Академик РАСХН Николай САВЕЛЬЕВ, директор Всероссийского научно-исследовательского института генетики и селекции плодовых растений им. И. В. Мичурина РАСХН (город Мичуринск Тамбовской области)

На борьбу с болезнями и вредителями плодовых культур в России расходуется более 20% от общего количества используемых в сельском хозяйстве пестицидов, хотя в структуре сельскохозяйственных насаждений они занимают всего 3,5% площадей. На основе генов устойчивости, выявленных у диких видов, в нашей стране созданы новые иммунные к болезням сорта яблони, груши, вишни и других культур, не требующие применения фунгицидов.

Плоды и ягоды - важнейшая и незаменимая составная часть качественного, рационального питания, обеспечивающая здоровье и долголетие человека. Они содержат легкоусвояемые сахара, органические кислоты, микроэлементы, витамины, ферменты и другие биологически активные вещества, обладающие профилактическими и лечебными свойствами против многих заболеваний.

В России в настоящее время ежегодно производят всего около 3,5 млн. т плодов и ягод. В результате при медицинской норме 120 кг среднестатистический человек у нас потребляет фруктов от 30 (в регионах) до 60 кг (в Москве) в год. Это в 2 - 3 раза ниже, чем в ряде развитых стран (к примеру, в США и Канаде этот уровень составляет 126, в Австралии - 135 кг). Причем существенно снижают потенциальную продуктивность плодовых и ягодных культур неблагоприятные биотические факторы (повреждение болезнями и вредителями). Из-за них ежегодные потери растениеводства на планете за последние десятилетия несмотря на все возрастающие масштабы использования пестицидов составляют 30 - 40%.

Вот почему создание сортов с высокой устойчивостью к болезням и вредителям является приоритетной задачей селекции. Только за их счет мировое сельское хозяйство может получить до 30% прибыли от общей стоимости производимой продукции. Особо отмечу важность освоения сортов с генетической устойчивостью к самым распространенным болезням, что открывает возможность защиты растений на беспестицидной основе. Такие меры позволят в конечном итоге выращивать экологически чистую продукцию, снизить загрязнение окружающей среды и повысить эффективность садоводства как отрасли.

В средней полосе России, особенно в эпифитотийные* годы, значительный ущерб насаждениям яблони причиняет широко распространенное заболевание - парша. Катастрофическое поражение ею наблюдалось в 1990 и 1994 гг., когда деревья в летний период из-за преждевременного осыпания больных листьев тронулись во вторичный рост, а некоторые сорта были полностью лишены урожая. Но столь негативный процесс можно предотвратить, применив новые подходы. Во Всероссийском научно-исследовательском институте генетики и селекции плодовых растений им. И. В. Мичурина трудятся над устойчивыми к болезням сортами плодовых культур на основе идентифицированных генов у диких видов.

Генетическую устойчивость яблони к парше впервые обнаружил профессор Леон Хафф в 1944 г. в США у 821-го клона дикой яблони обильноцветушей, имеющей мелкие плоды диаметром до 1 см. И с 1945 г. три американских университета начали осуществлять комплексную программу по выведению иммунных к данной болезни коммерческих сортов этой культуры на основе гена устойчивости, полученного от указанного клона. В итоге ныне в мире известны уже около 200 иммунных к парше сортов яблони, из них на долю отечественных приходится свыше 30%.

Скажем, в нашем институте путем скрещиваний производных яблони обильноцветущей и отечественных образцов выведены высокопродуктивные, генетически устойчивые к болезни, не требующие применения фунгицидов сорта: летнего срока созревания - Красуля; осеннего - Скала, Успенское; зимнего - Благовест, Былина, Флагман, Фрегат. Все они внесены в Государственный реестр селекционных достижений и рекомендованы для хозяйственного использования. Новинки скороплодны, вступают в плодоношение на полукарликовом подвое** на 2 - 4 год после прививки и способны давать с 1 га более 20 т урожая. Деревья характеризуются также высокой зимостойкостью, способны выдерживать морозы до -37 - 40 °C, имеют отличное качество плодов и ценный биохимический состав. По содержанию витамина C и P-активных веществ Скала и Успенское превосходят существующие сорта в 1,5 - 2 раза.

* Эпифитотия - широкое распространение инфекционной болезни растений, охватывающее район, область или страну (прим. ред.).

** Подвой - растение или часть его, на которое прививают часть (черенок, почку и т. п.) другого растения - привоя (прим. ред.).

Внимания садоводов-любителей, фермерских хозяйств заслуживают и сорта яблони, созданные на основе доминантного гена колонновидности. Они имеют габитус (внешний облик) кроны в виде вертикально растущего дерева в один ствол без боковых ответвлений (по форме напоминают пирамидальный тополь), но растут до высоты 3 м. Для них характерно обилие плодов на самом стволе. Из-за компактности их можно высаживать очень плотно (на расстоянии 45 × 90 см), и сад такого типа дает урожай до 400 т с 1 га.

В Государственный реестр селекционных достижений страны уже внесены свыше десятка подобных сортов, но особого внимания заслуживают Московское ожерелье, Валюта, Готика, Стела, Стрела.

