Задачи и направления селекции. Исходный материал

Основные направления селекции фасоли для всех природных зон СССР — выведение сортов с повышенными симбиотической активностью и семенной продуктивностью, имеющих короткий вегетационный период (70—90 дней), обладающих устойчиво­стью к пониженным температурам, с нейтральным фотоперио­дизмом, пригодных к механизированной уборке, иммунных к грибным и бактериальным болезням, обладающих высокими кулинарными, вкусовыми и питательными свойствами.

В ВИР собрано более 7 тыс. образцов 14 видов фасоли. Этот богатый генофонд служит исходным материалом для всех се­лекционно-опытных учреждений, занимающихся выведением новых сортов фасоли. Кроме того, используют местные сорта- популяции, а также формы, созданные путем гибридизации и индуцированного мутагенеза.

В селекции на высокий урожай зерна исходным материалом могут быть сорта Кормовая 16, Мотольская белая, Степная 5, при создании сортов овощной фасоли используют сорта с уро­жаем зеленых бобов более 12,5 т/га: Кустовая без волокна 85, Сапарке 75, Кутаисис саадрео, Молдавская белая улучшенная, Рагалла.

Важнейшее направление селекции фасоли — создание скоро­спелых форм, устойчиво вызревающих в северных районах ее возделывания. Критерием скороспелости может служить продол­жительность периода от вдходов до цветения. У скороспелых сортов северного экотипа этот период составляет 35—45 дней и от цветения досозревания—35—40 дней. Этим требованиям отвечают кустовые скороспелые сорта: Мотольская белая, Лат­вия 800, Санилак, Сакса без волокна

Скороспелость достаточно тесно связана с устойчивостью к пониженным температурам. Кратковременное снижение тем­пературы в интервале от 5 до 0°С сильно повреждает растения большинства сортов, вызывает глубокие изменения физиологи­ческих функций, в результате задерживаются рост и развитие растений на 2—3 нед, увеличивается продолжительность веге­тационного периода и снижается семенная продуктивность. В то же время имеются сорта, выдерживающие кратковременное сни­жение температуры до —3°С: Триумф сахарный 764, Ротомак (США), Кустовая без волокна 85 и ряд других.

Фасоль достаточно чувствительна к физико-химическим свой­ствам почвы. В связи с этим селекцию ее рекомендуется вести на почвах с плотностью пахотного слоя 0,8—1,2 г/см³, нейтраль­ной реакцией среды (рН_сол 6—7,5), достаточно обеспеченных элементами питания, без применения азотных удобрений, ко­торые угнетают развитие симбиотического аппарата.

Технологичность сортов обусловливается прежде всего до­статочной высотой прикрепления нижнего боба, обеспечиваю­щей возможность прямого комбайнирования. При этом расстоя­ние от кончика нижнего боба до поверхности почвы должно составлять не менее 10—12 см. Таким требованиям отвечают гибриды между фасолью обыкновенной и многоцветковой, по­лученные в Украинском НИИ растениеводства, селекции и ге­нетики имени В. Я- Юрьева. Ценный исходный материал для этой цели представляют многочисленные местные сорта Украи­ны, Грузии и Молдавии, а также образцы мировой коллекции ВИР, в частности из Румынии и Югославии.

Высокой устойчивостью к растрескиванию бобов обладают сорта Триумф, Степная 5, Белосемянная фрунзенская, средней— Мотольская белая. Наиболее приспособлены к механизированной уборке сорта Sanginaw, Gratiot, группа сортов Navy, Pintoи др., сорта с расположением бобов в верхней части растения — Rumulus, DestilusRumulus.

В коллекции ВИР имеются формы, резистентные к ряду болезней: сорт Robustустойчив к мозаике, Sanilac— к мозаике и антракнозу, а также относительно устойчив к бактериальным болезням, Кормовая 16, Тага и Julesвысокоустойчивы к бакте­риозу, Харьковская 4, Краснодарская 244, Кишиневская штам­бовая относительно устойчивы к нему, Кормовая 16, Vernlустойчивы к антракнозу, Belle, Мотольская белая, Харьков­ская 4 — к ржавчине, Glames— к вирусным болезням. В кол­лекции есть вид фасоли Ph. aborigineus, который является диким предком фасоли обыкновенной и носителем генов устой­чивости к различным болезням и вредителям. Образцы этого вида легко скрещиваются с фасолью обыкновенной.

Высокоус­тойчивы к болезням образцы азиатских видов, но они не скре­щиваются с видами американского происхождения. Высокой устойчивостью к вредителям обладают сорта Триумф и Хетагу- ровис 4, средней — Белосемянная фрунзенская.

