Влияние метеорологических условий вегетационного периода на химический состав ягод смородины красной

На первых этапах в задачу наших исследований входило изучить возможности повышения питательных и биологически активных веществ в ягодах смородины красной при включении в селекцию дикорастущих форм смородины щетинистой (R. hispidulum (Jancz.) Pojark.), смородины темно-пурпуровой (R. atropurpureum C.A. Mey.), смородины Мейера (R. meyeri Maxim.). В качестве второго родителя был взят сорт Йонкер ван Тетс, потомок крупноплодного подвида смородины обыкновенной. Следующий этап работы заключался в анализе гибридного потомства, полученного от скрещивания сортов, элитных, отборных сеянцев, выделившихся на первом этапе исследований (Макаркина, Баянова, 1999; Баянова, Макаркина, Голяева, 2000).

Среднее содержание по изученным в 2001-2008 годы сеянцам составило 11,9 (2001-2005 гг.) и 11,1% (2006-2008 гг.), с варьированием по семьям от 10,8 -271-58-17 [258-12 (с. Мейера) х Йонкер ван Тетс] х 82-4-96 (Роте Шпетлезе х Чулковская) до 14,1% - Устина х самоопыление и коэффициентами вариации от 7,0 до 18,4%, свидетельствующими о значительном разнообразии гибридных сеянцев по данному признаку и больших возможностях селекционного отбора.

Выделены семьи, имеющие среднее содержание РСВ более 12,0%: Нива х Красная Виксне (12,3%); Нива х самоопыление (12,4), Баяна х Мармеладница (12,9), Мармеладница х 271-56-46 [258-12 (с. Мейера) х Йонкер ван Тетс] (13,3), 82-4-96 (Роте Шпетлезе х Чулковская) х 271-56-46 [258-12 (с. Мейера) х Йонкер ван Тетс] (13,4), Устина х самоопыление (14,1%). В них же отмечен наибольший выход высокосахаристых (РСВ более 12,0%) сеянцев от 50,0 (Нива х самоопыление) до 90,0% (Баяна х Мармеладница).

5.2 Содержание органических (титруемых) кислот. Среднее содержание по изученным семьям (1992-1995 гг.) составило 2,56%, с размахом варьирования по всем сеянцам от 1,29 до 4,08%. Наименьшее содержание органических кислот было отмечено в семьях от межсортовых скрещиваний Роте Шпетлезе х Ред Лейк (2,24%) и Роте Шпетлезе х Йонкер ван Тетс (2,25%). Из семей от скрещиваний с дикорастущими формами выделились следующие: 479-107 (с. щетинистая) х Йонкер ван Тетс (2,39%), 258-112 (с. Мейера) х Йонкер ван Тетс (2,53%). У остальных семей содержание органических кислот было выше среднего значения.

Наблюдались как отрицательные, так и положительные трансгрессии. Рассчитанные нами значения степени доминантности (- 1,4 и + 0,6) характеризуют наследование титруемой кислотности по семье Роте Шпетлезе х Йонкер ван Тетс как отрицательное сверхдоминирование (отрицательный гетерозис), по семье Роте Шпетлезе х Ред Лейк – положительное доминирование. Выявленные отрицательные трансгрессии обусловливают создание низкокислотных с хорошим вкусом ягод сортов смородины красной.

Для дальнейшей селекции в качестве исходных форм было выделено 8 сеянцев с содержанием АК более 70 мг/100 г, которые были размножены и использованы в целенаправленных скрещиваниях, с участием высоковитаминных сортов Ася, Мармеладница, Нива, Устина (Макаркина, 2000).

Выявлен большой размах варьирования по содержанию АК в ягодах – в 2001-2005 годах от 24,3 до 122,3 мг/100 г, при среднем содержании по всем изученным сеянцам - 55,21,5 мг/100 г и коэффициенте вариации - 31,2%, в 2206-2008 годах - от 25,5 до 86,6 мг/100 г, при среднем содержании - 49,20,7 мг/100 г и коэффициенте вариации - 21,1%. Наибольшую ценность по выходу высоковитаминных сеянцев представляют семьи: Нива – самоопыление, Мармеладница х 44-5-78 (Чулковская х Миннесота), Нива х 261-65-19 [Йонкер ван Тетс х 312-209 (с. темно-пурпуровая)] – 50,0, 58,1 и 43,5% соответственно. В этих же семьях отмечено наибольшее среднее значение по содержанию АК в ягодах – 75,6; 63,0 и 57,6 мг/100 г и высокие коэффициенты вариации признака 34,0; 21,2 и 17,3% соответственно, которые указывают на большие возможности при отборе высоковитаминных сеянцев.

