• Россия, 664033, г. Иркутск,
    ул. Лермонтова, д.132
  • (3952) 42-67-21
Рудиковский Александр Викторович, к.б.н.
Заведующий лабораторией "Физиологии продуктивности растений"
е-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
телефон: (3952) 42-58-48

ФОТО сотрудников лаборатории нынешнего состава

ФОТО сотрудников лаборатории нынешнего состава
Cлева направо: вед. инженер А.А. Шишпаренок; вед. инженер Н.А. Логинова; вед. технолог И.И. Сотникова; вед. инженер Ю.В Бабицкий.; зав. лабораторией А.В.Рудиковский; вед. инженер Т.В. Пушмина; научный сотрудник И.М. Мокшонова.

Лаборатория организована в 1969 году и начала работать под руководством доктора сельскохозяйственных наук, профессора Николая Федоровича Коняева (1969-1972 гг).

Кандидатом с/х наук В.Ф. Лубниным совместно с научным сотрудником А.Д. Метляковой в камерах фитотрона было сделано эколого-физиологическое обоснование оптимального температурного режима воздуха и почвы для для получения высококачественной рассады томата.

В 1969-1971 годах была показана возможность получения гарантированных урожаев огурцов и томатов по 4-6 кг/м2 (это 40-60 т/га) в пленочных укрытиях тоннельного типа

В 1973 году лабораторию возглавил кандидат сельскохозяйственных наук Василий Федорович Лубнин. Благодаря энергии Лубнина В.Ф. и поддержке директора Института Реймерса Ф.Э. в 1973-1974 годах на институтском участке был построен экспериментальный тепличный комплекс из пяти различных конструкций пленочных теплиц, получивших наибольшее распространение в европейской части страны.

С 1991 по 2011 гг. лабораторию возглавлял доктор сельскохозяйственных наук, профессор Палкин Юрий Федорович.

Разработки лаборатории неоднократно удостаивались медалей и дипломов ВДНХ, Международного выставочного комплекса (г. Иркутск), премий Сибирского отделения РАН, зав. лабораторией В.Ф.Лубнин, Ю.Ф.Палкин и А.В.Рудиковский награждены Грамотой губернатора Иркутской области. Лабораторией получено 5 патентов на новые гибриды и линии томатов.
 

Исследование генофонда растений для создания форм и гибридов, перспективных для практического использования хозяйственно-ценных культур в Байкальской Сибири

Генетические ресурсы культурных растений и их диких родичей являются одним из важнейших компонентов растительного биологического разнообразия. Они имеют реальную или потенциальную ценность для производства продуктов питания и кормов, развития экологически безопасного сельского хозяйства, создания сырья для промышленности. Экологическая направленность современных селекционных исследований диктует необходимость большего привлечения ресурсов культурных растений и диких видов в качестве источников устойчивости к вредителям, болезням, абиотическим факторам внешней среды, и обладающих повышенным адаптивным потенциалом.

Изучение карликовых форм яблони сибирской

Одним из путей повышения продуктивности яблони в мире (в том числе и в России) является использование в производстве карликовых подвоев, обладающих свойствами уменьшать рост прививаемых на них сортов. Появляется возможность снижения издержек производства за счет ускорения начала плодоношения (на 1-3 года и более), а также в силу быстрого темпа нарастания урожая с 1 га. Производительность труда повышается в 1,5-2 раза, уменьшается возможность производственного травматизма; облегчается проведение ручной и механизированной обрезки, а также опрыскиваний при защите от вредителей и болезней. Важнейшим карликовым подвоем, используемым в мировом промышленном плодоводстве, является М9, который не может быть использован в России и тем более в Сибири из-за недостаточной зимостойкости.

