Реализация генетического потенциала морозостойкости у гибридов яблони разной плоидности

Представлены результаты изучения устойчивости к неблагоприятным зимним условиям новых селекционных форм яблони, полученных во ВНИИСПК, по приоритетным направлениям селекции яблони.

Цель работы – оценка генотипов яблони, созданных при совмещении в генотипе иммунитета к парше с тройным набором хромосом (ген RVi6+3х), по зимостойкости. Изучение зимостойкости проводили полевым и лабораторным методами моделирования повреждающих факторов с использованием морозильной камеры «ESPEC» PSL-2 KPN. Установлено, что к началу декабря генотипы приобретали хорошую закалку и проявили устойчивость жизненно важных тканей к раннезимним морозам до –30 °С (I ком- понент морозостойкости). Выявлены генотипы, которые критические температуры –38 и –40 °С, а также –42 °С при искусственном промораживании переносили с повреждением жизненно важных тканей на уровне Антоновки обыкновенной (компонент II). Моделирование трехдневной искусственной оттепели (2 °С) с последующим снижением температуры до –30 °С показало, что у всех изученных форм повреждения коры, камбия и древесины носили обратимый характер и не превышали 2.0 балла, а у иммунных триплоидных формы 31-2-130 и ЭЛС 31-36-149 не превышали 1.2 балла. Изучение зимостойкости новых селекционных форм позволило выявить наиболее зимостойкие и перспективные генотипы: иммунные к парше триплоидные формы 31-2-15, 31-2-115, 31-2-130 (Афродита×13-6-106) и 31-36-149 [Веньяминовское× 25-35-144 (Уэлси тетраплоидный×Папировка тетраплоидная)], а также иммунные к парше диплоиды 31-35-58 (Юбилей Москвы× Краса Свердловска) и 31-15-126 [23-16-96 (сеянец 814 – свободное опыление)×Гулливер]. Эти генотипы проявили устойчивость жизненно важных тканей к раннезимним морозам, морозам в середине зимы до –40 °С на уровне Антоновки обыкновенной, а также морозам после оттепелей и сохранили способность восстанавливать устойчивость при повторной закалке после оттепелей. 

1. Alojzy C., Grzegorz H., Malgorzata H., Dorota K. Susceptibility of one-year-old shoots of scab-resistant apple cultivars to low temperatures in laboratory tests during four winters (1999/2000–2002/2003). Folia Horticult. 2004;61-72.

2. Arora R., Rowland L.J. Physiological research on winter-hardiness: deacclimation resistance, reacclimation ability, photoprotection strategies and a cold acclimation protocol design. Hort. Sci. 2011;46(8): 1070-1078.

3. Brierly W.G. The winter hardiness complex in deciduous woody plants. Proc. Am. Soc. Hort. Sci. 1947(50):10-16.

4. Cline J.A., Neilsen D., Neilsen G., Brownlee R., Norton D., Quamme H. Cold hardiness of new apple cultivars of commercial importance in Canada. J. Am. Pomol. Soc. 2002;66(4):174-182.

5. Dospekhov B.A. Metodika polevogo opyta [Technique of field experiments]. Moscow, Kolos Publ., 1973;202-271. (in Russian)

6. Khanizadeh S., Brodeur C., Granger R., Buszard D. Factors associated with winter injury to apple trees. Acta Horticulturae. 2000;514:179-192.

7. Kichina V.V. Selektsiya plodovykh i yagodnykh kultur na vysokiy uroven’ zimostoikosti [Fruit and berry breeding for high level of winter hardiness]. Moscow, 1999. (in Russian)

8. Krasova N.G., Ozherelieva Z.E., Golyshkina L.V., Makarkina M.A., Galasheva A.M. Zimostoykost’ sortov yabloni [Winter hardiness of apple cultivars]. Orel, 2014. (in Russian)

9. Linden L. Measuring cold hardiness in woody plants. University of Helsinki, Department of Applied Biology, Publ. No. 10. Helsinki, 2002.

10. Ozherelieva Z.E., Krasova N.G., Galasheva A.M. The resistance potential of apple cultivars in winter. Vestnik OrelGAU = OrelSAU Newsletter. 2011;3:35-39. (in Russian)

11. Ozherelieva Z.E., Krasova N.G., Galasheva A.M. Apple frost resistance in the middle of winter. Contemporary Horticulture. 2013;1:1-4. Available at: http://journal.vniispk.ru/pdf/2013/1/1.pdf. (in Russian)

12. Quamme H., Cannon A., Neilsen D., Caprio J., Taylor W. The potential impact of climate change on the occurrence of winter freeze events in six fruit crops grown in the Okanagan Valley. J. Plant Sci. 2010;90:8593-8596.

