Объявления

Гибридизация в селекции

Участок гибридизации фото

Гибридизацией, или скрещиванием, называют искусственное или естественное соединение двух наследственно различных гамет при оплодотворении. На практике скрещивание сводится к контролируемому искусственному или естественному переносу пыльцы с растений одного сорта на рыльца растений другого сорта или вида и принятию мер по защите цветущих растений от возможного занесения посторонней пыльцы (ее проводят до на­чала цветения). Защита, или изоляция, может быть различной в зависимости от способа опыления растений, строения и размера цветков.

При скрещивании перекрестноопыляющихся растений (ка­пуста, морковь, свекла и др.), особенно двудомных (шпинат и др.), часто применяют пространственную изоляцию — выращи­вание или размещение выращенных в вазонах или глиняных горшках скрещиваемых растений на отдельных участках, про­странственно изолированных от других сортов данной культуры. При скрещивании двудомных растений два сорта выращивают на одном участке, у одного из них удаляют мужские растения.

Скрещивание перекрестноопыляющихся растений на изоли­рованных участках имеет свои преимущества и недостатки. Преимущества заключаются в том, что отпадает необходимость в сооружении изоляторов. Пыльца переносится с помощью насе­комых или ветром, поэтому не нужно переносить ее вручную, что трудоемко, а у мелкоцветковых растений иногда и невозмож­но. Преимущество состоит в том, что на изолированном участке можно высадить несколько растений каждого сорта. Это позво­ляет получить большое количество гибридных семян, что расши­ряет возможность отбора в первом гибридном потомстве. Кроме того, участие в скрещивании нескольких растений каждого сорта обеспечивает большую вероятность сочетания ценных генотипов.

Недостатком применения пространственной изоляции являет­ся то, что при значительном числе комбинаций скрещивания трудно бывает разместить изоляционные участки на небольшой территории. Кроме того, нет гарантии против заноса чужой пыльцы. И, наконец, при естественном переопылении несколь­ких двуполых растений одного сорта с каким-то количеством другого примерно около половины семян образуется в результате опыления пыльцой растений того же сорта. Правда, этот недо­статок легкоустраним, так как гибридные растения можно отли­чить по отсутствию рецессивных признаков материнского расте­ния, по более быстрому росту и большей продуктивности.

В отдельных случаях при скрещивании быстро отцветающих растений в районах с продолжительным периодом вегетации можно применять изоляцию во времени, т. е. выращивание одних комбинаций скрещивания в одно время, а других на тех же участках — в другое, так чтобы разрыв в сроках цветения служил гарантией против их переопыления.

При необходимости получения полностью гибридных семян или выполнения большого числа скрещиваний при отсутствии изоляционных участков, а также по организационным причинам в селекционной практике пользуются изоляторами — разного рода приспособлениями, защищающими скрещиваемые растения от попадания чужой пыльцы. Конструкции и размеры изолято­ров зависят от их назначения: изоляция группы растений, от­дельного растения, ветвей, соцветий или отдельных цветков.

Для изоляции сравнительно больших групп растений приме­няют большие изоляторы с дверью (изоляционные домики), представляющие собой деревянные или металлические каркасы, обтянутые сверху марлей или сеткой (металлической или синте­тической). Высота таких изоляторов должна быть достаточной для того, чтобы в них мог работать человек. Для изоляции не­скольких растений обычно применяют более простые изоляторы меньшего размера и высоты, достаточной, чтобы не препятство­вать росту растений. Скрещивание внутри таких изоляторов за­труднено. Если под изолятором находятся растения одной ком­бинации скрещивания данной культуры, то часто для этой цели туда пускают насекомых, пчел или мух, что требует дополнитель­ных затрат на их разведение и содержание. При необходимости переопыления растений вручную делают приспособления, позво­ляющие легко проникать в такие» изоляторы. Для этого к стенкам изоляторов пришивают рукава, в определенном месте делают в марле или сетке вставку из прозрачного материала (пленки), чтобы можно было снаружи наблюдать за ходом работы. Чаще во время скрещивания марлю с одной стороны снимают и работают под изолятором.

Для изоляции отдельных ветвей или соцветий применяют не­большие изоляторы из пергаментной бумаги или марли, натяну­той на легкий, из тонкой жесткой проволоки каркас или без него. Изоляторы шьют в виде рукавов или мешочков, длина и ширина которых зависят от размера помещаемых в них ветвей или соцветий. Бечевкой или тонкой мягкой проволокой верхний конец изолятора прикрепляют к соседней ветви, колышку или натянутой вдоль ряда растений проволоке, чтобы предохранить срыв изоляторов и поломку соцветий во время дождя и ветра.

При гибридизации растений, имеющих крупные цветки (бак­лажан, огурец, томат, горох и др.), цветки после кастрации изо­лируют тонким слоем ваты, завернув края слоя у цветоножки. Для изоляции цветков тыквенных растений применяют специ­альные зажимы из двух тонких дощечек, скрепленных резино­вым кольцом, которые надевают на венчики цветков в начале цветения, чтобы предотвратить занос чужой пыльцы. Во время опыления зажим снимают, а затем вновь надевают и оставляют До начала разрастания завязи.

