В ассортиментной структуре рынка овощей столовые корнеплоды занимают 24%. В селекционной работе с корнеплодными культурами приходится иметь дело с растениями, принадлежащими к различным ботаническим семействам.
До 1917 года в нашей стране не было ни одного научно-исследовательского учреждения, занимающегося селекцией и семеноводством овощных корнеплодов.
В 1920 году были организованы первые специализированные научно-исследовательские учреждения, работающие с основными овощными культурами: кафедра селекции и семеноводства и станция селекции и семеноводства в Московской сельскохозяйственной академии и Грибовская овощная селекционная опытная станция (в настоящее время Федеральный научный центр овощеводства). Эти учреждения и явились пионерами отечественной научной селекции овощных корнеплодов.
Двадцатые годы характеризуются как время исканий и проверки самих методов селекции столовых корнеплодов, при этом кое-что было позаимствовано у кормовых корнеплодов. Однако селекция кормовых корнеплодов направлена в сторону усиления или изменения двух-трех признаков, при селекции же столовых корнеплодов необходимо получить овощ, который наряду с общей продуктивностью, должен сочетать в себе хорошие вкусовые качества, устойчивость к болезням, лежкость и пригодность к механизированной технологии и переработке.
Работа со свеклой столовой и морковью начала проводится с самого начала возникновения станции с 1920 года.
Селекционная работа велась по схеме: питомник коллекционных сортообразцов, селекционный питомник, питомник испытания семей. Методы селекции: гибридизация географически отдаленных, но морфологически сходных форм, массовый и индивидуально-семейственный отборы. В качестве исходного материала для селекции столовых корнеплодов были использованы местные сорта и сорта иностранного происхождения.
Уже в середине-конце 20-х годов созданы первые сорта корнеплодных культур для производства, в том числе морковь Нантская 4 и Валерия.
Первоначально (19201928 годы) отечественный сортимент складывался из сортопопуляций и гибридных комбинаций, созданных на основе коллекционного питомника в Осорьино (Грибовская овощная селекционная опытная станция), в том числе моркови Нантская 4, Валерия.
В последующие периоды на Грибовской станции, впоследствии Всероссийский научно-исследовательский институт селекции и семеноводства овощных культур (19311977 годы) сортимент пополнился 32 сортопопуляциями, 15 из них находятся в районировании и используются до настоящего времени, в том числе сорт моркови Московская зимняя А515.
Дальнейшее развитие научных основ селекционное дело получило с организацией в 1931 году ВНИИ овощного хозяйства, в состав которого вошла Грибовская овощная опытная селекционная станция.
С 1931 этого года, в течение 25 лет, лабораторией руководил Лауреат Государственной премии С. П. Агапов, который по праву считается создателем отечественного сортимента корнеплодных овощных культур, им создано и улучшено 26 сортов овощных столовых корнеплодов. Под его руководством в годы Великой Отечественной войны был сохранен и восстановлен генофонд сортов моркови, свеклы столовой, редиса, редьки, репы и брюквы.
Селекция моркови проводилась в направлениях: на устойчивость к растрескиванию, интенсивность и однородность окраски, уменьшение размера сердцевины корнеплода, увеличение сухого вещества, улучшение вкусовых качеств и лежкости.
Одновременно с поддержанием и размножением сортов проводились исследования по созданию нового исходного материала методом межсортовой гибридизации с последующим направленным отбором. Наряду с применяемыми методами массового, группового и индивидуального отборов, в селекции и сортоизучении корнеплодных культур широко применялся непрерывный отбор по потомству с анализом по комплексу признаков в основном у растений первого года. С использованием вышеописанных методов создана морковь Московская зимняя А-515 (сортотип Шантенэ), Грибовская с коротко цилиндрическим утолщенным корнеплодом для возделывания на средне-тяжелых почвах и для длительного хранения, скороспелый сорт моркови с почти округлым корнеплодом Парижская каротель.
Некоторые сорта получили шорокое распространение во всех регионах Российской Федерации и республиках бывшего СССР благодаря постоянно поддерживающей селекции.
С 1967 года лабораторию возглавлял заслуженный агроном РСФСР Н. А. Рабунец. Под его руководством сотрудники лаборатории работали над размножением и первичным семеноводством 18-ти сортов семи культур столовых корнеплодов.
В это время совместно с А. И. Моховым начаты работы по гетерозисной селекции моркови на основе цитоплазматической мужской стерильности впервые выделены мужски стерильные растения. К 1970 году было выведено и улучшено всего 27 сортов корнеплодных культур.
