Вегетативная гибридизация растений – Теоретические основы выведения новых сортов винограда

Вегетативная гибридизация растений – Теоретические основы выведения новых сортов винограда

Вегетативная гибридизация и метод ментора

Среди различных методов выведения новых сортов винограда особое место должно быть отведено вегетативной гибридизации и методу ментора (воспитателя), основанному на глубоком взаимодействии привоя и подвоя.

Учение о менторе и вегетативной гибридизации как методах, способствующих созданию новых хозяйственно ценных сортов с заранее заданными свойствами, разработано И. В. Мичуриным. Вегетативные гибриды принципиально не отличаются от гибридов, получаемых половым путем, так как любой признак можно передавать от одного растения другому при помощи прививки так же, как и при половой гибридизации.

Акад. Т. Д. Лысенко, развивая учение И. В. Мичурина о методе ментора и вегетативного сближения, показал, что в результате взаимной ассимиляции (усвоения) и обмена веществ, вырабатываемых подвоем и привоем, происходит образование новых форм растений.

Степень изменчивости находится в прямой зависимости от возраста воспитываемого растения, его способности к изменениям (пластичности), продолжительности взаимного влияния растения-ментора и воспитываемого растения.

Ближайший ученик И. В. Мичурина, акад. П. Н. Яковлев, на основании опытных данных доказал, что степень изменчивости молодого воспитываемого растения будет тем больше, чем больше величина листового аппарата у растения-воспитателя (ментора) по сравнению с воспитываемым растением. Чем моложе прививаемое растение и чем меньше листовая его поверхность, тем сильнее воздействие на него ментора.

При применении ментора к воспитываемым растениям винограда проводят следующие прививки.

1. Прививку гибридного сеянца на старый куст винограда с полным удалением его надземной части (корневой ментор) для усиления роста слаборослого сеянца и др.

2. Прививку гибридного сеянца в рукава (крону) старого сорта с оставлением всей листовой массы куста для наиболее сильного влияния подвоя на привой. Для еще большего влияния ментора на воспитываемый сеянец с растущей лозы привитого черенка удаляют часть листьев по мере их развития, оставляя несколько верхушечных достаточно развитых молодых листочков * . Таким путем можно изменить продолжительность вегетации и зимостойкость растений, устойчивость против болезней, размер и качество плодов, срок их созревания и другие свойства.

* (Удаление листьев на привитом черенке в течение всего вегетационного периода может привести к ослаблению роста, слабому вызреванию лозы и недоразвитию почек.)

3. Прививку черенка старого сорта на гибридный сеянец с различным соотношением листовой поверхности, оставляемой у привоя и подвоя, применяют для более тонкой “отделки” хозяйственно-ценных свойств гибридного растения.

В виноградарстве известно много различных способов прививки глазком и черенком, проводимых в разное время года. Наиболее сильное влияние ментора можно получить при прививке проросшего семени в момент сбрасывания их семенной кожуры. В этом случае особенно необходимо сделать правильный выбор растения-воспитателя, так как неправильный выбор обязательно приводит к неудаче.

Прививку сеянцев в семядольном состоянии проводят на травянистые побеги сбоку, делая разрез побега до узла, или в верхушку травянистого побега.

Воспитание сеянцев винограда на менторе сводится к усвоению сеянцем (привоем) питательных веществ, которые берутся корнями подвоя из почвы и вырабатываются его листьями. Тело сеянца в сущности строится за счет веществ, вырабатываемых подвоем, что неизменно приводит к перестройке воспитываемого сеянца и приобретению им новых свойств по воле селекционера. В случае применения в качестве ментора старых сортов влияние прививки должно быть более сильным.

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.

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.

Виноград Гид

Выведение новых сортов винограда методами Мичурина

Новые сорта винограда И. В. Мичурин выводил путем массовой селекции и отбора сеянцев, выращенных из семян, полученных от свободного опыления, или путем гибридизации — скрещивания географически удаленных ви­дов, учитывая их исторически сложившиеся биологиче­ские особенности.

Методом массовой селекции И. В. Мичурин вывел ряд ценных сортов винограда, из которых особенно широ­кое распространение получили Сеянец Маленгра, № 135 (Сеянец Шасла), Черный сладкий.

Путем скрещивания географически удаленных видов И. В. Мичуриным были созданы такие зимостойкие сорта винограда, как Буйтур, Русский Конкорд, Коринка Ми­чурина, Арктик и др.

Используя мичуринские методы по выведению новых сортов винограда, научно-исследовательские учрежде­ния, опытники, работники хозяйств улуч­шают существующий сортимент и создают новые, более хозяйственно ценные сорта винограда.

Выведение новых сортов винограда начинается с по­лучения семян, заготовляемых при полной их физио­логической зрелости.

В тех случаях, когда желательно получить свойства двух видов или сортов винограда, производят гибриди­зацию. Если скрещивают разные виды, то такая гибри­дизация называется межвидовой, если скрещивают сорта одного вида — внутривидовой.

Большое значение при гибридизации имеет подбор родительских пар — материнского и отцовского сортов.

Обычно при межвидовой гибридизации в качестве матери лучше брать культурные сорта винограда, а в каче­стве отца — дикий вид. Для ослабления влияния диких сортов винограда следует применять правильное воспита­ние сеянцев и метод ментора, разработанный И. В. Мичу­риным.

