Частная селекция картофеля

Министерство  сельского хозяйства РФ

ФГОУ  ВПО 

Тюменская государственная сельскохозяйственная академия

Агротехнологический институт

Кафедра «Технологии производства, хранения и переработки продукции растениеводства» 
 
 
 

      Реферат по теме:

«Частная  селекция картофеля». 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Тюмень 2011 
 
 
 

Содержание: 

1. Хозяйственное значение культуры
2. Основные направления селекционной работы по данной теме
3. Исходный материал
4. Методы селекции
5. Результаты селекции

Выводы

Иллюстрации 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Хозяйственное значение культуры.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. Основные  направления селекционной работы по данной культуре.

 

Селекция  на высокую урожайность  и питательную  ценность.

          Урожай картофеля с куста определяется числом клубней и средней массой одного клубня. При подборе родительских пар для скрещивания необходимо это учитывать, так как известно, что урожайных гибридов больше в потомстве урожайных родительских форм. Поскольку число положительных по признаку урожайности трансгрессий незначительно (1,5-1,6%), отборы нужно проводить в больших гибридных популяциях.

Селекция  на повышенное содержание крахмала и белка  в клубнях.

        Оба признака наследуются полигенно. Сорта картофеля должны иметь повышенное качество и улучшенный химический состав клубней (содержание протеина 1,8-3,2%, крахмала- 14-30%, витамина С- 20-30мг/100г).

        Поскольку отмечена положительная связь между  крахмалистостью  родительских форм и их потомства, целесообразно использовать в качестве доноров высококрахмалистые сорта, отбирая положительные по содержанию крахмала трансгрессии. Можно вовлекать высококрахмалистые дикие виды в скрещивании с S. tuberosum с дальнейшим беккроссированием гибридного потомства, например (S. demissum×S. tuberosum)×S. Tuberosum.

        На  ранних этапах селекционного процесса повысить крахмалистость гибридов S. Tuberosum до 20-23% можно с помощью накапливающих межсортовых скрещиваний, а на более поздних этапах- скрещивая эти гибриды с S. demissum или его потомством, что повышает крахмалистость до 24-28%.

        Поскольку между содержанием белка и  крахмала нет отрицательной корреляции, можно путем подбора родительских пар для скрещивания и отбора нужных комбинаций создать высокобелковые (2,5%) крахмалистые (24-26%) сорта.

Селекция  на скороспелость  и создание двуурожайных сортов.

        В России возделывают около 70 ранних и среднеранних сортов картофеля, среди  которых ультраскороспелые- Приекульский ранний и др., ранние- Белорусский ранний, среднеранние- Зорька, Невский и др. Однако приспособленные к местным условиям, скороспелые, высокоурожайные сорта картофеля созданы еще не для всех зон страны. Недостаток таких сортов- сильная поражаемость болезнями.

        Наибольший  выход ранних гибридов отмечен в  скрещиваниях ранних сортов между собой, но они низкоурожайны. Для создания скороспелых и урожайных сортов рекомендуется скрещивать ранние сорта  со среднеранними и среднеспелыми и подбирать родительские пары на основе продолжительности периодов роста и интенсивности накопления урожая. Наибольшее число раннеспелых сортов(25-35%) получают при скрещивании родительских форм с быстрым образованием всходов (15-17 дней), коротким (10-12 дней) периодом от всходов до образования клубней и интенсивным накоплением урожая.

        Для получения скороспелых сортов применяют  также межвидовую гибридизацию, скрещивание  S. tuberosum с видами S. andigenum, S. rybinii Juz. et Buk. Два последних вида характеризуются отсутствием периода покоя клубней, их используют при создании двуурожайных сортов для южных районов страны. Эти сорта должны быть скороспелыми, высокоурожайными и с коротким периодом покоя клубней. 

Селекция  на пригодность к  промышленной переработке.

        Для получения различных полуфабрикатов и готовой продукции нужны  сорта с определенными свойствами клубней. При промышленной переработке  на чипсы важен их биохимический  состав, а именно: большое количество сухого вещества (более 20%) и низкое содержание редуцирующих сахаров (0,1-0,3%).

