. конф., 2 6 авг. 1988. – Новосибирск, 1988. – Ч. 2. – С. 239 240. Шушкова Т.В., Тюкавин Г.Б., Долгов С.В. Генетическая трансформация моркови (Daucus carota L.) // Новые направления биотехнологии: Тез. докл. VIII конф. 27 – 29 апреля 1998. – М., 1998а. – C. 34. Ammirato P.V. Carrot // Handbook of plant cell culture / Eds D.A. Evans et al. – New York: Macmillan, 1986. – V.4. – P. 457 499. Andersen S.B., Christiansen J., Farestveit D. Carrot (Daucus carota L.): In vitro production of haploids and field trials // Biotechnology in agriculture and forestry: Haploids in crop improvement / Ed. Y.P.S. Bajaj – Berlin Heidelberg.: Springer Verlag, 1990. – V.12. – P. 393 402. Go recka, Krzyz anowska D. The use androgenesis in vitro to obtain ' ' homozygous lines of vegetable plants // Vegetable Crops Bull. – 2001. – V.54. – P. 7 11. Go recki R., Go recka, Krzyz anowska D., Kozik E., Nowak R., Adasik B. ' ' ' Rooting and adaptation of androgenic carrot plants // Vegetable Crops Bull. – 2001. – V.54. – P. 25 28. Hu K.L., Matsubara S., Murakami K. Haploid plant production by anther cul ture in carrot (Daucus carota L.) // J. Japan Soc. Hort. Sci. – 1993. – V.62, N 3. – P. 561 565. Kamada H., Kobayashi K., Kiyosue T., Harada H. Stress induced somatic embryogenesis in carrot and its applications to synthetic seed production // In vitro Cell Div. Biol. – 1989. – V.25. – P. 1163 1168. Kitto S.L., Janick J. Production of synthetic seeds by encapsulating embryos of carrot // J. Am. Soc. Hortic. Sci. – 1985. – V.110. – P. 277 282. Liu J.R., Jeon J.H., Yang S.G., Lee H.S., Song N.M., Jeong W.J. Dry type of carrot (Daucus carota L.) artificial seeds // Scientia Horticulture. – 1992. – V.51. – P. 1 11. Masuda K., Kikuta Y., Okazava Y. A. Revision of the medium for somatic embryogenesis in carrot suspension culture // J. Fac. Agr. Hokkaido Univ. – 1981. – V.60. – P. 183 193. Meredith C.P., Lawrence R.H. Report of the vegetable crops round table // Environ and Exp. Bot. – 1981. – V.21, N 3 4. – P. 401 405. Pilet P.E. Auxins and the process of aging in root cells // Plant growth regu lation / 4th Internet. Conf. – Iowa, Univ. Press, 1961. – P. 167 179. v Simkova H. Methylation of mitochondrial DNA in carrot (Daucus carota L.) ' // Plant Cell Reports. – 1998. – V.17. – P. 220 224. Simon P.W. Improvement of carrots for U.S. production with classical and modern techniques // J. Appl. Genet. – 1997. – 38A. – P. 1 4. Stein M., Nothnagel T. Some remarks on carrot breeding (Daucus carota sativus Hoffm.) // Plant Breed. – 1995. – V.114. N 1. – P. 1 11. Sung Z.R., Dudits D. Carrot Somatic Cell Genetics // Genetic engineering in the plant sciences / Ed. N.J. Panopoulos – N. Y., 1981. – P. 11 37.
о в о щ и р о с с и и № 1 2 0 0 9
научно практический
журнал
[ 21 ]
СОВРЕМЕННЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ СЕЛЕКЦИИ ОВОЩНЫХ КУЛЬТУР
УДК 635.649:631.527.52
СЕЛЕКЦИЯ ПЕРЦА НА ГЕТЕРОЗИС С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЛИНЕЙНОГО МАТЕРИАЛА, ПОЛУЧЕННОГО В ПРОЦЕССЕ ОТДАЛЕННОЙ ГИБРИДИЗАЦИИ
Бухарова А.Р., Бухаров А.Ф. ГНУ Всероссийский НИИ овощеводства, лаб. селекции капустных культур 140153, Московская область, Раменский район, д. Верея, стр. 500, тел. 8(496)462 44 25, E mail: vniioh@yandex.ru Изучены гетерозисные гибриды перца, полученные в результате диаллельных скре щиваний семи линий, созданных методом интрогрессивной селекции. Выявлены осо бенности наследования количественных полигенных признаков. Перспективные ги бриды превосходили стандарт по ранней урожайности на 0,1 – 0,5 кг/м2, а по общей урожайности на 1,1 – 1,9 кг/м2. Ключевые слова: перец, гетерозис, интрогрессия, комбинационная способность, экологическая оценка.
Введение оздание гетерозисных гибридов яв ляется одним из наиболее эффек тивных методов селекции. Урожайность, ги бридная мощность, высокая выравнен ность, возможность объединения в одном генотипе максимального числа ценных при знаков, иногда трудно совместимых при ис пользовании линейного и популяционного методов отбора, является важнейшим пре имуществом селекции на гетерозис. Привлечение богатого исходного разно образия четырех видов перца, обладающих многими хозяйственно ценными признака ми, последовательное, комплексное ис пользование широкого набора методов преодоления барьеров несовместимости, позволило получить оригинальный линей ный материал, который был использован в селекции на гетерозис. Методика исследований Для проведения исследований в данном направлении были выделены семь линий, полученных методом отдаленной гибриди зации представителей мексиканского, пе руанского и колумбийского видов перца, которые в дальнейшем были использованы в качестве родительских форм для получе ния гетерозисных гибридов методом не полных диаллельных скрещиваний. Оценку гетерозисных гибридов и исход ных родительских форм проводили на раз личных эколого географических фонах, в том числе в условиях открытого и защищен ного грунта ОПХ «Верхнехавское» Воронеж
научно практический
С
ской овощной опытной станции (Воронеж ская область) и ОПХ «Быково» ВНИИ овоще водства (Московская область). Общую и специфическую комбинацион ную способность определяли по методу Гриффинга (Савченко, 1984). Для генетиче ского анализа наследования признаков ис пользовали метод Хеймана (1954). Степень доминантности рассчитывали по формуле Брюбейкера (1966). Генетико статистичес кие расчеты выполнены по Доспехову (1985) и Рокицкому (1978). Результаты исследований Минимальным лимитом изменчивости всех изученных признаков, как в физичес ком выражении, так и по величине коэффи циента вариации характеризуются условия защищенного грунта ОПХ «Верхнехавское», а максимальной – ОПХ «Быково». Результаты дисперсионного анализа, позволили выявить достоверность эффек тов общей и специфической комбинацион ной способности по всем шести признакам и на всех трех фонах. По продолжительнос ти вегетационного периода отношение средних квадратов ОКС/СКС изменялось в пределах от 0,09 до 0,23, что свидетельст вует о явном преобладании неаддитивных эффектов (эпистаза и доминирования). По ранней урожайности это соотноше ние находится в пределах от 2,75 до 11,00, что указывает на преобладание ад дитивных эффектов, а по общей товарной урожайности от 0,40 до 1,04, что свиде тельствует о резко возросшем влиянии эффектов доминирования и эпистаза. Ад
дитивный эффект как по ранней, так и по общей урожайности сильнее проявляется в условиях открытого грунта ОПХ «Верх нехавское» и снижается в условиях откры того грунта ОПХ «Верхнехавское. Для признака «средняя масса плода» отноше ние ОКС/СКС изменялось в самых широ ких пределах от 0,31 – в условиях откры того грунта ОПХ «Верхнехавское» до 12,13 – в условиях открытого грунта ОПХ «Быко во». Для признака «количество плодов на растении» отмечена противоположная тенденция. Минимальное значение отно шения ОКС/СКС отмечено в ОПХ «Быко во» (0,51), а максимальное – в условиях открытого грунта (1,58). При наследовании признака «толщина стенки плода» преобладали неаддитив ные эффекты, а явного влияния фонов на проявление показателя ОКС/СКС не вы явлено. Эффекты ОКС для признака «продолжи тельность вегетационного периода» в усло виях открытого грунта ОПХ «Верхнехавское» имели широкий размах варьирования от – 5,56 у линии (2993) до 6,16 у линии (396) (табл.1). По величине эффектов ОКС роди тельские линии можно разделить на три груп пы. К числу образцов, обладающих высокими отрицательными эффектами ОКС можно от нести линии 1621, 2993, 1208, 1129, которые являются наиболее перспективными для со здания скороспелых гибридов. В условиях защищенного грунта ОПХ «Быково» величина эффектов ОКС родительских линий изменя лась в пределах от – 4,80 до 3,06. В пленоч ных теплицах ОПХ «Верхнехавское» эффекты ОКС оказались еще меньше (от 4,24 до
р о с с и и № 1 2 0 0 9
журнал
[ 22 ]
о в о щ и
СОВРЕМЕННЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ СЕЛЕКЦИИ ОВОЩНЫХ КУЛЬТУР
2,45). Частично сменился состав образцов с максимальным отрицательным эффектом ОКС. Наиболее перспективными оказались родительские линии (1621, 2993, 13, 150). Во всех испытанных средах стабильно максимальное значение ОКС для признака «ранняя урожайность» было характерно для линии 1621, достаточно высокое для линии 13 и минимальное для линии 396. Остальные родительские формы изменяли значение ОКС в зависимости от условий выращивания, что особенно характерно для линии 1208. Эффекты ОКС признака «общая товар ная урожайность» в условиях открытого грунта ОПХ «Верхнехавское» изменялись от 0,39 у линии 396 до 0,16 у линии 13. В пле ночных теплицах ОПХ «Верхнехавское» эф фекты СКС изменялись в пределах от 0,21 у линии 1621 до 0,21 у линии 396, а в защи щенном грунте ОПХ «Быково» от 0,19 у ли нии 13 до 0,33 у линии 396. Линии 150, 1621, обладающие высоким эффектом ОКС по признаку «общая товарная урожайность» представляют интерес при создании скоро спелых гибридов, предназначенных для вы ращивания в регионах с коротким пери одом вегетации.
1. Общая комбинационная способность линий по комплексу признаков в различных средах
Различия условий, в которых испытыва лись гибриды, особенно сильно повлияли на проявление эффектов ОКС по признаку «масса плода». В открытом грунте ОПХ «Верхнехавское» отмечен широкий размах варьирования эффектов ОКС от 4,56 у ли нии 1621 до 3,61 у линии 396. В условиях защищенного грунта ОПХ «Быково» величи на эффектов ОКС линии изменялась в пре делах от 8,35 до 11,34. В пленочных тепли цах ОПХ «Верхнехавское» эффекты ОКС из менялись от 7,25 до 12,27. Максимальным положительным эффектом ОКС во всех средах обладал образец 396, а среднее значение эффекта ОКС отмечено у линии 13, 1129 и 1208. Эти образцы являются на иболее перспективными для создания крупноплодных гибридов. Эффекты ОКС по признаку «число пло дов на растении», как правило, варьировали аналогично во всех пунктах изучения. Мини мальное значение ОКС отмечено у линии 1208 (от 0,59 до 1,09), а максимальное (от 0,51 до 0,83) у линии 1621. Анализ взаимо связи варианс и коварианс родитель пото мок показал наличие эффектов неаллель ного взаимодействия генов, контролирую щих признак «общая товарная урожай ность», о чем свидетельствует коэффици ент регрессии W r / V r , значение которого
Общая товарная урожайность, кг/м2
меньше единицы, а также значительное от клонение линии регрессии вправо от линии единичного наклона. Вклад эпистатических эффектов в общее наследование увеличи вается в условиях защищенного грунта ОПХ «Верхнехавское», учитывая, что коэффици ент регрессии (b = 0,58) становится мини мальным. Положение линии регрессии Wr/Vr, ука зывает на преобладание эффектов сверх доминирования во всех пунктах испытания, поскольку линия регрессии пересекает от рицательную часть оси ординат (коэффи циент регрессии меньше нуля). Линии 1621 и 1208, имеющие наибольшее значе ние суммы Wr + Vr и разместившиеся выше всех на линии регрессии, обладают на ибольшим числом рецессивных генов при испытании во всех пунктах испытания. Именно эти образцы представляют интерес для селекции. Между долей эффектов доминантных ге нов Wr + Vr и эффектами ОКС линий в услови ях открытого грунта ОПХ «Верхнехавское» выявлена средняя положительная зависи мость (r = 0,75 + 0,30), которая резко снижа лась в условиях ОПХ «Быково» (r = 0,46 + 0,40) и принимала минимальное значение в условиях защищенного грунта ОПХ «Верх нехавское».
Число плодов на растении, шт Толщина стенки плода, мм
Номер линии
Вегетационный период, сутки
Ранняя урожайность, кг/м2
Средняя масса плода, г
ОПХ «Верхнехавское», открытый грунт 1621 2993 1208 1129 13 150 396 4,82 5,56 0,20 0,30 3,25 1,06 6,16 0,10 0,01 0,01 0,09 0,12 0,02 0,11 0,08 0,05 0,01 0,03 0,16 0,11 0,39 4,56 0,92 1,25 0,32 0,85 2,39 3,61 0,83 0,03 0,22 0,20 0,20 0,50 1,09 0,11 0,24 0,05 0,04 0,01 0,01 0,40
ОПХ «Верхнехавское», защищенный грунт 1621 2993 1208 1129 13 150 396 4,21 0,21 2,19 2,74 1,60 1,36 2,45 0,17 0,07 0,08 0,12 0,05 0,10 0,15 0,21 0,06 0,01 0,03 0,04 0,02 0,21 ОПХ «Быково», защищенный грунт 1621 2993 1208 1129 13 150 396 4,80 2,18 2,56 1,22 0,53 0,39 3,06 0,20 0,03 0,00 0,03 0,02 0,09 0,12 0,10 0,07 0,05 0,10 0,19 0,11 0,33 7,25 1,87 0,27 0,77 3,18 1,04 12,27 0,51 0,13 0,08 0,10 0,05 0,08 0,59 0,23 0,31 0,04 0,01 0,10 0,10 0,38 8,35 0,17 0,39 0,83 0,53 3,26 11,34 0,82 0,12 0,22 0,07 0,25 0,46 0,86 0,21 0,30 0,01 0,00 0,04 0,00 0,46
научно практический
журнал
[ 23 ]
о в о щ и
р о с с и и
№ 1
2 0 0 9
СОВРЕМЕННЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ СЕЛЕКЦИИ ОВОЩНЫХ КУЛЬТУР
Коэффициент корреляции между сред ними значениями признака Xrr «общая то варная урожайность» и соответствующими величинами Wr + Vr составляет величину от 0,87 до 0,93 при испытании в разных сре дах, что указывает на существование связи между высокой урожайностью и наличием у линий рецессивных генов, которые опреде ляют увеличение признака. Следовательно, продуктивность контролируется преимуще ственно рецессивными генами. Из серии гибридов, прошедших в 2000 2002 годах экологическое испытание были выделены пять гибридов (1129 х 396, 13 х 396, 1208 х 396, 2993 х 1208, 2993 х 396), по казавших максимальную продуктив ность, качество плодов и обеспечивших относительно высокую стабильность по комплексу хозяйственно ценных призна ков. Эти, а также выделенный ранее гиб рид 648 х 149, прошли дальнейшее из учение в питомниках предварительного и конкурсного испытания в сравнении со стандартами – сортом Зухра и гетеро зисным гибридом F1 Корвет (табл.2). По продолжительности периода от по явления всходов до наступления техниче ской и биологической спелости сорта Зух ра (104 и 120 суток) и F1 Корвет (107 и 124 суток) можно отнести к группе скороспе лых. К этой же группе следует отнести ги бриды 13 х 396 (105 и 127 сут), 648 х 149 (105 и 121 суток), 2993 х 1208 (108 и 119 суток), 2993 х 396 (109 и 122 суток). Гибри ды 1129 х 396 и 1208 х 396 оказались бо лее позднеспелыми. Период от появления всходов до наступления технической спе лости у них изменялся в пределах от 116 до 119 суток, а биологическая спелость наступала на 134 136 сутки, что на 10 16 суток позже по сравнению со стандартом.
2. Результаты конкурсного испытания пер спективных гетерозисных гибридов (2006 2007 годы)
Рис. 1. Гибрид F1 1129х396
Все изученные гибриды превосходили сорт Зухра по ранней урожайности на 0,1 – 0,5 кг/м2, а по общей урожайности на 1,1 – 1,9 кг/м2. При сравнении с F1 Корвет прибав ка была меньше – по ранней урожайности 0,1 – 0,4 кг/м2 и 0,8 1,6 кг/м2 по общей. Таким образом, все испытанные гибриды обеспе чили существенное повышение урожайнос ти в сравнении со стандартами. Исключение составил гибрид 13 х 396, который по ранней Заключение
урожайности находился на уровне F1 Корвет. По средней массе плода все гибриды пре восходили сорт Зухра на 5,6 – 38,9%, а F1 Корвет на 10,6 – 45,5%. Наиболее крупные плоды (101,4 – 108,4 г.) имели гибриды 1208 х 396 и 1129 х 396. Максимальное содержа ние аскорбиновой кислоты отмечено у гиб ридов 648 х 149 (176,7 мг%) и 1129 х 396 (135,2 мг%), что на 10,0 – 47,7 % выше стан дартов.
В процессе исследований выявлены особенности наследования количественных полигенных признаков и их комбинирования у гетерозисных гибридов при использо вании линейного материала перца, полученного на основе отдаленной гибридизации, что выражается в преобладании неаддитивных эффектов генов, контролирующих по лигенные признаки. Полученные знания по генетике количественных хозяйственно ценных признаков линий перца, полученных в результате интрогрессивной селекции, подтверждают тезис о широких и многогранных формообразовательных возможнос тях отдаленной гибридизации и свидетельствуют, что она является важнейшим мето дом обогащения генофонда культурных растений. Вовлечение в селекционный про цесс дикорастущих сородичей культурных растений, способствуя активизации фор мообразовательного процесса, обеспечивает получение линейного материала с но вым сочетанием хозяйственно ценных признаков. Экологическая оценка селекционного материала в разных средах и использование математико статистического анализа позволяет выявить не только средние значения признаков для комплекса сред, общую и специфическую комбинационную способ ность, экологическую пластичность, но и получить информацию о стратегии исполь зования конкретных сред в качестве фона для отбора генотипов на сочетание этих па раметров.
Урожайность, кг/м2 ранняя 1,9 2,0 1,5 1,6 1,7 1,9 1,6 1,5 общая 7,5 8,3 7,5 7,7 7,9 7,5 6,7 6,4 Средняя масса плода, г 89,7 108,4 101,4 91,9 82,4 85,1 74,5 78,0 0,09 0,11 Витамин С, мг% 176,7 121,9 135,2 97,5 111,4 114,7 122,9 119,6
Период от всходов, сутки Название образца до технической спелости 105 116 119 105 109 108 105 107 до биологической спелости 121 134 136 127 122 119 124 120 0,04 0,07
648 х 149 1129 х 396 1208 х 396 13 х 396 2993 х 396 2993 х 1208 Корвет F1 Зухра (st) НСР05
научно практический
журнал
[ 24 ]
о в о щ и
р о с с и и
№ 1
2 0 0 9
ПРОБЛЕМЫ КАЧЕСТВА ОВОЩНЫХ РАСТЕНИЙ. «ОВОЩИ ЗДОРОВЬЕ НАЦИИ»
УДК 635.26:581.19
МНОГОЛЕТНИЕ ЛУКИ – ПИЩА И ЛЕКАРСТВО
Агафонов А.Ф., Дудченко Н.С., Голубкина Н.А. ГНУ Всероссийский НИИ селекции и семеноводства овощных культур Россия, 143080, Московская область, п. ВНИИССОК, тел.(495)599 24 42 E mail: vniissok@mail.ru Овощи являются источником витаминов, солей, кислот, углеводов и биологически ак тивных веществ, необходимых для жизнедеятельности человека. Академик И.П.Павлов утверждал, что человек может продлить свою жизнь, по крайней мере, на одну треть, если будет ежедневно питаться свежими овощами. Питательная ценность овощей обусловлена не только содержанием большого количества углеводов и белков, но и зна чительным количеством витаминов, ферментов, различных микроэлементов и биоло гически активных веществ. Однако многие из этих веществ могут распадаться или пе реходить в недоступную форму при термической обработке. В связи с этим исключи тельную ценность для питания человека представляют овощные культуры, потреб ляемые в свежем виде. К таким культурам относятся многолетние луки.
нашей стране многолетние луки по сравнению с луком сортов, мы разработали конвейер поступления высоковитаминно репчатым имеют несколько меньшее распространение, го зеленого лука из открытого и защищенного грунта (рис.1). На хотя выращивать их можно повсеместно – от крайнего севера до ряду с высокой урожайностью и товарностью зеленого лука, друж юга. Среди многолетних луков наиболее распространены батун, ностью отрастания они отличаются высокой пищевой ценностью: шнитт, многоярусный, душистый и слизун (Агафонов А.Ф., Дубо высоким содержанием сахаров, а также являются важным источ ва М.В., 2000). Выращивают многолетние луки на зелень. Они хоро шо зимуют (не вымерзают при температуре 30… 50°С), отрастают рано весной, поэтому могут быть ис пользованы в то время, когда ни одна овощная культура не дает продукцию из открытого грунта. Так как боль шинство многолетних луков не имеет периода покоя, их можно выращивать зимой в условиях защищенного грунта и в комнатных условиях. В России листья лука являются основным видом овощной зелени, превышая по объему производства и потребления другие зеленные культуры. Имеется по стоянная потребность рынка в свежей зелени лука, про дукция является конкурентоспособной, поскольку на селение страны привыкло покупать зеленый лук и зача стую предпочитает его другим зеленным культурам. Кроме того, зелень лука пока не является предметом импорта. По данным Института питания РАМН норма потреб ления зеленого лука должна составлять 2 кг на челове ка в год, а выращивается его не более 0,5 кг и, в основ ном, из лука репчатого. Более широкое использование многолетних луков поможет исправить сложившееся Лук батун Русский зимний положение. Серия скороспелых, зимостойких, с высоким содер жанием биологически активных веществ сортов разных видов лука, созданных во ВНИИССОК, обладает высокой пластич ником минеральных солей и витаминов. И, наконец, что очень важ ностью, что позволяет с успехом выращивать их в различных гео но, созданные сорта, обладая устойчивостью к наиболее вредо графических и почвенно климатических условиях. Учитывая раз носным заболеваниям, не нуждаются в химических обработках и новременность отрастания, а также короткий период покоя этих поэтому их продукция является экологически безопасной.
