Виды исходного материала и способы его получения

Исходным материалом называется все разнообразие возделываем дикорастущих форм растений, которое селекционер может использовать своей работе. Правильный выбор исходного материала в значительной степени определяет успех селекции. Если исходные формы растений подобра для скрещивания неудачно и не отвечают поставленным задачам или почвенно-климатическим условиям зоны, то вся селекционная работа, может быть, оказаться бесплодной.

В настоящее время по подавляющему большинству сельскохозяйственных культур наработан,обширный исходный материал. Разнообразие его постоянно из года в год увеличивается как за счет выявления новых форм так и за счет создания новых сортов. Исходный материал может состоять и набора сортов или образцов (коллекции), он может быть искусственно создан путем применения гибридизации, искусственного мутагенеза, полиплоидии других методов. В селекционной практике используются следующие основные виды исходного материала:

Естественные популяции. К данному виду исходного материала относятся дикорастущие формы и местные сорта.

Дикорастущие формы растений являются важным источником исходного материала для селекции различных сельскохозяйственных культур. Ценность этого вида исходного материала состоит в большой его приспособленности к неблагоприятным условиям произрастания к засухе, морозу, засолению почв, болезням и вредителям. Например, в Северном Казахстане встречается более 70 видов дикорастущих трав, среди которых имеются формы, обладающие исключительной морозостойкостью, жаростойкостью, засухоустойчивостью, способностью расти на засоленных почвах. Они представляют очень большую ценность как исходный материал для селекции, так же как и дикорастущие виды трав, обнаруженные в других почвенно­климатических регионах республики, странах ближнего и дальнего зарубежья.

У диких видов пшениц встречаются формы растений с рекордным содержанием белка, лизина. Например, отдельные формы растений вида пшеницы Тritikum dicоссоidis содержат в зерне 28-30% белка. До 28% белка со­держится в зерне дикого овса (Аvеnа sterilis). Дикорастущую пшеницу Тимо­феева используют в создании гибридных селекционных сортов пшеницы во многих странах мира. Абиссинская пшеница (Тгitikum durum subsp abissinikum) обладает устойчивостью к ряду физиологических рас стеблевой. Исключительную ценность для проведения скрещиваний с пшеницей представляют дикорастущие виды пырея и эгилопса.

Афганистанский двухрядный дикорастущий ячмень благодаря устойчивости к мучнистой росе используется в гибридизации селекционерами многих стран мира. С его участием получены сорта, устойчивые к этому виду заболевания. Среди обширного рода пырея имеются виды, которые отличаются мощным развитием, устойчивостью к болезням и вредителям, морозостойкостью, засухоустойчивостью, нетребовательностью к почвам, солеустойчивостью, многолетностью и другими важнейшими биологическими свойствами и признаками.

Некоторые дикие виды служат источником цитоплазматической мужской стерильности и других ценных свойств. Современные фитофторо­устойчивые сорта картофеля получены с привлечением диких и малокультурных видов. В селекционной практике известны случаи успешного привлечения к скрещиванию культурных растений с видами пырея, многолетней дикой ржи, диких и полудиких видов пшеницы, топинамбура и других.

Местные сорта, как правило, очень хорошо приспособлены к местным условиям, но невыравненны, популятивны и малопригодны для механизации. Однако они являются ценным исходным материалом при селекции ряда важнейших в экономическом отношении сельскохозяйственных культур. В отдельных, особенно горных районах Сибири, Казахстана и Средней Азии местные сорта представляют большой интерес и в настоящее время. для районов, где ведется интенсивное сельскохозяйственное производство, местные сорта уже не имеют большого производственного значения, однако отдельные из них возделываются и в на­стоящее время - среднерусские кряжи конопли и псковские кряжи длинноволокнистого льна. В производственных посевах в настоящее время можно встретить местные сорта многолетних трав.

Гибридные популяции и селекционные сорта. В селекционной практике обычно используется два вида гибридных популяций - внутривидовые, соз­данные в результате скрещивания сортов и форм растений в пределах одного вида и популяции, полученные в результате скрещивания разных видов и родов растений (межвидовые и межродовые).