Важный показатель качества семян — содержание белка и его аминокислотный состав. В связи с тем что количество бел­ка в семенах фасоли в решающей степени обусловлено услови­ями бобово-ризобиального симбиоза — обеспеченности растений азотом, оно зависит также от условий выращивания культуры.

У одного и того же сорта содержание белка может колебаться в зависимости от уровня рН, влажности почвы и обеспеченности элементами питания от 15 до 30%. Соотношение фракций белка в семенах фасоли также зависит от обеспеченности азотом: чем она больше, тем выше доля водорастворимых фракций (альбу­минов и глобулинов). При изменении соотношения фракций ме­няется и аминокислотный состав суммарного белка. В то же время имеются формы, более приспособленные к местным усло­виям, обладающие повышенной симбиотической активностью, и, как следствие, большим содержанием белка.

Например, сорт Степная 5 наибольшее количество белка (28—29%) накаплива­ет при выращивании в Тамбовской и Воронежской областях, Мотольская белая (27—29%) — в Нечерноземной зоне. Высо­кой белковостью характеризуются виды Ph. mungoи Ph. acuti- folius, последний содержит самое большое количество лизина (до 9% в белке). Из сортов фасоли обыкновенной наибольшим содержанием белка отличаются Floridabelle(30%), Diogoin(30,4%).

МЕТОДЫ СЕЛЕКЦИИ

Наибольшее значение в селекции фасоли имеют индивиду­альный и массовый отбор из популяций, полученных в резуль­тате спонтанной гиб'ридизации, внутривидовая и отдаленная гибридизация, химический и радиационный мутагенез.

В нашей стране подавляющее большинство сортов создано методом однократного индивидуального отбора из местных или интродуцированных сортов и популяций. Таким путем выведе­ны сорта Цанава 3, Красная 41 и др. Массовым однократным отбором получены сорта Усаро, Читискверцха, массовым мно­гократным — Киевская 5, Белосемянная фрунзенская.

При индивидуальном отборе в поле отбирают наиболее про­дуктивные растения, иммунные к грибным, вирусным и бакте­риальным болезням, с высоким прикреплением бобов, имеющие нерастрескивающиеся бобы. Семена с каждого растения высе­вают отдельно в селекционном питомнике первого года. Проводят тщательное изучение потомства, выбирают лучшие семьи, размножают их в контрольном питомнике, предварительном и конкурсном сортоиспытаниях.

Широкое распространение получила внутривидовая гибри­дизация. В обычных условиях завязываемость бобов составляет 30—60%.

Межвидовую гибридизацию также используют как метод со­здания новых форм. На Крымской опытно-селекционной станции ВИР А. М. Дрозд получил гибриды между фасолью обыкновен­ной и многоцветковой, обладающие рядом хозяйственно ценных признаков. На Мцхетской селекционной станции С. Г. Тедорад- зе межвидовую гибридизацию проводил с использованием сме­си пыльцы. При этом во втором поколении наблюдалось боль­шое разнообразие форм, расщепление шло до пятого поколения, в то же время появлялись и константные формы.

При межвидовой гибридизации селекционный материал оце­нивают по комплексу признаков во всех питомниках.

Все шире в качестве метода селекции применяется индуци­рованный мутагенез. С помощью радиационного мутагенеза (⁶⁰Со) С. Г. Тедорадзе были получены межмутантные сорта Грузинская 6 и Грузинская 7. С использованием этиленимина (0,01%), нитрозоэтилмочевины (0,02%) и диметилсульфата (0,05%), обладающих высоким мутагенным эффектом, выведе­ны формы с различными хозяйственно полезными признаками, которые могут быть включены в селекционный процесс.

Особенности строения цветка фасоли (лодочка вместе с пе­стиком и тычинками спирально закручены) осложняют кастра­цию и опыление. Особенно трудно удается эта операция в за­сушливых условиях, так как поврежденный пестик весьма чув­ствителен к сухому жаркому воздуху.

Хорошие результаты получены А. Алпатьевым и Ю. Муха- новой при опылении цветков без кастрации.

Скрещивания проводят в тот момент, когда венчик утрачи­вает зеленую окраску. С помощью иглы слегка раздавливают сомкнутые края лодочки, иглою же наносят пыльцу на рыльце пестика. Затем верхние края лодочки слегка прижимают и бу­тоны оставляют без изоляции.

Селекционный материал ежегодно оценивают по комплексу наиболее важных признаков. Для оценки на устойчивость к вредителям и болезням используют провокационный фон на разных этапах селекции, увеличивая число повторений.

Практическое занятие № 11