Как выводится сорт, селекция растений, селекторы, генетика растений, улучшение видов, вывод новых сортов. Скрещивание растений - технология скрещивания и преимущества гибридных сортов Вывести новый вид растения
Среди садоводов-любителей есть люди, поистине увлеченные садоводством. Выращивание урожая перестало быть для них самоцелью, они идут дальше и пытаются изобрести что-то свое: например, особые методы агротехники или вывести собственный сорт. Создать новый сорт томата для огородника-любителей представляется задачей весьма сложной. Попробуем разобраться: так ли это на самом деле?
На картинке: строение цветка томата: 1- лепесток; 2- тычинки, сросшиеся в конус; 3 - рыльце пестика; 4 - столбик внутри пестика; 5- завязь; слева - рыльце пестика внутри тычиночного конуса, справа над конусом.
Томаты относятся к самоопыляющимся растениям. Поэтому, чтобы вывести новый сорт, необходимо искусственное оплодотворение. Цветок состоит из тычинки с пыльниками (мужской орган) и пестика (женский орган). Для получения нового сорта на материнском растении надо выбрать желто-зеленый бутон (слегка раскрывшейся) и провести кастрацию тычинок (пинцетом выщипать тычинки), оставив пестик с рыльцем. При этом важно не повредить их и изолировать ватой.
За один раз эту операцию проводят не более чем на двух цветках одной кисти. Оставшиеся цветки удаляют! На следующий день на отцовском растении утром (до 10 часов) берут пыльцу из пыльников на хорошо раскрывшемся желтом цветке и наносят ватой или мягкой кисточкой на изолированный цветок материнского растения. Этот опыленный цветок вновь накрывают ватой. Не забудьте подписать дату и название родительских сортов.
Опыление происходит не всегда удачно, поэтому операцию повторяют не менее 10 раз на других кистях. Оптимальная температура прорастания пыльцы 20-30 градусов. При температуре 8-12 и 35-40 пыльца становится стерильной и не способной производить оплодотворение. Удачно ли произведено опыление, будет видно через неделю. На опыленных цветках начнут расти завязи, а неопыленные опадут.
После сбора урожая семена этих плодов будут являться гибридами первого поколения. В следующем году при выращивании из этих семян проявляются одинаковые признаки - гибридная выравненность. В следующем поколении происходит расщепление на различные формы родительских признаков. Из всего многообразия полученных сеянцев важно выбрать те растения, которые будут самыми урожайными, вкусными, и главное, чтобы удовлетворяли вашим требованиям. И только в третьем поколении закрепляются сортовые особенности. Необходимо внимательно следить за растениями и выбирать только те, которые не расщепляются по сортовым признакам. Семена с этих растений дадут начало новому сорту, который создали вы.
Теперь поговорим, как выбрать родительские линии. Здесь необходим произвольный выбор. Главным аспектом по выводу нового сорта является: скороспелость, урожайность, устойчивость к болезням и пониженной температуре. Все зависит от вашей фантазии. В первом поколении гибриды в большинстве случаев похожи па материнское растение. Прародителями многих сортов и гибридов являются общепризнанные сорта: Де Барао, Бычье Сердце. Космонавт Волков, Воловье Сердце, Гигант Новикова. При выведении нового сорта трудно собрать воедино все лучшие качества томата. Если делать ставку на урожайность, то теряются вкусовые качества. Чтобы новый сорт не поражала фитофтора, необходимо родительские линии (лучше отцовские) выбирать во время болезни растений.
