Для того чтобы достичь определённых успехов в виноградарстве, производить экологически чистую продукцию, решить экологическую и фитосанитарную проблему виноградников, селекционеры должны вести свои селекционные работы в направлении создания новых сортов винограда, устойчивых к болезням (милдью, оидиум, антракноз, серая гниль и др.), к вредителям (гроздевая листовёртка и т.д.) и к абиотическим факторам (мороз, холод, засуха, засоленность почвы и т.д.), а также в направлении повышения устойчивости существующих сортов.
Для решения этой проблемы следует придерживаться ряда направлений в практической селекции. Выведение новых устойчивых сортов, принадлежащих к евразийскому виду (V.vinifera L.) без снижения их качества и урожайности, а порой и с получением нового редкого состава, создание устойчивых аналогов европейско-азиатских сортов винограда является одним из основных критериев данного подхода.
Выращивание новых сортов винограда требует разработки и внедрения современных технологий возделывания и переработки винограда. Естественно, что для этого нужно организовать совместную работу агротехников, виноделов, физиологов, селекционеров, иммунологов и других специалистов. В результате селекционных работ сорта винограда обновляются с сохранением основных показателей качества, а в некоторых случаях с получением нового качества. Известно, что устойчивость сортов виногада к биотическим и абиотическим стрессовым факторам, их урожайность и качество достаточно сильно меняется в зависимости от особенностей вида, к которому они принадлежат.
Азербайджанские сорта винограда главным образом относятся к европейско-азиатскому виду (V.vinifera L.). Как во всём мире, так и в Азербайджане, направления селекции сортов винограда, относящихся к данному виду, можно классифицировать следующим образом:
- повышение урожайности наряду с улучшением качества;
- сокращение срока вегетации и времени созревания ягод;
- устранение или улучшение сортов винограда с горошением ягод и осыпанием цветков, а также со слабым формированием ягод;
- повышение устойчивости к грибным заболеваниям;
- повышение устойчивости сортов винограда, предусмотренных для выращивания в районах и зонах с распространением филлоксеры, к корневой филлоксере;
- выведение крупноягодных бессемянных сортов винограда для сушки и потребления в свежем виде;
- выведение технических сортов винограда для приготовления вин с устойчивой интенсивной окраской.
Конкретные проблемы по направлениям селекции винограда в республике можно сформулировать следующим образом:
- площади технических сортов винограда, пригодных для производства шампанского, очень ограничены;
- чёрноягодных технических сортов винограда, используемых для приготовления красных столовых вин, недостаточно;
- имеется потребность в создании сортов винограда, пригодных для выращивания в различных эколого-географических зонах республики, очень раннего, раннего, среднего, позднего и очень позднего срока созревания для обеспечения населения в свежем винограде, а перерабатывающие предприятия – в сырье;
- насаждения лёжких и транспортабельных столовых сортов винограда крайне ограничены;
- количество сортов винограда, пригодных для сушки экологически чистого кишмиша и изюма, не может удовлетворить существующую потребность; в генофонде винограда недостаточно крупноягодных кишмишных сортов винограда.
Историческое развитие селекции позволяет выделить несколько этапов в данном процессе. Самый старинный способ селекции – это простой отбор. В древности люди приносили из лесов плодовые и ягодные растения с крупными, сочными плодами, отличающиеся высоким качеством, и выращивали их вблизи своих жилищ. Отбор и размножение высокоурожайных, качественных, хорошо развитых форм из поколения сеянцев, выращенных из семян, полученных в результате естественного опыления, также является одним из древних способов селекции. Первые сведения о ведении селекции способом посева семян встречаются в работах Теофраста (III век до н.э.). В большинстве стран мира преимущественная часть аборигенных сортов винограда образовалась в результате посева семян, полученных путём естественного или искусственного опыления, и последующего отбора наиболее ценных форм. Отбор, осуществляемый человеком, называется искусственным отбором. Различают две формы искусственного отбора: спонтанный и методический отбор. Спонтанный отбор проводился ещё нашими предками в самые древние времена. Тогда земледельцы, не ставя перед собой никакой цели, отбирали и выращивали в домашних условиях плодовые и ягодные растения с крупными плодами, обладающие хорошими вкусовыми и качественными показателями. Лучшей формой искусственного отбора является методический отбор. При этом отборе процессы носят целенаправленный характер. Селекционер ведёт такой отбор в заранее определённом направлении. Заранее определяется внешний вид растений, их морфологические признаки, биологические и хозяйственные особенности.
В селекционных работах в основном применяются два способа отбора: массовый и индивидуальный отбор. Для успешного проведения селекционной работы большое значение имеет выбор первичного материала и метода селекции. При оценке первичного материала следует учитывать его генетическое, эколого-географическое происхождение, филогенетическое развитие, а также иммунологические, биологические и хозяйственные особенности.