Характер расщепления (наличие большого числа групп с небольшими различиями и постепенным переходом между ними) свидетельствует о полигенном контроле признака «аскорбиновая кислота». Выщепление гибридов, как превышающих по содержанию АК лучшего из родителей, так и уступающих по этому показателю худшему из них, свидетельствует о наличии как отрицательных, так и положительных трансгрессий и возможности отбора перспективных высоковитаминных гибридов в семьях, где родители имеют средние показатели (таблица 15).

За ряд лет (1992-1995 гг.) были рассчитаны по 7-ми гибридным семьям коэффициенты корреляции (r) по каждому гибридному сеянцу. Связь характеризуется в основном как средняя (r до 0,67***). И хотя степень корреляции и изменялась по годам в зависимости от погодных условий, сеянцы, отобранные как высоковитаминные, в годы неблагоприятные для накопления АК сохраняют свою витаминность, несмотря на тенденцию к ее снижению. Следовательно, двух - трехлетних данных достаточно для предварительного отбора сеянцев по содержанию АК в ягодах гибридов смородины красной. Наши данные находят подтверждение и у других авторов (Огольцова и др., 1978; Седов, Седова, 1982).

Меньшее содержание антоцианов по сравнению с вышеупомянутыми семьями отмечено в гибридных семьях с участием дикорастущих форм смородины темно-пурпуровой и смородины щетинистой: 312-209 (с. темно-пурпуровая) х Йонкер ван Тетс - 236 мг/100 г, Йонкер ван Тетс х 312-209 (с. темно-пурпуровая) - 223 мг/100 г, 479-107 (с. щетинистая) х Йонкер ван Тетс - 207 мг/100 г.

Наивысший выход темно-окрашенных сеянцев отмечен в семье 258-112 (с. Мейера) х Йонкер ван Тетс. Содержание антоцианов в ягодах по всем сеянцам было выше 350 мг/100 г. У 87,5% сеянцев отмечено содержание антоцианов более 650 мг/100 г, в том числе у 26,6% содержание антоцианов находилось в пределах 751-850 мг/100 г, у 21,9% - 851-950 мг/100 г и у 23,4% - более 950 мг/100 г (рисунок 5).

Рисунок 5 Выход сеянцев по содержанию антоцианов в семье

258-122 (с. Мейера) х Йонкер ван Тетс (%). Среднее за 1992-1995 гг.

В дальнейшем (2001-2005 гг.) при использовании потомков смородины Мейера также были получены гибриды с темной окраской ягод. Наибольшее значение антоцианов отмечено в семьях Мармеладница х 271-56-46 и 78-2-115 (Роте Шпетлезе х Чулковская) х 271-56-46, 309 и 301 мг/100 г соответственно, где в качестве одного из родителей (отцовская форма) использован гибридный сеянец 271-56-46 [258-12 (с. Мейера) х Йонкер ван Тетс]. Высокие показатели антоцианов по семье были и в других комбинациях скрещиваний с использованием гибридных форм, производных от смородины Мейера: 271-58-17 [258-12 (с. Мейера) х Йонкер ван Тетс] х 82-4-96 (Роте Шпетлезе х Чулковская), 271-56-46 [258-12 (с. Мейера) х Йонкер ван Тетс] х 82-4-96 (Роте Шпетлезе х Чулковская), 82-4-96 (Роте Шпетлезе х Чулковская) х 271-56-46 [258-12 (с. Мейера) х Йонкер ван Тетс], средние значения по семье - 262; 247 и 195 мг/100 г соответственно.

