Отбор как основной метод селекции

Различают естественный и искусственный отбор.

Естественный отбор.Этот вид отбора происходит под действием климата, почвенных условий, влияния рельефа и живых организмов. Естественный отбор искореняет все неприспособленные к данным условиям произрастания биотипы, оставляя только те, которые смогли адаптироваться к конкретным условиям. Т.е. естественный отбор – это выживание более приспособленных организмов в борьбе за жизнь. В результате естественного отбора сохраняются любые жизненно важные признаки, действующие на пользу организма и вида в целом, и образуются новые формы и виды. Естественный отбор встречается в форме центростремительного (стабилизирующего), центробежного (деструктивного) и линейного (направленного) отборов.

Центростремительный(стабилизирующий) отбор – это отбор, при котором в случае, сохранения среднего уровня условий среды обитания сохраняются особи со средними показателями признаков. Особи, отклоняющиеся от модального типа, элиминируются из популяции. Этот отбор сохраняет в популяции определенную однородность особей, то есть стабилизирует популяцию.

Центробежный (деструктивный, разрывающий) отбор – это естественный отбор, который осуществляется в том случае, когда исходная популяция является неприспособленной к условиям среды и любое отклонение особи от модального поддерживается отбором в процессе репродукции. При деструктивном отборе исходная популяция расчленяется на ряд менее объемных, но более локально приспособленных популяций.

Линейный (направленный, движущий) отбор – это естественный отбор, когда при размножении преимущество получают формы с уклонением признаков в определенном направлении от среднего для популяции типа. В этом же направлении в процессе непрерывного линейного отбора сдвигается и модальный тип популяции.

Искусственный отбор.Этот вид отбора проводится человеком. В результате этого отбора на основе наследственности и изменчивости создаются новые хозяйственно ценные формы и сорта. Основным и самым древним методом селекции является отбор. А.С. Яблоков в лесной селекции выделил три типа отбора: массовый, групповой и индивидуальный.

Массовый отбор - это отбор лучших экотипов (климатипов, эдафотипов). Массовый отбор осуществляется на основании результатов исследования географических и экологических культур. В пределах лесного фонда лесничества или лесхоза это выбор типа леса и отбор в нем спелых и приспевающих насаждений. Это первый этап селекции и называется массовым отбором. Массовый отбор древесных растений проводится на основании изучения географических и лесотипологических культур

На основании изучения географических культур были полусчены основные выводы.

1. Древесные породы различного географического происхождения при совместном росте в культурах обнаруживают большую изменчивость в сохранности, росте, развитии и продуктивности.

2. Наиболее высокой сохранностью, успешным ростом и хорошим качеством характеризуются культуры местного происхождения и из соседних районов. Культуры южных вариантов, хотя и отличаются интенсивным ростом и часто имеют даже более высокую продуктивность, но они менее устойчивы к болезням и вредителям, чаще побиваются заморозками, формируют менее качественные стволы, мутовчатые, с толстыми сучьями и имеют менее прочную древесину. Северные варианты имеют замедленный рост.

Особенно плохой рост и очень низкая сохранность наблюдается у юго-восточных вариантов (Кокчетавская, Семипалатинская, Павлодарская, Кустанайская)

3. Различное географическое происхождение семян существенным образом сказывается на сроках наступления и обилии плодоношения пород, на их фенологии и физиологических процессах.

Наиболее ранним началом плодоношения отличаются северные варианты, они и более обильно плодоносят, но шишки и семена мелкие. Северные варианты первыми трогаются в рост весной и раньше других его заканчивают.

У деревьев разного происхождения наблюдаются существенные различия в продуктивности хвои и интенсивности транспирации.Наибольшая продуктивность хвои наблюдается у сосен местных и южных вариантов, у северных она наименьшая. Наоборот, интенсивность транспирации большая у северных вариантов и меньшая у южных.

Результаты изучения географических культур доказывают, что под влиянием неоднородных условий существования и прежде всего различных климата и продолжительности дня в различных частях ареала в результате естественного отбора происходит формирование климатипов, существенно различающихся между собой наследственными признаками и свойствами деревьев. Это обстоятельство надо учитывать в случае необходимости использования инорайонных семян.

Лесотипологические культуры создаются с целью установить влияние условий местопроизрастания на рост и развитие древесных растений.. При заготовке семян лесовод, прежде всего, должен решить вопрос, в каких типах леса следует собирать семена.