В 2008 я вывел очень вкусный высокоурожайный сорт Сумочный. Вес плодов доходил до 1 кг. Плоды темно-красного цвета, сладкие, мясистые, в кисти 4-6 плодов. Растение индетерминантного типа, мощное, устойчиво к засухе и болезням. Последние плоды собрали в ноябре. Про родителей этого сорта рассказывать не буду. Пусть останется это моим секретом, но селекционную работу проводил не один год. Материал для выбора родительских линий у меня огромный: имею большое количество сортов любительской селекции. В коллекции более 500 сортов и гибридов. Более 30 вывел сам. Каждый сезон высаживаю около 200 сортов, и лишь единицы проходят кастинг. Также имею выдающиеся сорта малины (до 10 г) и клубники (земляники) вес ягод 50 - 100 г. Все copтa ремонтантные (плодоносят весь сезон). Имею так же гибриды высокоурожайных огурцов и картофель, который не по вкусу жуку.
Вывести свой сорт томата, назвать своим именем и оставить его потомкам не такая уж и проблема. Для этого необходимо приобрести семена каких либо редких, экзотических, супер-урожайных сортов и начать их скрещивать (приобрести семена более 250 сортов томатов можно в нашем интернет магазине .
Все работы можно условно разделить на два этапа- работа в теплице (2-3 года) а после того как выведен устойчивый сорт-бюрократическая, по внесению его в государственный реестр (обычно 4-5 лет).
Итак начнем с первого этапа.
Так как томат растение обоеполое и самоопыляющееся, то перед скрещиванием нужно удалить тычинки у цветков материнского растения (на которое вы будете наносить пыльцу отцовского) маленьким пинцетом – он идеально подходит для этого. Эта операция правильно называется кастрацией. Цветок нужно поддерживать левой рукой, а пинцет должен быть в правой руке. Сначала лепестки отводят в стороны, а затем аккуратно выщипывают тычинки, стараясь брать их за самый низ. Эту операцию нужно делать очень внимательно, чтобы не повредить пестик цветка.
Самое подходящее время для опыления - с 6 до 11 часов дня.
Пыльцу собирают из цветков, сорванных с отцовского сорта, непосредственно перед самым опылением. Ее желательно брать с цветков, которые уже раскрыты второй или третий день, и выбрать те, у которых тычинки окрашены ярче.
Потом нужно пинцетом отделить отдельный пыльник, вспороть его пинцетом с внутренней стороны. Пыльца должна остаться на пинцете, ее хорошо заметно. Затем пыльцу переносят на рыльце пестика. Через два-три часа она прорастает.
Операцию по опылению легче проводить в теплице, там вам не будут мешать ни ветер, ни насекомые. Скрещивание нужно делать на самых первых двух кистях.
Поскольку цветение у томатов происходит неравномерно, то кастрацию и опыление проводят в течение двух недель.
Чтобы собрать побольше пыльцы для опыления нужного количества цветков, нужно срывать раскрывшиеся цветки, отделять от них пыльники и раскладывать на чистую белую бумагу. Через сутки бумагу аккуратно сворачивают, чтобы ничего не смогло высыпаться, и немного по ней постукивают, чтобы пыльца отсоединилась. Затем разворачивают бумагу, пыльники удаляют, а пыльцу аккуратно собирают при помощи лезвия в одно место. Пыльцу пересыпают в стеклянную трубочку, снизу и сверху вставляют по тампону, перед опылением один тампон снимают и в открытое отверстие опускают пестик цветка. В такой трубочке легко регулировать подачу пыльцы, двигая нижний тампон к верху. Нужно только знать, что пыльцу можно хранить один или два дня, не больше.
На кусте, где вы провели опыление, оставляют только эти, опыленные цветки, а остальные, которые будут появляться, удаляют.
Томат – растение самоплодное, и самоопыление между сортами без вмешательства большая редкость, поэтому сорта могут сохранять свою чистосортность в неограниченном времени, тем более что пыльца томатов считается очень тяжелой и даже при очень сильном ветре через 50 см может упасть, но никак не дальше. Поэтому не нужно опасаться, если вы посадили много сортов, что они потеряют свои сортовые качества, этого не произойдет. В идеале конечно для выведения новых сортов лучше иметь пусть небольшую но отдельную теплицу под каждый.
