МЕТОД УСКОРЕННОГО ВЫРАЩИВАНИЯ СЕМЕННЫХ РАСТЕНИЙ РЕДИСА В ПЛАСТИКОВЫХ ГОРШКАХ МАЛОГО ОБЪЕМА

The development of cheap and rapid breeding methods to breed  the lines used for  hybrid  F1  production  is a very actual task. The study was carried out with a use of radish varieties originated at VNIISSOK and breeding lines obtained by crossing components of different origin with male  sterility  in  winter  glass  greenhouse.  The  mother plants were grown  on the trays Plantec 64, while seedplants were grown in plastic pots of 1 liter capacity. The some morphobiological features such as the small habitus of see-plant; smaller number of secondary branching and absence of following branches; and consequently, the low yield of seeds were revealed in seed-plants of radish being grown in plastic pots. The period of ontogenesis in radish at first winter-spring rotation with this cultivation approach was reduced to 92 days. At the second summer-autumn rotation with additional lighting the duration of period of ontogenesis was essentially shorter than in the first rotation.  The utilization of  small-volume capacities in winter glass greenhouse to grow the radish seed-plants has permitted to produce two generations a year.Разработка более дешевых и ускоренных методов селекции при создании линий для отечественных гибридов F1 является актуальной. Исследования проведены на сортах редиса селекции ВНИИССОК и линейном материале, полученном при скрещивании компонентов различного происхождения с источниками мужской стерильности, в условиях зимней остекленной теплицы. Маточники выращивали в пластиковых кассетах, семенные растения – в пластиковых горшках объемом в один литр. Выявлены следующие морфобиологические особенности сменных растений редиса, выращенных в  пластиковых горшках: малый габитус  семенника, меньшее количество побегов второго и отсутствие побегов последующих порядков ветвления и в связи с этим небольшое количество плодов и семян. Период онтогенеза  редиса в первом зимне-весеннем обороте при таком способе ведения культуры  сокращается  до  92 суток. Во  втором летне-осеннем обороте с подсветкой, продолжительность периода онтогенеза существенно  короче,  чем в первом. Использование емкостей малого объема в условиях зимней остекленной теплицы для выращивания семенных растений редиса позволяет получить две генерации в год

Identification of cytoplasm types in accessions of the family Brassicaceae (Brassicaceae Burnett) with DNA markers

Identification of cytoplasm types with the use of molecular markers enables to simplify the parent line pair selection for hybrid development based on CMS. Forty accessions of the family Brassicaceae (Brassicaceae Burnett) were analyzed with 22 pairs of PCR primers taken from previous research. Seven types of cytoplasm (Ogura, Ogu-NWSUAF, nap, pol, cam, rad, ole) were observed among breeding accessions using standard and multiplex PCR technique. The sequence of PCR products that differentiated different types of sterile cytoplasm confirmed the presence of three genes, orf138, orf222, and orf224, in mitochondrial DNA associated with exhibition of CMS. The accession of Nappa cabbage (Brassica rapa Pekinensis Group) had two genes, orf138 and orf222, which corresponded to cytoplasm Ogu-NWSUAF. All accessions carrying Ogura cytoplasm had the 417 bp fragment, which was 100 % identical to the mitochondrial orf138 gene sequence corres- pon­ding to Type А (formerly nine sequence Types, from A to I, had been identified). An exception was the accession of white head cabbage Tekila F1 with a new allelic variant of orf138 gene, which combined the 39-bp deletion typical of the Type F orf138 sequence and two nonsynonymous substitutions, A→T and G→A, at positions 95 and 99, respectively

СОРТА РЕДИСА СЕЛЕКЦИИ ВНИИССОК И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ

