Морозостійкість генетично гетерогенного генофонду винограду

Волинкін ​​В.А., Зленко В.А., Олейников Н.П., Лиховской В.В., Модонкаева А.Е.

Проблема стійкості рослин винограду до низьких температур є актуальною для всіх виноробних регіонів земної кулі, розташованих у зоні континентального клімату, в тому числі й для України. Значна частина виноградників країни знаходиться в зоні ризикованого виноградарства і майже щороку потерпає від морозів і заморозків. У цих умовах вегетаційний період рослин винограду скорочується. Взимку він піддається впливу нижчих температур, ніж дозволяє біологічна придатність цього виду. Вирощування європейсько-азіатських сортів винограду в зонах ризикованого землеробства утруднено через їх низьку зимо- і морозостійкість. У зв'язку з цим посадки винограду цих сортів необхідно не тільки вкривати на зиму, але і вкривати за короткий час до настання зимових морозів. Це вимагає великих фінансових, трудових і матеріальних витрат, що в сучасних економічних умовах дуже важко.
Перехід на безпокривну культуру винограду позбавить від значних витрат праці та матеріальних ресурсів. Водночас це зумовлює необхідність при районуванні нових сортів суворо враховувати їх морозо- і зимостійкість, а також регенеративну здатність, тобто здатність розвивати плідні пагони із замісних, сплячих і пасинкових бруньок і відновлювати пошкоджену морозом тканину. Втрати від заморозків свідчать про нагальну потребу вдосконалення асортименту для підвищення його стабільності. Вирішальну роль у цьому питанні відіграє сорт, його генетичні та біологічні властивості, які дозволяють рослині винограду адаптуватися до суворих і мінливих зовнішніх факторів у холодну пору року.
Відомо, що сорти винограду належать до видуVitis vinifera, не відрізняються високою морозо- і зимостійкістю. Серед представників цього виду немає жодного, який би наближався за цими властивостями до таких морозостійких видів, якVitis amurensis, V. riparia, V. labrusca. Багаторічне вивчення морозостійкості різних сортів і видів винограду дозволило Кондо І.Н. [ , ] пропонують класифікацію за ступенем їх морозостійкості. Автор виділяє чотири великі групи: відносно морозостійкі, середньоморозостійкі, слабоморозостійкі та неморозостійкі. Дані Кондо І.Н. дозволяють пов'язати морозостійкість різних сортів винограду з їх еколого-географічним походженням. Найбільша морозостійкість серед сортівV. viniferaпоказують сорти більш північних ареалів, що походять з країн Центральної Європи, Північного Кавказу, Грузії, Молдови, Донщини. Середньоазіатські сорти входять в основному до четвертої групи класифікації і є найменш морозостійкими.
На основі міжвидової гібридизації засновано створення нових сортів, стійких до низьких критичних температур. Методом отримання морозостійких сортів є міжвидова гібридизація європейського винограду (V. vinifera) і Амур (V. amurensis), яка почалася близько 70 років тому. На основі таких гібридів виведено ряд морозостійких сортів: Альфа, Буйтур, Фіалка ранній, Сапераві північний, Мускат стійкий, Північний, Заря півночі, Казачка-1, Мічурінець, Степной, Фестивальний, Скіф, Металік, Російський Конкорд. За морозостійкістю ці сорти значно перевершують європейсько-азіатський виноград, але мають посередню якість. У зв'язку з цим гібриди першого покоління були залучені до регібридизації з сортамиV. vinifera– донори якості. За даними ряду авторів [, ], очікування підвищення морозо- і зимостійкості при взаємних схрещуваннях зворотних схрещувань не виправдалося. Поряд зі збільшенням