Повышение и сохранение жизнеспособности пыльцы при селекции винограда на бессемянность

Повышение и сохранение жизнеспособности пыльцы при селекции винограда на бессемянность

Сохранение генофонда культурных растений – один из важнейших компонентов в сохранении природного биоразнообразия, которому уделяется большое внимание во всем мире. Связано это с ухудшением почвенно-климатических условий, вызванным мощным техногенным воздействием цивилизации на окружающую среду, от которого страдают человек и растения. Большое количество видов еще недостаточно изучено, однако многие из них обладают ценными генетическими свойствами, которые человек может использовать в будущем. В этом отношении актуальность использования методов криоконсервации, дающих возможность длительного сохранения генофонда ценных видов растений, не вызывает сомнения. Криогенное хранение позволяет снизить до минимума потерю ценных образцов и сократить материальные затраты на поддержание растительных ресурсов [4]. Создание оптимальных условий для сохранения фертильности пыльцы на период от сбора до ее применения, особенно длительное время, необходимо в селекционных целях. Постоянное наличие достаточного количества разнообразной пыльцы с высокой жизнеспособностью и фертильностью облегчает проведение работ по гибридизации, позволяет опылять растения, цветущие в разное время года или географически удаленные; сокращать площади, занятые под сорта-опылители.

Использование метода длительного хранения пыльцы в криобанках дает возможность сохранять жизнеспособные пыльцевые зерна в таком количестве и столько, сколько потребуется для круглогодичного обеспечения и широкого обмена генетическим фондом как внутри страны, так и за ее пределами [3]. Целью нашей работы была оценка жизнеспособности пыльцы абрикоса и яблони после хранения в парах жидкого азота (-196 °С).

Для достижения поставленной цели нами решались следующие задачи: сбор пыльцы абрикоса и яблони в период интенсивного цветения; подготовка и замораживание пыльцы в жидком азоте при температуре -196 °С; размораживание пыльцы и проверка жизнеспособности в лабораторных условиях; опыление изолированных цветков.

Материалы и методы исследования

Исследования проводились на растениях абрикоса Armeniaca vulgaris Lam. двух сортов: Шалах и Краснощекий, и растениях яблони Malus domestica сортов Пинова, Майрак, Гала и Бребурн, с которых собиралась пыльца.

Сорта абрикоса: Краснощекий — сорт, выведенный в Никитском ботаническом саду в результате скрещивания сорта Королева Ольга с Ранним Риверса. В 1936-1938 гг. он был выделен как перспективный сорт по своей урожайности, крупным размерам и оригинальным качествам плодов. В сравнении с другими сортами абрикоса отличается выносливостью, неприхотливостью, холодостойкостью.

Шалах — старый местный армянский сорт, широко распространённый, главным образом в Ереванском районе, пользующийся очень широкой популярностью как отличный столовый и консервный сорт, с крупными красивыми плодами высоких вкусовых качеств. В Никитский ботанический сад этот сорт был завезён ещё до Октябрьской революции, но в производственное испытание в других районах юга СССР передан лишь в 1934-1937 гг. Дерево средней величины с прочной кроной. Первые плоды дает на 5-6-й год. С дерева снимают до 30-35 кг абрикосов. Плоды среднего размера (25 г), округлой формы, светло-оранжевые. Мякоть сочная, сладкого, приятного вкуса [5].

Сорта яблони: Пинова, получен в Германии в 1986 году скрещиванием сортов Кливия и Голден Делишес. Плоды вышесреднего размера, одномерные, округло конусообразные, с достаточно узкой верхушкой, зеленовато-желтые, с оранжево-красным штриховато-размытым румянцем, который покрывает 60-70% поверхности. В плодоношение вступает рано, на второй год роста в саду. Плодоносит ежегодно и щедро. Склонный к избыточному завязыванию плодов и перегрузке урожаем. На прореживание завязи и летнюю обрезку реагирует увеличением размеров и улучшением расцветки яблок.

Шкурка тонкая, но плотная, гладкая и блестящая. Мякоть желтая, очень плотная, ломкая, сочная, с приятным ароматом, отличного кисловато-сладкого вкуса.

