Селекция винограда на ранний срок созревания и бессемянность

В этом направлении селекцию винограда проводят внутри вида Витис винифера, главным образом методом межсортовых скрещиваний. Ранний срок созревания представляет большую хозяйственную ценность для сортов всех направлений использования. Донором желаемого признака служат сорта очень раннего и раннего сроков созревания, которые вводят в скрещивания в качестве материнской либо отцовской формы с сортами, несущими в себе признаки высокой продуктивности, качества ягод, устойчивости: и др.

В связи с тем что семена раносозревающих сортов отличаются очень низкой всхожестью, в скрещиваниях их используют обычно в качестве отцовских форм. Достижения отечественной и зарубежной селекции последних лет изменили бытовавшее ранее мнение о невозможности сочетания в одном гибридном организме признаков раннего срока созревания, высокой урожайности и хороших вкусовых качеств. Новые районированные сорта раннего и очень раннего сроков созревания: Ранний Магарача, Мускат таировский, Гиссарский ранний, Каракоз, Сверхранний бессемянный Магарача, Ранний Шредера и другие — сочетают в себе ранний срок созревания с высокой продуктивностью и другими ценными биологическими и хозяйственными признаками.

Большую хозяйственную ценность у винограда имеет бессемянность, особенно для сортов, урожай которых предназначен для потребления в свежем виде и приготовления сушеной продукции (кишмиша).

В нашей стране районировано 10 бессемянных сортов из 263, что свидетельствует о необходимости и перспективности селекционной работы, направленной на пополнение сортов этой группы. Характерная особенность старых бессемянных сортов — мелкий размер ягод, что снижает товарность продукции и урожайность. Основное направление селекции на бессемянность, проводимой методом гибридизации, — выведение крупноягодных бессемянных сортов винограда столового и кишмишного направлений использования и раннего срока созревания.

Донором признака бессемянности служат бессемянные сорта, которые можно использовать в скрещиваниях только в качестве отцовской формы. Однако в формировании признака бессемянности в гибридном потомстве важная роль принадлежит и семенному сорту, используемому в качестве материнской формы. Сложность решения стоящей задачи состоит и в том, что бессемянность — рецессивный признак, трудно передающийся потомству. Но при целенаправленном подборе родительских пар в наиболее удачных комбинациях скрещивания выщепляется до 40% бессемянных гибридных сеянцев, из которых можно отобрать ценные формы по комплексу хозяйственных и биологических признаков.

Передача гибридному потомству признака бессемянности генетически связана со склонностью семенного сорта, используемого в качестве материнской формы, к стеноспермокарпии, принадлежностью его к восточной эколого-географической группе или к гибридам F1 и F2, полученным с участием бессемянных сортов, и не коррелирует с признаками партенокарпии, количеством семян в ягоде и их размерами, полом цветка и величиной рудиментов семян отцовских бессемянных форм.

За последние годы в нашей стране путем использования вышеизложенных методических положений получены новые ценные столовые и кишмишные сорта, сочетающие в себе высокую урожайность, бессемянность, крупный размер ягод, высокие товарные и вкусовые качества. Это Кишмиш Хишрау, Кишмиш Зарафшан, Кишмиш ВИРа, Кишмиш Магарача, Мечта, Кишмиш молдавский, Парвана и др.

Клоновая селекция. Это один из методов повышения урожайности культивируемых сортов винограда, улучшения их биологических и хозяйственных признаков, оздоровления растений от возбудителей болезней. Метод базируется на способности виноградного растения к образованию мутаций — изменений наследственной основы (генотипа) растительного организма, передаваемых потомству при вегетативном размножении. Изменения могут затрагивать самые разнообразные признаки — морфологические, физиологические, биохимические. Они могут происходить спонтанно под влиянием условий внешней среды, а также в результате нарушения нормального прохождения цитоэмбриологических процессов и метаболизма растений.

Изменения наследственной основы растительного организма, передаваемые по наследству (мутации), необходимо отличать от изменений, носящих временный, модификационный характер и являющихся естественной реакцией виноградного растения на изменения факторов внешней среды и технологии возделывания.

Мутации могут быть геномного, хромосомного и генного характера. Геномные мутации выражаются в изменении числа хромосом в клетках организма. К ним относятся: полиплоидия, гаплоидия и анеуплоидия. Наибольшее практическое значение имеет полиплоидия. Хромосомные мутации затрагивают изменения морфологии хромосом и выражаются в их инверсии, транслокации, дубликации и фрагментации. Генные, или точечные, мутации вызывают изменения химического строения отдельных генов, приводят к нарушению жизненных, процессов и часто вызывают появление отрицательных признаков. Отбором почковых мутаций, затрагивающих отдельные локусы хромосом или гены, получен ряд сортогрупп: мускатные сорта (Мускат белый, Мускат розовый, Мускат фиолетовый), бессемянные (Кишмиш белый круглый, Кишмиш белый овальный, Кишмиш розовый, Кишмиш черный, Кишмиш мраморный), сортогруппы Хусайне, Пино, Шасла, Фетяска и др.

