Луковое разнообразие

Автор: Елена Чередниченко, к.с.-х.н., зав. лаб. селекции луковых культур ООО «Гибрид»

Основное направление работы лаборатории селекции луковых культур – это создание сортов и гибридов лука репчатого, а также различных многолетних видов лука на зелень: батун, шнитт и душистый. 

В селекционном центре «ГАВРИШ» работа по созданию сортов лука репчатого была начата в 2004 году в г. Крымске. На начальном этапе проводили накопление и изучение исходного материала. Основой стали ведущие сорта и гибриды отечественной и зарубежной селекции. Оценка полученного материала позволила разработать модель промышленных сортов и гибридов лука репчатого для основных зон возделывания по всем сортотипам. Вот некоторые параметры этой модели: фотопериодическая реакция, устойчивость к болезням, урожайность, форма и цвет луковицы, вкус, степень лёжкости при хранении. С течением времени селекцию лука начали вести и в Московской области.

Селекционная работа по луку репчатому направлена как на создание сортов и гибридов для юга России – основного региона возделывания лука с более коротким днем, так и для центрального региона с более длинным днем. 

За 2004–2014 годы для центрального региона России созданы сорта различной окраски, формы и сроков созревания – Кремень, Навигатор, Прометей, Неман и др. и гибриды различных сроков созревания и окраски для южного региона: F1 Центавр, F1 Октант (рис. 3), F1 Антарес (рис. 4), F1 Пегас.

Широкое распространение в свою очередь получила озимая культура лука репчатого. В отличие от яровых форм озимый лук требует для образования луковицы короткий день. 

Выращивают озимый лук посевом семян в грунт в летне-осенние сроки и посадкой севка в осенний период, к уборке приступают в конце мая или начале июня следующего года в зависимости от группы спелости. Ранний срок созревания урожая является основным преимуществом озимой культуры лука, позволяет сократить или полностью исключить импорт раннего лука из-за рубежа. Кроме того, озимый лук характеризуется высокими темпами роста надземной и корневой системы в весенний период, возможностью формирования высокого урожая за счет осенне-зимний запасов влаги, меньшей степенью повреждения грибными заболеваниями (пероноспороз, альтернариоз) и вредителями (трипсы, луковая муха). Так в 2015 году был создан раннеспелый сорт озимого лука – Самурай (рис. 5), имеющий желтые чешуи с коричневым оттенком, округлую луковицу и полуострый вкус, устойчивость к стрелкованию.

Селекционная работа была продолжена с применением молекулярного анализа и биотехнологических методов. В 2017 году получено 2 зимостойких образца озимого лука: раннеспелый, желтый, округлый, сладкий сорт Викинг и позднеспелый, округлый, светло-желтый, сладкий гибрид Зодиак, предназначенных для всех регионов возделывания. В 2019 году создан раннеспелый гибрид лука репчатого для центрального региона, в 2021 году получено 7 сортов лука репчатого различной окраски и сроков созревания для ЛПХ южных регионов России.

Помимо лука репчатого, за все время существования лаборатории вели селекцию и с многолетними луками, такими как лук батун, который ценится, прежде всего, как растение, предназначенное для круглогодичного получения зеленого пера. 

В открытом грунте можно получать зелень с начала мая до самых заморозков. В осенне-зимнее время используют для посева различные теплицы, а также выращивают лук батун методом проточной гидропоники и в качестве микрозелени. В России батун выращивают повсеместно, это один из самых распространенных многолетних видов лука. С 2010 по 2021 гг. в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию в Российской Федерации, внесено три сорта лука-батуна, различающиеся степенью созревания и цветом листа: Легионер (рис. 11), Гульден, Капитал (рис. 12).

Шнитт-лук ценится как растение, пригодное для получения зелени круглый год, имеет нежные и ароматные листья. Отличается ранним весенним отрастанием, сильным ветвлением и большой зеленой массой. Подходит для салатных линий современных тепличных комплексов. Используется в декоративных посадках, так как в период цветения имеет привлекательный внешний вид за счет ярко-зеленых листьев и множества соцветий белой и фиолетовой окраски. Является космополитом – широко распространен от полупустынь до тундры, произрастает на различных типах почв, устойчив к высоким и низким температурам. В лаборатории селекции луковых культур было создано 2 сорта лука данного вида: среднеспелый, слабоострый сорт Элви для личных подсобных хозяйств и раннеспелый, полуострый сорт Карат для промышленного выращивания (рис. 9).

Лук душистый используют для потребления в свежем виде, как и другие виды лука, а также как декоративное растение из-за привлекательного внешнего вида и приятного аромата в период цветения. 

Особенность данного вида заключается в образовании побегов в течение длительного периода, в результате чего цветение длится около 3-х месяцев, а собранный с него мед не имеет лукового привкуса. В 2012 году в лаборатории получен среднеспелый и зимостойкий сорт со слабоострым вкусом и чесночным ароматом.

