Дипломная работа: Антоновка - ведущий сорт яблонь

Содержание

Введение …………………………………………………………………. 7
1. Обзор литературы…………………………………………………… 9
1.2.История Антоновки…………………………………………………. 11
1.3.Изменения Антоновки.…………………………………………… 14
1.4.Характер Антоновки..……………………………………………… 16
1.5.Микроклональное размножение растений и его преимущества…. 18
1.6.Термотерапия плодовых культур………………………………… 32
2. Экспериментальная часть …………………………………………. 40
2.1.Отбор и стерилизация растительного материала………………...... 44
2.2.Приготовление агаризованных питательных сред………………… 51
2.3.Влияние состава питательной среды на регенерацию и развитие
эксплантов Антоновки in vitro..………………………………… 52
3.Экономическая эффективность выращивания 1 тыс. шт. саженцев
Антоновки биотехнологическим методом (in vitro)………………. 58
4.Охрана труда и окружающей среды …. .……………………… 60
4.1.Организация труда в лаборатории …………………………….. 60
4.2.Охрана окружающей среды ……………………………………. 68
5. Заключение………………………………………………………… 70
6.Список использованной литературы……………………………… 72
ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

В последние годы внимание ученых и практиков привлекают методы диагностики, оздоровления и ускоренного размножения растений с использованием молекулярных и клеточных технологий таких как, серологические методы и культура тканей. Использование этих методологий, в настоящее время, является определяющим в диагностике вирусных заболеваний, культуры изолированных тканей и органов на искусственных питательных средах; ускоренного клонального размножения безвирусных растений, в том числе и плодовых культур, закладки суперэлитных маточных ценных сортов, изучения и внедрения в производство новых технологий, таких как корнесобственная культура плодовых растений. Помимо этого, биотехнологическими методами можно быстро размножить в нужных количествах любой ценный клон растения, а также трудно размножаемые в обычных условиях виды растений, длительно хранить пробирочные растения при пониженных температурах и создать «банк» ценных форм растений, обмениваться растительным материалом в пробирках без риска заноса карантинных объектов.
Прогресс современной сельскохозяйственной биотехнологии в растениеводстве в настоящее время неразрывно связан с расширением и совершенствованием арсенала используемых методов исследований и, в первую очередь, молекулярной биотехнологии. С каждым годом биотехнологические исследования в области молекулярной биологии и биотехнологии дают новые успешные результаты. Исторически, биотехнология растений начала свое становление еще с 1935 года, когда А.Н.Белозерский выделил ДНК из растений. В 1944 году – О.Т.Аvery установил, что ДНК является носителем генетической информации. В 1953 году J.Watson F.Crick создали модель двойной спирали ДНК на основе рентгенограмм.
С интенсификацией садоводства, развитием фермерских хозяйств, требуются закладки новых современных садов, необходимо большое количество посадочного материала. Стандарты на посадочные материалы требует его оздоровления от вирусной и микроплазменной инфекций. Решение этих вопросов связанно с изучением вирусных и микроплазменных болезней, их распространения, вредоносности, диагностики, оздоровления и размножения.
Современная система безвирусного растениеводства включает в себя, как основные составляющие звенья – диагностику с превличением серологических методов, оздоровление и клональное размножение через культуру тканей.
Последнее представляет собой массовое бесполое размножение в искусственных условиях, на питательной среде в культуре тканей и клеток. Основано клональное размножение, на способности живых клеток растений реализовать тотипотентность до формирования целого организма с сохранением всех признаков исходного растения (2).
В научно – практическом отношении были поставлены задачи по диагностике, в том числе и молекулярной, оздоровлению и клональному размножения плодовых культур с изучением генотипических особенностей микроклонированной корнесобственной Антоновки в условиях in vivo среди которых:
- диагностика вирусных болезней плодовых культур Казахстана;
- клональное микроразмножение оздоровленных плодовых культур в системе производства безвирусного посадочного материала;



1.2.История Антоновки.
