ovoshchiОвощи РоссииVegetable crops of Russia2072-91462618-7132Федеральный научный центр овощеводства10.18619/2072-9146-2022-1-19-23ovoshchi-1914Research ArticleСЕЛЕКЦИЯ И СЕМЕНОВОДСТВО СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙBREEDING AND SEED PRODUCTION OF AGRICULTURAL CROPSОценка гетерозиса в реципрокных скрещиваниях инбредных линий партенокарпического огурца (Cucumis sativus L.)Evaluation of heterosis through reciprocal crosses of inbred cucumber lines (Cucumis sativus L.)https://orcid.org/0000-0001-9738-1409УшановА. А.UshanovA. A.

Александр Анатольевич Ушанов –кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры ботаники, селекции и семеноводства садовых растений, автор для переписки

127434, г. Москва, ул. Тимирязевская, 49

Alexander А. Ushanov – Cand. Sci. (Agriculture), Associate Professor, Correspondence Author

49, Timiryazevskaya str., Moscow, 127434

a.ushanoff@rgau-msha.ruУльяновР. А.UlyanovR. A.

Роман Андреевич Ульянов – студент 1 курса магистратуры института садоводства и ландшафтной архитектуры

127434, г. Москва, ул. Тимирязевская, 49

Roman A. Ulyanov – 1nd year Master of the Institute of Horticulture and Landscape Architecture

49, Timiryazevskaya str., Moscow, 127434

ulra.2017@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-0297-500XМироновА. А.MironovA. A.

Алексей Александрович Миронов – кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры ботаники, селекции и семеноводства садовых растений

127434, г. Москва, ул. Тимирязевская, 49

Alexey A. Mironov – Cand. Sci. (Agriculture), Associate Professor

49, Timiryazevskaya str., Moscow, 127434

a.mironov@rgau-msha.ruФГБОУ ВО Российский государственный аграрный университет – МСХА им. К. А. ТимирязеваРоссияRussian State Agrarian University – Moscow Timiryazev Agricultural AcademyRussian Federation202205032022011923Copyright © Ушанов А.А., Ульянов Р.А., Миронов А.А., 20222022Ушанов А.А., Ульянов Р.А., Миронов А.А.Ushanov A.A., Ulyanov R.A., Mironov A.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vegetables.su/jour/article/view/1914Цель исследования

Цель исследования. Определение эффекта гетерозиса у короткоплодных партенокарпических F1 гибридов огурца по основным хозяйственно ценным признакам, при выращивании по малообъёмной технологии в промышленных теплицах Московского региона.

Материалы и методы

Материалы и методы. Объект исследования – короткоплодные партенокарпические реципрокные гибриды огурца Дружный (F1 I73514 x I74011), F1 I74011 x I73514 и их родительские инбредные линии I73514 и I74011 селекции ООО «Селекционная станция имени Н.Н. Тимофеева». В качестве контроля использовали F1 SV4097CV зарубежной селекции фирмы «Semenis» (Нидерланды). Исследование проводили в 2020-2021 годах в промышленных плёночных теплицах «Овощной опытной станции им. В.И. Эдельштейна» ФГБОУ ВО РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева в городе Москва на малообъемной гидропонике в торфяных мешках. Оценивали родительские линии и гибридные комбинации по раннеспелости, скороспелости, урожайности, числу плодов с растения, средней массе плода и товарности.

Результаты

Результаты. Согласно результатам исследования F1 Дружный (F1 I73514 x I74011) и обратный гибрид I73514 х I74011 показали высокие положительные эффекты гетерозиса по урожайности (MPH=19,4…22%; HPH=13,4…15,9%; CH=9,6…12%) и числу плодов с одного растения (MPH=22,5…26,4%; HPH=12,5…15,8%; CH=11,7…15%). Отрицательные показатели эффекта гетерозиса отмечались по раннеспелости от всходов до цветения (MPH=-3,4…-1,1%; HPH=-6,5…- 4,4%; CH=-4,4…-2,2%) и средней массе плода (MPH=-2,2…-1,3%; HPH=-5,3…-4,3%; CH=-3,4…- 2,4%). Значение степени доминантности указывает на наличие положительного сверхдоминирования в наследовании таких признаков как урожайность (hp=2,7…3,2), число плодов с растения (hp=1,5…1,9) и товарность (hp=1,6…2,3). Отрицательное сверхдоминирование наблюдалось по раннеспелости («всходы-цветение») (hp=-2…-1,3) и средней массе плода (hp=-1,7…- 1,2). По признакам раннеспелость («всходы-начало плодоношения») (hp=0) и «скороспелость» (hp=-0,1…0,5) выявлено промежуточное наследование. Гибрид Дружный значимо превышал контрольный гибрид SV4097CV по скороспелости, урожайности и числу плодов с растения, а обратный гибрид F1 I74011 х I73514 был на уровне контроля, что указывает на перспективность выращивания этих гибридов в условиях весенне-летнего оборота на малообъёмной гидропонике.