Бребурн — получен в Новой Зеландии в 1952 г. от скрещивания сорта Леди Гамильтон Х свободное опыление Гала и Грани Смит. Сорт скороплодный. Высоко-транспортабельный. Длительный вегетационный период. Диплоид. Цветёт поздно. Универсальный опылитель для всех зимних и поздних сортов. Склонен к периодичному плодоношению. Для потребления в свежем виде, салатов и выпечек. Окраска: оранжево-красная с небольшим размытым красным румянцем. Вкус: гармоничный, освежающий, с сильным ароматом, оригинальный.

Майрак — плоды среднего размера, в форме усеченного конуса, с ровной кожей, с небольшими шероховатостями, едва покрытыми «ржавчиной». Плоды имеют мраморный красно-коричневый окрас. Получен от скрещивания двух сортов: Гала + Майголд. Имеет очень плотные и сочные плоды, кисло-сладкие, ароматные, которые очень хорошо хранятся.

Гала — позднеосенний (иногда относят к раннезимнему) диплоидный сорт яблони, выведенный в 1962 году в Новой Зеландии в результате скрещивания двух сортов: Голден Делишес x Киддс оранж Ред. Форма плодов может быть округлой или округло-конической, одно яблоко весит в среднем 115-145 граммов (максимальный вес не превышает 170 г). Основной окрас плодов — желтый или зеленовато-желтый, покровная окраска выражена в форме полосато-размытого румянца оранжево-красного оттенка практически на всей поверхности плода. Мякоть имеет светло-желтый окрас и плотную, гранулированную структуру, на вкус — сочная, кисловато-сладкая, хрустящая, ломкая, с приятным, свежим орехово-карамельным ароматом [6].

Сбор пыльцы исследуемых сортов проводили в период интенсивного цветения. Затем пыльцевые зерна подсушивали в течение двух дней в помещении при температуре 25-30 °C и перемешивали каждый день. Окончание сушки можно определить по следующим признакам. Во-первых, обножка представлена отдельными твердыми комочками, которые можно с трудом раздавить. Во-вторых, при высыпании пыльцы на фанеру с высоты 20-25 см можно услышать звонкий звук падающих зерен [2].

Подсушенные пыльцевые зерна замораживали в жидком азоте (-196 °С) методом витрификации, то есть непосредственным погружением в жидкий азот в специальных криопробирках. Экспозиция в жидком азоте составляла двое суток. Затем пыльцевые зерна размораживались. Часть пыльцы после криоконсервации использовалась для опыления изолированных цветков, а другая часть проверялась на жизнеспособность путем проращивания в питательной среде с агарозой и сахарозой разной концентрации вместе с контрольной пыльцой, собранной с тех же растений.

В процессе хранения замороженной пыльцы необходимо строго соблюдать постоянную температуру, не допускать полного испарения жидкого азота, оберегать от механической тряски. Важное значение имеет режим оттаивания, который можно проводить несколькими способами: извлечением из жидкого азота и переносом в воду с температурой 38-40 °С; переносом непосредственно из жидкого азота на воздух; быстрым прохождением температурного диапазона от -196 до -50 °С с последующим переходом до 0 °С. При необходимости после хранения в жидком азоте доведенную до 0 °С пыльцу можно хранить в течение нескольких дней в холодильнике в эксикаторе с хлористым кальцием [1].

Метод криоконсервации, позволяющий поддерживать живые клетки, ткани, культуры при ультранизких температурах (-196 °С), обеспечивает хранение биологических материалов в течение длительного времени, так как при температуре жидкого азота прекращаются метаболическая активность и деление клеток, поэтому в них не происходит генетических изменений. На сегодня криоконсервация считается единственной приемлемой технологией для долговременного, надежного, низкозатратного хранения различных категорий растительного материала, включая неортодоксальные семена, зиготические и соматические эмбриоиды, суспензионные клетки, каллусы, протопласты, гаметы и меристемы [7].

Статья по теме:   Головчатые формы - виноград

Лабораторное определение относительной жизнеспособности пыльцы исследуемых сортов после криоконсервации проводилось методом проращивания на искусственных питательных средах с градиентным содержанием сахарозы. В трех вариантах опыта концентрация сахарозы составляла 5, 10, 15% соответственно. Процент жизнеспособности пыльцы определялся отношением количества проросших пыльцевых зерен к общему количеству пыльцевых зерен в наблюдаемой выборке. Выборка составила 200 пыльцевых зерен не менее чем в трех полях зрения.