Под клоном в виноградарстве следует понимать вегетативное потомство, полученное в результате мутации и отличающееся от исходного сорта одним или несколькими признаками, сохраняющимися при вегетативном размножении. Наилучших результатов при клоновой селекции можно ожидать от работы с сортами давнего происхождения, у которых за длительный период культивирования накопились стабильные внутрисортовые отклонения. Не меньшее значение имеет клоновая селекция и для селекционной доработки новых сортов. При конкретном выборе исходных сортов для клоновой селекции учитывают общую ценность базового сорта, его распространенность и нахождение в сортовом районировании.

В задачу клоновой селекции входит устранение тех недостатков, которые снижают общую оценку сорта (низкая урожайность, мелкие грозди, горошение ягод).

Наиболее сложный и ответственный этап клоновой селекции — определение типов изменчивости, которое сводится к попытке получить ответ на вопрос, носит ли обнаруженное изменение мутационный (наследственный) или модификационный характер. Мутационные изменения служат теоретической и практической основой для проведения клоновой селекции винограда. К сожалению, клоновая селекция не располагает на сегодня достаточно надежными экспресс — методами определения характера этих изменений. Есть немало фактов, когда модификационные изменения сохраняются длительный период — на протяжении нескольких лет и даже вегетативных поколений. Такие формы изменений называют длительными модификациями. Примером могут служить факты влияния большой силы роста кустов на урожайность. Поэтому наиболее четкий и полный ответ на данный вопрос можно получить после изучения одного-двух вегетативных поколений, что требует немала времени.

Согласно методическим рекомендациям Н. И. Гузуна, Г. М. Караджи, Ф. В. Кайсына (1977), выделение (отбор) клона и его испытание проводят по следующей схеме.

Отбор клона осуществляют на основе трехлетних данных. С отобранных растений заготавливают черенки, из которых выращивают саженцы. Ими закладывают участок клоноиспытания, обычно включающий в себя 30–50 отобранных клонов. Каждый из них высаживают в количестве не менее 10 кустов. Через каждые 2–3 ряда в качестве контроля сажают растения «базового» сорта. После вступления в плодоношение за насаждениями в течение трех лет проводят фенологические наблюдения, учеты плодоношения, увологические анализы, дают оценку устойчивости растений к болезням, вредителям и качества продукции.

На основании полученных данных выделяют лучшие клоны, с которых заготавливают черенки, выращивают из них саженцы. Ими закладывают участок для проведения второго этапа клоноиспытания: в двух — трех повторениях по 25 растений в каждом.

Клоны изучают по той же методике, что и на первом этапе, к также в течение трех лет плодоношения. Результатом этого этапа служит выделение лучших клонов для их производственной оценки. С этой целью каждый выделенный клон и контрольный, «базовый» сорт высаживают в количестве от 500 до 1000 кустов. Учет урожайности, всесторонний анализ и оценку качества урожая проводят поделяночно.

Отобранные на этом этапе клоны передают на государственные сортоиспытательные участки, с этих клонов заготавливают черенки для размножения и создания маточников.

Для ускорения селекционного процесса при наличии у изучаемого клона явных преимуществ по хозяйственным признакам срок изучения на различных этапах можно сократить до двух, а в отдельных случаях до одного года.

Согласно последним рекомендациям, клоновую селекцию проводят параллельно с фитосанитарной селекцией, что позволяет получить клон на оздоровленной основе.

Клоновой селекцией занимаются в большинстве стран с развитым виноградарством, особенно во Франции, ФРГ, Италии, Румынии, США.

Плодотворная работа по клоновой селекции проводится и в СССР. Она направлена главным образом на получение высокоурожайных клонов винограда с крупными гроздями и высокими показателями плодоношения. Методом клоновой селекции решаются также вопросы получения сортов с более ранним сроком созревания.

Наиболее широко клоновая селекция на урожайность в нашей стране осуществляется в Молдавии, Грузии, на Украине, в Узбекистане.

С использованием метода мутагенеза получен ряд сортов — клонов: ВИВ–6, Таиси, Саамо, Фараши, Шараби и др. Проходят государственное испытание Баян ширей крупногроздный, Долгий скороспелый, Мцване кумсмтевана, Пино черный крупногроздный, Пило черный урожайный.

