Подбор родительских пар при получении гибридов F₁ капусты белокочанной с устойчивостью к ожогу верхушки внутренних листьев кочана

Актуальность. Капуста белокочанная в процессе формирования кочанов в определенных условиях повреждается ожогом верхушки внутренних листьев кочана, который за рубежом получил устойчивое название «tip burn». Данное нарушение трактуется как физиологическое или неинфекционное заболевание, причина которого заключается в нарушении поступления кальция. Заболевание проявляется внутри кочана, являясь результатом взаимодействия стрессфакторов внешней среды и предрасположенности генотипа. Самым эффективным способом борьбы с данным расстройством является создание высокотолерантных гибридов. Особенно это актуально для юга России, где стрессовая нагрузка на растения максимальна. Цель исследований – разработать принцип подбора родительских пар для создания устойчивых гибридов к ожогу верхушки внутренних листьев кочана, выделить перспективные гибриды.
Материалы и методы. В 2021-2022 годах в ФГБНУ «ФНЦ риса» в отделе овощеводства в полевых условиях проведена оценка 45 гибридных комбинаций полученных на основе 10 инбредных линий по признаку «повреждение ожогом внутренних листьев кочана». Проведен анализ комбинационной способности линий по Гриффингу, и анализ наследования признака по Хейману. В 2023 году проведено конкурсное испытание перспективных гибридов.
Результаты. Отрицательно стабильную ОКС по поражению ожогом в оба года исследований имели 5 линий: Тен4270, Яс25п, Бс1ф, Агр 82, 270Хн111. СКС линий в большей степени подвержена изменениям по годам. Эффекты СКС в гибридах за счет доминирования, эпистаза и сверхдоминирования в отдельных комбинациях значительно влияют на проявление признака в сторону уменьшения или усиления. Принцип подбора родительских пар для создания устойчивых гибридов построен на комбинации линий с отрицательным значением ОКС, в отдельных случаях допустимо включать одну линию со средней ОКС и низкой СКС. Анализ генетических параметров по Хейману подтверждает факт превалирования неаддитивного наследования признака поражения, в неустойчивых формах расстройство контролируется доминантными полигенами и является высоконаследуемым. 

1. Королева C.В., Шуляк Н.Г. Проявление ожога верхушки внутренних листьев кочана на гибридах белокочанной капусты среднепозднего и позднего сроков созревания. Овощи России. 2020;(4):84-87. https://doi.org/10.18619/2072-9146-2020-4-84-87 https://elibrary.ru/eyaaab

2. Королева С.В., Дякунчак С.А., Юрченко С.А. Создание гибридов F1 капусты белокочанной с комплексной устойчивостью на юге России. Овощи России. 2019;(4):16-20. https://doi.org/10.18619/2072-9146-2019-4-16-20 https://elibrary.ru/ztsxlm

3. Королева С.В. Конвейер капусты для юга. Картофель и овощи. 2013;(7):17. https://elibrary.ru/rhawot

4. Шпак Л.И., Драманчук А.Л. Оценка по комплексу признаков поздних перспективных гибридных комбинаций капусты белокочанной. Вестник. 2018. С. 131. https://elibrary.ru/eecvtu

5. Maruo T., Tipburn Johkan M. Plant Factory. Academic Press, 2020. С. 231-234. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-816691-8.00015-7

6. Aloni B. Enhancement of leaf tipburn by restricting root growth in Chinese cabbage plants. Journal of horticultural science. 1986;61(4):509-513. https://doi.org/10.1007/s00425-002-0937-8

7. Yuan J. et al. Identification of genes related to tipburn resistance in Chinese cabbage and preliminary exploration of its molecular mechanism. BMC plant biology. 2021;(21):1-12. https://doi.org/10.1186/s12870-021-03303-z

8. Kuronuma T. et al. Tipburn severity and calcium distribution in lisianthus (Eustoma Grandiflorum (Raf.) Shinn.) cultivars under different relative air humidity conditions. Agronomy. 2018;8(10):218. https://doi.org/10.1186/s12870-021-03303-z

9. Kim K.D. et al. Tipburn occurrence according to soil moisture, calcium deficiency, and day/night relative humidity regime in Highland Kimchi Cabbage. 2021. https://doi.org/10.7235/hort.20210065

10. Okazaki K., Sakamoto K., Kikuchi R., Saito A., Togashi E., Kuginuki Y., Matsumoto S., Hirai M. Mapping and characterization of FLC homologs and QTL analysis of flowering time in Brassica oleracea. Theoretical and Applied Genetics. 2007;(114):595-608. https://doi.org/10.1007/s00122-006-0460-6

11. Wang Sh., Wang Ch., Zhang X.-X., Chen X., Liu J.-J., Jia X.-F., Jia S.-Q. Transcriptome de novo assembly and analysis of differentially expressed genes related to cytoplasmic male sterility in cabbage. Plant physiology and Biochemistry. 2016;(105):224-232. https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2016.04.027

12. Su T. et al. Natural variation in a calreticulin gene causes reduced resistance to Ca2+ deficiency-induced tipburn in Chinese cabbage (Brassica rapa ssp. pekinensis). Plant, Cell & Environment. 2019;42(11):3044-3060. https://doi.org/10.1111/pce.13612

13. Kuronuma T., Watanabe H. Identification of the causative genes of calcium deficiency disorders in horticulture crops: A systematic review. Agriculture. 2021;11(10):906. https://doi.org/10.3390/agriculture11100906

14. Griffing B. Concept of general and specific combining ability in relation to diallel crossing systems. Australian Journal of Biological Sciences. 1956;9(4):463.

15. Hayman B.I. The analysis of variance of diallel tables. Biometrics. 1954;10(2):235-244.