pylnev_v_v_red_chastnaya_selekciya_polevyh_kultur

ний в первом селекционном питомнике делянка состоит всег˝о из

10 лунок (половина рядка).

Для селекции льна характерно большое число оценок уже в с˝а- мых ранних звеньях селекционного процесса. Это вызвано не˝обходимостью контролировать такие важные характеристики,˝ как

содержание волокна и его качество. Например, содержание в˝олокна определяют уже в элитных растениях, которые оценивают ˝так-

же по их высоте, технической длине стебля, семенной продук˝тивности, устойчивости к болезням и даже (благодаря специаль˝ной

методике) по устойчивости к полеганию. Эти же оценки ведут˝ и в

последующих звеньях, добавляя к ним новые и применяя боле˝е совершенные методики. Генеральную оценку качества волок˝на — добротность пряжи во ВНИИ льна определяют на второй год

сравнения потомств элитных растений (второй селекционны˝й пи-

томник), хотя и косвенным методом (расчетная добротность п˝о методике ЦНИИЛВ — Центрального НИИ лубяных волокон). В

контрольном питомнике образцам льна дают полную оценку (кроме оценки прядением, которую проводят в сортоиспытан˝ии),

включая определение добротности пряжи. Селекционное раз˝множение также используют для оценок (высота растений, устой˝чи-

вость к болезням, полеганию).

Для ускорения селекции льна-долгунца растения выращиваю˝т

в зимнее время. В ростовых камерах при непрерывном интенс˝ивном освещении в осенне-зимний период можно не только имет˝ь

два поколения, но и получить коэффициент размножения в 5 ра˝з

больший, чем в полевых условиях.

Техника гибридизации. В соцветии оставляют пять-шесть наиболее крупных бутонов. Их кастрируют накануне дня цветения.

Пинцетом захватывают верхушку и удаляют лепестки, затем т˝ы-

чинки. Изолируют кастрированные цветки ватой: комочек ее ˝рас-

катывают в пластинку и обертывают цветок. Оптимальный сро˝к для кастрации — между 13 и 19 ч, для опыления — между 7 и 9 ч на следующий день. Опыляют кисточкой или водят пыльниками со˝- рванного цветка по рыльцу кастрированного. Процент удачи˝ обычно очень высокий (до 100 %).

В США используют линии с ЦМС для массового получения гибридных семян льна.

Селекционные оценки. В селекции льна-долгунца большое значе-

ние придают оценкам на устойчивость к важнейшим болезням˝. Не

довольствуясь естественным их развитием, закладывают питомни-

ки на инфекционно-провокационных фонах. Для инфицировани˝я

используют либо солому льна с зараженных посевов, либо чи˝стую культуру патогена, выращенную на семенах овса (для пасмо ˝— на семенах риса). Заражение ведут путем внесения субстрата с˝ инокулюмом в почву (сплошь или в рядки) или опрыскиванием суспе˝нзией спор (опылением смесью уредоспор ржавчины с тальком) ве˝ге-

тирующих растений или семян (в зависимости от патогена).

411

При создании инфекционного фона фузариозного увядания

раскладывают резку соломы с зараженных посевов на дно бор˝озд, присыпают ее слоем почвы 1,5...2 см и поверх размещают рядки селекционных образцов. Почву нужно поливать в течение 3...4 дней. Резку соломы можно заменить внесением чистой культу˝ры

патогена. В другом варианте этот питомник закладывают в ящиках, набитых почвой. Субстрат с чистой культурой патогена˝ в сме-

си с резкой соломы рассыпают по всей поверхности и присып˝ают слоем почвы. Для оценки достаточно 4...8 семян каждого образц˝а.

Так же закладывают инфекционный питомник для оценки на ус˝-

тойчивость к пасмо.

Для заражения ржавчиной участок инфекционного фона обсе˝- вают восприимчивым сортом. По всходам его раскладывают тр˝ес-

ту, зараженную телейтоспорами возбудителя. Тресту готовя˝т, рас-

412

прямым методом устойчивость к полеганию отдельных расте˝ний

при отборе элит. В посевах, которые предохраняются от поле˝гания сеткой, оно проявляется в виде изгиба нижней части сте˝бля (рис. 21.2). Чем больше изгиб, тем менее устойчив образец (или отдельное растение в популяции).

В бывшей Чехословакии предложено оценивать образцы льна˝ на растрескиваемость коробочек сушкой их в термостате пр˝и 40 °С

в течение суток.

Наиболее специфичны оценки содержания волокна и его каче˝-

ства. Волокно как из больших образцов, так и из отдельных ст˝еб-

лей выделяют тепловой мочкой и рассчитывают его процент к˝ массе стебля. Пересчетом определяют урожай волокна. Косве˝нными показателями урожая волокна служат масса технической˝ части

стебля, ее длина, высота растений. Прямую оценку качества в˝о-

локна дают в процессе прядения и по качеству пряжи. При пря˝дении учитывают обрывность — число обрывов на 100 веретен в час.

Качество пряжи определяется добротностью. Она зависит от˝ прочности пряжи и показателя текс. Прочность определяют н˝а

динамометре — это сила, которая требуется для разрыва пр˝яжи. Текс — это масса пряжи в граммах на 1 км ее длины. Чем меньш˝е

показатель текс, тем тоньше пряжа. Добротность пряжи равн˝а ее прочности в граммах силы, деленной на текс. Она имеет опред˝е-

ленный физический смысл: это такая минимальная длина пряж˝и, при которой она рвется под собственной тяжестью. Поэтому ˝доб-

ротность пряжи называют еще разрывной длиной. Другая хара˝кте-

ристика пряжи — неравнота по тексу и прочности, т.е. часто˝та и величина отклонений в худшую сторону от среднего для сери˝и определений.

В ранних звеньях селекционного процесса невозможно полу˝чить

такое количество соломы, которое необходимо для оценки ка˝чества

волокна прядением. Поэтому оценивают качество волокна, вы˝деленного из отдельных стеблей, используя методику ЦНИИЛВ — по рас- четной добротности (расчетной разрывной длине). Ее вычисл˝яют по эмпирической формуле, которая учитывает гибкость, проч˝- ность и тонину. Гибкость определяют на гибкомере как вели˝чину прогиба концов пряди определенной длины под действием со˝б- ственной массы, тонину — как общую длину всех элементарн˝ых

волоконец из сантиметровой вырезки участка стебля, отнес˝енную

к их массе. Определение гибкости и прочности имеет и самос˝тоя-

тельное значение.

Косвенные оценки качества волокна ведут на всех технолог˝и-

ческих этапах начиная с соломы. Как известно, переработка˝ льносоломы заключается в ее мочке (разрушаются пектины, склеивающие волокно) и сушке. Получается так называемая треста. Пос˝ле обработки ее на мяльно-трепальной машине выходят трепано˝е волокно и костра (отходы). Волокно пропускают через чесальну˝ю

машину и получают чесаное волокно и очес. Чесаное волокно˝

413

прядут. При селекционных оценках в сортоиспытании исполь˝зу-

ют те же машины, что и в обычном льнообрабатывающем и прядильном производстве. В малых пробах волокно выделяют вру˝ч- ную и прочесывают специальным гребнем. Прядения не прово-˝ дят.

Комплексной глазомерной оценкой служит так называемый номер, который устанавливают, сравнивая данный образец со˝ спе-

циально приготовленной шкалой образцов. Для каждого прод˝укта переработки установлена своя градация. Так, трепаное воло˝кно

имеет 24 номера. Чем больше номер, тем выше качество продукт˝а.

Шкалы образцов создают ежегодно, так как качество сырья с˝ильно зависит от метеорологических условий. Готовят шкалы пу˝тем инструментальной и технологической оценки различных об˝раз-

цов, причем ее дают по показателям следующего в технологи˝чес-

кой цепи продукта, например, тресты — по качеству трепаног˝о волокна и т. д.

Помимо номера устанавливают выход (в процентах) определенного продукта: длинного и короткого трепаного волокна˝ (из

тресты), чесаного волокна и очеса. Комплексной оценкой тре˝сты служит проценто-номер, устанавливаемый отдельно для длин˝ного

и короткого волокна (выход волокна, умноженный на номер тр˝е- паного волокна). Солому оценивают по цвету. Лучшая первая

группа имеет желтый и желто-зеленый цвет, вторая — желто-˝бу- рый и зеленый, третья — бурый и темно-зеленый.

