Селекция винограда

Селекция винограда 

Роль селекции в интенсификации сельскохозяйственного  производства и основные задачи селекционной работы. В интенсификации сельскохозяйственного  производства, в том числе виноградарства совершенствованию сортимента принадлежит  ведущее место. По данным мировой статистики, валовое производство продукции растениеводства за последние 25—30 лет удалось увеличить на 25— 30% только благодаря внедрению в производство новых высокоурожайных сортов интенсивного типа. В нашей стране это особенно, заметно на примере зерновых культур. В настоящее время активный процесс совершенствования сортимента происходит и в виноградарстве.

Сорт определяет направление использования виноградной  продукции и играет ведущую роль в улучшении ее качества. Влияние  сортовых различий на качество всех видов продукции у винограда! намного сильнее, чем у зерновых и технических культур.

Обязательный  показатель новых сортов винограда  — их высокая продуктивность. Если сорт генетически не обладает высокой  и стабильной урожайностью, то никаким воздействием агротехническими или экологическими факторами нельзя повысить его продуктивность. Поэтому кардинальное решение задачи увеличения урожайности и улучшения качества продукции винограда возможно прежде всего селекционным путем.

Не менее важный хозяйственный признак — устойчивость виноградного растения к неблагоприятным условиям среды, болезням и вредителям. По данным ФАО, ежегодные потери урожая сельскохозяйственных культур только от болезней и вредителей составляют почти 30% потенциального урожая. Особенно значительный ущерб культуре винограда наносят филлоксера и грибные болезни (милдью, серая гниль, оидиум, антракноз и др.). В годы сильных эпифитотий потери урожая от них достигают 50% и более. И в этом случае наиболее радикальный метод решения данной проблемы — создание и внедрение в производство сортов, устойчивых к неблагоприятным условиям среды, болезням и вредителям.

Совершенствование сортимента в направлении выведения  комплексноустойчивых сортов позволит отказаться от сложных и дорогостоящих технологий привитой и укрывной культур винограда, исключить громоздкую систему химической защиты виноградных насаждений от болезней и вредителей и тем самым снизить себестоимость виноградной продукции и оздоровить окружающую среду.

Кроме устойчивости к болезням, вредителям и неблагоприятным условиям среды, новые сорта винограда должны обладать высокой экологической пластичностью, пригодностью к механизации трудоемких процессов по уходу за кустом, иметь высокое качество урожая и продуктов его переработки, включающее повышенное содержание биологически активных веществ.

Сорта, предназначенные  для потребления в свежем виде, должны отличаться хорошими товарными  качествами, иметь крупные нарядные грозди и ягоды, высокую транспортабельность, способность к длительному хранению, хорошие вкусовые качества. Наиболее важные качественные признаки кишмишных и изюмных сортов — ранний срок созревания, плотная, мясистая консистенция ягод, высокая сахаристость сока и неплотное, среднерыхлое сложение гроздей, отвечающее требованиям сушки. Для сортов, предназначенных на техническую переработку (соки и вино), наиболее важные признаки — высокий выход сока в сочетании с необходимыми для получения того или иного продукта кондициями по сахаристости и кислотности сока ягод.

С учётом экологических  условий различных географических зон, задач, стоящих в них по развитию виноградарства, и специализации  этой отрасли основное внимание в  селекционной работе необходимо обращать:

в Европейском  регионе (Молдавия, РСФСР, Украина) —  на создание комплексноустойчивых сортов различного направления использования, в первую очередь столовых, обладающих коротким периодом вегетации, ранним сроком созревания ягод, высокой интенсивностью накопления сахара;

в Грузинской ССР  — на выведение комплексноустойчивых сортов столового направления использования и технических сортов, превосходящих по качеству лучшие сорта-эталоны;

в Азербайджанской  ССР и Армянской ССР — на создание морозо- и зимостойких комплексноустойчивых сортов столового, кишмишно-изюмного и  технического направлений использования;

в республиках  Средней Азии и Казахстане — на выведение морозо- и зимостойких, засухо- и жаровыносливых сортов: столовых, обладающих высокой транспортабельностью и способностью к длительному  хранению в холодильниках в зимний период; кишмишных, преимущественно раннего срока созревания, крупноягодных бессемянных, а также технических, характеризующихся повышенной стабильной кислотностью сока ягод, из урожая которых можно приготовить высококачественные соки, марочные столовые сухие и шампанские вина.