Как некогда отмечал биолог и селекционер, почетный член АН СССР Иван Мичурин (1855 - 1935), самый эффективный путь получения новых зимостойких сортов груши с комплексной устойчивостью к болезням - вовлечение в скрещивания отборных форм груши уссурийской (Pyrus ussuriensis Maxim) и ее производных. На этой основе нашими сотрудниками создано 28 сортов данной культуры, уже проходящих государственное сортоиспытание, 20 из них включены в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к хозяйственному использованию, а на 5 выданы патенты. Из всего районированного в России сортимента груши наши образцы по Центральному региону европейской части России составляют более 40%. Они обладают комплексной устойчивостью к таким опасным заболеваниям, как парша, буроватость, септориоз, поражающим листья и плоды. Новые сорта, полученные на основе груши уссурийской, в пору плодоношения вступают на 2 - 4 год. Они характеризуются также высокой устойчивостью к морозам, способны выносить понижение температуры до -37 - 40 °C. А сорт Скороспелка из Мичуринска отличается сверхранним созреванием плодов (вторая половина июля).

К группе летнего срока готовности относятся Августовская роса, Северянка краснощекая, Аллегро. А у Светлянки, Нежности, Осенней мечты плоды готовы к сбору во второй половине августа (получается непревзойденное сырье для приготовления компотов и варенья, а также продуктов питания функционального назначения).

В последние годы выведены сорта груши зимнего срока потребления: Гера, Ника, Чудесница, Первомайская, Феерия. Их плоды в обычном холодильнике могут сохраняться до февраля-мая.

Кстати, перечисленные новинки обладают ценным биохимическим составом и содержат такие полезные для здоровья людей компоненты (в особенности для страдающих заболеваниями органов пищеварения), как арбутин и хлорогеновая кислота*.

Начиная с 50-х годов XX в. в нашей стране широко отмечается заболеваемость косточковых культур коккомикозом** (особенно сильно страдает вишня). Повреждается их листовой аппарат, они преждевременно осыпаются (в августе-первой половине сентября). По этой причине растения не могут накопить необходимые запасные питательные вещества для успешной перезимовки и вымерзают уже при понижении температур до -25 °C.

В свое время Мичурин первым в мире вывел отдаленные гибриды между вишней и черемухой, черемухой и вишней, назвав первые церападусами, а вторые падоцерусами (от латинских названий вишни - церазус и черемухи - падус). Впоследствии у них выявили доминантный ген A, контролирующий устойчивость к коккомикозу.

*Арбутин - гликозид гидрохинона, хлорогеновая кислота - сложный эфир кофейной и хинной кислот (прим. ред.).

** Коккомикоз косточковых - болезнь, вызываемая паразитическими грибами. На листьях вишни, сливы и др. - красноватые пятна, затем отверстия (прим. ред.).

Скрещивая церападусы и падоцерусы с культурными крупноплодными сортами вишни, наши сотрудники в 1998 г. создали сорта с генетической устойчивостью к этому опасному заболеванию. Один из них назвали вишня Харитоновская (включена в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к хозяйственному использованию).

С привлечением в селекцию доноров с идентифицированными генами устойчивости винограда к милдью (плесени) и оидиуму (мучнистой росе) кандидаты сельскохозяйственных наук Иван Филиппенко и Лена Штин получили новые сорта: Лоза горянки, Лоза Вавилова, Лоза мира, Вавиловский с комплексной невосприимчивостью к этим заболеваниям. Всего же в государственное испытание передано 15 соответствующих сортов, из которых Муромец, Краса севера, Жемчуг розовый, Нептун разрешены в 1988 - 1994 гг. к хозяйственному использованию в ряде регионов средней полосы России, а Космонавт, Космос, Краса севера районированы с 1999 г. в Республике Беларусь. Муромец, Лоза горянки рекомендованы для посадки в Краснодарском крае.

К сожалению, устойчивость к болезням, базирующаяся на моногенах*, характеризуется нестабильностью. Поэтому важно создавать сорта, сочетающие в одном генотипе несколько олигогенов**. По некоторым данным, доминантная гомозиготность*** также поддерживает стабильность устойчивости, и при закладке сада следует избегать односортных насаждений. Посадки 3 - 4 сортов на 60 - 70% увеличивают вероятность сохранения стабильности.

* Моноген - признак, определяющийся одним геном (прим. авт.).

** Олигогены - главные гены, обусловливающие развитие альтернативных (качественных) признаков (прим. авт.).

*** Гомозигота - клетка или организм, у которого гомологичные хромосомы несут одну и ту же форму данного гена (прим. ред.).

На основе межсортовой отдаленной гибридизации с использованием генетических доноров ценных хозяйственно-биологических признаков созданы новые образцы черешни, сливы, рябины и других культур. Например, высокой зимостойкостью и качеством плодов характеризуются сорта черешни Итальянка, Родина, Дана.

В результате насыщающих скрещиваний формы Евразия 21 (сеянец от свободного опыления сорта Лакресцент) с домашней сливой профессором Геннадием Курсаковым получено поколение сортов с крупными плодами массой от 40 до 80 г, хорошего вкуса, из которых Заречная ранняя, Ренклод мичуринский, Стартовая, Этюд, Светлячок внесены в Государственный реестр и рекомендованы к хозяйственному использованию.

Для закладки промышленных и фермерских сырьевых садов, особенно в районах с суровыми климатическими условиями, созданы сорта рябины Бусинка, Вефед, Дочь Кубовой и калины Красная гроздь, Элексир, характеризующиеся экологической устойчивостью и плодами без терпкости, горечи, с повышенным содержанием витаминов и биологически активных веществ (витамина C - более 80 мг%, P-активных соединений - 1800 мг%).

Таким образом, на основе использования в гибридизации источников ценных свойств и доноров с идентифицированными генами выведены новые высокопродуктивные сорта плодовых и нетрадиционных культур - устойчивые к болезням и неблагоприятным факторам внешней среды, имеющие высокое качество плодов и ценный биохимический состав.

Publisher:

Permanent link for scientific papers (for citations):

Comments: