Морковь как перекрестноопыляющаяся и двухлетняя культура представляет определенные трудности в селекционной работе.
Основной сортимент моркови был создан в нашей стране на базе сортов зарубежной селекции, хотя в отдельных регионах наше страны имелись ценные местные сорта, такие, как Воробьевская, Грачева улучшенная, Старатель, Давыдовская, местная Пензеской губернии и другие.
В настоящее время создан богатый генофонд сортов и гибридов моркови, используемый в государственном секторе и на приусадебных участках.
Заметно изменился химический состав корнеплодов. Если в сортах первого поколения созданных в 1940…1950 гг. (Шантенэ 2461, Несравненная, Бирючекутская 415), содержание сухих веществ находилось на уровне 12,9 %, общего сахара – на уровне 7,3 %, каротина – на уровне 11,7 мг/%, то во второй группе сортов, созданных в период 1960…1970 гг. (Витаминная 6, НИИОХ – 336, Лосиноостровская 13), содержание сухих веществ достигало 12,7 %, сахара – 6,8 %, а каротина – 15,0 мг/ %; в сортах и гибридах третьего поколения, полученных в 1980…1990 гг. (Леандр, Тайфун, Нюанс, Топаз F1, Каллисто F1), показатели биохимического состава выражались соответственно следующим образом: 12,0 %; 7,0 %; 16,1 мг/%, то есть наметилась тенденция к увеличению в тканях корнеплодов каротина (Леунов В.И., Сапелкина С.Д., 1999).
Но консервная, овощесушильная, витаминная промышленности по прежнему испытывают недостаток в сортах, отвечающих требованиям современных технологий. Имеют место значительные потери продукции в период зимнего хранения, вследствие поражения товарных корнеплодов гнилями. Недостаточно скороспелых ранних сортов, обеспечивающих поступление продукции в начале лета. Использование моркови в кормлении высокопродуктивных животных, молодняка и птицы требует создания сортов с повышенным содержанием сухих веществ и каротина (Литвинова М.К., 2001).
В селекции моркови используют традиционные методы массового, индивидуального отборов, методы парных скрещиваний, межсортовую гибридизацию, инцухт, полиплоидию, мутагенез. Методом массового отбора получены сорта Бирючекутская 415, Нантская харьковская; методом группового отбора – сорт Нюанс. Сочетанием различных методов отбора созданы сорта Шантенэ сквирская, Нантская 14 и другие. Метод синтетической селекции (гибридизации) использован при выведении сортов Витаминная 6, Лосиноостровская 13, НИИОХ 336, Консервная, Артек и другие.
Методами отбора проводится селекция в период наиболее сильного проявления признака, например, отбор на прочность корнеплода проводят при осенней уборке урожая; на повышенное содержание каротина – весной при оценке интенсивности оранжевой окраски тканей корнеплодов на срезе его кончика (Сазонова Л.В., 1990).
Метод биотехнологии позволяют быстрее размножить инбредный материал, отобранные линии с ЦМС, сохранить ценный исходный материал, расширить спектр генетической изменчивости, создать ценные иммунные формы и линии, сократить сроки получения сортов, которые обычно длятся 20 – 25 лет.
Развитие биотехнологии открыло новые пути получения растений моркови, устойчивых к болезням. Для моркови хорошо разработана методика отбора соматических клеток в стрессовых условиях и получения растений – регенерантов, устойчивых к патогенам.
Одно из приоритетных направлений биотехнологии – получение удвоенных гаплоидов растений. В связи с этим использование андро- и гиногенеза рассматривается в качестве перспективных способов, позволяющих в относительно короткие сроки получать генетически константные растения, представляющие большой интерес для создания линий и использования их в гетеризисной селекции. Однако культивирование клеток и тканей в условиях in vitro может приводить к наследуемым изменениям признаков, что осложняет производство гомозиготного селекционного материала, но вместе с тем позволяет расширять разнообразие получаемых генотипов.
Перспективен в селекции моркови метод культуры пыльников и пыльцы, который используется для получения гаплоидов, диплоидов, полиплоидов, создания чистых линий ускоренным методом (Литвинова М.К., 2001).