On the base of comparative assessment and average data estimation from 2010 to 2015, the characteristics of 11 cultivars bred at VNIISSOK were described regarding yield capacity and its components, variation, interdependencies at two sowing terms winter,spring time, direction of selection and cultivar uses at cultivar maintaining breeding program. Cultivar 'Koroleva Margo' is rather used in breeding program for yield capacity and taste qualities. Cultivar 'Sonata' is a source of such features as early maturity, valuable biochemical content and low nitrate accumulation. Cultivar 'Sofit' is known to bear early maturity and simultaneous seed maturation. 'Ariya' is a source of cylindrical root shape and early maturation. Cultivar 'Teplichnyi Gribovskyi' is used in breeding program for early maturation and simultaneous seed maturation. Cultivar 'Feya' bearsresistance to bolting and valuable biochemical substances. Cultivar 'Variant' has such features as root density, ability to grow under low lighting, short-term storability.  Purple-red with white tips is a newmade cultivar 'Mavr' suitable for breeding program for valuable biochemical content, unusual root color, also bearing male sterile forms (MS) for heterosis hybrid breeding. Out of all cultivars regarded, 'Mokhovskiy' is only a genetic source to breed radish forms with edible leaves. The positive weak dependence was revealed between cultivar biochemical characteristics, root weight, dry matter  content, and nitrate content; whereas the positive middle dependence is revealed with sugar contents and negative dependence with ascorbic acid content. According to  iochemical characteristics, the best cultivar population as 'Ariya', 'Sonata' (ascorbic acid); Mavr, Sonata, Variant (dry matter, sugars) have been chosen. Cultivars 'Koroleva Margo', Pheya, Sonata, Sophit, Mokhovskiy are the initial breeding accessions for selection of new cultivar population, MS and MF lines needed for heterosis.На основе сравнительной оценки средних данных за 2010-2015 годы дана характеристика одиннадцати сортов редиса селекции ВНИИССОК, их урожайность, ее составляющие, их изменчивость и взаимозависимости при двух сроках посева – зимнем и весеннем; приводятся направления отбора и использования сортов при поддерживающей селекции. Сорт Королева Марго следует использовать в селекции на урожайность и вкусовые качества; сорт Соната, как генетический источник на раннеспелость, биохимические показатели и низкое содержание нитратов; Софит, как генисточник скороспелости, дружности созревания семян; Ария – генисточник дляселекции раннеспелых сортов цилиндрической формы; сорт Тепличный Грибовский в селекции на скороспелость и дружность созревания; сорт Фея – на устойчивость к цветушности и биохимические показатели; сорт Вариант, как генисточник для селекции на плотность корнеплода, пригодность к пониженной освещенности и кратковременному хранению; Розово-красный с белым кончиком – генисточник урожайности, плотности корнеплода для открытого грунта; новый сорт Миф в селекции на скороспелость сортотипа розово-красный с белым кончиком; новыйсорт Мавр в селекции на биохимический состав, оригинальную окраску и как  источник ms форм в селекции на гетерозис. Из всех сортов редиса сорт Моховский является единственным генисточником в селекции редиса со съедобными листьями. По биохимическим характеристикам сортов выявлена слабая положительная зависимость между массой корнеплода и содержанием сухого вещества, нитратов; средняя - с содержанием сахаров и отрицательная – с содержанием аскорбиновой кислоты. Выделены лучшие по биохимическим показателям сортопопуляции Ария, Соната (аскорбиновая кислота); Мавр, Соната, Вариант (сухое вещество, сахара). СортаКоролева Марго, Фея, Соната, Софит, Моховский являются исходным материалом для создания новых сортопопуляций, mf и ms линий при селекции на гетерозис

Современное состояние рынка овощных корнеплодов в РФ и пути решения проблемы продовольственной безопасности