В 2015 году получен среднеспелый сорт лука шалота – Стиляга (рис. 8), имеющий вытянутую (эллиптическую форму), светло-коричневые сухие чешуи с красноватым оттенком, 3-4 зачатка в гнезде и полуострый вкус. Данный сорт отлично подходит для летнего потребления в свежем виде и для выгонки зелени в осенне-зимний период.

За время работы лаборатории значительно улучшилась технология получения семян. Раньше использовались изоляторы из «агроткани», которые недостаточно хорошо пропускают воздух, в результате чего в них создаются неблагоприятные условия для опыления и завязывания семян. В данный момент используются изоляторы из сетки «изумруд», оборудованные отдельным входом для удобства опыления и оценки селекционного материала. Такая конструкция изоляторов позволяет усовершенствовать селекционный процесс, так как их можно установить до цветения и не тратить время на удаление распустившихся цветков, а также удобно проводить прочистку и отбирать индивидуальные растения для ПЦР-анализа и последующей гибридизации.

Для массового опыления внутри изоляторов всегда использовали мух, для которых в условиях жаркого климата, прежние изоляторы были губительны. Новая же конструкция является оптимальным решением для комфортного существования мух и качественного опыления растений, что привело к резкому увеличению выхода семян.

С каждым годом на рынке семян появляются новые гибриды F1 репчатого лука, успешно вытесняющие распространенные сорта. Гибридные семена приобретают все большую популярность благодаря гетерозисному эффекту. Гетерозисные гибриды имеют неоспоримые преимущества перед обычными сортами по урожайности, а также по товарности продукции, скороспелости, устойчивости к болезням и другим важным признакам.

Переход на выращивание F1 гибридов вместо обычных сортов имеет приоритетное значение в современном сельскохозяйственном растениеводстве как в отношении повышения урожайности и качества выращиваемой продукции, так и экономической эффективности возделывания культуры. В развитых странах мира в сортименте луковых культур на долю F1 гибридов приходится более 90%, в России – менее 25%.

Так как получение гибридных семян при искусственном опылении затруднено из-за кастрации цветков и в производственных масштабах невозможно, наиболее целесообразным является создание гибридов на основе мужской стерильности. В селекционной практике наиболее распространенным способом получения таких гибридов является использование в качестве материнских форм линий, обладающих цитоплазматической мужской стерильностью (ЦМС). Обнаружить растения с мужской стерильностью довольно легко, но гораздо труднее сохранить и закрепить признак ЦМС в потомстве этих растений, т.е. создать стерильные линии – исходный материал для создания гибридов F1.

С 2016 года в результате совместной работы с лабораторией молекулярных маркеров нам удаётся с помощью молекулярной диагностики посредством метода PCR real-time подбирать маркеры и различать гибриды F1 и сортовые популяции, в которых возможно найти формы, закрепляющие мужскую стерильность. Благодаря этому были созданы новые родительские линии лука репчатого. В 2020-2021 гг. полученные линии включали в различные комбинации скрещивания. На данный момент проходят испытание 3 новые, перспективные гибридные комбинации для южного и центрального регионов:

„ Модель-8/20, сочетающая в себе раннеспелость, урожайность, округлую форму луковицы, твердые сухие чешуи, для южного региона.

„ Модель-5/20, имеющая среднеспелый срок созревания, высокую степень сохранности, округлую форму луковицы, твердые сухие чешуи, для южного региона.

„ Модель-10/20 (рис. 7) – выделилась среди позднеспелых образцов по урожайности, а также имеет округлую форму луковицы и твердые сухие чешуи, для центрального региона.

В селекции лука репчатого актуальной задачей является быстрое получение выровненного материала для создания родительских форм гетерозисных гибридов. Для их получения нужны гомозиготные линии, которые в свою очередь получают в течение 8-10 лет методом инбридинга. С помощью современных методов удается сократить этот путь в 2-3 раза. Эффективными методами получения гомозиготных линий без инбредных депрессий и с хорошей комбинационной способностью может служить культура пыльников и культура неопыленных завязей и семяпочек. С этой целью в 2017 году на базе лаборатории биотехнологии селекционного центра началось производство удвоенных гаплоидных линий лука методом культуры семяпочек. В результате кропотливой работы получены 3 фертильные линии, которые согласно анализу плоидности методом проточной цитометрии являются удвоенными гаплоидами. Далее провели гибридизацию созданных линий со стерильными формами, ранее полученными в лаборатории селекции луковых культур.

Гибридные комбинации, полученные на основе линий удвоенных гаплоидов, имеют округлую форму луковицы, довольно прочные сухие чешуи, хорошо сцепленные между собой, насыщенную коричневую окраску различной интенсивности. По устойчивости к фузариозу и розовой гнили корней находятся на уровне широко возделываемых гибридов. В 2022 году получено уже более 50 гомозиготных фертильных линий удвоенных гаплоидов для создания гибридных комбинаций в качестве линий опылителей, которые в дальнейшем будут включены в селекционный процесс. Активно ведется работа по созданию гибрида с устойчивостью к ложной мучнистой росе для центрального региона России.