Насінництво на гетерозисній основі

В останні 40—50 років селекцію багатьох сільськогосподарсь­ких культур почали вести на гетерозисній основі. її мета — отри­мання високоврожайних гібридів для одноразового використан-

33

ня гібридного насіння першого покоління (Р[) на всій площЯ виробничих посівів.

Принцип отримання гетерозисних гібридів у перехресноза-І пильних рослин грунтується на вільному перезапиленні попе-1 редньо створених і відповідно підібраних самозапилених ліній.І

У популяціях перехреснозапильних рослин є велика кількістм рецесивних генів, що знаходяться в прихованому стані. Одная внаслідок самозапилення шкідливі рецесивні гени, опинившися у гомозиготному стані, негативно впливають на потужність роз-1 витку й продуктивність рослин. Таким чином, при самозапиі ленні настає депресія як результат переходу шкідливих генів да гомозиготного стану.

Рівень гомозиготності зростає протягом ряду поколінь, стідьі ки ж триває інцухт — депресія. Інколи вона заходить так далекої що потомство лінії гине — рослини втрачають життєздатність. І

Паралельно з гомозиготністю самозапилених ліній зростає їхня, морфологічна вирівняність, яка врешті-решт досягає певного стуї пеня й залишається незмінною в наступних поколіннях. Томі спадковість різних інбредних ліній суворо індивідуальна. І_:

Пари для отримання найвищого гетерозису підбираються екЛ, периментально, хоча певний прогноз можна зробити заздалев, гідь. Так, гетерозис більшою мірою проявляється при схрещуй, ванні форм, що сильно розрізняються за генотипом, або наля жать до різних екотипів. Невдало підібрані пари можуть призвести₍ до зниження врожайності гібридного потомства порівняно І, батьківськими формами. Встановлено, що видатні комбінаці трапляються досить рідко— 1 раз на сотню й навіть на тисячі і схрещувань. За даними селекційних установ США, тільки блиі зько 0,1% інбредних ліній кукурудзи відповідають сучасним ви! могам. І ]

Для визначення можливості схрещування ліній чи сорту вивча ють їхню комбінаційну здатність. Форми з високою такою здаї [ ністю утворюють високогетерозисне потомство. і

Вибір методу виробництва гібридного насіння обумовлюють ся перш за все біологічними особливостями культури, способа ми розмноження.

У культур з багатонасіннєвими зав'язями (тютюн, мак. не рець) гібридне насіння можна отримати кастрацією квіток і штуч ним запиленням.

Перехреснозапильні дводомні (коноплі), однодомні рослин . з роздільностатевими суцвіттями (кукурудза) висівають по чер

34

рядами з наступним видаленням у материнських рядах чолові­чих рослин або чоловічих суцвіть до початку цвітіння їх.

Однак абсолютна більшість рослин з двостатевими квітками (жиго, соняшник та ін.) виключає організацію великомасштаб­ного виробництва гібридного насіння методом кастрації. Для них розроблено методи, які дають змогу обходитися без затрат руч­ної прані. Один з таких прикладів— використання цитоплазма­тичної чоловічої стерильності (ЦЧС).

Зовнішній прояв ЦЧС буває різний:

• у квітках зовсім не розпинаються тичинки (тютюн);

• пиляки розвиваються, однак пилкові зерна недорозвинені (кукурудза);

• пиляки утворюють нормальний пилок, але не розкрива­ються.

ЦЧС передається потомству тільки за материнською лінією. Особливість цього типу наслідування полягає в тому, що при схрещуванні рослин із стерильним пилком з нормальними рос­линами отримують стерильне потомство. За повторних схрещу­ваннях з тими самими фертильними рослинами ознака стериль­ності може передаватись багатьом поколінням. При виробництві гібридів рослини з ЦЧС використовуються тільки як материн­ська форма.

Фертильні лінії та сорти, златні зберігати при схрещуванні із стерильними формами стерильність потомства, називаються за­кріплювачами стерильності.

Однак для використання ЦЧС необхідно також мати форми, то на завершальному етапі схрещування відновлювали б ферти­льність гібридів, які в інших випадках не дають врожаю насіння. Лінії та сорти, які відновлюють плодючість потомків рослин з ЦЧС. називають відновлюваними фертильності.

