Ameliorarea mărului și părului la
Cluj-Napoca, România
Istoric și realizări în ameliorarea speciilor pomicole semințoase la Cluj-Napoca, România; creații noi, soiuri și selecții cu însușiri valoroase pentru consum, dar și pomi ornamentali
Europa, România, Cluj-Napoca
Universitatea de Științe Agricole și Medicină Veterinară (USAMV) Cluj-Napoca,
Facultatea de Horticultură
Introducere – generalități
Mărul și părul – clasificare științifică
| Măr | Păr | |
| Familia*: | Rosaceae | Rosaceae |
| Subfamilia: | Maloideae | Amygdaloideae |
| Genul: | Malus (40 sp.) | Pyrus |
| Specia: | M. domestica | P. communis |
Soiurile diferite sunt create pentru gusturi și utilizări variate, inclusiv consumul în stare proaspătă, gătit și producția de cidru. Există, de asemenea, meri și peri ornamentali.
Merii și perii cultivați se înmulțesc în general prin altoire, deși speciile sălbatice cresc ușor din sămânță.
Pomii sunt predispuși la o serie de boli fungice și bacteriene și la dăunători, care pot fi combătuți prin diverse metode, ecologice și convenționale.
Rapănul mărului
Importanță
Cele mai importante culturi pomicole din zona temperată a lumii:
Măr ≈ 70 milioane tone/an.
Păr ≈ 22,5 milioane tone/an.
Măr – principalii producători:
China
Statele Unite
Turcia
Italia
Producția mondială de mere
| Țara | Producția (mil. tone) |
| China | 33,3 |
| SUA | 4,2 |
| Turcia | 2,6 |
| Italia | 2,2 |
| India | 2,1 |
| Polonia | 1,8 |
| Franța | 1,7 |
| Iran | 1,6 |
| Brazilia | 1,3 |
| Chile | 1,1 |
| Total mondial | ≈70 |
Istorii ale domesticirii
„Compilospecies” – opinia general acceptată până în jurul anului 1990. Origine eurasiatică, undeva/peste tot
Malus sieversii Roem. – Vavilov 1930. Harris, Robinson, Juniper 2002. Origine central-asiatică
Malus sylvestris Mill. – Coart et al. 2006. Origine europeană?
Păr – principalii producători
Producția mondială de pere
| Țara | Producția (mil. tone) |
| China | 15,2 |
| SUA | 0,85 |
| Italia | 0,84 |
| Argentina | 0,74 |
| Rep. Coreea | 0,47 |
| Spania | 0,43 |
| Turcia | 0,38 |
| Japonia | 0,35 |
| Africa de Sud | 0,34 |
| India | 0,31 |
| Țările de Jos | 0,30 |
| Belgia | 0,28 |
| Portugalia | 0,25 |
| Chile | 0,20 |
| Franța | 0,18 |
| Total mondial | ≈22,5 |
Istorii ale domesticirii
Părul european (Pyrus communis) este originar din centrul și estul Europei și din sud-vestul Asiei. Este specia din care s-au obținut majoritatea soiurilor de păr cultivate în livezile din Europa, America de Nord și Australia. Părul Nashi (Pyrus pyrifolia) și părul alb chinezesc „Bai Li” (Pyrus × bretschneideri) sunt cultivate mai mult în estul Asiei.
Consumul uman
Merele și perele se consumă adesea crude. Fructul întreg, inclusiv coaja, este comestibil, cu excepția semințelor, ușor toxice (la măr), și a cotorului, care de obicei nu se mănâncă și se aruncă. Soiurile ameliorate pentru consumul în stare proaspătă se numesc mere/pere „de desert” sau „de masă”.
Fructele pot fi conservate sau transformate în suc. Se macină pentru obținerea mustului de mere (cidru nealcoolic, dulce) și se filtrează pentru suc de fructe. Sucul poate fi fermentat pentru a obține cidru, cidru slab alcoolizat (ciderkin) și oțet. Prin distilare se pot obține diverse băuturi alcoolice.
Soiuri
≈ 15 000 de soiuri de măr?
≈ 6 000 de soiuri de păr?
Preferințele consumatorilor
De ex. părul european – părul asiatic!?
Măr: Granny Smith?
