ovoshchiОвощи РоссииVegetable crops of Russia2072-91462618-7132Федеральный научный центр овощеводства10.18619/2072-9146-2022-6-5-10ovoshchi-2062Research ArticleСЕЛЕКЦИЯ, СЕМЕНОВОДСТВО И БИОТЕХНОЛОГИЯ РАСТЕНИЙBREEDING, SEED PRODUCTION AND PLANT BIOTECHNOLOGYСоздание исходного материала для селекции F1 гибридов вишневидного томата с высоким содержанием сухого растворимого веществаSource material creation for high content of dry soluble substances F1 cherry tomato hybrids breedingГавришС. Ф.GavrishS. F.

Сергей Федорович Гавриш – доктор сельскохозяйственных наук, профессор, председатель совета директоров «ГАВРИШ»

127006, г. Москва, ул. Садовая-Каретная, д.8, стр.6, этаж 2, помещение II, комната 5,7

Sergey F. Gavrish – Doc. Sci. (Agriculture), Professor, Deputy Director for Science

8, bld. 6, 2 floor, II, room no 5,7, SadovayaKaretnaya st., Moscow, 127006

gavrish@gavrish.ruРедичкинаТ. А.RedichkinaT. A.

Татьяна Александровна Редичкина – кандидат сельскохозяйственных наук, директор

127006, г. Москва, ул. Садовая-Каретная, д.8, стр.6, этаж 2, помещение II, комната 5,7

Tatiana A. Redichkina – Cand. Sci. (Agriculture), Director

8, bld. 6, 2 floor, II, room no 5,7, SadovayaKaretnaya st., Moscow, 127006

ТопинскийА. И.TopinskiyA. I.

Александр Игоревич Топинский – младший научный сотрудник

127006, г. Москва, ул. Садовая-Каретная, д.8, стр.6, этаж 2, помещение II, комната 5,7

Alexandr I. Topinskiy – Junior Researcher

8, bld. 6, 2 floor, II, room no 5,7, SadovayaKaretnaya st., Moscow, 127006

without.fantazy1@gmail.comОбщество с ограниченной ответственностью «Научно-исследовательский институт селекции овощных культур» (ООО «НИИСОК»)Россия«Scientific Research Institute of Vegetable Breeding» Ltd.Russian Federation20220612202206510Copyright © Гавриш С.Ф., Редичкина Т.А., Топинский А.И., 20222022Гавриш С.Ф., Редичкина Т.А., Топинский А.И.Gavrish S.F., Redichkina T.A., Topinskiy A.I.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/2062Актуальность

Актуальность. Развитие потребительского спроса на наличие плодов томата различной окраски требует от отечественных селекционеров создания новых высокоэффективных гибридов с экзотической окраской плода. При создании вишневидного томата с экзотической окраской плодов селекционеры работают помимо традиционных показателей, таких как комплексная устойчивость к болезням, высокая урожайность гибрида, но и ведут селекцию на вкусовые качества плода. Одним из индикаторов вкуса является «содержание сухого растворимого вещества в плодах». Однако в литературе не встречается информации о варьировании данного признака внутри различных цветовых групп вишневидного томата. Целью нашей работы было создание исходного материала для селекции F1 гибридов вишневидного томата с высоким содержанием сухого растворимого вещества.

Материал и методы

Материал и методы. Все измерения были получены рефрактометрическим методом и представлены в шкале о Brix. В ходе исследования были изучены 46 расщепляющихся F2 популяций вишневидного томата, включающих 17 с красной, 12 с желтой, 7 с розовой, 8 с коричневой и 2 с фиолетовой окраской. Анализируя полученные данные, были рассчитаны следующие статистические показатели: частота встречаемости вариант; средняя арифметическая; дисперсия; коэффициент вариации; ошибка выборочной средней. Для апробации полученных результатов применялась относительная ошибка выборочной средней.

Результаты

Результаты. Были вычислены коэффициенты вариации признака «содержание сухого растворимого вещества в плодах» в каждой из пяти цветовых групп вишневидного томата (от 17,43% у коричневоплодных до 25,13% у красноплодных). Определены границы изменчивости и средние значения содержания сухого растворимого веществв как внутри групп (от 7,2 oBr у розовоплодных до 8,8 oBr у желтоплодных), так и для каждого изучаемого селекционного образца. Практическим результатом работы стал отбор наиболее перспективного селекционного материала внутри различных цветовых групп вишневидного томата, сочетающих высокие значения сухого вещества с комплексом хозяйственно-ценных признаков. 

Relevance

Relevance. Consumer demand development of exotic colors presence in modern tomato hybrids requires a timely response from domestic breeders for creating highly effective hybrids. With regard to cherry tomatoes, special attention of breeders is aimed at achieving excellent taste in new hybrids. One of the indicators is the "content of dry soluble substances in fruits". However, there is no information in the literature about the variation of this trait within different color groups of cherry tomatoes. The aim of our work was the creation of initial material for the selection of F1 cherry tomato hybrids with a high content of dry soluble substances.

