Получение новых сортов винограда путем гибридизации – Селекция винограда

Селекция винограда

Общие сведения о генетике и селекции. задачи селекции винограда

Селекция растений – наука и практика выведения и отбора новых пород и сортов культурных растений, применительно к конкретным условиям среды и в соответствии с определенными требованиями. Обычно .селекция имеет своей целью получение таких сортов культурных растений, которые превышали бы по урожайности и качеству лучшие стандартные сорта.

Селекция означает отбор. Теперь под словом “селекция” принято понимать искусственный отбор, в отличие от естественного отбора. Естественный и искусственный отбор (селекция) – понятия различные. Естественный отбор и – сложный процесс, происходящий в природе без активного вмешательства человека; процесс, обусловленный взаимосвязью живой материи и среды, который определяет и направляет процесс развития в природе.

Селекция, в отличие от естественного отбора, является одной из форм активного вмешательства человека в жизнь природы, в ее процессы для направления их в сторону, нужную человеку.

Селекция родилась на заре истории земледелия. При этом, если в древние времена селекция заключалась только в отборе из природы лучших диких форм растений, то позднее новые формы получались путем посева семян естественного опыления, после гибридизации и направленного воспитания сеянцев.

Современная селекция на основе государственного задания, применительно к условиям данного района, подбирает исходный материал с учетом биологических особенностей местных сортов и мирового многообразия сортов и видов данной культуры; применяет методы расшатывания наследственности и направленного получения желаемых свойств сеянцев путем создания различных условий среды на различных стадиях и фазах их развития; разрабатывает приемы отбора и браковки на различные свойства новых созданных форм с целью дальнейшего вос-питания и размножения их на фоне высокой агротехники и сравнительного испытания с местными стандартами.

Этот сложный процесс, представляющий собой неразрывную систему по-разному чередующихся мероприятий, дает возможность решить задачу выведения нужного сорта. Срок работы (от 2 до 10 лет) зависит от особенностей растения, от сложности задачи, от правильной организации работы селекционера.

Теоретической основой советской селекции является мичуринская генетика. Генетика – наука, изучающая развитие организмов, закономерности наследственности и ее изменчивости.

“Под наследственностью,- пишет академик Т. Д. Лысенко,- мы понимаем свойство живого тела требовать определенных условий для своей жизни, своего развития и определенно реагировать на те или иные условия”.

Эти требования к условиям среды у каждого организма исторически складываются в результате его жизнедеятельности и развития при постоянном взаимодействии с внешней средой. Различие в наследственности организмов определяется, следовательно, разным их отношением к условиям окружающей среды и отзывчивостью на эти условия.

Разные условия окружающей среды (климата, почвы и т. д.), изменяя обмен веществ в организме, этим самым способствуют изменчивости их наследственности. Однако изменение наследственности происходит в том случае, если эти новые условия ассимилированы живым телом, становятся внутренними и необходимыми для него, причем это изменение будет соответствовать воздействию условий внешней среды (т. е. адэкватно ему).

Наследственные возможности организмов проявляются не всегда полно. Многие свойства организма не развиваются из-за отсутствия соответствующих условий и остаются в скрытом виде.

Эти чрезвычайно важные положения мичуринской генетики имеют большое значение для теории и практики селекции, в направленной переделке природы организмов путем соответствующего их питания и других приемов и способов культуры.

Старая менделевско-моргановская генетика, реакционная, идеалистическая по своему характеру, исходит из случайности и непознаваемости наследственных изменений. Такая генетика, естественно, оказалась бесплодной и не могла заранее гарантировать получение в короткий срок сорта, сочетающего нужные свойства.

Только мичуринская генетика, которая строит свою работу на основе диалектического материализма, способна управлять развитием организмов и создавать организмы с нужными нам свойствами.

Эта новая генетика создана И. В. Мичуриным и Т. Д. Лысенко. Наиболее мощного расцвета мичуринская генетика достигла после августовской сессии Всесоюзной академии сельскохозяйственных наук им. В. И. Ленина в 1948 г. и окончательного разгрома реакционной менделевско-моргановской генетики.

Имя великого русского ученого-биолога, генетика и селекционера И. В. Мичурина широко известно не только в нашей стране, но и за границей. Виноградарям И. В. Мичурин известен как преобразователь природы, продвинувший культуру винограда значительно севернее ее старой границы и разработавший теорию и методику продвижения южных культур на север. Многочисленные последователи И. В. Мичурина (Н. Н. Тихонов, А. Рамминг, Я. И. Потапенко, А. Л. Кузьмин, П. И. Меркулова, М. Стреляева и др.) успешно продолжают его дело. Они уже дали большое количество новых ценных сортов винограда.