научно практический журнал
В
[ 25 ]
о в о щ и
р о с с и и
№ 1
2 0 0 9
ПРОБЛЕМЫ КАЧЕСТВА ОВОЩНЫХ РАСТЕНИЙ. «ОВОЩИ ЗДОРОВЬЕ НАЦИИ»
Немаловажное значение для здоровья населения имеет ис пользование многолетних луков в лечебном питании. Учитывая то, что в рационе россиян потребность в витаминах удовлетворя ется только на 60%, овощные зеленные луки являются лекар ством. Биохимический анализ зеленых листьев ряда многолет них луков, проведенный в лаборатории физиологии и биохимии ВНИИССОК показал, что в них по сравнению с листьями лука реп чатого выше содержание витамина С, каротина, сахаров, солей калия и железа (табл. 1).
1. Химический состав зеленого лука различных видов Сухое вещество, % 9,7 9,9 10,3 8,7 10,1 11,3 12,4 8,3
ментов в овощной продукции многолетних луков изучено не достаточно. В связи с этим изучение видовой и сортовой спе цифики накопления химических элементов и их соединений в товарной продукции многолетних луков имеет важное практи ческое и теоретическое значение. Методика работы Объектом наших исследований были многолетние луки: лук батун (Русский зимний; №1811), лук косой (№5283; Нови чок), лук шнитт (Альбион; №5296; №2/2002, лук слизун (Неж
Витамин С, мг% 47,7 58,5 103,1 65,1 88,0 145,8 92,6 65,0 Каротин, мг% 3,2 3,8 6,0 3,8 4,5 9,0 4,0 3,9 Калий, мг% 120,4 199,6 263,0 185,0 224,0 338,0 246,0 255,0
Вид
Сахара, % 3,24 4,16 4,74 4,42 4,47 6,4 4,0 4,0
Лук репчатый Лук батун Лук шнитт Лук слизун Лук душистый Лук косой Лук алтайский Лук многоярусный
По результатам исследований ряда авторов установлены мно гочисленные лечебные и антисептические свойства многолетних луков: останавливать кровотечение, заживлять раны и стимули ровать восстановление тканей, повышать сопротивляемость ор ганизма инфекции, останавливать воспалительные процессы; повышать содержание гемоглобина в крови, способствовать улучшению сердечнососудистой деятельности; понижать содер жание сахара в крови (ценно для лечения больных диабетом) и холестерина (для лечения атеросклероза); возбуждать деятель ность желез желудка, усиливать перистальтику кишечника, улуч шать пищеварение; действовать как мочегонное средство, рас творять песок и даже камни в почках и желчном пузыре; лечить ревматизм, экземы и дерматиты, гастриты, астматический ка шель; действовать как глистогонное и противоцинготное сред ство. Перечисленные здесь свойства многолетних луков дают все основания шире использовать их в качестве сырья для фар мацевтической промышленности. Зелень лука служит хорошим источником витаминов, ми неральных солей, органических кислот, легкорастворимых уг леводов, а также ценна она эфирными маслами и фитонцида ми, которые предохраняют организм человека от многих опасных заболеваний. Включение их в рацион благотворно влияет на процессы пищеварения и обмена веществ в орга низме человека, повышает устойчивость к патогенам. Благо даря высокому содержанию пектинов в листьях лука они ак тивно выводят из организма человека тяжелые металлы. Зе леный лук является также источником важных для жизнедея тельности человека элементов, таких как селен, железо, цинк, медь, марганец, хром, кобальт и других, которые способству ют улучшению обмена веществ, повышению общего тонуса, умственной и физической работоспособности человека (Ка закова А.А., 1966; Голубев В.Ф., Голубкина Н.А., Горбунов Ю.Н., 2003). На уровень накопления этих веществ в многолет них луках могут оказывать влияние различные факторы – поч венные и климатические условия, видовые и сортовые осо бенности, обработки различными препаратами и др. Влияние данных факторов на накопление комплекса химических эле
научно практический журнал
ность; ВИР; Лидер), лук алтайский (№3088; №5285) и лук ду шистый (Пикантный; Априор). Исследования проводили в 2007 2008 годах на базе лаборатории селекции и семеновод ства луковых культур ВНИИССОК. Материал для исследова ний отбирали на плантациях многолетних луков, заложенных в 2003 году. Закладку опытов, учеты и наблюдения проводили согласно методике Госсортоиспытания, методике полевого опыта (До спехов Б.А., 1985), Методических указаний по селекции луко вых культур (1997). Биохимические анализы товарной части урожая (надзем ная часть растения) проводили в фазу технической спелости в лаборатории биохимии и физиологии ВНИИССОК. Для иссле дований использовали свежесрезанный материал. Сухое ве щество определяли методом высушивания зеленой массы в термостате с доступом воздуха до воздушно сухого состоя ния. Аскорбиновую кислоту – методом йодометрического ти трования водной вытяжки из свежих листьев. Содержание ка лия – ионселективным методом. Содержание ряда химических элементов в листьях мно голетних луков, а также в почвенных образцах определяли в лаборатории физико химических методов анализа ГИН РАН методом атомно адсорбционной спектроскопии по ГОСТ 30178 96 – сырье и продукты пищевые; содержание селена в листьях многолетних луков – в лаборатории пи щевой токсикологии НИИ питания РАМН флуорометричес ким методом (Alfihan G., 1984). Результаты исследований Аскорбиновая кислота Витамин С является важнейшим водорастворимым витами ном. В природных условиях встречается в трех формах: аскорби новая кислота, дегидроаскорбиновая кислота и аскорбиген. Каж дая из этих форм обладает витаминной активностью. Аскорбиновая кислота участвует во многих биохимических ре акциях, происходящих в организме, способствует нормальному
о в о щ и р о с с и и № 1 2 0 0 9
[ 26 ]
ПРОБЛЕМЫ КАЧЕСТВА ОВОЩНЫХ РАСТЕНИЙ. «ОВОЩИ ЗДОРОВЬЕ НАЦИИ»
процессу регенерации и заживления тканей, поддер живает устойчивость к различным видам стресса и обеспечивает нормализацию иммунологического и ге матологического статуса. Аскорбиновая кислота синтезируется всеми расте ниями и почти всеми животными, кроме человека и обезьян. Витамин С не вырабатывается в организме че ловека из за отсутствия ферментов, влияющих на син тез аскорбиновой кислоты, а только поступает с пищей преимущественно растительного происхождения. При кулинарной обработке продуктов в среднем те ряется до 50% аскорбиновой кислоты. Еще больше ее теряется при длительном хранении готовых блюд. Оптимальная потребность в витамине С для взрос лого человека 55 108 мг, беременных и кормящих жен щин – 70 80 мг, детей первого года жизни – 30 40 мг (Скальный А.В., 2004). Лидером по содержанию аскорбиновой кислоты среди изученных нами видов является лук слизун. В его листьях содержится до 97 мг/100 г аскорбиновой кис лоты, что почти в два раза превышает показатели со держания этого вещества у большинства других видов луков (рис.2).
Лук слизун Лидер ность в калии полностью удовлетворяется, но отмечаются еще сезонные колебания в потреблении калия. Так, весной его по требление невысоко – около 3 г/сутки, а осенью максимально – 5 6 г/сутки. Учитывая тенденцию современных людей к употреблению с пищей большого количества поваренной соли, также возрастает и потребность в калии, который может нейтрализовать неблаго приятное влияние избытка количества натрия на организм. Недо статок калия в организме проявляется, прежде всего, нарушени ями нервно мышечной и сердечнососудистой систем (сонли вость, нарушение движений, дрожание конечностей, замедлен ное сердцебиение). Среди исследованных видов луков нами были отмечены зна чительные различия по содержанию калия. Наибольшее количе ство этого элемента содержится в листьях лука душистого – 223мг/100г сухой массы, что более чем на 30% превышает его содержание в луках алтайском и слизуне и на 20% – в луках бату не, шнитте и косом (рис.3).
Рис.2. Содержание аскорбиновой кислоты в зеленых листьях мно голетних луков, мг/100г
Интересно отметить, что содержание аскорбиновой кислоты в исследуемых образцах лука слизуна при сравнении с литератур ными данными превышало средние показатели (40 80 мг/100 г) (Малугина Л.Г. 1968). Напротив, у луков косого и шнитта содержа ние этого вещества было значительно ниже средних показателей, приведенных в литературе (140 160 мг/100 г и 120 150 мг/100 г соответственно). Можно предположить, что данные различия яв ляются результатом сортовой специфики исследуемых образцов и влияния погодно климатических условий выращивания. Калий относится к основным внутриклеточным катионам, яв ляясь необходимым компонентом внутриклеточной среды всех живых организмов. В организме человека около 98% калия нахо дится внутри клеток тканей. В некоторых физиологических про цессах калий выступает как антагонист натрия: увеличение кон центрации калия в организме приводит к выведению из организ ма натрия. Соединения калия оказывают влияние на коллоидное состояние тканей, способствуют выведению из организма жид кости. Общее содержание калия в организме человека составля ет 160 250 г. Но это количество меняется в зависимости от воз раста, пола, конституции человека. Эти сдвиги связаны и с изме нением клеточной массы тела. Калий в основном содержится в растительных продуктах питания, с которыми поступает в орга низм человека. Суточная потребность калия для взрослого человека 2 3 г в сутки, а для ребенка – 16 30 мг на 1кг массы тела. Необходимый минимум потребления калия для человека в сутки составляет около 1г. При нормальном пищевом рационе суточная потреб
научно практический журнал
Рис.3. Содержание калия в зеленой массе многолетних луков, мг/100г сухой массы
Селен. Несмотря на то, что селен в больших дозах является токсичным элементом, в малых количествах он необходим для жизнедеятельности теплокровных организмов (Ермаков В.В., 1978; Ковальский В.В., 1974). При дефиците селена установлено возникновение как специфических микроэлементозов, так и за болеваний другой этиологии, провоцированных недостатком этого элемента. В первую очередь к селендефицитным заболе ваниям человека относят кардиомиопатию – болезнь Кешана,
о в о щ и р о с с и и № 1 2 0 0 9
[ 27 ]
ПРОБЛЕМЫ КАЧЕСТВА ОВОЩНЫХ РАСТЕНИЙ. «ОВОЩИ ЗДОРОВЬЕ НАЦИИ»
тых долей процента, за ним следует марганец, концентра ция цинка выражается уже в тысячных долях, а содержание меди не превышает десятитысячных процента (Кабата Пендиас З.А., Пендиас X.., 1989). Человеку железо необходимо главным образом для кис лородного обмена и окислительных процессов. Основное физиологическое значение железа – участие в процессе кроветворения. Кроме кроветворной функции, железо игра ет важную роль в окислительно восстановительных процес сах, оно входит в состав молекул окислительных ферментов. В организме взрослого человека содержится 4 5 г желе за, из которых около 70% входит в состав гемоглобина, око ло 5 10% – в состав миоглобина, около 20 25% приходится на так называемое резервное железо и не более 0,1% же леза находится в плазме крови; в клетках и тканях железо присутствует в составе дыхательных ферментов (его отно сительное содержание – около 1% железа организма). Потребность организма в железе меняется с возрастом и физическим состоянием. На 1 кг массы необходимо де тям – 0,6, взрослым – 0,1 и беременным – 0,3 мг железа в сутки. По содержанию железа среди исследованных образцов можно выделить три группы: с высоким, средним и низким уровнем накопления этого элемента. Наибольшее содер
Лук душистый Априор
особое изменение трубчатых костей – болезнь Кашина Бека и беломышечную дистрофию сельскохозяйственных животных. Недостаток селена в пище является патогенным фактором при некротической дегенерации печени, поражении поджелудочной железы и кишечника, экссудативном диатезе у кур. В то же время отмечают антиканцерогенное действие селена и его способность противостоять химическому мутагенезу, инициируемому токси ческими дозами тяжелых металлов. Установлено снижение реак ции иммунного ответа при дефиците селена и тормозящее дей ствие пониженных концентраций его на умственное развитие де тей (Zingaro R.A., Copper W.Ch., 1974; Авцын А.П. и др., 1993; Яго дин Б.А., 1992). Для человека оптимальной и безвредной суточ ной нормой потребления селена считают 50 200 мкг (Neve J., Favier A., 1989). В результате проведенных исследований было выявлено, что уровень накопления селена в овощной продукции многолетних луков составил от 167 до 227 мкг/кг сухой массы (рис.4). На ибольшее содержание селена было выявлено у растений лука шнитта (227 мкг/кг сухой массы), что более чем в два раза пре вышало аналогичные показатели у укропа, редиса и салата (Торшин С.П. и др., 1996).
Лук шнитт Альбион
жание железа было отмечено у лука душистого (172,6 мг/кг сухой мас сы) (рис.5), что в пересчете на свежую продукцию составило 2,31 мг/100 г. По этому показателю лук душистый опережает большинство овощных и плодовых культур, в т.ч. яблоки (2,2 мг/100г). Наименьшее отмечено у лука алтайского (67,6 мг/кг сухой массы), что почти втрое меньше, чем у лука душистого.
Рис.4. Содержание селена в овощной продукции многолетних лу ков, мкг/кг сухой массы
Рис.5. Содержание железа в овощной продукции многолетних лу ков, мг/кг сухой массы.
Железо играет ведущую роль среди всех содержащихся в расте ниях тяжелых металлов. Об этом свидетельствует уже тот факт, что оно содержится в тканях растений в количествах более значительных, чем другие металлы. Так содержание железа в листьях достигает со
научно практический журнал
Медь также является важным микроэлементом, который в ор ганизме человека входит в состав ряда ферментов и стимулиру ет кроветворную функцию костного мозга. Малые дозы меди влияют на обмен углеводов и минеральных веществ. Увеличение
о в о щ и р о с с и и № 1 2 0 0 9
[ 28 ]
ПРОБЛЕМЫ КАЧЕСТВА ОВОЩНЫХ РАСТЕНИЙ. «ОВОЩИ ЗДОРОВЬЕ НАЦИИ»
содержания меди в крови приводит к превращению ми неральных соединений железа в органические и стиму лирует использование накопленного в печени железа при синтезе гемоглобина. Суточная потребность в меди для взрослого человека составляет 2 5 мг (Ильин В.Б., 1991). Одним из источников поступления меди в организм человека являются овощи, в том числе потребляемые в свежем виде. Наибольшее содержание этого элемента среди изученных образцов многолетних луков было вы явлено у лука душистого (7,6 мг/кг сухой массы), не сколько уступали ему луки батун и слизун (6,5 и 5,9 мг/кг сухой массы соответственно). Минимальное содержа ние было отмечено у лука косого – 4,1 мг/кг сухой массы, что почти вдвое меньше чем у лука душистого (рис. 6). Биологическая роль цинка в организме человека связана с его участием в ферментативных реакциях, протекающих в клетках. Он входит в состав важнейших ферментов, связанных с дыханием и другими физиоло гическими процессами, участвует в белковом обмене, в процессах кроветворения, в деятельности желез вну тренней секреции. Суточная потребность человека в Лук алтайский Альвес цинке 5 20 мг (Войнар А.И., 1960). По содержанию этого элемента в овощной продукции многолетних луков (рис. 6) можно выделить 2 группы ви Хром. В настоящее время доказано, что для нормальной ра дов: с высоким содержанием – слизун, душистый (22,3 и 25,1 мг/кг боты гормона инсулина, то есть для обеспечения нормального сухой массы соответственно) и с низким содержанием – шнитт, ал уровня сахара в крови, необходимо присутствие хрома. Этот эле тайский и косой (12,6, 11,4 и 12,1 мг/кг сухой массы соответствен мент повышает активность инсулина, укрепляет мышцы, а также но). способствует нормализации обмена белков, жиров и углеводов. Доказано, что хром увеличивает резервные возможности орга низма запасать гликоген, снижает содержание в крови нежела тельного холестерина. Повышенное употребление сахаров и уг леводной пищи современным человеком вымывает хром из орга низма. К тому же резкое сокращение этого минерала в почвах привело к хромдефицитному состоянию практически всего насе ления земного шара. Суточная норма потребления хрома не ус тановлена, но предполагается, что она колеблется в пределах 50 200 мкг (Снiтинський В.В., Сологуб Л.I., Антоняк Г.Л., Копачук Д.М., Герасимiв М.Г., 1999). В ходе исследований нами было установлено, что в овощной продукции всех изучаемых видов многолетних луков содержание хрома находится на одном уровне и составляет 2,5 2,7 мг/кг су хой массы (рис.6). В результате наших исследований были выявлены значитель ные различия по содержанию химических элементов и соедине ний среди многообразия видов многолетних луков. Эти различия необходимо учитывать при подборе ассортимента многолетних Рис.6. Содержание микроэлементов в зеленой массе многолетних луков для сбалансированного питания различных групп людей.
луков, мг/кг сухой массы.
Марганец является одним из важнейших микроэле ментов. Он влияет на развитие опорно двигательной системы человека, участвует в реакциях иммунитета, кроветворении и тканевом дыхании. Он входит в состав молекул некоторых ферментов и стимулирует их актив ность (Ширина Л.И., Мазо В.К., 2006). Суточная потреб ность человека в марганце – 2 5 мг. Потребность в мар ганце повышается при физической нагрузке, при недо статке солнечного света; дети нуждаются в большем количестве марганца, чем взрослые. Среди исследованных образцов можно выделить три группы видов, различающихся по уровню накопле ния марганца в овощной продукции (рис.6). К видам с высоким уровнем накопления можно отнести луки ко сой и душистый (14,8 и 16,4 мг/кг сухой массы соответ ственно). Средний уровень накопления отмечен у луков шнитта и слизуна (11,8 и 11,7 мг/кг сухой массы соот ветственно), низкий – у луков алтайского и батуна (7,9 и 9,4 мг/кг сухой массы соответственно), что более чем в два раза ниже, чем у лука душистого.
научно практический журнал
[ 29 ]
о в о щ и
р о с с и и
№ 1
2 0 0 9
ПРОБЛЕМЫ КАЧЕСТВА ОВОЩНЫХ РАСТЕНИЙ. «ОВОЩИ ЗДОРОВЬЕ НАЦИИ»
Литература 1. Агафонов А.Ф., Дубова М.В. Использование видового разнообразия рода Allium L. в селекции // Селекция и семеноводство овощных культур в 21 веке. Доклады международной научно практической конференции. М.: 2000. Т.1. – С. 85 87. 2. Авцын А.П. и др. Микроэлементозы человека. – М.: Медицина, 1993. – 496 с. 3. Войнар А.И. Биологическая роль микроэлементов в организме животных и человека. – М.: Высшая школа, 1960. – 544 с. 4. Голубев В.Ф., Голубкина Н.А., Горбунов Ю.Н. Минеральный состав диких луков и их пищевая ценность. //Прикладная биохимия и микробиология. – 2003. Т. 39. №5. – С. 602 606. 5. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. – 5 е изд. – М.: Агропромиздат, 1985. – 351 с. 6. Ермаков В.В. Субрегионы и биогеохимические провинции СССР с различным содержанием селена // Труды Биогеохимической лаборатории АН СССР. – 1978. Т. 15. С. 54 57. 7. Ильин В.Б. Тяжелые металлы в системе почва растение. – Новосибирск: Наука, 1991. 8. Кабата Пендиас З.А., Пендиас Х. Микроэлементы в почве и растениях. – М.:Мир, 1989. – 439 с. 9. Казакова А.А. Многолетние луки. – Л.: «Колос», 1966. 61с. 10. Ковальский В.В. Геохимическая экология. – М.: Изд во АН СССР, 1974. 300с.
11. Малугина Л.Г. Биологические особенности и некоторые приемы возделывания лука слизуна: Автореф. дисс…канд. с. х. наук. – М, 1968. 37 с. 12. Методические указания по селекции луковых культур. – М.: 1997. – 125 с. 13. Скальный А.В. Химические элементы в физиологии и экологии человека. – М.: Оникс 21 век, Мир, 2004. – 216 с. 14. Торшин С.П. и др. Селен в депонирующих средах Нечерноземной зоны Европейской части России и агрохимический метод коррекции дефицита селена// Экология. – 1996. №4. – С. 253 258. 15. Ширина Л.И., Мазо В.К. Минеральные вещества в питании человека. Марганец: всасывание и биодоступность // Вопросы питания. 2006. Т.75. N 5. – С. 4 14. 16. Ягодин Б.А. и др. Содержание селена в растениях укропа и редиса при различных дозах селенита натрия // Известия ТСХА. – 1992. №3. С. 54 57. 17. Alfihan G. // Anal. Chim. Acta. 1984. V. 165. P. 187 194. 18. Снiтинський В.В.; Сологуб Л.I.; Антоняк Г.Л.; Копачук Д.М.; Герасимiв М.Г. Бiологiчна роль хрому в органiзмi людини i тварин // Укр.биохим.журн. – 1999. Т.71. N2. С. 5 9. 19. Selenium in medicine and biology: Proc 2 nd Intern. Congr. on Truce Elements in Medicine and Biology / Eds Neve J., Favier A. Berlin. NY: De Gruyter. 1989. V. 19. 419 p. 20. Zingaro R.A., Copper W. Ch. (eds.). Selenium. – N.Y.: Van Nostrand Reinhold Company, 1974. 835p.
Lindsey Otto Hanson, Kent M. Eskridge, James R. Steadman, Gabotepele Madisa. The Sensitivity Ratio: A Superior Method to Compare Plant and Pathogen Screening Tests. Crop Science, 2009, Volume 49, pp. 153 160. Dep. of Plant Pathology, Univ. of Nebraska, Lincoln, NE 68583, Dep. of Statistics, Univ. of Nebraska, Lincoln, NE 68583, Dep. of Agricultural Research, Private Bag 0033, Gaborone, Botswana, Corresponding author keskridge1@unl.edu Коэффициент чувствительности: отличный метод для сравнения скрининг тестов растений и патогенов. Существует множество скрининг тестов устойчивости культурных растений к различным патогенам. В основном, ис следователи предпочитают скрининг методы с такими показателями как, наименьшее среднеквадратичное отклонение (smallest root mean square error, RMSE), наименьшая существенная разница (least significant difference, LSD), или коэффициент вариации (coefficient of variation, CV). Однако достоверное сравнение, основанное на наименьшем среднеквадратичном отклонении или на наименьшей существенной разнице, требует, чтобы оба метода имели одну и ту же шкалу сравнения, в то время как коэффициент вариации может использоваться, если шкалы пропорциональны друг другу. Большинство скрининг тестов устойчивости растений, разработанных для одного и того же заболевания, имеют различные шкалы, и не всегда ясно являются ли эти шкалы пропорцио нальными. Метод, названный авторами «коэффициент чувствительности», специально статистически разработан для сравнения различных измерительных количественных методов и не основывается на каких либо частных допущениях или определениях о том, как эти шкалы связаны относительно друг друга. Исследователи использовали коэффициент чувствительности для того, чтобы сравнить скрининг тест устойчивости сои (Glycine max (L.)) к белой гнили (Sclerotinia sclerotiorum) и два метода оценки агрессивно сти изолятов на зрелой фасоли (Phaseolus vulgaris L). Результаты показали, что коэффициент чувствительности может с успехом применяться, когда сравниваются скринг методы для растений и для патогенов.