Результаты и обсуждение

Жизнеспособность пыльцы абрикоса

При подсчете проросших пыльцевых зерен абрикоса сорта Краснощекий на питательной среде с 15%-ной концентрацией сахарозы выяснилось, что проросло всего 33% пыльцевых зерен, подвергшихся влиянию сверхнизких температур. В питательной среде концентрацией 10% проросло 47,5% пыльцевых зерен. Для абрикоса сорта Краснощекий максимальное число проросшей пыльцы наблюдалось в растворе с концентрацией сахарозы 5%, где проросло 50% пыльцевых зерен после криоконсервации (табл. 1).

Жизнеспособность пыльцы после воздействия сверхнизких температур (-196 °С), %

Как вывести новый сорт винограда в домашних условиях

Благодаря научным достижениям сегодня можно создавать новые сорта растений и улучшать уже имеющиеся виды. Вследствие селекции возникает разнообразие сортов растений с различными характеристиками, что упрощает процесс их разведения. Данная наука способствует течению природного естественного отбора. Селективные работы позволяют совершенствовать сельскохозяйственные культуры, что делает возможным выращивать их и в самых неподходящих, на первый взгляд, условиях. Например, такую теплолюбивую культуру, как виноград, теперь выращивают даже в северных регионах (Урал, Сибирь).

Задача селекции

Селекция винограда позволяет совершенствовать базовые сорта, а также, скрещивая их, создавать новые виноградные виды. Благодаря тому, что отбор проводится искусственно (человеком), можно выводить сорта, которые соответствуют местам их будущего выращивания. В процессе селективных работ из растения исключаются слабые характеристики.

Из-за этого виноградные кусты становятся более устойчивыми к внешним негативным факторам, заболеваниям, а также повышается качество урожая. Селекция позволяет создавать уникальные вкусы ягод, путем скрещивания между собой необычных виноградных сортов. Эта задача особенно важна в виноделии, так как такой виноград позволяет производить неповторимые напитки.

Благодаря селекционным работам появились морозоустойчивые сорта винограда.

Методы

Перед проведением селекционных работ необходимо отобрать правильные образцы растений. Наиболее распространённые способы отбора: индивидуальный и массовый. Первичный материал оценивается по следующим характеристикам:

  • генетическим;
  • биологическим;
  • иммунологическим;
  • эколого-географическому происхождению;
  • хозяйственным особенностям.


Методы селекции классифицируются на:

  • массовый посев семян, полученных при естественном опылении;
  • вегетативная гибридизация;
  • искусственная гибридизация;
  • фитосанитарная селекция;
  • клоновая селекция.

Удачная селекция напрямую зависит от выбора исходного материала и метода.

Массовый посев семян

Данный метод наиболее старый — он использовался c XVIII века. Позволяет одновременно высадить много семян сорта, а затем искусственным путем отобрать наиболее качественные саженцы. Метод получил широкое применение среди исследователей в области селекции благодаря своей простоте. Он широко используется и в современности при селекционных работах.

Особенности выращивания винограда из косточки описаны тут.

Искусственная половая гибридизация

Данный метод наиболее применяемый при селекции винограда. Он основывается на искусственном подборе родительских саженцев. Это повышает шансы наследования необходимых характеристик. Благодаря такому скрещиванию можно получить виноград с уникальными качествами. При гибридизации используется система ступенчатого отбора, которая позволяет создавать базы качественного селекционного материала.

Вегетативная селекция

Селекционная работа проводится путем прививки выбранного сорта к кусту винограда. Данный метод имеет ограниченную передачу генов между привоем и подвоем. Таким образом, при «вегетативной гибридизации» растение наследует лишь часть характеристик от прививочного сорта винограда.

Как прививать виноград весной расскажет эта статья.

Клоновая

Смыслом клоновой селекции является отделение и последующее изучение различных клонов, составляющих исследуемый сорт винограда, и размножение самых ценных среди них. С этой целью отбираются кусты известных стандартных видов, характеризующихся высоким плодородием и приносящие доброкачественный виноград.

Признаки и свойства, проявление которых вызвано методиками агротехники и влиянием окружающей среды, не считаются клоновыми.

