Создание исходного материала для селекции F₁ гибридов вишневидного томата с высоким содержанием сухого растворимого вещества

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. 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. 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. 

1. Ахмедова 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/10.18619/2072-9146-2016-1-65-69

2. Kolotilin 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.107.102962

3. Elliott 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/BF00028808

4. Fridman 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.014431

5. Qin 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.16.01269

6. Wang 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.103.4.1463

7. Ito 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.x

8. Vrebalov 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.1068181

9. Caspi 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.3.9.6413

10. Mitsuhashi 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.68.602

11. Chattopadhyay 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/s00299-020-02650-9

12. 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.

13. 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/C39790000616

14. Ogawa 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