Сельскохозяйственная биология, 2014, № 5, с. 55-65.

doi: 10.15389/agrobiology.2014.5.55rus

УДК 634:631.541.1:51-7

МОДЕЛИ ОЦЕНКИ КОМБИНАЦИОННОЙ СПОСОБНОСТИ ПРИВОЕВ И ПОДВОЕВ ДЛЯ ПРОГНОЗА УРОЖАЙНОСТИ У ПРИВИТЫХ ДЕРЕВЬЕВ ЯБЛОНИ

А.Б. ДЬЯКОВ¹, И.А. ДРАГАВЦЕВА², И.Л. ЕФИМОВА², В.В. ДОМОЖИРОВА²

Вегетативное размножение лучших сортов плодовых культур прививкой на клоновые подвои обеспечивает однородность деревьев, раннее наступление плодоношения, позволяет создавать уплотненные насаждения. С целью выявления подвоя, обеспечивающего максимальную урожайность привитого на нем сорта, проводятся дорогостоящие, длящиеся десятки лет испытания большого числа сортоподвойных комбинаций. В многочисленных публикациях сообщались в основном результаты такого эмпирического подбора. Поэтому до сих пор нет ни теории, ни методов прогноза урожайности для привитых деревьев по показателям привоев и подвоев. Повысить эффективность таких поисков и снизить затраты средств и времени на их проведение можно лишь на основе теоретических разработок принципов прогнозирования признаков у привитых деревьев по характеристикам привоев и подвоев. Исследования авторов статьи направлены на выяснение особенностей использования принципов и математических моделей биометрической генетики для познания связей в системе прививочные компоненты—привитое растение. Реализация этой программы была начата с изучения возможностей применения формул для вычисления комбинационной способности привоев и подвоев как меры их влияния на количественные признаки получаемых комбинаций. Экспериментальным материалом служили результаты испытания 28 комбинаций (4 сорта яблони — Джонатан, Голден Делишес, Айдаред и Корей на 7 подвоях — 1-48-1, 1-47-55, 1-48-46, М2, М3, М4 и М7) по урожайности, усредненные за 21 год плодоношения. Установлено, что генотипы привоев различаются как по урожайности, усредненной по всем подвоям, так и по степени зависимости этого признака от конкретных подвоев, а подвои неодинаково дифференцируют привои по фенотипическому проявлению урожайности. Широко используемые метод и математические модели оценки комбинационной способности у родительских линий F₁ гибридов можно с успехом применять для определения участия общей и специфической комбинационной способности генотипов привоев и подвоев во влиянии на урожайность привитых деревьев. Основанием служит тот факт, что в структуре вариации комбинационной способности прививочных компонентов преобладает доля общей комбинационной способности, которая (по аналогии с родительскими формами гибридов) представляет собой функцию аддитивных генов. Вычисления на основе формул биометрической генетики показали, что общая комбинационная способность прививочных компонентов в 6,4 раза больше их специфической комбинационной способности. Это обусловило высокую эффективность прогнозов по урожайности привитых деревьев на основании общей комбинационной способности привоев и подвоев (отмечен высокий коэффициент корреляции между фактическими и прогнозируемыми оценками урожайности — r = 0,930). Тесная корреляция между прогнозируемыми по общей комбинационной способности и фактическими оценками урожайности привойно-подвойных комбинаций свидетельствует о высокой степени интегрированности свойств прививочных компонентов в определении количественных признаков привитого дерева. Предварительный анализ выявил возможность еще большего повышения точности таких прогнозов за счет вычленения из дисперсий оценок специфической комбинационной способности линейного компонента.

Ключевые слова: модели, привой, подвой, комбинационная способность, прогноз урожайности.

Полный текст

THE MODELS FOR ESTIMATION OF A COMBINING ABILITY OF VARIETIES AND ROOTSTOCKS TO FORECAST YIELDING IN APPLE TREES

Vegetative reproduction of the best varieties of fruit crops by grafting on clonal rootstocks provides uniform trees, early onset of fruiting, it allows to create dense plantings. In order to identify rootstock, which gives maximum crop yield of the grafted varieties, a large number of expensive tests of cultivar-rootstock combinations, lasting dozens of years, are carried out, and the results of such empirical selection were reported in numerous publications. Therefore, so far there is no theory or methods of forecasting yields for trees grafted on indicators of variety and rootstocks. To increase efficiency of such searches and to lower expenses and time for their carrying out, there is the only possible way based on theoretical researches targeted to development of the principles of prediction of signs of grafted trees according to characteristics of varieties and rootstocks. Our researches summarized herein, are curried out to clarify the features of use of the principles and mathematical models of biometric genetics for knowledge of communications in a system «grafted components—grafted plant». The implementation of this program started with studying possible applications of the formulas for calculation of the combinational ability of varieties and rootstocks as measures of their influence on the quantitative signs of the resulting combinations. The data on yielding in 28 such combinations (4 grades of apple, namely Jonathan, Golden Delicious, Idared, and Korah, and 7 rootstock, 1-48-1, 1-47-55, 1-48-46, M2, M3, M4 and M7), averaged up for 21 years fruiting, were used as the experimental material. It is established that the genotypes of varieties differ on both the productivity averaged for all rootstocks and the degree of dependence of this sign from the rootstocks. Besides, the rootstocks unequally differentiate varieties according to phenotypic manifestation of productivity. The widely used method and mathematical models for an assessment of combining ability of the parental lines of F₁ hybrids can be successfully applied to estimate the influence of common and specific combining ability of the varieties and rootstocks on crop yield in grafted trees. It is based on the fact that in variation of the total combining ability of grafting components the general combining ability (GCA) as a function of additive genes, similar to that observed in the parental forms of hybrids, is relatively prevalent. When formulas of biometric genetics are used, the calculations show that the general combining ability (GCA) of grafting components is 6.4 times more than their specific combining ability (SCA). It caused high efficiency of the forecasts on productivity of grafted trees based on the GCA of varieties and rootstocks. The high coefficient of correlation between the actual and predicted estimates of productivity has been noted (r = 0,930). Close correlation between the predicted on the GCA and actual estimates of productivity of the variety—rootstock combinations shows the high degree of integration of grafting components in the manifestation of quantitative sings of a grafted tree. The preliminary analysis revealed the possibility for further improving accuracy of such forecasts due to separating the linear component from the dispersions of the specific combinational ability (SCA) estimates.

Keywords: models, variety, rootstock, combining ability, the forecast yield.

Оформление электронного оттиска