Ускорение селекционного процесса

Методы ускорения селекционного процесса

Процесс создания новых сортов плодовых и ягодных культур очень длительный — от начала селекционной работы до внедрения нового сорта плодовых растений в производство проходит до 60 лет и более. Период у яблони он достигает 30–40 лет. Поэтому остро ощущается необходимость ускорения процесса создания и внедрения в производство новых сортов плодовых и ягодных культур. Работа в этом направлении ведется, и уже накоплен определенный опыт.

Работу по созданию нового сорта в плодоводстве можно ускорить на всех ее этапах: на первом — накопление и изучение исходного материала; на втором, собственно селекции, — от гибридизации до выделения элитного сеянца; на третьем — изучение и размножение элитных сеянцев и кандидатов в сорта.

Подготовительный период –первый этап — в селекции можно сократить, если наряду с накоплением и изучением исходного материала активно искать сорта с необходимыми для родительского компонента параметрами важнейших признаков. Для этого надо ознакомиться с помологической литературой и коллекционными насаждениями других научно-исследовательских учреждений по плодоводству, проанализировать имеющиеся каталоги сортов [7].

Большую помощь в работе по селекции плодовых и ягодных культур, особенно в самом начале создания сортов и новых в селекции культур, оказывают личные контакты с сотрудниками других научно-исследовательских учреждений, которые могут выделить черенки и посадочный материал ценных исходных форм, пыльцу необходимых сортов и видов, а также помочь провести скрещивание и заготовить семена от свободного опушения и искусственного скрещивания. Это ускорит работу на пять–семь лет.

Второй и третий этапы– от скрещиваний до выделения, изучения и размножения элитных саженцев — более длительные. Это связано с прохождением сеянцами ювенильного периода, а также необходимостью проведения отбора по всему комплексу признаков сеянцев.

Одно из важнейших условий ускорения селекционного процесса — быстрое создание достаточно большого гибридного фонда. Например, для создания сорта яблони необходимо не менее 30 000 сеянцев ежегодно. Такие большие селекционные фонды позволяют вести жесткую отбраковку на всех этапах селекционного процесса и выделять действительно лучшие по комплексу признаков селекционные элиты.

Разработаны приемы сокращения периода от посева семян до начала плодоношения гибридного сеянца.

Один из таких приемов — создание оптимальных условий для роста сеянца. Этого можно достичь, используя контейнерную культуру с последующей высадкой однолетних сеянцев (иногда и двух-трехмесячных) в селекционный сад на постоянное место, где также обеспечивают оптимальные условия их роста и развития, применяя удобрения, орошение и т. д. В этом случае на сеянцах персика и некоторых других косточковых культур можно получить плоды на второй год, а массовое плодоношение — на третий.

Еще более эффективно, особенно в более северных районах, выращивание гибридных сеянцев в защищенном грунте (в застекленных и пленочных теплицах). Здесь у сеянца оставляют лишь один осевой побег, не допуская развития боковых. При таких условиях высота даже однолетних сеянцев яблони может достичь 1,5 м и более. Верхняя часть сеянца наиболее продвинута в своем онтогенетическом развитии, поэтому взятые с нее черенки обеспечивают более быстрое плодоношение выращенных из них растений.

От особо ценных сеянцев можно высаживать три–пять привитых растений. Тогда в случае их выделения в элиту можно использовать данные, полученные на этом участке, как результаты первичного изучения, т. е. совместить два этапа селекционного процесса.

Первичную оценку отобранных элитных сеянцев можно проводить также в суперинтенсивных садах, используя карликовые подвои и формировку типа луговой сад, что ускоряет оценку на три–пять лет [7].

Особенно популярен у селекционеров прием прививки сеянца в крону взрослого дерева, который использовали еще И. В. Мичурин и Л. Бербанк. Это позволяет не только ускорить плодоношение сеянцев, особенно семечковых культур, на 2–5 лет, поскольку при обильном питании и активном росте сеянцы быстрее проходят ювенильную фазу, но и получить много плодов в первый год плодоношения, что очень ценно, поскольку позволяет в случае необходимости провести более полную оценку качества плодов.