Второй этап иногда более сложный и даже не всегда решаемый для огородника-практика. Чтобы ваш сорт стал полноправным сортом- его надо внести в государственный реестр селекционных достижений.
В соответствии с Регламентом принятия решения по заявке на допуск селекционного достижения к использованию: П.1. Селекционные достижения (сорта растений, породы животных), именуемые далее “сорта", заявленные на допуск к использованию, должны отвечать требованиям отличимости, однородности, стабильности и хозяйственной полезности. П.2. … При несоответствии сорта требованиям отличимости, однородности или стабильности Отдел регистрации и госреестров вносит предложение на экспертную комиссию об отклонении заявки (испытание подобных сортов на хозяйственную полезность прекращают). П. 11. Из Государственного реестра селекционных достижений, допущенных к использованию, подлежат исключению сорта: - по которым оригинатор (заявитель) прекратил работу по поддержанию сорта, производству оригинальных семян, оплату пошлины за поддержание в Государственном реестре селекционных достижений.
Переводя все вышеперечисленное на простой язык, получаем следующее:
1. Новый сорт овощей или цветов который та или иная компания хочет включить в Госреестр должен: а) отличаться чем-то от уже внесенных; б) из года в год давать одинаковые урожаи (быть однородным и стабильным) б) иметь высокую урожайность (быть хозяйственно полезным)
2. Если сорт овощей или цветов не соответствует п.1 – в Госреестр его не включат.
3. Внесение нового сорта цветов или овощей в Госреестр стоит денег.
4. Поддержание сорта в Госреестре, также стоит денег (т.е. если не будет уплачена ежегодная пошлина – сорт, каким бы хорошим он не был, из Госреестра исключат).
5. Сумма платежей за внесение / поддержание сорта овощей или цветов не зависит от объемов его продаж. Откуда берутся новые сорта Теперь, для полного понимания ситуации рассмотрим, откуда в продаже появляются новые сорта цветов или овощей. Сразу хочется отметить, что несмотря ни на что, в нашей стране все еще проводятся селекционные работы и выводятся новые сорта. Но выводится новых сортов очень мало, да и из них лишь единицы проходят стадию коммерческого производства и доходят до прилавков. Поэтому, в подавляющей своей массе, российские компании-пакетировщики закупают уже готовые семена цветов и овощей на Западе, привозят их в России и расфасовывают по цветным пакетикам. Эти семена и появляются в продаже в магазинах и интернет магазинах семян. Иногда их продают под «родными» названиями, но зачастую компания-пакетировщик закупает не один и тот же сорт, а разные сорта овощей или цветов одного сортотипа и придумывает им одно свое название - что-то «супер-звучное» и «зазывно-прекрасное». Отсюда следует, что:
1. Если, например, 2 разные компании закупили на Западе семена овощей или цветов одного и того же сорта, расфасовали их и дали им каждый свое название, то оба сорта в Госреестр внесены быть не могут по определению, т.к. они полностью идентичны.
2. Если, например, компания-пакетировщик закупает на Западе семена не конкретного сорта, а разные сорта одного и того же сортотипа и продает их под своим одним названием, то в Госреестр он внесен быть не может, т.к. неоднороден и нестабилен.
3. Если, например, закупленные семена того или иного сорта овощей отличаются не высокой урожайностью, а цветом или формой плода, то в Госреестр он внесен быть не может, т.к. хозяйственно бесполезный.
4. Если, например, планируемые или реальные продажи семян цветов или овощей какого-либо сорта не велики, вносить его в Госреестр нет смысла, т.к. пошлина за внесение, разложенная на количество продаваемых пакетиков и очень сильно поднимет их стоимость.
5. Если, например, семена овощей или цветов одного и того же сорта продают несколько компаний при том, что компания внесшая данный сорт в Госреестр не получает с них авторский процент, то поддерживать этот сорт в Госреестре ей нет никакого резона, т.к. деньги платят они, а остальные пользуются этим бесплатно.
