Как выводится сорт

Сельское хозяйство      Постоянная ссылка | Все категории

Наука, которая разрабатывает методы (способы) выведения сортов растений, называется селекцией. Латинское слово «селекцио» по-русски означает «отбор» или «выбор».

Отбор человек применяет с давних пор. Первоначально люди отбирали непосредственно в природе дикие растения, которые давали им пищу или волокно для одежды. Отобранные растения они выращивали около своих жилищ. Из года в год от лучших растений брали семена, клубни, корнеплоды для посева или посадки. В результате длительного отбора появились некоторые культурные растения. Число их по мере роста знаний и опыта людей постепенно увеличивалось. Можно сказать, что все те растения, которые мы возделываем на своих полях, огородах, в садах, в основном результат многовековой деятельности человека. Многие виды и формы растений, созданные неизвестными селекционерами, существуют с незапамятных времен.

Около 2 тыс. лет назад в древнем Риме появились произведения писателя и агронома Колумеллы, ученого Варрона, поэта Вергилия, в которых встречаются первые указания, как нужно вести отбор растений. Долгое время селекция была искусствам, которое передавалось из поколения в поколение. К концу XVIII — началу XIX в. селекционеры-практики вывели немало сортов и невиданных до того времени форм растений, особенно овощных и декоративных. Больших успехов они достигли и в выведении новых пород сельскохозяйственных животных.

С первой половины прошлого века началось особенно бурное развитие естествознания, научные открытия следовали одно за другим. Большую роль в то время сыграло создание Шванном и Шлейденом клеточной теории. Были установлены многие закономерности в размножении и питании растений.

С развитием естествознания появилась и научная селекция. Фундаментом ее стала теория английского ученого Чарльза Дарвина. Используя свои личные исследования и огромный опыт животноводов и растениеводов в создании и улучшеаии пород и сортов, он доказал, что современные растения и животные произошли от более простых организмов в результате естественного отбора и эволюции, неизбежной из-за изменчивости организмов. Научная селекция стала могучим оружием в руках человека — преобразователя природы.

Познакомимся с методами, которые применяют в своей работе ученые-селекционеры, чтобы вывести новые сорта или формы растений.

Метод отбора, хотя он и наиболее древний, остается и до оих пор одним из основных методов селекции растений. Человек давно подметил, что каждое растение способно в той или иной степени передавать потомкам свои признаки. На этом явлении природы и основываются метод отбора и другие селекционные методы. Приведем примеры.

В каждом посеве есть лучшие и худшие растения, а среди лучших — наилучшие. Например, для злаков это растения с крупным и многозерным колосом, устойчивые к болезням, осыпанию, полеганию. Взяв лучший колос с выбранного растения, надо обмолотить его и высеять каждое зерно в отдельности. Среди выросших растений мы снова найдем лучшие и худшие. Опять отберем из них лучшие. Отбор надо вести в тех почвенных и климатических условиях, в которых новый сорт будет возделываться. Надо уметь подмечать особенности строения, свойства и признаки растений, выделяющие их из всех остальных. Для этого необходимо тщательно наблюдать за выращиваемыми растениями. Убедившись, что растения стали однородны по ценным для нас признакам и свойствам, мы можем приступить к простому размножению их.

Надо знать, что не всегда отбор дает положительные результаты. Иногда отобранные растения по тем или иным причинам теряют нужные признаки в следующем же поколении. Причины этого явления различны. Например, под влиянием разных условий среды в растении могут происходить ненаследственные изменения, так называемые модификации. Многие формы мягкой пшеницы, выращенные в долине, имеют белый или слегка красноватый колос, а в высокогорных районах цвет колоса у них становится темно-красным или почти черным. Но если семена, собранные с таких растений, посеять в долине, они дадут снова светлые колосья.