Преимущества тех или иных изоляторов определяются не только их размерами, но и качеством материала. При работе с растениями, опыляемыми насекомыми, лучше использовать изо­ляторы из марли, батиста или мелкоячеистой сетки, обеспечи­вающие хорошую вентиляцию. Для изоляции ветроопыляемых растений лучше применять бумажные изоляторы.

Хорошо зарекомендовали себя комбинированные изоляторы, у которых в качестве изоляционного материала применяется полихлорвиниловая пленка в сочетании с марлей или сеткой. Размещают эти материалы так, чтобы пленка обеспечивала луч­шую освещенность растений и возможность, не открывая изоля­тора, наблюдать за ходом работы, готовностью цветков для скре­щивания и результатами гибридизации, а участки из марли или сетки обеспечивали достаточную вентиляцию.

Под изоляторами обычно бывает более высокая температура воздуха при сравнительно низкой освещенности, что снижает завязываемость семян и способствует развитию заболеваний. Поэтому изоляцию ветвей и соцветий проводят только в самом начале цветения и прекращают сразу после его окончания.

Техника скрещивания овощных растений.

Для скрещивания нужно перенести пыльцу с цветков растения одного сорта на рыльца цветков другого. В связи с особенностями биологии цве­тения техника скрещивания овощных растений может быть раз­личной. Ее разнообразие в какой-то мере возрастает из-за раз­личных требований, предъявляемых к гибридным семенам (ко­личество, допустимо или нет наличие примеси сортовых).

Скрещивание растений с раздельнополыми цветками лучше проводить на изоляционных участках. При скрещивании двудом­ных многолетних растений (спаржа) у одного сорта отбирают и высаживают на изоляционный участок лучшие женские расте­ния, а у другого — мужские. При скрещивании двудомных одно­летних растений (шпинат) высевают семена или высаживают рассаду каждого сорта отдельными чередующимися рядками. Когда растения достигнут такого состояния, что можно будет определить их пол, у одного сорта удаляют все мужские расте­ния. Оставшиеся женские растения будут опылены пыльцой мужских растений другого сорта. При скрещивании однодомных растений (тыква, огурец, кукуруза), выращиваемых на изоляционном участке, у растений сорта, взятого в качестве женского компонента скрещивания, удаляют мужские цветки до раскры­тия пыльников. Этим обеспечивается опыление пыльцой расте­ний другого сорта. Так как в плодах культур семейства Тыквен­ные образуется много семян, скрещивание чаще проводят вруч­ную на отдельных изолированных цветках.

Растения с обоеполыми цветками скрещивают без кастрации и с кастрацией. В зависимости от требуемого количества гибрид­ных семян, наличия изоляционных участков и. числа комбина­ций скрещивание без кастрации можно выполнить несколькими способами. При работе с перекрестноопыляющимися растения­ми, при наличии достаточного числа изоляционных участков и необходимости получения сравнительно большого количества семян растения двух скрещиваемых сортов высаживают чередующимися рядками на отдельном участке для свободного переопыления. Если изоляционные участки отсутствуют и необходимо выполнить большое число комбинаций скрещивания, растения двух скрещиваемых сортов высаживают небольшими группами или парами под большие изоляторы. Иногда в один небольшой изолятор помещают только ветви растений скрещиваемых сор­тов, выращиваемых рядом. При необходимости скрестить расте­ние’ с каким-либо другим, растущим в отдалении, с отцовского растения срезают несколько побегов с соцветиями и, поставив в сосуд с водой, помещают под изолятор вместе с материнским растением.

Для переноса пыльцы под изоляторы пускают пчел, шмелей или мух. Следует учитывать, что пчелы удовлетворительно рабо­тают только в больших изоляторах, а мухи опыляют пассивно, ползая по всему растению, в том числе и по цветкам. В малень­ких изоляторах переопыление цветков, обычно осуществляют вручную кисточкой или птичьим пером. У моркови и других растений семейства Зонтичные (Сельдерейные) для переопыле­ния зонтики одного сорта прикладывают к поверхности зонтиков другого. Если под изолятором скрещивают ветроопыляемые рас­тения, то переопыление осуществляют периодическим встряхи­ванием ветвей.

Переопыление без кастрации позволяет при небольших затра­тах труда получать большие количества гибридных семян. Одна­ко при этом способе скрещивания не исключена примесь негиб­ридных семян. При свободном переопылении нескольких расте­ний каждого сорта гибридных растений бывает 50—70 %, остальные получаются в результате внутрисортового переопыле­ния. Если под изолятором находится по одному растению или по одному соцветию каждого сорта, то доля гибридных семян зави­сит от степени самонесовместимости скрещиваемых растений. При невысокой самонесовместимости гибридных растений может быть до 70—80 %, а при высокой — до 100 %. Если необ­ходимо получить гибридные семена без примеси сортовых, то применяют кастрацию цветков.

