1.2 Основные направления современной селекции подсолнечника

Работа по созданию высокоолеиновых сортов и гибридов подсолнечника, масло которых по жирно-кислотному составу и питательной ценности аналогично оливковому и может использоваться в качестве полноценного заменителя последнего в масложировой, консервной и медецинской промышленности является одним из приоритетных направлений исследований ВНИИМК.

Разработка методов анализа жирно-кислотного состава, позволяющих проводить оценку отдельных семянок (и даже частей семядолей) и исследования по генетике данного признака [Демурин, 1999] значительно упростили задачу по созданию линий подсолнечника с высоким содержанием олеиновой кислоты в масле. Этому же способствовала предварительная наработка селекционного материала, сочетающего наличие данного признака с комплексом хозяйственных признаков. Таким образом, во ВНИИМК были созданы и внедрены в производство высокоолеиновые гибриды Краснодарский 885, Кубанский 341 и Кубанский 941 [Гончаров, 2006].

В последние годы наблюдается принципиально новый этап в селекции растений на качество масла, заключающийся в преодолении межвидовых барьеров в наследственной изменчивости по составу липидов семян. Селекционная стратегия в данном случае заключается в создании сортов и гибридов с новыми типами масла, определяемыми характером его использования. При этом возможен отбор генотипов как на экстремальные проявления признака, т.е. минимум или максимум, так и на оптимальное содержание вещества. Очевидно, что для каждого типа масла существуют параметры качества. Качество масла, т.е. его пищевые, биологические и технологические свойства, зависит от состава и молекулярного положения жирных кислот, а так же от наличия в нём различных сопутствующих соединений.

Одной из важных проблем улучшения качества масла является повышение его устойчивости к окислению (оксистабильности) с целью предотвращения накопления токсичных продуктов прогоркания при его хранении и использовании. В результате многолетнего отбора в 1993 году во ВНИИМК был создан сорт Фаворит с повышенной в 3-4 раза устойчивостью к гидролитическому распаду масла в семенах [Суровикин, Бородин, 1995]. Исследование причин этого явления, включая определение активности фермента липазы в семенах [Демурин, Попов, Левуцкая, 2003] и изучение морфобиологических признаков корзинки и семянок указывают на его сложный генетический контроль, в связи с высокой корреляцией кислотного числа масла и степени поражения семянок фитопатогенами [Демурин, 2006]. В целом биохимическая генетика липидов, совместно с селекцией на качество масла, позволят создавать сорта и гибриды подсолнечника с новыми типами масел, максимально соответствующими требованиям пищевой, медицинской и других отраслей промышленности [Демурин, 2006].

Одним из наиболее вредоносных и распространенных в мире заболеваний подсолнечника является ложная мучнистая роса, вызываемая облигатным грибным паразитом Plasmopara halstedii (Farl.) Berl et de Toni. Болезнь поражает подсолнечник в большинстве стран мира - практически везде, где он выращивается. В Краснодарском крае подсолнечник начал заметно поражаться ложной мучнистой росой, начиная с 1950 года. Однако проблема создания устойчивых сортов и гибридов оказалась гораздо сложнее, вследствие появления новых физиологических рас патогена, которых идентифицировано к настоящему времени в мире около 17 [Антонова, 2003]. С созданием за рубежом линий-дифференциаторов подсолнечника стало возможным идентифицировать расы Plasmopara halstedii. Когда эти линии стали доступны и в России, была начата идентификация рас патогенна в Белгородской области и Краснодарском крае. Таким образом, в регионах Северного Кавказа в 2004-2005 годах во ВНИИМК выявлено 7 рас возбудителя ложной мучнистой росы подсолнечника, среди которых расы высокой вирулентности. Полученные данные свидетельствуют о происходящих изменениях в популяции Plasmopara halstedii, поражающей культуру в регионе. Поэтому чрезвычайно важен постоянный контроль над расовым составом патогенна, это - необходимое условие для успешной селекции и рационального размещения устойчивых сортов и гибридов подсолнечника [Ивебор, Антонова, Арасланова, 2005].

Одним из основных напрвлений селекции подсолнечника во ВНИИМК является генетический контроль эректоидности листа. Создание признаковой коллекции подсолнечника по габитусу растения с эректоидным типом листьев основывается на включении в неё линий с максимальным спектром изменчивости по данному признаку. Известно три идентифицированных гена эректоидности листьев подсолнечника. Один из них доминантный ген Er (erectoid leaf) [Демурин,1986] и два рецессивных гена er1 и er2 [Ведмедева, 2001; Пимахин, 1996]. Межгенное взаимодействие осуществляется по типу доминантного эпистаза гена Er над er1 и er2, а так же рецессивного эпистаза er2 над er1 [Демурин, 2005].

Селекционная ценность набора изученных эректоидных линий, как доноров признака, основывается на принадлежности генов к одному или разным локусам, т.е. информации об их аллельности, на различии в фенотипическом проявлении неидентичных генов, что дает возможность выбора генов с максимальным соответствием целям селекции и, наконец, количеством генов, контролирующих признак, что определяет выбор метода передачи генов в селекционный материал [Толмачева, Демурин, 2008].