doi: 10.15389/agrobiology.2021.5.979rus
УДК 634.232:581.4:631.559
Финансовая поддержка Министерства науки и высшего образования Российской Федерации в рамках темы «Разработать эффективные селекционные технологии, создать географически и эдафически дифференцированные сорта кормовых и плодовых культур нового поколения современными методами селекции на основе широкого использования биоразнообразия растительных ресурсов культурной и природной флоры» Программы фундаментальных научных исследований Российской академии наук (АААА-А19-119121090123-8).
МОРФО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ
ФОРМИРОВАНИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ ЧЕРЕШНИ НА ЮГЕ
НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ
М.В. КАНЬШИНА, Н.В. МИСНИКОВА ✉, А.А. АСТАХОВ, Г.Л. ЯГОВЕНКО
Черешня (Cerasus avium L. Moench) — ценная плодовая культура, промышленные насаждения которой в связи с недостаточной зимостойкостью сосредоточены в южных регионах Российской Федерации. В настоящее время по Нечерноземной зоне районировано 16 сортов и проходят испытания 11 сортов селекции Всероссийского НИИ люпина (ВНИИ люпина). Генетический потенциал вида может быть использован наиболее эффективно, если учесть биологические особенности формирования структурных элементов урожайности. В представленном исследовании впервые в условиях юга Нечерноземной зоны установлено значительное варьирование морфо-биологических показателей у новых сортов черешни, что расширяет возможности отбора генотипов для селекции и производства. Выявлено, что показатели, формирующие продуктивность, взаимосвязаны между собой, но лишь у части из них коррелятивные связи достоверны. С помощью кластерного анализа сорта сгруппированы по степени сходства роста и плодоношения. Определены факторы, вносящие наибольший вклад в формирование продуктивности. Цель работы — изучить морфо-биологические показатели растений черешни, определяющие продуктивность сортов, и выделить ценные генотипы для селекции и хозяйственного использования. Работу проводили в 1991-1996 годах на опытном участке сада ВНИИ люпина (Брянская обл.). Оценили 23 сортообразца черешни по 9 морфологическим и биологическим показателям: числу однолетних побегов, средней длине однолетних побегов, числу букетных веточек, плодовых почек на однолетнем побеге, плодовых почек на букетных веточках, цветков в плодовой почке, урожайности, ширине кроны, окружности штамба. Учеты и наблюдения выполнены согласно общепринятым методикам. Оценка изучаемых генотипов по вариабельности признаков с использованием коэффициента вариации позволила разделить их на две группы. В первой группе были выявлены сорта с высоким (>10 %) коэффициентом изменчивости связанных между собой признаков (числа однолетних побегов, средней длины однолетних побегов, числа букетных веточек, числа плодовых почек на однолетних побегах, числа плодовых почек на букетных веточках), которые образовывали корреляционные плеяды: Подарок Пителину, Теремошка, Бряночка, 2-3-67, 2-6-36, 2-3-45, Одринка, Красная плотная, Янтарная, 2-5-2, 2-3-35. Плеяды характеризовались различной мощностью и крепостью. Сорта этой группы могут быть использованы в селекции на комплекс хозяйственно ценных признаков. Во вторую группу вошли все изучаемые генотипы. Степень изменчивости у них не превышала 6 % по следующим структурным элементам: число цветков в плодовых почках (Cv = 1,0-6,0 %), ширина кроны (Cv = 2,0-5,0 %), окружность штамба (Cv = 0,3-0,4 %). Выявлено, что из 36 парных корреляций статистически достоверны семь: средняя длина однолетних побегов—число однолетних побегов (r = -0,49, p = 0,016), средняя длина однолетних побегов—число букетных веточек (r = 0,73, p = 0,000), средняя длина однолетних побегов—ширина кроны (r = 0,74, p = 0,000), средняя длина однолетних побегов—окружность штамба (r = 0,42, p = 0,044), число однолетних побегов—число плодовых почек на однолетних побегах (r = 0,77, p = 0,000), число букетных веточек—ширина кроны (r = 0,59, p = 0,003), ширина кроны—окружность штамба (r = 0,54, p = 0,008). Отмечено отсутствие связи между урожайностью и ее структурными элементами. С использованием кластерного анализа выделено четыре кластера, в каждом из которых находились сорта, сходные по обобщенному показателю изучаемых признаков. Это облегчает отбор исходных форм для селекционной работы. Отсутствие статистически достоверных связей между урожайностью и морфологическими признаками заставило обратиться к факторному анализу. Отобраны четыре фактора, собственные значения которых выше 1. Их вклад в наблюдаемую изменчивость составлял 35,9; 18,6; 11,9 и 11,5 %. Остальные четыре фактора можно отнести к так называемой факториальной осыпи.