Между тем потребность у плодоводов Сибири в достаточно зимостойких карликовых подвоях увеличивается. Трудно, например, вырастить колонновидные сорта без подходящего зимостойкого карликового подвоя. Необходимы новые формы растений, отвечающие местным суровым условиям. Их, в первую очередь, следует искать среди разнообразных форм самой зимостойкой в мире яблони сибирской, растущих в природных условиях в Прибайкалье и Забайкалье. И такие формы были найдены в ходе экспедиционных исследований в Бурятии сотрудниками нашего Института (рис 1). Растут они в Селенгинской Даурии в условиях сурового сибирского климата, недостаточной увлажненности, а часто и при отсутствии снегового покрытия. Было установлено, что скорость роста карликовых деревьев остается невысокой при посадке их в условия с лучшей влагообеспеченностью (г. Иркутск). При этом зимостойкость этих форм сохранялась на уровне высокорослой сибирской яблони. Обнаруженные карликовые формы хорошо совместимы с распространенными в Восточной Сибири полукультурными сортами (Алтайское румяное, Пальметта, Неженка, Сибирский сувенир).

Рис. 1. Высокорослая стандартная сибирская яблоня

Рис. 1. Высокорослая стандартная сибирская яблоня
 

Рис. 2. Карликовая форма сибирской яблони

Рис. 2. Карликовая форма сибирской яблони
 

Показано, что в отличие от высокорослых растений яблони сибирской, находящихся в условиях лучшей водообеспеченности, карликовые растения этого вида находятся в условиях значительного водного дефицита. Он достигает значений 10,7% и сопровождается троекратным уменьшением скорости транспирации у растений карликовой яблони. Влияние засушливых условий контактной зоны на растения яблони сибирской проявляется в первую очередь на росте наземной части растений. Эти условия приводят к уменьшению размера кроны, высоты растений, диаметра штамба. Этот процесс можно рассматривать как адаптивную стратегию, т.к. уменьшение кроны дерева сопровождается снижением количества поглощенной солнечной энергии. Дальнейшее снижение поглощаемой энергии обеспечивается также путем уменьшения поверхности листьев на побегах карликовой яблони (уменьшение полога листьев). Более частое расположение меньших по размеру устьиц на нижней стороне листа, также помогает более экономно расходовать воду, более четко регулировать обмен воды растениями. Все эти морфологические изменения позволяют деревьям более успешно приспособиться к вегетации в условиях недостаточного увлажнения.

Наряду с морфологическими отличиями, у карликовой формы яблони был выявлен ряд биохимических отличий. Это касается липидного и жирнокислотного состава (табл.1), гормонального статуса (рис. 3), содержания фенольных соединений (табл. 2) (в том числе в плодах (табл.3)).

Таблица 1. Жирнокислотный состав фосфолипидов листьев двух экологических форм яблони сибирской
 

Рис. 3. Содержание ИУК и АБК в верхушечной части наземных побегов яблони сибирской, произрастающей в природных условиях

Рис. 3. Содержание ИУК и АБК в верхушечной части наземных побегов яблони сибирской, произрастающей в природных условиях.
 
Показатель Плоды карликовой формы
яблони сибирской
Плоды высокорослой
формы яблони сибирской
Сухая масса плодов, % 31.6±0.7 30.9±0.2
Содержание сахара, % 6.9±0.8 8.6±1.0
Кислотность, % 4.6±0.3 5.3±0.4
Содержание витамина С (мг%) 6.5±0.5 7.5±0.5
Содержание ФС (мг/г сырой массы) 1.56±0.1 1.01±0.5
Таблица 2. Химический состав плодов двух экологических форм яблони сибирской.
 

Соединение

Карликовые
(мкг/г сыр. массы)

Высокорослые
(мкг/г сыр. массы)

Процианидин В1 636.4±52.8 324.5±28.3
Гликозиды кверцетина 465.7±34.5 256.5±23.1
Флоридзин 331.3±25.3 320.4±18.8
Антоцианы 242.8±23.1 212.7±18.2
Хлорогеновая кислота 6.7±0.4 12.3±1.1
Флоретин 1.15±0.1 0.63±0.07
(-)-Эпикатехин 0.1±0.012 0.1±0.011
Кофейная кислота 0.1±0.008 0.06±0.007
Коричная кислота 0.016±0.001 0.007±0.001
(+)- Катехин 0.003±0.0004 0.002±0.0003
Таблица 3. Содержание ФС в плодах двух экологических форм яблони сибирской, мкг/г сырой массы.
 