Сортоизучение и сортоиспытание

Сортоизучение подразумевает под собой исследование местных и завезенных видов винограда в производственных условиях методом экспедиционного обследования. Также при этом используется коллекционный метод. В коллекции собираются сорта среди местных и завезенных, а затем высаживается каждый по 10-20 кустов. После изучения выделяют лучшие виды, которые соответствуют направленности выращивания и природным условиям местности.

Далее избранные сорта передаются в производственное сортоиспытание и государственную сортоведческую сеть. На испытательных участках выбранной местности высаживаются подобранные сорта в соответствии с конкретной производственной задачей. По результатам испытаний в стандартный сортимент конкретного района вводятся ценные виды и исключаются менее пригодные. Также сортоиспытание осуществляет районирование новых виноградных сортов.

Суть сортоиспытательных действий — улучшение стандартного набора виноградных видов, подбор винограда для новой местности и районирование новых сортов.

Этапы

Весь процесс селекционных работ разделён на этапы, каждое из которых решает определенную задачу. При исключении какого-то этапа или изменение их очередности может вызвать проблемы при селекции. Перед началом работ следует тщательно изучить последовательность действий.

Подготовка материнского растения

Материнский виноградный куст должен быть с крупными соцветиями на сильных отростках. Как формировать виноградный куст. Для скрещивания следует подбирать пару из родственных сортов винограда. Помимо этого, среди них необходимо выбирать наиболее подходящие друг другу кусты. При первом появлении цветы на выбранном кусте кастрируются, а затем соцветие укрывается изолятором для предотвращения попадания пыльцы с других цветущих растений.

В соцветии кастрации подвергаются не все цветки, а только 40—50% от общего числа, примерно 100—150 штук.

Заготовка пыльцы отцовского растения

Перед началом селекционных работ необходимо выбрать подходящую пару для опыления. В период цветения отцовского растения тычиночные нити с пыльниками собираются в бумажные пакетики, а затем их переносят в помещение и расстилают на бумагу для просушивания и дозревания. Заготовленную пыльцу необходимо держать в сухом и прохладном месте.

Если цветение обоих растений совпадает, пыльца не собирается. Для оплодотворения соцветие отцовского растения встряхивается над соцветиями материнского.

Процесс опыления

Обычно к опылению приступают после появления на рыльцах пестиков материнского куста особой клеющейся жидкости. Для предотвращения попадания сторонней пальцы изолятор при опылении не снимается. В нем проделывается отверстие, через которое наносится пыльца, а затем оно заклеивается пергаментной бумагой. Для лучшего результата опыление рекомендуется повторить через два-три дня.

Работа с семенами

Полученные ягоды должны оставаться на кустах до полного вызревания семян. Далее грозди снимаются вместе с защитными мешочками и переносятся в место хранения. Семена извлекаются зимой, хорошо моются и сушатся. Затем их укладывают в горшочки на влажный песок и хранят в помещении с температурой +5-7°C. За 2 недели до пересадки в грунт их помещают в тёплое помещение для начала прорастания семян. Пересадка производится в период без особых температурных колебаний.

Направленное воспитание

В период роста гибридное растение весьма пластично и может развивать определенные свойства, которые соответствуют условиям окружающей среды. Направленное воспитание позволяет приучить растение к неблагоприятным условиям местности, где оно выращивается. В зависимости от направленности выращивания виноградные кусты помещаются в те или иные условия. Например, если необходимо выработать холодостойкость сорта, гибрид помещается в естественные условия пониженных температур.

Отбраковка

Не все полученные сеянцы необходимо доводить до периода плодоношения. Часть из них можно браковать в раннем возрасте. Отбор непригодных растений производится в зависимости от поставленных задач. Для этого используются различные способы и критерии отбора. Проще всего браковать тогда, когда растение находится в определенном периоде. Например, в период цветения отбираются растения с ненормальным строением цветков и т.д.

Оценка полученных гибридов

Наиболее точная оценка может быть составлена только после начала периода плодоношения гибрида. На развитие определенных качеств растения очень влияет агротехника, поэтому не следует пренебрегать ею в период роста и развития кустов. Более полная и точная оценка возможностей гибридных растений может быть поставлена на второй-третий год плодоношения.

