Культура изолированных семяпочек в селекции бессемянных сортов винограда

Селекция и классификация бессемянных сортов винограда

Во всем мире отмечается возрастающее внимание к бессемянному столовому винограду как ценному диетическому и питательному продукту, который пользуется высоким спросом в течение круглого года. Поэтому пополнение сортимента новыми бессемянными сортами является особо актуальной задачей.

Селекция бессемянных сортов винограда

Наиболее перспективным направлением селекции является создание устойчивых к неблагоприятным воздействиям внешней среды, болезням, вредителям бессемянных сортов. Связано это с возрастающей нагрузкой на окружающую среду от пестицидов, их дороговизной, значительными затратами на проведение мероприятий по защите насаждений от основной болезни — милдью. Но на пути решения этой селекционной задачи возникают определенные сложности генетического характера. Часто гены, контролирующие посредственное качество ягод, сцеплены с генами устойчивости и не удается выделить из гибридного потомства бессемянные сеянцы с высоким качеством ягод и достаточной полевой устойчивостью. То есть часто селекционер стоит перед дилеммой, что выделять в потомстве:

• есть хорошие размеры, вкус, но нет устойчивости болезней;
• есть приличная устойчивость (можно выращивать максимум при 1-2 обработках в годы эпифитотий), но качество ягод оставляет желать лучшего;
• иногда в потомстве проскакивают сеянцы с очень высокой устойчивостью и морозостойкостью, а качество таково, что ягоды висят до морозов — никто не хочет есть, ни осы, ни птицы, ни люди.

Часто приходится выбирать в зависимости от того, к чему предрасположен сам селекционер. Наследование признака бессемянности носит сложный генетический характер. В целом генетические ограничения для получения бессемянных сортов, сочетающих устойчивость к грибным болезням, вредителям, морозам и высокое качество ягод, отсутствуют, поэтому получение достаточно крупноплодного устойчивого бессемянного сорта — вопрос времени.

Кроме устойчивости, потребителя интересует размер ягод, величина грозди, окраска, т. е. внешний товарный вид. Известно, что рост, линейные размеры ягод зависят от массы семян в ягодах. Семена производят гиббереллины, и чем больше масса семян в ягодах, тем больше они продуцируют гиббереллинов, тем крупнее ягоды. Пока не получены бессемянные сорта с ягодами крупнее 6 г. Самая крупноягодная форма — гибрид /1-4 имеет массу ягод 5,4 г. Бессемянные сорта кишмиш Согдиана, гибрид-6, Кишмиш молдавский, Кишмиш лучистый, Белградский бессемянный имеют ягоды весом 3,1-3,8 г. Циркулирующие в любительской среде сведения об устойчивых бессемянных сортах с весом ягод 15-23 г сильно преувеличены. Реально бессемянные ягоды массой 6- 8 г были получены сотрудниками селекцентра ВсеросНИИВиВ с использованием специальной технологии на семенном сорте Талисман с функциональноженским типом цветка.

Классификация бессемянных сортов винограда

У бессемянных сортов средняя масса и размеры рудиментов семян колеблются по годам в зависимости от суммы активных температур от биологического нуля до цветения, за период цветения и от суммы осадков за период цветения. О степени бессемянности некоторых сортов можно судить по категории бессемянности (см. таблицу 2 ).

Культура изолированных семяпочек в селекции бессемянных сортов винограда

ГНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт виноградарства и виноделия им. Я.И. Потапенко» Россельхозакадемии, г. Новочеркасск

Приведены результаты использования метода культуры изолированных семяпочек с целью получения исходного материала для селекции винограда на бессемянность. Дана агробиологическая оценка выделенных сеянцев межвидового происхождения, выращенных в культуре in vitro из гибридных семяпочек, полученных от скрещивания по схеме бессемянный × бессемянный.