Обычно предпочтение отдают высокопродуктивным типам леса. Семенное потомство деревьев с этих типов леса отличается хорошим ростом и его можно использовать в широком диапазоне лесокультурных площадей без снижения жизнестойкости культур. И лишь в специфических условиях (на бедных сухих, меловых или засоленных почвах) заготовку семян следует вести в аналогичных условиях. Именно выбор типа леса для заготовки семян или для создания лесосеменных объектов и решается при массовом отборе.

Вторым этапом отбора является - групповой отбор. Это отбор лучших популяций среди лучших экотипов. Иначе этот отбор можно назвать отбором плюсовых популяций или популяционным отбором.

Оптимальный возраст насаждений для группового отбора, когда с наибольшей достоверностью и полнотой выявляются хозяйственно-технические и биологические качества деревьев и насаждений, равен возрасту спелости. В некоторых случаях допускается снижение возраста отбора. Для условий Беларуси принят возраст отбора, начиная с третьего класса возраста. Для хвойных и твердолиственных пород - это начиная с 60 лет, а для мягколиственных - с 30 лет. В этом возрасте наступает окончание интенсивного прироста в высоту и интенсивной дифференциации деревьев и проявляется полностью генотип деревьев и насаждений.

Групповой отбор проводится путем селекционной инвентаризации насаждений, при которой обследуемые насаждения подразделяются на три категории: плюсовые, нормальные и минусовые.

Основой для разделения насаждений на селекционные категории является продуктивность насаждения и доля участия в составе насаждения минусовых деревьев с одной стороны и плюсовых и лучших нормальных - с другой.

Плюсовые насаждения - самые высокопродуктивные и высококачественные для данного лесорастительного района, в составе верхнего яруса которых участие плюсовых и лучших нормальных деревьев является максимальным. В высокополнотных древостоях оно должно составлять около 20-30 %. Их выделяют в семенные заказники и используют для заготовки улучшенных семян и для заготовки черенков с плюсовых деревьев для создания лесосеменных плантаций.

Нормальные насаждения имеют высокую и среднюю продуктивность, хорошее и среднее качество. Используются для закладки постоянных и временных лесосеменных участков и для сбора семян для лесных культур.

Минусовые насаждения имеют низкую продуктивность и низкое качество, в них преобладают минусовые деревья. Сбор семян для лесовыращивания и семеноводства в них запрещен.

Селекционная категория насаждений и показатели доли участия лучших и худших деревьев связаны с полнотой насаждения. К плюсовым принято относить такие, полнота которых, если удалить из них все минусовые деревья, не снизилась бы ниже, чем 0,6-0,5. К минусовым насаждениям относят такие, у которых удаление всех минусовых деревьев привело бы к образованию редины, т.е. древостоя с полнотой 0,3 и ниже. К нормальным относят все насаждения, которые не могут быть отнесены к плюсовым или минусовым.

В плюсовых, а иногда и в нормальных насаждениях проводят третий вид отбора - индивидуальный, при котором все деревья подразделяются на три категории: плюсовые, нормальные и минусовые.

Плюсовые деревья - выдающиеся как по своим размерам, так и по качеству деревья. Они отбираются по относительной мощности роста, форме ствола, качеству древесины, семенной продуктивности, устойчивости против вредителей и болезней, по морозоустойчивости и т.д.

Придержки для выделения плюсовых деревьев: стволы должны быть стройными, полнодревесными, хорошо очищенными от сучьев (для сосны не менее чем на половину высоты дерева), кроны высокоподнятыми, узкими. Протяженность кроны для сосны не должна превышать 1/3 длины ствола. Деревья должны быть совершенно здоровыми, без видимых повреждений. В чистом одновозрастном насаждении высота должна быть на 10 %, а диаметр на 30 % и выше, чем средние показатели насаждения.

Нормальные деревья – большая часть деревьев насаждения, которые имеют хороший и удовлетворительный рост и средние по качеству без всяких пороков стволы. Выделяют нормальные лучшие и нормальные средние.

Минусовые деревья – это отстающие в росте, а также более крупные деревья, но с явно выраженными пороками.

Отобранные по фенотипу плюсовые деревья подлежат проверке по генотипу.

Первый этап испытания – клоновые испытания. Проводятся с целью убедиться, что большие размеры плюсового дерева обусловлены наследственностью, а не являются следствием благоприятных условий среды

Второй этап испытания – испытания плюсовых деревьев по семенному потомству. Этот этап проводится с целью убедиться, что плюсовое дерево при свободном опылении устойчиво передает свои ценные признаки семенному потомству. Для испытания по семенному потомству создают испытательные культуры.