В настоящее время Антоновка является сортотипом, объединя¬ющим ряд родственных между собой сортов. Часть из них, напри¬мер, Антоновка сладкая, Антоновка репчатая, Антоновка беспе¬риодичная и др., возникли в результате появления на деревьях исходного сорта устойчивых изменений и последующего их раз¬множения. Следовательно, такие сорта — измененные клоны пер-воначально существовавшей типичной Антоновки. Некоторые же из них, как например Антоновка белая, вероятно, произошли из семян Антоновки.
Кроме этих народных сортов, представляющих собой изменен¬ные клоны или сеянцы Антоновки, имеются новые селекционные сорта, выведенные путем скрещивания ее с другими сортами: Ан¬тоновка шафранная И. В. Мичурина, Антоновка новая С. Ф. Чер¬ненко, Антоновка-китайка В. В. Спирина и др.
Из всех ныне существующих форм Антоновки, возникших как ее вегетативные уклонения или сеянцы, самое широкое распро¬странение получила типичная Антоновка, как наиболее хозяйст¬венно ценная форма этого сортотипа. Для того чтобы отличать ти¬пичную Антоновку от других Антоновок, ей присвоено название Антоновка обыкновенная.
Антоновка обыкновенная — лучший среднерусский сорт на¬родной селекции. Прямых свидетельств о месте и времени возник¬новения его нет. По литературным данным, этот сорт начал распространяться из бывшей Курской губернии в половине XIX века. Есть основания предполагать, что там, в Курском садовод¬ческом районе, находится его родина.
Антоновка благодаря своим ценным свойствам из бывшей Курс¬кой губернии быстро начала распространяться в средней полосе РСФСР, в Белоруссии, Прибалтике, в северных и отчасти цент¬ральных районах Украины и др. Здесь она стала основным про¬мышленным сортом. Позже ее начали выращивать в горных зонах Дагестана, Северной Осетии, Армении, где этот сорт теперь зани¬мает значительное место в сортименте яблони.
На Украине, по данным Всесоюзной переписи садов в 1970 г., Антоновка по распространенности в садах колхозов и совхозов занимает третье место (7,2% всех деревьев яблони) после Ренета Симиренко и Кальвиля снежного, а в группе осенних сортов ей принадлежит первое место (24,3%). Наибольше этот сорт на Ук¬раине выращивают в Черниговской, Сумской, Харьковской, Пол-тавской, Житомирской и Волынской областях.
Таким образом, Антоновка благодаря своим неоспоримым достоинствам распространилась в СССР так широко, как ни один другой сорт яблони. Однако с продвижением па юг и восток, где осадков выпадает меньше, а лето жарче, качества плодов этого сор¬та заметно ухудшаются: мякоть их становится менее сочной, спе¬цифический очень приятный аромат Антоновки ослабевает, а глав¬ное — сильно уменьшается лежкость плодов. Если в Московской, Тульской, Калужской областях Антоновка — типичный зимний сорт, то в северных областях Украинской ССР — осенний.
Во всех областях Украины, где выращивается Антоновка, де¬ревья ее вполне зимостойки, только в исключительно суровые зимы они очень слабо подмерзают. Так, в суровую зиму 1971/72 г. на Менском сортоучастке плодоносящие деревья этого сорта очень слабо пострадали от морозов (на 1 балл), а на Решетпловском (Полтавская область) совсем не подмерзли.
Деревья Антоновки начинают плодоносить на 6—8-п год после посадки в сад и дают высокие урожаи через год, а в более влажных районах высокий урожай дерева чередуется со слабым. На Ровен¬ском сортоучастке в 1971 г. урожай деревьев Антоновки посадки 1959г. составил 389, а в 1972г. — 66 ц/га. Средний урожай за шесть лет (1967—1972) па этом сортоучастке Антоновка дала 127 ц/га, Пепин шафранный — 165, Слава переможцям — 150 и Уэлси — 128 ц/га.
Плоды снимают в конце августа — первой декаде сентября; в обычных плодохранилищах они могут храниться 1,5—2 месяца. Вкус их от вышесреднего до хорошего (3,5—4 балла).
