Отбор в первичном семеноводстве газонных трав

- у самоопылителей изучать материалы отбора и размножать их можно без изоляции друг от друга и от других сортов; у перекрестноопылителей нужно пространственно изолировать от других сортов и друг от друга все участки с селектируемым материалом и посевы для размножения. При этом использовать для дальнейшей работы семенной материал с участков испытания нельзя вследствие переопыления его пыльцой исходного сорта и стандарта.

Достоинства массового  отбора — его простота и быстрота, а также то, что у перекрестноопылителей не происходит обеднения наследственной основы сорта. Главный недостаток массового отбора — невозможность проверить отобранные растения по потомству, так как семена их смешиваются, обезличиваются. Ценны лишь те формы, которые свои хорошие свойства передают потомству, А среди отобранных растений много модификаций, имеющих хорошие показатели только потому, что в год отбора они попали в лучшие условия, чем другие растения.

В настоящее время массовый отбор целесообразно применять только при селекции новых, вводимых в культуру растений или культур, мало проработанных в селекционном отношении. Но в семеноводстве он еще применяется.

Индивидуальный отбор.

При индивидуальном отборе каждое элитное растение обмолачивается отдельно от других, а полученные семена высевают на отдельном участке, что дает возможность проверять отобранные растения по потомству, по их наследственной ценности и выбраковывать плохие потомства. Количество отбираемых элитных растений колеблется от нескольких сотен до многих тысяч.

При однократном отборе у самоопылителей семена с каждого  отобранного элитного растения высевают в селекционном питомнике на отдельных участках. Потомство каждого отобранного растения у самоопылителей называют линией. Линии сравнивают с районированным сортом, лучшие линии отбирают, а худшие выбраковывают. Повторный отбор из лучших линий не проводят. В последующие годы проводятся дальнейшее изучение линий, отбор лучших и выбраковка худших. Лучшие линии одновременно размножают. Размер участков с каждым годом увеличивается. Начиная с контрольного питомника, каждую линию изучают в нескольких повторениях. Одна-две лучшие линии (сорта) на 6—7-й год параллельно с конкурсным испытанием проходят производственное испытание. Таким образом, при однократном отборе выделение лучших растений проводится один раз, а в последующие годы они изучаются по потомству и одновременно размножаются.

Однократный отбор эффективен, если отбираемые растения гомозиготны. Если отбираются гетерозиготные растения, то применяется многократный индивидуальный отбор. При этом в потомстве каждого отобранного растения индивидуальный отбор проводится несколько раз, до прекращения расщепления. Лучшие константные линии изучаются по той же схеме, что и при однократном отборе. Этот метод применяют при работе с гибридами, мутантами и т. п.

У самоопыляющихся культур индивидуальный отбор позволяет получать сорта с высокой морфологической и биологической однородностью. Недостаток индивидуального отбора — его сложность и громоздкость. Каждое отобранное растение нужно проверить по потомству. При этом необходимы большие масштабы работы, повышающие вероятность нахождения форм с нужным сочетанием ценных свойств и признаков.

У перекрестноопыляющихся культур индивидуальный отбор имеет  свои особенности. Перекрестноопылители отличаются от самоопылителей гетерозиготностью  наследственной основы, что обусловливает сложное расщепление и большое разнообразие потомства. Поэтому у этой группы культур применяется многократный или непрерывный отбор, так как однократный индивидуальный отбор эффекта не дает.

У перекрестноопыляющихся культур отбор ведется только по материнским растениям, поскольку неизвестно, пыльцой каких растений опылилось отбираемое растение. Для повышения эффективности отбора необходимо контролировать переопыление, не допуская опыления ценных растений пыльцой малоценных форм, которые следует удалять из посева до цветения. Однако нельзя допускать и обеднения наследственной основы селектируемого материала, это неизбежно ведет к депрессии.

Нужно обеспечить широкое  переопыление, сохранение биологического богатства отбираемых форм. Совмещать оба эти противоречивые условия трудно.

Различные схемы индивидуального отбора в разной степени отвечают каждому из этих условий. В порядке возрастания степени контролирования опыления схемы индивидуального отбоpa у перекрестноопылителей можно расположить следующим образом: 1) семейный отбор; 2) семейно-групповой отбор; 3) метод половинок (метод резервов) и 4) метод индивидуально-семейного отбора.