научно практический
журнал
[ 30 ]
о в о щ и
р о с с и и
№ 1
2 0 0 9
ПРОБЛЕМЫ КАЧЕСТВА ОВОЩНЫХ РАСТЕНИЙ. «ОВОЩИ ЗДОРОВЬЕ НАЦИИ»
УДК 635.54:581.19
ФРАКЦИОННЫЙ СОСТАВ ПОЛИФЕНОЛОВ В ЭТИОЛИРОВАННЫХ И ВЫРАЩЕННЫХ ПРИ ДОСВЕЧИВАНИИ РАСТЕНИЯХ ЦИКОРИЯ САЛАТНОГО ВИТЛУФ
Гинс М.С., Шевченко Ю.П., Колесников М.П.* ГНУ Всероссийский НИИ селекции и семеноводства овощных культур Россия, 143080, Московская область, п. ВНИИССОК, тел.(495)599 24 42 E mail: vniissok@mail.ru *Институт биохимии им. А.Н. Баха Дополнительное освещение этиолированных кочанов растений цикория салатного витлуф лампой ЛФУ 30, спектр которой обогащен синим светом, увеличивает содержание биофлавоноидов в листьях кочана на 27 30%, оксикоричных кислот в 2 раза, что позволяет получить функциональный пищевой продукт с высоким содержанием антиоксидантов. Ключевые слова: витлуф, полифенолы, биофлавоноиды, оксикоричные кислоты, досвечивание.
Введение икорий салатный является продук том селекции от дикорастущего ци кория (Cichorium intybus L.), многолетнего травянистого растения с млечным соком из семейства Астровые (Asteraceae). Это растение заслужило признание в народ ной медицине, но не менее ценным его можно считать в плане овощной культуры. В списках овощных культур цикорий отме чается с XIII века (Томпсон Г.К., 1933), хотя он был известен еще древним египтянам, персам, грекам и римлянам (Буткевич С.Г., 1962). Наиболее широкую известность эта салатная культура приобрела во Франции, Бельгии, Нидерландах, где ее культивиру ют для выгонки в зимнее время со второй половины XIX века, почему она и получила свое второе название – зимний салат. Витлуф (Witloof), что в переводе с фла мандского означает «белый лист», несмот ря на свои диетические, пищевые, лекар ственные достоинства и достаточно хоро шо отработанную технологию возделыва ния и высокую рентабельность, в России до настоящего времени не получил широ кого распространения. Он ввозится в гото вом виде из Голландии, имея в розничной торговле цены, сопоставимые с мясной продукцией. В пищу у цикория салатного использу ются в основном отбеленные кочаны слегка горьковатого вкуса, который зави сит от количества горького вещества – интибина. Несмотря на сравнительно не большой объем питательных веществ
научно практический
Ц
Рис. Цикорий салатный: растения первого года, отбеленные кочаны
(около 6% от общей массы зелени), в их состав входит до 3% растворимых саха ров, около 1% белков, 0,1% жиров. В зна чительном количестве имеются азотно , соляно и сернокислые соли калия, каль ция, фосфора, марганца, железа, натрия; ряд витаминов (С, В1, В2, В6, РР, кароти на), что по отдельным показателям выше содержания этих веществ в плодах огур цов и томатов даже из открытого грунта (Кмитене Л.П., 1982 и др.). Пищевая ценность салатных растений определяется наличием в них биологичес ки активных веществ и антиоксидантов, к
которым относится большая группа фено льных соединений. Большинство этих со единений участвует в регуляции функцио нальной и метаболической активности ор ганизма человека, защищают их от окис лительного стресса, снижая в целом уро вень заболеваний и степень риска при сер дечнососудистых заболеваниях. Флавоно иды (кверцетин и его гликозиды) использу ются в медицине с целью уменьшения про ницаемости кровеносных сосудов и увели чения их механической прочности. В литературе мы не встречали данных о составе и содержании растительных фено
р о с с и и № 1 2 0 0 9
журнал
[ 31 ]
о в о щ и
ПРОБЛЕМЫ КАЧЕСТВА ОВОЩНЫХ РАСТЕНИЙ. «ОВОЩИ ЗДОРОВЬЕ НАЦИИ»
лов в листьях и корнеплодах цикория са латного витлуф при выгонке их в зимний период. В связи с этим целью настоящей работы является изучение фракционного состава фенольных соединений в листьях и корнеп лодах растений цикория салатного витлу фа, выращенных в темноте и при досвечи вании лампой ЛФУ 30 на фоне естествен ного освещения в защищенном грунте. Материалы и методы Растения цикория салатного витлуф сор та Конус (селекции ВНИИССОК) выращива ли в открытом грунте. Корнеплоды хранили при температуре 5°С. Для выгонки кочанчи ков в декабре корнеплоды высаживали в торфяную смесь и доращивали в темноте при температуре 16°С. Этиолированные растения цикория са латного витлуф (после получения кочанчиков массой 200 300 г) пересаживали в сосуды с торфяной смесью и помещали под лампу ЛФУ 30, спектральный состав которой был обогащен синим светом, на фоне естествен ного освещения: 10 20 клк. Фракционный состав фенольных соеди нений и их содержание определяли по предложенной схеме анализа (Колесников М.П., Гинс В.К., 2001), которая позволяет оценить соотношение четырех групп фено дующего досвечивания опытных растений под лампой ЛФУ 30 на фоне естественно го освещения при температуре 20…23°С в течение 7 суток (табл.1). Освещение рас тений стимулировало накопление полифе нолов в этиолированных внутренних и по кровных листьях кочана и в корнеплодах, при этом суммарное содержание фено льных соединений повысилось во внутрен них листьях на 30%, в покровных – на 27%, а в корнеплодах – на 8%. Этиолированные внутренние листья ко чана цикория салатного витлуф у опытных и контрольных растений отличались более низким содержанием простых фенолов и ок сибензойной кислоты, а также конденсиро ванных и полимерных полифенолов по срав нению с покровными листьями и корнепло дами у растений вышеуказанных вариантов, соответственно. Корнеплоды растений цикория салатно го в опыте и контроле по содержанию кон денсированных и полимерных полифенолов превосходили внутренние и покровные лис тья, соответственно в 2,5 1,5 раза, тогда как флавоноидов они накапливали в 3 раза меньше, чем внутренние листья кочана, и в 7 раз меньше по сравнению с покровными ли стьями. тений цикория салатного витлуф, выращен ных в темноте и при освещении, обнаруже ны в основном гликозиды кверцетина. Увеличение количества полифенолов во внутренних и покровных листьях кочана вит луфа не повлияло на вкусовые качества са лата. В то же время пищевая ценность его возросла благодаря накоплению гликози дов кверцетина, которые проявляют антиок сидантные свойства и укрепляют стенки ка пиллярных сосудов. Содержание фенилпропаноидов в по кровных листьях увеличилось в 2 раза, а простых фенолов и оксибензойной кислоты на 10% по сравнению с растениями, выра щенными в темноте. Таким образом, полученные данные рас ширяют представления о физиологически активных веществах фенольной природы, содержащихся в этиолированных листьях и корнеплодах растений цикория салатного витлуф, выращенных в темноте, а также в целесообразности дополнительного досве чивания с обогащенным синим спектром, готовой к употреблению салатной продук ции. Досвечивание растений цикория салат ного витлуф в зимний период позволяет по лучить функциональный продукт с высоким содержанием антиоксидантов.
1. Содержание фенольных соединений (ФС) в листьях кочана и корнеплодах цикория салатного витлуф, сорта Конус (% абс. сух. мас.)
Простые ФС и фенолкарбоновые кислоты Органы растений Общая сумма ФС Простые ПФ и окси бензойные кислоты ±0,05 Контроль** Корнеплод Этиолированные листья Покровные слабофиолетовые листья 1,39 0,93 1,92 0,52 0,30 0,43 Опыт*** Корнеплод Этиолированные листья Кроющие пигментир. (фиолетовые) листья 1,51 1,24 0,50 0,44 следы 0,01 0,17 0,45 0,84 0,34 следы 0,01 0,05 0,12 0,30 0,94 0,75 0,32 0,50 Фенил пропаноиды (окси коричные кислоты и их эфиры) ±0,01 Дифенил пропаноиды
Флавоноиды* ±0,05
Конденси рованные и полимерные ПФ ±0,09
2,44
0,57
0,10
1,22
0,55
Cеменное растение
льных соединений – простых полифенолов и оксибензойной кислоты, оксикоричной кислоты и ее сложных эфиров с хинной кис лотой, флавоноидов, а также полимерных и конденсированных полифенолов. Результаты и обсуждение Сравнение суммарного содержания по лифенолов в листьях и корнеплодах цико рия салатного витлуф выявило различное содержание фенольных соединений при выгонке растений без освещения и после
научно практический
Примечание: *гликозиды кверцетина; **растения, выращенные в темноте; ***растения, выращенные в темноте и пе ренесенные на 7 суток под лампу ЛФУ 30 на фоне естественного освещения.
Литература 1. Томпсон Г.К. Эндивий. Цикорий. Овощные культуры. М. Л., 1933.– с.251 253. 2. Буткевич С.Г. Химический состав некоторых листовых и пряных культур. Труды МолдНИИОЗиО. – 1962. – Т.4. Вып.1. – С. 57. 3. Кмитене Л.П. Выгоночная культура салатного цикория //Картофель и овощи. 1982. №7. – С.31. 4. Колесников М.П., Гинс В.К. Фенольные соединения в лекарственных растениях.// Прикладная биохимия и микробиология. – 2001. – Т.37, №4. – С.457 465.
р о с с и и № 1 2 0 0 9
При досвечивании этиолированных рас тений цикория салатного витлуф лампой ЛФУ 30 во всех органах растения наблюда ли возрастание количества флавоноидов, содержание которых во внутренних листьях повысилось на 50%, в покровных на 30%, а в корнеплодах на 15%. В составе флавоноид ного комплекса листьев и корнеплодов рас
журнал
[ 32 ]
о в о щ и
ПРОБЛЕМЫ КАЧЕСТВА ОВОЩНЫХ РАСТЕНИЙ. «ОВОЩИ ЗДОРОВЬЕ НАЦИИ»
УДК 581.19:635.49
АКТИВНОСТЬ АНТИОКСИДАНТНОЙ СИСТЕМЫ КРАСНООКРАШЕННОГО АМАРАНТА ПРИ КРАТКОВРЕМЕННОМ ДЕЙСТВИИ УФ А РАДИАЦИИ
Гинс М.С., Гамбарова Н.Г.* ГНУ Всероссийский НИИ селекции и семеноводства овощных культур Россия, 143080, Московская область, п. ВНИИССОК, тел.(495)599 24 42 E mail: vniissok@mail.ru *Бакинский государственный университет, Азербайджан E mail: nailya gambarova@rambler.ru Показано, что кратковременное облучение красноокрашенных растений амаранта сорта Валентина УФ А радиацией индуцирует возрастание потенциальной активности антиоксидантной системы в листьях амаранта, что связано с приспособительными реакциями растений к действию светового стрессора. Ключевые слова: амарант, УФ А радиация, окислительный стресс, антиоксидантная активность, пигменты, ферменты
Введение худшение экологической об становки в мире, связанное с антропогенным загрязнением атмо сферы продуктами промышленной деятельности человека, вызывает разрушение стратосферного слоя озона, формирующего защитный эк ран от ультрафиолетового излучения солнца (Стржижовский А.Д., 1999). На блюдения последних лет показывают устойчивое уменьшение страто сферного слоя озона и увеличение уровня УФ В – радиации. По воздей ствию на живые организмы ультра фиолетовая часть солнечного спек тра подразделяется на три области: УФ А (320 400 нм), УФ В (280 320 нм) и УФ С (200 280 нм). Озоновый слой земной атмосферы полностью задерживает УФ С радиацию, 90% УФ В радиации и пропускает УФ А излучение. В связи с феноменом ис тощения озонового слоя, в полярных и средних широтах обоих полушарий повысился уровень УФ В радиации. В области озоновых дыр у растений наблюдаются определенные изме нения в морфологии и метаболизме (Полесская О.Г., 2007) Эксперимен тально показано отрицательное воз действие больших доз УФ В радиа ции на процессы роста и развития растений, продуктивность и гено фонд растений (Дубров А.П., 1968; Wellmann E., 1983). Поскольку УФ В излучение поглощается биомолеку лами, которое повреждает их струк туру и в клетке индуцирует окисли
научно практический
У
тельный стресс, то это потенциально опасно для растений. Невысокие дозы УФ А радиации оказывают стимулирующее дей ствие на рост и продуктивность рас тений, тогда как длительное облуче ние высокими дозами УФ А радиа ции растений, вызывает снижение уровня фотосинтеза и продуктивнос ти (Гинс М.С., 2002). В связи с неодно значностью действия УФ А радиа ции на рост, развитие и продуктив ность растений, а также из за раз ной чувствительности растений к действию ультрафиолета, УФ А ра диацию можно рассматривать в ка честве селекционного фактора, по вышающего устойчивость растений.
По мере повышения ультрафиолето вого излучения, обусловленного разрушением озонового слоя атмо сферы, в будущем всё больше будет обостряться проблема устойчивости сельскохозяйственных растений к жесткому ультрафиолетовому излу чению, поскольку он индуцирует окислительный стресс, действие ко торого усиливается при высокой ин тенсивности света, температуре, за сухе. Материал и методика иссле дований Удобной биологической моде лью по изучению действия УФ А излучения на развитие окисли тельного стресса является интро дуцированное растение амарант. В листьях амаранта в большом ко личестве накапливается красный пигмент амарантин (бетацианин). Амарантин проявляет антиокси дантные свойства в различных мо дельных системах in vitro, выявле ны механизмы действия амаранти на при обезвреживании суперок сидрадикала (О 2 ) и свободных ра дикалов (Гинс М.С., 2003). Важная роль отводится беталаиноксидазе – ферменту, катализирующему окисление молекулы амарантина в присутствии молекулярного кис лорода, в результате которого об разуется два соединения: 2,3 – дигидро – 5 глюкоокси – [5] и бе талаиновая кислота и пероксид водорода.
р о с с и и № 1 2 0 0 9
журнал
[ 33 ]
о в о щ и
ПРОБЛЕМЫ КАЧЕСТВА ОВОЩНЫХ РАСТЕНИЙ. «ОВОЩИ ЗДОРОВЬЕ НАЦИИ»
Красноокрашенные виды амаран та содержат красно фиолетовый пигмент амарантин, который может служить маркерным признаком чув ствительности амаранта к действию стрессоров. Для оценки устойчивости интро дуцированных растений к стрессо вым условиям выращивания нами разработана и использована на раз ных сортах амаранта комплексная система биохимических маркеров, способных служить диагностическим признаком устойчивости растений при оценке развития окислительного стресса под действием абиогенных и биогенных стрессоров. В качестве маркеров потенциаль ной устойчивости растений исполь зовали следующие признаки: 1. Активность ферментов антиок сидантов (супероксидисмутазы, пе роксидазы, глутанон редуктазы, ка талазы). 2. Активность энзимов, обладаю щих достаточно широкой субстрат ной специфичностью и способных нейтрализовать действие широкого спектра вирусных, бактериальных и др. инфекций (кислая РНКоза, кис лая ДНКоза, фосфатоза и др.). 3. Содержание низкомолекуляр ных антиоксидантов: аскорбиновой кислоты, каротиноидов, бетациани нов (амарантина, бетанина), селена, полифенолов, в том числе флавоно идов. 4. Активность специфических ок сидаз (беталаиноксидазы). Ферменты и низкомолекулярные соединения, входящие в состав ан тиоксидантной системы высших растений, защищают важные ком поненты клетки от окислительного стресса. Поэтому исследование влияние кратковременной экспозиции УФ А радиации на содержание и актив ность компонентов антиоксидант ной системы листьев амаранта не обходимо для понимания, какие ме ханизмы защиты клетки формиру ются на начальном этапе окисли тельного стресса, индуцированного ультрафиолетом и оценки устойчи вости растений к действию УФ А стрессора. В работе использовали 40 суточные растения амаранта А.tri color L., сорта Валентина (селекции ВНИИССОК) выращенные в защи щенном грунте, которые облучали УФ А радиацией в течение 10 мин, 3 и 6 час. Источником длинноволново го ультрафиолета (УФ А) служила экспериментальная лампа АЭ 3О с максимумом излучения при 353 нм, мощностью 30 Вт, изготовленная в лаборатории люминофоров институ та ГИРЕДМЕТ (Москва). Интенсив ность биологически эффективной УФ радиации составляла 0,035 вт/м 2. Источник УФ помещали на
научно практический
расстоянии 50 см от верхних листь ев. Интенсивность освещения естес твенного света составляла 10 20 клк. Контролем служили растения, выращенные при естественном ос вещении. Хлорофилл и каротиноиды экстра гировали из листьев 96% спиртом и рассчитывали содержание согласно Lichtenthaler H.K., Welburn A.R., 1983, при определении содержания ама рантина использовали коэффициент экстинкции 56,6 мм 1см 1 при 535 нм (Piattellim., Giudicide Nicoba M., Cartrogiovanni V. , 1969). Активность су пероксиддисмутазы (1,15;1,1) опре деляли по методу Giannopolitis C.N.,
показатели в листьях облученных и контрольных растений амаранта бы ли сравнимы, что позволяет предпо лагать, что в результате 10 мин. облу чения растений УФ А радиацией не произошло образования суперпро дукции активных форм кислорода (АФК). Небольшое повышение актив ности супероксиддисмутазы (7%) и пероксидазы (5%), указывают, что это слабое воздействие стрессора, которое не вызвает накопления зна чительного количества АФК (табл. 2).
1. Влияние УФ А радиации на содер жание пигментов в листьях амаранта сорта Валентина
Содержание пигментов, мг/г сырой массы Время облучения Хлорофилл (а+в) контроль 10 мин 3ч 4ч 1,67±0,05 1,71±0,05 1,97±0,06 2,19±0,06 каротин 0,531±0,005 0,535±0,005 0,623±0,006 0,750±0,006 амарантин 0,98±0,05 1,01±0,05 1,27±0,04 1,46±0,05
Ries S.K., 1997. Активность перокси дазы (1,11,1,7) определяли по изме нению поглощения при 750 нм при образовании n, n1 – диамин – дифе нилхинона (Плешков Б.П., 1985 ). Со держание белка определяли по ме тоду, описанному в работе Kumur C.N., Kowles N., 1993.
В листьях облученных растений количество антиоксиданта амаран тина несколько снизилось, как и ак тивность беталаиноксидазы в срав нении с контрольными растениями.
2. Влияние УФ А радиации на актив ность ферментов в листьях амаранта сорта Валентина
Удельная активность единиц, /мг белка Время облучения пероксидаза контроль 10 мин 3ч 6ч 210±10 213±10 230±9 253±15 СОД 350±10 365±15 401±15 480±20 беталаиноксидаза 5,7±0,2 5,3±0,2 4,6±0,2 3,9±0,2
Результаты и обсуждение К воздействию УФ радиации на иболее чувствительными органелла ми являются апопласт и хлоропласты (Lowzy O.H. Rosebronch N., Farr A.L., Randall R.I. 1951). Полученные нами данные свидетельствуют, что 10 ти мин. экспозиция УФ А радиации не вызывала изменений в содержании хлорофиллов (а + в) и каротиноидов, которое было на уровне контрольных растений (табл. 1). В листьях расте ний показателями развития окисли тельного стресса могут служить дег радация хлорофиллов и накопление малонового альдегида. Однако эти
Наблюдаемое незначительное снижение содержания амарантина при окислении его ферментом мо жет указывать на образование моле кул перекиси водорода (Н2О2), кото рые могут служить сигнальными мо лекулами, индуцирующими синтез амарантина. Облучение растений амаранта лампой АЭ 30 в течение 3 часов вызвало повышение активности ферментов: СОД – на 12%, перок сидазы – на 10%, снижение актив ности беталаиноксидазы – на 30%. При этом содержание низкомоле кулярных антиоксидантов амаран тина повысилось до 30%, суммы
р о с с и и № 1 2 0 0 9
журнал
[ 34 ]
о в о щ и
ПРОБЛЕМЫ КАЧЕСТВА ОВОЩНЫХ РАСТЕНИЙ. «ОВОЩИ ЗДОРОВЬЕ НАЦИИ»
хлорофиллов (а + в) до 20%, а каро тиноидов до 17%, по сравнению с контрольными растениями. После 6 часовой экспозиции на растения амаранта воздействия УФ А радиацией наблюдали возрастание активности СОД (35%) и пероксида зы (20%). В листьях амаранта повы силось содержание фотосинтетичес ких пигментов – хлорофиллов (а + в) на 5%, каротиноидов на 7%, а коли чество амарантина возросло на 21%. В то время как активность беталаи ноксидазы еще снизилась на 10%. Представленные данные позволя ют предположить, что в данных усло виях облучения УФ А – радиация яв ляется слабым стрессором, который стимулирует накопление фотосинте тических пигментов, в частности, суммы хлорофиллов (а+в) и кароти ноидов, что свидетельствует о цело стности тилакоидных мембран, акти вирует работу ферментов антиокси дантов и индуцирует синтез низко молекулярных пигментов антиокси дантов – каротиноидов и амаранти на. Предполагается, что стимулиро вание активности ферментов – су пероксиддисмутазы и пероксидазы, и накопление низкомолекулярных со единений – каротиноидов и амаран тина может указывать на высокую эффективность функционирования антиоксидантной системы амаранта. Следовательно, защитная система клетки приспосабливается к кратков ременному действию УФ А радиации. Особое значение при этом приобре тают компенсаторные изменения на молекулярном уровне, проявляющи еся в повышении активности фермен тов антиоксидантов, индукции синте за низкомолекулярных антиоксидан тов. Компенсаторные изменения, обуславливающие повышение содер жания антиоксиданта амарантина и снижение активности беталаинокси дазы, осуществляются за счет ослаб ления окислительной функции фер мента, что способствует усилению антиоксидантной системы клетки. Таким образом, кратковременное облучение красноокрашенных рас тений амаранта сорта Валентина УФ А радиацией на фоне естествен ного освещения индуцирует возрас тание потенциальной активности ан тиоксидантной системы в листьях амаранта, что, можно полагать, свя зано с приспособительными реакци ями растений к действию светового стрессора. Выявленная устойчивость красно окрашенного амаранта определяет ся многими факторами, в том числе и экологическими условиями места его происхождения и основного аре ала возделывания. Одним из цент ров происхождения амаранта и фор мирования его адаптивности к дей ствию ультрафиолета являются вы сокогорные районы Латинской Аме рики, с высоким уровнем ультрафио летового излучения. Кроме того, амарант возделывается на пищевые и кормовые цели в Мексике, Арген тине, Индии, Китае, т.е. в странах с высокой инсоляцией. Знание проис хождения культуры и эксперимен тальная оценка их приспособитель ной реакции к действию разнообраз ных стрессоров позволит правильно подобрать исходный материал для селекции растений амаранта. В связи с этим, выявление меха низмов функционирования антиок сидантной системы на молекуляр ном уровне и выяснение их значе ния в формировании устойчивости разных видов амаранта к избыточ ной УФ радиации необходимо для понимания особенностей развития окислительного стресса на началь ном этапе при отборе исходного ма териала для селекции растений с высоким антиоксидантным потен циалом.