культурних ознак у зворотних схрещуваннях зменшилася частка генома амурського винограду і, як наслідок, різко знизилася їх морозостійкість. При зворотному схрещуванні з сортамиV. viniferaгеноблоки амурського винограду поступово замінювалися геноблоками цього виду, завдяки чому якість плодів покращилася, а морозостійкість знизилася до рівня європейсько-азіатських сортів. На сьогоднішній день не вдалося перевершити стандартні морозостійкі сорти винограду Альфа і Північний Сапераві, отримані при першому зворотному схрещуванні.
Труднощі виведення морозостійких сортів пояснюються тим, що ознака морозостійкості визначається не конкретними генами, що характерно для інших ознак, а визначається генотипом рослини в цілому. Ступінь передачі ознак багато в чому залежить від генотипів батьківських пар і величини їх спадковості. Н.І. Гузун [,] показали, що при схрещуванні двох стійких сортів винограду ознаки морозостійкості та зимостійкості мають полігенний, кількісний характер успадкування, даючи асиметричні криві розподілу мінливості з відхиленням більшості сіянців у бік слабоморозостійких та незимостійких форм. У поєднаннях беруть участь складні європейські міжвидові гібриди, амурський виноград і якісні сортиV. viniferaотримують сіянці з підвищеною морозостійкістю та зимостійкістю, а схрещування, проведені за участю сортів еколого-географічних груп Західної Європи та Чорноморського басейну в першому поколінні, дають найбільший відсоток стійких сіянців, придатних для неукривного виноградарства. Спадкові властивості в гібридах поєднувалися відповідно до частки геномівV. viniferaІV. amurensis. Тому при міжсортової гібридизації в межах слабоморозостійкого видуV. vinifera(критична температура мінус 18–20ºC) неможливо отримати морозостійкі форми, а при гібридизації з V. amurensis неможливо перевищити морозостійкість цього виду (критична температура мінус 40ºC).
Враховуючи вищезазначені закономірності, селекціонери обирають компромісне рішення – за рахунок міжвидової гібридизації без помітного погіршення якості плодів підвищують морозостійкість столових сортів до мінус 26–27ºС, а технічних – до мінус 27–28ºС. В даний час зусиллями селекціонерів отримано ряд нових сортів, що поєднують польову стійкість до основних хвороб і морозів. Селекціонери НІВіВ «Магарач» довели, що виведення високоякісних морозо- та зимостійких сортів винограду можливе, хоча поєднання цих ознак у гібридному потомстві складне. В інституті імені Магарача створено ряд сортів і форм з груповою стійкістю до мілдью, оїдіуму, сірої гнилі та низьких температур. Деякі з них впроваджені у виробництво, інші проходять державне сортовипробування.
Таким чином, проблема морозостійкості винограду залишається однією з найактуальніших, але дуже складних. Для пошуку потенційних донорів морозостійкості і відбору з великого гібридного фонду рослин, що відповідають селекційному завданню, селекціонери мають кілька методів оцінки морозостійкості рослин:
1 –польовий метод, суть якого полягає в зборі матеріалу, що характеризує ступінь ураження вічок, лубу і деревини після особливо сильних зимових морозів або провокаційних зимових відлиг. Цей метод залишається основним, хоча сприятливі умови для оцінки морозостійкості та зимостійкості виникають досить рідко, що свідчить про спорадичний його використання.
2 –лабораторний метод, полягає в заморожуванні пагонів винограду в низькотемпературних камерах. Температуру змінюють за певними програмами для проведення загартування з подальшою перевіркою на морозостійкість. Метод широко використовується в районах з нестабільними умовами взимку і дозволяє моделювати різні температурні перебіги, їх відмінності та швидкість зростання відносно відмінностей у регіонах.
