ovoshchiОвощи РоссииVegetable crops of Russia2072-91462618-7132Федеральный научный центр овощеводства10.18619/2072-9146-2017-3-16-22ovoshchi-370Research ArticleСЕЛЕКЦИЯ И СЕМЕНОВОДСТВО СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙBREEDING AND SEED PRODUCTION OF AGRICULTURAL CROPSДЕЙСТВИЕ ЭКЗОГЕННЫХ СТЕРОИДНЫХ ГЛИКОЗИДОВ НА ПРОЯВЛЕНИЕ ИНБРЕДНОЙ ДЕПРЕССИИ РАСТЕНИЙ СВЁКЛЫ СТОЛОВОЙ В УСЛОВИЯХ ЗАЩИЩЕННОГО ГРУНТАAN ACTION OF EXOGENOUS STEROIDAL GLYCOSIDE ON EXHIBITION OF INBREEDING DEPRESSION IN RED BEET PLANTS UNDER PROTECTED CULTIVATION TECHNOLOGYКозарьЕ. Г.KozarE. G.

Кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник

kozar_eg@mail.ruВетроваС. А.VetrovaS. A.

Кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник

Selectionnaya St. 14, Odintsovo region, Moscow oblast, p. VNIISSOK, 143080

ФедороваМ. И.FedorovaM. I.

Доктор сельскохозяйственных наук, профессор,  главный научный сотрудник 

Selectionnaya St. 14, Odintsovo region, Moscow oblast, p. VNIISSOK, 143080

МащенкоН. Е.MashenkoN. E.

Кандидат химических наук, ведущий научный сотрудник

mne4747@mail.ruФГБНУ ВНИИ селекции и семеноводства овощных культурРоссияFederal State Budgetary Research Institution ‘All-Russian Research Institute of Vegetable Breeding and Seed Production’Russian FederationИнститут генетики и физиологии растений АН РММолдоваInstitute of Plant Genetics and Physiology, Academy of Science of Republic of MoldovaMoldova, Republic of201721072017031622Copyright © Козарь Е.Г., Ветрова С.А., Федорова М.И., Мащенко Н.Е., 20172017Козарь Е.Г., Ветрова С.А., Федорова М.И., Мащенко Н.Е.Kozar E.G., Vetrova S.A., Fedorova M.I., Mashenko N.E.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vegetables.su/jour/article/view/370

Для ускорения  селекционного  процесса  используют защищенный грунт, что дает возможность   получать широкий спектр инбредных потомств с различным  сочетанием селекционно значимых признаков и степени стерильности растений. Однако  негативное влияния  инбредной депрессии  и явления самонесовместимости часто приводит к потере ценных селекционных форм. Цель работы – изучение влияния стероидного гликозида  капсикозида  (СГ) на проявление  признака  ЦМС  и морфо-биологические  параметры инбредных потомств I3   от фертильного и частично-стерильных исходных  растений со степенями стерильности 10% и 50%. Семена замачивали  на 24 часа в водном растворе СГ концентрацией 10-3% (контроль – вода),  затем подсушивали и высевали в теплице. Полученные  штеклинги и корнеплоды яровизировали при 3…5°С.  Семенные  растения выращивали  при 18-часовом световом периоде в теплице  при досветке. Инбредные  семена  получали  под индивидуальными бязевыми изоляторами. Установлено, что обработка семян  СГ во всех  потомствах способствовала повышению лабораторной всхожести (на 4-8%), увеличению длины (на 12-24%) и  индекса формы корнеплодов; повышению содержания в них суммы сахаров  (в среднем на 25%) и снижению количества бетаина (на 22-48%)  относительно контроля. Направленность действия СГ на другие морфологические признаки (высота листовой розетки, число  листьев, масса  растений и корнеплода, размер головки, число генеративных почек) и биохимические  параметры (накопление  нитратов)  определялась степенью стерильности исходного  растения.   Наиболее  выраженный   стимулирующий   эффект по изученным  признакам   отмечали в инбредном потомстве   ms-растения     с   высокой степенью    стерильности. Последействие обработки семян  СГ на развитие семенных  растений инбредных потомств,  независимо от уровня   стерильности  исходных форм, выразилось в их положительном влиянии на габитус семенного растения (снижение высоты при увеличении  числа стеблей) и функциональные  параметры микрогаметофита фертильных пыльников.   Это способствовало  повышению завязываемости семян при инбридинге (в 1,6-2,2  раза) и увеличению  доли  более  продуктивных растений. На характер проявления  признака  ЦМС обработка семян СГ не повлияла. То есть, СГ целесообразно   использовать при работе с ценными формами глубоких инбридингов, склонных к самостерильности, что позволит расширить спектр  и увеличить выход генетически разнообразного потомства. Однако  следует  учитывать их неоднозначное  действие на проявление  хозяйственно ценных признаков  в различных инбредных потомствах свеклы  столовой,  что может влиять на результативность отбора на стадии корнеплода.