Пробуйте и даже если вы не получите на свой сорт документы- поверьте сам процесс создания чего то нового вас увлечет на многие годы.
Но как ни успешна человеческая деятельность в отборе полезных растений, она все еще отстает от потребностей возрастающего общества в питании. Нам постоянно нужны все более урожайные растения. Население растет очень быстро, мы уже знаем об этом феномене. И требуется все больше зерна, картофеля, плодов и овощей к столу, травы для скота. Каждый обработанный гектар земли должен засеваться продуктивными растениями. Только тогда будет пища для всех.
На селекцию и семеноводство мы сами и будущие наши поколения взираем с особой надеждой.
Ведь свободной, пригодной для культуры земли в мире, да и в нашей стране почти не осталось. Напротив, площадь пашни в XX веке неуклонно уменьшается. Вон сколько дорог, городов, рудников и водохранилищ отнимают пашню и луга у людей!
А вот с гектара получить как можно больше мы просто обязаны. Тут пока что безграничные возможности.
Ученые нашли еще один путь к далеко ведущим изменениям. Это так называемый мутагенез, неожиданное появление из ряда вон выходящих растений с новыми наследственными качествами. И мы пользуемся им, даже создаем искусственно такие растения.
Возникновение мутантов, странных особей - с точки зрения самой природы,- не до конца изучено. Это может быть внезапное изменение силы солнечной радиации в одном очень ограниченном месте на ниве. Или воздействие вдруг возникших в почвенном растворе особо сильных реагентов вызвало крупное изменение наследственного постоянства растения. Вот тогда появляются и живут либо угнетенные экземпляры, эти недолгие жители на земле, либо растения, отличающиеся от сородичей в одном или нескольких качествах: сильнорослостью, облиственностью, высокой семенной продуктивностью, ранним или поздним созреванием, увеличением белка в зерне, сахара в плодах, устойчивостью к болезням.
Приведем один из таких примеров.
Более двух десятилетий назад в США один ученый-биолог обходил опытное поле. Он обратил внимание на невзрачную кукурузу с початками, заполненными зерном мутноватого цвета. Ученый заподозрил мутацию и всесторонне изучил свою находку. Обнаружилось, что в зерне опейка, как назвали эту форму кукурузы, содержится немного больше белка, чем в каком-либо другом сорте кукурузы. И хотя само растение давало низкий урожай, надо было узнать, передается ли признак высокого содержания белка по наследству. Скрещивание урожайных сортов кукурузы с опейком принесло неожиданность: высокая белковость наследовалась! В селекционном центре появились первые гибриды кукурузы с повышенным содержанием белка. Для сельского хозяйства, где кукуруза является одной из основных кормовых культур и дается скоту обязательно с белковыми добавками - соей, горохом, люцерной, появление гибридов, содержащих повышенный процент белка, явление более чем желанное. Над повышением белка в кукурузном зерне много лет и не слишком успешно работали селекционеры в разных странах. Сегодня опейки можно увидеть едва ли не в каждой лаборатории. Уже есть высокобелковые гибриды и в нашей стране. В частности, их выращиванием занимались такие ученые-селекционеры, как академики М. И. Хаджинов, Б. П. Соколов и Г. С. Галеев.
Подобные находки опытников и селекционеров куда важнее открытия новых месторождений золота или платины.
Вспомним, что и знаменитые наши ярославские и пермские клевера стали такими, какими они прославились в стране и по Европе, не сами по себе, а с помощью отбора: люди не прошли мимо природой созданных мутантов - особо продуктивных экземпляров, размножили их. И, как говорится, не пожалели об этом!
Мы уже упоминали о русском масличном подсолнечнике, таких его сортах, как 8931, Смена, Маяк, созданных селекционерами академиками В. С. Пу-стовойтом и Л. А. Ждановым, с масличностью семянки более чем в пятьдесят процентов и с высоким урожаем. Ведь это тоже результат направленного отбора, сложнейшей работы умных и увлеченных людей, которые отдали селекции всю жизнь.