Статья по теме:   Каратан - виноград

Не следует в 1 год плодоношения оценивать качество ягод и объём урожая гибридных кустов.

Популярные представители

Среди сортов винограда, выведенных благодаря селекционном работам, можно выделить определённых представителей. По их характерным чертам возможно судить о возможностях селекции.

Морозостойкие

Одним из главных направлений в селекционных работах с виноградом является попытка увеличить его морозоустойчивость. Из-за того, что по своей природе виноград весьма теплолюбивое растение, его крайне сложно выращивать в северных регионах. Однако благодаря селекции были выведены сорта, способные противостоять пониженным температурам.

Мариновский

Виноград среднего срока созревания, способен переносить понижение температуры до -30°C. При правильной агротехнике грозди могут достигать веса до 1 кг. В основном сорт используется для свежего потребления и изготовления сладких соков. Также из данного Мариновского сорта можно готовить домашние розовые и белые сухие вина.

Альфа

Технический сорт Альфа винограда северо-американского происхождения. Идеальный вариант для средней полосы России. Способен переносить морозы до -35°C над землей, а корневая система выдерживает до -12°C. Ягоды по вкусу напоминают сорт Изабелла.

Элегант

Виноград раннего созревания с высокими вкусовыми качествами. Является столовым сортом, поэтому подходит для изготовления соков, джема, варенья, а также употребления в свежем виде. Элегант хорошо переносит жару и засуху, а зимой способен выстоять при температуре -25°C.

Болезнеустойчивые

Не менее важная проблема при выращивании винограда — устойчивость к заболеваниям. Из-за того, что большая часть России не является изначально подходящей территорией для выращивания этой культуры, кусты могут быть более восприимчивы к болезням. Благодаря селекции эта проблема постепенно решается.

Тимур

Столовый сорт винограда с ранним сроком созревания. Бывает двух видов — белый и розовый. Оба вида сорта Тимур устойчивы к милдью и оидиуму, а также спокойно переносят снижение температуры до -24°C.

Листья данного сорта часто заражены клещем зуднем, но сильного вреда он не приносит.

Венус

Бессемянный сорт раннего созревания. Виноград отличается высокой урожайностью и отсутствием семян. Устойчив к оидиуму и милдью , но при влажной погоде зрелые грозди могут поражаться серой гнилью. Морозостойкий — выдерживает до -26°С. Используется при приготовлении вина, соков, а также употребляется в свежем виде.

Гарольд

Белый виноград сверхраннего созревания. Гарольд может давать двойной урожай за счет плодоношения побегов и пасынков. Высокая устойчивость к серой гнили, милдью и оидиуму. Зимой способен выдерживать понижение температуры до -25°С.

Видео

В данном видео показаны результаты селекция винограда на морозоустойчивость.

Прочитайте онлайн Виноградарство, под ред. К.В. Смирнова | Селекция винограда на ранний срок созревания и бессемянность

Селекция винограда на ранний срок созревания и бессемянность

В этом направлении селекцию винограда проводят внутри вида Витис винифера, главным образом методом межсортовых скрещиваний. Ранний срок созревания представляет большую хозяйственную ценность для сортов всех направлений использования. Донором желаемого признака служат сорта очень раннего и раннего сроков созревания, которые вводят в скрещивания в качестве материнской либо отцовской формы с сортами, несущими в себе признаки высокой продуктивности, качества ягод, устойчивости: и др.

В связи с тем что семена раносозревающих сортов отличаются очень низкой всхожестью, в скрещиваниях их используют обычно в качестве отцовских форм. Достижения отечественной и зарубежной селекции последних лет изменили бытовавшее ранее мнение о невозможности сочетания в одном гибридном организме признаков раннего срока созревания, высокой урожайности и хороших вкусовых качеств. Новые районированные сорта раннего и очень раннего сроков созревания: Ранний Магарача, Мускат таировский, Гиссарский ранний, Каракоз, Сверхранний бессемянный Магарача, Ранний Шредера и другие — сочетают в себе ранний срок созревания с высокой продуктивностью и другими ценными биологическими и хозяйственными признаками.

Большую хозяйственную ценность у винограда имеет бессемянность, особенно для сортов, урожай которых предназначен для потребления в свежем виде и приготовления сушеной продукции (кишмиша).