The protected cultivation technology, through which the various inbred generations with the combination of economic valuable traits and different level of sterility can be produced, is used in order to accelerate the breeding program. However, there is a negative effect of inbreeding depression and self-incompatibility can often occur and cause the loss of valuable breeding forms. The aim of the work was to study the influence of steroidal glycosides capsicoside (SGC) on exhibition of CMS, and morphobiological parameters of 13 inbred generations that were produced from fertile plant and partly sterile plants with level of sterility 10% and 50%. The seeds were soaked for 24 hours in water solution of SGC with concentration 10-3%, and in water control. Then the seeds were dried up and sown in the greenhouse. The stecklings and roots obtained were vernalized at 3-5Co. Mother plants were grown under 18 hour photoperiod in greenhouse with supplementary lighting. Inbreeding seeds were obtained in individual cloth isolators. It was shown that for all generations the treatment with SGC improved the seed germination (4-8% more), increased the root index and its length (12-24% more), decreased betanin content (22-48% less) in comparison with control. The action of SGC on the other morphological and biochemical traits such as height of leaf rosette, leaf number, plant and root weight, head size, number of generative buds, and nitrate content was defined by the level of sterility of mother plant. The most expressed effect for all traits mentioned was seen in inbreeding generations of sterile plants with high level of sterility. After action effect of seed treatment with SGC on development of seed plants from inbreeding generations, not depending on sterility level of mother plants, showed the positive influence on plant habitus of seed mother plants, decreasing the plant height, but increasing stem number and functional parameters of microgametophyte in fertile plants. This caused the improved seed formation 1.6-2.2 times higher during inbreeding process and increased the portion of plants with high productivity. The SGC had no effect on exhibition of CMS trait. Thus, the SGC is worth using in valuable highly inbreeding forms inclined to self-sterility, in order to enlarge the genetic variation and output of divers generations. However, it should be taken into consideration that the complicated effect on the plant traits can be noticed in inbreeding generation of red beet and may have an effect on the result of selection process at the root stage.