Другой пример отбора. Почти все цветковые растения делятся на перекрестноопыляющиеся и самоопыляющиеся. Но есть растения, которые по характеру оплодотворения являются одновременно и теми и другими. Если условия благоприятны, т. е. стоит солнечная теплая погода, они цветут открыто и происходит перекрестное опыление. В ненастную погоду цветок полностью не раскрывается, что приводит к самоопылению. Вести отбор среди «перекрестников» значительно труднее, чем среди самоопыляющихся растений.

У озимой ржи можно наблюдать, хотя и не часто, растения с ветвистым колосом, появившиеся в результате наследственных изменений — мутаций. Чтобы закрепить этот признак, мы прежде всего

должны исключить возможность переопыления этого растения с каким-либо другим, имеющим обыкновенное строение колоса.

Для этого все колосья выбранного растения ветвистого типа должны быть изолированы вместе, под одним бумажным мешочком. Тогда опыление произойдет лишь между ними. Растения с ветвистым строением колоса, развившиеся из полученных семян, надо выращивать отдельно, удалив все растения с неветвящимися колосьями. Чтобы закрепить этот признак, надо и в последующих поколениях сразу же после колошения уничтожить все растения, у которых колосья обыкновенные, неветвистые. Тогда естественное перекрестное опыление произойдет между растениями, имеющими только ветвистое строение колоса.

В некоторых случаях наследственные изменения бывают довольно резкими. Таким путем, например, известный американский селекционер Л. Бербанк вывел новый сорт картофеля. Вот как это произошло. На одном из растений малоизвестного сорта картофеля, не дававшего обычно семян, Бербанк обнаружил ягоду. В ней оказалось 23 семени. Весной их посеяли на грядке. Из каждого семени развились пышные кусты, но осенью ни одно из этих растений ягод не дало, зато каждое из них образовало гнездо прекрасных клубней. Бербанк писал: «По мере того как мы продвигались вдоль ряда, выкапывая один куст за другим, мы обнаруживали на каждом последующем кусте клубни нового типа. На одном были мелкие клубни необычной формы, на другом — крупные с глубокими глазками, на следующем — клубни красного цвета с грубой кожурой. Но на двух кустах выросли клубни, которые можно было немедленно выделить в самостоятельный сорт. Это были очень большие гладкие белые клубни, превосходящие во многих отношениях любой из существующих сортов».

Сорт картофеля Бербанк, несмотря на то что он был выведен в 1872 г., до наших дней возделывает-ся на полях. Важно отметить, что сам факт нахождения такой ценной ягоды картофеля Бербанк назвал открытием. По его словам, «материалы для подобных открытий окружают нас в изобилии». Это очень верно. Внимательный наблюдатель может найти много ценного в лесу, на лугах, по склонам гор, берегам морей, рек и на любом поле.

Отбор — самый простой метод получения новых сортов растений, но и в нем есть свои сложности, как вы убедились. Все же этот метод наиболее доступен всем любителям природы.

Основная зерновая культура в нашей стране — пшеница. Большинство старых сортов пшеницы было получено из местных и зарубежных сортов путем отбора. К ним относятся такие знаменитые в свое время сорта, как яровые — Цезиум 111, Лютесценс 62, Мильтурум 321; озимые—Украинка, Лютесценс 329, Кооператорка, Степнячка и др. Все эти пшеницы сыграли в истории развития селекции и семеноводства зерновых большую роль. Сейчас на смену им пришли новые сорта (Безостая 1, Саратовская 29 и др.), полученные главным образом методом гибридизации (скрещивания). Примерно то же самое можно сказать и о сортах других культурных растений. Как же применяется в селекции метод гибридизации?

Прежде чем приступить к скрещиванию, нужно поставить определенную задачу. Например, необходимо получить такой сорт пшеницы, который был бы более урожайным. Для достижения этой цели нужно прежде всего подобрать исходный материал. Каким он должен быть? Наряду с другими положительными свойствами и признаками избранные сорта пшеницы должны отличаться высокой урожайностью.