Полученные нами данные позволяют предположить, что перенос яблони ягодной из условий, характерных для ее места обитания (приуроченность к берегам и островам рек) в условия контактной зоны степи и тайги (смена ниши) вызвал интенсивные процессы формообразования. Основными трендами этих процессов является уменьшение размеров деревьев (карликовость) и формирование  кустовой формы. Главным дивергентным экологическим фактором, воздействующим на эти процессы, является, по-видимому, недостаток влаги в весеннее-летний период. Морфологические признаки и генетические данные (идентичность нуклеотидных последовательностей внутреннего транскрибируемого спейсера ITS1 и наличие генных потоков между группами) свидетельствуют о том, что карликовые и высокорослые формы яблони еще недостаточно репродуктивно изолированы друг от друга. Тем не менее, судя по показателям Fst, их генетическая подразделенность уже достаточна высока. Большой разброс в значениях Fst по разным локусам между исследуемыми группами, экологически опосредованный отбор против гибридных генотипов, а также параллельное образование карликовых форм позволяет нам предполагать, что наличие карликовых форм яблони ягодной является результатом начального этапа экологического видообразования.

Изучение генетического полиморфизма яблони сибирской по микросателлитным локусам

Во всех исследованных группах с использованием χ2 – критерия по некоторым локусам с высокой достоверностью выявлены отклонения наблюдаемых частот генотипов от теоретически ожидаемых при равновесии Харди-Вайнберга (табл.4). Наблюдается характерное для микросателлитов редкое соответствие равновесию Харди-Вайнберга. Скорее всего микросателлитные маркеры сцеплены с какими-то локусами, находящимися под действием селективного отбора.

группа Локус значения χ2 – критерия соответствие равновесию Харди-Вайнберга)
Группа 1 смешанная (карликовые и высокорослые формы яблони), п. Загустай 28F4 8,36 -
23G4 0 +
05G8 6,7 -
04H11 4,4 -
01a6 11,8 -
02b1 13,3 -
Группа 2 карликовые формы яблони, с. Ягодное 28F4 8,6 -
23G4 0 +
05G8 4,8 -
04H11 0,51 +
01a6 1,76 +
02b1 14,1 -
Группа 3 природные высокорослые яблони, Кабанский район 28F4 5,9 -
23G4 0 +
05G8 1,6 +
04H11 4,2 -
01a6 2,1 +
02b1 0,6 +
Группа 4 искусственные насаждения высокорослых форм с. Ягодное 28F4 0,9 +
23G4 8,5 -
05G8 0,04 +
04H11 14,1 -
01a6 10,4 -
02b1 1,3 +
Таблица 4. Значения χ2 – критерия по шести микросателлитным локусам в исследованных группах яблони сибирской («+/-» - соответствие равновесию Харди-Вайнберга)

Результаты анализа показали, что самое высокое значение потока генов (14,73) наблюдается из группы растений 2 в группу (рис. 4), что свидетельствует об интенсивном обмене генетической информацией. В свою очередь, поток генов из группы растений 1 в группу 2 на порядок меньше и составляет 1,44. Таким образом, обмен генетической информацией между этими группами растений несимметричен. Обычно это объясняется менее благоприятными условиями в той группе, куда направлен поток генов. Самое низкое значение потока генов (0,36) между группами 2 и 3. Вероятно, это может объясняться их удаленностью друг от друга. Следует также отметить, что поток генов из группы 4 во все остальные незначителен. Эта группа состоит из полукультурных растений. Возможно, в экстремальных природных условиях их жизнеспособность не позволяет конкурировать с дикими формами.

Рис. 4. Схема потока генов между популяциями. Цифрами обозначены номера групп растений.

Рис. 4. Схема потока генов между популяциями. Цифрами обозначены номера групп растений.
 

Таким образом, показано, что группа карликовых растений находится в неравновесном генетическом состоянии, что обусловлено давлением естественного отбора (недостаток влаги). Группы высокорослых растений яблони (контрольная популяция) в настоящее время находятся в более благоприятном положении, чем карликовые формы. Нет следов действия движущего отбора на группы высокорослых форм яблони, о чем свидетельствует то, что по результатам исследования полиморфизма микросателлитных локусов установлено, что высокорослые растения находятся в состоянии, приближенном к равновесию Харди-Вайнберга.

Карликовая сибирская яблоня как интеркалярный подвой

Использование карликовой сибирской яблони в качестве промежуточного (интеркалярного) подвоя эффективно ограничивало рост прививаемых на него сортов. Это позволило разместить деревья по схеме 2,5х2 м. Сорт Пальметта со вставкой карликовой сибирской яблони в течение последних сезонов показал урожайность порядка 5-6 килограммов с дерева (в среднем за год 10 тонн в пересчете на гектар). Все это говорит о высоком потенциале использования карликовой яблони сибирской в качестве подвоя.

Крона про запас

В лаборатории разработан новый метод поддержания стабильного плодоношения недостаточно зимостойких сортов плодовых культур в суровых климатических условиях. Сутью метода является процесс заблоговременного, планового формирования резервной молодой кроны, которая не имеет ещё повреждений и более устойчива к суровым зимним условиям. При накоплении зимних дефектов или быстрой гибели недостаточно зимостойкого сорта поврежденная старая крона быстро заменяется на новую, молодую.

 

Технология защищена патентом на изобретение № 2501205 “Способ поддержания стабильного плодоношения яблони и груши в суровых климатических условиях”.

Изучение устойчивости томата Lycopersicon esculentum Mill. к возбудителю бурой пятнистости листьев и проведение селекционных работ по выведению гибридных томатов, устойчивых к местным расам этой болезни.

Одно из наиболее распространенных и вредоносных заболеваний томата в теплицах Восточной Сибири – это бурая пятнистость листьев или кладоспориоз (рис 5). Наибольший вред заболевание наносит томату в необогреваемых и обогреваемых теплицах во второй половине лета. Развитию болезни способствуют высокая влажность воздуха 90—95% и выше, и температура 22—25°С.  При поражении листьев, в тканях которых происходит фотосинтез, урожайность растений сильно понижается. Растения томатов, неустойчивых к бурой пятнистости томата, могут полностью терять листья. Поражение листьев сказывается и на качестве продукции: плоды растений, пораженных бурой пятнистостью, имеют пониженное количество сухих веществ, сахаров, витамина С, повышенную кислотность.

Рис. 5. Поражение листьев томата Cladosporium fulvum.

Рис. 5. Поражение листьев томата Cladosporium fulvum.
 

На основании конкурсных испытаний гибридов томата выявлено, что:

    1. В 2013-2014 годах в силу невысокой влажности воздуха  в летние месяцы степень развития кладоспориоза в  пленочных теплицах г. Иркутска было средним даже на  сортах и гибридах, неустойчивых к этой болезни;
    2. Установлено, что распространённые на территории Восточной Сибири расы  Cladosporium fulvum  преодолевают защиту, обусловленную геном томатов Cf-2 (тип Vetomold).
    3. Обнаружен ряд гибридов (Имитатор, Амур), которые поражались кладоспориозом, несмотря на декларируемую защиту геном Cf-5.
    4. Выделены перспективные гибриды томата для выращивания в овощных теплицах Восточной Сибири, характеризующиеся высокой устойчивостью к кладоспориозу, ранним и общим урожаем, вкусовыми качествами и хорошей лежкостью плодов. Это гибриды селекции СИФИБР СО РАН – Сюрприз Байкала, Сенбернар, Октябренок, а также гибриды фирмы «Гавриш» – Таганка, Якиманка, Булава, Остоженка, Майдан, Митридат, Благовест, Гусар.

Изученные гибриды томатов Остоженка, Булава, Якиманка, Аксиома, Таганка, Т-34 и некоторые другие в ряду поколений дают перспективный материал для дальнейшей селекции томатов, урожайных и устойчивых к болезням для условий Восточной Сибири. В процессе отбора, проведенного последовательно в 2013, 2014, 2015 выделены генотипы растений, обладающие устойчивостью к кладоспориозу, высокой урожайностью,с разной формой плодов, с разным типом роста.  В том числе выделено из гибрида 222 - 3 линии, гибрида Феодора -3 линии, Т-34 - 6 линий, Домбелло -2 линии, Таганка 3- линии, Таганка - 9 линий, Булава -17 линий, Диаболик - 3 линии, Амур -1 линия, Розмакс -2 линии, Якиманка -3 линии, Остоженка - 3 линии, Митридат - 4 линии, Гусар 2- линии. Всего получено 61 линия устойчивых к кладоспориозу томатов. Разнообразие линий, выделенных из гибрида Булава, по форме плода, представлено на рис. 6.

Рис. 6. Расщепление по форме плода у линий, отобранных из гибрида F1 Булава

Рис. 6. Расщепление по форме плода у линий, отобранных из гибрида F1 Булава.
 

ГИБРИДНЫЕ СЕМЕНА ТОМАТОВ

Разница в природно-климатических условиях между Европейской частью России и Сибирью очень велико. Различны световой, температурный режимы, атмосферное давление. И, что очень важно, в сибирских условиях присутствуют другие расы распространенных инфекционных болезней томатов. Нашей задачей является создание высокоурожайных и устойчивых к болезням гибридов, и сортов томатов, наиболее адаптированных к сибирским условиям. Отбор ведется по урожайности, скороспелости, массе плодов, устойчивости к болезням и другим важным показателям, в том числе и потребительским качествам плодов.

В нашей лаборатории выведены следующие гибриды:

Гибриды  F1 Жарок и F1 Сенбернар очень урожайны - они дают 16—17 кг с 1 квадратного метра в первом обороте пленочных теплиц (с середины апреля до конца сентября). Это универсальные индетерминантные гибриды с крупными (130 -140 г), блестящими плодами очень высокого качества. Они устойчивы к вирусу табачной мозаики, кладоспориозу. В силу высокого роста эти гибриды прекрасно подойдут для высоких пленочных и поликарбонатных теплиц теплиц.

 

Гибрид F1 Жарок

F1 Сенбернар

Тем овощеводам у кого тепличка не очень высокая подойдет детерминантный гибрид Фиеста. Он имеет небольшую высоту — от 120 до 150 сантиметров. Урожаен, устойчив к болезням, как и предыдущие. Это среднеспелый гибрид, предназначенный для выращивания в открытом грунте, невысоких теплицах и укрытиях тоннельного типа. Масса плода — 120 граммов. Плоды идеальны для употребления в свежем виде. Результаты конкурсного испытания подтверждают, что по урожайности гибрид Фиеста является очень продуктивным.

гибрид Фиеста

Гибриды F1 Сюрприз Байкала и F1 Мечта Иркутянки очень хороши для тех людей, которые любят не просто есть томаты, а наслаждаться их изысканным вкусом. Эти скороспелые гибриды созданы для выращивания в высокорослых теплицах. Вес плодов превышает 160 грамм. Для получения очень крупных плодов можно уменьшать количество цветков в кисти при ее цветении. Устойчивы к болезням.

F1 Сюрприз Байкала

F1 Мечта Иркутянки

Гибрид F1 Танец создан для тех овощеводов, на участке которых нет теплиц. Он относиться к штамбовым томатам. Для таких томатов характерен замедленный рост, карликовость, укороченные междоузлия, компактное расположение листьев, соцветий, гофрированный лист, прочный стебель. В силу этого гибрид мало вытягивается в рассадный период. При посадке рассада Танца мало болеет, быстро приживается. Из-за небольших размеров растений можно применять загущенное расположение растений на грядке – через 20-25см. в ряду. Большим достоинством данного гибрида является вкус его плодов. По образному выражению одного специалиста – «это вкус из детства». Плоды со средней массой 50гр. удобны для заготовок.