Стандартный сортимент в отдельных районах виноградарства не отвечает в полной мере нашим современным требованиям. Это вызывает необходимость подобрать для таких районов новые сорта винограда.

Для каждого района в соответствии с утвержденной правительством специализацией сельскохозяйственного производства и государственными плановыми заданиями создаются, на основе передовой мичуринской агро-биологической науки, новые сорта винограда – наиболее урожайные, устойчивые против неблагоприятных климатических условий, болезней и вредителей и отвечающие требованиям перерабатывающей промышленности.

Исходя из этих требований, селекция ставит перед собой задачу: выведение высокоурожайных высококачественных сортов винограда, приспособленных к местным условиям. Наиболее важные частные задачи селекции винограда сводятся к выведению: филлоксероустойчивых и устойчивых против грибных болезней, высокоурожайных хозяйственно ценных сортов; морозоустойчивых, урожайных, рано созревающих, с коротким периодом вегетации сортов винограда для северных районов, а также для неукрывной культуры в южных районах; высококачественных рано созревающих сортов; урожайных шампанских сортов; бессемянных, с крупными ягодами. Кроме того, селекция работает над улучшением многих стандартных сортов и выводит приспособленные к нашим природным условиям сорта подвои.

Для разрешения любой из этих задач необходимо прежде всего установить: 1) какой исходный материал будет взят для селекции и 2) каким методом будет вестись селекционная работа.

И. В. Мичурин придавал большое значение в селекции исходному материалу. При выведении морозоустойчивых сортов винограда он использовал следующие виды винограда: рипариа, Лабруска, амурензис и винифера. Характеристика всех видов винограда с точки зрения их использования при селекции была дана выше. Здесь дается знакомство с принципами, которыми следует руководствоваться при выборе исходного материала для селекции. Отбирать сорта и отдельные растения того или иного вида надо такие, которые обладают наиболее выраженными нужными нам качествами. Нет надобности повторять пройденного природой или искусственным отбором пути, а необходимо его продолжать дальше. Поэтому при подборе исходного материала для северных районов необходимо брать лучшие мичуринские сорта, обоеполые и с крупными ягодами рано созревающие формы амурского винограда, выдающиеся сорта европейского винограда, обладающие наиболее коротким вегетационным периодом.

Для выведения филлоксероустойчивых сортов при отборе следует отдавать предпочтение сортам, отличающимся наибольшей относительной филлоксероустойчивостью и высоким качеством – местным грузинским и молдавским сортам винограда, а также наиболее устойчивым и приспособленным к нашим условиям филлоксероустойчивым видам.

Для разрешения той или иной задачи селекции винограда могут быть приняты следующие пути:

1) завоз готовых сортов из других районов (интродукция);

2) получение новых сортов на основе изменения природы виноградного растения;

3) улучшение существующих сортов – клоновая селекция.

В тех случаях, когда сорта с нужными нам свойствами существуют в других районах, задача селекции может быть разрешена путем завоза этих сортов (интродукции).

Метод интродукции дает хорошие результаты, когда сорта завозятся в условия, близкие их существованию у себя на родине (натурализация). Например, прекрасно растут и дают хорошую продукцию в республиках Средней Азии грузинские сорта Саперави и Ркацители и азербайджанские Баян-Ширей и Тавквери; хорошо прижились в условиях Крыма, Украины и Молдавии некоторые грузинские и западноевропейские сорта и т. д. Смело можно рекомендовать для новых районов зоны орошения Главного Туркменского канала сорта Ашхабадской, Чарджоуской, Марыйской, Хорезмской, Бухарской, Самаркандской и других областей Туркменской и Узбекской ССР.

Однако к этому методу следует подходить с достаточной осторожностью, так как сорта винограда значительно изменяют качество продукции в зависимости от климатических и почвенных условий. При завозе же сортов в районы с резко различными условиями метод интродукции совсем неприменим. Как показал И. В. Мичурин, акклиматизация растений, т. е. приспособление их к новому климату, отличному от климата их родины, возможна лишь путем посева семян, т. е. путем изменения природы растений.

И. В. Мичурин в своей работе “Каким путем возможна акклиматизация растений”, опубликованной в 1905 г., писал: “всякое растение имеет способность изменяться в своем строении, приспосабливаясь к новой среде в ранних стадиях своего существования, и эта способность начинает проявляться в большей мере с первых дней после всхода из семени, затем ослабеет и постепенно исчезает после первых 2-3 и редко до 5 лет плодоношения нового сорта, затем полученный новый сорт плодового дерева становится настолько устойчивым по отношению к изменению в смысле выносливости, что никакие способы акклиматизации уже почти немыслимы”.

Поэтому при продвижении культуры винограда в новые районы, особенно на север и восток, необходимо избирать второй путь селекции, т. е. выводить новые сорта. Этим же методом селекции надо пользоваться и в замене существующих устаревших сортов новыми.