Высокие значения содержания в ягодах антоцианов были получены и в семьях (2006-2008 гг.) с использованием в качестве отцовского сорта Красная Виксне: Нива х Красная Виксне и Ася х Красная Виксне - 252 и 237 мг/100 г соответственно. В этих же семьях отмечен наибольший выход темно-окрашенных сеянцев (антоцианы более 150,0 мг/100 г) – 59,9 и 72,4% соответственно, 21,4% сеянцев в семье Ася х Красная Виксне и 31,1% - Нива х Красная Виксне имели содержание антоцианов в ягодах более 350,0 мг/100 г.

Практически по всем семьям отмечены высокие коэффициенты вариации признака «содержание антоцианов» (V  20,0%), что дает возможность вести отбор на различную окраску ягод у сеянцев смородины красной.

Значительное количество сеянцев с высоким содержанием витамина Р (выше 1000 мг/100 г) отмечено в семьях: Йонкер ван Тетс х 258-112 (с. Мейера) – 89, 7% (в том числе 25,6% - выше 1500 мг/100 г); 312-209 (с. темно-пурпуровая) х Йонкер ван Тетс - 62,5%; 479-107 (с. щетинистая) х Йонкер ван Тетс - 61,8%; Роте Шпетлезе х Йонкер ван Тетс - 57,4%.

Среднее содержание суммы Р-активных веществ в ягодах, изучавшихся в 2001-2005 гг., составило 551±32 мг/100 г, с большим размахом варьирования - от 75 до 2226 мг/100 г и коэффициентом вариации 64,7%. Лучшими стали гибридные семьи с участием сеянцев, произошедших от смородины Мейера: от 488 мг/100 г {82-4-96 (Роте Шпетлезе х Чулковская) х 271-56-46 [258-12 (с. Мейера) х Йонкер ван Тетс]} до 778 мг/100 г {Мармеладница х 271-56-46 [258-12 (с. Мейера) х Йонкер ван Тетс]}. Выше 500 мг/100 г среднее значение суммы фенольных соединений было также в семье Мармеладница х 44-5-78 (Чулковская х Миннесота). Среднее содержание сумы Р-активных веществ по группе сеянцев, изучавшихся в 2006-2008 гг., было 589±22 мг/100 г с размахом варьирования от 271 до 1167 мг/100 г и коэффициентом вариации - 38,0%. Больше фенольных соединений накапливали сеянцы в семьях Нива х Красная Виксне и Ася х Красная Виксне, средние значения по семье 673 и 652 мг/100 г соответственно. У них же отмечен и больший размах варьирования внутри семьи – 296-1029 (V = 31,9%) и 307-1167 мг/100 г (V = 40,5%) соответственно.

По выходу высоковитаминных сеянцев (сумма витамина Р более 500,0 мг/100 г) выделены семьи: 271-58-17 х 82-4-96 (88,9%), Мармеладница х 271-56-46 (75,0%), Нива х Красная Виксне (72,4%), 271-56-46 х 82-4-96 (66,7%), Ася х Красная Виксне (64,8), Мармеладница х 44-5-78 (57,7%), 82-4-96 х 271-56-46 (42,9%). В семьях с участием сорта Красная Виксне и сеянцев, произошедших от смородины Мейера, выделены гибриды с суммой Р-активных веществ в ягодах более 750,0 мг/100 г. В семье Мармеладница х 271-56-46 таких сеянцев было 50,0%, в семье 271-56-46 х 82-4-96 – 44,5%, в семье Нива х Красная Виксне - 41,4%, в семье Ася х Красная Виксне – 32,4%. В семьях Мармеладница х 271-56-46, 271-58-17 х 82-4-96, Ася х Красная Виксне, 271-56-46 х 82-4-96 большой процент сеянцев имел содержание суммы фенольных соединений более 1000,0 мг/100 г – 25,0; 22,2; 18,9; 16,7% соответственно.

Были получены как положительные, так и отрицательные степени трансгрессии по изучаемому признаку. Наследование содержания суммы Р-активных веществ в ягодах можно охарактеризовать в 3-х семьях как отрицательное доминирование, в 2-х – как отрицательное сверхдоминирование, в 3-х – отмечено промежуточное проявление признака и в одной - Мармеладница х 44-5-78 – положительное сверхдоминирование, положительный гетерозис (h_p = +2,0). Особый интерес для отбора высоковитаминных сеянцев представляют семьи с высокой частотой трансгрессии:271-58-17 [258-12 (с. Мейера) х Йонкер ван Тетс] х 82-4-96 (Роте Шпетлезе х Чулковская) (Т_ч = 22,2), Нива х Красная Виксне (Т_ч = 31,0%) и Мармеладница х 44-5-78 (Т_ч = 57,7%). Полученные результаты свидетельствуют о положительных перспективах в создании сортов смородины красной с высоким содержанием витамина Р в ягодах.