3 –непрямі методивстановлюють зв'язок між тим чи іншим станом ряду речовин у тканинах рослин або інтенсивністю обмінних процесів у цих тканинах з їх морозостійкістю. В даний час розроблено кілька непрямих методів оцінки ступеня морозостійкості. Вони засновані на кількісному визначенні низькомолекулярних цукрів; співвідношення форм зв'язаної і вільної води; визначення активності окремих ферментів; електропровідність тканин; інтенсивність виділення електролітів з пошкоджених тканин; в'язкість цитоплазми клітини; особливості надслабкого і тривалого післясвітіння тканин. Експрес-методи діагностики морозостійкості є допоміжними, дозволяють прискорити селекційний процес і дають можливість попередньо оцінити нові сорти, селекційні форми та гібридні сіянці на ранніх етапах онтогенезу.
Найбільш повну і достовірну інформацію про морозостійкість сортів винограду можна отримати лише в результаті польових і лабораторних досліджень. У дослідженні використовувався лабораторний метод перевірки морозостійкості за методиками Погосяна К.С. [ ] та Чорноморець М.В. [ ]. Проведено дослідження морозостійкості різних видів, сортів і сіянців винограду шляхом загартування двовічкових живців визрілої лози при плюсовій температурі (I фаза загартування: плюс 8 - плюс 4°С 14 діб), потім при негативних температурах (II фаза загартування: мінус 5°С - мінус 7°С 7 діб, мінус 10°С - 1 доба) і потім. живці були заморожені в діапазон температур від мінус 16°С до мінус 30°С з кроком зміни температури 2°С. Після кожного з восьми послідовних етапів заморожування (мінус 16°С – 2 дні; мінус 18°С – 1 день; мінус 20°С – 3 дні; мінус 22°С – 1 день; мінус 24°С – 1 день; мінус 26°С – 1 день; мінус 28°С – 1 день і мінус 30°С – 6 годин) порцію живці кожного генотипу в кількості 5 - 40 шт живці переносили в холодильник за температури плюс 2°С для поступового розморожування протягом 3 діб. Потім живці помістили для пророщування в банки з водою кімнатної температури плюс 16°С - плюс 22°С. У банки додають відстояну водопровідну воду, витримуючи товщину шару води на дні банки 3–6 см. Раз на два тижні воду в банках повністю замінювали, живці промивали проточною водою з-під крана.
Морозостійкість генотипів винограду визначали через 4 тижні пророщування у воді, оцінюючи відсоток розвитку пагонів із зрілих бруньок після кожного етапу проморожування. Для більш об’єктивної оцінки життєздатності лози після промерзання додатково визначали довжину розвинених пагонів, кількість і довжину коренів, а також розвиток суцвіть. Як контрольні використовували три сорти з відомою морозостійкістю: Фронтиньяк - дуже висока морозостійкість мінус 35°С, Цитрон Магарача - середня морозостійкість мінус 25°С і Мускат білий - низька морозостійкість мінус 18°С.
Після проморожування дозрілих живців при мінус 30°С у генотипів виноградуV.rupestris, V.riparia, V.cinerea Arn.,V.amurensiswall та Frontignac (міжвидовий гібрид) спостерігався 100% розвиток зелених пагонів та суцвіть (рис. 1).
У середньоморозостійкого сорту Цитрон Магарача після підморожування 25 живців при мінус 22°С у 92 % живців утворилися пагони з бруньок, на 2 живцях утворилися суцвіття, а на 6 — зачатки суцвіть, на двох живцях пошкоджені вічка і пагони не розвивалися; при мінус 24°С – пагони розвивалися у 77% живців, при мінус 26°С – у 19% живців (малі пагони з бруньок заміщення); при мінус 28°С - у 14% живців з бруньки заміщення розвивалися пагони, а при мінус 30°С - у 5% (один живець) із бруньки заміщення розвивався пагін довжиною 3 см.