Литература 1. Стржижовский А.Д Влияние ультрафиолетовой радиации повышен ной интенсивности на растения: вероятные последствия разрушения стра тосферного озона // Радиационная биология. Радиобиология. 1999. Т.39, №6. С. 683 691. 2. Полесская О.Г. Растительная клетка и активные формы кислорода. М.:КДУ, 2007. 139 с. 3. Дубров А.П. Генетические и физиологические эффекты действия уль трафиолетовой радиации на высшие растения.// М.: Наука, 1968. 250 с. 4. Wellmann E. UV Radiation in photomorphogenesis //Biochem.New.Ser.B.H.,NY.: Springer. 1983.V,168. P. 745 756. 5. Гинс М.С. Биологически активные вещества амаранта. Амарантин:
свойства, механизмы действия и практическое использование. М.:РУДН, 2002. 183с. 6. Гинс М.С. Амарантин новый участник окислительного стресса у рас тений амаранта. // Труды V Межд. Симп. "Новые и нетрадиционные расте ния и перспективы их использования". М. Пущино, 2003. Т.3. С. 44 47. 7. Lichtenthaler H.K., Welburn A.R. // Biochem. Soc. Trans. 1983. V.11 №6. 8. Piattellim., Giudicide Nicoba M., Cartrogiovanni V, // Phytochemistry. 1969. V 8. №6. 9. Giannopolitis C.N., Ries S.K. // Plant physiol. 1997, V 5, 9 №2. 10. Плешков Б.П. Практикум по биохимии растений. М., 1985. 11. Kumur C.N., Kowles N. //Plant physiol., 1993, V. 102. 12. Lowzy O.H. Rosebronch N., Farr A.L., Randall R.I. // I. Biol. 1951. V. 193.
Sommer A., Franke R. Plants grow better if seeds see green. Naturwissenschaften, 2006, Jul, 93(7), pp. 334 337. Central Institute of Biomedical Engineering, University of Ulm, 89081 Ulm, Germany. samoan@gmx.net Растения лучше растут и развиваются под влиянием зеленой области спектра видимого света. В статье сообщается об ответе сухих семян растений на облучение биостимулирующими дозами зеленого света. Как было показано ранее, красная и ближняя инфракрасная область спектра лазера или светового излучающего диода оказывала влияние на животные клетки, кото рое выражалось в быстром разрастании клеток и увеличении их жизнеспособности, что может быть использовано во многих облас тях биомедицины. Недавно было описано влияние зеленого спектра света на процессы роста, индуцируемые стимуляцией фоторецепторов (фито хромы и криптохромы) набухших от воды семян. В данной статье показано, что облучение сухих семян кресс салата, редиса и моркови интенсив ным зеленым светом (лазера или излучающего светодиода) в биостимулирующих дозах приводит к значительному увеличению биомассы на 14, 26 и 71 день после посева. Более того, у растений редиса и моркови происходили серьезные изменения в соотношении листовая поверхность – кор неплод. Семена с потенциальными способностями к ускоренному росту должны быть предметом особого интереса агрономической практики, т.к. могут компенсировать короткий период вегетации, являющийся результатом глобального изменения климата.
научно практический журнал
[ 35 ]
о в о щ и
р о с с и и
№ 1
2 0 0 9
АГРАРНАЯ НАУКА В МИРЕ
МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ
«Традиционная и молекулярная селекция полевых и овощных культур» Республика Сербия, Нови Сад – 2008
Балашова И.Т. ГНУ Всероссийский НИИ селекции и семеноводства овощных культур E mail: vniissok@mail.ru
24 27 ноября 2008 года в городе Нови Сад (Республика Сербия) состоялась Международная конференция «Традиционная и молекулярная селекция полевых и овощных культур» («Conventional and Molecular Breeding of Field and Vegetable Crops»). Делегация из России была представлена зав. лабораторией генетики и цитологии Всероссийского НИИ сельского хозяйства Нечернозёмной зоны, доктором биологических наук И.Ф. Лапочкиной; зав. лабораторией молекулярных и гаметных методов селекции ВНИИССОК, доктором биологических наук И.Т. Балашовой и зав. лабораторией селекции и семеноводства тыквенных культур, кандидатом сельскохозяйственных наук В.П. Кушнерёвой.
еждународная конференция «Традиционная и молеку лярная селекция полевых и овощных культур» («Conventional and Molecular Breeding of Field and Vegetable Crops») проходила в городе Нови Сад – столице Сербского края Воеводины и была посвящена 70 летию Института полевых и овощных культур города Нови Сад, датой основания которого считается 15 ноября 1938 года. Первоначально это была сельско хозяйственная селекционно опытная станция (1938 1941 годы), которая после Второй Мировой войны была преобразована в се лекционный отдел Сельскохозяйственного института в г. Белгра де. С 1995 года учреждение имеет статус государственного Ин ститута полевых и овощных культур Республики Сербской. Конференция проходила под эгидой Министерства науки и технологического развития Республики Сербской при участии многочисленных спонсоров, в числе которых – Bayer Crop Science, Superlab, Agromarket, Hemovet и другие. Участниками конференции стали 350 исследователей из 28 стран мира. Нами было получено персональное приглашение для участия в конфе ренции от заместителя директора по науке Института полевых и овощных культур доктора Борислава Кобыльского. Темы докладов, представленных на конференции, охватывали 3 основных направления в современной селекции: 1. Генетические ресурсы и пребридинг. 2. Селекция на продуктивность и качество. 3. Селекция на устойчивость к абиотическим и биотическим стрессам.
научно практический журнал
М
Пленарные доклады были посвящены основным направлениям в селекции полевых культур, которые, в принципе, интересны для селекционера любого профиля. Акцент во всех выступлениях был сделан на современные селекционные стратегии, отправной точ кой которых является пребридинг с использованием генетических ресурсов и различных техник молекулярного анализа генетическо го материала коллекций («Исследование пшениц для обслужива ния будущих потребностей развивающегося мира – приоритеты селекции и производства пшеницы в развивающихся странах» – доктор Ганс Иоахим Браун и др., CIMMYT, Мексика; «Современные
[ 36 ]
о в о щ и
р о с с и и
№ 1
2 0 0 9
АГРАРНАЯ НАУКА В МИРЕ
на; доктор Борислав Кобыльский, Институт полевых и овощных культур, Сербия). Большое внимание в выступлениях было уделено недостаточ ности исключительно молекулярно биологического подхода к се лекции: наиболее продуктивным признано объединение усилий молекулярных биологов, физиологов и биохимиков, специалистов по защите растений и селекционеров («Столкновение геномик при традиционном и молекулярном подходе к селекции гороха» – док тор Томас Генри Ноэль Эллис, Джон Иннес Центр, Норвич, Вели кобритания; «Селекция сорго: новые и старые технологии работа ют вместе для продвижения культуры в будущее» – доктор Джефф Далберг, Председатель Ассоциации национальных производите лей сорго, США; доктор Янош Берени, Институт полевых и овощ ных культур, Сербия; «Селекция на стабильное содержание белка и аминокислот у сои» – доктор Джеймс Орф и др., Университет Миннесоты, США). Затронуты были вопросы об определении и маркировании локусов количественной устойчивости («Улучшение динамики урожайности европейских озимых пшениц с использо ванием широкомасштабного анализа локусов количественной ус тойчивости» – доктор Джон Снейп и др., Джон Иннес Центр, Нор вич, Великобритания; «Как улучшить уровень устойчивости под солнечника к Sclerotinia» – доктор Фелисити Веар, INRA, Франция; «Генетика количественных признаков у сои: важна ли доминант ность?» – доктор Джозеф Бартон, подразделение Сои и азотфик сации, Департамент Сельского хозяйства, США). Прозвучала в до кладах оценка вклада генотипа и среды в формирование селекци цели и приоритеты в селекции растений со специальным акцентом на масличных культурах» – доктор Вольфганг Фрейдт, Юстус Либих – Университет, Гессен, Германия; «Ассоциативные стратегии се лекции для улучшения самоопыляющихся культур» – доктор Марк Сорреллс, Конелльский Университет, Итака, США; «Коллекция гермаплазмы – как важный инструмент для селекции» – доктор Андреас Бёрнер, Лейбниц Институт, Гатерслебен, Германия; док тора Елена Клёцкина, Оксана Добровольская, Татьяна Пшенични кова, Институт генетики и цитологии, Новосибирск; доктор Ма рия Роза Симон, Национальный Университет Ла Плата, Аргенти
научно практический журнал
онно значимых признаков («Селекция и агрономия: взаимодей ствие генотип среда у масличных культур» – доктор Андре Пуазе, CETIOM, Париж, Франция; «Экологические достижения в селекции кормовых культур» – доктор Паоло Анничиарио, Центр по изучению и производству кормовых культур, Лоди, Италия; «Повышение ге нетического разнообразия северных гибридов кукурузы в США: интеграция пребридинга с развитием сортовых технологий» – док тор Марчелло Карена, Университет Северной Дакоты, США). Ученые ВНИИ селекции и семеноводства овощных культур представили устный доклад «Повышение стрессоустойчивости и
о в о щ и р о с с и и № 1 2 0 0 9
[ 37 ]
АГРАРНАЯ НАУКА В МИРЕ
продуктивности исходного материала и гибридов F1 томата в ре зультате низкотемпературного стресса на стадии семени» на сек ции «Селекция на устойчивость к абиотическим и биотическим стрессам». Конференция завершилась 27 ноября. 28 ноября для участни ков конференции было организовано посещение отдела овоще водства Института полевых и овощных культур г. Нови Сад, заведу ет этим отделом, профессор Джуро Джувинович. В тот же день агенство NS Travel, обслуживающее конференцию, организовало экскурсию по городу Нови Сад, в резиденцию Сербского Патриар ха – город Стремски Карловцы, в музей мёда и вина и по другим памятным местам края Воеводины.
научно практический
журнал
[ 38 ]
о в о щ и
р о с с и и
№ 1
2 0 0 9
АГРАРНАЯ НАУКА В МИРЕ
МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ «PLANT ABIOTIC STRESS TOLERANCE» ВЕНА, АВСТРИЯ, 2009 ГОД
В период с 8 по 11 февраля 2009 года в городе Вена (Австрия) проходила международная конференция «Plant Abiotic Stress Tolerance», посвященная устойчивости растений к абиотическим стрессам.
Венский музей истории искусства
Супрунова Т.П., Шмыкова Н.А. ГНУ Всероссийский НИИ селекции и семеноводства овощных культур, лаборатория биотехнологии 143080 Московская область, Одинцовский район, п. ВНИИССОК Тел (495)599 24 42 E mail: vniissok@mail.ru
онференция проводилась на ба зе Венского университета. Орга низационный комитет представлял со бой интернациональную команду из Ав стрии, США, Финляндии, Японии и Гер мании. Спонсорами конференции были 17 биотехнологических и семеноводче ских фирм и компаний из Европы и США – RIJK ZWAAN, GENOMEPRAIRIE, MONSANTO IMAGINE, BAYER CROP SCIENCE, DOW AGROSCIENCE, CLF PLANT CLIMATICS, AGRISERA, AREGENT, SYSTAT, CONVIRON, LEMNATEC, SZA BOSCANDIC, WALZ, QSRESEARCH, HANSATECH, AGOWAGENOMICS. В кон ференции приняли участие 437 пред ставителей из 49 стран. Научная программа конференции предлагала широкий спектр пленарных и постерных докладов, охватывающий полный диапазон как базовых, так и прикладных дисциплин, которые при званы решать проблему устойчивости
журнал
К
растений к абиотическим стрессам. Программа включала семь пленар ных заседаний, посвященных следую щим темам: «Реакция растения на холо довой и высокотемпературный стрес сы», «Реакция растения на засуху, соле вой и осмотический стрессы», «Реакция растения на тяжелые металлы и оксида тивный стресс», «Реакция растения на недостаток питательных веществ», «Си гнальная трансдукция устойчивости к стрессу», «Функциональная геномика устойчивости к абиотическим стрес сам», «Селекция на устойчивость к аби отическим стрессам и биотехнология». Было заслушано 48 пленарных докладов и обсуждено 178 стендовых сообщений на актуальные темы устойчивости рас тений к стрессам. Абиотический стресс является лими тирующим фактором при производстве и возделывании сельскохозяйственных культур и определяющим условием су
р о с с и и № 1 2 0 0 9
научно практический
[ 39 ]
о в о щ и
АГРАРНАЯ НАУКА В МИРЕ
лиз перекрестного действия между ми тоген активируемая протеинкиназным (MAPKs) и кальций зависимым проте инкиназным (CDPK) метаболическими путями были показаны в работе Mehlmer N., Wurzinger B., Teige M., (Австрия). В отличие от животных клеток, эти два ме таболических пути носят различный ха рактер и обладают независимыми меха низмами действия в растительной клет ке в ответ на солевой стресс, что также косвенно подтверждается различной субклеточной локализацией MAPKs и CDPKs. В работе же Von Koskull Doring P. и др. (Германия), напротив, было ус тановлено, что хит шоковые факторы транскрипции (Hsfs), которые, как изве стно, активизируют гены, отвечающие на высокотемпературный стресс, в то же время могут быть вовлечены в ряд сигнальных путей, связанных с устойчи востью к осмотическому и холодовому стрессам, формируя вместе с другими факторами транскрипции комплексную регуляторную систему, позволяющую растению адаптироваться к абиотичес ким стрессам. Также в одном из устных докладов (Hannah M., Бельгия) были представлены данные, показывающие перекрывание в экспрессии генов, ре гулируемых холодом, и генов циркадных ритмов растения, что свидетельствует о высокой динамичности молекулярных изменений, происходящих во время ак климатизации растений к холоду, и о значительном перекрестном взаимо действии с их суточными регуляциями. Наряду с такими терминами как «ге ном», «протеом» в последние годы все чаще используется термин «метаболом» – совокупность всех небольших молекул и метаболитов организма. В докладе Weckwerth W. (Австрия) было отмечено, что использование таких техник, как га зовая и жидкостная хроматография, масс спектрометрия и ядерно магнит ный резонанс, помогает быстро и на дежно диагностировать самые первые изменения метаболизма при стрессо вом воздействии на растительный орга низм, при этом метаболиты могут вы ступать в роли специфических физиоло гических маркеров. В последние годы описан и функционально охарактеризо ван целый ряд новых протеинов, инду цируемых различными абиотическими стрессами. Один из примеров – это но вый класс HIPP протеинов, вовлеченный в ответ растения на изменяющиеся ус ловия внешней среды. Учеными из Гер мании Barth O., Humbeck K., и др., было
р о с с и и № 1 2 0 0 9
Собор св. Стефана
ществования растений как в естествен ных условиях обитания, так и в местах их возделывания. На протяжении всего онтогенеза растение подвергается воз действию изменяющихся условий про израстания, которые могут иметь харак тер стрессовых воздействий, такие как засуха, пониженные температуры, засо ление почвы, недостаток питательных веществ, тяжелые металлы и другие. Существует целый ряд защитных меха низмов адаптации растений к меняю щимся условиям окружающей среды. Несмотря на то, что на сегодняшний день уже известны некоторые общие за кономерности в действии разных по природе стрессовых факторов и ключе вые звенья метаболизма клеток расте ний, тем не менее огромное разнообра зие метаболических путей специфичес ких и неспецифических реакций расте ния на стрессы делает эту проблему крайне актуальной, а знание структур
научно практический
но функционального уровня организа ции защитных механизмов находится, по прежнему, на стадии эксперимен тальных разработок. Большое количество работ, пред ставленных на конференции, было по священо изучению роли различных фак торов транскрипции в процессах адап тации растений к различного рода стрессам. Так, например, учеными из Индии Raghothama K., Devaiah B. и др. показано, что такие факторы транскрип ции как WRKY75, zinc finger binding pro tein (ZAT6), MYB62, ethylene response factor (ERF70) и GARP индуцируются в ответ на стресс фосфатного голодания, а изменения в их экспрессии «включа ют» определенные метаболические пути сигнальной системы клеток, что в итоге приводит к адаптации растения к данно му виду стресса. Механизм адаптации к солевому стрессу с помощью различных межклеточных сигнальных путей и ана
журнал
[ 40 ]
о в о щ и
АГРАРНАЯ НАУКА В МИРЕ
доказано функциональное взаимодей ствие между HIPP протеинами и факто ром транскрипции АТНВ29, который, как известно, играет центральную роль в ответе растения на стресс обезвожи вания. Другой пример – РНК связыва ющий RGGA протеин, который, как бы ло продемонстрировано Grillo S., Ambrosone A. и др. (Италия), оказывает влияние на устойчивость растений арабидопсиса в условиях осмотичес кого и высокотемпературного стрес сов. Целый ряд представленных работ был посвящен изучению микро РНК (microRNA) – класс малых (22 нуклео тида) некодирующих РНК, открытых в 90 е годы XX столетия, и их вовлечен ности в ответную реакцию растения на такие стрессы как недостаток питатель ных веществ (Scheilbe W., Pant B., и др., Германия), засуха (Trindade I., Fevereiro P., и др., Португалия), осмотический стресс (Zhu J. K., и др., США). Во многих докладах подчеркивалось, что только совокупность и интеграция всех данных метаболомики, геномики и протеомики позволят детально иссле довать всю цепочку событий в клетках растений, развиваемых в ответ на стрессовый фактор. Системный подход в изучении механизмов адаптации рас тений был продемонстрирован в ряде работ, в частности в докладе Witzel K. (Германия) был дан анализ контрастных по устойчивости к засолению генотипов ячменя с использованием молекуляр ных, биохимических и физиологических методов. Использование общебиологи ческих, геномных и биохимических тех ник позволило ученым из Индии (Pareek A., Kumari S., Karan R., и др.) идентифи цировать новые гены, отвечающие за солеустойчивость риса, что было под тверждено последующим созданием трансгенных растений арабидопсиса, демонстрирующих оверэкспрессию трансформированных генов и повышен ную солеустойчивость растений в це лом. Транскриптомный анализ в комби нации с данными метаболического про филя листовых тканей линий райграса многолетнего (Lolium perenne), стрес сированных засухой, позволил иденти фицировать гены устойчивости у данно го вида растений (Foito A., Byrne S., и др., Англия). Стрессоустойчивость – признак, кон тролируемый не одним, а целым множе ством генов, а генетические ресурсы, которые мы используем, содержат не достаточное количество аллельных ва
научно практический
риаций этих важных локусов. Поэтому идентификация генов устойчивости, из учение их экспрессии в ответ на абиоти ческие стрессы, картирование генов и локусов, связанных с устойчивостью, яв ляются актуальными задачами, стоящи ми перед учеными. Использование тако го подхода, как конструирование кДНК овых библиотек стрессированных расте ний, позволило идентифицировать не сколько факторов транскрипции, кото рые индуцировались АВА, засухой и ос мотическим стрессом у риса (Chander S. и др., Португалия). ДНК микрочиповая технология (microarray analysis) помогает иденти фицировать и анализировать большое количество генов, вовлеченных в про цесс адаптации растения к стрессу. Так, использование данных, полученных с помощью microarray анализа, в совокуп ности с физиологическими данными по зволили исследователям из Германии (Koehl K., Degenkolbe T., и др.) выявить значительный эффект взаимодействия генотип среда при изучении контраст ных по устойчивости к умеренной про должительной дегидратации сортов ри са. Транскриптомный анализ контраст ных по устойчивости к засухе генотипов растений тополя с использованием тех ники микрочипов показал строгую сор тоспецифичность при стрессировании организмов и позволил идентифициро вать кандидатные гены, предположи тельно вовлеченные в механизм устой чивости к засухе (Сohen D., Hummel I., и др., Франция). Другая молекулярная техника SuperSAGE (serial analysis of gene expression), одномоментно количест венно и качественно характеризующая экспрессию сотен тысяч транскриптов, позволила ученым из Германии (Winter P., Molina C., Rotter B., и др.) проана лизировать около 600000 транскрип тов, представляющих более чем 25000 уникальных мРНК в корнях и клубень ках растений нута, подвергнутых соле вому стрессу и стрессу обезвожива ния. Устойчивые и восприимчивые к стрессу генотипы, хотя и показали сходство в общих паттернах экспрес сии, тем не менее значительно разли чались по регуляции транскрипт изо форм и сплайс вариантов некоторых представителей генных семейств. Биотехнология обладает эффектив ными методами, призванными улуч шать качественные характеристики растений, в том числе расширять воз
можности растительных организмов в устойчивости к абиотическим и биоти ческим стрессам. Один из таких подхо дов – это создание селективных сис тем in vitro, позволяющих сначала на клеточном уровне, а потом на уровне целого растения отбирать образцы, устойчивые к различного рода стрес сам, что было продемонстрировано учеными из Украины (Порецкая Е., Сергеева Л.) на примере получения клеточных линий табака, устойчивых к кадмию и барию. Отбор in vitro на уров не гаметофита, а именно микроспор, подвергнувшихся воздействию герби цида паракват, и регенерация дигапло идных растений кукурузы позволил со здать линии, которые не только обла дали устойчивостью к окислительному стрессу, вызываемому данным герби цидом, но и показали противоокисли тельную способность во втором поко лении полученных линий (Darko E., Ambrus H., и др., Венгрия). В работе, представленной нами в виде постер ного доклада, также была использова на технология in vitro для отбора линий огурца на устойчивость к пониженным температурам. Создание трансгенных растений, несущих определенные ге ны с заданными признаками – еще один биотехнологический подход, ко торый в последнее время широко ис пользуется для создания растений, устойчивых к пестицидам, насекомым вредителям и ряду других факторов. Так, например, ученым из Индии (Hazarika P., Rajam M., и др.) удалось трансформировать растения томата играющим ключевую роль в биосинте зе полиаминов геном S adenosylme thionine decarboxilase (SAMDC) под контролем стресс индуцибельного PAL (Phenylalanine ammonia lyase) промотора. Поколение Т1 трансгенных линий было устойчивым не только к пониженным температурам, осмоти ческому стрессу и засухе, но и к био тическому стрессу, вызванному таки ми патогенами, как Fusarium oxyspo rum и Alternaria solani. Одна из задач современного сель ского хозяйства – это комбинирование всех доступных методов и подходов для ускорения и увеличения эффективности селекционного процесса. Это может быть достигнуто только при помощи по стоянного междисциплинарного со трудничества между биологией, хими ей, агрономией, физикой и инженерией (Metzlaff M., Бельгия).