Відомі форми проміжного типу, які гтри схрещуванні зі сте­рильними рослинами утворюють у потомстві стерильні та фер­тильні рослини в певному співвідношенні. їх називають напів-яідновлювачами фертильності.

Виділену тим чи іншим способом стерильну форму спочатку перевіряють на комбінаційну здатність. Форми з ЦЧС викорис­товують при зворотних схрещуваннях з лініями або сортами, яким хочуть передати стерильність. У наш час можна практично будь-яку лінію перенести на стерильну основу. Для цього пилком певної ^Л]ніі запилюють стерильну лінію, а потім 5—7 разів повторюють звповторюють зворотні схрещування, добиваючись збереження цінних ознак

35

фертильної лінії в потомстві, а від стерильної прагнуть взяті тільки стерильність, що передається через цитоплазму материн ської рослини.

Для розмноження стерильної лінії її запилюють пилком ви хідної фертильної лінії, розмішуючи їх рядки почергово на ізсі льованій ділянці. Насіння збирають з рослин, шо мають стери льну цитоплазму. Вихідна лінія називається фертильним анало гом стерильної лінії, яка, в свою чергу, має назву стерильно* аналогу фертильної лінії.

Методика й технологія вирощування гібридного насіння соняш нику. Система гібридного насінництва соняшнику складається¹ двох ланок: вирощування насіння батьківських форм і вирощу вання гібридів першого покоління. Установи-оригінатори та їх* елітгоспи вирощують маточне, суперелітне й елітне насіння са мозапилених ліній, їхні стерильні аналоги, насіння батьківськи ліній відновлювачів стерильності пилку, а також насіння першо го покоління стерильних простих гібридів — батьківських форі трьохлінійних і більш складних гібридів.

Ліцензовані спеціалізовані насінницькі господарства разом І оригінаторами гібридів вирощують на ділянках гібридизації на сіння першого покоління та продають за договором насіннєочш сним заводам, або самі реалізують після ретельної підготовки.!

Вирощування насіння стерильних аналогів фертильних ліній. Розі садник оцінки потомств закладають 1 раз на 2—3 роки залежні від генетичної чистоти й стабільності материнської форми. На сіння отримують парним схрещуванням під рукавним ізоляте! ром рослин фертильної лінії (закріплювач) та її стерильного аня лога. Одержаний від кожної пари врожай висівають у розсадни ку оцінки потомства окремими суміжними рядами, ЗалишкІ насіння зберігають як резерв. Через кожні 10—20 сімейних па висівають у ролі стандарту супереліту даної фертильної лінії та¹ стерильного аналога. За результатами спостережень за кожної сім'єю протягом усього періоду вегетації вибраковуються пар сімей, де стерильний аналог показав хоча б єдине вищепленц нетипової рослини. Вони відзначаються габітусом і формою листі а також уражені хворобами. Кількість сімейних пар обумовлює™ ся потребами в маточному насінні, генетичною чистотою та пра дуктивністю ліній (як правило, 150—250 пар).

Маточник закладається з насіння кращих сімей, перевірені* на інфекційних фонах у колективних ізоляторах (рис. 2).

Під час вегетації рослин за період від сходів до цвітіння виш

36

фертильної лінії в потомстві, а від стерильної прагнуть взяті тільки стерильність, що передається через цитоплазму материн ської рослини.

Для розмноження стерильної лінії її запилюють пилком ви хідної фертильної лінії, розмішуючи їх рядки почергово на ізсі льованій ділянці. Насіння збирають з рослин, шо мають стери льну цитоплазму. Вихідна лінія називається фертильним анало гом стерильної лінії, яка, в свою чергу, має назву стерильно* аналогу фертильної лінії.

Методика й технологія вирощування гібридного насіння соняш нику. Система гібридного насінництва соняшнику складається¹ двох ланок: вирощування насіння батьківських форм і вирощу вання гібридів першого покоління. Установи-оригінатори та їх* елітгоспи вирощують маточне, суперелітне й елітне насіння са мозапилених ліній, їхні стерильні аналоги, насіння батьківськи ліній відновлювачів стерильності пилку, а також насіння першо го покоління стерильних простих гібридів — батьківських форі трьохлінійних і більш складних гібридів.