The purpose of the study

The purpose of the study. The aim of the study was to determine the effect of heterosis in short-fruited parthenocarpic F1 cucumber hybrids by the main economically valuable characteristics, when grown using low-volume technology in industrial greenhouses of the Moscow region.

Materials and methods

Materials and methods. The object of the study is short-fruited parthenocarpic reciprocal hybrids of cucumber Druzhny (F1 I73514 x I74011), F1 I74011 x I73514 and their parent inbred lines I73514 and I74011 of selection by N.N. Timofeev Breeding Station LLC. F1 SV4097CV of foreign selection of Semenis company (Netherlands) was used as a control. The study was conducted in 2020-2021 in industrial greenhouses of the "V. I. Edelstein Vegetable Experimental Station" of the K.A. Timiryazev Russian State Agrarian University-Moscow Agricultural Academy in Moscow on low-volume hydroponics in peat bags. Parental lines and hybrid combinations were evaluated by earliness, early yield, yield, number of fruits per plant, average fruit weight and marketability.

Results

Results. According to the results of the study, F1 Druzhny (F1 I73514 x I74011) and the reverse hybrid I73514 x I74011 demonstrated high positive effects of heterosis in yield (MPH=19.4...22%; HPH=13.4...15.9%; CH=9.6...12%) and the number of fruits per plant (MPH=22.5...26.4%; HPH=12.5...15.8%; CH=11.7...15%). Negative indicators of the heterosis effect were noted for earliness from germination to flowering (MPH=-3.4...-1.1%; HPH=-6.5...-4.4%; CH=-4.4...-2.2%) and average fruit weight (MPH=-2.2...-1.3%; HPH=-5.3...-4.3%; CH=-3.4...-2.4%). The value of the degree of dominance indicates the presence of positive overdominance in the inheritance of such traits as yield (hp=2.7...3.2), the number of fruits from the plant (hp=1.5...1.9) and marketability (hp=1.6...2.3). Negative overdomination was observed in earliness from germination to flowering (hp= -2...-1.3) and average fruit weight (hp=-1.7...-1.2). According to the signs of earliness from germination to fruiting (hp =0) and early yield (hp=-0.1...0.5), intermediate inheritance was revealed. The Druzhny hybrid significantly exceeded the control hybrid SV4097CV in early yield, yield and number of fruits from the plant, and the reverse hybrid F1 I74011 x I73514 was at the control level, which indicates the prospects of growing these hybrids in the conditions of spring-summer turnover on low-volume hydroponics.