Пути и методы селекции. Все вышеперечисленные  задачи решаются различными путями и  методами. Систему путей и методов  улучшения и пополнения сортимента винограда называют селекционной работой.

К общепринятым и наиболее распространенным методам селекции винограда относятся: изучение аборигенного сортимента и выявление из него ценных хозяйственных форм и сортов; выведение новых сортов методом гибридизации; клоновая селекция; искусственный мутатенез. 

Каждый из этих методов имеет свои специфические особенности и призван решать те или иные задачи.

Завершающий этап каждого из указанных методов  — сортоизучение и сортоиспытание, проводимые в коллекционных насаждениях  и на участках сортоиспытания научно-исследовательских  учреждений.

Интродукция не входит в число методов селекции, но направлена на решение задачи улучшения и пополнения сортимента винограда конкретного эколого-географического района.

Изучение аборигенного сортимента и выявление из него хозяйственно ценных форм и сортов. Н. И. Вавилов, основоположник учения о центрах происхождения культивируемых растений и многих теоретических и методических положений селекции, неоднократно подчеркивал необходимость соблюдения всеми селекционерами обязательного правила,, которое состоит в том, что любая селекционная работа, с какой бы культурой она ни проводилась, должна начинаться с изучения аборигенного сортимента, с ревизии того, что создала и оставила нам природа, многовековой естественный и искусственный отбор (народная селекция).

Это наставление Н. И. Вавилова имеет очень важное значение для селекционеров-виноградарей, поскольку на территории нашей страны есть немало древних очагов происхождения культивируемых форм винограда и их дальнейшей эволюции. К ним относится Закавказский очаг, включающий в себя территорию современной Грузинской ССР, Азербайджанской ССР, Армянской ССР и часть Дагестанской АССР. На территории этого региона, особенно в его предгорно-горных районах, где впервые зародилось древнее земледелие, сформировались многие ценнейшие сорта винограда, которые и в настоящее время создают основу сортимента винограда Закавказских республик. Другой не менее крупный центр происхождения культивируемого винограда на территории нашей страны — Среднеазиатский регион, куда входит территория Узбекской ССР, Таджикской ССР, Туркменской ССР и Киргизской ССР. Географически сюда же примыкает и территория Южного Казахстана. Это главным образом центр происхождения культивируемого винограда столово-изюмных и кишмишных сортов восточной эколого-географической группы. Наиболее ценные из них, проверенные многовековой практикой возделывания, составляют основу современного столово-изюмного и кишмишного сортимента. Немало аборигенных сортов выделено и закреплено и на территории современной Молдавии, Крыма и других районов.

Выявление и  изучение аборигенных форм винограда  дает возможность использовать лучшие из них непосредственно для хозяйственных  целей. Многие из них служат также  ценным исходным материалом для проведения дальнейшей селекционной работы методом  гибридизации и клоновой селекции. В настоящее время в связи с достаточно полной изученностью аборигенного сортимента: результативность данного метода селекции несколько снизилась по сравнению с начальным этапом, однако и по сей день благодаря; усилиям селекционеров коллекционные фонды местных форм и сортов продолжают пополняться.

О практическом значении этого метода селекции в  совершенствовании сортимента винограда  можно судить по следующим данным. Из районированных в СССР сортов винограда  свыше 35% аборигенных. Из 600 с лишним сортов, находящихся в государственном сортоиспытании, аборигенных более 15%.

Метод изучения аборигенного сортимента винограда  продолжает оставаться высокоэффективным  и перспективным для тех стран  и эколого-географических регионов, на территории которых находятся древние очаги происхождения винограда и формирования сортов, находящихся в культуре, и где эта работа только начинается (Афганистан, Иран, Ирак, Турция, Сирия и др.). Хозяйственно ценные формы винограда, выявленные в процессе изучения аборигенного сортимента в этих районах, представляют большой интерес и для других стран.

Выведение новых  сортов методом гибридизации. В настоящее  время это основной метод селекции винограда. Преимущество его состоит  в том, что путем направленного, научно обоснованного подбора исходных родительских пар для скрещивания в одном гибридном организме удается сочетать отдельные желаемые признаки родительских пар или их комплекс. Методом гибридизации можно получить сорта винограда с новым, измененным генотипом, которых ранее не было в природе и культуре. Выведение их путем скрещиваний можно осуществлять на различном таксономическом уровне: межродовом, межвидовом, внутривидовом (межсортовом), а в отдельных случаях и внутрисортовом (инцухт).