р о с с и и № 1 2 0 0 9
журнал
[ 41 ]
о в о щ и
НОВЫЕ СОРТА ОВОЩНЫХ КУЛЬТУР
У ДК 635.262:581.19
СОРТА ЧЕСНОКА С ВЫСОКИМ СОДЕРЖАНИЕМ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ
Никульшин В.П., Пивоваров В.Ф. ГНУ Всероссийский НИИ селекции и семеноводства овощных культур Россия, Московская область, Одинцовский район, п. ВНИИССОК E mail: vniissok@mail.ru
Рассмотрены основные параметры в селекции чеснока озимого, созданы сорта с длительным периодом хранения и повышенным содержанием биологически активных веществ. Установлено, что воздействие холодовым стрессом при поздних осенних посадках стимулирует повышенное содержание свободного пролина у сортов Петровский, Цезарь, Антонник и др. Представлены характеристики сортов чеснока селекции ВНИИССОК.
Введение еснок (Allium sativum L.) – много летнее растение, размножаю щееся только вегетативным путем: зубками или воздушными бульбочка ми. Луковица чеснока, как и лука реп чатого, состоит из укороченного стеб ля (донца) и многочисленных сближен ных листьев (чешуй). В пазухах листьев закладываются почки, которые дают начало зубкам (деткам), являющимся дочерними луковицами. Воспроизвод ство чеснока только вегетативным пу тем не дает возможность вести селек цию методом гибридизации, при кото ром можно получить новые формы с необходимыми хозяйственно ценными признаками. С вегетативным размно жением связана полная утрата генети ческой рекомбинации, поэтому измен чивость природы растений чеснока может происходить только за счет му тационных процессов. По отдельным данным (Синская Е.Н., 1939), у дикого чеснока известны слу чаи цветения и образования семян в
научно практический журнал
Ч
местах, приближенных по условиям к центрам его происхождения. В экспе диции по центральному Тянь Шаню в Ботаническом саду АН Киргизии были обнаружены растения чеснока, у кото рых в соцветиях было небольшое коли чество семян (Триппель В.В., 1978). Вместо семян у стрелкующегося чесно ка образуются воздушные бульбочки. П.М. Жуковский (1950) отмечает, что по лиморфизм воздушных бульбочек у ви дов рода Allium вызван мутациями. Но в то же время автор отмечает, что эволю ционные перспективы весьма ограни чены отсутствием мейоза. Цитологиче ские исследования (Кривенко А.А., 1936) показали, что микро и макроспо рогенез чеснока нарушены. Цветки большей частью стерильны, зародыше вые мешки недоразвиты, наблюдается выброс пыльцевых зерен. Ряд исследо вателей отмечают, что им удавалось по лучить семена чеснока искусственным путем (Кононков П.Ф., 1952; Алексеева М.В., 1960 и др.), однако в селекции чеснока этот метод не нашел примене ния из за трудоемкости.
р о с с и и № 1 2 0 0 9
[ 42 ]
о в о щ и
НОВЫЕ СОРТА ОВОЩНЫХ КУЛЬТУР
Методика исследований Наши исследования по изучению исходного материала и выделению перспективных сортообразцов чес нока озимого и ярового проводи лись в Пензенском опорном пункте ВНИИССОК, расположенном в Лу нинском районе. Пензенская об ласть по своим почвенно климати ческим условиям является исключи тельно благоприятным регионом Среднего Поволжья, именно здесь, в Бессоновском районе, был создан знаменитый Бессоновский лук. Для изучения посадочного мате риала в 1991 году был заложен кол лекционный питомник, и за 2 3 се зона собрана коллекция чеснока озимого, насчитывавшая более 150 сортообразцов. В основном изучае мый материал получен из Москов ского отделения ВИР (Михнево), Екатерининской станции ВИР (Там бовская область), а также представ лены местные образцы из Сверд ловской, Пензенской, Тамбовской, Вологодской и других областей. Оценку изучаемого материала в течение 2 3 лет проводили в коллек ционном питомнике, а затем изуче ние лучших семей продолжали в пи томниках клонового отбора первого и второго, а при необходимости – и третьего четвертого годов. Учиты вая невысокий коэффициент раз множения озимого стрелкующегося чеснока (1:5:10), высадку проводили зубками и воздушными бульбочка ми, для чего 50% стрелок удаляли, а вторую половину оставляли для по лучения воздушных луковиц. Посев воздушных луковиц проводили вес ной после теплого хранения. Оценку и отбор перспективных сортообразцов проводили по следу ющим признакам: крупнозубко вость, устойчивость к заболеваниям (фузариоз), продолжительность хранения, зимостойкость, повышен ное содержание биологически ак тивных веществ. Изучение наиболее перспектив ных сортообразцов продолжали в контрольном питомнике и питомни ке конкурсного испытания, стандар том служили районированные сорта селекции ВНИИССОК: Юбилейный Грибовский и Дубковский. Результаты исследований Рекомендуемый срок посадки чес нока озимого – середина сентября, при этом зубки должны укорениться, но не прорасти. На практике имеют место случаи, когда при продолжи тельной теплой осени наблюдается
научно практический
массовое отрастание, и при наступ лении сильных морозов, особенно без достаточного снегового покрова, происходит почти полная гибель рас тений. Анализ литературных данных показал, что в экстремальных усло виях ( 25… 30°С) в точках роста об наруживается многократное повы шение содержания свободного про лина. При этом установлена защит ная функция пролина, благодаря че му клетки растений не погибают. На ши исследования, проведенные на чесноке, подтвердили данную зако номерность: максимальное повыше ние содержания свободного пролина и высокая зимостойкость отмечены у сортов Юбилейный Грибовский, Пет ровский, Дубковский (Никульшин В.П., Стаценко А.П., Юртаев С.Е., 2008). Учитывая положительную корре ляцию между содержанием свобод ного пролина и зимостойкостью, мы рекомендуем проводить посадку в условиях Среднего Поволжья и Не черноземной зоны не 15 20 сентяб ря, а на месяц позднее, то есть после 15 20 октября. К этому сроку посадки есть возможность освободиться от нежелательных в популяции ранних биотипов, а также от зубков со скры той инфекцией. Даже при наступле нии легких заморозков (температура воздуха 1… 3°С) зубки чеснока хо рошо укореняются при условии, что температура почвы находится на уровне 0…3°С. При этом необходимо проводить мульчирование, которое зимой выполняет роль буфера, а вес ной устраняет возможность образо вания корки и обеспечивает благо приятный микроклимат и подавляет развитие сорняков. Кроме того, нами установлен важ ный биологический признак: при хра нении чеснока озимого в течение зимнего периода под снегом в луко вицах проходят этапы органогенеза и завершаются стадийные процессы. Высаженные весной в самые ранние сроки зубки укореняются, вегетация растений проходит нормально. Стрелкование задерживается на 6 8 суток по сравнению с позднеосенни ми сроками, формируются типичные луковицы, сохраняющие сортовые признаки (форма луковицы, количес тво зубков, окраска кроющих чешуй и др.). Урожайность луковиц при этом снижается на 8 13%, а урожайность воздушных луковичек остается без изменений, однако наблюдается по вышение продолжительности пери ода хранения товарных луковиц. От мечено также, что при хранении по
садочного материал под снегом чис ло зубков со скрытой инфекцией, ко торые невозможно осенью опреде лить визуально, погибают, а остав шийся оздоровленный материал формирует потомство с хозяйствен но полезными признаками. Считаем, что эта биологическая особенность чеснока озимого позволяет на этом фоне проводить отбор и выделение ценных форм с устойчивостью к за болеваниям. Благодаря установленным зако номерностям и отбору ценных форм нами в период с 1991 по 2006 годы в Пензенском опорном пункте был со здан ряд уникальных сортов чеснока озимого, отличающихся высокой зи мостойкостью, урожайностью, ус тойчивостью к фузариозу, хорошими вкусовыми и диетическими качест вами и, что очень важно, длитель ным периодом хранения. Краткая характеристика отдельных сортов чеснока
Петровский – включен в Государственный реестр селекционных достиже ний РФ в 1998 году. Сред неранний, стрелкующий, универсального назначения. Продолжительность периода от фа зы полных всходов до массового по желтения листьев составляет 79 115 суток – на уровне стандартов Юби лейный Грибовский и Дубковский. Растения высотой 70 75 см, листья широкие, темно зеленой окраски, восковой налет средней интенсив ности. Луковица плоскоокруглая (индекс 0,70), средней плотности, на плодородных почвах масса ее со ставляет 70 75 г. В луковице 6 8 зуб ков, сухие кроющие чешуи имеют грязно серую окраску с интенсив ными фиолетовыми прожилками. Окраска зубков – светло коричне вая. Вкус острый. Высота стрелки средняя, воздушные бульбочки среднего размера, окраска темно
р о с с и и № 1 2 0 0 9
журнал
[ 43 ]
о в о щ и
НОВЫЕ СОРТА ОВОЩНЫХ КУЛЬТУР
коричневая. Товарная урожайность – 6,4 10,4 т/га, у стандарта – 2,8 9,5 т/га. Ценность сорта – стабильная высокая продуктивность, зимостой кость, длительный период хране ния. У этого сорта отмечено наибо лее высокое содержание сухого ве щества и сахаров (44,74 и 27,92% соответственно), а также аминокис лоты аллицина – 2,48 г/100 г. Как из вестно, аллицин обладает широким спектром биологический активнос ти: оказывает антиоксидантное, ан тисклеротическое, сосудорасширя ющее, противовирусное действие, а также уменьшает тромбообразова ние (Пивоваров В.Ф., Ершов И.И., Агафонов А.Ф., 2001). На Междуна родной выставке «Зеленая неделя 2007» в Берлине сорт Петровский был отмечен дипломом выставки, а на Международной выставке в мае 2008 года (Москва, ВВЦ) получил Золотую медаль и Знак качества XXI века. листа – до 46 см, ширина – 3,7 см. Цветочная стрелка средней длины, без изгиба. Луковица округлая, крупная, массой до 68 72 г, число зубков – 9 11 шт. Мякоть зубка бе лая с легким розовым оттенком. Вкус полуострый. Окраска крою щих чешуй грязно серая, фиолето вые прожилки четко выражены. Воздушные бульбочки среднего размера. Ценность сорта – высокая зимостойкость, стабильная уро жайность, продолжительное хране ние, коэффициент размножения выше, чем у остальных сортов. Со держание аллицина в зубках не сколько ниже, чем у сортов Петров ский и Антонник – 1,88 г/100г, од нако находится практически на од ном уровне с сортами Юбилейный Грибовский и Дубковский – 1,98 1,99 г/100 г. Памяти Ершова – включен в Госу дарственный реестр селекционных достижений РФ для выращивания в личных подсобных хозяйствах. По священ памяти выдающегося учено го луковода Ивана Ивановича Ершо ва. Сорт озимый, нестрелкующий. Лист зеленый, восковой налет сред ней интенсивности. Длина листа 48 см, ширина – 2,8 см. Луковица округ ло плоская, массой до 55 г, число зубков – 20 шт. Строение луковицы простое. Окраска сухих кроющих че шуй белая, мякоть белая, вкус прият ный, полуострый. Сорт зимостойкий, хранится в течение пяти месяцев. Практически 90% зубков пригодны для высадки, поэтому коэффициент размножения высокий.
Цезарь – включен в Государ ственный реестр селекционных до стижений РФ в 2001 году. Среднес пелый, стрелкующий, универсаль ного использования. Листья зеле ные, с восковым налетом средней интенсивности, длиной 48,3 см, ши риной 2,7 см. Луковица округло плоская (индекс 0,86), плотная, массой до 63 68 г. Число сухих че шуй – 5 6 шт., окраска – грязно се рая с продольными фиолетовыми полосами. Число зубков – 6 7 шт., мякоть белая со слабым розовым оттенком, вкус полуострый. Сорт устойчив к фузариозу. Ценность сорта – продолжительное хранение, высокие вкусовые качества. Содер жание аллицина высокое – 2,08 г/100 г. Антонник – включен в Государ ственный реестр селекционных до стижений РФ в 2003 году для садо во огородных участков, приусадеб ных и фермерских хозяйств. Сред неранний, стрелкующий. лист имеет темно зеленую окраску, с восковым
научно практический
налетом средней интенсивности, дли на листа – 34 36 см, ширина – 2,7 3,0 см. Вы сота стрелки достигает 150 160 см, стрелка прямая без изгиба. Основ ной апробационный признак – круп ная луковица массой 75 85 г, свет ло серой окраски, число крупных зубков – 3 5 шт. Мякоть белая, плотная, вкус приятный, полуост рый. Товарная урожайность – 1,2 1,4 кг/м 2 . Воздушные бульбочки мелкие, светло серые. Ценность сорта – высокая урожайность, ус тойчивость к фузариозу, длитель ный период хранения. На Междуна родной выставке «Зеленая неделя 2007» в Берлине сорт отмечен дип ломом дирекции выставки, а в 2008 году – на Международной выставке ВВЦ «Золотая осень» удостоен пла тинового Знака качества XXI века. Выделяется по содержанию алли цина – 2,04 г/100 г. Гулливер – яровой, включен в Го сударственный реестр селекцион ных достижений РФ в 2001 году. Среднепоздний, универсального назначения. Листья темно зеленые с сильным восковым налетом, длиной до 50 см. Луковица округло плоской формы (индекс 0,85), плотная, массой до 50 55 г. Число сухих чешуй – 4 5 шт., окраска грязно серая. Мякоть зубков белая, вкус острый. Ценность сорта – высокая урожайность и лежкость. Зубренок – включен в Государ ственный реестр селекционных до стижений РФ в 2003 году. Создан совместно с Белорусской государ ственной сельскохозяйственной академией (г. Горки, Могилевская область), соавтор Скорина В.В. Сорт среднеспелый, стрелкующий. Лист темно зеленый, восковой на лет средней интенсивности, длина
Викторио – яровой, включен в Го сударственный реестр селекционных достижений РФ в 2004 году для садо во огородных и приусадебных участ ков, мелких и средних фермерских хо зяйств. Среднеранний, нестрелкую щий. Лист зеленый со слабым воско вым налетом, длина листа 20 25 см, ширина 1,1 1,3 см. Луковица округло плоская, масса 38 43 г, число зубков – 13 15 шт. Окраска сухих кроющих че
р о с с и и № 1 2 0 0 9
журнал
[ 44 ]
о в о щ и
НОВЫЕ СОРТА ОВОЩНЫХ КУЛЬТУР
шуй желтовато белая, число чешуй – 5 7 шт., мякоть зубков белая, вкус по луострый, не раздражающий. Товар ная урожайность – 1,0 1,3 кг/м2. По требительские качества сохраняются в режиме комнатной температуры до 8 месяцев. высокой селенаккумулирующей спо собностью. Отличается крупной луко вицей (до 90 95 г), число зубков – 5 8 шт, индекс луковицы – выше 1,0, ок раска кроющих чешуй светло серая с выраженными фиолетовыми прожил ками. Высота стрелки до 150 см. Вкус тойчивостью к фузариозу. По содер жанию аллицина в зубках этот сорт на втором месте после сорта Петров ский 2,19 г/100 г. Созданные сорта значительно пре восходят ввозимые из Израиля, Тур ции, Нидерландов, Китая, Средней Азии по вкусовым и диетическим ка чествам, зимостойкости, продолжи тельности хранения, содержанию биологически активных веществ, со держанию сухого вещества, сахаров, что определяет их и зимостойкость. К примеру, сортообразец из Израиля уступал сорту Петровский по содер жанию сухого вещества на 10% (34,35%) и на 5% – по содержанию сахаров. В настоящее время актуальной за дачей является организация в макси мально короткие сроки размножения вновь созданных сортов в имеющей ся опытной сети института – Ставро польский край, Среднее Поволжье (Тамбовская, Пензенская области, Республика Мордовия), Белгород ская, Тульская, Московская области и в других благоприятных зонах.
Юбилейный 07 – в 2009 году вклю чен в Государственный реестр селек ционных достижений РФ новый ози мый стрелкующий сорт, обладающий
приятный, острый. Мякоть белая, прикрепление зубков в луковице прочное. Характеризуется стабиль ной урожайностью, лежкостью, ус
Литература
1. Алексеева М.В. Культурные луки. – М., 1960. – 300 с. 2. Жуковский П.М. Культурные растения и их дикие сородичи. – М., 1950. 751 с. 3. Кривенко А.А. Селекция и семеноводство овощных растений. – М., 1936. – С.292 293. 4. Кононков П.Ф. Получение семян у чеснока. //Агробиология. 1952. №3. – С. 126. 5. Никульшин В.П., Стаценко А.П., Юртаев С.Е. Оценка зимостойкости чеснока по содержанию свободного пролина. //Картофель и овощи. 2008 – №5. с. 31. 6. Пивоваров В.Ф., Ершов И.И., Агафонов А.Ф. Луковые культуры. М. – 2001. – 500 с. 7. Триппель В.В. Методы клонового отбора в первичном семеноводстве чеснока.// Труды ВНИИССОК по семеноводству и семеноведению овощных культур. – М., 1977. – Т.5. – С. 96 101. 8. Синская Е.Н. Динамика вида. – М., 1948. – 526 с.
Surles R., Weng N., Simon P., Tanumihardio S. Carotenoid profiles and consumer sensory evaluation of specialty carrots (Daucus carota L). Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2004, Jun, 2, 52(11), pp.3417 3421. Department of Nutritional Sciences, University of Wisconsin Madison, Madison, Wisconsin 53706, USA. Каротиноидные спектры и потребительская органолептическая оценка моркови (Daucus carota L.) различной окраски. Корнеплоды моркови пяти различных окрасок были проанализированы по каротино идному профилю и проведена их органолептическая оценка с целью вы яснения потребительского спроса (n = 96). Четыре основных каротинои да были идентифицированы и количественно определены с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии. Ярко оранжевые кор неплоды с высоким содержанием бета каротина отличались также повы шенной концентрацией всех каротиноидов. За исключением белых кор неплодов, все образцы моркови являются ценным источником каротино идов в биологически доступной форме. Органолептическая оценка по казала, что оранжево окрашенные и белые корнеплоды оказались пред почтительнее для потребителя, чем желтые, красные и пурпурно окра шенные плоды (P < 0.01). Однако морковь всех изученных окрасок была принята потребительской группой. Эта информация должна поощрять производителей выращивать сорта моркови, обладающих максималь ным количеством предшественников витамина А и других фитохимичес ких веществ.
научно практический журнал
Szczeponek A., Laszczak P., Wesolowska M., Grzebelus D., Michalik B. Carrot infection by Alternaria radicina in field con ditions and results of laboratory tests. Communications in Agricultural and Applied Biological Sciences, 2006; 71, pp.1125 1132. Department of Genetics, Plant Breeding and Seed Science, ' Agricultural University of Krakоw, Al. 29 Listopada 54, PL 31 425 ' Krakоw, Poland. Заражение моркови грибом Alternaria radicina в полевых услови ях и результаты лабораторных тестов. Черная гниль моркови, вызываемая гри бом Alternaria radicina (Meier) Drechsler et Eddy, одно из заболеваний моркови (Daucus carota L.), причиняющее значительный экономический ущерб. Исследова ния проводились в 2004 2005 годах с целью установления корреляции между поле выми и лабораторными экспериментами. Для того, чтобы определить степень пора жения этим заболеванием зрелых растений, была использована 5 ти балльная шка ла, где 1 балл означал отсутствие видимых симптомов, а 5 баллов полное увядание листвы. Проводилась индивидуальная оценка растений, и был просчитан индекс по ражения. Патогенность гриба в лабораторных условиях была определена с помо щью проб, взятых с черешка и корнеплодов. Проба с черешков бралась в вегетаци онный период; базальную часть черешка, отделенную от полностью сформировав шихся листьев, заражали мицелием гриба A. radicina. Проба с корнеплодов была взята в период их хранения; корневые диски были инокулированы мицелием A. radicina. Изолят гриба A. radicina поражал как черешки, так и корнеплоды. Была вы явлена разница в реакции на поражение изученных сортов в полевых и лаборатор ных экспериментах. Никакой достоверно значимой корреляции между поражением растения в поле и результатами лабораторных экспериментов не наблюдалось.
о в о щ и р о с с и и № 1 2 0 0 9
[ 45 ]
НОВЫЕ СОРТА ОВОЩНЫХ КУЛЬТУР
УДК 635.62
МИР ТЫКВ
Химич Г.А., Кушнерева В.П. ГНУ Всероссийский НИИ селекции и семеноводства овощных культур Россия, 143080, Московская область, п. ВНИИССОК, тел.(495)599 24 42 E mail: vniissok@mail.ru Род тыква (Cucurbita) включает около 30 видов. На территории России имеют наибольшее рас пространение три вида: тыква крупноплодная (Cucurbita maxima Duch); твердокорая (Cucurbita реро), куда входят кроме самой тыквы кабачки, патиссоны; мускатная (Cucurbita moschata Duch). Ученые ВНИИ селекции и семеноводства овощных культур создают скороспелые, урожай ные, холодостойкие, устойчивые к болезням сорта кабачка, патиссона, тыквы, отвечающие самым высоким требованиям потребителя. Используя сорта ВНИИССОК, даже в условиях Мос ковской области можно создать непрерывный конвейер потребления тыкв.