При семейном отборе семена с отобранных растений на второй год работы высевают по семьям (потомствам) в селекционном питомнике без пространственной изоляции между семьями. Вводить в качестве контроля районированный сорт нельзя, так как он потенциально хуже, чем отобранные растения. Поэтому контрольные участки засевают смесью семян, высевая по 2—3 семени от каждого отобранного растения. В результате сравнения с таким условным контролем и друг с другом часть семей выбраковывают целиком. Из лучших проводят повторный индивидуальный отбор. Отобранные растения опять высевают по семьям в селекционный питомник и повторяют следующий цикл изучения и отбора. После 2—3 отборов лучших растений отбирают лучшие семьи для изучения, размножения и последующего объединения. Недостатки метода: мало контролируется опыление — происходит переопыление между лучшими и худшими потомствами; нельзя применять в качестве стандарта районированный сорт. Поэтому эффективность метода часто недостаточна.

Семейно-групповой  отбор отличается тем, что отобранные растения делятся на несколько групп, каждая из которых изучается на пространственно изолированном участке. В группу включают растения, близкие по важным хозяйственно-биологическим (скороспелости, устойчивости и т. п.) и морфологическим признакам. В пределах группы семьи не изолируются. Здесь переопыление идет между близкими формами, поэтому быстрее достигается выравнивание показателей и закрепление нужных признаков. После нескольких циклов отборов сорт формируется путем объединения лучших семей в пределах группы.

При использовании метода половинок семена каждого отобранного растения делят на две части: одну часть семян высевают для оценки потомств в питомнике первых половинок. Здесь можно вводить любые стандарты (контрольные сорта). Пространственная изоляция не нужна. Отбор растений в этом питомнике не проводят, задача его — оценить отобранные растения по потомству. Полученный урожай обезличивается. В следующем году в питомнике вторых половинок на изолированном участке высевают вторую часть семян элитных растений, но только тех, которые дали лучшие потомства. Здесь проверенный по потомству лучший материал переопыляется, после чего в нем отбирают лучшие растения. После нескольких циклов отбор — проверка намечают для отбора целые семьи. Сорт формируется либо из одной семьи, либо путем объединения нескольких, близких по характеристикам семей.

Достоинство метода половинок заключается в том, что здесь в большей степени контролируется переопыление, происходит оно только между лучшими потомствами. Благодаря этому результативность работы при данном методе высокая. В питомнике испытания потомства в качестве стандарта можно вводить районированный сорт и тем обеспечить более точную оценку. Недостаток метода — в его длительности: год отбора чередуется с годом испытания потомств. Этот метод можно использовать только для культур с большим коэффициентом размножения.

Дальнейшим развитием метода половинок явился метод резервов. При использовании этого метода каждое отобранное растение в сравнении с контролем изучают по потомству 2 года. Затем резервом семян лучших растений закладывается питомник переопыления. Здесь свободно переопыляются между собой только лучшие образцы, проводится индивидуальный отбор для нового цикла изучения, а семена в лучших семьях объединяются. Эти семьи затем изучают в предварительном и конкурсном испытаниях в сравнении с контролем. Наряду с испытанием резервами семян лучших семей закладываются участки размножения. Параллельно, начиная с питомника второго года изучения, весь материал изучают на инфицированном фоне. По этой схеме в переопылении участвуют только хорошо проверенные по потомству формы. Большое число образцов в питомнике переопыления позволяет избежать сужения наследственной основы селектируемого материала.

При индивидуально-семейном отборе пространственно изолируется каждая семья, поэтому переопыление идет строго в ее пределах. Контролируются не только материнские, но отчасти и отцовские растения, что способствует быстрому накоплению селектируемых признаков и свойств. Но степень близкородственного разведения и депрессия здесь выше, чем в ранее рассмотренных методах. К этому методу прибегают лишь в тех случаях, когда нужно сохранить в селектируемом материале какие-либо особо ценные свойства, которые могут быть утеряны при широком переопылении.

Еще более полный контроль за переопылением обеспечивается в парных скрещиваниях. Отбирают однотипные растения, изолируют их и взаимно переопыляют. Так осуществляется отбор и материнских, и отцовских форм. При этом быстро накапливаются желательные свойства, но депрессия оказывается более сильной.