Получение новых сортов винограда с новыми наследственными свойствами путем посева семян и направленного воспитания сеянцев возможно следующими методами:

1) массовым посевом семян естественного опыления;

2) посевом семян от самоопыления и внутрисортового скрещивания;

3) половой гибридизацией – внутривидовой и межвидовой;

Селекция винограда – Получение новых сортов винограда путем гибридизации

Содержание материала

Гибридизация состоит в скрещивании двух различных сортов, принадлежащих к одному и тому же виду (внутривидовая), или растений двух различных видов (межвидовая). Гибридизация один из наиболее надежных методов создания новых сортов винограда, особенно в сочетании с дополнительным воспитанием полученных молодых гибридов.
Опыты с виноградной лозой показали, что сеянцы, полученные в результате принудительного самоопыления, в большинстве случаев, даже при хороших условиях выращивания, значительно слабее сеянцев, полученных от опыления чужой пыльцой.

Техника гибридизации

При проведении гибридизации нужно обращать большое внимание на своевременную кастрацию (за 6—7 дней до цветения) видов или сортов винограда, имеющих обоеполые цветки, равно как и на их опыление.

Рис. 157. Пергаментные мешочки.

Сорта с функционально женскими цветками не подвергаются кастрации; их предварительно изолируют в пергаментные мешочки.1 При проведении гибридизации нужны мешочки из пергаментной бумаги для изоляции соцветий (рис. 157) и металлический пинцет для удаления тычинок (кастрации).
При гибридизации подбирают хорошо развитые соцветия и в первую очередь удаляют их верхушки, так как они запаздывают с цветением. На одном соцветии, которое может иметь сотни бутонов, кастрируют 30—50 штук, правильно распределенных, а все остальные удаляют. Кастрация производится осторожно, соцветие при этом берут левой рукой, правой же, кончиком пинцета захватывают наискосок верхний край венчика вместе с верхушками находящихся внутри тычинок, и, изгибая, отрывают их (рис. 158).
Если останутся тычинки или лепестки, их также удаляют пинцетом с тем, чтобы остался только пестик с остатками тычиночных нитей. Остальные некастрированные цветки удаляют пинцетом.

Рис, 158. Кастрация виноградного цветка.

Кастрированное соцветие покрывают бумажным мешочком. Спустя 4—5 дней мешочек снимают и проверяют готовы ли рыльца принять пыльцу, что узнается по выделению на них капелек, а также и по расцветанию бутонов некастрированных соцветий. Самое лучшее время для опыления с 6 до 11 часов дня.

Воспитание сеянцев

Молодые сеянцы, особенно гибриды с расшатанной наследственностью, легко поддаются изменению под влиянием различных условий среды, ибо они развиваются, формируют свои качества и свой организм из элементов этой же среды. Поэтому путем искусственного изменения условий среды можно направлять воспитание сеянцев и развивать у них нужные для пас качества.
Для воспитания сеянцев на основе глубокого познания биологии растений необходимо создавать различные условия на разных стадиях их развития.

Вегетативная гибридизация

Вегетативными гибридами называют организмы, сочетающие в себе наследственные свойства двух различных видов или сортов в результате их прививки. По Т. Д. Лысенко вегетативные гибриды в основном не различаются от гибридов, полученных половым путем. Любой признак можно передать от одного растения другому через прививку, так же как это происходит и половым путем. Поведение вегетативных гибридов в следующих поколениях сходно с поведением половых гибридов.
Учение о вегетативной гибридизации как методе практической селекции было создано И. В. Мичуриным. Он разработал метод ментора (воспитателя), основанный на взаимном влиянии между подвоем и привоем.
И. В. Мичурин доказал, что сорт многолетнего плодового растения, представляющий собой уже сложившийся организм, не может быть изменен под влиянием прививки. Поэтому при прививке старых сортов винограда на старые сорта филлоксероустойчивых подвоев или на морозоустойчивый амурский виноград не наблюдается изменения наследственных качеств ни подвоя, ни привоя.
Изменение наследственных качеств вследствие прививки проявляется только у молодых гибридных организмов с расшатанной наследственностью. Прививая черенки гибридных сеянцев на старые со сложившейся наследственностью растения, можно направленно изменять качества сеянцев.
Старые с уже сложившейся наследственностью растения (ментор) могут быть взяты и в качестве привоев. Прививая в таком случае черенки данного сорта или вида на сеянцы в различные периоды их развития и поддерживая определенное время воздействие ментора, селекционер воспитывает сеянец в нужном направлении. Он усиливает и развивает у него хорошие качества, задерживая или устраняя склонность к проявлению нежелательных качеств.
Развивая учение Мичурина о вегетативных гибридах, Т. Д; Лысенко доказал, что происходящие в данном случае изменения наследственных качеств объясняются обменом веществ между подвоем и привоем, результатом взаимной ассимиляции веществ, вырабатываемых каждым компонентом.
Применяя метод ментора, И. В. Мичурин получил ряд сортов плодовых культур. Вегетативная гибридизация в виноградарстве в СССР начала проводиться в широких масштабах только в последнее время.