Этап первичной оценки выделенных элитных сеянцев также можно ускорить, если взятыми с них черенками перепривить специально подготовленные для этого трех-пятилетние деревья-скелетообразователи (по три–пять деревьев каждым гибридом). Такое же число деревьев перепрививают стандартными сортами, используемыми в качестве контроля. Перепривитые деревья начинают плодоношение на второй-третий год, а чаще через три–пять лет уже можно сделать окончательный вывод об истинной ценности той или иной элиты.

В этом случае удается избежать выращивания саженцев в питомнике и сократить на три-четыре года период, необходимый для оценки селекционных элит в саду. Вместо 10–12 лет первичное испытание удается провести за шесть–восемь, т. е. сократить этот этап на пять лет [7].

УСКОРЕНИЕ СЕЛЕКЦИОННОГО ПРОЦЕССА

Процесс создания новых сортов плодовых и ягодных культур очень длительный — от начала селекционной работы до внедре­ния нового сорта плодовых растений в производство проходит до 60 лет и более. Период собственно селекционной работы от гиб­ридизации до передачи сорта в государственное сортоиспытание у ягодных культур длится 10—15 лет, у косточковых — 25—30, а у яблони и груши он достигает 30—40 лет. Поэтому остро ощущает­ся необходимость ускорения процесса создания и внедрения в производство новых сортов плодовых и ягодных культур (рис. 20). Работа в этом направлении ведется, и уже накоплен определен­ный опыт.

Работу по созданию нового сорта в плодоводстве можно уско­рить на всех ее этапах: на первом — накопление и изучение исход­ного материала; на втором, собственно селекции, — от гибридиза­ции до выделения элитного сеянца; на третьем — изучение и раз­множение элитных сеянцев и кандидатов в сорта.

Подготовительный период — первый этап — в селекции можно сократить, если наряду с накоплением и изучением исход­ного материала активно искать сорта с необходимыми для роди­тельского компонента параметрами важнейших признаков. Для этого надо ознакомиться с помологической литературой и коллек­ционными насаждениями других научно-исследовательских уч­реждений по плодоводству, проанализировать имеющиеся катало­ги сортов.

Большую помощь в работе по селекции плодовых и ягодных культур, особенно в самом начале создания сортов и новых в се­лекции культур, оказывают личные контакты с сотрудниками дру-

Предлагаемая схема Рис. 20. Пути ускорения селекционного процесса у яблони

гих научно-исследовательских учреждений, которые могут выде­лить черенки и посадочный материал ценных исходных форм, пыльцу необходимых сортов и видов, а также помочь провести скрещивание и заготовить семена от свободного опыления и ис­кусственного скрещивания. Это ускорит работу на пять—семь лет.

Второй и третий этапы— от скрещиваний до выделения, изучения и размножения элитных саженцев — более длительные. Это связано с прохождением сеянцами ювенильного периода, а также необходимостью проведения отбора по все­му комплексу признаков сеянцев.

Одно из важнейших условий ускорения селекционного процесса — быстрое созда­ние достаточно большого гибридного фон­да. Например, для создания сорта яблони необходимо не менее 30 000 сеянцев, мали­ны — 20 000 сеянцев ежегодно. Такие боль­шие селекционные фонды позволяют вести жесткую отбраковку на всех этапах селек­ционного процесса и выделять действи­тельно лучшие по комплексу признаков се­лекционные элиты.

Разработаны приемы сокращения пери­ода от посева семян до начала плодоноше­ния гибридного сеянца. Один из таких при­емов — создание оптимальных условий для роста сеянца. Этого можно достичь, ис­пользуя контейнерную культуру с последу­ющей высадкой однолетних сеянцев (иног­да и двух-трехмесячных) в селекционный сад на постоянное место, где также обеспе­чивают оптимальные условия их роста и развития, применяя удобрения, орошение и т. д. В этом случае на сеянцах персика и некоторых других косточковых культур можно получить плоды на второй год, а массовое плодоношение — на третий.