При проведении внутривидовой гибридизации поло­жительных результатов можно достичь в том случае, если для скрещивания берут сорта, растущие в разных усло­виях, как, например, Мадлен Анжевин, культивируемый в Украине и в северных районах виноградарства, и сорт Халили черный, имеющийся в посадках Туркмении. В этих случаях получаемые гибриды имеют расшатанную наследственность, в результате чего они лег­ко приспособляются к условиям той местности, где их выращивают.

Для проведения скрещивания за 1—2 дня до начала цветения у обоеполых сортов винограда проводят кастрацию, т. е. при помощи пинцета снимают колпачки цветка и выщипывают тычинки, а оставшиеся некастри­рованные цветки удаляют.

На кастрированные соцветия винограда надевают пер­гаментные мешочки, которые предохраняют цветки от попадания на них пыльцы других сортов винограда.

Когда на рыльце завязи появляется жидкость, мешо­чек снимают и производят, опыление цветков заготовлен­ной пыльцой при помощи кисточки или кусочка ваты.

Если время цветения у выбранных для скрещивания сортов совпадает, то пыльцу не заготовляют, а срезают цветущие соцветия с отцовского сорта и стряхивают с них пыльцу на цветки материнского сорта.

При несовпадении сроков цветения, скрещиваемых сор­тов пыльцу необходимо заготовить своевременно. Для этого с сорванных в начале цветения соцветий снимают пин­цетом с каждого цветка колпачки и тычинки. Пыльники сушат в помещении, на бумаге. Пыльцу просеивают на сите, затем складывают в пробирку и хранят до начала цветения в прохладном помещении. После опыления на соцветия материнского сорта опять надевают мешочки.

Гибридные ягоды должны, по возможности, дольше оставаться на растении. После срезывания гроздей, их не­обходимо подвешивать в помещении. В зимний период семена извлекают из ягод и слегка просушивают, для лучшего сохранения семян их следует подвергнуть стра­тификации, которая состоит в следующем: «…семена смешиваются или переслаиваются с слегка увлажненным, предварительно чисто промытым и прокаленным в жар­кой печи речным песком.

Такую смесь помещают в но­вую, хорошо вымоченную в кипяченой воде глиняную посуду, например, низкие корчаги с узким горлом или, при небольшом количестве семян, можно брать обыкновенные цветочные горшки. Во всякой такой посуде необходимо делать отверстия в дне для стока мо­гущей случайно попасть в посуду воды».

После перемешивания семян с песком (количество песка должно быть в три раза больше, чем семян) И. В. Мичурин рекомендует прикрывать горшки таким же глиняным поддоником (несколько большего, по сравнению с горлышком горшка, диаметра) и закапывать их в землю на глубину 15—20 см. Для предупреждения зате­кания в горшки воды ямки следует копать на возвы­шенной местности.

Весной, с наступлением теплой погоды, семена высе­вают в открытый грунт. Режим воспитания сеянцев имеет очень большое значение в развитии их свойств. Особенно на ранних стадиях развития молодые сеянцы под влиянием внешних условий легко изменяют свои свойства, в ре­зультате чего мы можем направленно их воспитывать.

Поэтому посев семян и выращивание сеянцев надо про­изводить на участках, которые как по почвенным, так и климатическим условиям наиболее типичны для того района, где выращивают сорт. И. В. Мичурин учил, что при выращивании сеянцев не следует создавать для них особо благоприятные условия и часто пересаживать. Одновременно с выращиванием сеянцев производят и их отбор.

И. В. Мичурин писал, что для северных районов отбор сеянцев винограда первый раз производится в однолетнем возрасте, по прошествии первой зимы, по сте­пени их выносливости к морозу; в течение следующего, второго, лета отмечают сеянцы, лозы которых ранее дру­гих начинают вызревать, что обыкновенно видно по побурению и одеревенению лоз, начинающемуся всегда с самого низа от корневой шейки и затем идущего по­степенно по лозе кверху.

По времени начала и по длине побега по лозе этого вызревания можно безошибочно судить и о будущем сроке вызревания ягод нового сорта, так как вообще у винограда всех разновидностей оба эти явления всегда происходят одновременно.

Когда сеянцы вступят в пору плодоношения, режим их воспитания следует изменить. Основное внимание в это время надо направить на получение высокого урожая хорошего качества. Для этого необходимо вносить мине­ральные и органические удобрения, придавать кустам соответствующую форму, правильно производить обрезку и зеленые операции.

К гибридным сеянцам в это время очень хорошо при­вивать другие сорта, т. е. применить метод ментора, при помощи которого мы улучшаем отдельные признаки но­вого сорта (качество ягод, раннее созревание и др.).

В дальнейшем, при помощи соответствующей агротех­ники, можно значительно улучшить качество ягод и до­биться высоких урожаев винограда у отобранных нами для размножения сеянцев.

«Тщательной селекцией (отбором) черенков, повторе­нием отводки лучших частей лозы, сравнительно короткой обрезкой и посадкой на лучшую почву следует способствовать развитию лучших качеств».

После того как новый сорт будет размножен в количе­стве не менее 20—30 кустов и будет изучено их плодоно­шение в течение трех лет, селекционер может получить на него авторское свидетельство.

Источники:

http://wine.historic.ru/books/item/f00/s00/z0000033/st044.shtml
http://poferme.com/vinograd/vinogradarstvo/selektsiya
http://vinogradgid.ru/ekologiya-vinograda/vyvedenie-novyx-sortov-vinograda-metodami-michurina.html