В нашей стране районировано 10 бессемянных сортов из 263, что свидетельствует о необходимости и перспективности селекционной работы, направленной на пополнение сортов этой группы. Характерная особенность старых бессемянных сортов — мелкий размер ягод, что снижает товарность продукции и урожайность. Основное направление селекции на бессемянность, проводимой методом гибридизации, — выведение крупноягодных бессемянных сортов винограда столового и кишмишного направлений использования и раннего срока созревания.

Донором признака бессемянности служат бессемянные сорта, которые можно использовать в скрещиваниях только в качестве отцовской формы. Однако в формировании признака бессемянности в гибридном потомстве важная роль принадлежит и семенному сорту, используемому в качестве материнской формы. Сложность решения стоящей задачи состоит и в том, что бессемянность — рецессивный признак, трудно передающийся потомству. Но при целенаправленном подборе родительских пар в наиболее удачных комбинациях скрещивания выщепляется до 40% бессемянных гибридных сеянцев, из которых можно отобрать ценные формы по комплексу хозяйственных и биологических признаков.

Передача гибридному потомству признака бессемянности генетически связана со склонностью семенного сорта, используемого в качестве материнской формы, к стеноспермокарпии, принадлежностью его к восточной эколого-географической группе или к гибридам F1 и F2, полученным с участием бессемянных сортов, и не коррелирует с признаками партенокарпии, количеством семян в ягоде и их размерами, полом цветка и величиной рудиментов семян отцовских бессемянных форм.

За последние годы в нашей стране путем использования вышеизложенных методических положений получены новые ценные столовые и кишмишные сорта, сочетающие в себе высокую урожайность, бессемянность, крупный размер ягод, высокие товарные и вкусовые качества. Это Кишмиш Хишрау, Кишмиш Зарафшан, Кишмиш ВИРа, Кишмиш Магарача, Мечта, Кишмиш молдавский, Парвана и др.

Клоновая селекция. Это один из методов повышения урожайности культивируемых сортов винограда, улучшения их биологических и хозяйственных признаков, оздоровления растений от возбудителей болезней. Метод базируется на способности виноградного растения к образованию мутаций — изменений наследственной основы (генотипа) растительного организма, передаваемых потомству при вегетативном размножении. Изменения могут затрагивать самые разнообразные признаки — морфологические, физиологические, биохимические. Они могут происходить спонтанно под влиянием условий внешней среды, а также в результате нарушения нормального прохождения цитоэмбриологических процессов и метаболизма растений.

Изменения наследственной основы растительного организма, передаваемые по наследству (мутации), необходимо отличать от изменений, носящих временный, модификационный характер и являющихся естественной реакцией виноградного растения на изменения факторов внешней среды и технологии возделывания.

Мутации могут быть геномного, хромосомного и генного характера. Геномные мутации выражаются в изменении числа хромосом в клетках организма. К ним относятся: полиплоидия, гаплоидия и анеуплоидия. Наибольшее практическое значение имеет полиплоидия. Хромосомные мутации затрагивают изменения морфологии хромосом и выражаются в их инверсии, транслокации, дубликации и фрагментации. Генные, или точечные, мутации вызывают изменения химического строения отдельных генов, приводят к нарушению жизненных, процессов и часто вызывают появление отрицательных признаков. Отбором почковых мутаций, затрагивающих отдельные локусы хромосом или гены, получен ряд сортогрупп: мускатные сорта (Мускат белый, Мускат розовый, Мускат фиолетовый), бессемянные (Кишмиш белый круглый, Кишмиш белый овальный, Кишмиш розовый, Кишмиш черный, Кишмиш мраморный), сортогруппы Хусайне, Пино, Шасла, Фетяска и др.

Под клоном в виноградарстве следует понимать вегетативное потомство, полученное в результате мутации и отличающееся от исходного сорта одним или несколькими признаками, сохраняющимися при вегетативном размножении. Наилучших результатов при клоновой селекции можно ожидать от работы с сортами давнего происхождения, у которых за длительный период культивирования накопились стабильные внутрисортовые отклонения. Не меньшее значение имеет клоновая селекция и для селекционной доработки новых сортов. При конкретном выборе исходных сортов для клоновой селекции учитывают общую ценность базового сорта, его распространенность и нахождение в сортовом районировании.