Relevance and methods. Among vegetable crops, root crops are particularly popular among the population both in the Russian Federation and abroad: carrots, beetroot, radish, turnips and parsnips, which are sources of various vitamins. A significant share in the structure of production and acreage is occupied by carrot and beetroot. According to FAOSTAT data, in 2018, the Russian Federation produced  1508 thousand tons of carrot and 837 thousand tons of beetroot, which is 60 and 30%, respectively, of the existing needs, even the import of these products does not fully meet them. Based on the strategy of food security, in order to increase the population's supply with domestic products, it is necessary not only to increase the acreage, but also to quickly introduce F1 varieties and hybrids of domestic selection that meet the requirements of industrial technologies.Results. Given these requirements, breeders, FSBSI Federal Scientific Vegetable Center, using classical and modern methods to accelerate the breeding process, developed varieties and hybrids table root crops. Carrot F1 Nadezda (variety Nantes), F1 Rif (variety Shantane) with a yield of more than 90 t/ha, high uniformity, safety 95-98%, group resistance to diseases storage, Margosha variety (variety Nantes/Berlicum) with a stable yield at least 100 t/ha, high environmental resistance; single- and double-seeded varieties of beets, Bordo odnosemyannaya, Lubava, Gaspadynya, with a marketability level of 95-98%, intensely colored pulp without clearly defined rings; Japanese Geisha and snow maiden turnips with edible leaves and juicy tender root pulp and ultra-ripe forms of Sapfir, Biryuza and Selecta for flow hydroponics; precocious varieties of radish Aria, Sonata, myth and moor resistant to stalk and high ascorbic acid content.Актуальность, методы. Среди овощных культур особую популярность у населения как в РФ, так и за рубежом, имеют столовые корнеплоды: морковь, свекла столовая, редис, репа и пастернак, которые являются источниками разнообразных витаминов и БАВ. Значительную долю в структуре производства и посевных площадей занимают морковь и свекла столовая. Согласно данным FAOSTAT в 2018 году в РФ произведено 1508 тыс. т моркови и 837 тыс. т свеклы столовой, что составляет 60% и 30% соответственно от существующих потребностей, даже импорт этой продукции не позволяет полностью их удовлетворить. Исходя из стратегии продовольственной безопасности для повышения обеспеченности населения отечественной продукцией необходимо не только увеличение посевных площадей, но и быстрое внедрение сортов и гибридов  F1 отечественной селекции, отвечающих требованиям промышленных технологий.Результаты. С учетом этих требований селекционерами ФГБНУ ФНЦО, с использованием классических и современных методов, способствующих ускорению селекционного процесса, созданы сорта и гибриды столовых корнеплодов. Морковь столовая: F1 Надежда (сортотип Нантская), F1 Риф (сортотип Шантенэ) с урожайностью более 90 т/га, высокой выровненностью, сохранностью 95-98%, групповой устойчивостью к болезням хранения, сорт Маргоша (сортотип Нантская / Берликум) со стабильной урожайностью до 90 т/га, высокой экологической пластичностью. Одно-двусемянные сорта свеклы столовой: Бордо односемянная, Любава, Гаспадыня, с уровнем товарности 95-98%, с интенсивно окрашенной мякотью без четко выраженных колец. Репа японская Гейша иСнегурочка со съедобными листьями и сочной нежной мякотью корнеплода и ультраскороспелые формы Сапфир, Бирюза и Селекта для проточной гидропоники; скороспелые сорта редиса Ария, Соната, Миф и Мавр, устойчивые к стеблеванию и высоким содержанием аскорбиновой кислоты

ПРОИЗВОДСТВО СЕМЯН РЕДИСА (ПЕРЕСАДОЧНАЯ КУЛЬТУРА) – СТАНДАРТ ОРГАНИЗАЦИИ НА ТИПОВОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС

The standard of organization for model technological process of seed production waselaborated at VNIISSOK. Requirements established are for implementation of technological operation at radish seed production as transplantation culture as followed: seed plant growing in polyhouses to produce elite seeds, seedlings planting out, plant nursing, harvesting and postharvest processing. The standard is aimed to provide the qualified work in radish seed production through transplantation culture. Radish seed plants for elite seed production are grown on warmed soil beds in winter greenhouses with use of plastic roofing or in plastic houses supplied with heating system. Seeds with germination not less than 85 % according to GOST 32592-2013 are taken for seed production aims. Hand sowing under marker ensures the identical all-around nutrition for plants that is particularly important when growing and selecting the seed plants (1 hectare - 55-60 thousand seed plant roots). Approbation of seed plants is carried out just before harvesting. The terms of seed plant planting are the earliest. Scheme of planting is 70 x 15 - 20 (cm), 60 x 30 (cm) or 90 x 15 (cm). To protect the seed production plantation of radish against weeds, diseases and pests, the pesticides are allowed to apply in accordance with State Catalogue of Pesticides and Agrochemicals, permitted to use in the territory of Russian Federation. Postharvest desiccation of seed plants enables to yield radish by means of direct combining. Radish seeds after processing on sowing qualities have to meet all sowing requirements according to the acting standard. The standard of organization is agreed and affirmed in 2016 CTO45727225-52-16.Во ВНИИССОК разработан стандарт организации на типовой технологический процесс производства семян редиса, в котором установлены требования к выполнению технологических операций при производстве семян редиса в пересадочной культуре; выращивание маточников в пленочных теплицах на семена элиты; посадка рассады, уход за растениями, уборка и послеуборочная доработка. Стандарт направлен на обеспечение качества работ по выращиванию семян редиса в пересадочной культуре. Редис для получения маточников на семена элиты выращивают в зимних теплицах, на утепленных грядах с применением пленочного покрытия либо в пленочных теплицах с дополнительным обогревом. Для посева на семеноводческие цели используют семена редиса со всхожестью не ниже 85%, ГОСТ 32592-2013. Ручной посев под маркер обеспечивает одинаковую площадь питания растений, что особенно важно при выращивании и отборе элитных маточников (на 1 га — 55-60 тыс. маточных корнеплодов). Перед уборкой маточников проводят апробацию. Сроки посадки маточников самые ранние. Схема посадки 70х15-20 (см), 60х30 (см) либо 90х15(см). На семеноводческих посадках редиса для борьбы с сорняками, вредителями и болезнями допускается применять пестициды в соответствии с «Государственным каталогом пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации». Предуборочная десикация семенных растений позволяет убирать редис прямым комбайнированием. Семена редиса после доработки по посевным качествам должны отвечать требованиям действующего стандарта. Стандарт организации будет согласован и утвержден в 2016 году СТО 45727225-52-16

ФЕДОРОВОЙ МАРГАРИТЕ ИВАНОВНЕ – 85 ЛЕТ

On March 12th , a doctor of agricultural Sciences, professor, the main scientific reseacher of laboratory of vegetable breeding and seed production of table root crops of Federal State Budgetary Research Institution Federal Vegetable Science Center, Margarita Ivanovna Fedorova celebrates her 85th birth anniversaru and the 60th anniversaru of her labor, scientific and pedagogical activity.12 марта 2018 года исполнилось 85 лет со дня рождения и 60 лет трудовой, научной и педагогической деятельности доктору, профессору, главному научному сотруднику лаборатории селекции и семеноводства столовых корнеплодов ФГБНУ ФНЦО Федоровой Маргарите Ивановне