Выбор исходных форм для скрещиваний определяется в первую очередь задачей, стоящей перед селекционером.

Сорта, устойчивые к неблагоприятным условиям среды, болезням и вредителям, создают главным  образом путем межвидовых, а иногда и межродовых скрещиваний. При проведении селекционной работы методом межвидовых скрещиваний в качестве исходных форм в большинстве случаев наиболее целесообразно использовать не чистые виды, а лучшие гибридные формы второго, третьего и последующих поколений, полученные от скрещивания сортов Витис винифера с американскими (В. вульпина, В. рупестрис, В. лабруска, В. берландиери и др.) и восточноазиатскими видами (В. амурензис). Целесообразность использования в селекции гибридов со сложной наследственностью объясняется тем, что чистые виды вследствие доминантности присущих им признаков сильнее передают гибридному потомству первого поколения наряду с желательными признаками (иммунность, толерантность и устойчивость) нежелательные, в том числе низкое качество урожая, которое при сохранении устойчивости сортов к неблагоприятным условиям среды, болезням и вредителям, как правило, улучшается при проведении повторных скрещиваний.

Для правильного, научно обоснованного выбора путей  и методов селекционной работы с  учетом поставленной задачи необходимы глубокие знания исходного материала, генофонда, особенностей происхождения видов и сортов, отбираемых для включения в скрещивания.

Теоретической и методологической основой селекции винограда на иммунитет является теория сопряженной эволюции растения-хозяина  и паразита, выдвинутая Н. И. Вавиловым и получившая дальнейшее развитие в трудах П. М. Жуковского, Д. Д. Вердеревского, А. М. Негруля, Н. И. Гузуна, П. Н. Недова, К. А. Войтович, Л. Я. Голодриги и др. Согласно этой теории, центры формирования видов растений служат одновременно и центрами формирования рас их паразитов. Растения-хозяева на своей родине проявляют исключительную изменчивость. Однако это свойство в равной степени присуще также патогенным микроорганизмам и вредным насекомым. Если растение образует все новые и новые формы, то и вредный организм формирует все новые расы. В результате естественного отбора на таком фоне в процессе эволюции выделяются и накапливаются наименее поражаемые формы.

Д. Д. Вердеревским сформулирована гипотеза, согласно которой  появление патогенных микроорганизмов и вредителей винограда (возбудители милдью, оидиума, серой гнили; филлоксера) в природе проходило неодновременно. Вероятнее всего, в процессе эволюции американских видов винограда на них вначале напал один из патогенов или вредителей. Под влиянием естественного отбора погибли все восприимчивые формы и выжили лишь те, которые обладали толерантностью или полным иммунитетом. Позже в пределах устойчивых популяций произошло нападение второго патогена либо вредителя и формирование в процессе эволюционной борьбы на естественном жестком инфекционном фоне устойчивости и к этому патогену либо вредителю. Еще позже так же сформировалась иммунность к третьему патогену (вредителю). В конечном счете все это привело к появлению форм винограда, обладающих комплексной устойчивостью к наиболее опасным патогенам и вредителям. На базе этой теории разработан метод ступенчатой селекции винограда на комплексную устойчивость.

Основной метод  выведения сортов, обладающих комплексной  устойчивостью,— межвидовая гибридизация. На ее начальном этапе были получены гибриды — прямые производители, обладающие устойчивостью, но имеющие урожай низкого качества. Часть из них распространилась в ареалах, где европейско-азиатский виноград страдает от морозов, грибных болезней и филлоксеры. Отдельные гибриды — прямые производители до сих пор культивируют в некоторых странах (Изабелла, Лидия, Золотой луч в СССР; Мускат сен Валье и Пьерриль во Франции). Во многих гибридах (Сейв-Виллара и Зейбеля), выращиваемых в настоящее время на юге Франции и в других странах, более чем за 80 лет сложных возвратных и комплексных скрещиваний удалось соединить геномы и отдельные блоки хромосом четырех-пяти и более видов. Некоторые из этих гибридов обладают устойчивостью к морозу, милдью, — оидиуму, толерантны к корневой форме филлоксеры.