Статья по теме:   Сорт винограда Кудерк нуар

В задачу клоновой селекции входит устранение тех недостатков, которые снижают общую оценку сорта (низкая урожайность, мелкие грозди, горошение ягод).

Наиболее сложный и ответственный этап клоновой селекции — определение типов изменчивости, которое сводится к попытке получить ответ на вопрос, носит ли обнаруженное изменение мутационный (наследственный) или модификационный характер. Мутационные изменения служат теоретической и практической основой для проведения клоновой селекции винограда. К сожалению, клоновая селекция не располагает на сегодня достаточно надежными экспресс — методами определения характера этих изменений. Есть немало фактов, когда модификационные изменения сохраняются длительный период — на протяжении нескольких лет и даже вегетативных поколений. Такие формы изменений называют длительными модификациями. Примером могут служить факты влияния большой силы роста кустов на урожайность. Поэтому наиболее четкий и полный ответ на данный вопрос можно получить после изучения одного-двух вегетативных поколений, что требует немала времени.

Согласно методическим рекомендациям Н. И. Гузуна, Г. М. Караджи, Ф. В. Кайсына (1977), выделение (отбор) клона и его испытание проводят по следующей схеме.

Отбор клона осуществляют на основе трехлетних данных. С отобранных растений заготавливают черенки, из которых выращивают саженцы. Ими закладывают участок клоноиспытания, обычно включающий в себя 30–50 отобранных клонов. Каждый из них высаживают в количестве не менее 10 кустов. Через каждые 2–3 ряда в качестве контроля сажают растения «базового» сорта. После вступления в плодоношение за насаждениями в течение трех лет проводят фенологические наблюдения, учеты плодоношения, увологические анализы, дают оценку устойчивости растений к болезням, вредителям и качества продукции.

На основании полученных данных выделяют лучшие клоны, с которых заготавливают черенки, выращивают из них саженцы. Ими закладывают участок для проведения второго этапа клоноиспытания: в двух — трех повторениях по 25 растений в каждом.

Клоны изучают по той же методике, что и на первом этапе, к также в течение трех лет плодоношения. Результатом этого этапа служит выделение лучших клонов для их производственной оценки. С этой целью каждый выделенный клон и контрольный, «базовый» сорт высаживают в количестве от 500 до 1000 кустов. Учет урожайности, всесторонний анализ и оценку качества урожая проводят поделяночно.

Отобранные на этом этапе клоны передают на государственные сортоиспытательные участки, с этих клонов заготавливают черенки для размножения и создания маточников.

Для ускорения селекционного процесса при наличии у изучаемого клона явных преимуществ по хозяйственным признакам срок изучения на различных этапах можно сократить до двух, а в отдельных случаях до одного года.

Согласно последним рекомендациям, клоновую селекцию проводят параллельно с фитосанитарной селекцией, что позволяет получить клон на оздоровленной основе.

Клоновой селекцией занимаются в большинстве стран с развитым виноградарством, особенно во Франции, ФРГ, Италии, Румынии, США.

Плодотворная работа по клоновой селекции проводится и в СССР. Она направлена главным образом на получение высокоурожайных клонов винограда с крупными гроздями и высокими показателями плодоношения. Методом клоновой селекции решаются также вопросы получения сортов с более ранним сроком созревания.

Наиболее широко клоновая селекция на урожайность в нашей стране осуществляется в Молдавии, Грузии, на Украине, в Узбекистане.

С использованием метода мутагенеза получен ряд сортов — клонов: ВИВ–6, Таиси, Саамо, Фараши, Шараби и др. Проходят государственное испытание Баян ширей крупногроздный, Долгий скороспелый, Мцване кумсмтевана, Пино черный крупногроздный, Пило черный урожайный.

Искусственный мутагенез. Один из недостатков метода клоновой селекции — «пассивное» ожидание спонтанных изменений, которые происходят у виноградного растения, находящегося в дикой природе и в культуре, и их очень трудоемкий поиск. Проведение этой работы, построенной в значительной степени на элементах случайности, не поддается планированию.

Благодаря успехам биологической науки, а также физики и химии за последние десятилетия накоплен материал для разработки метода искусственного мутагенеза с помощью физических и химических мутагенов. Этот новый, находящийся в стадии разработки и совершенствования метод призван в определенной степени восполнить слабые стороны традиционного метода клоновой селекции.