Селекция бессемянных сортов винограда сопряжена с рядом трудностей, наиболее существенными из которых являются низкий выход бессемянных сеянцев, невозможность использования в скрещиваниях бессемянных сортов в качестве материнских форм, плохая всхожесть семян раносозревающих сортов. Кроме того, слабым местом метода гибридизации является то, что при решении задачи создания новых форм в гибридный организм, в силу закона сцепления генов, переносятся нежелательные сочетания хозяйственных признаков и биологических свойств. Применительно к селекции винограда на бессемянность это выражается в том, что в гибридном потомстве бессемянность коррелирует с мелкоягодностью. В результате многолетней селекционной работы установлено, что для получения крупноягодных бессемянных сортов необходимо проводить скрещивания между семенными и бессемянными сортами. При этом в качестве материнских форм используют семенные крупноягодные сорта, а в качестве отцовских – бессемянные сорта.

Клеточные технологии, основанные на культивировании in vitro органов, тканей, клеток и изолированных протопластов, облегчают и ускоряют традиционный селекционный процесс [1, 2].
Благодаря успехам биотехнологии, в частности появлению возможности культивирования зародыша семени в условиях in vitro, открылась перспектива получения жизнеспособного потомства от скрещивания бессемянных сортов между собой с последующим развитием зародышей семени в контролируемых условиях.
Использование методов in vitro для преодоления постзиготической абортивности расширяет возможности селекции на бессемянность, позволяет включить в селекционный процесс стеноспермокарпические сорта и гибриды в качестве материнских форм. Однако многие исследователи указывают на отсутствие четких критериев основных параметров технологического процесса и чрезвычайно низкий процент выхода растений, полученных в результате культивирования стеноспермокарпических семян винограда [3, 4].

В лаборатории биотехнологии ВНИИВиВ им. Я.И. Потапенко были изучены различные аспекты культуры семяпочек винограда:
– исследованы особенности эмбриогенного развития стеноспермокарпических сортов винограда при инцухтировании и скрещивании обоих бессемянных родителей;
– оптимизирована питательная среда, обеспечивающая наиболее благоприятные условия для ввода в культуру и дальнейшего культивирования семяпочек стеноспермокарпических сортов;
– разработан режим стерилизации семяпочек на этапе ввода в культуру;
– подобраны родительские сорта и проверена их комбинационная способность;
– исследована динамика роста и развития ягод и семяпочек сортов различной категории бессемянности и обоснован выбор срока изолирования семяпочек;
– определена зависимость активности эмбриогенных процессов в семяпочках стеноспермокарпических гибридов винограда от метеорологических условий в период вегетации.
Результатом проделанной работы стало получение в культуре in vitro жизнеспособных проростков и сеянцев из изолированных семяпочек от скрещивания по схеме: бессемянный × бессемянный. Гибридные сеянцы культивировали, а затем, с целью сохранения генотипа, размножали методом клонального микроразмножения в контролируемых условиях. После адаптации к нестерильным условиям, растения были высажены для дальнейшего наблюдения в условия гибридного питомника селекционного центра института. Новые формы винограда оценивали по следующим показателям: особенности прохождения годичного биологического цикла сеянцев в зависимости от условий внешней среды (фенологические наблюдения), морозостойкость – по распусканию почек после перезимовки, продуктивность и урожайность сеянцев (определение плодоносности побегов, весовой учет урожая, определение средней массы грозди), категория бессемянности гибридных сеянцев.
При использовании стеноспермокарпических генотипов в качестве родительских форм установлены значительные различия между комбинациями скрещивания по выходу сеянцев. Низкая активность эмбриогенных процессов отмечена в скрещиваниях, где в качестве материнской формы взяты сорта V. vinifera (Кишмиш лучистый × Русбол, Белградский бессемянный × Русбол, Мечта × Русбол). Количество семяпочек с жизнеспособными зародышами в скрещиваниях I-15-5-7 (СВ 12-375 × Свехранний бессемянный) × Русбол, 1-15-5-7 × Кишмиш уникальный, I-15-7-1 (СВ 12-375 × Свехранний бессемянный) × Кишмиш уникальный составило 11-18 %. При опылении сорта Кишмиш ЦГЛ пыльцой сортов Кишмиш уникальный, Коринка русская. Русбол выход гибридных сеянцев составил 37^5 %. В таблице приведены данные о количестве гибридных сеянцев, полученных в различных комбинациях скрещивания.