Еще более эффективно, особенно в бо­лее северных районах, выращивание гиб­ридных сеянцев в защищенном грунте (в застекленных и пленочных теплицах). Здесь у сеянца оставляют лишь один осевой побег, не допуская развития боковых. При таких условиях высота даже однолетних се­янцев яблони может достичь 1,5 м и более. Верхняя часть сеянца наиболее продвинута в своем онтогенетическом развитии, поэтому взятые с нее черенки обеспечивают более быстрое плодоношение выращенных из них растений. Эти черенки прививают на карликовые подвои (М 9, М 26, Парадизка Будаговского для яблони и айвы, Б 29 для груши, ВВА 1 и ВСВ 1 для сливы и персика, Гизела 5, ВСЛ 2 для черешни)

и высаживают в селекционный сад, где привитые растения начи­нают плодоносить на второй-третий год. От особо ценных сеянцев можно высаживать три—пять привитых растений. Тогда в случае их выделения в элиту можно использовать данные, полученные на этом участке, как результаты первичного изучения, т. е. совмес­тить два этапа селекционного процесса.

Первичную оценку отобранных элитных сеянцев можно прово­дить также в суперинтенсивных садах, используя карликовые под­вои и формировку типа кордона соле, татура треллес, гибкое вере­тено, луговой сад, что ускоряет оценку на три—пять лет.

Особенно популярен у селекционеров прием прививки сеянца в крону взрослого дерева, который использовали еще И. В. Мичу­рин и Л. Бербанк. Это позволяет не только ускорить плодоноше­ние сеянцев, особенно семечковых культур, на 2—5 лет, поскольку при обильном питании и активном росте сеянцы быстрее прохо­дят ювенильную фазу, но и получить много плодов в первый год плодоношения, что очень ценно, поскольку позволяет в случае необходимости провести более полную оценку качества плодов.

Этап первичной оценки выделенных элитных сеянцев также можно ускорить, если взятыми с них черенками перепривить спе­циально подготовленные для этого трех-пятилетние деревья-ске-летообразователи (по три—пять деревьев каждым гибридом). Та­кое же число деревьев перепрививают стандартными сортами, ис­пользуемыми в качестве контроля. Перепривитые деревья начина­ют плодоношение на второй-третий год, а чаще через три—пять лет уже можно сделать окончательный вывод об истинной ценно­сти той или иной элиты.

В этом случае удается избежать выращивания саженцев в пи­томнике и сократить на три-четыре года период, необходимый для оценки селекционных элит в саду. Вместо 10—12 лет первичное испытание удается провести за шесть—восемь, т. е. сократить этот этап на пять лет.

Кооперация различных научных учреждений в работе по селек­ции плодовых и ягодных,культур — наиболее эффективный прием ускорения этой работы и на стадии первичного испытания селек­ционных элит. Широкое географическое испытание позволяет выявить лучшие по адаптивности элиты, а также те, которые мо­гут оказаться в других регионах более ценными, чем на своей ро­дине — в пункте их выведения. В этом случае идет совместная ра­бота по селекции новых сортов, авторами которых становятся оба научных учреждения. Например, испытание вишнецерападусовых гибридов, полученных под Москвой А. М. Михеевым, в качестве подвоя для черешни позволило сотрудникам ВСТИСП и Крым­ской опытно-селекционной станции в условиях Краснодарского края вывести новые клоновые подвои для этой культуры: ВЦ 13, ВЦЗ, ЦШ34иЛЦ52.

Испытание элитных сеянцев алычи, выведенных на Крымской

опытно-селекционной станции, в научных учреждениях других регионов, позволило выявить перспективность некоторых из них для местных условий. В результате этого было создано несколько сортов алычи совместной селекции: Найдена (с Белорусским НИИ плодоводства), Подарок друзьям (с Дальневосточной опыт­ной станцией ВНИИР), Путешественница (с Прималкинским ГСУ в Кабардино-Балкарии).

В качестве примера эффективности совместных селекционных программ можно привести выведение серии сортов яблони КООП, устойчивых к парше, — Прима, Пристин, Голд раш, Ин­терпрайс, Макфри и др., осуществленное в США университетами Пердью, Иллинойс и Роджерс.