Materials and methods

Materials and methods. All measurements were obtained by the refractometric method and presented in the oBrix scale. The study examined 46 F2 splitting cherry tomato populations, including 17 red, 12 yellow, 7 pink, 8 brown, and 2 purple. Analyzing the obtained data, the following statistical indicators were made: the frequency of occurrence of the variant; arithmetic mean; dispersion; the coefficient of variation; sample mean error. Relative error was used to test the sample results obtained.

Results

Results. The coefficients of variation of the trait «content of dry soluble substances in fruits» were calculated in each of the five color groups of cherry tomatoes (from 17.43% for brown-fruited to 25.13% for red-fruited). The boundaries of variability and average values of the content of dry soluble substances were determined both within the groups (from 7.2 oBr in pink-fruited to 8.8 oBr in yellow-fruited ones), and for each studied breeding sample. The practical result of the work was selection of the most promising breeding material within different color groups of cherry tomato, combining high values of dry matter with a complex of economically valuable traits. 

вишневидный томатокраскасухое растворимое веществоизменчивостькоэффициент вариацииcherry tomatocolorsoluble substancesvariabilitycoefficient of variationReferencesАхмедова П.М., Гусейнов Ю.А., Умаханов М.А., Ибрагимов К.М. Урожайность скороспелых сортов томата и влияние температуры воздуха при прохождении основных фаз онтогенеза на урожай плодов. Овощи России. 2016;(1):65-69. https://doi.org/10.18619/2072-9146-2016-1-65-69Akhmedova P.M., Guseynov Y.A., Umahanov M.A., Ibragimov K.M. Yields of early ripening tomato varieties and impact of air temperature during main phases of ontogenesis on fruit yield. Vegetable crops of Russia. 2016;(1):65-69. (In Russ.) https://doi.org/10.18619/2072-9146-2016-1-65-69Kolotilin I., Koltai H., Tadmor Y., Bar-Or C., Reuveni M., Meir A., Nahon S., Shlomo H., Chen L., Levin I. Transcriptional profiling of high pigment-2dg tomato mutant links early fruit plastid biogenesis with its overproduction of phytonutrients. Plant Physiol. 2007;145(2):389–401. https://doi.org/10.1104/pp.107.102962Kolotilin I., Koltai H., Tadmor Y., Bar-Or C., Reuveni M., Meir A., Nahon S., Shlomo H., Chen L., Levin I. Transcriptional profiling of high pigment-2dg tomato mutant links early fruit plastid biogenesis with its overproduction of phytonutrients. Plant Physiol. 2007;145(2):389–401. https://doi.org/10.1104/pp.107.102962Elliott K.J., Butler W.O., Dickinson C.D., Konno Y., Vedvick T.S., Fitzmaurice L., Mirkov T.E. Isolation and characterization of fruit vacuolar invertase genes from two tomato species and temporal differences in mRNA levels during fruit ripening. Plant Mol. Biol. 1993;21(3):515–524. https://doi.org/10.1007/BF00028808Elliott K.J., Butler W.O., Dickinson C.D., Konno Y., Vedvick T.S., Fitzmaurice L., Mirkov T.E. Isolation and characterization of fruit vacuolar invertase genes from two tomato species and temporal differences in mRNA levels during fruit ripening. Plant Mol. Biol. 1993;21(3):515–524. https://doi.org/10.1007/BF00028808Fridman E., Zamir D. Functional divergence of a syntenic invertase gene family in tomato, potato, and Arabidopsis. Plant Physiol. 2003;131(2):603–609. https://doi.org/10.1104/pp.014431Fridman E., Zamir D. Functional divergence of a syntenic invertase gene family in tomato, potato, and Arabidopsis. Plant Physiol. 2003;131(2):603–609. https://doi.org/10.1104/pp.014431Qin G., Zhu Z., Wang W., Cai J., Chen Y., Li L., Tian S. Tomato Vacuolar Invertase Inhibitor Mediates Sucrose Metabolism and Influences Fruit Ripening. Plant Physiol. 2016;172(3):1596–1611. https://doi.org/10.1104/pp.16.01269Qin G., Zhu Z., Wang W., Cai J., Chen Y., Li L., Tian S. Tomato Vacuolar Invertase Inhibitor Mediates Sucrose Metabolism and Influences Fruit Ripening. Plant Physiol. 2016;172(3):1596–1611. https://doi.org/10.1104/pp.16.01269Wang F., Smith A.G., Brenner M.L. lsolation and Sequencing of Tomato Fruit Sucrose Synthase cDNA. Plant Physiol. 1993;103(4):1463-1464. https://doi.org/10.1104/pp.103.4.1463Wang F., Smith A.G., Brenner M.L. lsolation and Sequencing of Tomato Fruit Sucrose Synthase cDNA. Plant Physiol. 