По использованию плодов Антоновка является сортом универ¬сального назначения. Плоды ее потребляются в пищу в свежем ви¬де, очень хороши в мочке, являются высококачественным сырьем для различных видов технической переработки. Их широко ис¬пользуют для приготовления яблочного теста, мармелада, пастилы, желе, пектина. Пригодны они также на сушку, для варенья и пло¬дового вина. Среди сортов яблони Антоновка особенно выделяется своими ценными технологическими свойствами.
По данным Всесоюзного научно-исследовательского института садоводства им. И. В. Мичурина (Е. П. Франчук), химический со¬став Антоновки таков: общее количество Сахаров — 9,9%, общая кислотность (по яблочной кислоте) — 0,81, пектин — 0,54%, витамип С — 86,5 лез%. Следует отметить, что в плодах Антоновки обыкновенной витамина С содержится больше, чем во всех других старых сортах яблони.
Достоинства сорта: высокая зимостойкость и урожай¬ность, высокая товарность и пригодность плодов к различным видам переработки.
Недостатки сорта: периодичность плодоношения, ма¬лая лежкость плодов.
Сорт районирован в девяти областях Украины, в 42 областях и автономных республиках РСФСР, в шести областях Белоруссии, в Латвийской, Литовской и Эстонской ССР.
Дерево сильнорослое, в молодом возрасте имеет неправильно округлую, довольно компактную, приподнятую кверху крону, ко¬торая по мере наступления наиболее продуктивного периода ста¬новится развесистой, но не плакучей. Плодоношение сосредото¬чено преимущественно на кольчатках и копьецах, а также на не¬больших ветвях с затухающим приростом, оканчивающимся разветвленными кольчатками. Ветви кроны значительно изогнуты, коленчатые, образуют прочный скелет. Побеги тонкие, слабоопу-шенные, в сечении граненные, коленчатые в узлах, с очень проч¬ной древесиной. Листья широкие или продолговатые, значительно изогнутые, морщинистые, на коротких черешках. Край листа при-тупленно-пильчатозазубренный. Прилистники крупные, лан¬цетные.
Плоды крупные или выше средней величины, весом 120— 150г, иногда 170 г, слабо-приплюснутоокруглые (стаканчатые), слегка конические к чашечке с заметными по всей длине плода гранями и ребрами, сильнее выраженными вокруг чашечки. Блюдце глубокое, складчатое; воронка глубокая, узкая, лучисто-оржавленная. Чашечка закрытая; плодоножка толстая, короткая, не выходит из воронки, а у наиболее крупных плодов не достигает ее краев. Окраска при созревании зелеповато-желтая, иногда с золотистым загаром па солнечной стороне, а иногда — со слабым размытым кирпичного или розового цвета румянцем. Мя¬коть слегка желтоватая, сочная, средней плотности, с некоторым избытком характерной кислоты и с особым привкусом, неповтори-мым «Антоновским» ароматом, приятного вкуса. Семенные камеры закрытые или слабоприоткрытые. Срок потребления плодов — зим¬ний, раннезимний, позднеосенний или осенний — в зависимости от района произрастания, на Украине — сорт осенний.
Отличительные признаки сорта: крупные желто¬вато-зеленые плоды на коротких толстых плодоножках; воронка глубокая, узкая, лучисто-оржавленная; характерный для Антонов¬ки аромат и вкус мякоти; коленчатые, тонкие, граненые в сечении побеги с очень прочной древесиной; короткие толстые черешки листьев с выраженными ланцетными прилистниками у осно-вания.

1.3.Изменения Антоновки.
Известно около десяти разновидностей яблони, отличающихся главным образом различной степенью окраски и незначительной разницей в сроках созревания, а также вкусом и лежкостью плодов.
Почковые мутации, обычно возникающие спонтанно у отдельных сортов, бывают весьма ценными или, наоборот, совершенно не желательными. Изменения происходят по окраске, величине, форме, лежкости и качеству плодов, а также по времени созревания и урожайности, зимостойкости, устойчивости к вредителям и болезням. Используя почковые вариации, американские ученные выделили свыше 97 окрашенных форм у сортов.