Очень многие из самых известных нам овощей - капуста, столовая свекла, морковь, лук и чеснок, а равно и сахарная свекла - появились в результате долгого и кропотливого отбора и гибридизации ничего не значащих для питания диких растений, проведенных часто безвестными селекционерами.
Их труд - это большая наука, здесь используются и подбор географически отдаленных родичей, и гибридизация, и отбор. И что очень важно - особенное искусство прозрения, без которого трудно достичь настоящего успеха.
Среди огромного разнообразия сортов яблони, груши и других пород почетное место занимают сорта народной селекции. К ним относятся широко известные Антоновка, Анис, Грушовка и другие. Все они произошли от дикорастущих лесных растений и появились в результате длительного отбора. Отбор сначала вели среди диких растений, затем среди окультуренных. Сорта народной селекции - это результат длительного и упорного человеческого труда. Люди научились не только отбирать лучшие дары природы, но и выводить искусственным путем новые сорта. «Человек может и должен делать лучше природы», - говорил И. В. Мичурин. Отдавая должное народной селекции И. В. Мичурин указывал: «К делу селекции должен подойти революционный, с дерзкой пытливой мыслью огромный коллектив».
Как известно, формирование наследственных признаков сорта заканчивается у сеянцев в период возмужалости, когда и отбирается элита, т.е. кандидаты в новые сорта. Поступая в питомник для размножения, они прививаются на какие-либо подвои и становятся уже не сеянцами, а клонами. Клоном в плодоводстве называют потомство одной исходной корнесобственной особи.
Схема рождения нового сорта при искусственном скрещивании такова. Сначала подбирают родительские пары и отбирают для скрещивания материнскую и отцовскую формы; скрещивают исходные формы путем искусственного опыления и выращивают гибридные плоды; выделяют из плодов гибридные семена и высевают их на селекционном участке; затем воспитывают и отбирают гибридные сеянцы; выделяют наиболее ценные гибридные сеянцы - элиту, а из элиты выбирают сеянцы, достойные называться сортом. После этого передают выведенные сорта в сортоиспытание.
Что же представляет собой сортоиспытание? Это глубокое и всестороннее изучение новых сортов в различных природных условиях. Сортоиспытание состоит из трех этапов: первичного, или станционного, изучения сорта на экспериментальных базах научно-исследовательских учреждений, опытных станциях, в помологических садах; испытания на сортоиспытательном участке, где тщательно отбирают сорта, выбраковывая те, которые показали себя с отрицательной стороны, после чего лучшие из отобранных сортов поступают для производственного испытания в производственных условиях под контролем со стороны комиссии по сортоиспытанию. Она присуждает названия новым сортам, устанавливает авторские права, выдает авторские свидетельства, разрабатывает паспорта на новые сорта и дает им «путевку в жизнь». Лучшие сорта, прошедшие испытания, включаются в стандартный сортимент того или иного района и подлежат размножению в обычном порядке.
Такова общая схема рождения нового сорта с использованием метода половой гибридизации. Кроме того, сорта получают и вегетативным путем - при помощи вегетативной гибридизации. Можно получить новый сорт и путем клоновой селекции. Для этого отбирают в кроне плодоносящих деревьев интересные по хозяйственным признакам отклонения и закрепляют их путем прививки на подвои. Так И. В. Мичурин вывел новый сорт Антоновка шестисотграммовая. Она получена из «спорта» почковой вариации, обнаруженной на одной из ветвей старого сорта Антоновка могилевская белая.
Наконец, новые сорта можно получить путем посева семян, полученных от свободного опыления. Но для этого годятся лишь некоторые сорта. Много сортов получено из семян Бельфлеркитайка, Пепин шафранный и другие. Они имеют хорошую наследственную основу и обеспечивают получение большого процента культурных сеянцев благодаря длительному воспитанию и отбору.