По итогам последнего десятилетия коллективом лаборатории совместно с соисполнителями разработаны и усовершенствованы как традиционные, так и нетрадиционные методы селекции. Наряду с традиционными (гибридизация, инбридинг и др.) в селекции столовых корнеплодов использовались биотехнологические методы: технология получения удвоенных гаплоидов в культуре in vitro (пыльники, микроспоры, семяпочки), технология микроклонального размножения, методы гаметной селекции, методы молекулярного анализа и др. Создан богатейший материал для селекции новых сортов, а также гетерозисных гибридов: линии моркови со 100%-ным наследованием признака мужской стерильности в ряде поколений.
С 1978 по 1992 годы руководителем лаборатории являлась доктор сельскохозяйственных наук, профессор М. И. Федорова. Основной задачей на этом этапе стало создание сортов нового поколения и поддержание созданного сортимента. За этот период разработаны и усовершенствованы методологические основы селекции корнеплодных культур на потенциальную продуктивность и устойчивость к абиотическим и биотическим стрессорам; создан генетически богатый селекционный материал по этим и другим за счет привлечения в селекционный процесс более 1500 коллекционных образцов, применения методов поликросса и топкросса, изучение селекционного материала на урожайность по полной схеме селекционного процесса, оценки на инфекционном фоне на устойчивость к болезням. Полученный гибридный материал служит основой выводимых сортов, линий и гибридов F
1
Под руководством доктора сельскохозяйственных наук, профессора М. С. Бунина (19922002 годы) разработана и научно обоснована система интродукции из Восточно-Азиатского центра происхождения новых овощных корнеплодных растений дайкона, лобы, репы салатной для Российской Федерации. Совместно с Всероссийским научно-исследовательским институтом овощеводства выведен трехлинейный гибрид моркови Марс F
1
В селекционной работе 90-х годов, при подборе пар и групп сортов для гибридизации, использовался принцип эколого-географической отдаленности, гетерозис на основе ЦМС петалоидного типа; уделялось особое внимание качеству продукции и повышению устойчивости растений к болезням. Создан богатый исходный материал для использования в селекции сортов моркови на повышенное содержание каротина.
В настоящее время коллектив лаборатории селекции и семеноводства столовых корнеплодов Федерального научного центра овощеводства решает следующие задачи:
создание гетерозисных гибридов и сортов столовых корнеплодов с качественно новыми хозяйственно ценными генетически обусловленными признаками: стабильно высокой урожайностью, устойчивостью к стрессорам, высокими вкусовыми качествами и улучшенным биохимическим составом (повышенное содержание БАВ) низким накоплением экотоксикантов, пригодных для механизированных технологий.
разработка и совершенствование теоретических и методических основ селекции и семеноводства корнеплодных культур и поддержания линий гибридов F
1
Кроме сортов-долгожителей моркови, которые используются до настоящего времени, такие как Нантская 4 и Московская зимняя А-515, широкое распространение в производстве получил новый сорт моркови Минор сортотипа Валерия (Флакке) среднепоздний, с товарной урожайностью до 60 т/га, отличается высокой выровненностью, пригодный для возделывания на среднетяжелых почвах и длительного хранения, является хорошим сырьем для переработки (пюре). Сорт хорошо показал себя в условиях Смоленской области.
Совместно с лабораторией генетики и цитологии Всероссийского научно-исследовательский института селекции и семеноводства овощных культур выведен новый гетерозисный гибрид моркови Надежда F
1
Основная задача на перспективу создание новых моделей конкурентоспособных гетерозисных гибридов F
1
Кроме того, разработаны и усовершенствованы технологии поддерживающей селекции в первичном семеноводстве овощных корнеплодов. В последние годы для выращивания семенных растений используются малогабаритные теплицы, которые представляют собой замкнутые сооружения, состоящие из металлического каркаса, многолетней пленки и боковой сетки, площадью 320 и 160 м
2
Кроме хороших регулируемых условий, имеется надежная пространственная изоляция, что особенно важно для сохранения высоких сортовых и урожайных качеств семян перекрестно-опыляемых корнеплодных культур, а также для защиты от некоторых насекомых-вредителей. Лучше всего семеноводческие боксы подходят для энтомофильных растений (морковь, пастернак, корнеплоды капустной группы), которые опыляются шмелями или пчелами. Сроки посадки маточников в малогабаритные теплицы сдвигаются на 1520 суток раньше по сравнению с открытым грунтом. Урожайность суперэлитных и элитных семян при выращивании в них превышала урожайность в открытом грунте почти в два раза и составила за годы эксплуатации этих сооружений: моркови 0,30,5 т. Всхожесть полученных семян моркови 8092%.