свекла столоваястероидные гликозидыинбридингинбредная депрессиясеменная продуктивностьгетерозисселекцияred beetsteroidal glycosidesinbreedinginbreeding depressionseed productivityheterosisbreedingReferencesВолынец А.П., Шуканов В.П., Полянская С.Н. Стероидные гликозиды – новые фиторегуляторы гормонального типа. – Минск, 2003. – 134 с.Волынец А.П., Шуканов В.П., Полянская С.Н. Стероидные гликозиды – новые фиторегуляторы гормонального типа. – Минск, 2003. – 134 с.Mashchenko N.E., Balashova N.N. Steroidal glycosides as complex bioregulators for some vegetable crops. // Chişinău Materialele Simpozionului II «Tehnologii biologice Avansate şi impactul lor оn economie.Produse naturale: Tehnologii de valorificare a lor оn agricultură,medicină şi industria alimentară» 2005. – Р.142-144.Mashchenko N.E., Balashova N.N. Steroidal glycosides as complex bioregulators for some vegetable crops. // Chişinău Materialele Simpozionului II «Tehnologii biologice Avansate şi impactul lor оn economie.Produse naturale: Tehnologii de valorificare a lor оn agricultură,medicină şi industria alimentară» 2005. – Р.142-144.Noworolnik K., Leszczynska D. The influence of saponin products (Moldstim, Ecostim) on growth and yield of barley //Allelopathy Jurnal, 2002; №9(2). –Р.24-28.Noworolnik K., Leszczynska D. The influence of saponin products (Moldstim, Ecostim) on growth and yield of barley //Allelopathy Jurnal, 2002; №9(2). –Р.24-28.Lunga I., Kintia P., Shvets S., Bassarela C, Pizza C., Piacente S. Three spirostanol glicozides from the seeds of Hyoscyamus niger//Chemistry Journal of Moldova. 2006; №1.– 123p.Lunga I., Kintia P., Shvets S., Bassarela C, Pizza C., Piacente S. Three spirostanol glicozides from the seeds of Hyoscyamus niger//Chemistry Journal of Moldova. 2006; №1.– 123p.Рекомендации по применению регуляторов роста растений в технологии возделывания овощных культур (отв. ред. Ботнарь В.Ф.). Кишинев: Б.и. 2015. – 24 с.Рекомендации по применению регуляторов роста растений в технологии возделывания овощных культур (отв. ред. Ботнарь В.Ф.). Кишинев: Б.и. 2015. – 24 с.Балашова Н.Н.; Жученко А.А.; Пивоваров В.Ф.; Балашова И.Т.; Козарь Е.Г.; Беспалько А.В.; Пышная О.Н.; Кинтя П.К.; Лупашку Г.А.; Мащенко Н.Е.; Швец С.А.; Бобейкэ В.А. Вторичные метаболиты растений как регуляторы стабильности агроценозов // Культурные растения для устойчивого сельского хозяйства в XXI веке (иммунитет, селекция, интродукция) / Рос. акад. с.-х. наук. – М., 2005. – Т.2. – С.48-76Балашова Н.Н.; Жученко А.А.; Пивоваров В.Ф.; Балашова И.Т.; Козарь Е.Г.; Беспалько А.В.; Пышная О.Н.; Кинтя П.К.; Лупашку Г.А.; Мащенко Н.Е.; Швец С.А.; Бобейкэ В.А. Вторичные метаболиты растений как регуляторы стабильности агроценозов // Культурные растения для устойчивого сельского хозяйства в XXI веке (иммунитет, селекция, интродукция) / Рос. акад. с.-х. наук. – М., 2005. – Т.2. – С.48-76Козарь Е.Г., Бландинская О.А., Балашова И.Т., Беспалько Л.В. Явление межсортовой нескрещиваемости перца сладкого и пути ее преодоления// Мат-лы II Межд.научн.конф. «Генетика и биотехнология XXI века: проблемы, достижения, перспективы» (к 50-летию основания Института генетики и цитологии НАН Беларуси). Минск; 2015. – С.84-85.Козарь Е.Г., Бландинская О.А., Балашова И.Т., Беспалько Л.В. Явление межсортовой нескрещиваемости перца сладкого и пути ее преодоления// Мат-лы II Межд.научн.конф. «Генетика и биотехнология XXI века: проблемы, достижения, перспективы» (к 50-летию основания Института генетики и цитологии НАН Беларуси). Минск; 2015. – С.84-85.Ветрова С.А., Фёдорова М.И., Козарь Е.Г. Инбредные потомства штеклингов − источник отбора мужски стерильных форм свеклы столовой// Мат-лы межд. научно-практ. конф. «Наука, инновации и международное сотрудничество молодых ученых-аграриев», 23-24 декабря 2016 г. – Орел. – 2016. – С.57-62.Ветрова С.А., Фёдорова М.И., Козарь Е.