Но не всегда почковые сорта (клоны) бывают с положительными уклонениями. Имеются многочисленные отечественные и зарубежные данные о засорении районированных сортов примесями этих же сортов с отрицательными уклонениями.
Чтобы сохранить сорт Антоновки, в Помологическом саду проводят сортоулучшающи отбор. Очень разнообразна и окраска плодов. При этом изменении Антоновки происходят, к сожалению, не только в недостаточно благоприятных для его произрастания юго-западной и равнинной зонах, но даже и в оптимальной горной.
Исследования по сортоулучшающему отбору только начаты, ведутся они по таким показателям: величина, форма и окраска плода, вкус, урожайность и особенно – склонность к ежегодному плодоношению и скороплодность.
Процесс этот длительный. За отобранными деревьями в саду наблюдают в течение 3 – 4 лет. Если признаки, по которым они отобраны, сохраняются, тогда берут черенки для размножения в питомники. Затем молодые деревца высаживают в сад, где дают им окончательную оценку.
Нужно отметить, что даже в оптимальных условиях произрастания Антоновка дает вариации и, к сожалению, больше отрицательных. В опытных насаждениях Помологического сада типичных деревьев Антоновки – 72 процента, с положительными уклонениями (крупные, хорошо окрашенные плоды, отличного вкуса и высокая урожайность) – 3 процента, с отрицательными уклонениями (мельчание плодов, понижение вкуса и урожайности) – 25 процентов.
В Помологическом саду отобранные маточные деревья Антоновки с типичными плодами и высоким урожаем. Все эти вариации размножены и высажены в сад. Испытание их позволит отобрать наиболее типичные и положительные уклонения Антоновки.
Одна из причин вариаций деревьев Антоновки - беспорядочное размножение, которое в дальнейшем может привести к ещё большему ухудшению сорта.
Всегда следует помнить, что в неблагоприятные суровые зимы прежде всего гибнут деревья, нагруженные урожаем, а низкоурожайные сохраняются.
Работа, проводимая Помологическим садом по сортоулучшающему отбору и изучению лучших форм Антоновки, вселяет надежду на то, что удастся выделить положительные уклонения, обладающие полным комплексом самых лучших качеств, присущих этому сорту. При строгом соблюдении всех правил размножения в питомнике (создание матовых насаждений и тщательная их апробация) можно будет ещё на многие десятилетия продлить историю этого замечательного сорта.

1.4.Характер Антоновки.
В дальнейшем, уже в саду, молодые деревья Антоновки отличаются довольно сильным развитием, давая ежегодный прирост 50-60 сантиметров, но в то же время у них усиливается тенденция к замиранию почек на побегах.
Обычно у молодых деревьев наблюдается последовательное развитие из почек на двух – трехлетних побегах боковых веточек или плодовых образований различного типа, а у Антоновки, кроме верхушечной почки, развиваются редкие боковые побеги, остальные же почки образуются мелкие разетки листьев, или зачастую превращаются в спящие почки, не образуя даже листьев. Поэтому ветви Антоновки сильно оголены, побеги в кроне расположены редко, облиственность деревьев гораздо слабее чем у других сортов.
У Антоновки, кроме того, ярко выражена вильчатость – раздвоение побегов, а иногда появляются даже «тройчатки». Причина такого явления – неправильное деление клеток в точке роста и образование двух точек на одном побеге. Такие раздвоенные побеги слабо соединены друг с другом, поэтому зачастую одна из ветвей под тяжестью урожая отламлевается. Это особенность развития почек у побегов Антоновки.
У молодых деревьев Антоновки крона неправильной овальной формы, с неровной поверхностью и, кроме того, с отдельными угловатыми выступами.