Наибольший интерес как кандидаты в сорта представляют гибридные сеянцы: 1360-19-88 (Устина х самоопыление) - АК до 122,3 мг/100 г, РСВ - 15,2%; 1352-20-27 (Нива х самоопыление) - АК 98,6 мг/100 г, РСВ 13,0%, имеет длинную кисть и массу ягоды 0,52 г кисло-сладкого вкуса; три сеянца в семье Мармеладница х 44-5-78 (Чулковская х Миннесота) 1428-28-111, 1428-28-100, 1428-28-121 - АК 76,6; 81,8; 105,9 мг/100 г и РСВ 14,3; 12,0; 10,6% соответственно, темно-красной окраской ягод и устойчивостью к мучнистой росе (0-1 балл); 1661-31-29 (Нива х 261-65-19 [Йонкер ван Тетс х 312-209 (с. темно-пурпуровая)] имеет длинную кисть, ягоды вишневого цвета массой 0,56 г, поражаемость мучнистой росой 0,5 балла, АК 72,2 мг/100 г; 1665-30-51 (Ася х Красная Виксне) ягоды вишневого цвета (содержание антоцианов 339 мг/100 г, сумма витамина Р 1147 мг/100 г) кисло-сладкого вкуса массой 0,42 г, устойчивый к мучнистой росе (0,5 балла), АК 80,1 мг/100 г АК и РСВ.

Выявлены корреляционные связи между биохимическими показателями у сортов и гибридов яблони и смородины красной:

- средняя и высокая положительная связи между содержанием РСВ и суммой сахаров, коэффициенты корреляции до +0,62***, +0,74*** по яблоне и +0,79*** по смородине красной;

- слабая положительная связь (r = +0,03 - +0,17*) между содержанием в плодах РСВ и АК у яблони, слабая и средняя положительная связь (r = +0,10 … +0,54**) у смородины красной, а также слабая положительная связь (r = +0,10 … +0,28***) между содержанием АК и сахаров в плодах яблони;

- средняя положительная связь (r = +0,51***) между содержанием РСВ и пектиновых веществ в ягодах красной смородины, невысокие положительные связи (r = +0,18**…+0,31*) между содержанием РСВ и Р-активныхвеществ в плодах яблони; антоцианов (r = + 0,13 … +0,46**) и лейкоантоцианов (r = +0,27*) в ягодах смородины красной;

- слабая и средняя связь между содержанием в плодах АК и титруемых кислот (r = +0,15 … +0,43***) у яблони;

- слабая положительная связь между содержанием АК и суммой Р-активных веществ (r = +0,09 … +0,26**) у яблони и АК и антоцианов (r = +0,14 … +0,36**) у смородины красной;

- от слабой (r = +0,25) до сравнительно высокой положительной (r = +0,72***) связь между суммой сахаров и содержанием катехинов, слабая положительная (r = +0,05 … +0,25) - сахаров и суммы Р-активных веществ у яблони и слабая положительная связь между суммой сахаров и содержанием антоцианов (r = +0,27*) у смородины красной;

- слабая положительная связь между содержанием титруемых кислот и суммой Р-активных веществ (r = +0,30*), катехинов (+0,15 … +0,37*) у яблони и содержанием титруемых кислот и сумой Р-активных веществ (r = +0,24*), антоцианов (r = +0,31**), лейкоантоцианов (r = +0,22*) у смородины красной.

Слабая или отсутствие тесной связи между массой плодов и содержанием в них РСВ, сахаров, титруемых кислот, АК, Р-активных и пектиновых веществ делает возможным создание сортов, содержащих оптимальные количества питательных и БАВ, с высокой массой плодов. А наличие корреляционных связей между содержанием в плодах различных веществ свидетельствует о совмещении в одном генотипе нескольких признаков биохимического состава желаемого уровня с высокой массой плодов.