Отбор сеянцев

Отбор сеянцев проводится еще в первый год их выращивания. В первый же год уничтожают больные, альбиносные и хилые растения. Отбор можно провести по раннему вызреванию побегов, которое, по И. В. Мичурину, является признаком и раннего созревания винограда. Имеются, однако, и исключения, как, например, сорт Ферганский черный, грозди которого созревают очень рано, в то время как побеги одревесневают поздно.
Для получения морозоустойчивых сортов с коротким вегетационным периодом нужно производить отбор сеянцев, рано закапчивающих рост. Весной делают отбор наиболее морозоустойчивых сеянцев, а также сеянцев с более поздним распусканием почек. Во время цветения отбирают и уничтожают все сеянцы с дефектными цветками.
Во время первого плодоношения грозди и ягоды сеянцев обычно недоразвиты, более мелкие. Нормальное формирование у них наступает постепенно. Впоследствии качество винограда можно значительно улучшить применением соответствующей агротехники, а также путем вегетативного размножения лучших сеянцев.

С чего начать выведение нового сорта винограда

Некоторые виноградари спят и видят, как бы вывести новый сорт, и что бы такое скрестить, чтобы получить гибридную форму, поражающую воображение размерами, цветом и вкусом. Хочу разочаровать желающих примерить лавры Мичурина. Селекция – процесс долгий.

Если вас не пугает время, набирайтесь терпения! Вам потребуется следующий джентльменский набор:

• не менее пяти лет на выведение одного сорта;
• приличный кусок земли;
• способность стойко переносить неудачи;
• получать от занятия позитивные эмоции.

Нелишне ознакомиться с профессиональной литературой. Это может быть и учебник по виноградарству за авторством Негруля, и «Генетика и селекция виноградной лозы» Айвазян П.К. и Докучаевой Е.Н.

Еще надо превратить свой виноградник в неприступную крепость, иначе плоды ваших комбинаций могут достаться банальным ворам, которые продадут грозди на рынке, а вы потеряете все результаты вашей работы. Такие случаи не просто выбивают из колеи, от них надолго остается горький осадок.

И еще ставить надо только выполнимые задачи. Выведением морозостойкого винограда с хорошими характеристиками занимаются целые научные институты, а результаты до сих пор скромные.

Селекционеру-любителю такие задачи не по плечу. Вероятность от потомства с морозостойкостью -23…-25° С получить сорт с морозостойкостью -30…-32° С такая же, как и сорвать джекпот в лотерее. То же можно сказать и о высокой устойчивости к болезням.

Несмотря на эти ограничения, у энтузиастов сфера деятельности очень обширная. Можно усовершенствовать окраску гроздей, форму ягод, размер, вкус, структуру, сроки созревания, силу роста, урожайность, пол цветка, бессемянность… Так что работы хватит.

Никогда не скрещивайте пары наугад. Пользуйтесь правилом «дуэта»: если планируете вывести крупноягодный сорт с заданной окраской гроздей, то обе родительские формы выбирайте крупноягодные с заданной окраской. Пользуйтесь этим правилом при постановке селекционной задачи. Вероятность получить обоеполый сорт разная: при скрещивании обоеполых сортов вероятность 3 к 1. То есть три сеянца будут обоеполые, а один – однополый. Раньше все однополые формы браковали. Но если это делать сейчас, то мы бы остались без Талисмана, Флоры, Фламинго, Виктории, Софии, Гурманов…Так что не спешите браковать гибридные формы, может, у них будут другие достоинства. В промышленной селекции из ста сеянцев отбирали только один-два с заданными свойствами, остальные браковали. В любительской селекции достаточным считаются 20-30 сеянцев.

И последнее. Замечено, что чем более ранний срок созревания у материнской формы, тем хуже всхожесть гибридных семян. Самая низкая всхожесть у суперранних сортов – всего 1-1,5 %. А у материнских форм с ранним сроком созревания – 10-25 %. Самая лучшая всхожесть у семян с поздних материнских кустов.

Источники:

http://wine.historic.ru/books/item/f00/s00/z0000017/st078.shtml
http://vinograd.info/info/vinogradarstvo-bolgariya/selekciya-vinograda-4.html
http://grapes.hozvo.ru/s_chego_nachat_vyvedenie_novogo_sorta_vinograda-94539