ыква настолько древнее расте ние, что многие века ученые спорят о том, какой континент можно считать ее родиной. Одни полагают, что она выросла в тропиках Америки, однако задолго до открытия этого кон тинента бутылочная тыква (горлянка) росла в Китае, где слыла царицей ово щей. Ее специально выращивали в са ду при императорском дворце, чтобы изготавливать фигурные вазы и сосу ды, которыми император в знак осо бого расположения одаривал гостей. Горлянки в глубокой древности выра щивали в Центральной Азии. И поныне в сосудах из бутылочной тыквы хранят воду и вино. А вот столовая тыква и ее подвиды (кабачок и патиссон) дей ствительно пришли к нам с Американ ского континента. Всего на земном шаре насчитыва ется около 1500 диких и культурных видов тыквенных культур. Род тыква (Cucurbita) включает около 30 видов. На территории России имеют на ибольшее распространение три вида: тыква крупноплодная (Cucurbita maxi ma Duch); твердокорая (Cucurbita ре ро), куда входят кроме самой тыквы кабачки, патиссоны; мускатная (Cucurbita moschata Duch). Культурные виды тыквы растут повсеместно до 60°С северной широты. Крупноплодная тыква более плас тична, чем твердокорая. Она пригодна для выращивания в более широком ареале возделывания. Некоторые ее сорта устойчивы к пониженным темпе ратурам, поэтому их можно выращи вать в более северных районах. Самая ранняя – твердокорая тыква – ее плоды
научно практический журнал
Т
созревают примерно за три месяца и готовы к употреблению практически после уборки (например, сорт Веснуш ка). Самая теплолюбивая и позднеспе лая – мускатная тыква. Скороспелые сорта этого вида можно сеять в Крас нодарском и Ставропольском краях. Чаще всего можно встретить этот вид в Средней Азии и Закавказье, так как оп тимальной для этой тыквы является температура 30…40°С. Мякоть тыквы и сок включены в ле чебную диетотерапию при болезнях почек, печени, желчного пузыря, ги пертонии, отеках сердечного проис хождения, водянке, нарушениях обме на веществ. Это простое средство улучшает функцию кишечника при за порах, вызывает интенсивное выделе ние хлористых солей почками, пектин способствует выведению ядов из ор ганизма. Тыква – это продукт с высо кой пищевой и биологической ценнос тью. Она содержит соли калия, каль ция, фосфора, меди, цинка и др. Соли калия поддерживают щелочную реак цию крови, снижают кислотность же лудочного сока. В тыкве содержатся витамины С, В1, В2, В6, Е, каротин. Осо бое значение имеют пектины тыквы. Они связывают и удаляют из организ ма соли тяжелых металлов, свинца, ртути, радиоактивные элементы. Тык ва – очень важный овощ в лечебном питании. Ее употребляют в вареном, жареном, тушеном виде. Завязи ка бачка легко усваиваются организмом, не вызывая раздражения желудка и кишечника, оказывают стимулирую щее действие на их функции и реко мендуются при многих заболеваниях.
р о с с и и № 1 2 0 0 9
[ 46 ]
о в о щ и
НОВЫЕ СОРТА ОВОЩНЫХ КУЛЬТУР
Особенно полезны кабачки, патиссо ны, тыквы пожилым людям. Семена содержат тыквенное масло, азотистые вещества, сахар, каротиноиды, кисло ты. Их рекомендуют как отличное про тивоглистное средство. Селекционерами Всероссийского НИИ селекции и семеноводства овощ ных культур создано много сортов тыкв, отвечающих самым высоким требованиям потребителя. В первую очередь селекционеры создают холо достойкие и скороспелые сорта для Нечерноземной зоны и более север ных областей России. Скороспелые сорта необходимы производству не только в районах с недостаточно теп лым климатом, но и в более южных районах нашей страны, с целью полу чения ранней продукции в зеленом овощном конвейере, особенно вблизи промышленных центров. Холодостой кие сорта нужны, в частности, для се верной и восточной зон, засухоустой чивые – для юга, где развита перера батывающая промышленность. Новые технологии переработки овощной продукции ставят задачи и перед селекционерами: нужны сорта с повышенным содержанием сухого ве щества в плодах (15 20%), поскольку во многих конечных продуктах его должно быть не менее 30%. При недо статочном содержании в плодах сухого вещества увеличивается объем пере рабатываемого сырья и соответствен но растут производственные расходы. Для переработки предпочтительны сорта с интенсивно окрашенными пло дами, они также хороши в производ стве овощных замороженных смесей. Плоды кабачка и патиссона использу ют в консервной промышленности, как в технической, так и в биологической спелости. Для приготовления консер вов из кабачка и патиссона в настоя щее время используют в основном крупноплодные сорта, плоды которых приходится нарезать вручную, затра чивая определенное количество вре мени и средств. Чтобы исключить эту операцию из технологии приготовле ния консервов, нужны мелкоплодные сорта кабачка и патиссона – корни шонного типа, т.е. 7 14 дневные плоды, имеющие длину от 7 10 см, диаметр 3 4 см. У мелкоплодных сортов отсут ствуют воздушные полости и для кон сервирования используют весь со бранный урожай в цельном виде. Дегу стация целых консервированных пло дов кабачка и патиссона показала их высокие качества. При использовании мелкоплодных сортов на консервных заводах производительность труда возрастает на 10% по сравнению с обычными крупноплодными сортами и это дает экономическую выгоду.
научно практический
Чтобы обеспечить сравнительно равномерную отдачу, т.е. сбор урожая кабачка и патиссона на протяжении длительного периода времени, необ ходимо иметь в зоне ранние, среднес пелые и поздние сорта, хотя ранние в ряде случаев бывают несколько менее урожайными. Ведь чем длиннее сезон заготовки и чем равномернее в тече ние этого срока поступление сырья на консервный завод, тем более эффек тивно и равномерно будет использо ваться на протяжении года дорогосто ящее технологическое и другое обору дование, меньше будет вынужденных простоев завода из за необеспечен ности сырьем и, в конечном итоге, уменьшатся общие расходы на произ водство консервов и других продук тов, а значит их себестоимость сни зится. Показатели вкуса и пищевой цен ности – главные признаки при подбо ре сортов, и они могут быть специ фичными для каждого сорта. Сорта столовых тыкв, кабачка и патиссона, которые идут на изготовление соков, пюре, икры должны иметь высокий процент сухого вещества. А повыше ние сухого вещества на 1% равноцен но увеличению выхода продукции из одной тонны сырья на 25%. На столь ко же снижается расход электроэнер гии, необходимый для выпарки влаги. Снижается потребность в таре и транспорте для перевозки такого сы рья и расход рабочей силы на едини цу готовой продукции. Но если на за воде будут вырабатываться консер вы, то требования к сырью будут уже другие. В этом случае содержание су хого вещества хотя и важное, но не основное требование. Основные же требования – плоды должны быть не крупные, с мясистой мякотью, ма леньким семенным гнездом, гладкие, без ребристости. Урожайность сорта также имеет большое значение, и зависит она от многих факторов. Если сорт неустой чив к болезням и вредителям, то поте ри урожая очень велики. Применение пестицидов, гербицидов и других средств защиты растений от вредите лей и болезней резко снижает качест во продукции. Учитывая требования производства, ученые ВНИИ селекции и семеновод ства овощных культур занимаются со зданием скороспелых, урожайных, хо лодостойких, устойчивых к болезням сортов кабачка, патиссона, тыквы, с мягким опушением черешка листа, что очень важно при ручных сборах пло дов. Создано много сортов тыквы, ка бачка, патиссона, отвечающих самым высоким требованиям потребителя. Используя сорта ВНИИССОК, даже в
условиях Московской области можно создать непрерывный конвейер по требления тыквы, не вкладывая боль ших затрат на ее выращивание, так как все созданные сорта можно сеять се менами непосредственно в открытый грунт в конце мая и получать хорошо вызревшие плоды уже в конце августа (тыква Улыбка). Характеристика сортов тыквы Улыбка. Сорт районирован с 1998 года в Центральном, Волго Вятском и Дальневосточном регионах. Относит ся к виду крупноплодных тыкв и созда вался как порционный. Вес одного плода 0,7 1,5 кг. Растение кустовое, многоплодное, на растении от 7 до 15 плодов ярко оранжевой окраски, ша ровидной формы. Плоды закладыва ются близко к корневой шейке, обра зуя яркое пятно на земле вокруг куста, что придает высокую декоративность грядке, где растет эта тыква. Плоды готовы к употреблению через 85 дней после всходов. Некрупные порцион ные плоды имеют ярко оранжевую мя коть с нежным ароматом дыни. Хра нятся плоды до января месяца, не те ряя вкусовых качеств.
журнал
[ 47 ]
о в о щ и
р о с с и и
№ 1
2 0 0 9
НОВЫЕ СОРТА ОВОЩНЫХ КУЛЬТУР
ды готовы к употреблению уже че рез три месяца после посева семе нами в грунт. Кора мягкая, легко режется ножом, при созревании темно красного цвета. Мякоть соч ная, толстая, темно оранжевого цвета. Содержание сухого вещест ва – 16 23%, сахаров – 11%, каро тина – 27,1 мг%. Это один из самых сладких скороспелых сортов, при годных для выращивания в Нечер ноземной зоне России. Плоды пор ционные, массой 2 3 кг. На расте нии формируется 2 3 плода. При годны для употребления в свежем виде и для переработки. Урожай ность – 50,0 60,0 т/га. Сорт отлича ется высокой товарностью плодов, пригодных для употребления в све жем виде и переработки.
Россиянка. Среднеспелый сорт тыквы. Плоды готовы к употребле нию уже в конце сентября, исклю чая обязательное дозаривание плодов. Этот сорт отличается по вышенной холодостойкостью, пер вые плоды созревают за 90 100 су ток. Характерной особенностью сорта является очень мягкая кора. Мякоть толстая, сухая, темно оранжевого цвета, рассыпчатая, сладкая с приятным дынным аро матом. Очень хороша эта тыква в октябре ноябре. Содержание сухо го вещества 11 13%, сахаров – 10,3, каротина – 27 мг%. Растение короткоплетистое, длина плетей достигает 1,5 2 м. Россиянка – са мый урожайный из наших сортов. При соблюдении всех агротехниче ских приемов с одного растения за сезон можно собрать 20 кг плодов и более. На одном растении завя зывается и хорошо вызревает 3 4 плода (по одному на каждой плети, которых на растении 3 4), а в юж ных районах – 5 6 плодов. Плоды яркой красно оранжевой окраски, волчковидной формы. Урожайность – 70,0 т/га. Сорт уверенно занима ет одно из первых мест при выра щивании тыквы во всех зонах Рос сии. Конфетка. Новый скороспелый высокоурожайный сорт тыквы. Пло
На растении, как правило, образу ется два плода. Сорт хорошо хра нится до марта – апреля. Отличает ся высокой товарностью плодов, не имеет специфического тыквенного вкуса и запаха.
Ольга. Новый скороспелый пор ционный сорт крупноплодной тык вы. Плоды готовы к употреблению через 3 5 месяцев после посева семенами в грунт. Кора твердая, ярко розового цвета. Мякоть соч ная, очень сладкая, толстая, оран жевого цвета без резкого тыквен ного запаха. Содержание в плодах сухого вещества – 13 18%, сахаров – 11% каротина – 21 мг%. Растение короткоплетистое. На одном рас тении 2 3 плода, массой 0,7 0,8 кг, что очень удобно для малочислен ных семей. Урожайность – 45,0 60,0 т/га. Пригодна для употребле ния в свежем виде и для перера ботки. Грибовская Кустовая 189. Рас тения этого сорта кустового типа, в раннем возрасте ничем не отлича ется от растений кабачка. Плоды достигают полной зрелости в нояб ре декабре. При созревании кора приобретает яично желтую окрас ку. Мякоть толстая, до 7 см, сочная, сладкая, очень вкусная, содержа ние сухого вещества 9 11%. Масса плода 3 7 кг, урожайность 45,0 т/га.
Грибовская Зимняя. Известный сорт тыквы столовой, пользующийся популярностью не только у садово дов, но и у тех, кто занимается пере работкой продукции. Этот сорт позд неспелый, длинноплетистый. Плоды серо голубого цвета, крупные, мас сой 5 9 кг. На растении вызревает два плода. Мякоть толстая, темно оран жевого цвета, сочная, плотная, кора мягкая Содержание сухого вещества в отдельные годы колеблется от 15 до 25%, сахаров – 10,4,%. Урожайность 60,0 т/га. При оптимальных условиях хранения плоды приобретают все бо лее высокие качества, не теряя своих вкусовых достоинств до нового уро жая. Премьера. Более скороспелый сорт, чем Грибовская зимняя. Растение одноплетистое, длина плети 2,5 3 м. На растении созре вает два плода массой от 3 до 7 кг. Кора гладкая, темно зеленого цвета, при созревании розовею щая. Мякоть толстая, сочная, сладкая, ярко оранжевая. Приго ден для длительного хранения. Вкусовые качества высокие, мя
р о с с и и № 1 2 0 0 9
научно практический
журнал
[ 48 ]
о в о щ и
НОВЫЕ СОРТА ОВОЩНЫХ КУЛЬТУР
вают на растении без дальнейшего дозаривания. Отличительная осо бенность сорта – можно использо вать как многосборовую культуру. Плод светло зеленый с сетчатым рисунком, округло плоской формы. На одном растении формируется до 8 10 некрупных плодов массой 0,7 0,8 кг. Содержание сахара – 4%, сухого вещества – 7 9%. Уро жайность – 45,0 т/га. Плоды в тех нической спелости хороши в кон сервировании и особенно удобны для фарширования. Растение ком пактное, характеризуется высокой декоративностью листьев. Они сильнорассеченные, серебристо белого цвета с мягким опушением черешков, что очень важно при руч ных сборах. Использование сортов с разным сроком созревания и продолжи тельностью хранения дает возмож ность продлять потребление тыквы практически до нового урожая. Конвейер потребления тыквы столовой в условиях Московской области
Продолжительность хранения, до 1 декада декабря
коть обладает нежным ароматом цитрусовых. Ценность сорта – вы сокая товарность плодов, содер жание сахаров 8%, сухого вещес тва до 18%, каротина в плодах – 23 мг%.
№ п\п
Название сорта
Биологическая спелость
1
Улыбка
20 25 VIII
2
Россиянка
25 VIII
1 декада января
3
Ольга
25 VIII
1 декада марта
4
Конфетка
25 VIII
2 декада февраля
5
Грибовская кустовая 189
5 IX
1 декада апреля
6
Грибовская зимняя
15 IX
1 декада мая
Веснушка. Ультраскороспелый сорт овощной тыквы. Плоды созре
7
Премьера
15 IX
1 декада мая
Perez Fernandez M., Calvo Magro E., Montanero Fernandez J., Ovola Velasco J. Seed germination in response to chemicals: effect of nitrogen and pH in the media. Journal of Environmental Biology, 2006, Jan., 27(1), pp. 13 20. Ecology Area, University of Extremadura, Avenida de Elvas sIn, 06071 Badajoz, Spain. maperfer@upo.es Прорастание семян в ответ на химические вещества: влияние азо та и рН среды. Природные пожары неконтролируемое и частое яв ление. Пик прорастания семян обычно приходится на следующий вегетационный сезон после пожара. Среди других факторов, свя занных с пожарами, наблюдается также увеличение почвенного азота и изменение рН почвы. В данной работе на примере восьми видов растений было проанализирована связь прорастания семян с увеличением рН и азотистых соединений в среде прорастания. Был определен индивидуальный и комбинированный эффект азо тистых соединений и рН на процент и скорость прорастания семян Medicago arabica (L.) Hudson, Epilobium hirsutum L., Foeniculum vul gare Miller, Daucus carota L., Thapsia villosa L., Cynosurus cristatus L., Dactylis glomerata L. и Rumex crispus L. Все эти виды широко пред ставлены в Средиземноморской экосистеме центрально западной Испании. Вода и хлорид кальция были использованы в среде в ка честве контроля. Азотистые соединения увеличивали процент и скорость прорастания семян у трех из восьми изученных видов. Высокий рН среды негативно влиял на скорость прорастания семян у большинства изученных видов растений и не оказывал никакого влияния на процент прорастания семян. Высокая концентрация пи тательных веществ в растворе оказывала негативный эффект на уровень и скорость прорастания семян. Различная реакция про растания семян изученных видов растений не может всецело при писываться показателю рН среды, в то время как количество и фор мы азотистых соединений в среде оказывают большое влияние на них. Разница в уровне и скорости прорастания семян также зависит от вида растения.
научно практический журнал
[ 49 ]
о в о щ и
р о с с и и
№ 1
2 0 0 9
СЕМЕНОВОДСТВО
УДК 35.342:631.53
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРИРОДНО КЛИМАТИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ В РОССИИ И ЗА РУБЕЖОМ ДЛЯ ЭКОНОМИЧЕСКИ ЭФФЕКТИВНОГО СЕМЕНОВОДСТВА КАПУСТЫ
Старцев В.И. доктор с. х. наук, зав. лабораторией селекции и семеноводства капустных культур ГНУ Всероссийский НИИ селекции и семеноводства овощных культур Россия, 143080, Московская область, п. ВНИИССОК, тел.(495)599 24 42 E mail: vniissok@mail.ru Интеграция усилий, основанная на взаимовыгодном сотрудничестве, является одним из шагов в формировании единой общемировой экономической и информационной системы. В отрасли растениеводства в мировой экономике уже достаточно давно существует определённая специализация по селекции и семеноводству овощных культур. Одним из центров семеноводства капусты является Италия. Анализ семеноводческой деятельности в различных почвенно климатических условиях дает возможность не только полнее узнать потенциальные возможности сортов, но и скорректировать технологии семеноводства, используемые за рубежом, в соответствии с их особенностями.
оварное семеновод репродукции капусты в усло ство сортов и гетеро виях сухих субтропиков в зисных гибридов овощных беспересадочной культуре. культур, и, в частности капу Прежде всем этим условиям сты – конечный результат соответствовали семеновод многолетней селекционной ческие хозяйства Азербай работы, который позволяет джана, являвшиеся основны окупить все расходы, свя ми производителями семян занные с созданием того капусты для всего СССР. В или иного сорта и гетеро настоящее время в Россий зисного гибрида. Если при ской Федерации подобными плановой экономике быв природно климатическими шего СССР существовала условиями характеризуется стройная система семено только Северо Кавказский водства, была организована регион, да и то не весь, а широкая сеть семеноводче лишь один Дербентский рай ских хозяйств, а на поддер он Дагестана, расположен Рис. 1. Капуста белокочанная весной в начале стеблевания (Италия) о жание и развитие семено ный южнее 44 СШ. Для раз вития семеноводства в этом водства направлялись зна чительные инвестиции, то в настоящее время селекционеры регионе необходимы капиталовложения на закупку комплекса технических средств по возделыванию, уходу и уборке семян, вынуждены не только сами искать регионы с наиболее благо приятными для этого природно климатическими условиями, на строительство и оснащение современным оборудованием расположенные в них хозяйства с опытом семеноводческой пунктов по их очистке и доработке. В отрасли растениеводства в мировой экономике уже до работы и необходимым набором машин и механизмов, но са мое главное, добиваться того, чтобы выращенные семена статочно давно существует определённая специализация по селекции и семеноводству овощных культур. Одним из цент имели высокие сортовые и посевные качества, а их производ ров семеноводства капусты является Италия, точнее семено ство было экономически оправданным как для производите водческие фирмы, расположенные в северной части Апен ля, так и для селекционера. нинского полуострова, между 46о и 42оСШ, на побережье Ад Известно, что при использовании высококачественных се мян элиты наиболее эффективно производство семян первой риатического моря. Исключительно благоприятные природ
научно практический журнал
Т
[ 50 ]
о в о щ и
р о с с и и
№ 1
2 0 0 9
СЕМЕНОВОДСТВО
но климатические условия болезней и вредителей. При этой местности позволяют этом контроль за выполнением выращивать там семена ка агротехнических мероприятий пусты в беспересадочной осуществляют технические ра культуре. При этом в расте ботники семеноводческих ком ниях проходят яровизаци паний. онные процессы при на Опыт работы ВНИИССОК со иболее оптимальном тем вместно с семеноводческими пературном режиме. От фирмами России и Италии пока сутствие низких отрица зал положительные результаты тельных температур в зим по выращиванию семян таких ний период дает возмож широко известных в нашей стра ность перезимовывать рас не сортов капусты белокочан тениям капусты белокочан ной, как Подарок 2500, Слава ной, даже успевшим сфор 1305, Июньская 3200, Номер мировать кочан, а, следо первый грибовский 147 и др. У Рис. 2. Капуста белокочанная весной вательно, позволяет прове нового сорта капусты белоко после открытия кочана (Италия) сти весной следующего го чанной среднепозднего срока да полноценную апроба созревания Парус селекции цию сортовых признаков и исключить любые отклонения от ВНИИССОК и ООО «PC овощи и цветы» была выявлена высо сорта. Несмотря на то, что почвы достаточно тяжелые, хоро кая семенная продуктивность при выращивании семян в бес шо развитая сеть дренажных каналов позволяет быстро уб пересадочной культуре в условиях Италии. Урожайность это рать избыточную влагу с полей, а оборудованный на терри го сорта составила около 1,3 т/га высококачественных семян. тории каждого фермерского хозяйства водоём служит над Медленно, но уверенно наращивается производство семян ёжным резервом воды для полива в засушливые периоды го сортов разновидностей капусты, в т.ч. капусты цветной сорта да, которые выпадают обычно на лето в момент высадки Ранняя грибовская 1355. рассады и при созревании семян. Такая интеграция усилий, основанная на взаимовыгодном Северная часть Апеннинского полуострова Италии закрыта сотрудничестве, является одним из шагов в формировании от холодных арктических ветров высокими Альпами. С запада единой общемировой экономической и информационной си горная цепь Апеннин является надёжной защитой от потоков стемы. влажного воздуха Атлантики. Всё это способствует формиро Анализ семеноводческой деятельности в различных поч ванию мягкого, сухого климата в северо восточной части по венно климатических условиях дает возможность сотрудни луострова, где и расположены семеноводческие посевы кам института не только полнее узнать потенциальные воз овощных культур, поэтому семенники капусты, высаженные можности сортов, но и скорректировать технологии семено здесь, практически не страдают от поражения альтернарио водства, используемые за рубежом, в соответствии с их осо зом. Этот факт позволяет проводить фермерам более плот бенностями. ную их высадку с целью экономии средств на подвязку, сокра Размещение семеноводства новых отечественных сортов и щения периода вызревания семян и удобства их обмолота. гетерозисных гибридов на юге Дагестана и в Италии позволит Фермеры, имеющие в собственности небольшие поля пло свести к минимуму риски, связанные с погодными условиями, щадью по 1 га, тщательно осуществляют весь рекомендован значительно снизить себестоимость товарного семеновод ный комплекс агротехнических мероприятий по выращива ства, выйти на путь стабильного производства широкого сор нию семян, соблюдают определённое чередование культур, тимента востребованных рынком сортов и гетерозисных гиб препятствующее накоплению специфических возбудителей ридов.