ПРОИЗВОДСТВО ЭЛИТНЫХ  СЕМЯН

К элитным семенам  предъявляют очень строгие требования. Они должны иметь высокую сортовую чистоту или типичность, быть свободными от болезней, передающихся через семена. Элита должна иметь посевные качества не ниже норм первого класса, обладать высокими урожайными свойствами.

Научно-исследовательские учреждения и учхозы выращивают элитные семена в количествах, необходимых для планового сортообновления в спецсемхозах, а также для создания страховых фондов в размере 25—30% потребности. Переходящие фонды (в зонах, где они необходимы) создаются в размере 100% потребности.

Опытные учреждения выращивают элиту (или первую репродукцию) всех районированных в зоне их деятельности сортов независимо от того, являются они оригинаторами этих сортов или нет. Объем производства по каждому сорту определяется ежегодным планом-заказом на элитные семена по культурам и сортам с учетом задания по вывозу семян за пределы области.

Выбор метода подготовки элитных семян определяется биологическими особенностями культуры, методом выведения сорта и конкретными условиями зоны, где ведется семеноводство. Единое требование для всех зон — выращивание элиты в максимально благоприятных условиях. Семена элиты производятся методом индивидуального и массового (реже) отбора. Индивидуальный отбор применяется по всем сортам самоопыляющихся культур и по сортам перекрестноопылителей, выведенных индивидуальным отбором. Элита сортов, выведенных массовым отбором, производится обычно с применением массового отбора.

Многолетние травы. При производстве элитных семян многолетних трав обычно применяется четырехзвенная схема: питомник сохранения сорта; питомник предварительного размножения; суперэлита; элита.

Растения для закладки питомника сохранения сорта (наиболее типичные, здоровые, с хорошей семенной продуктивностью и т. д.) отбирают на посевах суперэлиты или элиты предшествующего выпуска. Здесь в течение всех лет жизни за растениями ведут тщательное наблюдение, имеющие худшие показатели выбраковывают. Семена с отобранных растений объединяют и используют для посева питомника предварительного размножения, а затем суперэлиты и элиты. При небольшом плане-заказе на элитные семена можно исключить из схемы питомник предварительного размножения. Семена разных лет урожая с одного и того же посева документируют как одну и ту же репродукцию.

Питомники сохранения сорта, предварительного размножения и суперэлиты закладывают в научно-исследовательском учреждении — оригинаторе сорта. Выращиванием элиты из семян суперэлиты, поставляемых оригинатором, занимаются научно-исследовательские учреждения, находящиеся в зоне районирования сорта.

ОСОБЕННОСТИ АГРОТЕХНИКИ СЕМЕНОВОДЧЕСКИХ ПОСЕВОВ

Под семеноводческой агротехникой понимается комплекс специальных семеноводческих мероприятий, направленных на быстрое размножение сортовых семян при сохранении или даже улучшении их высоких качеств. Она должна обеспечить получение высоких урожаев семян с хорошими посевными, сортовыми качествами и урожайными свойствами.

Сортовые качества семенного материала определяются его, сортовой чистотой (у самоопылителей) или типичностью (у перекрестноопылителей), степенью засорения трудноотделимыми культурными и сорными растениями, карантинными объектами и степенью зараженности рядом болезней, передаваемых с семенами. Сортовая чистота у самоопылителей определяется процентным отношением стеблей или растений, типичных для данного сорта, к общему числу стеблей или растений всех сортов и форм той же культуры. У перекрестноопыляющихся культур применяют термин «сортовая типичность». По всем этим показателям к семенному материалу предъявляются высокие требования, определяемые нормативно-технической документацией. Засорение посевов не только снижает их сортовые качества, но и ухудшает товарные качества продукции.

Различают два вида засорения: биологическое — в результате переопыления разных сортов, видов и механическое, когда в семена или посев попадают семена или растения других сортов или культур.

Биологическое засорение обычно наблюдается у перекрестноопыляющихся растений, но иногда может происходить и у самоопылителей вследствие спонтанной гибридизации или появления мутаций. Принято различать видовое засорение, когда посев засоряется другими видами растений, и сортовое, при котором происходит засорение другими сортами и разновидностями того же вида. Для семеноводства более опасно сортовое засорение, так как труднее распознать примесь и избавиться от нее.