Введение к работе
з
Актуальность темы. Проблема обеспечения населения качественным
сбалансированным питанием становится все более острой в настоящее время во всем мире и нашей стране. В России определен основной механизм координирования деятельности, направленной на полноценное восстановление и поддержание здоровья населения — межведомственной проблемной комиссией по медицинским вопросам питания РАМН и Минздравсоцразвития РФ (15.02.1999); гражданским сообществом (Гражданский Форум, инициированный решением президента РФ В.В. Путиным - 23.11.2001); правительственной комиссией по охране здоровья граждан (протокол № 5 от 18.09.2003) разработана программа «Здоровое питание - здоровье нации». Научные учреждения, занимающиеся вопросами здорового и сбалансированного питания, рекомендуют употреблять как можно больше овощей. Однако в мире не существует ни одной овощной культуры, которая могла бы обеспечить наш организм всеми необходимыми полезными веществами. В каждой овощной культуре присутствуют различные витамины и необходимые для организма микроэлементы, но в различном количестве и сочетании, поэтому, чем более разнообразен ассортимент употребляемых овощей, тем лучше будет функционировать наш организм. Особенно актуально это для Нечерноземной зоны России, где население потребляет в основном привычные 5-6 видов овощей: капуста белокочанная и столовые корнеплоды занимают до 70% рациона употребляемых овощей, а в некоторых областях и более. В связи с этим все больший интерес привлекают к себе восточноазиатские виды капусты, из которых наиболее изученными являются китайская и пекинская, и которые уже успели завоевать свою нишу среди потребляемых овощных культур. Одной из малоизученных нетрадиционных культур является капуста японская, которая также относится к восточноазиат-ским видам капусты, сведения по биохимическому составу которой и агротехнике выращивания в условиях Московской области практически отсутствуют.
Цель и задачи исследований. Цель исследований - оценка коллекционного материала капусты японской на основе генетических, морфологических,
4 биохимических и адаптивных особенностей в условиях открытого грунта Московской области с целью интродукции культуры и дальнейшей её селекции. Исходя из этого, были поставлены следующие задачи:
1. Изучить коллекционный материал капусты японской по комплексу хо
зяйственно ценных признаков:
- скороспелость;
продуктивность, втом числе при многократных срезках;
адаптивность и стабильность продуктивности;
восприимчивость культуры к болезням и насекомым-вредителям;
устойчивость к стеблеванию;
качество продукции (биохимический состав; вкусовые качества; сохранность продукции и т.д.);
декоративность.
2. Оценить селекционный потенциал капусты японской:
выделить перспективный для дальнейшей селекции исходный материал;
изучить возможности вовлечения капусты японской во внутривидовые скрещивания с целью улучшения хозяйственно ценных признаков;
разработать метод ускоренной селекции растений Brassica rapa L
3. Разработать отдельные элементы агротехники выращивания капусты
японской в условиях открытого грунта Московской области:
- определить оптимальную площадь питания для нормального роста и раз
вития растений сортотипов мизуна и мибуна и получения высокой урожайности;
- разработать элементы интегрированной защиты культуры от основных
вредителей.
Научная новизна результатов исследований. Проведена оценка коллекционных сортообразцов капусты японской двух сортотипов (мизуна и мибуна) по комплексу хозяйственно ценных признаков в условиях Московской области. Проведена градация сортообразцов по продолжительности вегетационного периода. Определены параметры изменчивости биохимического состава сортообразцов капусты японской, выращенных в условиях открытого грунта Московской области, в том числе зависимость накопления основных питатель-
5 ных и биологически активных веществ от сроков посева, и выделены перспективные образцы для интродукции и селекции на повышенное содержание биологически активных веществ для функционального питания. Выделены образцы капусты японской, относительно устойчивые к болезням капустных культур и вредителям, в том числе к сосудистому бактериозу и листовой пятнистости, с высокой декоративностью. Показана эффективность внутривидовых скрещиваний капусты японской с капустой пекинской для получения перспективных гибридов с улучшенными хозяйственно ценными признаками. Предложен метод ускоренной оценки и селекции in vitro в результате воздействия на растения на начальном этапе развития различными абиотическими факторами в лабораторных условиях на культурах Brassica гара L. Изучено влияние препарата круйзер, КС (350 г/л) на рост и развитие растений капусты японской. Изучены отдельные элементы технологии возделывания капусты японской в условиях Московской области.