Для получения мутаций в виноградарстве применяют и испытывают различные виды ионизирующей радиации (рентгеновские лучи, гамма — лучи, быстрые нейтроны) и большой набор химических мутагенов: нитрозоэтилмочевина (НЭМ), нитрозометилмочевина (НММ), нитрозодиметилмочевина (НДММ), этиленимин (ЭМ), диметилсульфат (ДМС), этилметансульфат (ЭМС), диазоацетилбутан, колхицин и др.

Исследованиями, проведенными в нашей стране, заложена теоретическая и методологическая основа нового направления клоновой селекции.

Изучен характер действия различных мутагенов, сделаны выводы о том, что физические мутагены в сравнении с химическими вызывают более широкий спектр изменчивости, но в значительной степени травмируют организм виноградного растения. Химические мутагены действуют мягче, обеспечивая повышенный выход наследственных изменений, не связанных со стерильностью. Для некоторых перспективных физических и химических мутагенов определены эффективные параметры применения. Получены формы, представляющие собой ценный исходный материал для отбора, расхимеривания и изучения.

Интродукция. Под интродукцией растений понимают введение (привлечение) видов или сортов растений в районы, где они раньше отсутствовали и не культивировались. Этот путь улучшения и пополнения сортимента винограда страны или какого-либо района внутри нее был и остается одним из достаточно быстрых и эффективных.

Интродукция сыграла важную роль в формировании сортимента винограда всех стран мира, в том числе СССР. Если бы не существовало активного обмена сортами и формами, сортимент винограда многих стран и районов был бы узколокальным и в настоящее время не было такого его разнообразия.

В то же время выращивание одних и тех же сортов в различных почвенно-климатических условиях позволило выявить их реакцию на факторы внешней среды и отобрать лучшие, обладающие широкой пластичностью.

Этим и объясняется то, что в разных странах и районах в промышленном сортименте винограда встречаются одни и те же сорта: Ркацители, Каберне, Рислинг, Алиготе, Карабурну, Шасла белая, Шасла розовая и др.

В настоящее время разработаны теория интродукции, пути и методы ее проведения. Ведущие принципы, которыми необходимо руководствоваться при интродукции сортов винограда, — всесторонняя оценка экологических условий того района, куда планируют завоз намеченных сортов, и глубокое знание биологических особенностей интродуцируемых сортов, в первую очередь их реакции на основные факторы внешней среды.

При анализе экологических факторов особое внимание важно уделять оценке суммы активных температур по фазам вегетации, их напряженности в отдельные фазы, продолжительности вегетационного и безморозного периодов, величины абсолютных минимумов температуры в зимний период, водообеспеченности (сумма осадков, гидротермический коэффициент), освещенности (интенсивность и долгота дня), почв и подстилающих грунтов (механический, химический состав и др.).

Сопоставление основных характеристик биологических особенностей сорта с оценкой экологических факторов и выявление на этой основе степени их соответствия позволяет более обоснованно ответить на вопрос о принципиальной возможности и целесообразности интродукции сорта в тот или иной район и сделать научно обоснованный прогноз поведения сорта в новых условиях. При проведении этой работы учитывают и степень пластичности сорта, его потенциальные возможности к адаптации в новых, непривычных для него условиях.

Опыт, накопленный в нашей стране и за рубежом, позволил выявить ряд закономерностей, которыми следует руководствоваться в решении вопросов интродукции.

Наиболее широкой пластичностью обладают сорта западноевропейской эколого-географической группы. За ними следуют сорта бассейна Черного моря.

Наименьшей пластичностью характеризуются сорта восточной группы.

Сорта винограда, сформировавшиеся в более северных районах, можно смелее интродуцировать в южные виноградарские районы и, наоборот, сорта, генотип которых формировался в южной зоне, болезненно переносят интродукцию в более северные районы.

Источники:

http://science-education.ru/ru/article/view?id=24849
http://poferme.com/vinograd/vinogradarstvo/selektsiya
http://litra.info/book/vinogradarstvo-pod-red-k-v-smirnova/page-93.html

Ссылка на основную публикацию

Adblock
detector