Семена отобранных сортов высевают на участке (селекционеры называют его питомником исходного материала) в обычных, полевых условиях. Из выращенных растений выбирают самые лучшие по сочетанию хозяйственно-полезных признаков, а также по продуктивности и скрещивают их между собой. Полученные семена высевают затем в гибридном питомнике с хорошо обработанной и удобренной почвой, где вновь отбираются лучшие растения. Семена лучших гибридных растений разных поколений затем высевают в селекционном питомнике. Здесь дается оценка потомству от выделенного ранее растения. Потомство называют линией. Лучшие линии поступают в контрольные питомники для дальнейшего изучения и затем в предварительное сортоиспытание гибридов. Самые лучшие сорта, выдержавшие испытание, проходят станционное конкурсное сортоиспытание. Здесь обычно отбираются сорта высокого класса, которые направляются на государственное сортоиспытание. Если сорт выдержит конкурс, т. е. в определенных районах, областях страны займет по урожаю и другим хозяйственно-ценным признакам первое место, то он рекомендуется там для возделывания. С этого момента он становится районированным сортом, т. е. сортом государственным.

Но работа селекционера не заканчивается на этом. Одновременно с районированием на автора сорта возлагается большая и ответственная задача — обеспечить семеноводство высококачественными семенами.

Большинство современных сортов получено в результате скрещивания близких форм (внутри вида).

Однако в наше время все чаще применяется так называемая отдаленная гибридизация растений, относящихся не только к разным видам, но и родам. Научные основы отдаленной гибридизации заложены И. В. Мичуриным. Пример — скрещивание устойчивой к неблагоприятным условиям Уссурийской груши, плоды которой плохого качества, с грушей Бере рояль, обладающей совершенно противоположными свойствами. Методом отдаленной гибридизации создал Мичурин и прекрасный новый сорт вишни Краса севера. Цветки вишни Владимирская ранняя он опылил пыльцой черешни сорта Винклер белая (вишня и черешня относятся к разным ботаническим видам). Вишня выносливее черешни, зато плоды черешни крупнее и содержат больше сахара. Полученные гибридные растения дали крупные розовые плоды, в то же время новый сорт вишни оказался устойчивым против морозов и болезней.

В наше время метод отдаленной гибридизации широко применяется в селекции всех культур, в том числе и зерновых растений — пшеницы, ржи, ячменя и др.

При отдаленной гибридизации иногда проводятся возвратные скрещивания — гибриды первого поколения снова скрещиваются с одной из родительских форм.

Многие селекционеры используют метод сложной ступенчатой гибридизации, в основе которого лежит система повторных скрещиваний. Автор этого метода — ученый-селекционер А. П. Шехурдин — так определил сущность ступенчатой гибридизации: «Полученные в результате скрещивания формы растений с рядом положительных признаков вновь скрещиваются с другими формами или сортами, имеющими другие положительные свойства, отсутствующие у ранее полученных форм растений».

Методом сложной ступенчатой гибридизации получены ценные сорта пшеницы — Альбидум 43, Альбидум 210, Альбидум 24, Стекловидная 1 и др.

Человек создает растения, каких никогда не было на Земле, например новые формы, пшеницы. Слева направо: колос обыкновенной неветвистой пшеницы, колос озимой твердой ветвистой пшеницы, остистый колос озимой мягкой ветвистой пшеницы, безостый колос озимой мягкой ветвистой пшеницы.

В выведении новых сортов, а также видов пшеницы и ржи особенно интересных результатов можно ожидать от скрещивания культурных растений с дикорастущими. Приведу пример из своей практики получения пшенично-пырейных гибридов. У обычной пшеницы есть ряд недостатков: она малоустойчива против неблагоприятных условий, страдает от морозов и засухи, поражается болезнями, ее зерно мучнистое. Пырей же не боится ни засухи, ни холода, отдельные виды его очень устойчивы против грибных заболеваний. В зерне пырея содержится много клейковины, ценной для хлебопечения. Можно ли, скрещивая эти два растения, получить гибриды, в которых сочетались бы полезные признаки и пшеницы и пырея?

Колосья обыкновенной озимой ржи (два слева) и ветвистой озимой ржи.