Селекционные сорта как исходный материал имеют большое значение в селекционной практике. Чаще всего селекционные сорта используются в синтетической селекции как партнеры, растения которых служат для проведения скрещиваний между ними. Данные сорта могут служить исходным материалом для селекции новых сортов и без приме­нения гибридизации. Например, из гибридного сорта озимой пшеницы Безостая 4 путем внутрисортового отбора П.П. Лукьяненко получил выдающийся сорт озимой пшеницы Безостая 1. С помощью внутрисорто вого отбора из сорта озимой пшеницы Альбидум 11 был получен очень морозостойкий сорт Альбидум 114, а из сорта овса Мильтон сорт Победа. Широко известный в свое время в Северном Казахстане сорт яровой мягкой пшеницы Пиротрикс 28 был получен академиком В.П. Кузьминым методом внутрисортового отбора из сорта яровой мягкой пшеницы Шортандинка.

Самоопыленные линии (инцухт-линии). У перекрестноопыляющихся культур важным новым источником исходного материала являются са- моопыленные линии, или инцухт-линии. Их получают путем многократного принудительного самоопыления перекрестноопыляющихся растений. Лучшие линии скрещивают между собой или с сортами для создания гетерозисных гибридов. В результате такого скрещивания образуются гибридные семена, которые используют в течение одного года. Гибриды, полученные на основе самоопыленных линий, в отличие от обычных гибридных сортов, необходимо ежегодно воспроизводить.

Искусственные мутации и полиплоидные формы. Этот вид исходного материала создается путем воздействия на растения различными видами радиации, химическими веществами, температурой, прививками и другими мутагенными средствами. Мутации и полиплоидные формы - новые источники получения исходного материала, работа с ними с каждым годом расширяется. По некоторым культурам в селекции на основе мутагенеза уже получены практически ценные результаты.

Для создания коллекции исходного материала из дикорастущих форм растений научными учреждениями различных стран организуются экспедиции. В ряде стран созданы специальные научно- исследовательские учреждения, которые занимаются сбором и изучением как культурных, так и диких форм растений различных культур. В США, Канаде, Российской Федерации, Мексике и других странах построены национальные хранилища, которые рассчитаны на хранение семян различных видов растений. Семена данных растений хранятся в герметизированной таре при температуре 4,5 °С с 60%-ной относительной влажностью воздуха. Такой режим обеспечивает длительное (до 30 лет) хранение семян без потери их всхожести, что очень важно, по­скольку при частых пересевах обычно теряется идентичность семян. Уч­реждения по сбору и хранению генетического разнообразия семян раз­личных диких и культурных растений периодически издают каталоги с описанием наиболее интересных в селекционном плане образцов. Данные предприятия по заявкам селекционеров высылают пакетные образ­цы семян растений различных культур, которые в дальнейшем используются в селекционном процессе. Селекционные учреждения - научно- исследовательские институты, селекционные центры, опытные станции могут также комплектовать коллекции исходного материала на основе своих генетических ресурсов, а также путем обмена с другими селекционными учреждениями. Следует отметить, что вовлечению исходного материала в селекционный процесс предшествует, как правило, детальное изучение его в конкретных почвенно-климатических условиях, для которых создаются сорта той или иной сельскохозяйственной культуры.

Изучение исходного материала проводится в специальных питомниках - питомниках изучения исходного материала. Изучение исходного материала обычно проводится на небольших делянках, часто с использованием провокационного фона.

Гибрид – потомство, полученное в результате скрещивания форм, отличающихся друг от друга по своей наследственности.

В растениеводстве гибрид – называют потомство от скрещивания и отдаленных по происхождению организмов (разных видов, родов и т.д.), и различных форм одного и того же вида.

Гибридизация – скрещивание разнородных в наследственном отношении растительных форм в природе, в результате возникают новые формы растений. Гибридизация – один из важнейших факторов эволюции форм в природе, она широко применяется в селекции растений, а так же в семеноводстве.