Практическая значимость работы. На основании показателей (морфо-биологических, физиологических, биохимических) выделены образцы капусты японской, имеющие хозяйственное и селекционно-ценное значение. Установлены оптимальные сроки посева и площадь питания капусты японской для получения высокого урожая продукции и семян высокого качества. Подобраны эффективные средства защиты культуры от вредителей. Результаты исследований можно использовать в селекции капусты японской для получения перспективных сортов в целях расширения ассортимента овощных культур.
Положения, выносимые на защиту:
комплексная характеристика сортообразцов капусты японской;
результаты оценки полученного исходного материала для селекции;
метод ускоренной оценки и селекции in vitro Brassica гара L.
элементы технологии выращивания капусты японской в условиях открытого грунта Московской области, включая сроки, схемы посева, интегрированную систему защиты от основных вредителей.
Апробация работы. Основные результаты исследований были опубликованы и доложены на I Международной научно-практической конференции
6 «Современные тенденции в селекции и семеноводстве овощных культур. Традиции и перспективы» (ВНИИССОК, 2008); VIII Международном симпозиуме «Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования» (РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева, 2009); семинаре селекционеров и научных сотрудников «Основные направления селекции капустных культур в XXI веке» (Санкт-Петербург, 2009); а также на заседаниях научно-методических советов ВНИИССОК (2007-2009) и на заседаниях лаборатории экологических методов селекции ВНИИССОК (2007-2009).
Публикации результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано 7 работ, в том числе 1 статья в журнале «Картофель и овощи», входящем в перечень рецензируемых научных изданий ВАК РФ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, трех
глав, выводов, списка использованной литературы и приложения. Работа изло
жена на страницах, содержит таблиц, рисунка, при
ложений. Список использованной литературы включает 330 наименований, в
том числе 77 - на иностранных языках.
Материал и методы исследований
Материал исследований - 10 сортообразцов капусты японской Brassica тара L. var. nipposinica отечественной и зарубежной селекции, в том числе один гибрид Fi, относящихся к двум сортотипам мибуна и мизуна из коллекции ВНИИР им. Н.И. Вавилова.
Методика проведения исследований. Полевые опыты были заложены в соответствии с методикой селекционного опыта, сортоиспытания и первичного семеноводства овощных культур по ОСТ 46 71-78 (1979), методикой полевого опыта (Доспехов Б.А., 1985), методическими указаниями по экологическому испытанию овощных культур в открытом грунте (1985).
Для морфологического описания растений, фенологических наблюдений, определения биохимического состава и дегустационной оценки использовали методики Международного союза по растительным генетическим ресурсам и Международного союза по защите новых сортов растения (UPOV), методические указания ВИР по изучению и поддержанию мировой коллекции капусты
7 (1988), методические указания по изучению коллекции капусты и листовых зеленных культур (салат, шпинат, укроп) (1969).
Для изучения устойчивости капусты к болезням и вредителям использовали методические рекомендации по ускоренной оценке и отбору исходного селекционного материала капусты на групповую устойчивость к киле и бактериозам (Самохвалов А.Н. и др., 1995). Для изучения vigor effect препарата круйзер, КС (350 г/л) использовали методику Handa А.К., Bresson R.A., Handa S. et al (1983).
Для определения возможности микроклонального размножения устойчивых к патогенам растений использовали биотехнологические методы М.С. Бунина и Н.А. Шмыковой для получения исходного селекционного материала капусты в лаборатории биотехнологии ВНИИССОК (2004).
Для определения адаптивной способности использовали методику А.В. Кильчевского и Л.В. Хотылевой (1989).
Сухое вещество определяли методом высушивания до постоянной массы, содержание аскорбиновой кислоты - по Мурри (1966), Сахаров - по модифицированному методу Бьери, нитратов и калия - с помощью ионселективных электродов «ЭКОМ», содержание селена - микрофлуометрическим способом, фла-воноиды - фотометрическим методом с 10%-ным AlClj. Содержание хлорофилла и каротиноидов определяли спектрофотометрическим методом в 96% этаноле. Определение белков заключалось в определении азота по Кьельдалю с последующим пересчетом на белок (Скурихина И.М., 1998). Микроэлементы в листовой части растений определяли методом атомно-абсорбционной спектроскопии (Обухов А.И., Плеханова И.О., 1991).
Статистическую обработку экспериментальных данных проводили с использованием программ "Microsoft Office Excel", "Statistics", Statistica 6.0, "Sona".