В настоящее время методы селекции классифицируются следующим образом:
- массовый посев семян, полученных в результате естественного опыления;
- искусственная межродовая гибридизация;
- вегетативная гибридизация;
- клоновая и фитосанитарная селекция.
Первичный и простой способ селекции заключается в отборе кустов с обилием ягод, имеющих высокие вкусовые качества и хороший внешний вид, и выращивании их в домашних условиях.
Способ посева семян культурных растений и отбора ценных сеянцев широко применялся уже в XVIII и XIX веках. Посевом семян винограда и отором сеянцев всерьёз занимались Маленгр, Куртилье, Буше, Саломон, Фёрстер, Ван-Монс и другие исследователи. Данный способ находит широкое применение и в настоящее время.
Способ получения новых сортов путём гибридизации (внутривидовой и межвидовой) и экспериментального мутагенеза является самым распространённым методом искусственной селекции. При гибридизации в одном организме находят своё отражение признаки и свойства двух и более родительских форм. Гибридизация расширяет возможности отбора. Методом гибридизации можно собрать воедино в новом гибридном организме желаемые признаки и особенности начальных родительских форм. Данным способом можно также получить совершенно новый организм, ранее не встречавшийся ни в природе, ни в условиях культурного возделывания, т. е. новую гибридную форму с изменённым генотипом.
В зависимости от цели селекции, гибридизация может вестись на различных таксономических уровнях: межродовых, межвидовых, внутривидовых (межсортовых) и в редких случаях внутрисортовых.
Внутривидовое и межвидовое скрещивание являются эффективными способами создания устойчивых к определённым болезням и вредителям, а также комплексноустойчивых сортов винограда.
При проведении скрещивания между сложными межвидовыми гибридами (Сейв Виллар 18-315, Зейбель 70-53, Зейбель 13-666, Сейв Виллар 12-375, Зейбель 70-58, Магарач № 79-64-39) и рядом ценных европейско-азиатских сортов (Алеатико, Турига, Совиньон, Риногри, Ркацители, Рубиновый Магарача, Молдавский чёрный, Рислинг, Траминер, Пино, Нимранг, Мускат гамбургский, Купрашвили сеули), были получены гибридные формы, устойчивые к грибным болезням, вредителям, в частности к филлоксере, и даже комплексноустойчивые гибриды.
Внутривидовая гибридизация и её применение. Несмотря на трудности в получении высокоустойчивых гибридных форм при внутривидовой гибридизации, этот способ является незаменимым для выведениия сортов винограда, обладающих новыми качественными показателями и отличающихся высокой урожайностью.
Сущность данного способа заключается в том, что внутри одного и того же вида отбираются нужные родительские пары и между ними проводится перекрёстное опыление. Гибридизация между сортами, относящимися к виду V.vinifera L., впервые была проведена во второй половине XIX века. Этим способом в Германии был получен сорт Миллер Тургай (Рислинг х Сильванер), а во Франции – Аликант Буше (Пти Буше х Гренаж).
Внутрисортовая гибридизация винограда ведётся с учётом различных показателей качества и количества у родительских форм (форма, плотность, размер грозди; размер, форма, цвет ягоды; свойства кожицы и мякоти ягоды, в частности плотность мякоти; окрашенность сока, его сахаристость и кислотность; урожайность куста; размер, форма, цвет и степень опушённости листа; тип цветка; устойчивость к неблагоприятным условиям среды и т. д.).
В Научно-Исследовательском Институте Виноградарства и Виноделия в течение многих лет в селекционных работах широко применяется внутривидовая или межсортовая гибридизация. С использованием классических и современных методов селекции, в институте ведутся работы по улучшению и оценке десятков урожайных, устойчивых к экстремальным условиям окружающей среды, отвечающих требованиям современного земледелия высококачественных столовых, технических и кишмишных сортов винограда, выведенных учёными института.
В результате проведённых исследований, путём вовлечения в гибридизацию сортов и гибридов, обладающих различными признаками и особенностями, было получено более 60-ти гибридных форм винограда различного направления использования. Два из созданных гибридов уже районированы: Кяпяз – в 2005 году, Гёй-гёль – в 2010 году. На испытание в Государственную Службу по регистрации сортов растений и контроля семян представлено 7 сортов селекционного происхождения: Ильхами и Подарок Шемахи – в 2011 году, Бахрали и Кяпяз – в 2012 году, Ширали и Гянджеви – в 2013 году, Гарабулаги – в 2014 году.
Селекционные исследования института высоко оцениваются международными организациями. Так, в 1999 году Клубом Лидеров Торговли, действующим в столице Испании Мадриде, селекционный сорт винограда Азери был удостоен XXVII Международного приза «За качество», а в 2002 году этот же сорт в Национальном Институте Маркетинга (Гвадалахара, Мексика) получил международную награду «Алмазная звезда».
