Селекция на минимальное накопление поллютантов
Смена рангов сортов по эффектам ОКС в различные годы свидетельствует о взаимодействии генотип х среда по этому признаку.
На повышенном фоне (таблица 103) содержание нитратов в 1991 г. изменялось от 13,5 до 113,3 мг/кг, в 1992 году от 10,0 до 55,3 мг/кг. Низким эффектом ОКС обладали L.pimpinellifolium и Torosa в оба года испытания, а высоким — формы Beta, Линия 7 и П-7. Таким образом, повышенные дозы азотных удобрений в сочетании с фосфорными и калийными способствовали увеличению содержания нитратов в плодах и более контрастному проявлению различий между сортами по этому признаку.
Эффект гетерозиса можно оценить по степени доминирования Н (таблица 104). В большинстве случаев (39,3 — 46,4%) проявляется эффект отрицательного сверхдоминирования, т.е. гетерозис в сторону уменьшения содержания нитратов в плодах. Часты случаи промежуточного наследования (32,1 — 46,4%). Гетерозис в сторону повышения содержания нитратов наблюдается редко (10,7 — 21,4%).
Таблица 104. Степень доминирования по признаку “содержание нитратов в плодах томата”.
Фон | Гибриды | Hp<-1 | -1≤Hp≤1 | Hp>1 |
1991 г. | ||||
Контрольный | Количество | 11 | 10 | 7 |
| % | 39,3 | 35,7 | 25,0 |
Повышенный | Количество | 13 | 12 | 3 |
| % | 46,4 | 42,9 | 10.7 |
1992 г. | ||||
Контрольный | Количество | 13 | 9 | 6 |
| % | 46,4 | 32,1 | 21,4 |
Повышенный | Количество | 12 | 13 | 3 |
| % | 42,9 | 46,4 | 10.7 |
Анализ графиков Хеймана (рисунок) показывает, что наследование признака в большинстве случаев идет по типу сверхдоминирования, так как линия единичного наклона пересекает ось ординат ниже нуля. Расположение сортов на графике позволяет сделать вывод, что большинство форм являются носителями доминантных генов. У сорта Beta (4) на контрольном фоне в 1991 г. и на обоих фонах минерального питания в 1992 г. проявлялись рецессивные гены. Это же имело место у сорта Torosa (8) на контрольном фоне в 1992 г. Порядок расположения форм на графике Хеймана зависел от уровня минерального питания и условий года.
Рисунок 18. Генетика накопления нитратов в плодах.
Дополнительную информацию о наследовании могут дать параметры Хеймана (таблица 105). Средняя степень доминирования /D ко- лебалась по средам испытания от 0,95 до 2,74, что свидетельствует о проявлении доминирования и сверхдоминирования. Произведение частот доминантных и рецессивных генов на контрольном фоне близко к максимальному (0,25), что говорит о равной частоте доминантных и рецессивных генов. На повышенном агрофоне частота доминантных генов увеличивается, так как параметр
На контрольном фоне корреляция г между значением признака и суммой варианс и коварианс может быть как отрицательной, так и положительной, что говорит о смене направления доминирования под действием условий года (1991 г. — дождливое и холодное лето. 1992 г. — сухое и теплое).
На повышенном агрофоне доминирует минимальное содержание нитратов вне зависимости от погодных условий. Прогноз полностью доминантного (?тах) и рецессивного родителей показывает как направление доминирования, так и степень проявления признака в зависимости от условий среды. Влажное лето 1991 года и повышенный агрофон способствовали усилению накопления нитратов. Изучаемые сорта различаются по одной группе генов.
Таблица 105. Параметры Хеймана по признаку "содержание нитратов в плодах томата".
Фон | Год |
|
|
| r | Dmax | Rmax | h2 н2 |
Контрольный | 1991 | 0,95 | 1,30 | 0,27 | 0,65 | 14,96 | 34,31 | 0,21 |
| 1992 | 2,74 | 1,45 | 0,22 | -0,37 | 18,53 | 13,60 | 0,06 |
Повышенный | 1991 | 1.10 | 5,24 | 0,12 | 0,98 | 16,87 | 123,13 | 0,69 |
| 1992 | 1,08 | 2,17 | 0,19 | 0,89 | 12,96 | 61,02 | 0,90 |
Основные параметры среды как фона для отбора даны в таблице 106. Однозначно отмечено преимущество фона повышенного плодородия, о чем свидетельствуют высокая типичность, дифференцирующая и предсказующая способность. Выявлена более высокая дифференциация между генотипами в 1991 г., отличающемся большим количеством осадков и недостатком тепла.
Таблица 106. Параметры среды как фона для отбора по содержанию нитратов в плодах томата, мг/кг.
Фон | Год | dk | Sck | tk | Рk |
Контрольный | 1991 | -1,0 | 24,1 | 0,78 | 0,19 |
Контрольный | 1992 | -5,8 | 0 | 0,31 | 0 |
Повышенный | 1991 | 4,0 | 62,6 | 0,91 | 0.57 |
Повышенный | 1992 | 2.8 | 33,7 | 0,88 | 0.29 |
Дальнейшие исследования накопления нитратов были предприняты нами в F2 и F3 у гибридной комбинации Талалихин х Линия 7, представляющей интерес для селекции по комплексу признаков. После анализа расщепления, в том числе и по нитратам, в F2 были заложены 28 линий, причем отбор проводился по признакам продуктивности и устойчивости к фитофторе без учета содержания нитратов в плодах. В F3 эти линии также испытывались в двукратной повторности на двух агрофонах: контрольном и повышенном.
На контрольном агрофоне изменчивость по накоплению нитратов была невелика (18 — 52 мг/кг), а на повышенном две линии достигли уровня 112 и 156 мг/кг (ПДК — 100 мг/кг). Содержание нитратов в исходной Линии 7 также было велико (148 мг/кг). Следовательно, в ранних поколениях (Fv F3) идет расщепление по накоплению нитратов в плодах и этот признак необходимо контролировать в селекционных программах.
Таким образом, нами показано, что накопление нитратов чаще всего наследуется по типу отрицательного сверхдоминирования в сторону минимального их содержания в плодах.
В связи с этим можно считать гетерозисную селекцию для получения гибридов Fx методом снижения накопления нитратов в продукции. При создании сортов для открытого грунта необходимо контролировать содержание нитратов на начальных и заключительных этапах селекции.
