Вкусный цвет

Селекция подразумевает постоянное совершенствование сортов и гибридов по отдельным ценным сельскохозяйственным признакам или их комплексу.

Значительно ускоряет процесс появление на рынке гибрида или сорта с новым (нетипичным среди представленных) или значительно улучшенным старым признаком. Так в 2019 году был зарегистрирован зарубежный гибрид красноплодного томата с признаком яркой мякоти плода. Поэтому, последние несколько лет, одно из основных требований конечного потребителя, которое должна учесть селекционно-семеноводческая компания – наличие у гибрида данного признака.

С точки зрения конечного потребителя, яркая мякоть - ценный признак за счет визуальной привлекательности. Кроме того, такие томаты отличаются повышенным содержания фитонутриентов, которые обогащают вкус не за счет повышения содержания сахара. Присутствие яркой мякоти плода связано с высоким содержанием пигмента ликопина, обуславливающего красную окраску. Ликопин - один из 750 каротиноидов, обнаруженных в природе. С точки зрения химика - ациклический тетратерпен с молекулярной формулой С40H56, а по мнению нутрициолога – вещество с самой высокой антиоксидантной активностью среди всех пищевых каротиноидов. Кроме того, обладает антимутагенными и антикарциногенными свойствами. В обычном томате содержание ликопина в 80-100 мг/кг с. в. (свежей взвеси), в образцах с высоким содержанием содержится в 1,5-3 раза больше.

К-4146/23

Индетерминантный среднеплодный гибрид, склонный к вегетативному типу роста.

Плодоножка с сочленением, плод перед созреванием без пятна, средняя масса плода 110-140 г, форма - ближе к плоскоокруглой. Окраска кожицы - яркая, окраска мякоти - очень яркая. Высокие вкусовые качества.

Устойчив к вирусу томатной мозики, фузариозному увяданию, вертициллезу, кладоспориоз. Толерантен к настоящей мучнистой росе.

Определение факторов и генов, которые способствуют повышению содержания ликопина в плодах началось более полувека назад, и на данный момент полностью не изучено, однако сейчас известно несколько генов. Один из них - чувствительная к наличию световой радиации группа мутаций hp (high pigment), которая имеет множество вариантов. Самые изученные из которых: hp-1, hp-1w, hp-2, hp-2j, hp-2dg. В геноме томата данные мутации представлены двумя рецессивными генами – HP-1 и HP-2, которые имеют одинаково фенотипическое проявление. Спонтанная мутация hp-1 была обнаружена больше века назад (1917 г.) в штате Нью Джерси на полях всемирно известной, благодаря Энди Уорхолу, фирме Campbell Soup Company. 

В 2004 году Либерман с соавторами картировал данную мутацию в области центромеры хромосомы II. Картированная в том же локусе мутация hp-1w, была получена путем обработки семян этилметансульфонатом в конце восьмидесятых годов. Обе мутации влияют на функциональность белка DDB1, которую связывают с фотоморфогенезом, синтезом абсцизовой кислоты, устойчивости к ультрафиолетовому излучению. Мутация hp-2 была обнаружена в 1975 году у сорта San Marzano, другие мутантные аллели (hp-2j и hp-2dg) были найдены у сорта Манапал (1973). Все мутации картированы на хромосоме I.

К-3766/23

Индетерминантный крупноплодный гибрид с вегетативным типом роста. Плодоножка с сочленением, плод перед созреванием без пятна, форма плода плоскоокруглая, средняя масса до 300 г. Окраска кожицы - яркая, окраска мякоти - насыщенно яркая.

Устойчив к вирусу томатной мозики, фузариозному увяданию, вертициллезу, кладоспориоз. Высокая степень толерантности к настоящей мучнистой росе.

Существуют еще две рецессивные аллельные мутации: og (old-gold) и ogс (old-gold-crimson), имеющие одинаковое фенотипическое проявление – темно-красные плоды, которые не накапливают бета-каротин. Обе эти мутации были обнаружены независимо друг от друга, картированы в Beta локусе на длинном плече хромосомы IV, кодируют ликопин-бета-циклазу, которая специфична для тканей цветка и плода. Ликопин-бета-циклазу прерывает дальнейших синтез бета-каротина из ликопина, в результате чего у моногенных мутантов в среднем накапливается на 25% ликопина в плодах. Данные гены сцеплены с геном sp (self-pruning), поэтому все моногенные линии - детерминантные.