Soiuri
Soiurile vechi au adesea forme neobișnuite, coajă rugoasă și o mare varietate de texturi și culori. Unii consideră că au o aromă mai bună decât soiurile moderne, dar pot avea alte neajunsuri care le fac neviabile comercial: producție scăzută, sensibilitate la boli sau rezistență slabă la păstrare ori transport.
Câteva soiuri vechi se mai cultivă încă pe scară largă, însă multe au fost păstrate de grădinari și de fermierii care vând direct pe piețele locale. Există numeroase soiuri neobișnuite și importante la nivel local, cu gust și aspect unice; în întreaga lume au apărut campanii de conservare a mărului și părului, pentru a salva aceste soiuri locale de la dispariție.
Structura genetică a culturilor pomicole (Janick, 2012)
Polenizare încrucișată; heterogenitate ridicată; înmulțire asexuată; talie mare; perioadă juvenilă lungă; poliploidie; autoincompatibilitate; sterilitate și lipsa semințelor; apomixie
Genomul
În 2010, un consorțiu condus de Italia a anunțat decodificarea genomului complet al mărului, în colaborare cu specialiști în genomică horticolă de la Washington State University, pe baza soiului Golden Delicious.
| Nivelurile ameliorării pomicole (Janick, 2012) | |
| Primitiv | Înmulțirea vegetativă a clonelor unice; cultura în masă a clonelor superioare; selecția puieților apăruți întâmplător; înmulțirea variantelor clonale |
| Ameliorare convențională | Selecție; polenizare controlată (hibridare artificială): -recombinarea clonelor de elită; -recombinare interspecifică; -ameliorare prin retroîncrucișare; ameliorare prin mutații |
| Biotehnologie | Cultura embrionilor (embryo rescue); fuziune de protoplaști; selecție asistată de markeri; ameliorare transgenică |
Limitele ameliorării convenționale (Janick, 2012)
(Tehnice)
Costisitoare: perioadă juvenilă lungă; plante mari, scumpe de întreținut; selecție dificilă
Imposibilitatea păstrării genotipului unic: recombinare genetică necontrolabilă; înlănțuirea caracterelor dorite cu cele nedorite
Limitată la variabilitatea naturală sau la mutații aleatorii
Limitele ameliorării convenționale (Janick, 2012)
(Netehnice)
Concurența cu puieții găsiți în toată lumea; reticența pieței față de soiurile noi; costurile și restricțiile brevetelor; probleme de testare
Limitele tehnologiei transgenice (Janick, 2012)
(Tehnice)
Obstacole în transformare: selecția transgenei; identificarea și izolarea transgenelor; probleme de himerism; expresia genelor
Lipsa promotorilor potriviți
Probleme de testare
(Netehnice)
Probleme legale
Reticența consumatorilor
Obiectivele ameliorării mărului și părului
-Calitate ridicată a fructelor
-de ex. calitate gustativă ridicată, cu aromă, textură și suculență deosebite, dar și cu însușirile comerciale dorite (mărime, culoare, formă etc.)
-conținut ridicat de substanțe chimice utile pentru alimentație, sănătate și procesare
-Habitus al pomului care permite productivitate ridicată și rodire regulată
-spur, compact?
-Soiuri adaptate condițiilor climatice extreme (Mărul a fost aclimatizat în Ecuador la altitudini foarte mari, unde dă două recolte pe an datorită condițiilor temperate constante pe tot parcursul anului).
-Rezistență la stres biotic și abiotic etc.
-boli și dăunători
Boli
O gamă largă de dăunători și boli pot afecta planta; câteva dintre bolile mai frecvente în zona temperată, a căror rezistență durabilă constituie obiectivul actual al ameliorării speciilor semințoase în România, respectiv la Cluj-Napoca, alături de calitatea ridicată a fructelor, performanțele agronomice bune etc., sunt:
MĂR
-rapănul (Venturia inaequalis)
-făinarea (Podosphaera leucotricha)
PĂR
-septorioza (Septoria pyricola)
-focul bacterian (Erwinia amylovora)
(Dăunători: speciile de Psylla!)
Producția ecologică
O tendință în managementul livezilor este folosirea metodelor ecologice. Acestea sunt mai puțin agresive decât cele ale agriculturii convenționale. În locul stropirii cu substanțe chimice puternice, adesea dovedite potențial periculoase și dăunătoare pomului în timp, metodele ecologice favorizează sau descurajează anumite cicluri și dăunători. Pentru combaterea dăunătorilor, cultivatorii ecologici pot introduce prădătorii lor naturali, care reduc populația dăunătorului. Livada ecologică seamănă în general cu cea convențională, cu diferențe „cosmetice”.