        Наиболее  рациональные методы проверки пригодности  сортов- определение содержания редуцирующих сахаров в начале, конце хранения и после рекондиционирования, а также приготовление чипсов и других полуфабрикатов в лабораторных условиях.

        Наибольший  вывод пригодных для указанных  целей форм наблюдается в потомстве  от скрещивания отвечающих этим требованиям  родительских пар. Для создания сортов, пригодных для промышленной переработки  на чипсы, нужно подбирать родительские формы по фенотипу (окраске чипсов и содержанию редуцирующих сахаров), оценивать их потомство и скрещивать с высокоурожайными и высококрахмалистыми сортами.

Селекция  на фитофтороустойчивость.

        Создание  сортов с расоспецифической устойчивостью не увенчалось успехом. Все они в условиях производства поражались, так как происходило постепенное накопление более вирулентных рас. Необходимо создавать сорта, сочетающие сверхчувствительность с полевой устойчивостью, так как первый тип устойчивости уменьшает первоначальную инфекцию, а второй- замедляет скорость распространения болезни.

Селекция  на устойчивость к  вирусам.

        Одна  из труднейших задач селекции- создание сортов с комплексной устойчивостью к вирусным болезням. Сложность заключается в большом разнообразии вирусов и их штаммов, характер проявления которых меняется в зависимости от внешних условий и сортовой специфичности. Решающее значение здесь имеет выбор исходного материала, основанный на знании генетической природы различных типов устойчивости и закономерностей их наследования.

Селекция  на устойчивость к  раку.

        Рак картофеля вызывается грибом Synchytrium endobioticum Perc. и относится к опасным карантинным болезням. На территории нашей страны выявлены четыре биотипа рака (обычный и более агрессивные- межгорский, раховский, буковинский). Все сорта, поступающие в государственное сортоиспытание, должны быть устойчивыми к обычной расе гриба. К ней невосприимчивы многие селекционные сорта, дикие и культурные виды картофеля. Сортов, устойчивых к более агрессивным биотипам рака, значительно меньше.

Селекция  на устойчивость к  парше.

        Болезнь вызывается грибом Streptomices scabies Waks. et Heur. и отрицательно сказывается на качестве клубней, их товарном виде. Через язвы пораженного паршой картофеля в клубень проникает вторичная инфекция (грибы, бактерии), вызывающие его гниение. Источниками первичной инфекции являются почва и больные клубни. При сильном поражении паршой повреждаются почки глазков, что приводит к уменьшению всхожести, потере урожая (до 15-20%) и снижению содержания крахмала в клубнях. Большая часть сортов восприимчива к существующим расам парши.

        Старый  немецкий сорт Гинденбург гомозиготен по устойчивости к парше и при скрещивании с восприимчивыми сортами дает в потомстве значительное число устойчивых форм.

Селекция  на устойчивость к  бактериальным болезням.

        Наиболее  вредоносны из них черная ножка и  кольцевая гниль. Возбудители черной ножки- бактерия Erwinia caratovora (Jones) Dya (Erwinia phytophtora Berg. et al.). Источник инфекции- больные клубни и зараженная почва. Поражение проявляется в загнивании и почернении основания стебля, что приводит к гибели растения. Зараженный клубень загнивает и темнеет. Кольцевая гниль вызывается бактерией Clavibacter michiganence subsp. sepedonicum Skapt. et Burkh. Болезнь вызывает увядание растений и гниение клубней. Бактерии из больных клубней проникают в сосудистую систему и стеблей, а затем молодых клубней и разрушают ее. Потери урожая могут составить 20-45% и более. Для создания сортов, устойчивых к обеим болезням, используют устойчивые сорта, культурные и дикие виды картофеля.

Селекция  на устойчивость к  картофельной нематоде.

        Картофель повреждают два вида нематод- Globodera rostochiensis Behrens. (золотистая) и Globodera pallid Behrens. (бледная). Золотистая нематода представлена патотипами Ro1- Ro5, белая- Pa1-Pa3. В нашей стране обнаружена только золотистая нематода.