Искусственный мутагенез. Один из недостатков метода клоновой селекции — «пассивное» ожидание спонтанных изменений, которые происходят у виноградного растения, находящегося в дикой природе и в культуре, и их очень трудоемкий поиск. Проведение этой работы, построенной в значительной степени на элементах случайности, не поддается планированию.

Благодаря успехам биологической науки, а также физики и химии за последние десятилетия накоплен материал для разработки метода искусственного мутагенеза с помощью физических и химических мутагенов. Этот новый, находящийся в стадии разработки и совершенствования метод призван в определенной степени восполнить слабые стороны традиционного метода клоновой селекции.

Для получения мутаций в виноградарстве применяют и испытывают различные виды ионизирующей радиации (рентгеновские лучи, гамма — лучи, быстрые нейтроны) и большой набор химических мутагенов: нитрозоэтилмочевина (НЭМ), нитрозометилмочевина (НММ), нитрозодиметилмочевина (НДММ), этиленимин (ЭМ), диметилсульфат (ДМС), этилметансульфат (ЭМС), диазоацетилбутан, колхицин и др.

Исследованиями, проведенными в нашей стране, заложена теоретическая и методологическая основа нового направления клоновой селекции.

Изучен характер действия различных мутагенов, сделаны выводы о том, что физические мутагены в сравнении с химическими вызывают более широкий спектр изменчивости, но в значительной степени травмируют организм виноградного растения. Химические мутагены действуют мягче, обеспечивая повышенный выход наследственных изменений, не связанных со стерильностью. Для некоторых перспективных физических и химических мутагенов определены эффективные параметры применения. Получены формы, представляющие собой ценный исходный материал для отбора, расхимеривания и изучения.

Интродукция. Под интродукцией растений понимают введение (привлечение) видов или сортов растений в районы, где они раньше отсутствовали и не культивировались. Этот путь улучшения и пополнения сортимента винограда страны или какого-либо района внутри нее был и остается одним из достаточно быстрых и эффективных.

Интродукция сыграла важную роль в формировании сортимента винограда всех стран мира, в том числе СССР. Если бы не существовало активного обмена сортами и формами, сортимент винограда многих стран и районов был бы узколокальным и в настоящее время не было такого его разнообразия.

В то же время выращивание одних и тех же сортов в различных почвенно-климатических условиях позволило выявить их реакцию на факторы внешней среды и отобрать лучшие, обладающие широкой пластичностью.

Этим и объясняется то, что в разных странах и районах в промышленном сортименте винограда встречаются одни и те же сорта: Ркацители, Каберне, Рислинг, Алиготе, Карабурну, Шасла белая, Шасла розовая и др.

В настоящее время разработаны теория интродукции, пути и методы ее проведения. Ведущие принципы, которыми необходимо руководствоваться при интродукции сортов винограда, — всесторонняя оценка экологических условий того района, куда планируют завоз намеченных сортов, и глубокое знание биологических особенностей интродуцируемых сортов, в первую очередь их реакции на основные факторы внешней среды.

При анализе экологических факторов особое внимание важно уделять оценке суммы активных температур по фазам вегетации, их напряженности в отдельные фазы, продолжительности вегетационного и безморозного периодов, величины абсолютных минимумов температуры в зимний период, водообеспеченности (сумма осадков, гидротермический коэффициент), освещенности (интенсивность и долгота дня), почв и подстилающих грунтов (механический, химический состав и др.).

Сопоставление основных характеристик биологических особенностей сорта с оценкой экологических факторов и выявление на этой основе степени их соответствия позволяет более обоснованно ответить на вопрос о принципиальной возможности и целесообразности интродукции сорта в тот или иной район и сделать научно обоснованный прогноз поведения сорта в новых условиях. При проведении этой работы учитывают и степень пластичности сорта, его потенциальные возможности к адаптации в новых, непривычных для него условиях.

Опыт, накопленный в нашей стране и за рубежом, позволил выявить ряд закономерностей, которыми следует руководствоваться в решении вопросов интродукции.

Наиболее широкой пластичностью обладают сорта западноевропейской эколого-географической группы. За ними следуют сорта бассейна Черного моря.

Наименьшей пластичностью характеризуются сорта восточной группы.

Сорта винограда, сформировавшиеся в более северных районах, можно смелее интродуцировать в южные виноградарские районы и, наоборот, сорта, генотип которых формировался в южной зоне, болезненно переносят интродукцию в более северные районы.