У неморозостійкого сорту Мускат білий після підморожування до мінус 22°С сходи розвивалися у 18 із 20 тривічкових (90%) і у 6 із 19 двовічкових (32%), у середньому у 62% живців, а після підморожування за нижчих температур від мінус 24°С до мінус 30°С — сходи. взагалі не розвиватися. Отже, заморожування зрілих зміцнілих живців при температурі мінус 24°С і подальше пророщування з них пагонів (виведення із стану спокою) дає змогу виділити середньоморозостійкі сорти, оскільки при цій температурі замерзання середньоморозостійкий сорт Цитронний Магарача розвиває зелені пагони на 77% двовічкових живців, а з неморозостійкий сорт Мускат білий, вічка повністю пошкоджені, а пагони не розвиваються.
На живцях, заготовлених із розсади Катта Курган х Кишмиш молдавський, Курган Катта х Кишмиш чорний, Німранг х Кишмиш білградський безнасінний, Німранг х Кишмиш молдавський, Чауш чорний х Кишмиш чорний, Чауш чорний х Кишмиш променистий, Чауш х Кишмиш чорний, Чауш рожевий х Кишмиш променистий, Чауш рожевий х Дуже ранній. безнасінний Магарача, Флора х Велес, Флора х Фавор, при заморожуванні до температури мінус 22°С загинули всі бутони (рис. 2). Зелені пагони не розвинулися після проморожування двовічкових живців зрілої лози при мінус 24°С сортів Шасла біла, Мускат рожевий, Тайфі рожева, Каберне Совіньйон, Рислінг Рейнський, Німранг, Ркацителі, Ізабелла, Данко, Альмінський і Первенець Магарача, а також вільнозапилених сіянців 4 шт. Цитрон Магарача, 4 Антей Магарача, 2 Подарунок Магарача, 5 Данко, 3 Пам'ять Голодриги, 1 Рубін Голодриги. Із 40 відкритозапилених сіянців лише один виявився середньоморозостійким (№ 104 Первісток Магарача). Зрілі живці сорту Брускам і відкритозапильний саджанець № 116 після проморожування при мінус 26°С були здатні до формування зелених пагонів.V.riparia. Після проморожування при мінус 28°С зрілі живці були життєздатнимиV.cinerea Engelmanта вільного запилення No16а1V.ripariaта No36 Феркал. Заморожування зрілих живців при температурі мінус 30°С не мало шкідливого впливу на розвиток зелених пагонів після їх виходу зі стану спокою у сортів винограду.V.rupestris, V.riparia, V.cinerea Arn., V.amurensisстіни та у міжвидового гібрида Фронтіньяка, але у проростка No97V.cinerea Engelmanзелені пагони, що розвиваються з нирок заміщення. У генотипів Frontignac,V.rupestris, V.ripariaсуцвіття, що розвиваються на зелених пагонах.
У 2011 році розпочато дослідження по виведенню сортів винограду з груповою стійкістю до морозостійкості, грибкових хвороб (мілдью, оїдіум і сіра гниль) і шкідників (філоксери, павутинного і повстяного кліщів). Для цього були проведені схрещування високоморозостійких міжвидових гібридів сортів: Фронтіньяк, Маршал Фош, Маркетт, Сен-Пепін і Леон Мійо з сіянцями вільнозапилюваних сортів - міжвидових гібридів (Vitis viniferaз американськими видами винограду), які відбирали на комплексному інфекційному фоні за стійкістю до шкідників і хвороб та якістю врожаю (табл. 1): № 52 Данко, № 28 Цитрон Магарача, № 29 Цитрон Магарача, № 93 Цитрон Магарача, № 110 Цитрон Магарача, № 54 Антей Магарацький та № 36 Феркал. Проведено 14 комбінацій схрещувань, із ягід виділено 818 завершених насінин, які висіяли в гідропонні канали теплиць. Надалі саджанці будуть використовуватися для відбору технічних форм винограду з груповою стійкістю до морозів, шкідників і хвороб.