Можно, если правильно подобрать исходные родительские пары, добиться их скрещивания, тщательно вести отбор в определенных условиях. Нужно оказать, что культурные растения скрещиваются с дикими в большинстве случаев с трудом. Часто гибриды первого поколения бывают стерильными, т. е. неспособными завязывать зерна ни от естественного опыления, ни от искусственного нанесения пыльцы на рыльца. В таких случаях приходится прибегать к разным способам преодоления стерильности у растений.

Один из лучших современных методов в этих случаях — метод полиплоидии. Он заключается в следующем. Проросток гибридного семени первого поколения подвергают обработке раствором ядовитого вещества колхицина, который, действуя на делящиеся клети, задерживает в них расхождение хромосом и образование клеточной перегородки между дочерними клетками. В результате возникают клетки с удвоенным набором хромосом. Они дают начало полиплоидным побегам или полиплоидному растению в целом. Такие растениянполиплоиды уже способны давать семена. Далее с полиплоидами ведется селекционная работа.

Соединение признаков скрещиваемых растений не происходит механически. Это сложное биологическое явление, которое современная наука усиленно изучает. При отдаленной гибридизации происходит перестройка всего организма, нередко появляются такие признаки и свойства, которые у родителей не были ясно выражены, а находились как бы в скрытом состоянии. Ученым предстоит еще много потрудиться, чтобы познать эти сложные жизненные явления.

С помощью отдаленной гибридизации можно создать не только новые виды и формы растений, но и новые культуры, например многолетнюю пшеницу, которая может давать урожай 2—3 года подряд от одного посева. После уборки на зерно она отрастает, и поздней осенью ее или скармливают скоту в виде травы, или убирают на сено. Эти новые растения, ранее не встречавшиеся ни в природе, ни среди культивируемых человеком, уже созданы и сейчас совершенствуются.

Живая природа, в частности мир растений, непрерывно изменяется. Это один из великих законов жизни. Используя этот закон, человек может бесконечно не только улучшать уже существующие растения, но и создавать новые, такие, каких никогда не было на Земле.

Селекция, как и всякая наука, год от года обогащается новыми методами выведения сортов. Бурное развитие физики и химии поставило на службу селекционеру новейшие технические приборы, станции искусственного климата, новые конструкции оранжерей, где не только можно выращивать растения самых различных стран мира, но и ставить опыты, выводить новые сорта и создавать новые виды, разновидности и формы.

В селекции все чаще применяются радиационные излучения, радиоактивные и химические вещества (мутагены), с помощью которых можно изменять отдельные признаки у растений.

Однако наиболее плодотворных результатов можно ожидать только в том случае, когда все эти методы применяются в тесном сочетании с основными селекционными и генетическими методами — отбором и гибридизацией. Именно единство селекционных методов — тот ключик, с помощью которого человек откроет новые тайны растений и сделает их еще более полезными.

Сельское хозяйство      Постоянная ссылка | Все категории
Мы в соцсетях:




Архивы pandia.ru
Алфавит: АБВГДЕЗИКЛМНОПРСТУФЦЧШЭ Я

Новости и разделы


Авто
История · Термины
Бытовая техника
Климатическая · Кухонная
Бизнес и финансы
Инвестиции · Недвижимость
Все для дома и дачи
Дача, сад, огород · Интерьер · Кулинария
Дети
Беременность · Прочие материалы
Животные и растения
Компьютеры
Интернет · IP-телефония · Webmasters
Красота и здоровье
Народные рецепты
Новости и события
Общество · Политика · Финансы
Образование и науки
Право · Математика · Экономика
Техника и технологии
Авиация · Военное дело · Металлургия
Производство и промышленность
Cвязь · Машиностроение · Транспорт
Страны мира
Азия · Америка · Африка · Европа
Религия и духовные практики
Секты · Сонники
Словари и справочники
Бизнес · БСЕ · Этимологические · Языковые
Строительство и ремонт
Материалы · Ремонт · Сантехника