F1 гибридгетерозиспартенокарпияреципрокные скрещиваниядоминированиесверхдоминированиеF1 hybridheterosisparthenocarpyreciprocal crossesdominationoverdominationВыращивание и оценка селекционных образцов огурца проводилась при финансовой и организационной поддержке ООО «Селекционная станция имени Н.Н. Тимофеева»The growth and evaluation of cucumber breeding samples was carried out with financial and organizational support by the LTD “Breeding station after N. N. Timofeeva”ReferencesCandolle, A.D. The Origin of Cultivated Plants. Cambridge: Cambridge University Press.2011; pp.1-7. http://doi.org/10.1017/CBO9781139107365.002Candolle, A.D. The Origin of Cultivated Plants. Cambridge: Cambridge University Press. 2011; pp. 1-7. http://doi.org/10.1017/CBO9781139107365.002Бакланова О.В., Чистякова Л.А. Новый гибрид огурца F1 Пилигрим: выращивание в пленочных теплицах. Картофель и овощи. 2019;(3):37-40. https://doi.org/10.25630/PAV.2019.71.84.001Baklanova O.V., Chistyakova L.A. A new hybrid of cucumber F1 Pilgrim: growing in film greenhouses. Potatoes and vegetables. 2019;(3):37-40. (In Russ.) https://doi.org/10.25630/PAV.2019.71.84.001Тимошенко И.В., Огнев В.В. Огурец на юге: многообразие технологий и гибридов. Картофель и овощи. 2018;(1):15–17.Timoshenko I.V., Ognev V.V. Cucumber in the South: diversity of technologies and hybrids. Potatoes and vegetables. 2018;(1):15-17. (In Russ.)Чистякова Л.А. и др. Способы выращивания гибридов огурца. Картофель и овощи. 2016;(8):15–16.Chistyakova L.A. et al. Methods of growing cucumber hybrids. Potatoes and vegetables. 2016;(8):15-16. (In Russ.)Сирота С.М., Пинчук Е.В., Шевченко Т.Е. Реалии российского рынка овощебахчевых культур в разрезе баланса производства и потребления продукции. Картофель и овощи. 2020;(4):3-9. https://doi.org/10.25630/PAV.2020.93.16.001Sirota S.M., Pinchuk E.V., Shevchenko T.E. Realities of the Russian market of vegetables melons in the context of the balance of production and consumption of products. Potato and vegetables. 2020;(4):3-9. (In Russ.) https://doi.org/10.25630/PAV.2020.93.16.001Чистякова Л.А., Бакланова О.В., Ховрин А.Н., Корнев А.В. Оценка гетерозисных гибридов огурца на пригодность выращивания в период низкой освещенности. Картофель и овощи. 2020;(8):37–40. https://doi.org/10.25630/PAV.2020.21.99.006Chistyakova L.A., Baklanova O.V., Khovrin A.N., Kornev A.V. Evaluation of heterotic cucumber hybrids for the suitability of cultivation in low light. Potatoes and vegetables. 2020;(8):37-40. (In Russ.) https://doi.org/10.25630/PAV.2020.21.99.006Макарова Е.Л., Чистякова Л.А., Бакланова О.В., Борцова Ю.В. Сортоизучение партенокарпических гибридов огурца в условиях второй световой зоны (г. Киров). Картофель и овощи. 2020;(11):33-36. https://doi.org/10.25630/PAV.2020.30.39.004Makarova E.L., Chistyakova L.A., Baklanova O.V., Borisova Yu.V. Variety study of parthenocarpic cucumber hybrids in the conditions of the second light zone (Kirov). Potatoes and vegetables. 2020;(11):33-36. (In Russ.) https://doi.org/10.25630/PAV.2020.30.39.004Чистякова Л.А., Барбарицкая И.В., Бакланова О.В., Ховрин А.Н. Огурец на юге России. Картофель и овощи. 2019;(11):38-40 https://doi.org/10.25630/PAV.2019.44.63.009Chistyakova L.A., Babaritskaya I.V., Baklanova O.V., Khovrin A.N. Cucumber in the south of Russia. Potatoes and vegetables. 2019;(11):38-40. (In Russ.) https://doi.org/10.25630/PAV.2019.44.63.009Гасимова Г.А., Сафина Г.А. Экологически безопасное производство огурцов в условиях ООО «ТК Майский»: учёные записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н. Э. Баумана. 2016;(225):103-106.Gasimova G.A., Safina G.A. Environmentally safe production of cucumbers in the conditions of LLC TK Maisky: scientific notes of the Kazan State Academy of Veterinary Medicine named after N.E. Bauman. 2016;(225):103- 106. (In Russ.)Удалова О.Р., Аникина Л.М., Мирская Г.В., Конончук П.Ю., Панова Г.Г. Малообъемная и тонкослойная панопоника в интенсивной светокультуре огурца: основы и результаты применения. Овощи России. 2021;(2):39-44. https://doi.org/10.18619/2072-9146-2021-2-39-44Udalova O.R., Anikina L.M., Mirskaya G.V., Kononchuk P.Yu., Panova G.G. Low-volume and thin-layer panoponics in intensive artificial-light culture of cucumber: basics and results of application. Vegetable crops of Russia. 