Таблица
Посадка сеянцев в гибридный питомник 2001-2005 гг.

Селекция бессемянных видов винограда

В мире отмечается растущее внимание к бессемянному столовому винограду как ценному диетическому и питательному продукту, который пользуется высочайшим спросом в течение круглого года. Потому пополнение сортимента новыми бессемянными сортами является особо животрепещущей задачей.

Селекция бессемянных видов винограда

Более многообещающим направлением селекции является создание устойчивых к неблагоприятным воздействиям наружной среды, заболеваниям, вредителям бессемянных видов. Связано это с растущей нагрузкой на окружающую среду от пестицидов, их накладностью, значительными затратами на проведение мероприятий по защите насаждений от основной заболевания — милдью. Но на пути решения этой селекционной задачки появляются определенные трудности генетического нрава. Нередко гены, контролирующие среднее качество ягод, сцеплены с генами стойкости и не удается выделить из гибридного потомства бессемянные сеянцы с высочайшим качеством ягод и достаточной полевой устойчивостью. Другими словами нередко селекционер стоит перед проблемой, что выделять в потомстве:

• есть отличные размеры, вкус, но нет стойкости заболеваний;
• есть благопристойная устойчивость (можно растить максимум при 1-2 обработках в годы эпифитотий), но качество ягод оставляет вожделеть наилучшего;
• время от времени в потомстве проскакивают сеянцы с очень высочайшей устойчивостью и морозостойкостью, а качество таково, что ягоды висят до морозов — никто не желает есть, ни осы, ни птицы, ни люди.

Нередко приходится выбирать зависимо от того, к чему предрасположен сам селекционер. Наследование признака бессемянности носит непростой генетический нрав. В целом генетические ограничения для получения бессемянных видов, сочетающих устойчивость к грибным заболеваниям, вредителям, морозам и высочайшее качество ягод, отсутствуют, потому получение довольно крупноплодного устойчивого бессемянного сорта — вопрос времени.

Не считая стойкости, потребителя интересует размер ягод, величина грозди, расцветка, т. е. наружный товарный вид. Понятно, что рост, линейные размеры ягод зависят от массы семян в ягодах. Семечки создают гиббереллины, и чем больше масса семян в ягодах, тем больше они продуцируют гиббереллинов, тем крупнее ягоды. Пока не получены бессемянные сорта с ягодами крупнее 6 г. Самая крупноягодная форма — гибрид /1-4 имеет массу ягод 5,4 г. Бессемянные сорта кишмиш Согдиана, гибрид-6, Кишмиш молдавский, Кишмиш лучистый, Белградский бессемянный имеют ягоды весом 3,1-3,8 г. Циркулирующие в любительской среде сведения об устойчивых бессемянных сортах с весом ягод 15-23 г очень гиперболизированы. Реально бессемянные ягоды массой 6- 8 г были получены сотрудниками селекцентра ВсеросНИИВиВ с внедрением специальной технологии на семенном сорте Талисман с функциональноженским типом цветка.

Систематизация бессемянных видов винограда

У бессемянных видов средняя масса и размеры рудиментов семян колеблются по годам зависимо от суммы активных температур от био нуля до цветения, за период цветения и от суммы осадков за период цветения. О степени бессемянности неких видов можно судить по категории бессемянности (см. таблицу 2).

Источники:

http://sad-dacha-ogorod.com/vinograd/selekcija_bessemjannyh_sortov_vinograda
http://vinograd.info/stati/stati/kultura-izolirovannyh-semyapochek-v-selekcii-bessemyannyh-sortov-vinograda.html
http://ogorodnadache.ru/selekciya-bessemyannyx-vidov-vinograda.html