научно практический
журнал
[ 51 ]
о в о щ и
р о с с и и
№ 1
2 0 0 9
СЕМЕНОВОДСТВО
КУРСЫ АПРОБАЦИИ СЕМЕНОВОДЧЕСКИХ ПОСЕВОВ ОВОЩНЫХ, БАХЧЕВЫХ И ЦВЕТОЧНЫХ КУЛЬТУР
Павлов Л.В., Параскова О.Т. ГНУ Всероссийский НИИ селекции и семеноводства овощных культур Россия, 143080, Московская область, п. ВНИИССОК, тел.(495)599 24 42 E mail: vniissok@mail.ru В соответствии с Федеральным законом «О семеноводстве» № 149 03 от 17 декабря 1997 года определение сортовых качеств семян сельскохозяйственных растений проводится апробацией посевов, грунтконтролем и лабораторным сортовым контролем. Основ ным методом, используемым для определения сортовых качеств и установления при надлежности овощных растений и семян к определенному сорту, является апробация.
лительное время курсы апробации в нашей стра не не проводились, что сказалось на сортовой чистоте посевов и семян. В страну стали поступать ино странные семена, которые практически вытеснили с рынка сбыта отечественные семена, в результате при шли в упадок семеноводческие хозяйства. С выходом Закона «О семеноводстве» (№ 149 ФЗ от 12 декабря 1997 года) возник вопрос о возрождении курсов апро бации, так как по закону «О семеноводстве» апробации подлежат все семеноводческие посевы. В 2001 году работа курсов апробации была восста новлена по инициативе Всероссийского научно иссле довательского института селекции и семеноводства овощных культур совместно с Ассоциацией «Сортсемо вощ». Занятия проводятся ежегодно на базе института в соответствии с приказом директора.
научно практический журнал
Д
[ 52 ]
о в о щ и
р о с с и и
№ 1
2 0 0 9
СЕМЕНОВОДСТВО
Лекции и практические занятия проводят высо коквалифицированные специалисты: доктора и кандидаты наук, старшие научные сотрудники Все российского НИИ селекции и семеноводства овощ ных культур, Всероссийского НИИ овощеводства, РГАУ МСХА им. К.А. Тимирязева, специалисты Ас социации «Сортсемовощ», Государственной семен ной инспекции, Государственной комиссии Россий ской Федерации по испытанию и охране селекци онных достижений, Государственной инспекции по карантину растений Россельхознадзора; по право вой базе – юристы Министерства сельского хозяй ства РФ. Лекторы доводят до слушателей все новое, что появилось в селекции и семеноводстве по каждой конкретной культуре: сорта, их описание, элемен ты и особенности сортовой агротехники, апроба
ционные признаки, меры защиты от вредителей и болезней и др., изменения по нормативной (ГОСТ, ОСТ, инструкции, Положения и т.д.), и правовой ба зе (Постановления правительства, приказы МСХ и др.). Всем слушателям выдается пакет основных до кументов, включающий более 20 наименований (Постановления правительства Российской Феде рации, относящиеся к сельскому хозяйству, Закон РФ «О семеноводстве», Инструкция по апробации семеноводческих посевов овощных, бахчевых куль тур, кормовых корнеплодов и кормовой капусты, Положение о производстве семян элиты овощных, бахчевых культур, кормовых корнеплодов и кормо вой капусты, Сборник стандартов отрасли, Мето дические указания по апробации овощных культур, Приказы МСХ РФ и др.). За период с 2001 по 2008 год прошли подготовку на курсах апробации 202 слушателя. По окончании курсов апробации ВНИИССОК выдает слушателям диплом и удостоверение, а Государственная се менная инспекция – свидетельство об аккредита ции.
Курсы апробации проводятся в августе во ВНИИССОК по адресу: 143080 Московская область, Одинцовский район, п/о Лесной городок; п.ВНИИССОК. Телефоны: (495)207 81 60 и (495) 207 85 81 Ассоциация «Сортсемовощ»; (495) 599 24 42; (496)303 19 70 (добавочный 123) ВНИИССОК.
научно практический
журнал
[ 53 ]
о в о щ и
р о с с и и
№ 1
2 0 0 9
ЧЕЛОВЕЧЕСКИЙ ФАКТОР – РОЛЬ ЛИЧНОСТИ В ИСТОРИИ
УДК 574(091) ноября 1859 года – почти 150 лет назад вышла в свет знаме нитая книга Чарльза Дарвина «Происхож дение видов», в которой он впервые обосновал новую теорию эволюции. Под готовка теории заняла у Дарвина более 20 лет. При этом произошла существен ная смена взглядов ученого. К 1840 году Дарвин практически пере шел от креационизма к эволюционизму и разработал несколько моделей эволю ции. Одна из них базировалась на выяв лении сходства и различий между эволю цией в дикой природе и в условиях одо машнивания. Вначале он склонялся к идее «совершенной адаптации», что фак тически является следствием естествен ной теологии. Поэтому на начальных эта пах возникшая идея естественного отбо ра использовалась им в качестве объяс нения явлений природы, созданной по законам Божества. Вместе с тем, состав ляющие компоненты идеи естественного отбора были известны давно, но не было попыток соединить их вместе. Не случай но Л. Пастер любил повторять, что лишь «подготовленный» ум делает открытия. Именно Дарвин – ученый с широким кру гозором, используя факты из разных об ластей знания (морфология, эмбриоло гия, геология, палеонтология, система тика), осуществил гигантский эволюци онный синтез. В 40 е годы Дарвин предпринимает попытки изложения новой идеи эволю ции. Она включала ряд положений: о ма лом запасе внутривидовой изменчивос ти; о ведущей роли абиотических факто ров; о совершенстве адаптаций; о лими тировании числа видов в природе. Это позволило Дарвину сформулировать но вую модель эволюции, согласно которой периоды значительных эволюционных изменений сменяются периодами ста бильности видов. Идея неравномерности эволюции явилась важным компонентом последующих его изысканий. Дарвин су мел соединить сам факт изменчивости с принципом конкуренции за ограничен ные ресурсы, что и явилось основанием для появления теории естественного от бора. При этом он не противопоставлял этой модели теорию естественного отбо ра, что нашло свое развитие и после Дар вина. Вместе с тем, в теории естественного отбора Дарвина на начальных этапах присутствовала идея борьбы за сущест вование видов, в которой он придержи вался взглядов «совершенной адапта ции». Если вид в совершенстве адапти рован к среде, то вариации не возникают. Это свидетельствует о связи с ранними рассуждениями Дарвина. Позднее он придерживается уже иной схемы, а имен но, в природе существует огромный за пас вариабельности и естественный от бор имеет в своем распоряжении неогра
р о с с и и № 1 2 0 0 9
24
ТРИУМФ ЭВОЛЮЦИОННОЙ ТЕОРИИ ЧАРЛЬЗА ДАРВИНА
Буренин В.И. ГНЦ Всероссийский НИИ растениеводства им. Н.И.Вавилова Российская Федерация, 190000, Санкт Петербург, ул.Большая Морская, 44 Тел.: (+7 812) 315 5093, v.burenin@vir.nw.ru 12 февраля исполнилось 200 лет со дня рождения Чарльза Дарвина. В этом же году исполняется 150 лет с момента опубликования его работы книги «Происхождение видов путем естественного отбора или сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь».
научно практический журнал
[ 54 ]
о в о щ и
ЧЕЛОВЕЧЕСКИЙ ФАКТОР – РОЛЬ ЛИЧНОСТИ В ИСТОРИИ
ниченный материал для «работы». Ос новным материалом для действия естес твенного отбора служит массовая измен чивость, выраженная в индивидуальных различиях. Теория естественного отбора базируется на следующем: 1 – все виды склонны к высокой потенциальной про дуктивности; каждая популяция содержит большой запас разнообразной изменчи вости; 2 – неравномерное выживание особей составляет процесс естественно го отбора; 3 – в каждом поколении этот процесс будет вести к эволюции и созда нию новых видов. Борьба за существова ние, – писал позже Дарвин, – ведет к со хранению полезных уклонений. Истин ность этого положения он считал неоспо римой. Постепенно начали складываться новые взгляды Дарвина и на наслед ственную изменчивость. Не менее важным является смена взглядов Дарвина на роль био и абиоти ческих факторов в эволюции. Если ранее он отдавал предпочтение абиотическим факторам (температура, влажность, тип почвы), то позднее основное значение придавал биотическим отношениям. По стоянное взаимодействие биотических факторов является источником новых эволюционных отношений, а следова тельно, и для совершенствования адап тации. Прогрессивные взгляды Дарвина на шли отражение в популяционной концеп ции борьбы за существование и тем са мым было покончено с идеей совершен ной адаптации. Не менее важным являет ся то, что был развит принцип диверген ции, в основу которого был положен не вид, а индивид и популяция. Именно ди вергенция ослабляет пресс конкуренции и тем самым отбор всегда будет активно содействовать такому неограниченному процессу. Принцип дивергенции объяс няет механизмы возникновения и под держания многообразия жизни и эволю ционной продвинутости таксонов любо го ранга (вид, род, семейство, отряд, клан и т.д.). В результате теория естест венного отбора стала научно обосно ванной, позволившей дать объяснение возникновению адаптаций, филогенеза и эволюционного прогресса. Именно принцип дивергенции, концепция борь бы за существование вместе с теорией естественного отбора позволили Дар вину сформировать современную для того времени, прогрессивную теорию эволюции. На основе новых данных о диверген ции Дарвину удалось составить теорети ческую основу эволюционной системати ки. Он писал, что естественная система должна быть генеалогической. Организ мы располагаются по принципу соподчи нения групп; роды и семейства происхо дят от одного предкового вида. Дарвин предложил принципиально новую интер
научно практический
претацию гомологии, основанную на фи логенетическом родстве. Ключевым мо ментом для доказательства связи между видообразованием и филогенией являет ся то, что изменения могли происходить как в пространстве, так и во времени. Он впервые употребил выражение «древо жизни». Вместе с тем, он обосновывает множество путей видообразования. Ин терес к систематике современных видов привел его к выводу о существовании многообразия внутривидовых форм. Ме тод конструирования «вертикальных» филетических связей позволил Дарвину сделать неожиданный по тем временам вывод о неполноте палеонтологических сведений, а также о неравномерности темпов эволюции. При этом он не отри цал роль внезапных резких изменений, в особенности, в условиях одомашнивания животных и растений. Вывод, что в при роде у свободно размножающихся орга низмов нет двух генотипов, которые были бы идентичны, согласуется с современ ными генетикопопуляционными воззре ниями. Дарвин справедливо подчерки вал, что в процессе искусственного отбо ра, индивидуальная вариация представ ляет собой основной объект действия от бора и последовательный методический отбор может закрепить ее в потомстве. По сути дела Дарвин предложил две мо дели происхождения видов: видообразо вание путем кумулятивного изменения и видообразование посредством изоля ции. Обсуждая проблему видообразова ния, Дарвин пытался оценить эволюцион ную значимость разных форм размноже ния. Вначале он пытался связать воедино все формы воспроизведения. Но вскоре понял, что половое и бесполое размно жение сильно различаются друг от друга. Он дальновидно отдал предпочтение по ловому размножению в эволюционном процессе, считая, что бесполое размно жение лишь «копирует» родителей. Внешние перемены, – пишет Дарвин, – воздействуют на репродуктивную систе му организмов; в результате возникают вариации, способствующие дальнейшим адаптационным изменениям. Вывод о тенденции к варьированию путем генера ции, несомненно, был важным и своевре менным. Эволюционные изменения, – считал в связи с этим Дарвин, – на всех стадиях должны быть функционально значимыми, что отвечает требованиям естественного отбора. Дарвин включал репродуктивную обо собленность (изоляцию) в диагностичес кие видовые признаки, рассматривая ее ведущим критерием вида. Он считал, что разновидности обладают полной фер тильностью, а виды – частичной фертиль ностью или стерильностью. По мнению Дарвина, вид – это система, состоящая из множества внутривидовых форм и,
прежде всего, популяций, заселяющих различные части ареала вида. Опираясь на принцип дивергенции, Дарвин проанализировал огромное коли чество внутривидовых популяций, разли чающихся по объему. У него возникло со мнение, что малая изолированная попу ляция наиболее благоприятна для видоо бразования. Он пришел к выводу, что в малых популяциях низка вероятность по явления полезных изменений; малые по пуляции больше подвержены исчезнове нию. Большие материковые популяции, занимающие большие ареалы, могут подвергаться частичной географической изоляции (горы, моря и т.д.), что способ ствует изменчивости признаков и на правленному действию естественного отбора. Таким образом, Дарвин создал концепцию частичной изоляции, объяс няющей видообразование и при стабиль ных эколого географических условиях. Вместе с тем, он подчеркивал, что изоля ция не всегда необходима для создания новых форм. Хотя он не знал о явлении полиплоидии и других факторах, препят ствующих гибридизации, но интуитивно чувствовал, что у растений жизненные формы и виды могут образовываться без географической изоляции. Анализируя видовые популяции ост ровов и архипелагов, Дарвин вновь и вновь приходит к выводу, что видообра зование складывается из взаимодей ствия многих факторов – географическая изоляция, биотические отношения, раз мер популяции, величина ареала, размах изменчивости и интенсивность действия естественного отбора. В малых популя циях с большей вероятностью неизбежны близкородственные скрещивания, а сле довательно, инбридинг. Географическая изоляция и инбридинг – это «островной подход» для создания новой модели эво люции. Если отдельные формы измени лись и прогрессируют, то неизменившие ся рано или поздно будут вымирать. Сле довательно, изоляция значительным об разом благоприятствует созданию через естественный отбор новых видовых форм. Высказанные им мысли созвучны с воззрениями современной островной биогеографии. Дарвин испытывал трудности в интер претации проблемы сосуществования близкородственных видов. Он писал, ес ли один вид имеет какое либо преимуще ство перед другим, он в короткое время совсем или отчасти вытеснит его; но если оба вида одинаково хорошо приспособ лены к занятым ими областям, то вероят но, оба будут сохранять за собой место в течение длительного времени. В настоя щее время установлено, что мелкие раз личия между близкородственными вида ми вполне достаточны для их сосущест вования. Вместе с тем, он оставил своим последователям большие возможности
р о с с и и № 1 2 0 0 9
журнал
[ 55 ]
о в о щ и
ЧЕЛОВЕЧЕСКИЙ ФАКТОР – РОЛЬ ЛИЧНОСТИ В ИСТОРИИ
для творчества. Именно эти проблемы уже в XX веке стали в центре внимания популя ционной и эволюционной экологии. После публикации «Происхождения ви дов» теория Дарвина подверглась массо вой критике, в особенности, с сальтацио нистких позиций. Так, Т. Хаксли уже в 1859 году (здесь и далее цит. по: Я.М. Галлу, 1993, 2007) писал Дарвину, что невозмож но естественным отбором индивидуаль ных различий и мелких вариаций объяс нить разрывы между видами в палеонто логической летописи. Э. Грэй и Л. Агасиц в 1860 году высказались с недоверием об идее постепенного и кумулятивного дей ствия естественного отбора. Ф. Дженскин в 1867 году, опираясь на слитную наслед ственность, при помощи простых матема тических расчетов показал, что любая сла бая вариация в силу «заболачивающего» действия скрещивания от поколения к по колению будет проявляться все в меньшей степени и в ряду поколений ее проявление сведется к нулю. Дарвин в то время не имел возможности опираться на дискрет ную наследственность, но он сумел глубже уяснить собственный аргумент о важности индивидуальных различий, а не отдельных вариаций. Дж. Майварт в 1871 году писал, что концепция эволюции, предложенная Дарвином, находится в согласии с учени ем католической церкви, если брать как материальный, так и нематериальный мир. Особо следует сказать о критике тео рии Дарвина в 1873 году со стороны веду щего эмбриолога мира К. Бэра, который отождествлял законы эволюции и эмбрио генеза. При подготовке новых изданий «Проис хождения видов» (их при жизни автора бы ло шесть) Дарвин вносил определенные изменения и дополнения в рукописи с уче том тех или иных замечаний. Позднее по лучили развитие элементы квантовой или взрывной эволюции (Дж. Симпсон), кон цепция прерывистого равновесия (Дж. Гулд и Е. Олдридж), неотении и гетерохро нии в большой эволюции (Дж. Хаксли, Г. де Бир, А. Тахтаджан). Упомянутые классики эволюционизма создали хороший базис для развития современных исследований, включая и генетико молекулярные подхо ды, определяющие эволюционную биоло гию развития. И самые трудные пробле мы, которые стояли перед Дарвином, сей час переведены в русло широких исследо ваний и с изучением различных уровней организации живого. Дарвин был глубоко прав, когда упоминал о несовершенстве геологической летописи. Подтвердились его пророческие слова, что будущее в этой исследовательской области постоян но будет открывать все новые и новые яв ления, совершенствуя саму эволюцион ную теорию. И в настоящее время посто янно идет процесс фрагментации и специ ализации в разной степени в области из учения эволюционного процесса. Изложенное выше свидетельствует, что у Дарвина было много предшественников, противников и единомышленников, а еще больше последователей. Именно поэтому теория эволюции после выхода в свет бы стро превратилась в основную научную парадигму («основу основ научного миро воззрения»). Характерно, что, несмотря на сопротивление церкви, в XX веке эволю ционная теория занимает ведущее место при обучении в высшей и средней школах в экономически развитых странах. А в со циалистических странах она вообще носи ла характер официальной доктрины. В октябре 1996 года папа Иоанн Павел II, выступая в Папской академии наук, ска зал буквально следующее: «В свете новых знаний теория эволюции Дарвина стала больше, чем просто гипотеза. Эта теория все более принимается учеными под вли янием целой серии открытий, сделанных в разных областях знаний. Совпадение, не искомое и не сфабрикованное, резуль татов работ, проведенных независимо, само по себе является важным аргумен том в пользу этой теории». В текущем го ду Папский совет по вопросам культуры планирует провести Конференцию, по священную 150 летию со дня выхода в свет основного труда Дарвина «Проис хождение видов». Конференция призвана показать, что теория эволюции совмести ма с концепцией, изложенной в Библии, и важен новый диалог между церковью и учеными по проблемам происхождения человека. В России, уже в 1864 году в переводе проф. ботаники Московского университе та С.А. Рачинского впервые появилось на русском языке «Происхождение видов» Ч. Дарвина. В 1896 году был издан новый пере вод, редактором которого был К.А. Тимирязев. После этого в разные годы собрания сочине ний Дарвина издавались в России еще пять раз, что свидетельствует о признании научной общественностью прогрессивной эволюцион ной теории. Очень важно то, что за последние де сятилетия эволюционная теория развива лась и развивается высокими темпами, и в русский язык вошло много международ ных терминов. Российские ученые биоло ги, как и ученые всего мира в лице фунда ментальных трудов Ч. Дарвина имеют подлинно научную, прогрессивную тео рию эволюции растительного и животно го мира, воспитавшую не одно поколение в духе современных достижений науки. Грандиозный проект ре ализован сотрудника ми университетской библиотеки Кембри джа – оцифровано и выложено в Интернет на сайте http://darwin online.org.uk все письмен ное наследие Чарльза Дарвина: пред ставлены 20 тысяч работ, 90 тысяч изображений, среди которых и печатные материалы, и написанные от руки манус крипты, автобиографические материалы, личные записки, зарисовки, записи экс периментов, фотографии Дарвина и его семьи, газетные вырезки, рецензии на его работы и даже кулинарная книга его супруги Эммы. Также на ресурсе можно найти записки, сделанные во время ле гендарного путешествия Чарльза Дарви на на судне «Бигл», его первые изложен ные на бумаге сомнения и размышления по поводу происхождения видов. http://darwin online.org.uk/
Литература
1. Гайсинович А.Е. Зарождение и развитие генетики. – М., Наука, 1988. – 422 с. 2. Галл Я.М. Становление эволюционной теории Ч. Дарвина. – СПб, Наука, 1993. – 139 с. 3. Галл Я.М. Формирование эволюционной теории Ч. Дарвина. – СПб, 2007. – 87 с. 4. Дарвин Ч. Происхождение видов путем естественного отбора или сохранение благоприятных рас в борьбе за жизнь. – Перевод с шестого издания (Лондон, 1872). – СПб, Наука, 1991. – 539 с. 5. Калашников В. Дарвин и Ватикан. – СПб, Ведомости, 2009. – №8 (1037). – С. 4. 6. Симпсон Дж. Темпы и формы эволюции. – М., Издат. иностр. литературы, 1948. – 358 с. 7. Mayr E. One long argument. Ch. Darwin and the genesis of modern evolytionary thought. – London, Penquin books, 1991. – 195 p. 8. Owen R. The Hunterian Lectures in comparative anatomy. – Chicago, 1837. – 301 p. 9. Paley W. Natural theology: or evidences of the existence and attributes of the Deity, Collected from appearances of nature. – London, Baunes, 1802. – 896 p.
научно практический
журнал
[ 56 ]
о в о щ и
р о с с и и
№ 1
2 0 0 9
ЧЕЛОВЕЧЕСКИЙ ФАКТОР – РОЛЬ ЛИЧНОСТИ В ИСТОРИИ
УДК 635.1/.7(092)
БОРИС ВАСИЛЬЕВИЧ КВАСНИКОВ – ВИДНЫЙ УЧЕНЫЙ СЕЛЕКЦИОНЕР
(к 110 летию со дня рождения)
И.И. Тарасенков ГНУ Всероссийский НИИ овощеводства 140153, Московская обл., Раменский район, д.Верея, стр.500, тел. 8(496)462 44 25 E mail: vniioh@yandex.ru Поистине неисчерпаемы возможности человека! И физические, и интеллектуальные! Oб этом невольно думаешь, когда знакомишься с биографией заслуженного деятеля науки РСФСФ, доктора сельскохозяйственных наук профессора Б.В. Квасникова.