Важна также оценка сортового и линейного материала на СКС и ОКС, проверка различных регионах страны экопластичности сорта или гибрида.
Мутагенез определяется как процесс возникновения наследственных изменений (мутаций) под влиянием автогенетических, внешних или искусственных факторов.
В качестве мутантных факторов используются химические соединения, физические факторы (гамма-лучи, ионизирующие излучения, лазерные лучи), колхицин и другие.
Морковь очень чувствительна к высоким концентрациям химических мутагенов. При этом отмечается снижение лабораторной и полевой всхожести семян, урожайность корнеплодов.
Определенные изменения морфологических признаков растений первого и второго года жизни может уже наблюдаться в первом поколении: изменение формы корнеплода (удлиненно-коническая, веретеновидная, овальная), окраска коры и сердцевины (красно-оранжевая, розовая, желтая), розетка листьев по степени опушенности, расчленению сегментов на более мелкие доли и другое. Количество изменений в первом поколении составляет в вегетативной фазе от 5,5 до 11 %, в репродуктивной – от 10 до 23 %.
В селекции моркови на форму корнеплода обработка семян химическими мутагенами может быть достаточно эффективной.
Селекция моркови носит зональный характер, хотя успешная селекционная работа возможна с привлечением географически отдаленных сортов, видов и разновидностей с целью обогащения наследственной основы исходного материала.
При селекции сортов и гибридов обращают особое внимание на урожайность, товарные качества продукции, выровненность корнеплодов по форме, массе, окраске коры и сердцевины, пригодность к механизированной уборке, содержание основных компонентов химического состава, устойчивости к поражению вредителями и болезнями.
Выбор метода и направления селекции определяется целью получения конечного результата, местными условиями, наличием оборудования для проведения сопутствующих наблюдений и анализов, наличием исходного материала, который подбирают с учетом модели будущего сорта или гибрида. Большое значение имеют региональные климатические условия.
В коллекционные и селекционные питомники высевают как сортовой, так и линейный материал, в процессе селекционной работы могут быть использованы как традиционные методы селекции (отборы, гибридизация), так и новые перспективные – экспериментальный мутагенез, полиплоидия, биотехнология и другие.
Основными направлениями в селекции моркови считаются следующие: селекция на урожайность, селекция на гетерозис, селекция на устойчивость к заболеваниям хранения (лежкость), селекция на скороспелость, селекция на повышение качества корнеплодов, селекция на повышенную семенную продуктивность, селекция на засухоустойчивость, селекция на пригодность к механизированной уборке (Пивоваров В.Ф., 1999).
1. Селекция на урожайность. Урожайность сорта определяется размером корнеплода и числом растений на единице площади. При селекции моркови на урожайность учитывают также генетически обусловленные признаки: способность прорастать и формировать выровненные всходы в экстремальных условиях вегетации. Особое внимание уделяется признакам корнеплода, то есть крупные корнеплоды за счет разрастания ксилемы содержат меньше каротина.
2. Селекция на скороспелость. При селекции на скороспелость используют следующие признаки: маленькая головка, небольшая розетка листьев, тонкие черешки листьев, быстрое накопление каротина и другие. Оценку скороспелости исходного материала проводят, отбирая пробы в период образования корнеплодами пучковой спелости у наиболее скороспелого сорта, а затем каждые 5…10 дней до уборки (в фазу хозяйственной зрелости). В фазу технической зрелости определяют и качество корнеплодов.
3. Селекция на улучшение качественных признаков. Определяют признаки: однородность по размеру, форме, окраске корнеплодов, сахаристость, содержание каротина, пониженное содержание нитратов, устойчивость к цветухе. Каротин определяют в мякоти коры и в соке мякоти сердцевины.
4. Селекция на лежкость. Лежкость связана с комплексом признаков: устойчивость к болезням хранения, прочной анатомической структурой тканей, интенсивность дыхания в период хранения.
5. Селекция на пригодность к механизированной уборке урожая. Основные требования: выровненность корнеплодов по форме и размеру, наличие гладкой поверхности без грубой боковой корневой системы, длина корнеплода 15…18 см, устойчивость к ударным воздействиям, растрескиванию и ветвистости.