Российские сорта и гибриды овощных корнеплодов в большинстве превосходят зарубежные по адаптивности, устойчивости к цветухе; корнеплоды хорошо переносят длительное хранение, резко не снижают урожайность и товарность в неблагоприятных условиях выращивания. Они не уступают зарубежным сортам и гибридам по содержанию биологически активных веществ, отличаются более высокими вкусовыми качествами, в том числе и в переработанном виде.
Однако, следует отметить, что сорта и гибриды зарубежной селекции в сравнении с отечественными имеют ряд преимуществ: они более выровнены, обладают высокой продуктивностью при внесении больших доз удобрений, выносят повышенную пестицидную нагрузку, приспособлены к современным механизированным технологиям: легко убираются машинами, устойчивы к травмированию, пригодны к чистке и мойке. Из числа зарегистрированных в Государственном реестре селекционных достижений Росссисйкой Федерации 21% гибриды F
1
Новые сорта и гибриды являются генетическими источниками для создания перспективных исходных форм, а новые селекционные технологии позволяют многократно повысить эффективность селекционного процесса овощных корнеплодов, снизить затраты на репродукцию семян категории оригинальные семена и элитные семена, повысить устойчивость и стабильность их производства, создать конкурентоспособные гибриды F
1
Масло семян моркови является источником эссенциальных моно- и полиненасыщенных жирных кислот омега-9 и омега-6, которые необходимы для нормальной жизнедеятельности организма человека и поддержания его здоровья.
В селекционной работе с морковью в основном используется разновидность европейская каротиновая. Разновидность азиатской моркови (оранжевая и розовая) представляет интерес для создания исходных форм на засохоустойчивость и повышение посевных качеств семян.
Современный сортимент, на основе которого создается исходный материал, представлен в Государственном реестре селекционных достижений Российской Федерации гибридами и сортами отечественной и зарубежной селекции (287 наименований), а также коллекцией Всероссийского института генетических ресурсов растений имени Н. И. Вавилова (около 1000 образцов).
В качестве исходного материала для дальнейшей селекции моркови используется константный гибридный генофонд, созданный во Всероссийском научно-исследовательском институте селекции и семеноводства овощных культур, Всероссийского научно-исследовательского института овощеводства и других научно-исследовательских учреждений (гибридные комбинации 1015 поколения, созданные на фертильной основе, инбредные потомства, бекроссированные потомства разных поколений, ms- и mf линии, гибриды F
1
1
1
1
1
Источниками селекционно-ценных признаков являются:
на высокую потенциальную урожайность и содержание каротина 1820 мг%: Лосиноостровская-13, Витаминная, Бирючекутская, Amsterdam Finette, Feonia, Landan Tori и др.
скороспелость: Нантская 4, Rotetta, Little finger, Rossa Linga, Formula и др. сортотипа Нантская (цилиндрической формы) со средним и коротким корнеплодом;
устойчивость к альтернариозу и фузариозу: Местная Дагестанская, Местная Красноярского края, большинство сортообразцов из Восточноазиатского центра происхождения, группа линий и отечественных сортопопуляций: Московская зимняя А5154, Лосиноостровская 13, Артек, Нантеса, Ланда, Фанал, Ротетта, Шантенэ 2461, Минор, а также гибриды с их участием;
лучшими для включения в селекционные программы на качество биохимического состава корнеплодов: Московская Зимняя А-515, Факел, Лосиноостровская 13, Марс F
1
1
На основе гибридных поликроссных комбинаций и парных скрещиваний, инбредных и бекроссированных потомств, создан ценный генофонд для селекции моркови на гетерозис. Гибриды F
1
1
В последние десятилетия конца ХХ начала ХХI века всё более актуальным становится направление селекции на высокое качество овощной продукции. На государственном уровне принимаются программы, касающиеся здорового питания нации, уделяется внимание диетическим свойствам овощей. В овощеводстве наибольший интерес вызывают публикации, посвященные функциональному питанию.
Протекторные свойства овощной продукции связаны, прежде всего, с антиоксидантными свойствами их компонентов: витаминов, флавоноидов, антоцианов, полифенолов, ряда микроэлементов антиоксидантного действия (например, селен, цинк, медь). В связи с этим в научных исследованиях овощеводов интенсивно развиваются такие направления, как расширение ассортимента овощной продукции, позволяющее сделать питание более гармоничным, сбалансированным; выращивание овощной продукции с повышенным содержанием биологически активных веществ, в том числе и антиоксидантов.