ЭМБРИОГЕНЕЗ В КУЛЬТУРЕ МИКРОСПОР БРОККОЛИ

The process of embryogenesis and technological experimental protocol has been studied and applied to produce doubled haploid plants from microspore cultured in vitro in broccoli B. oleracea L. convar. botrytis (L.) Alef. var. italica Plenck. It was shown that successful embryoid development occurred from microspore isolated from buds 4-5 mm long, containing microspores at late vacuolated stage and pollen grain at twocell stage. The optimal temperature of treatment was 32 Cᵒ within 2 days after culture was launched. The embryoids were produced from the following broccoli accessions: Arcadia F1, Everest, Green Valiant, Marathon F1, and Furio. The highest embryoid yield was obtained from accession Green Valiant, and consisted of 140 embryoids per Petri dish, whereas the lowest yield was in Furio, up to 3 embryoids per Petri dish. The first microspore division was observed in all accessions in 2-3 days of cultivation. Further development of embryoids went either directly into usual embryoid or into suspensor-like structures. The embryoids with suspensor developed more slowly than embryoids without one. We observed the embryoid formation not only at distal end towards microspore originated the suspensor-like structure but also the formation of chain of embryoids, and all variation of twin embryoid combinations. The study of process of embryogenesis in isolated microspores in vitro showed that this method can be used both to produce doubled haploid plants and study the developmental stages of zygotic embryos and suspensors.Изучен процесс эмбриогенеза и отработаны элементы технологии получения удвоенных гаплоидов брокколи B.  oleracea  L. convar. botrytis (L.) Alef. var. italica Plenck в культуре микроспор in vitro. Было выявлено, что успешное развитие эмбриоидов происходит из микроспор, изолированных из бутонов длиной 4 и 5 мм, где преимущественно содержатся микроспоры – на поздней вакуолизированной, пыльца – на ранней двухклеточной стадии развития. Оптимальным режимом температурной обработки является обработка 32°С в течение первых 2-х суток после введения в культуру. Эмбриоиды были получены из пяти образцов брокколи: Arcadia F1, Everest, Green Valiant, Marathon F1, Furio. Наибольший выход эмбриоидов был получен у образца Green Valiant, где он составил до 140 эмбриоидов на чашку Петри, а наименьший – у Furio (до 3 эмбриоидов/чашку Петри). Первые деления в культуре микроспор у всех образцов наблюдали уже на 2-3 сутки культивирования. Дальнейшее развитие эмбриоидов шло по двум направлениям – путем прямого развития или с образованием суспензороподобных структур. Эмбриоиды, содержащие суспензор, развивались медленнее, чем бессуспензорные. Мы наблюдали образование эмбриоида не только на дистальном (по отношению к микроспоре) конце суспензороподобной структуры, но и образование цепочки из эмбриоидов, а также все возможные близнецовые комбинации эмбриоидов. Было показано, что метод получения эмбриоидов в культуре микроспор in vitro может быть использован не только для получения удвоенных гаплоидных растений, но и служить моделью для фундаментальных исследований по изучению этапов развития зиготических эмбриоидов и суспензоров.

НОВЫЙ СОРТИМЕНТ ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ ОВОЩНЫХ КОРНЕПЛОДОВ И ТЕХНОЛОГИИ ЕГО ПОДДЕРЖАНИЯ

Vegetable root plants are valuable, irreplaceable components of a rational food of the person. In the assortment structure of the vegetable market table roots occupy 24%. This article presents a new assortment of vegetable roots selection VNIISSOK over the past decade, the characteristics and advantages compared to foreign varieties and hybrids F1; new linear source material for breeding for heterosis carrots, beets, radishes; identified areas of selection in the future, taking into account market requirements. The maintenance of sitepopularity lines and F1 hybrids, carrot, beet, radish, turnip, parsnip: cassette technology of growing fallopian sheet material, turnip, improved scheme the primary seed of parsnip with a change in the winter, selected roots, individual and family selection beet to maintain razdelenata; the technology of breeding lines of radishtrack scheme for cultivation of seed plants in containers of small volume in the protected ground, which allows to obtain two generations per year. The possibility of using small-sized greenhouses for growing seed plants is shown, which increases seed productivity almost twice, compared to open ground, provides reliable spatial isolation. The substantiation of the use of new, more advanced machines and mechanisms for the improvement of seed heap and seed pretreatment is given, which significantly increases the sowing quality.Овощные корнеплодные растения являются ценными, незаменимыми компонентами рационального питания человека. В ассортиментной структуре рынка овощей столовые корнеплоды занимают 24%. В данной статье представлен новый сортимент овощных корнеплодов селекции ВНИИССОК за последнее десятилетие, приведены характеристики и преимущества их по сравнению с зарубежными сортами и гибридами F1; новый исходный линейный материал для селекции на гетерозис моркови, свеклы столовой, редиса; обозначены направления селекции в настоящее время и на перспективу с учетом требований рынка. Показаны возможности использования малогабаритных теплиц для выращивания семенных растений, что увеличивает урожайность семян почти в два раза по сравнению с открытым грунтом, обеспечивает надежную пространственную изоляцию и повышает качество семян. Применение новых ветрорешетных машин марки МР-80/200 позволяет существенно повысить всхожесть семян пастернака до 90%, пневмовибростола – провести отбор более плотных семян редиса для увеличения выхода элитных маточников. Усовершенствованны технологии поддержания сортопопуляций и линий гибридов F1, моркови, свеклы столовой, редиса, репы, пастернака: кассетная технология выращивания маточного материала листовой репы, схема первичного семеноводства пастернака с пересадкой под зиму отобранных корнеплодов, схема индивидуально-семейственного отбора свеклы столовой для поддержания раздельноплодности; разработана технология размножения линий редиса по ускоренной схеме выращивания семенных растений в емкостях малого объема в условиях защищенного грунта, которая позволяет получить два поколения в год.