2021;(2):39-44. (In Russ.) https://doi.org/10.18619/2072-9146-2021-2-39-44Федоров Д.А., Богданова В.Д., Фильцына Ю.Г., Воробьев М.В. Сортоиспытание огурца F1 Киборг, F1 Баварец при выращивании в защищенном грунте на светокультуре. Овощи России. 2021;(2):45- 50. https://doi.org/10.18619/2072-9146-2021-2-45-50Fedorov D.A., Bogdanova V.D., Filtsyna Yu.G., Vorobyev M.V. Testing variety of cucumber F1 Ciborg, F1 Bavarets in LIT crop culture. Vegetable crops of Russia. 2021;(2):45-50. (In Russ.) https://doi.org/10.18619/2072-9146-2021-2-45-50Cramer C.S., Wehner T.C. Fruit yield and yield component correlations of four pickling cucumber populations: Cucurbit Genet Coop Rpt. 2000b;(23):12-15.Cramer C.S., Wehner T.C. Fruit yield and yield component correlations of four pickling cucumber populations. Cucurbit Genet Coop Rpt. 2000b;(23):12- 15.Hayes H.R., Jones D.F. First generation crosses in cucumber: Ann. Rep. Conn. Agr. Exp. Sta.1916: 319-322.Hayes H.R. Jones D.F. First generation crosses in cucumber. Ann. Rep. Conn. Agr. Exp. Sta.1916: 319-322.Ткаченко Н.Н. Селекционные работы с овощными культурами на украинской станции овощного хозяйства (1931-1934). Селекция и семеноводство овощных растений. Грибовская селекционная станция, 1920-1935. М., ОГИЗ-Сельхозгиз, 1936. 299-324 с.Tkachenko N.N. Breeding work with vegetable crops at the Ukrainian vegetable farmin station (1931-1934). Breeding and seed production of vegetable plants. Gribovskaya breeding station, 1920-1935. M.: OGIZ-Selkhozgiz, 1936. p. 299-324. (In Russ.)Мещеров Э.Т. Получение высокоурожайных гибридных семян огурцов / Э.Т. Мещеров. Сб. науч. тр. по прикл. ботанике, генетике и селекции. – Л., 1957;(31)2:223-225.Meshcherov E. T. Obtaining high-yielding hybrid cucumber seeds. Collection of scientific papers on applied botany, genetics and breeding. L., 1957;(31)2:223-225. (In Russ)Мокрянская Т.И., Гороховский В.Ф. Характер проявления гетерозиса – надежный индикатор высокой специфической комбинационной способности у огурца пчелоопыляемого типа. Овощи России. 2021;(3):76-83. https://doi.org/10.18619/2072-9146-2021-3-76-83Mokryanskaya T.I., Gorokhovsckyi V.F. The nature of the manifestation of heterosis is a reliable indicator of a high specific combination ability in a cucumber of the bee-pollinated type. Vegetable crops of Russia. 2021;(3):76- 83. (In Russ.) https://doi.org/10.18619/2072-9146-2021-3-76-83D J. Parm KN. Exploitation of hybrid vigour through diallel analysis in cucumber (Cucumis sativus L.). EJPB [Internet]. 4Apr.2018 [cited 5Nov.2021];9(1):60-5. Available from: http://www.ejplantbreeding.org/index.php/EJPB/article/view/2158D. J. Parm KN. Exploitation of hybrid vigour through diallel analysis in cucumber (Cucumis sativus L.). EJPB [Internet]. 4Apr.2018 [cited 5Nov.2021]; 9(1):60-5. Available from: http://www.ejplantbreeding.org/index.php/EJPB/article/view/2158Ушанов А.А., Миронов А.А., Франц В.Д. Гетерозисный эффект у гибридов партенокарпического огурца в открытом грунте. Картофель и овощи. 2021;(10):37-40. https://doi.org/10.25630/PAV.2021.53.90.004Ushanov А.А., Mironov A.A., Franz V.D. Heterosis effect in hybrids of parthenocarpic cucumber in the open ground. Potatoes and vegetables. 2021;(10):37-40. (In Russ.) https://doi.org/10.25630/PAV.2021.53.90.004Кильчевский А.В., Хотылёва Л.В., Тарутина Л. А., Шаптуренко М. Н. Гетерозис в селекции сельскохозяйственных растений. Сб. науч. тр. по мол. и прикл. генетике. М., 2008;(8):7-24.Kilchevsky A.V., Khotyleva L.V., Tarutina L.A., Shapturenko M.N. Heterozis in the selection of agricultural plant. Collection of scientific papers on molecular and applied genetics. М., 2008;(8):7-24. (In Russ.)Доспехов Б.А. Методика полевого опыта М. 1985. 351 с.Dospekhov B.A. Methodology of field experience. M., 1985. 351 p. (In Russ.).Hallauer A.R., Miranda J.B. Quantitative Genetics in Maize Breeding. Iowa State Univ Press, Ames, 2010. 468 p. https://doi.org/10.1007/978-1-4419-0766-0Hallauer A.R., Miranda J.B. Quantitative Genetics in Maize Breeding. Iowa State Univ Press, Ames, 2010. 481 p. https://doi.org/10.1007/978-1-4419-0766-0

The authors declare that there are no conflicts of interest present.