Agricultura ecologică
„Un sistem ecologic de management al producției care promovează și sporește biodiversitatea, ciclurile biologice și activitatea biologică a solului. Se bazează pe folosirea minimă a resurselor din afara fermei și pe practici de management care refac, mențin sau sporesc armonia ecologică… Scopul principal al agriculturii ecologice este optimizarea sănătății și productivității comunităților interdependente formate din organismele solului, plante, animale și oameni” (NOSB, 1995 – USDA National Organic Standards Board).
SCDP Cluj-Napoca
Scurtă prezentare: istoric, obiective de ameliorare, particularități
Cluj-Napoca, România
Ameliorarea speciilor semințoase la Cluj-Napoca
USAMV și SCDP Cluj-Napoca
Stațiunea de Cercetare-Dezvoltare pentru Pomicultură (SCDP Cluj) – amelioratori de măr și păr
Activitatea de ameliorare – laboratorul de ameliorare a mărului și părului
Rudolf Palocsay (1900 – 1978). Director fondator al SCDP Cluj
Prof. dr. Ștefan Oprea (1928-2013). Director al SCDP Cluj
Soiuri de măr create de prof. dr. Ștefan Oprea
Dr. Mircea Străulea și prof. dr. Radu E. Sestraș. Soiuri de păr: Napoca, Doina, Haydeea
Dr. Vasile Ghidra (1951-2006). Director al SCDP Cluj
Soiuri de măr și păr create la SCDP Cluj, 1966-1981
Obiectivele ameliorării mărului și părului – SCDP Cluj
Hibrizi intra- și interspecifici de măr și păr
Încrucișări anuale (polenizare artificială); puieți testați în sere și în câmp
Istoric… (Radu E. Sestraș, Ionică Pop, Emilia Rusu…; puieți în seră, plantarea hibrizilor)
Rezultate și date
Informații nepublicate (originale)
Numărul minim de hibrizi F1 de măr din descendența hibridării intraspecifice, necesar pentru obținerea unui individ care să moștenească nivelul optim al diferitelor caractere cantitative urmărite în selecție
(nepublicat, Sestraș și Sestraș)
|
Tipul de hibridare |
Numărul minim necesar pentru obținerea unui hibrid care să prezinte următoarele caractere cantitative*: | |||||
|
a1+ b+c+d+e+f+g |
a2+ b+c+d+e+f+g |
c+d+e+f+g | c+e+f+g | c+e | ||
| Directe, de tipul „A” x „B” (21 de combinații) | 119.531 | 195.618 | 32.271 | 704 | 96 | |
|
Ciclice cu „tester”: |
Feleac | 95.849 | 43.815 | 4.600 | 198 | 33 |
| Mutsu | 62.119 | 66.613 | 20.250 | 758 | 97 | |
| Ancuța | 79.955 | 67.622 | 12.712 | 598 | 84 | |
| Prima | 214.592 | 317.965 | 8.582 | 319 | 110 | |
| Starkrimson | 429.184 | 866.551 | 49.338 | 1.574 | 311 | |
| Media generală | 166.872 | 259.697 | 21.292 | 692 | 122 | |
Legendă*:
| a1 = vigoare redusă (după înălțimea hibrizilor F1); | d = maturarea de iarnă a fructelor; |
| a2 = vigoare redusă (după secțiunea trunchiului hibrizilor F1); | e = gust superior; |
| b = număr mare de fructe pe pom; | f = rezistență sau toleranță la rapăn; |
| c = fructe mari; | g = rezistență sau toleranță la făinare. |
Procentul de hibrizi interspecifici F1 de măr (%) care au prezentat caracterele studiate exprimate corespunzător pentru selecția optimă
(nepublicat, Sestraș și Sestraș)
| Caracterul | Hibrizi interspecifici F1 cu specia folosită ca genitor: | Hibrizi interspecifici F2 cu specia folosită ca genitor: | ||
| Matern | Patern | Matern | Patern | |
| Vigoare slabă a pomului | 28,6 | 22,2 | 38,2 | 30,2 |
| Multe fructe pe pom | 29,7 | 22,5 | 22,1 | 18,6 |