Новые гибридные сорта винограда, выведенные в Азербайджанском НИИ Виноградарства и Виноделия путём гибридизации различных сортов |
||
Новые районированные гибридные сорта винограда АЗНИИВВ | ||
Районирован-ный гибридный сорт винограда Азери |
Куст сорта винограда Гёй-гёль |
Районированный гибридный сорт винограда Гёй-гёль |
Сорт Бахрали |
Куст сорта Бахрали |
Сорт Кяпяз |
Гибридные сорта винограда АзНИИВВ, представленных на испытание в Государственную Службу по регистрации сортов растений и контроля семян |
||
Сорт Подарок Шемахи ( |
Куст сорта Подарок Шемахи |
Сорт Ильхами |
Сорт Ширали |
Куст сорта Ширали |
Сорт Гянджеви |
Сорт Гарабулаги |
Сорт Гарабулаги |
|
Перспективные гибридные сорта винограда, над которыми завершены селекционные и оценочные работы |
||
Гибридная форма Аг Шаны х Табризи № 97-9-7 |
Куст гибридной формы Аг Шаны х Тайфи розовый |
Гроздь гибридной формы Аг Шаны х Тайфи розовый |
Сорт Эмин |
Гибридная форма Аг Шаны х Табризи |
Гибридная форма Алиготе х Баянширей № 201-3 |
За годы многолетних исследований в институте были проведены работы по гибридизации оидиумоустойчивой дикорастущей формы винограда с сортами различной степени устойчивости, обладающими разными качественными и количественными показателями, такими как Аг Шаны, Аг Дербенди, Гянджа гызыл изюми, Новраст, Шафеи, Апшерон кечимемеси, Гара изюм, Гырмызы изюм, Гара Шаны, и гибридной формой Аг шаны х Тайфи розовый. В результате гибридизации были получены сотни гибридных сеянцев 10-ти комбинаций. После изучения признаков наследственности, особенностей гетерозиса и доминантности, а также морфологической, биологической и иммунологической оценки гибридных растений, в гибридном поколении сеянцев были отобраны ценные генотипы, над которыми продолжались селекционные работы. В результате по 10-ти комбинациям поколения гибридов было выделено 27 гибридных форм и проведена оценка наиболее перспективных из них.
Применение межвидовой и дальней гибридизации. В современной селекции винограда метод дальней гибридизции играет большую роль. Этот метод даёт возможность объединить в гибридном организме сформированные в процессе эволюции ценные признаки и свойства различных видов. Например, при скрещивании высококачественных и урожайных европейско-азиатских видов с видами американского происхождения, устойчивыми к различным заболеваниям, в том числе к вирусным, можно получить новые формы, представляющие большую ценность с хозяйственной и селекционной точек зрения.
Способ вегетативной гибридизации. Этот способ селекции позволяет получить большое количество новых гибридных форм винограда.
Несмотря на наличие таких классических способов, как отборочный и практический (экспериментальный) мутагенез, для выведения новых сортов всё ещё широко применяется способ гибридизации.
Известно, что любое селекционное исследование начинается с выбора первичного материала и его тщательного изучения. В результате селекционных исследований, используя различные методы селекции (народную селекцию, отбор сортов-популяций, экспериментальную полиплоидию и мутагенез), получают новые сорта, отвечающие требованиям современного земледелия.
Полиплоидия и мутагенез винограда. Для получения нового ценного сорта винограда использование в селекции способов практического мутагенеза и полиплоидии имеет большое теоретическое и практическое значение. При воздействии физических и химических мутагенов с целью образования в сельскохозяйственных растениях искусственной мутации, наблюдается изменение некоторых ботанических, морфологических, анатомических, цитологических, физиологических, биохимических и других особенностей в растительном организме.
В современной селекции для выведения новых сортов и гибридов, наряду с классическими методами, используются экспериментальный мутагенез и полиплоидия. Практический мутагенез, являясь самым современным способом селекции, в настоящее время широко применяется для выведения новых ранне- и позднеспелых высокоурожайных, относительно устойчивых к болезням и вредителям гибридных форм винограда с ценными биоморфологическими особенностями.
Мутационная изменчивость присуща всем живым организмам, в том числе и виноградному растению. Под воздействием различных внешних факторов в живых организмах могут образоваться мутации. Мутации подразделяются на естественные (спонтанные) и искусственные (индукционные). Мутации в организме сопровождаются изменением количества и структуры хромосом, а также изменением структуры генов (генная и точечная мутация). С целью получения в виноградном растении искусственной мутации, осуществляется воздействие физическими и химическими мутагенами на вегетативные и генеративные органы растения, а именно на развивающиеся глазки, на точки роста зелёных побегов, на семена, пыльцу и т. д. Академик И.К.Абдуллаев с группой учёных путём экспериментального мутагенеза создал ряд новых ценных сортов и форм винограда (Шераби, Фераши, Этирли, Фикрети, Мелахетли, Айнури и др.).