13. Savel’ev N.I. Geneticheskie osnovy selektsii yabloni [Genetic principles of apple breeding]. Michurinsk, 1998. (in Russian) Savel’ev N.I., Savelieva N.N., Yushkov A.N. Perspektivnye immunnye k parshe sorta yabloni [Promising scab immune apple cultivars]. Michurinsk – Naukograd RF, 2009. (in Russian)

14. Savel’ev N.I., Yushkov A.N., Savelieva N.N., Zemisov A.S., Chivilev V.V., Kirillov R.E., Akimov M.Yu., Gladysheva M.B., Kruzhkov Al.V., Konyuhova A.A., Chmir R.A., Bogdanov R.E., Kruzhkov An.V. Geneticheskiy potentsial ustoychivosti plodovykh kul’tur k abioticheskim stressoram [The genetic potential of fruit crop resistance to abiotic stressors]. Michurinsk – Naukograd RF, 2010. (in Russian)

15. Sedov E.N. Selektsiya i novye sorta yabloni [Apple breeding and new varieties]. Orel, 2011. (in Russian)

16. Sedov E.N., Krasova N.G. Winter hardiness of apple cultivars. Agrarnyy nauchnyy zhurnal = Agrarian Scientific Journal. 2010;2:20-23. (in Russian)

17. Sedov E.N., Sedysheva G.A., Makarkina M.A., Serova Z.M., Korneyeva S.A. Prioritetnye napravleniya v selektsii yabloni [Frontiers in apple breeding]. Selektsiya i sortorazvedenie sadovykh kul’tur. Innovatsionnye priemy v selektsii i sovershenstvovanie sortimenta plodovykh i yagodnykh kul’tur [Breeding and Variety Propagation of Orchard Crops: Innovational methods in breeding and fruit and berry assortment improvement]. Orel, 2014;1:3-28. (in Russian)

18. Sedov E.N., Serova Z.M., Krasova N.G., Sedysheva G.A. New triploid apple variety ‘Pamyat’ Semakinu’. Sadovodstvo i vinogradarstvo = Horticulture and Viticulture. 1995;2:13-14. (in Russian)

19. Solov’eva M.A. Zimostoykost’ plodovykh kul’tur pri razlichnykh usloviyakh vyrashchivaniya [Winter hardiness of fruit crops in different conditions of growing]. Moscow: Kolos Publ., 1967. (in Russian)

20. Stushnoff C. Breeding for cold hardiness. Horticulture. 1973;51(10):1031.

21. Trunova V.A., Rezviakova S.V. Komponenty zimostoykosti ustoychivykh k parshe sortov i gibridov yabloni [Winter hardiness components of scab resistant apple cultivars and hybrids]. Selektsiya i sortorazvedenie sadovykh kul’tur [Breeding and Variety Propagation of Orchard Crops]. Orel, 1993;64-72. (in Russian)

22. Tyurina M.M. Kompleksnaya otsenka rasteniy na zimostoykost’. Metody otsenki ustoychivosti rasteniy k neblagopriyatnym usloviyam sredy [Integrated assessment of winter hardiness in plants. Methods of the assessment of plant resistance to adverse environmental conditions]. Мoscow, 1976;171-183. (in Russian)

23. Tyurina M.M. Mekhanizm adaptatsii k povrezhdayushchim faktoram kholodnogo vremeni goda u plodovykh i yagodnykh kul’tur [A mechanism of fruit and berry crop adaptation to damaging factors of the cold season]. Biologicheskiy potentsial sadovykh rasteniy i puti ego realizatsii: Mater. mezhdunar. konf. (19–22 iyulya 1999 g., Moskva) [Proc. Intern. Conf. “The biological potential of orchard plants and ways of its fulfilment” (July 19–22, 1999, Moscow)]. Moscow, 2000;15-24. (in Russian)

24. Tyurina M.M., Gogoleva G.A. Vliyanie iskusstvennykh ottepeley na morozostoykost’ plodovykh rasteniy v svyazi s sostoyaniem pokoya [Artificial thaw influence on frost resistance in fruit plants in connection with their dormancy]. Doklady sovetskikh uchenykh k XVII mezhdunarodnomu kongressu po sadovodstvu [Reports of Soviet scientists. XVII Intern. Congress on Horticulture]. Moscow, 1966:297-306. (in Russian)

25. Tyurina M.M., Gogoleva G.A. Uskorennaya otsenka zimostoykosti plodovykh i yagodnykh rasteniy [Fast winter hardiness assessment in fruit and berry plants: Guidelines]. Moscow, 1978. (in Russian)

26. Tyurina M.M., Gogoleva G.A., Yefimova N.V., Goloulina L.K., Morozova N.G., Echedy J.J., Volkov F.A., Arsentieva A.P., Matyash N.A. Opredelenie ustoychivosti plodovykh i yagodnykh kul’tur k stressoram kholodnogo vremeni goda v polevykh i kontroliruemykh usloviyakh [The determination of fruit and berry crop resistance to stressors of the cold season in the field and under controlled conditions]. Moscow, 2002. (in Russian)

27. Weiser C.J. Cold resistance and injury in woody plants. Science. 1970;169(3952):1269-1277.