О
н родился 25 апреля 1898 года в Черном городке горо да Баку в семье рабочего металлиста, впоследствии то
во огородного семеноводства в качестве огородника техника, затем практиканта, а с 1925 года помощника заведующего ого родным отделом селекционной станции ТСХА. Собственно свой путь в науку Борис Васильевич начал с Сельскохозяйственной опытной станции ТСХА, руководимой основоположником отечественной научной селекции овощных культур профессором С.И. Жегаловым, о котором он всегда тепло отзывался и которого считал своим учителем. Работе на опытной станции было отдано почти десять лет кропотливого труда (1921 1930 годы). Здесь Борис Васильевич первым в стране изучил репчатые луки и разработал методы их селекции. В этот же период он провел большую организаторскую работу по созданию в районах выращивания отечественных острых сортов лука репчатого Арзамасского, Стригуновского, Ростов ского, Бессоновского, Погарского ряда опорных пунктов. Им были установлены неизвестные до того времени корреляции у лука репчатого, что имеет важное значение в селекции этой культуры, и дана характеристика местных сортов народной се лекции по основным хозяйственно ценным признакам. В последующие годы Борис Васильевич занимал многие от ветственные должности на кафедрах и в отделах таких крупных сельскохозяйственных научных учреждений страны как Омский сельскохозяйственный институт, Институт цикория, Казахский институт земледелия, Институт свекловичного полеводства. К этому времени относится разработка ученым оригинального
карного мастера. Непростым путем шел Борис Васильевич в науку. Свою тру довую деятельность он начал с 15 лет в качестве практиканта в токарном цехе, окончив перед этим заводскую школу при заво дах товарищества «Бр. Нобель». В 1915 году окончил Бакинское реальное училище, после чего поступил в Тимирязевскую сель скохозяйственную академию (ТСХА). Через полгода выбыл из ТСХА, сначала на 6 месяцев в качестве санитара во врачебно санитарный отряд помощи беженцам общества врачей им. Пи рогова, затем в качестве инструктора сельскохозяйственных дружин по уборке урожая у семей солдат. В конце 1917 года поступил на военную службу в качестве учащегося теоретических курсов им. Жуковского при Высшем техническом училище и Московской школе авиации, где и про был до конца 1918 года. С 1919 по 1920 годы работал в качест ве секретаря делопроизводителя в информационном отделе Голокарамышского уездного исполкома. С начала 1920 года по июнь 1921 года работал в качестве преподавателя общеобразо вательных предметов в студенческой школе садоводства и ого родничества, которую окончил за этот период по специальным предметам, получив звание садовоогородного техника. В связи с голодом в Поволжье школа была расформирована, и в июне 1921 года он вернулся в ТСХА, где был принят на Станцию садо
научно практический
журнал
[ 57 ]
о в о щ и
р о с с и и
№ 1
2 0 0 9
ЧЕЛОВЕЧЕСКИЙ ФАКТОР – РОЛЬ ЛИЧНОСТИ В ИСТОРИИ
метода вегетативного размножения цикория с помощью реге нерации. Метод стал темой успешно защищенной в 1943 году докторской диссертации. Труд ученого был отмечен во Франции специальной именной медалью. Большое теоретическое и практическое значение имеет ра бота Б.В. Квасникова по изучению явления махровости у левко ев. В этом исследовании впервые в нашей стране был решен вопрос о методах семеноводства левкоя и сохранения его от вырождения по признаку махровости. Существенных успехов достиг Б.В. Квасников и в селекции флоксов. Под его руковод ством разработана и принята к использованию первая в СССР методика сортоиспытания цветочных культур. С 1948 по 1986 год Б.В. Квасников бессменно руководил всей селекционной и семеноводческой работой в системе На учно исследовательского института овощного хозяйства. Под его научно методическим руководством создано более 120 но вых сортов и гибридов овощных, бахчевых и цветочных культур, различных по срокам созревания и хозяйственному назначе нию, высоких товарных и вкусовых качеств продукции, устойчи вых к болезням, пригодных для механизированного возделыва ния и уборки. Наиболее значимые из них – высокоурожайные, килоустой чивые сорта капусты белокочанной Московская поздняя 9, Ла дожская 22, Зимняя грибовская 13, Лосиноостровская 8, Тай нинская, Урожайная, дающие на закисленных почвах, особенно распространенных в Нечерноземной зоне России, урожайность до 70 75 т/га. Высокоурожайные сорта моркови с повышенным содержанием каротина (содержание каротина составляет 20 24 мг% против 14 16 мг% у обычных сортов) – Лосиноост ровская 13, Витаминная 6, НИИОХ 336. Эти сорта по содержа нию каротина входят в группу лучших мировых стандартов. Вы сокоурожайные, с комплексной устойчивостью к болезням гиб риды F1 томата и огурца для зимних и пленочных теплиц, вне дрение которых в производство позволило резко снизить за траты на завоз семян из за рубежа. Сорт цикория Ярославский, созданный Борисом Васильевичем, занимает практически все посевные площади, занятые этой культурой в нашей стране. По инициативе Б.В. Квасникова впервые в нашей стране была на чата селекция сортов овощных культур, пригодных для механи зированной уборки, созданы новые сорта данного направле ния: томаты – Машинный 1, Новинка Кубани, Ермак; огурцы – Кустовой, Алтай. Под его руководством проводились работы по созданию сортов, устойчивых к наиболее вредоносным заболе ваниям, гетерозисных гибридов для защищенного грунта, а так же по совершенствованию системы элитного семеноводства овощных и бахчевых культур. Под его руководством и при лич ном участии разработан ряд ценных методик по селекции овощ ных культур, вошедших в методические указания по селекции сортов и гетерозисных гибридов овощных культур (13 методик); методические указания по селекции овощных культур в защи щенном грунте (14 методик); методические указания по селек ции овощных культур на пригодность к механизированной убор ке (5 методик), которые вышли в публикациях ВАСХНИЛ и кото рые широко используются в селекционных учреждениях стра ны. Среди разработанных методик особо следует отметить ме тодику селекции скороспелых сортов моркови и свеклы; мето дику селекции овощных культур на первых фазах роста (холодо стойкость, энергия роста, засухоустойчивость, солестойкость); метод быстрого и простого отбора и оценки моркови на каротин; методика оценки и отбора у бобовых овощных культур по интенсивности клубенькообразования; методика селекции капусты на устойчивость к киле. Большая работа проведена им по размножению сортов, рай онированных в северной и умеренной зонах овощеводства. Б.В. Квасников был ярким примером великого ученого лиде ра, который больше материальных удовольствий, больше само го здоровья был предан науке. Он блестяще совмещал в себе видного ученого исследователя, обладавшего широким науч ным кругозором, популяризатора всего нового, неустанного ге нератора идей, оказавших определяющее влияние на ряд науч ных направлений, ученого организатора, объединявшего и вдохновлявшего коллективы селекционеров института и опыт ных станций на решение фундаментальных теоретических и практических задач, создателя и руководителя большой науч ной школы. Бескорыстное служение науке, широкий круг духовных инте ресов, трудолюбие, скромность, доброжелательность и поря дочность, глубокие научные знания, присущие Борису Василье вичу, снискали ему неподдельное глубокое уважение близко знавших его людей. Многочисленные последователи – ученики Б.В. Квасникова, единомышленники и все те, кто с ним работал, благодарны судьбе, которая дала счастье общаться с Великим ученым, ос тавившим о себе зримую память. Дела и идеи Б.В. Квасникова живут, развиваются, воплощаются его учениками и младшим поколением в новые селекционные достижения. «Учитель – не тот, кто учит, а тот, у кого учатся, – говорит один из его учеников и последователей, зав. отделом семеноводства и семеноведения ВНИИО, доктор с. х. наук В.А.Лудилов. – Бо рис Васильевич Квасников – первый человек в НИИ овощного хозяйства (сейчас ВНИИО), с которым в 1959 году познакомил ся я – выпускник Тимирязевской академии, пришедший устраи ваться на работу. Не будет преувеличением, если я скажу, что идеи абсолютно всех новых селекционных разработок в Совет ском Союзе по овощным культурам в то время шли от Бориса Васильевича Квасникова. Использование радиоактивных изо топов и колхицина для получения исходного селекционного ма териала, методики создания сортов томата, капусты, моркови и огурцов для механизированной уборки, создание инфекцион ных фонов при селекции овощных и бахчевых культур на устой чивость к болезням, повышение вкусовых и диетических свойств овощных культур, совершенствование методов первич ного и товарного семеноводства и десятки других вопросов инициировались этим выдающимся ученым. Он никогда не скрывал своих идей, с огромным интересом обсуждал их не только с сотрудниками института и его опытных станций, но и с
научно практический
журнал
[ 58 ]
о в о щ и
р о с с и и
№ 1
2 0 0 9
ЧЕЛОВЕЧЕСКИЙ ФАКТОР – РОЛЬ ЛИЧНОСТИ В ИСТОРИИ
сотрудниками других институтов, в том числе и с иностранца ми. Он не боялся, что кто то воспользуется его идеями: глав ное, чтобы идея жила, чтобы ее претворяли в жизнь… Бескоры стие и простота были основополагающими чертами этой незау рядной личности. Удивительное сочетание интеллигентности и требовательности в отношениях с людьми… Следует отметить его работоспособность и ясность ума, которые не покидали его до глубокой старости. Его стол постоянно был завален книгами, брошюрами, отчетами, но при разговоре он в этой куче очень быстро находил нужный материал, а откуда то из под стола до ставал интересующие Вас семена и постоянно раздавал их всем нуждающимся селекционерам и сотрудникам. Мне не раз приходилось встречаться с Борисом Васильевичем, когда ему было более 90 лет, я работал в другом институте. Обсуждение с ним тех или иных научных тем являлось истинным наслаждени ем, ибо обязательно уходил от него с какими нибудь новыми идеями…». «Так уж наша жизнь устроена – одни фамилии на слуху, о других мало кто знает, хотя их роль в науке может быть нисколько не меньшей, – так начинает свой рассказ о Б.В. Квасникове зав.отделом биотехнологии ВНИИ овощевод ства, доктор биологических наук А.В. Поляков. – Эти «вторые» просто в «поте лица своего» добывают и собирают крупицы знаний. Но так, чтобы в одном человеке сочетались и извест ность, и невероятное трудолюбие, преданность своему делу, и доброжелательность, и многие другие качества, свойствен ные только Человеку, живущему в гармонии с природой, Учи телю, способному в считанные минуты открыть прекрасный Мир науки с неожиданной стороны, – явление крайне редкое. И сегодня мне хочется рассказать именно о таком Человеке, обладавшем мощнейшим «магнетизмом», способностью при тягивать к себе людей разных поколений, специальностей, национальностей, Человеке, который был источником всего самого доброго, о Борисе Васильевиче Квасникове. О Борисе Васильевиче я впервые услышал, будучи студентом третьего курса Рязанского СХИ им. проф. П.А. Костычева, от Нины Ми хайловны Масловой, которая была его аспирантом, а у нас ку ратором группы. После окончания института встреча с Б.В. Квасниковым определила мою дальнейшую судьбу. Мне было предложено поступать в аспирантуру и на выбор не менее 10 тем для работы, среди которых большая часть была связана с изучением теории селекционного процесса. Одна из них, от носящаяся к теории закрепления гетерозиса, мне показалась особенно интересной. Борис Васильевич рассказал о проб лемах использования гетерозиса, как их решают и как можно их решить. Для решения этой проблемы, наряду с селекцион ными, нужны были генетические и цитологические знания. Мне эта тема понравилась, и позже она была утверждена в ка честве аспирантской работы… Особенно благодарен я Бори су Васильевичу за то, что он познакомил меня и счел возмож ным, а может быть и необходимым, организовать мое рабо чее место в кабинете Ирины Астионовны Стожаровой, от крывшей для меня множество дверей в удивительный мир Пусть будет добрая память в сердцах тех, кто его знал… Творческое развитие его идей – лучшее, что мы можем сделать для увековечивания памяти великого ученого и удивительной душевной чистоты человека! знаний, как профессиональных, так и человеческих взаимоот ношений, бесконечный мир добра и мудрости. И эти качества были основой отношений среди сотрудников отдела, воз главляемого Борисом Васильевичем…». О своих впечатлениях об Ученом делится ученый, селекци онер Н.К. Бирюкова: «В своей последней статье, написанной в 1989 году «О некоторых вопросах перестройки селекцион ной работы с овощными культурами», он дает направления селекционной работы для будущих селекционеров на многие годы вперед, как по традиционным вопросам: групповой ус тойчивости сортов и гибридов к болезням и вредителям, при годности сортов и гибридов к механизированной уборке уро жая, так и по новым направлениям в селекции по повышению качества овощей и плодов не только на содержание сухих веществ и витамина С, но и минеральных солей, микроэлементов и других биологически активных веществ, специфических для каждой культуры. Для этого надо создавать межлинейные гибриды по всем культурам, которые имеют высокую однородность растений по комплексу признаков, базовые линии, обладающие высокой комбинационной способностью. Селекционерам надо знать характерные для каждой культуры биологические признаки, чтобы вести работу по их улучшению. Он писал, что изучение значимости овощей в диетическом и лечебном питании по зволяет научно обосновать пищевые рационы для отдельных групп населения в зависимости от состояния их здоровья, возраста, проводимой работы и состава овощных культур, выращиваемых в специфических почвенно климатических ус ловиях отдельных регионов. Эти исследования должны вести не только селекционеры овощеводы, но и научные учрежде ния, работающие в области диетического и лечебного пита ния. Такие задачи требуют соответствующей перестройки ра боты лабораторий в направлении освоения действующих ме тодик по определению биохимического состава свежих ово щей». «Борис Васильевич Квасников – это эпоха в жизни институ та овощного хозяйства» – говорит доктор с. х. наук И.И. Леу нов. – Практически вся работа по селекции овощных и бахче вых культур в институте и на станциях была организована и велась его воспитанниками и под его руководством. Об этом лучше скажут его ученики. Я знал Бориса Васильевича в тече ние 8 лет. В моей памяти это человек беззаветно влюбленный в свою профессию, честный и ответственный исследователь, и исполнительный подчиненный. Борис Васильевич – это та кой руководитель, который знал, для чего институтам нужны опытные станции. Он постоянно держал под контролем рабо ту селекционеров на станции. Его ученики регулярно совето вались с ним и отчитывались в своей работе…».
научно практический
журнал
[ 59 ]
о в о щ и
р о с с и и
№ 1
2 0 0 9
ОВОЩНАЯ ГЕОГРАФИЯ
В соответствии с теорией Н.И. Вавилова известно 8 центров происхождения культурных овощных растений. Однако в настоящее время благодаря окультуриванию, интродукции и акклиматизации даже самые теплолюбивые овощные культуры с успехом выращиваются в самых различных климатических зонах. Благодаря применению защищенного грунта и других технологических решений свежую овощную продукцию можно получать от Заполярья до тропиков. Зарождение огородничества на Руси относится к XI XII векам, о чем свидетельствуют древние летописи. Огородничеством на Руси занимались семьями, опыт огородничества передавался по наследству. Очагами земледелия были и православные монастыри, владевшие крупными земельными наделами и использовавшие передовые «агротехнологии»…
научно практический журнал
Фоторепортаж Лебедев А.П. ГНУ Всероссийский НИИ селекции и семеноводства овощных культур Россия, 143080, Московская область, п. ВНИИССОК, тел.(495)599 24 42 E mail: vniissok@mail.ru
сть в России заповедные уголки. Не каждый там бывал, но каждый слы шал… Соловецкие острова – один из та ких уголков нашей «планеты Россия». В июне 2008 года и мы – сотрудники ВНИИССОК, посетили эти незабываемые острова.
о в о щ и р о с с и и № 1 2 0 0 9
Е
[ 60 ]
ОВОЩНАЯ ГЕОГРАФИЯ
Панорама Соловецкого монастыря. Бухта Благополучия
Острова Белого моря
…Сказочны Соловецкие острова на Бе лом море. Большие и маленькие озера, как разбросанные в тайге зеркала, отра жают в неподвижной воде острые верши ны елей. Нет лучше места на Земле для сосредоточенности и возвышенных мыс лей… (Шноль, 1997). …Соловки – это холст, сотканный из духовной силы и телесной слабости, че
ловеческой радости и вселенского горя, силы воли и предательств, красивой лжи и уродливой правды, шипения прибоя и неповторимых закатов, серебристых рыб и шелеста крыльев… Полощутся Соловки на беломорских ветрах, переливаясь всеми красками жизни, и шелестят свои истории всем, кто хочет их слышать... (Кодола, 2007).
Соловецкий архипелаг (Соловки) рас положен в Онежском заливе, в 164 кило метрах от условной линии Полярного кру га. Архипелаг состоит из шести крупных и приблизительно семидесяти небольших островов: Большой Соловецкий; Анзер; Муксалма; Малая Муксалма; Большой За яцкий; Малый Заяцкий. Общая площадь архипелага превышает 320 км2.
Побережье. Время отлива
Заливы Белого моря
научно практический
журнал
[ 61 ]
о в о щ и
р о с с и и
№ 1
2 0 0 9
ОВОЩНАЯ ГЕОГРАФИЯ
Богатства Белого моря – добыча «морской капусты».
Секирная гора
Значительных возвышенностей на ост ровах нет. Но все холмы, существующие на островах, горделиво именуются «горами». Почти все эти «горы» расположены в цент ральной части Большого Соловецкого ост рова: на восток от Кремля идут отлогие Хлебные горы (по преданию, когда то мо нахи проводили здесь опыты посевов яро вого хлеба), на северо запад от монастыря – Валдайские горы; в районе Красного озера – цепь Сетных, Гремячьих и Волчьих гор. Высшая точка – гора Вербокольская (88,2 м, о. Анзер), а самые знаменитые соловецкие «горы» – гора Секирная (о. Большой Соло вецкий), гора Фавор (о. Муксалма) и гора Голгофа (о. Анзер). Имена этих гор связаны с монастырской историей. Несмотря на окружение самым соленым из внутренних морей России (27 г/л воды), на архипелаге находится 639 пресных озер. На Большом Соловецком острове сущест вует целая система из нескольких десятков маленьких моренных озер. Эти озера со единены естественными проливами и ка налами, которые были построены в старину
монастырской братией. Вода в озерах та кая прозрачная, что видно дно. Они окру жены низким густым лесом, над их поверх ностью столетиями царит тишина, напоми нающая о близости одной из величайших святынь России… И над всеми красотами Соловков довле ет суровое Белое море... В беломорской акватории (площадь около 90 тыс. км2, средняя глубина 60 м) произрастает более 160 видов водорослей, многие из которых являются эндемиками. В море водится со ловецкая сельдь, навага, треска, камбала, зубатка, пинагор. В озерах – окунь, плотва, щука, налим, форель, ерш. Среди морских животных встречаются здесь нерпа, белу ха, морской заяц, гренландский тюлень. В прибрежной полосе – необычайно богатые плантации водорослей: ламинария, фукус, анфельция. На острове Соловецкий – одном их груп пы Соловецких островов в Белом море при входе в Онежскую губу – в начале XV века монахи подвижники Савватий, Зосима и
Герман положили начало Спасо Преобра женскому (Соловецкому) монастырю – од ному из крупнейших монастырей России. За свою историю монастырь имел славу самой мощной военной крепости России на северном пограничном рубеже и суровой го сударственной тюрьмы… Он являлся одним из оплотов старообрядчества, местом ссыл ки противников самодержавия и официаль ного православия, после установления в стране советской власти – местом ссылки борцов с новым политическим режимом, в том числе и деятелей церкви. В 20 е годы XX века здесь был организован СЛОН – Соло вецкий лагерь особого назначения, поло живший начало сталинскому ГУЛАГу. Через Соловецкие лагеря и их филиалы на матери ке прошло более 1000000 заключенных… В 1990 году Соловецкий монастырь воз вращен Православной Церкви. Макариевская пустынь Соловецкого мо настыря названа в честь соловецкого архи мандрита Макария, который в 1822 году из брал это место для молитвенного уедине ния. Здесь была построена келья. Пустынь
Внутренние озера
Монастырские цветники
Сторожка ботанического сада
научно практический
журнал
[ 62 ]
о в о щ и
р о с с и и
№ 1
2 0 0 9
ОВОЩНАЯ ГЕОГРАФИЯ
находится в трех километрах от монастыря. После событий Крымской войны, когда мо настырь в 1854 году противостоял обстре лу англо французской эскадры, на возвы шенности в Макариевской пустыни была
поставлена деревянная часовня во имя ос вободителя Руси святого благоверного ве ликого князя Александра Невского. Напро тив часовни, на другом возвышенном мес те, воздвигнут высокий Поклонный крест.
Дорожки в ботаническом саду деревянный настил для сохранения растительного почвенного покрова
В середине XIX века в пустыни появилось новое деревянное двухэтажное здание с мезонином летний дом соловецких архимандритов
монастырские огороды
Часовня Александра Невского
научно практический
журнал
[ 63 ]
о в о щ и
р о с с и и
№ 1
2 0 0 9
ОВОЩНАЯ ГЕОГРАФИЯ
Был выстроен воскобелильный завод и сооружен валунный погреб с ледником для хранения припасов.
Южный склон холма вскоре был заса жен специально завезенными редкими породами деревьев и экзотическими растениями. До настоящего времени со хранились сибирские кедры, которым бо лее ста лет. Вообще начало создания уникального Соловецкого Ботанического сада, распо ложенного всего в 166 километрах от Се верного полярного круга, было положено еще много веков назад соловецкими мо нахами. В основном сначала выращивали лекарственные растения, причем монас тырь специально отправлял экспедиции на Кавказ и Дальний Восток, чтобы по полнять коллекцию растений. Монахи оборудовали оранжереи и парники с под земным подогревом почвы, где вызрева ли арбузы, дыни и персики. Вообще, культура выращивания теплолюбивых и редких для этих мест растений была раз вита в Соловецком монастыре в давние времена. Сохранилось предание, что мо
научно практический журнал
[ 64 ]
о в о щ и
р о с с и и
№ 1
2 0 0 9

cheap fake watches copy omega watches imitation rolex watches breitling fake watches imitation omega watches replica watches breitling ralph lauren t shirt best replica watches omega fake watch ralph lauren outlet ralph lauren polo ralph lauren home ralph lauren online best replica rolex fake watches uk best replica rolex fake rolex watch quality replica watches perfect replica watches cheap rolex replicas