К-3565/23

Индетерминантный сливовидный гибрид с полувегетативным типом роста.

Плодоножка с сочленением, плод перед созреванием без пятна, средняя масса 90-120 г. Стандартная окраска кожицы, насыщенная окраска мякоти.

Устойчив к вирусу томатной мозики, фузариозному увяданию, вертициллезу, кладоспориоз.

Высокая степень толерантности к настоящей мучнистой росе.

Также путем скрещивания культурного томата с его диким родственником (Solanum chmielewskii) был получен генотипы IP (INTENSE PIGMENT) с доминантным характером наследования. У этого генотипа на хромосомах VII и X были обнаружены три геномных сегмента, связанных с увеличением содержания сухих растворимых веществ и пигментов как в зрелых, так и в созревших ягодах. Фотоморфогенное действие привнесенных генов подтверждается ингибированием роста под действием красного и далекого-красного излучения, а также накоплением антоцианов голубого света. У IP томатов высокое содержание ликопина, которое, однако, значительно уступает мутантам hp-1 и hp-2.

Первые линии с высоким содержанием ликопина характеризовались перечнем отрицательных признаков: медленное прорастание, слабый рост всходов, малая облиственность, низкая урожайность, уменьшенное содержание общей кислотности и растворимых сухих веществ. Последующая селекционная программа израильских коллег из института Волкани («Hazera Genetics») привела к созданию в конце девяностых годов детерминантных гибридов открытого грунта для переработки на основе перечисленных выше рецессивных мутаций и других источников. Примерно в этот же период и с использованием тех же мутаций результаты были получены в Тунисе (Национальный аграрный исследовательский институт) и в США.

Дальнейшая работа заключалась в создании двойных и тройных мутантов, а также привлечение генов на прямую не отвечающие за увеличение содержание ликопина, но увеличивающие количество фитонутриентов и насыщенность цвета кожицы и мякоти плода – Aft, atv, Abg. Наличие всех трех перечисленных приводит к фенотипу типичному для F1 Ультравиолет (компания «Гавриш»).

В 2009 году Фулад изучил селекционный материал, полученный от скрещивания вида Solanum pimpinellifolium (высокое содержание ликопина, 300 мг/кг) и культурного томата, были найдены участки на хромосомах VII и XII на которых были выделены с достаточно высокой эффективностью. Затем в промежутке с 2013 по 2015 год были получены первые успешные детерминантные и индетерминантные гибриды томата, а также несколько высокопродуктивных гибридов для переработки компании «Heinz».

Несколько лет назад сотрудники лаборатории Пасленовых культур селекционно-семеноводческой компании «Гавриш» провели фенотипический скрининг селекционного материала по признаку яркой окраски плода томата, относящийся ко всем направлениям (бифы, кистевые, сливовидные и т.д.). Изначально подбор материала и отборы суперэлит велись исключительно за счет визуальной оценки (рис. 2), что порой усложнялось интенсивностью излучения солнечного излучения и индивидуальными особенностями восприятия света, в последствии все больше привлекался инструментальный метод, позволяющий точнее выявлять, группировать и ранжировать образцы. 

F1 Ультравиолет

Индетерминантный сливовидный гибрид с генеративным типом роста, открытым габитусом. Плодоножка с сочленением. Плод сливовидной формы, средняя масса 80-110 г, большая площадь поверхности имеет темно-фиолетовую окраску (в технической и биологической спелости, фото 1), остальная поверхность и мякоть при созревании - насыщенную красную окраску (фото на обложке). Устойчив к вирусу томатной мозики, фузариозному увяданию, вирусу бронзовости томата.

После изучения гибридного потомства, полученного с использованием линий с яркой мякотью, был определен промежуточный характер наследования (неполное доминирование) характеризуемого признака.

На сегодняшний день созданы первые красноплодные индетерминантные гибридные комбинации для защищенного грунта, которые выделяются на первоначальных этапах сортоиспытания: среднеплодная к-4146/23 (рис.3), крупноплодная к-3766/23 (рис.4), сливовидная к-3565/23 (рис.5). Работа ведется не только с красноплодными, но и с розовоплодными формами (рис. 6), а также с томатами и для открытого грунта, где уже созданы и испытываются первые гибридные комбинации (рис. 7).

Никита Коломин, селекционер лаборатории Пасленовых культур компании «Гавриш»