| Fructe mari | 4,2 | 7,1 | 5,9 | 8,4 |
| Gust corespunzător pentru desert | 8,5 | 9,6 | 7,4 | 6,8 |
| Rezistent/tolerant la rapăn | 26,3 | 31,4 | 33,5 | 30,7 |
| Rezistent/tolerant la făinare | 18,7 | 23,2 | 25,6 | 20,9 |
| Aspect foarte decorativ | 7,9 | 6,1 | 8,8 | 5,4 |
| Elite selectate pentru desert | 2,1 | 2,5 | 1,8 | 3,6 |
| Elite selectate pentru ornament | 4,8 | 3,5 | 7,2 | 4,7 |
Numărul minim de puieți necesar în descendențele hibride interspecifice pentru obținerea unui individ care să moștenească însușirile dorite la un nivel optim pentru selecție
(nepublicat, Sestraș și Sestraș)
| Scopul ameliorării |
Măr ornamental |
Măr de desert | ||
| Particularități (și numărul de caractere)/ generația hibridă |
1. Foarte decorativ 2. Rezistent / tolerant la rapăn 3. Rezistent / tolerant la făinare |
1. Fructe mari 2. Gust corespunzător pentru desert |
1. Fructe mari 2. Gust corespunzător pentru desert 3. Rezistent / tolerant la rapăn 4. Rezistent / tolerant la făinare |
1. Fructe mari 2. Gust corespunzător pentru desert 3. Rezistent / tolerant la rapăn 4. Rezistent / tolerant la făinare 5. Vigoare slabă a pomului 6. Multe fructe pe pom |
| F1 | 236,4 | 195,6 | 3.235,7 | 48.808,9 |
| F2 | 188,7 | 197,0 | 2.639,4 | 37.924,3 |
MAS – Analiza segreganților în bloc (BSA) (http://www.notulaebotanicae.ro/index.php/nbha/article/view/3135)
Selecție MAS – BSA în ameliorarea mărului; puieți și genitori cu caractere diferite
Selecție MAS – BSA, ameliorarea mărului; Vf gena
Ameliorarea mărului și părului la Cluj-Napoca: dr. Adriana Sestraș – măr, polenizare artificială
Ameliorarea mărului și părului la Cluj-Napoca. Dr. Adriana Sestraș (stânga), Andreea și Andrada (studente la Horticultură); puieți în sere
Măr – hibrizi interspecifici (foto – dr. Adriana Sestraș)
Variabilitate mare a hibrizilor pentru diferite caractere (dr. Adriana Sestraș cu câinii ei, Toby și Linda; o scurtă pauză, în câmp)
Dr. Adriana Sestraș (stânga), Andreea și Andrada (studente), puieți în sere; soiul de păr Arvena, cu diploma și medalia; variabilitate mare a fructelor la hibrizii de păr
Dr. Radu Sestraș și cercetătorii SCDP Cluj; testarea calității fructelor – hibrizi, selecții și soiuri noi
Dr. Adriana Sestraș verificând un hibrid de măr ornamental (jos), Cătălina (ca doctorandă, rândul din mijloc și sus-dreapta) și Simona (studentă, măsurând puieți).
Dr. Adriana Sestraș cu studentele la Horticultură – Cristina (stânga, Colecția Națională de Păr; trei pomi/specie sau soi), Andreea și Andrada (dreapta, puieți în seră)
Dr. Adriana Sestraș a identificat focul bacterian la păr și îi explică Cristinei (studentă la Horticultură, dreapta) despre Erwinia amylovora. Hibrizi de măr; lucru în „Laboratorul de ameliorare”
Dr. Adriana Sestraș (jos, centru) și Cătălina (ca doctorandă) lucrând cu hibrizi de măr ornamental. Și, desigur, câinele Adrianei, Toby (mereu prezent și mereu gata să ajute)
Dr. Adriana Sestraș (jos, centru) și Cătălina (ca doctorandă) lucrând cu hibrizi de măr ornamental. Și, desigur, din nou Toby (mereu gata s-o apere pe Adriana)
Puieții de măr ai dr. Sestraș: Cătălina (ca doctorandă) lucrând la hibrizii ornamentali în câmp (SCDP) și în laboratorul de biotehnologie (USAMV)