Под сортом понимают в плодоводстве вегетативное потомство одного маточного растения, полученного в результате того или иного метода селекции. Это растение выявляется в результате тщательного отбора и воспитания и становится источником вегетативного размножения нового сорта. С целью размножения срезают черенки, отделяют от них глазковые (пазушные) почки и прививают в питомнике на подвои. Выращенные путем прививки деревья имеют все признаки и свойства маточного дерева - корнесобственного сеянца. Полученные прививкой деревья затем сами становятся маточными и используются для вегетативного размножения. С этой целью отбирают в производственных условиях лучшие по урожайности и другим признакам деревья, с которых срезают черенки и передают в питомник для выращивания посадочного материала.
Очень важный и ценный признак вновь выведенного сорта - его константность, т.е. способность воспроизводить лучшие качества родителей в вегетативных поколениях. Если бы сорт не обладал консерватизмом наследственности и изменялся под влиянием подвоя и других причин, он не имел бы хозяйственного значения.
Но было бы неправильно думать, что неизменность сорта является абсолютной и сохраняется веками. Когда исходный маточный сеянец отмирает, источником размножения нового сорта являются его потомки - другие маточные деревья, но уже полученные вегетативным путем. Обладая относительной устойчивостью ценных признаков, привитые деревья сами постепенно изменяются в процессе культуры. Изменения зависят от возраста самого сорта, условий произрастания, перемещения сорта в другие географические зоны, уровня агротехники, влияния подвоя и других причин и могут быть положительными и отрицательными. Изменения у привитых деревьев резко отличаются от изменений, происходящих в жизни сеянца.
В чем же состоит сущность изменений на самом раннем этапе развития и можно ли управлять ими в нужную для человека сторону?
Занимаясь дома селекцией, как узнать, получился ли новый сорт? О глоксиниях могу рассказать многое, хотя только недавно начала ими интересоваться. Больше всего увлекает то, что можно заниматься опылением и из получившихся семян самому выращивать новые сорта. А в остальном все очень просто. Главное стерилизовать почву для высадки семян (я делаю это в духовке) и укрывать листик парничком для укоренения. И еще два фактора:
1) световой режим хорошо подобрать освещение, особенно в условиях без искусственной подсветки;
2) режим полива вода должна покрывать всю поверхность субстрата, а не только его половину.
Следуя путем ошибок, я пришла к следующему:
К размещаю свои глоксинии на южном подоконнике, но в летний период притеняю старым тюлем;
Использую фитильный полив (особенно удобно и эффективно это для большой коллекции).
Занимаясь домашней селекцией, как узнать, получился ли новый сорт растения? Нужно ли его как-то регистрировать, чтобы присвоить свое имя? И если да, то, как это сделать? В какую организацию обращаться?
Многие цветоводы-любители получают семена, а потом и сеянцы от своих домашних растений. Но для того чтобы они стали официальными сортами, нужно проделать большую работу. При опылении цветков вы должны фиксировать, от каких пар получены семена. Далее необходимо выбрать из всех сеянцев те, которые имеют хорошо отличимые особенности, причем следует учитывать не только декоративные качества (размер цветка, его форму, окраску), но и количество цветков, продолжительность их цветения, форму и качество листьев, общий вид растения, устойчивость к заболеваниям и др.
Если сеянец по большинству этих признаков будет лучше известных сортов, вы должны его размножить, чтобы иметь достаточное количество экземпляров, и проверить заодно, насколько хорошо он размножается и насколько точно передает и сохраняет свои признаки. Только после этого вы можете назвать свой предполагаемый сорт и передать заявку в комиссию по сортоиспытанию. Специалисты проверят, не было ли такое название использовано ранее и соответствует ли сорт стандартным требованиям. После этого вы получите документы на авторство.