1993;103(4):1463-1464. https://doi.org/10.1104/pp.103.4.1463Ito Y., Kitagawa M., Ihashi N., Yabe K., Kimbara J., Yasuda J., Ito H., Inakuma T., Hiroi S., Kasumi T. DNA-binding specificity, transcriptional activation potential, and the rin mutation effect for the tomato fruit-ripening regulator RIN. Plant J. 2008;55(2):212–223. https://doi.org/10.1111/j.1365-313X.2008.03491.xIto Y., Kitagawa M., Ihashi N., Yabe K., Kimbara J., Yasuda J., Ito H., Inakuma T., Hiroi S., Kasumi T. DNA-binding specificity, transcriptional activation potential, and the rin mutation effect for the tomato fruit-ripening regulator RIN. Plant J. 2008;55(2):212–223. https://doi.org/10.1111/j.1365-313X.2008.03491.xVrebalov J., Ruezinsky D., Padmanabhan V., White R., Medrano D., Drake R., Schuch W., Giovannoni J. A MADS-box gene necessary for fruit ripening at the tomato ripening-inhibitor (rin) locus. Science. 2002;296(5566):343-346. https://doi.org/10.1126/science.1068181Vrebalov J., Ruezinsky D., Padmanabhan V., White R., Medrano D., Drake R., Schuch W., Giovannoni J. A MADS-box gene necessary for fruit ripening at the tomato ripening-inhibitor (rin) locus. Science. 2002;296(5566):343-346. https://doi.org/10.1126/science.1068181Caspi N., Levin I., Chamovitz D.A., Reuveni M. A mutation in the tomato DDB1 gene affects cell and chloroplast compartment size and CDT1 transcript. Plant Signal. & Behav. 2008;3(9):641–649. https://doi.org/10.4161/psb.3.9.6413Caspi N., Levin I., Chamovitz D.A., Reuveni M. A mutation in the tomato DDB1 gene affects cell and chloroplast compartment size and CDT1 transcript. Plant Signal. & Behav. 2008;3(9):641–649. https://doi.org/10.4161/psb.3.9.6413Mitsuhashi W., Sasaki S., Kanazawa A., Yang Y.Y., Kamiya Y., Toyomasu T. Differential expression of acid invertase genes during seed germination in Arabidopsis thaliana. Biosci. Biotechnol. Biochem. 2004;68(3):602–608. https://doi.org/10.1271/bbb.68.602Mitsuhashi W., Sasaki S., Kanazawa A., Yang Y.Y., Kamiya Y., Toyomasu T. Differential expression of acid invertase genes during seed germination in Arabidopsis thaliana. Biosci. Biotechnol. Biochem. 2004;68(3):602–608. https://doi.org/10.1271/bbb.68.602Chattopadhyay T., Hazra P., Akhtar S., Deepak M., Arnab M., Sheuli R. Skin colour, carotenogenesis and chlorophyll degradation mutant alleles: genetic orchestration behind the fruit colour variation in tomato. Plant Cell. Repor. 2021;(40):767–782. https://doi.org/10.1007/s00299-020-02650-9Chattopadhyay T., Hazra P., Akhtar S., Deepak M., Arnab M., Sheuli R. Skin colour, carotenogenesis and chlorophyll degradation mutant alleles: genetic orchestration behind the fruit colour variation in tomato. Plant Cell. Repor. 2021;(40):767–782. https://doi.org/10.1007/s00299-020-02650-9Fleming H.K., Myers C.E. Tomato inheritance with special reference to skin and flesh color in the orange variety. Proc. Am. Soc. Hortic. Sci. 1937;(35):609–623.Fleming H.K., Myers C.E. Tomato inheritance with special reference to skin and flesh color in the orange variety. Proc. Am. Soc. Hortic. Sci. 1937;(35):609–623.Clough J.M., Pattenden G. Naturally occurring poly-cis carotenoids. Stereochemistry of poly-cis lycopene and in congeners in ‘Tangerine’ tomato fruits. J. of the Chem. Soc. Chem. Commun. 1979;(14):616-619. https://doi.org/10.1039/C39790000616Clough J.M., Pattenden G. Naturally occurring poly-cis carotenoids. Stereochemistry of poly-cis lycopene and in congeners in ‘Tangerine’ tomato fruits. J. of the Chem. Soc. Chem. Commun. 1979;(14):616-619. https://doi.org/10.1039/C39790000616Ogawa K., Tsuruma K., Tanaka J., Kakino M., Kobayashi S., Shimazawa M., Hara H. The protective effects of bilberry and lingonberry extracts against UV lightinduced retinal photoreceptors cell damage in vitro. J. Agric. Food. Chem. 2013;61(43):10345-10353. https://doi.org/10.1021/jf402772hOgawa K., Tsuruma K., Tanaka J., Kakino M., Kobayashi S., Shimazawa M., Hara H. The protective effects of bilberry and lingonberry extracts against UV lightinduced retinal photoreceptors cell damage in vitro. J. Agric. Food. Chem. 2013;61(43):10345-10353. https://doi.org/10.1021/jf402772h

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