Г. Инбредные потомства штеклингов − источник отбора мужски стерильных форм свеклы столовой// Мат-лы межд. научно-практ. конф. «Наука, инновации и международное сотрудничество молодых ученых-аграриев», 23-24 декабря 2016 г. – Орел. – 2016. – С.57-62.Соколова Д.В. Проявление признака раздельноплодности у самоопыленных линий столовой свеклы // Генетические ресурсы растений и селекция. – СПб. 2010. – С.126-132.Соколова Д.В. Проявление признака раздельноплодности у самоопыленных линий столовой свеклы // Генетические ресурсы растений и селекция. – СПб. 2010. – С.126-132.Федорова М.И., Ветрова С.А., Козарь Е.Г., Заячковский В.А. Изменчивость признаков корнеплода свеклы столовой в процессе инбридинга. // Сельскохозяйственные науки и агропромышленный комплекс на рубеже веков. 2016. – № 14. – С.49-53.Федорова М.И., Ветрова С.А., Козарь Е.Г., Заячковский В.А. Изменчивость признаков корнеплода свеклы столовой в процессе инбридинга. // Сельскохозяйственные науки и агропромышленный комплекс на рубеже веков. 2016. – № 14. – С.49-53.Горбаченков М.В., Колесникова Е.Г.; Балашова И.Т.; Козарь Е.Г.; Колесникова А.И. Влияние ретардантов и стероидных гликозидов на семенную продуктивность петунии гибридной (Petunia hybrida Hort.) // : Сб. науч. тр. / Всерос. науч.-исслед. ин-т селекции и семеноводства овощных культур. Москва, 2005. – Вып. 40. – С.39-44.Горбаченков М.В., Колесникова Е.Г.; Балашова И.Т.; Козарь Е.Г.; Колесникова А.И. Влияние ретардантов и стероидных гликозидов на семенную продуктивность петунии гибридной (Petunia hybrida Hort.) // : Сб. науч. тр. / Всерос. науч.-исслед. ин-т селекции и семеноводства овощных культур. Москва, 2005. – Вып. 40. – С.39-44.Мащенко Н.Е.; Кинтя П.К.; Беспалько Л.В.; Козарь Е.Г.; Пышная О.Н.; Балашова Н.Н.; Балашова И.Т. Повышение семенной продуктивности овощных культур с помощью стероидных гликозидов молдстима и тригонеллозида на примере перца сладкого // Сб.научн.трудов « Современные тенденции в селекции и семеноводстве овощных культур. Традиции и перспективы» / Всерос. науч.-исслед. ин-т селекции и семеноводства овощных культур. – Москва, 2008.– Т. 1. – С.340-343.Мащенко Н.Е.; Кинтя П.К.; Беспалько Л.В.; Козарь Е.Г.; Пышная О.Н.; Балашова Н.Н.; Балашова И.Т. Повышение семенной продуктивности овощных культур с помощью стероидных гликозидов молдстима и тригонеллозида на примере перца сладкого // Сб.научн.трудов « Современные тенденции в селекции и семеноводстве овощных культур. Традиции и перспективы» / Всерос. науч.-исслед. ин-т селекции и семеноводства овощных культур. – Москва, 2008.– Т. 1. – С.340-343.Бланк Э.И., А.Г. Жакоте, П.К. Кинтя, Н.Д. Джугостран и Н.П. Ткаченко «Способ предпосевной обработки семян сахарной свеклы». №1416070, бюл. №30, 15.08.88 г.Бланк Э.И., А.Г. Жакоте, П.К. Кинтя, Н.Д. Джугостран и Н.П. Ткаченко «Способ предпосевной обработки семян сахарной свеклы». №1416070, бюл. №30, 15.08.88 г.Методические указания по селекции сортов и гетерозисных гибридов корнеплодных растений. – М.: ВАСХНИЛ, 1987.Методические указания по селекции сортов и гетерозисных гибридов корнеплодных растений. – М.: ВАСХНИЛ, 1987.Henriette M.C. Betalains: properties, sources, applications, and stability // Intern. J. Food Sci. Technol. – 2009. – V. 44. – P.2365-2376.Henriette M.C. Betalains: properties, sources, applications, and stability // Intern. J. Food Sci. Technol. – 2009. – V. 44. – P.2365-2376.Электронный ресурс. – http://dobavkam.net/additives/e162]Электронный ресурс. – http://dobavkam.net/additives/e162]Федорова М.И., Козарь Е.Г., Кирилова А.А., Ветрова С.А. Создание и оценка ms-линий свеклы столовой // Мат-лы межд. научно-практ. конф. «Современное состояние и перспективы инновационного развития овощеводства». – Минск:Самохваловичи. – 2014. – С.69-73.Федорова М.И., Козарь Е.Г., Кирилова А.А., Ветрова С.А. Создание и оценка ms-линий свеклы столовой // Мат-лы межд. научно-практ. конф. «Современное состояние и перспективы инновационного развития овощеводства». – Минск:Самохваловичи. – 2014. – С.69-73.

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