Известно, что под воздействием мутагенных веществ в фенотипе растений, в т.ч. и виноградного, происходят определённые изменения. Эти изменения формируются в различные фазы деления клеток растительного организма под влиянием мутагенных веществ. Так, под воздействием мутагенов в генотипе виноградного растения образуются генные и геномные мутации (т. е. изменение количества хромосом), что приводит к изменению плоидности растения.
Метод клоновой селекции заключается в выборе происходящих в виноградном растении вегетативных изменений, длительных модификаций и т. д. Иными словами, путём клоновой селекции отбираются особи, отличающиеся цветом и вкусом ягод, формой и размером гроздей и ягод, а также другими морфологическими, биологическими и технологическими особенностями. В настоящее время применяют два способа отбора клонов:
- отбор клонов по морфологическим признакам;
- отбор высокоурожайных клонов.
Методы и значение проведения клоновой селекции в виноградарстве. Наряду с использованием для каждой конкретной зоны новых урожайных и качественных сортов винограда, применение клоновой селекции в селекционных работах по улучшению сортового состава виноградников также является важным условием. Методом клоновой селекции можно увеличить урожайность виноградников на 25-50 %, а иногда и на 100 %. Помимо этого, путём клоновой селекции можно добиться чистосортности виноградных насаждений. Клоновая селекция является основным способом повышения урожайности выращиваемых сортов винограда, улучшения их биологических и хозяйственных показателей, а также фитосанитарного состояния.
Клон отличается от начального сорта по одному или нескольким признакам, является наследственно близким или схожим с ним и представляет собой совокупность вегетативного поколения одного растения.
В настоящее время в отборе клонов широко применяются два способа: отбор по морфологическим признакам и по урожайности. Способ отбора высокоурожайных клонов является более эффективным по сравнению со способом отбора по морфологическим признакам, несмотря на то, что является трудным и длительным и не всегда гарантированным. При этом способе отбор на кустах винограда ведётся только по ценным хозяйственным признакам с высокими количественными показателями, таким, как урожайность, высокое сахаронакопление, устойчивость к болезням и вредителям, к морозу и холоду и т. д. Трудность этой работы заключается в том, что в течение долгих лет приходится индивидуально оценивать стабильность хозяйственно- и селекционно-ценных показателей в вегетативном поколении множества выделенных кустов. Сущность индивидуального отбора клоновой селекции составляет последовательный отбор кустов с высокими показателями урожайности и проверка в течение трёх лет стабильности этого показателя в вегетативном поколении по каждому из кустов в отдельности.
В виноградарстве индивидуальный отбор ведётся в нескольких направлениях:
-Выявление и отбор почковых мутаций, в которых наблюдаются изменения по одному или нескольким показателям качества виноградного растения;
-Отбор клонов по морфрологическим признакам (связям), позволяющий выделять клоны по изменениям в морфологических и биологических показателях, связанных с агробилогическими показателями (степень рассечённости листа, толщина листовой пластинки, сила роста кустов, осенняя окраска листьев и т. д.);
-Отбор клонов по количественным показателям. Основу такого отбора составляет выделение генотипов, морфологически схожих с начальным сортом, но отличающихся от него высокой урожайностью, высоким качеством урожая и высокой степенью сахаронакопления, а также устойчивостью к болезням и вредителям, к стрессовым факторам внешней среды.
Клоновая селекция играет важную роль в улучшении генотипов винограда, у которых по определённым причинам ухудшились наследственные признаки.
В последние годы селекционные работы широко применяются во всех странах мира с развитым виноградарством. Тысячи сортов винограда вовлекаются в программы по улучшению и таким образом создаются высокоурожайные и качественные клоновые формы винограда, которые затем широко внедряются в производство.
Учитывая перспективность и широкие возможнсти этого метода, учёные селекционеры Азербайджанского НИИ Виноградарства и Виноделия расширили свои селекционные исследования в данном направлении и включили клоновую селекцию в селекционную программу. В соответствии с целью исследования, учёными ежегодно ведётся оценка фенологических, морфологических, биологических, технологических особенностей местных и интродуцированных сортов винограда, выращиваемых в ампелографических коллекциях института и его опытных станций, разрабатываются рекомендации по внедрению в производство и привлечению в селекционные работы высокоурожайных клоновых форм, перспективных донорных генотипов винограда.
В последние годы в АзНИИВВ в программы по улучшению были вовлечены местные и интродуцированные сорта винограда с ухудшенными наследственными признаками, в результате чего из различных сортов было отобрано, размножено и рекомендовано виноградарским хозяйствам в качестве посадочного материала более 50-ти адаптивных, урожайных и качественных клоновых форм винограда.