Ліцензовані спеціалізовані насінницькі господарства разом І оригінаторами гібридів вирощують на ділянках гібридизації на сіння першого покоління та продають за договором насіннєочш сним заводам, або самі реалізують після ретельної підготовки.!

Вирощування насіння стерильних аналогів фертильних ліній. Розі садник оцінки потомств закладають 1 раз на 2—3 роки залежні від генетичної чистоти й стабільності материнської форми. На сіння отримують парним схрещуванням під рукавним ізоляте! ром рослин фертильної лінії (закріплювач) та її стерильного аня лога. Одержаний від кожної пари врожай висівають у розсадни ку оцінки потомства окремими суміжними рядами, ЗалишкІ насіння зберігають як резерв. Через кожні 10—20 сімейних па висівають у ролі стандарту супереліту даної фертильної лінії та¹ стерильного аналога. За результатами спостережень за кожної сім'єю протягом усього періоду вегетації вибраковуються пар сімей, де стерильний аналог показав хоча б єдине вищепленц нетипової рослини. Вони відзначаються габітусом і формою листі а також уражені хворобами. Кількість сімейних пар обумовлює™ ся потребами в маточному насінні, генетичною чистотою та пра дуктивністю ліній (як правило, 150—250 пар).

Маточник закладається з насіння кращих сімей, перевірені* на інфекційних фонах у колективних ізоляторах (рис. 2).

Під час вегетації рослин за період від сходів до цвітіння виш

36

раковують з них нетипові, ^^Й^а*^

уражені хворобами, а також ^^^^І^^^%?Ч>.

пари сімей, в яких у рядах Ж5>~£>.О І О ЛЗІЙЇЙ

стерильного аналога вияв- ІР-ьЙ^22і і*г^ ^7^<їч 1

їіено поодинокі фертильні І ВІ&9?л|? ІрЯ^РЙ і

(напівфертильні) рослини. ірШІГЦ"'1^^іС..!^^Ціз^Ь„

Урожай рослин типових ^^' чііг -^^^

сімейних пар фертильної ^_!^^^г==^⁼^^:в=^^

пінії та її аналога збирають /4^^ ^^^ч

окремо, формуючи з нього ^ОДйЯїяй -тв '^Жк

дві різні партії: маточне на- ш$5§й й(? їЙ'ЙИЗ і§з\

сіння фертильної лінії (гру- $1р$3$Р Щз Щр Ру #р \

па Б) і маточне насіння сте- зг-¹"¹' ".''■^|ч-¹ ^■"■'"і.чч.¹ •*.!•'' 'чліи^иці-.шв^"

рильного аналога (група А). " '

Задача установи-оригі- ^—І!?^*⁵*;*^

натора — отримати в ко- ^=^чх хх Ху^іу

иективному ізоляторі по /г <^\ »-* »% ?ч ч^ „Уу'Ч.

І50—60 кг насіння групи А | Зт^Ж* ^^3^^^^^ Д

їй групи Б. Така його кіль- ш ^л¹^^ ^К ^3 рр ^р 1'

■КІСТЬ СКОРОЧУЄ СТРОКИ ВПрО- ^Щіі^іПі;>,ук*«ю;>» Піїїуйі !.чиншіі ■,■■¥■ !Тціі.іІВД)'.-.¹

Івадження гібридів, зменшує

[вірогідність біологічного, ^РИС' ²" ^Гил" к^ектнвнш; ізоляторів

■механічного засмічення стерильних аналогів.

Маточне насіння надходить до розсадника супереліти. Розсадник супереліти закладають з дотриманням просторової

Іабо часової ізоляції від інших посівів соняшнику, включаючи

Іпоодинокі рослини на відстані не менше 5 км. Крім того, не можна допускати розміщення медоносних культур між товар­ним соняшником і насінними ділянками. Розміщення пасік до­пускається тільки за периметром ділянок соняшнику. Дотримання цих обмежень сприяє вирощенню «чистої» супереліти батьківсь­ких форм гібридів.