        Учитывая  возможность появления новых  рас нематоды, необходимо создавать  сорта, обладающие сверхчувствительностью к распространенному патотипу Ro1 и полевой устойчивостью к другим патотипам. В нашей стране из 191 сорта картофеля, рекомендованного к использованию, к золотистой нематоде устойчивы 73 сорта, из них лишь 16- отечественной селекции, в то время как в Голландии и Германии их доля составляет более 30%.

Селекция  на устойчивость к  колорадскому жуку.

        Один  из опаснейших вредителей картофеля- Leptinotarsa decemlineata Say, завезенный из Северной Америки в Западную Европу и распространившийся там в xx столетии. Его вредоносность обусловлена большой прожорливостью жуков и личинок, поедающих листья.

        Иммунных  к колорадскому жуку сортов и видов  картофеля нет, но известны формы  с различной степенью устойчивости. Виды картофеля различаются по их пригодности для откладки яиц  жуком. Меньше яйцекладок и высокая  гибель личинок отмечены на растениях видов S. tarijense Hawk., S. chacoense, S. demissum и др., сортах с повышенным содержанием гликоалкалоидов (Пересвет, Никулинский, Зарево). Эти сорта относительно устойчивы к личинкам колорадского жука. Но нужно следить за содержанием гликоалкалоидов в клубнях таких сортов (оно не должно превышать 14%). Более перспективным направлением селекции на устойчивость к колорадскому жуку считают использование в гибридизации диких видов S. polyadenium Greenm.  и S. berthaultii Hawk., у которых имеются железистые волоски, обуславливающие снижение числа яйцекладок и выживаемости личинок жука.

Селекция  на пригодность к  механизированной уборке.

        Для машинной уборки пригодны сорта с  прямостоячей или слегка развалистой  ботвой, компактным расположением гнезда, округлыми и овальными клубнями, имеющими чешуйчатую кожуру и мякоть с уплотненным расположением  мелких клеток. По всем этим признакам  в процессе селекционной работы ведут  отбор. Формы с разбросанным или  среднеразбросанным гнездом, длинными столонами бракуют, так как при уборке такого куста будет потеряна часть урожая за счет порезанных и раздавленных клубней. Округлые клубни с чешуйчатой кожурой и плотной мякотью предпочтительнее, поскольку они более устойчивы к механическим повреждениям и быстрее образуют раневую перидерму. Для более активного противостояния сорнякам важно создание сортов с ускоренными темпами развития, особенно в первый период роста (так называемой стартовой интенсивностью), и повышенной мощностью куста(без снижения клубнеобразования).

Селекция  на устойчивость к  экстремальным условиям внешней среды.

        В ряде регионов страны периодически складываются экстремальные условия, вызывающие гибель ботвы (поздние заморозки  весной до -1…-5ºС, сильная жара и засуха при выращивании на юге).

        Для выделения морозостойких сортов можно использовать дикие виды, выдерживающие  заморозки до -3…-7ºС в течение 6…8ч. Для создания жароустойчивых сортов используют устойчивые к перегреву виды картофеля, у которых белок свертывается при температуре свыше 58ºС.

        Селекция  на создание форм, пригодных  для генеративного  размножения.

        Размножение картофеля генеративным путем имеет ряд преимуществ перед его размножением клубнями: 1) высокий экономический эффект за счет снижения затрат на семена в 10…14 раз, освобождение земельной площади и площади хранилищ, экономия клубневого материала и снижение расходов на его хранение и транспортировку; 2) отсутствие зараженности истинных семян возбудителями вирусных, грибных и бактериальных болезней; 3) возможность популяции растений различных генотипов сильнее противостоять опасным болезням по сравнению с популяцией растений одного генотипа; 4) семена могут хранится при комнатной температуре 4-5 лет, а при низкой- до 20 лет; 5) расход семян на 1га- 100…150 г, с 1 га фертильного сорта можно получить до 150 кг семян, что достаточно для обеспечения семенным материалом площади посева 1-1,5 тыс. га.

        В России этот метод, хотя им занимались с 30-х годов ХХ в., не получил распространения в производстве в связи со слабым начальным ростом растений, сильной засоренностью, нестабильностью по ряду хозяйственно ценных признаков (форма и окраска клубней, длина столонов и др.) и низкой урожайностью при использовании семян от самоопыления в условиях двулетней культуры картофеля.