Контрольные вопросы.1. Какие операции выполняют при искусственной гиб­ридизации плодовых и ягодных культур? 2. В чем особенности выращивания гиб­ридных сеянцев плодовых и ягодных культур? 3. Что такое предварительный от­бор и где его проводят? 4. Какие методы используют для ускоренной оценки гиб­ридных сеянцев? 5. Где и как проводят окончательную оценку гибридных сеянцев и селекционных элит? 6. В чем заключаются способы ускорения селекции у пло­довых культур?

Ускорение селекционного процесса

Для получения маток и проверки их семей по продуктивности и другим качест­вам требуется не менее двух лет. В первый год выводят маток и трутней от выделенных семей, организуют их спаривание, подсадку в семьи и подготовку к зимовке; на второй год учитывают зимо­стойкость (весной) и продуктивность (к концу сезона). Лишь к третьему году можно выбрать семьи для получения второго поколения и проверки их потомства. Более точно можно оценить семьи с матками-дочерьми за два сезона, тогда весь цикл работ с одним поколением займет три года.

Процесс селекции можно значительно ускорить, используя биологический закон сочетаемости признаков, если будет найден какой-либо признак, свойственный отдельно взятым пчелам (мор­фологический, анатомический, физиологический), который кор­релирует с продуктивностью семьи. При положительной корре­ляции отбор по одному признаку приводит к увеличению и дру­гого, при отрицательной — к ухудшению другого. Например, восковая продуктивность семьи положительно коррелирует с пло­щадью восковых зеркалец у пчел. Достаточно от выведенных маток получить пчел, измерить площадь их восковых зеркалец и отоб­рать для получения последующего поколения семьи (маток), имеющие пчел с наибольшей их величиной.

Чтобы использовать метод ускорения отбора по признаку, сочетающемуся с каким-либо хозяйственно полезным призна­ком, надо предварительно изучить корреляционную связь между ними. Например, Г. Д. Билаш, А. В. Бородачев и др. установили тесную связь величины третьего тергита у осенних (долгоживущих) пчел с зимостойкостью семей. Коэффициент корреляции между величиной тергитов и отходом пчел за зиму для средне­русских пчел составил —0,99, а для серых горных кавказских пчел —0,58 (приведенные коэффициенты статистически досто­верны).

Выявлена достоверность коэффициента корреляции для средне­русских пчел между медовой продуктивностью пчелиных семей и длиной хоботка (г = +0,21), между продуктивностью и медовой нагрузкой зобиков (г = +0,44). У помесей серых горных кав­казских пчел со среднерусскими между длиной хоботка пчел и продуктивностью их семей установлена положительная корре­ляция (г = +0,67). Удлинение хоботка у пчел указывает на пре­обладание в потомстве помесей признаков серых горных кавказ­ских пчел.

Значительная корреляция обнаружена между желтой окрас­ кой брюшка у _пчёл в северных районах страны и зимостойкостью их семей. Для серых горных кавказских пчел в тех же условиях обнаружена значительная связь между мёдопродуктивностью и длиной крыльв.

Высокая степень корреляции наблюдается между массой не­плодных маток, взвешенных сразу после выхода из маточников, и количеством яйцевых трубочек в яичниках; между массой матки и ее средней и максимальной яйценоскостью; между массой матки и медовой продуктивностью их семей.

Корреляционная связь признаков зависит от породы пчел, условий их обитания, содержания, кормления, медосбора и мно­гих других факторов. Поэтому в селекционной работе надо все время контролировать наличие и степень корреляции признаков. Эффективен отбор по коэффициенту корреляции экстерьера пчел (по окраске тела, длине хоботка, размеру крыльев и т. д.) в те­чение 1—2 поколений с подсадкой маток в семьи и непосредствен­ным учетом селекционируемого признака в семьях.

Источники:

http://studwood.ru/1720100/agropromyshlennost/metody_uskoreniya_selektsionnogo_protsessa
http://lektsii.org/5-64093.html
http://www.obnogka.ru/metody-selekcii/metody-uskorenija-selekcionnogo-processa.html