Необхідно мати на увазі, шо рослини фертильних ліній за морфологічними ознаками не відрізняються від рослин стериль­ного аналога, за винятком здатності перших продукувати пилок. ^ зв'язку з ним для розпізнання фертильних і стерильних анало-^ґівїхнє насіння висівають з розділяючими (незасіяними) рядами.

І Найбільш поширені схеми посівів: 6:0 + 4 + 4; 8:0 + 6 + 0;

112:0+10+0, тобто 6—8 або 10 рядків стерильного аналога (мати), — незасіяний рядок, 4, 6, 10— рядки фертильної лінії (бать-

Г⁰)- Найвдаліша схема — 8:0+6+0 для сівалки СУПН-8. При ви-

37

користанні цієї схеми виключається механічне змішування сте­рильної та фертильної форм при збиранні, полегшується органі­зація, технологія проведення сортових прополок, фітосанітар-них прочисток. Водночас посилюється контроль за повноток стерильності, забезпечується безпомилкове визначення на пол фертильних і стерильних рядків. А в загальному підсумку ство­рюються оптимальні умови для ефективнішого використання су часних восьмирядних приставок до комбайна ДОН-1500.

Рядки між стерильними та фертильними аналогами можні засіяти соєю, кукурудзою чи квасолею.

З метою уникнення під час жнив механічного змішування насіння фертильної лінії та ЦМС-аналога забороняється попеї речне обсівання ділянок.

У період вегетації в рядках фертильної форми та її стерильної го аналога проводять сортопрочистки — видалення під коріня нетипових рослин, фітосанітарні прочистки з обов'язковим виї несенням видалених з грунту рослин на край поля.

З шостої до десятої години ранку в рядках стерильної форми видаляють напівфертильні та фертильні рослини. Рядки фертиі льної лінії після цвітіння обов'язково видаляють. Це виключа' можливість змішування фертильних і стерильних рослин, поліп шує аерацію посівів, зменшуючи ступінь ураження їх хвороба ми, підвищує якість насіння супереліти, сприяє його збираннк

За відсутності колективних ізоляторів виникає необхідніст закладати розсадник еліти. Це ускладнює роботу на ділянках гіб ридизації, бо кожне пересівання без забезпечення належної про сторової ізоляції при розмноженні ліній призводить до збіль шення кількості нетипових і фертильних рослин. Методика технологія проведення робіт така сама, як і для розсадника су переліти.

Вирощування насіння ліній-відновлювачів фертильності тику У процесі ведення насінництва обов'язково контролюється вла стивість ліній відновлювати фертильність пилку, забезпечувати генетичний захист від несправжньої борошнистої роси (НБР)І вовчка, скоростиглість, толерантність до загущення, стійкість д| патогенів.

Такий контроль здійснюється раз на 2—3 роки самозапилеЛ ням з одночасним схрещуванням 300 рослин лінії-відновліиачі фертильності пилку з материнською стерильною формою тогі гібрида, який дає змогу цю лінію використовувати як батькіпсьі' ку форму.

38

Насіння, отримане від самозапилення рослин відновлювана фертильності пилку, і відповідне йому гібридне — висівають па­рами в розсаднику відбору, на інфікованих вовчком та НБР фо­нах. Сім'ї ліній та їх гібриди повинні мати не менше 100 рослин.

У розсаднику оцінки потомства від парних схрещувань сім'ї оцінюють за типовістю й фертильністю, а гібриди — тільки за фертильністю. Фертильним лініям дають оцінку за олійністю, тривалістю періоду від сходів до цвітіння. Відповідно до резуль­татів оцінки вибраковують нетипові, вищешіені стерильні рос­лини, сім'ї з неповною відновлюючою здатністю, а також — ура-Ькені основними хворобами. Резервне насіння рослин, яке отри­мало позитивну оцінку в розсаднику, висівають у маточнику.

Урожай самозапилених ліній типових сімей об'єднують в од­ну партію — маточне насіння лінії — відновлювана фертильності пилку.