Кастрация обязательна при скрещивании самоопыляющихся протерандричных растений, у которых самоопыление происходит до раскрытия цветка (горох) или при прохождении рыльца в процессе роста через трубку из тычинок (салат). Кастрация оп­равданна и при скрещивании перекрестноопыляющихся расте­ний, если у них крупные цветки и в плодах бывает много семян.

При кастрации из бутонов накануне их раскрытия пинцетом с острыми кончиками удаляют пыльники прежде, чем они начнут растрескиваться и из них станет высыпаться созревшая пыльца. Очень молодые бутоны кастрировать не следует, так как они при этом повреждаются и часто гибнут.

Типы скрещиваний.

В зависимости от задач селекционной ра­боты и особенностей имеющегося в распоряжении селекционера материала для получения гибридной популяции требуемого каче­ства применяют разные схемы скрещивания: простые и сложные, в число которых входят возвратные, ступенчатые и двойные.

Скрещивание двух родительских особей, выполненное одно­кратно, называется простым. При простых скрещиваниях первое гибридное потомство формируется на основе объедине­ния в каждом организме наследственных факторов от двух скре­щиваемых родительских особей. При этом проявление признаков у растений первого гибридного потомства определяется взаимо­действием аллельных пар генов, находящихся в ядрах отцовского и материнского организмов, а также влиянием генов, находя­щихся в цитоплазме материнского растения, так как гибридному потомству через яйцеклетку передается цитоплазма матери.

Поделиться в соц. сетях

Опубликовать в Одноклассники
Опубликовать в Мой Мир
Опубликовать в LiveJournal

Смотрите также:

  • Обработка занятых паров Обработка занятых паров В занятом пару в качестве парозанимающих культур возделываются кукуруза на зелёный корм и ранний силос, озимые и однолетние злакобобовые травосмеси на корм, в качестве непаровых […]
  • Щетинник сизыйЩетинник сизый Щетинник сизый (Setaria glauca) - Распространен повсеместно. Засоряет зерновые, огороды, многолетние травы. Специализированный сорняк проса. Влаголюбив. Предпочитает рыхлые песчаные […]
  • Особенности строения картофеляОсобенности строения картофеля Картофель многолетнее растение, но в культуре его возделывают как однолетнее. От посадки клубней до уборки нового урожая проходит один вегетационный период. Картофельное растение […]
  • Репная белянка Репная белянка Репная белянка – Pieris rapae L. (отряд Lepidoptera, семейство Pieriidae). Повреждает крестоцветные культуры, особенно сильно капусту. Бабочка похожа на капустницу, но меньше размером […]
  • Земляная груша (Топинамбур)Земляная груша (Топинамбур) Земляная груша (Heliаnthus tuberоsus L.) — относится к семейству Астровые — Asterаceae. По общему облику  и по строению своих вегетативных органов она сходна с подсолнечником и […]
  • Гаплоидная технологияГаплоидная технология Культивирование репродуктивных органов пыльников, неоплодотворенных завязей и семяпочек открывает перспективу массового получения гаплоидных растений, представляющих ценный исходный […]
  • Томаты черри, это полезно знатьТоматы черри, это полезно знать В большинстве своем сорта томатов группы «черри», отличающиеся мелкими сладкими плодами, вкуснее остальных. Содержание сахаров в них в два-три раза выше, чем у обычных сортов. Однако и […]
  • Остроголовые клопы Остроголовые клопы Элии: остроголовая – Aelia acuminata L., сибирская – A. sibirica Reut. носатая – Aelia rostrata Boh. (Сем. Щитники-Pentatomidae, отряд Hemiptera). Остроголовые клопы имеют серовато – […]
  • Кожные паразитарные болезни животныхКожные паразитарные болезни животных Однажды наблюдал интересную ситуацию. Ко мне часов в десять вечера обратился мужчина, у которого заболел кабан предубойной кондиции - животное вело себя неспокойно, отказывалась от […]
  • Сортовая чистотаСортовая чистота Сортовые качества семян определяются их подлинностью и сортовой чистотой. Подлинность семян – соответствие семян их сорту, разновидности, виду, которые указаны в сопровождающих […]
  • Поврежденное и неполноценное зерно и его использованиеПоврежденное и неполноценное зерно и его использование Что делать с зерном нормального и высокого качества, знает каждый сельскохозяйственный производитель и переработчик, а как использовать, хранить и перерабатывать зерно неполноценное и […]
  • Мята перечная Мята перечная Мята перечная (Mеntha pipеrita L.) — принадлежит к семейству Яснотковые — Lamiа́ceae. Растение травянистое, многолетнее, корневищное (рис. 89). Стебли мяты достигают высоты80 см. […]

Оставить комментарий

Ваш email не будет опубликован.

CAPTCHA image
*

Вы можете использовать это HTMLтеги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>