Третий этап испытания это испытание на комбинационную способность. Для третьего этапа испытаний проводят контролируемое скрещивание между плюсовыми деревьями, вводимыми на одну плантацию.

Плюсовые деревья, получившие положительную оценку по всем трем испытаниям, переводят в категорию элитных.

Специфика отбора цветочных культур.

Все методы отбора декоративных культур делят на 2 группы:

- массовый;

- индивидуальный.

Каждый из них имеет вариации и изменения. Как массовый, так и индивидуальный отбор можно использовать однократно, повторно и непрерывно.

Массовый отбор бывает:- негативным и позитивным.

Негативный – самый примитивный отбор, его мало применяют в современной селекционной работе. Он состоит в удалении из улучшенной популяции плохих или малопродуктивных растений. Этот метод используют при создании сортосмесей на основе сортов (люпин, львиный зев и др.). Он также необходим на начальном этапе селекционного процесса (в F1), особенно когда следует размножать полученную гибридную популяцию, но при этом надо удалить ненужные особи.

При массовом позитивном отборе отбирают лучшие растения (5-15%). Семена отобранных растений, согласно задачам селекции, объединяют, и их потомство выращивают вместе.

Этим отбором часто пользуются в конце селекционного процесса, когда начинают размножение нового сорта.

Достоинство позитивного массового отбора - простота выполнения, а если отбор идет на рецессивный и слабо выраженный признак, то позитивный отбор дает быстрые результаты.

Недостаток метода в том, что выделенные лучшие растения обезличиваются. В группу лучших могут попасть растения с нежелательными наследственными признаками и свойствами.

При работе с самоопыляющимися растениями массовый отбор может быть однократным, иногда повторным.

У перекрестноопыляющихся растений сорта создаваемые массовым отбором неустойчивы и нуждаются в непрерывном поддерживающем отборе, так как без этого они быстро утрачивают свои ценные свойства.

Индивидуальный отбор применяют как при селекции самоопыляющихся, так и перекрестноопыляющихся растений.

Индивидуальный отбор предполагает обязательную оценку по потомству (по семьям).

Такой отбор называется индивидуальным семейственным

Он начинается с отбора лучших растений на поле исходного материала и получения от них индивидуальных потомств (семей) в селекционном питомнике. Маточные растения отбирают глазомерно, как и во всех случаях индивидуального отбора.

Индивидуальный отбор у самоопылителей базируется на том, что все семена в пределах одного растения наследственно равноценны. Проводимый отбор дает возможность разделить исходный сорт на составляющие его гомозиготные линии, сравнить эти линии между собой, выделить среди них наиболее ценные с хозяйственной точки зрения, а затем размножить лучшие линии для использования их в качестве нового сорта

У перекрестноопыляемых растений в поколении F1 выбраковывают лишь растения, полученные в результате случайного самоопыления.

Смесь семян высевают, и в поколении F2 начинают индивидуальный отбор; поколение F3 выращивают семьями и из них отбирают снова лучшие растения. После трехкратного повторения отбор отдельных растений должен быть закончен. Обычно этого достаточно, чтобы добиться необходимой однородности потомства.

Проведение всех видов отбора, их очередность и подробная характеристика всех растений – участников селекционного процесса строго фиксируются, т.е. «пишется генеалогия нового сорта.

Такой процесс селекции, когда, благодаря многократным отборам создается генеалогическое дерево, называют методом педигри – методомсемей.Хотя этот метод довольно трудоемкий, но уже вF8можно получить нерасщепляющиеся линии – новый сорт, которым и заканчивается селекционный цикл.

Индивидуальный отбор методом «половинок» заключается в том, что отдельно собранные семена от отдельных растений делят на две части. В первый год высевают только половину семян каждой семьи, другую – сохраняют до следующего года. Семьи оценивают, лучшие отмечают.

На следующий год высевают оставшиеся половинки семян от тех семей, которые отмечены как лучшие. Опять оценивают и отмечают лучшие. Семена лучших опять делят на «половинки» и т.д. Выровненные семьи объединяют и размножают для получения элитных семян

При создании сорта у вегетативно размножаемых растений отбор начинают в питомнике. От лучших отобранных растений закладывают клоны. В селекционном питомнике клоны оценивают и отбирают.

Отбор клонов при селекционной работе, как правило, однократный. Внутри клона повторно отбор не ведут. Но отбор не делают сразу окончательно. На каждом этапе селекционного процесса отбирают не один, а группу клонов. При каждом новом этапе число отобранных клонов уменьшается, пока не останется 1-2 лучших – кандидатов в сорта.