Супереліту вирощують за методикою для колективних ізоля­торів на площі, що забезпечує отримання 15—20 кг насіння.

Насіння еліти одержують на ізольованих ділянках гібридиза­ції з просторовою ізоляцією не менше 3 км від інших посівів соняшнику. Обсяги визначаються необхідністю широкого виро­бництва гібридного насіння. Оскільки щорічне пересівання са­мозапилених ліній небажане, бо це сприяє швидкому біологіч­ному засміченню, рекомендується вирощувати насіння в пер­винних розсадниках (маточник і супереліта) в обсягах 2—3-річної потреби.

Вирощування насіння соняшнику на ділянках розмноження та гібридизації. Основним законом насінництва є незмінне його ве­дення на високому рівні агротехніки, що поліпшує врожайні яко­сті посівного матеріалу.

Насінництво й технологія вирощування гібридів складніші, ніж сортів-популяцій, тому що насіння батьківських форм гіб­ридів дрібне (маса 1000 шт, — 30—40 г), з пониженою енергією проростання.

Вибір поля під ділянку гібридизації потребує високого про­фесіоналізму. Посіви розміщують на родючих грунтах після кра-МШх попередників (озимі та ярі колосові), де соняшник не виро­щували 8—10 років. Не рекомендується відводити під ділянки Гібридизації площі після сої, гороху, квасолі, томатів, цукрових і [кормових буряків, а також — озимих і ярих колосових, попере-рниками яких були вище перелічені культури. Такі попередники южуть накопичувати інфекції білої й сірої гнилей, підвищувати

39

рівень ураженості соняшнику хворобами. Просторова ізоляція ділянок гібридизації — не менше 3 км.

Не допускається вирощування соняшнику після кукурудзи,. під яку вносили триазинові гербіциди.

У зв'язку з тим, що насіння батьківських форм дрібне, з по­ниженою енергією проростання, грунт на ділянках гібридизації обробляють дуже ретельно різними способами залежно від його типу й засміченості, погодних умов тощо. Зяблеву оранку грунту після колосових попередників, не засмічених багаторічними бу­р'янами, проводять на глибину 20—22 см, засмічених — 30—32 см. Навесні, при настанні фізіологічної стиглості ґрунту, поле, як правило, вирівнюють волокушами-вирівнювачами.

Кращі результати отримують господарства, які вносять міне­ральні добрива із розрахунку ^₄о^бо^зо ^п'^д оранку або під першу весняну культивацію і М₄₀Р_2П під час сівби.

До внесення гербіцидів слід ставитися з осторогою. Самоза-пилені лінії соняшнику по-різному реагують на гербіциди й дози їх внесення. Найбільш безпечними для ліній гербіцидами є тре-флан (нітран) з нормою внесення 4,5 кг/га та харнес — 2,5 кг/га^ Сівбу насіння батьківських форм на ділянках розмноження й гібридизації починають за стійкого прогрівання грунту до 10— 12°С на глибину 10 см. Залежно від тривалості періоду сівба-цвітіння, крупності насіння практикується сівба насіння бать­ківських форм на різну глибину, але не більше 7—8 см. При загортанні насіння у вологий грунт від прикочування можна від­мовитись.

Норма висіву насіння може коливатись від 3,5 до 6 кг. Для забезпечення нормальної густоти рослин (лінії мають різну то­лерантність до загущення) слід урахувати, що до збирання вро­жаю 10—15% від загальної кількості рослин буде видалено під час сортових і санітарних прочисток.

Після закінчення сівби на ділянках гібридизації декількох сте рильних аналогів однієї лінії й переходу до сівби іншої необхід но ретельно очистити сівалку від насіння. Чергування материн­ських і батьківських рядків, як правило, практикується таке: 10:4 з незасіяним рядком та 12:4 без порожнього рядка — для сівалки СУПН-8 і 6:4 з незасіяним рядком або 8:4; 12:6; 18:6 без порожн нього рядка — для СПЧ-6М. Виходячи з цього, необхідно запра­вляти насінні ящики сівалки насінням батьківських форм у та­кій послідовності: МММММОББ; МММОББ; за сівби двома агрегатами: 1) ББББББ;