Гибрид F1 Танец

Еще один новый гибрид F1 Нерпенок непременно понравится тем, кто любит консервированные томаты, особенно в собственном соку. Это скороспелый, высокорослый гибрид для теплиц. Оригинальные, вкусные плоды идеально подходят для засолки. Они не размягчаются после консервирования, сохраняют приятный вкус. Гибрид хорошо формируется в один стебель, зрелые плоды легко отделяются от кисти. Устойчив к кладоспориозу и вирусу табачной мозаики.

гибрид F1 Нерпенок

Гибриды томата Жарок, Сенбернар, Танец, Фиеста защищены патентами.

Сортоиспытание сортов и гибридов огурца и томата в открытом грунте

В 2015 году в конкурсном сортоиспытании участвовало 11 сортов и гибридов томата, для открытого грунта. Это Детская сладость, Толстушка, Красный петух, Акулина, Малиновое виконте, Пелагея, Комнатный сюрприз, Пантикапей, F1 Пятница, Голицын и Розовый гламур. Наибольшая урожайность оказалась у сортов Розовый гламур, Малиновое виконте – 10,50-9,87 кг/м2, также следует отметить высокие урожаи мелкоплодных сортов Голицын – 11,10, Комнатный сюрприз – 9,35 и Детская сладость – 9,15 кг/м2. Наименьшую урожайность показал сорт Толстушка – 6,60 кг/м2.

При выращивании огурцов в открытом грунте наиболее высокоурожайными (10-12 кг/м2) оказались бугорчатые гибриды Зеленый экспресс, Быстрый старт, Зятек, Муму, Бабушкин внучок, Лилипут, Кураж; при общем урожае 8,0-9,5 кг/м2 гибриды Бобрик, Капучино, Модель 700/13, Берендей, Дедушкина внучка, Веселые друзья, Дончак 487/10, Модель 466/11, Модель 918/13, Барабулька; при общем урожае 6,9-7,8 кг/м2 Модель 1052/13, Герасим, Теща, Модель 1020/13, Капиталъ.
     

2016 год
При выращивании гибридов томата в открытом грунте несмотря на более поздние сроки сева семян, высадки рассады, начала и массового цветения растений, начала сборов плодов на 10-12 дней и более раннего окончания уборки урожая на две недели с периодом плодоношения растений 36 дней был получен высокий как общий урожай 5-6 кг/м2, так и в первый месяц плодоношения 4-5 кг/м2 при выращивании гибридов Пятница, Андромеда, сортов Толстушка, Пелагея, Акулина, Голицын, Комнатный сюрприз, Первоклашка. На растениях формировались крупные плоды массой 120-140 г за исключением сортов Голицын и Комнатный сюрприз со средней массой плодов 54 г., пользующихся высоким спросом у покупателей в период их заготовки и консервирования на зиму.

При выращивании огурцов с высадкой рассады во второй декаде июня с благоприятным тепловым и световым режимами для роста и развития растений, обеспечивались условия для формирования высоких урожаев огурцов. Наиболее урожайными (12 кг/м2) оказались гибриды Московский салатный, Монарх, Изумрудная семейка; при общем урожае 9-10,5 кг/м2 гибриды Три сестры, Кадриль, Хрустик, Гирлянда, Месье Оливье салатный; при урожае 6,5-8,0 кг/м2 Изумрудные сережки, Чудо букет, Наш выбор. Растения формируют бугорчатые плоды длиной 10-15 см (за исключением гибридов Московский салатный и Месье Оливье салатный с длиной плода 19-22 см и массой до 180 г) сравнительно мелкие массой 104-125 г, обеспечивающее продукцию высокого качества при их засолке и консервировании.