A METHOD OF RAPID CULTIVATION OF RADISH SEED PLANTS IN PLASTIC POTS OF SMALL-VOLUME

The development of cheap and rapid breeding methods to breed  the lines used for  hybrid  F1  production  is a very actual task. The study was carried out with a use of radish varieties originated at VNIISSOK and breeding lines obtained by crossing components of different origin with male  sterility  in  winter  glass  greenhouse.  The  mother plants were grown  on the trays Plantec 64, while seedplants were grown in plastic pots of 1 liter capacity. The some morphobiological features such as the small habitus of see-plant; smaller number of secondary branching and absence of following branches; and consequently, the low yield of seeds were revealed in seed-plants of radish being grown in plastic pots. The period of ontogenesis in radish at first winter-spring rotation with this cultivation approach was reduced to 92 days. At the second summer-autumn rotation with additional lighting the duration of period of ontogenesis was essentially shorter than in the first rotation.  The utilization of  small-volume capacities in winter glass greenhouse to grow the radish seed-plants has permitted to produce two generations a year

RADISH CULTIVARS BRED AT VNIISSOK AND THEIR USE

On the base of comparative assessment and average data estimation from 2010 to 2015, the characteristics of 11 cultivars bred at VNIISSOK were described regarding yield capacity and its components, variation, interdependencies at two sowing terms winter,spring time, direction of selection and cultivar uses at cultivar maintaining breeding program. Cultivar 'Koroleva Margo' is rather used in breeding program for yield capacity and taste qualities. Cultivar 'Sonata' is a source of such features as early maturity, valuable biochemical content and low nitrate accumulation. Cultivar 'Sofit' is known to bear early maturity and simultaneous seed maturation. 'Ariya' is a source of cylindrical root shape and early maturation. Cultivar 'Teplichnyi Gribovskyi' is used in breeding program for early maturation and simultaneous seed maturation. Cultivar 'Feya' bearsresistance to bolting and valuable biochemical substances. Cultivar 'Variant' has such features as root density, ability to grow under low lighting, short-term storability.  Purple-red with white tips is a newmade cultivar 'Mavr' suitable for breeding program for valuable biochemical content, unusual root color, also bearing male sterile forms (MS) for heterosis hybrid breeding. Out of all cultivars regarded, 'Mokhovskiy' is only a genetic source to breed radish forms with edible leaves. The positive weak dependence was revealed between cultivar biochemical characteristics, root weight, dry matter  content, and nitrate content; whereas the positive middle dependence is revealed with sugar contents and negative dependence with ascorbic acid content. According to  iochemical characteristics, the best cultivar population as 'Ariya', 'Sonata' (ascorbic acid); Mavr, Sonata, Variant (dry matter, sugars) have been chosen. Cultivars 'Koroleva Margo', Pheya, Sonata, Sophit, Mokhovskiy are the initial breeding accessions for selection of new cultivar population, MS and MF lines needed for heterosis