В период же возрастающего и полного плодоношения особенности эти еще более резки: к 25-30 годам крона сильно изреживается, плодоношение в основном переносится на перефелию, прирост ветвей в длину и рост боковых разветвлений прекращаются, начинают отмирать отдельные ветки и целые скелетные сучья, а затем и все старые скелетные ветви кроны. Чтобы этого не произошло, у деревьев Антоновки в 15-20-летнем возрасте крону нужно снизить до 3-3,5 метра, тогда образуются новые молодые побеги и в результате этого мероприятия улучшается облиственность всего дерева.
Однако такая вторичная крона крайне несовершенна и недолговечна, быстро вновь изреживается и отмирает, как правило, - уже к 50-летнему возрасту. Бывают, конечно, и более долговечные деревья Антоновки, но они редки и встречаются обычно в благоприятных природных условиях предгорных и горных зон.
Возобновление кроны из волчков, вырастающих на сгибах и у основания скелетных, в силу пониженной побегообразовательной способности Антоновки происходит слабо.
В условиях интенсификации плодоводства большее значение приобретает не долголетие, а скороплодность. Старые же деревья плодоносятся нерегулярно, дают низкие урожаи и становятся нерентабельными, именно поэтому в нашей стране срок амортизации плодовых деревьев ограничен тридцатью годами.
Молодые деревья Антоновки подвергались и довольно сильной формирующей обрезке. В дальнейшем ветки у них не оголялись, а почки у обрезных веток трогались в рост и давали новые разветвления, превращающиеся в полускелетные и плодовые веточки. Но затем, когда регулярную детальную обрезку деревьев прекращали, у Антоновки появлялась свойственно ему «голенастость», слабая облиственность всей кроны и, как правило, присущий тип плодоношения.

1.5.Микроклональное размножение растений и его преимущества
Микроклональное размножение – это ускоренная репродукция сортов, клонов, видов с соблюдением генетических особенностей. Это одна из форм вегетативного размножения, как, например, черенкование, но проводится в условиях полной асептики на специально разработанных питательных средах при контролируемом температурном и световом режиме. Исходным материалом служат меристематические верхушки или целые почки. При правильно подобранных условиях, через несколько недель указанные экспланты продуцируют несколько побегов, которые, в свою очередь, при пересадках образуют добавочные побеги на новой питательной среде. Таким образом, за несколько месяцев культивирования, получают несколько тысяч побегов(4).
Использование биотехнологических методов в садоводстве обеспечивает, высокий экономически эффект. Этот эффект связан с получением за коротки сроки посадочного материала высокого качества, обладающего высокой урожайностью и коэффициентом размножения. При этом сокращается на 2-3 года срок внедрения новых форм в производство, уменьшается в 50-100 раз площади хранения коллекционного материала, сокращается на 2-5 лет сроки получения новых гибридных форм и возникает возможность улучшения существующих сортов по отдельным признакам. На сегодняшний день в садоводстве наиболее широко внедрено клональное микроразмножение. Включенное в систему производство посадочного материала, она обеспечивает ряд бесспорных преимуществ по сравнению с традиционным черенкованием и прививкой. Однако культура тканей и органов in vitro, как и любой другой прием имеет свои преимущества и недостатки. К преимуществам относятся: возможность комплексного оздоровления; высокий коэффициент размножения; гибкость процесса; возможность получения большого количества растений за короткое время; хранение и накопление пробирочных растений для высадки в оптимальные сроки; возможность получения большого количества растений за короткое время; возможность ввести тиражирование форм, обладающих пониженной способностью к репродукции в обычных условиях; получения материала, с увеличенными потенциальными способностями к дальнейшему размножению за счет повышения способности черенков к ризогенезу, образование большого числа побегов у древесных растений. С другой стороны, для биотехнологических методов требуется тщательный отбор исходных форм по всем показателям, так как примесь нельзя удалить до высадки растений в нестерильных условиях. К недостаткам метода относится и то, что после операции in vitro при переносе материала для выращивания в нестерильных условиях, требуется дополнительные затраты для достижения растениями стандартных показателей. Тем не менее, в ряде случаев, единственным способом получения оздоровленного посадочного материала становится культура изолированных апексов, используемая в качестве инструмента оздоровления самостоятельно или в сочетании с термотерапией.....