Таблиця 1.
Ефективність гібридизації (SBC, 2011)

немає	Комбінація схрещування, форма		Кількість насіння, шт.
	материнський	батьківський
1	No52 Данько	Фронтіньяк	175
2	No52 Данько	Маршалл Фош	173
3	No52 Данько	Ринок	175
4	No52 Данько	Святий Пепін	69
5	No52 Данько	Сен-Круа	61
6	No28 Цитрон Магарача	Святий Пепін	1
7	No29 Цитрон Магарача	Фронтіньяк	46
8	No29 Цитрон Магарача	Святий Пепін	32
9	No93 Цитрон Магарача	Фронтіньяк	1
10	No93 Цитрон Магарача	V. cinerea	10
11	No110 Цитрон Магарача	Святий Пепін	41
12	No51 Антей Магарацький	Леон Мійо	4
13	No36 Феркал	Фронтіньяк	15
14	No36 Феркал	V. cinerea	15
Всього		818

На закінчення слід зазначити, що реалізація спадкової морозостійкості сорту значною мірою залежить від екологічних умов конкретного року, особливо його холодного періоду, коли створюються сприятливі умови для підготовки насаджень до перезимівлі. В окремі роки за оптимальних умов дозрівання та зміцнення лози, а також постійних і стійких помірних морозів у зимовий період морозостійкість і зимостійкість генотипово середньостійкого сорту може значно підвищитися. І навпаки, за відсутності відповідних зовнішніх умов, а також за відсутності агротехнічних заходів у період вегетації будь-який генотипово стійкий сорт винограду в даному році може виявитися нестійким, оскільки кущ в цілому слабшає. Це свідчить про те, що прояв ознак морозостійкості та зимостійкості залежить від внутрішніх властивостей організму, зовнішніх умов середовища та способів вирощування рослин.

Висновки.

1. Загартування з наступним проморожуванням в інтервалі температур від мінус 16°С до мінус 30°С визрілих живців індикаторних генотипів винограду різної морозостійкості, а потім виведення їх із стану спокою за методиками К.С. Погосян (1975) і М.В. Чорноморець (1985) показали можливість об’єктивної діагностики ступеня морозостійкості сортів і сіянців винограду.
2. Сорт Цитрон Магарача відноситься до групи середньоморозостійких сортів - визріла і зміцніла лоза виявилася цілком життєздатною після проморожування при мінус 24°С.
3. Розпочато дослідження щодо створення високоморозостійких (з груповою стійкістю до хвороб і шкідників) технічних сортів винограду. Проведено 14 комбінацій схрещування сіянців за комплексом господарсько цінних ознак із морозостійкими сортами міжвидового походження Фронтіньяк, Маркет, Сен Пепен, Сен Круа, Леон Мійо, Маршалл Фош, а також видамиV. cinerea інж. Отримано 818 гібридних насінин.
Література

Рис. 1. Відрощування зелених пагонів після підморожування живців сортів Фронтиньяк, Цитрон Магарача, Мускат білий.

Рис. 2. Результати заморожування живців від сіянців гібридизації середньоазіатських сортів.

Кондо І.Н. Зимостійкість винограду в Середній Азії // Тр. ВНІІВіВ «Магарач». – М.: Пищепромиздат, 1960. – Т. 10. – 256 с.

Кондо І.Н. Стійкість винограду до морозів і вимерзань // Фізіологія винограду та основи його вирощування / за ред. Стоєва К. – Софія: Болг. АН, 1984. – Т. 3. – С. 163–199.

Потапенко А.І. Нові аспекти використання амурського винограду в селекції на зимостійкість // Виноробство і виноградарство СРСР. – 1981. – № 1. – С. 32–34.

Філіппенко І.М., Штін Л.Т., Філіппенко Л.І. Результати та перспективи селекції винограду на комплексну стійкість // Перспективи генетики та селекції винограду на імунітет. – Київ: Наук. думка, 1988. – С. 77–82.

Гузун Н.І., Ципко М.Б., Олар Ф.А., Гришина М.Н. Використання комплексних гібридів у селекції винограду на групову стійкість // Селекція і генетика плодів і винограду в Молдові. – Кишинів: Штіінца, 1975. – С. 123–132.

Гузун Н.І. Методи селекції винограду з груповою стійкістю // Сортовивчення та селекція винограду. – Кишинів: Штіінца, 1976. – С. 3–15.

Погосян К.С. Фізіологічні особливості морозостійкості рослин винограду. Єреван, АН Арм., 1975. 239 с.