Ключевые слова: черешня, сорта, изменчивость, продуктивность, корреляция, кластеризация, факторный анализ, Нечерноземная зона России.
M.V. Kanshina, N.V. Misnikova ✉, A.A. Astakhov, G.L. Yagovenko
Sweet cherry (Cerasus avium L. Moench) is a valuable fruit crop; its industrial planting is concentrated mainly in the South of Russia because of insufficient winter hardiness. Nowadays, 16 varieties have been adapted in the Non-Chernozem zone, and 11 varieties bred in the Russian Lupin Research Institute are under the testing. A deep understanding of the patterns of development and formation of the yield components allows for a better use of genetic potential of the species. This study, for the first time, revealed the significant variability in morphobiological indices of new sweet cherry varieties in the Non-Chernozem zone conditions, which provides new possibilities for genotype selection and commercial planting. The yield components are shown to be related to each other but only some correlations are significantly valid. The cluster analysis grouped the varieties by growth and fruiting similarity, and the factors with the highest contribution were found. The work aimed to study morphobiological parameters determining productivity of sweet cherry plants and to highlight genotypes which are valuable for breeding and commercial use. The experiment estimated 23 sweet cherry varieties for 9 morphobiological traits, i.e., the number of annual shoots, the average length of annual shoots, the number of sprays (“May bouquets”), the number of flower buds per annual shoot, the number of flower buds per sprays, the number of flowers per flower bud, yield, crown width, trunk circle (the garden experimental plots, the All-Russian Lupine Research Institute, Bryansk Province, 1991-1996). Estimation of variation coefficients allowed us to classify the varieties into two groups. The first group consists of varieties with high variation degree (more than 10 %) of such correlated traits as the number of annual shoots, the average length of annual shoots, the number of sprays, the number of flower buds per annual shoots and the number of flower buds per sprays. In this group, the varieties Podarok Petelinu, Teremoshka, Bryanochka, 2-3-67, 2-6-36, 2-3-45, Odrinka, Krasnaya plotnaya, Yantarnaya, 2-5-2 and 2-3-35 formed correlation pleiades. The pleiades had different power and strength. The varieties of this group are appropriate for breeding for a complex of economic valuable traits. The all tested genotypes made the second group with the variation degree for the number of flowers per flower bud (Cv = 1.0-6.0 %), crown width (Cv = 2.0-5.0 %), and trunk circle (Cv = 0.3-0.4 %) less than 6 %. Only seven of 36 pair correlations are significant. The significant pair correlations are the average length of annual shoots—the number of annual shoots (r = -0.49, p = 0.016); the average length of annual shoots—the number of sprays (r = 0.73, p = 0.000); the average length of annual shoots—crown width (r = 0.74, p = 0.000); the average length of annual shoots—trunk circle (r = 0.42, p = 0.044); the number of annual shoots—the number of flower buds per annual shoots (r = 0.77, p = 0.000); the number of sprays—crown width (r = 0.59, p = 0.003); crown width—trunk circle (r = 0.54, p = 0.008). There is no link between the yield and its components. The cluster analysis resulted in four clusters grouping the varieties that are similar in terms of the generalized indicator of the studied traits. It makes easier to select initial lines for breeding. The lack of the significant valid correlations between yield and morphological traits made us to apply the factor analysis which revealed four factors with eigenvalues of > 1. The contributions of these factors to the observed variability are 35.9, 18.6, 11.9, and 11.5 %. The other four factors can be regarded as scree ones.
Keywords: sweet cherry, varieties, variability, productivity, correlation, clustering, factor analysis, the Russian Non-Chernozem zone.
Всероссийский НИИ люпина — |
Поступила в редакцию |