Чорноморець М.В. Стійкість рослин винограду до низьких температур / под. вид. К.А. Войтович. – Кишинів: Cartea Moldovenasca, 1985. – 190 с.

Анотація до статті

В.А. Волинкін.Доктор сільськогосподарських наук, головний науковий співробітник
В.А. Зленко. Кандидат сільськогосподарських наук, науковий співробітник
Н.П. Олейникова. Кандидат сільськогосподарських наук, провідний науковий співробітник
В.В. Ліховська. кандидат сільськогосподарських наук, в.о
відділ селекції, генетики та ампелографії винограду
А.Є.Модонкаєва.кандидат сільськогосподарських наук завідувач лабораторії зберігання кафедри агротехніки
Національний інститут винограду і вина «Магарач»
«Морозостійкість генетично гетерогенного генофонду винограду різних ботанічних таксонів».
Лабораторний метод оцінки морозостійкості шляхом загартування та проморожування визрілих лоз індикаторних і досліджуваних генотипів (сортів і саджанців) в діапазоні температур від мінус 16 °С до мінус 30 °С і подальшого пророщування цієї лози дозволяє визначити ступінь їх морозостійкості. Підтверджено середню морозостійкість сорту Цитронний Магарача – його визріла та зміцніла лоза була цілком життєздатною після виморожування при мінус 24 °C. Проведено схрещування для виведення високоморозостійких (з груповою стійкістю до хвороб і шкідників) сортів винограду для технічного використання.
Ключові слова:віт, діагностика, лабораторний метод оцінки, селекція, загартування, заморожування, зріла лоза.

Ще почитати:

Міжнародні відносини о найменуванні шампанського та хереса

В чому різниця між шампанським, просеко та ігристим вином?

Отримання червоних ігристих вин пляшковим способом з винограду перспективних сортів

Ігристі вина

Токайські вина

У нашому блозі «Приватна Марка» багато цікавого контенту: новинки ринку виноробства, крафтові рецепти наших технологів, влоги на різні теми. Дистиляція, крафтові винокурні, виробництво крафтового сидру, крафтовий квас, рецептура сидру, виробництво крафтових напоїв за нашими рецептами, виробництво спирту в промислових масштабах. Це та багато іншого цікавого у блозі «Приватна Марка Україна» та мережі магазинів «Винороб».

Наприклад, ви вирішили відкрити сироварню, ковбасний цех або почати пекти крафтовий хліб — welcome! Ми завжди допоможемо: надамо рецептуру, забезпечимо всі витратні матеріали, відправимо нашого технолога, складемо технологічну карту, встановимо все обладнання, сертифікуємо виробництво, відкриємо для вас завод з нуля, виноробні, цехи, виноградники, налагодимо готовий продукт із виходом на ринок. Ми — компанія повного циклу: маємо багато представництв по всьому світу. Потрібна склотара, склобанки, медичний посуд, лабораторний посуд чи лабораторне обладнання — звертайтеся! У наших складах понад 900 тис. найменувань товарів та обладнання. Звертайтеся, не вагайтеся! Не важливо, де ви знаходитесь — у СНД, Європі, Америці чи Азії: ми маємо великий досвід. Privatna Marka йде в ногу з технологіями та інноваціями. Ми 20 років на ринку та відправили понад 1 млн посилок своїм клієнтам. Втілили багато креативних проєктів. Відкрили низку підприємств харчової промисловості, а також у непродовольчій та продовольчій групах технічних виробів. Втілили 147 комерційних проєктів у країнах СНД. Виробляємо 70 видів продукції власного виробництва в Україні, Німеччині та Китаї. У блозі ще більше цікавого та корисного.

Консультації за тел. +380 (67) 440-70-90
https://privatnamarka.com/
https://www.instagram.com/privatnamarka?igsh=MWt0NzNxbHJrbXh4ZQ==\
https://www.facebook.com/Privatnamarka
https://youtube.com/@privatnamarkacom?si=P5RH_spetEP3x_RQ\