Предложены косвенные оценки качества льносоломы, осно-

ванные на микроскопическом изучении сосудисто-волокнис˝тых пучков на срезах стебля. Установлено также, что средняя дл˝ина междоузлий стебля льна (расстояние между соседними листо˝выми

следами) характеризует качество волокна. Чем больше этот˝ пока-

затель, тем выше качество.

21.8. ДОСТИЖЕНИЯ СЕЛЕКЦИИ

Селекционную работу с льном-долгунцом в нашей стране возг˝лавляет Всероссийский НИИ льна. Ведется она Псковским НИИСХ,˝ на Смоленской, Томской государственных областных сельск˝охо-

зяйственных опытных станциях и в некоторых других учрежд˝е-

íèÿõ.

Âнастоящее время наибольшие площади занимают сорта А 93

èЛенок селекции ВНИИЛ, Смолич — Смоленской государственной областной сельскохозяйственной опытной станци˝и,

Кром и Прибой — Псковского НИИСХ.

Современные сорта льна-долгунца отличаются высоким урож˝а- ем волокна, однако немногие имеют волокно высокого качест˝ва (Торжокский 4, Оршанский 2, Новоторжский, Смолич, Синичка).

Увеличилось число сортов, обладающих довольно высокой ус˝той-

414

чивостью к полеганию (А 93, Ленок, Русич). Большую ценность

представляют сорта, устойчивые к болезням: фузариозному у˝вяданию — Русич, Томский 17, Томский 18; ржавчине — Новоторжский, Алексим, Торжокский 4, А 93, Ленок, Томский 18; полиспорозу и пасмо — Торжокский 4. Однако немногие сорта облада˝ют

комплексной устойчивостью к болезням. Среди них особенно˝ выделяется Торжокский 4, устойчивый к ржавчине, фузариозном˝у

увяданию, полиспорозу, антракнозу и пасмо.

Проблемой остается сочетание скороспелости и устойчиво˝сти

к полеганию. Мало сортов с комплексной устойчивостью к бо˝лез-

ням. Немногие сорта сочетают высокий урожай волокна с выс˝о- ким его качеством.

Вопросы для самоконтроля

1.Какой вид считается предком льна культурного?

2.Из каких областей земного шара происходит лен культурн˝ый?

3.Сколько хромосом в диплоидном наборе льна культурного?˝

4.Устойчивость к каким болезням льна должна обеспечить с˝елекция?

5.Какой сорт льна-долгунца послужил родоначальником мног˝их устойчивых

êполеганию сортов?

6.Какие особенности льна-долгунца оказали решающее влиян˝ие на методику и технику его полевых селекционных испытаний?

7.Какие важнейшие показатели характеризуют качество пря˝жи при селекционных оценках льна-долгунца?

415

à ë à â à 22

КОНОПЛЯ

∙

Конопля — преимущественно прядильная культура. Конопля˝-

ное волокно (пенька) благодаря прочности и устойчивости к˝ гниению служит сырьем для производства канатов, шнуров, шпага˝та,

веревок, рыболовных тралов и сетей. Из него вырабатывают т˝акже брезент, парусину, различные технические ткани. Из семян к˝о-

нопли получают масло, которое относится к легковысыхающи˝м и используется для изготовления красок и олифы, а также в пи˝ще-

вых целях как диетический продукт. Жмых — высокобелковы˝й корм, а конопляное семя — прекрасный корм для птицы. Кост˝ра,

которая остается после извлечения волокна и представляе˝т собой

âосновном целлюлозу и лигнин, используется для получения˝ бу-

маги, в строительной и мебельной промышленности.

Благодаря универсальному использованию конопли, в том чи˝с- ле и в пищевой промышленности, интерес к этой культуре в ми˝ре растет. Россия в прошлом занимала первое место по площади˝ по-

сева конопли, но в настоящее время уступает по этому показ˝ателю

ряду стран. Больше всего конопли сеют на Кубани, в Централь˝но- Черноземном регионе, в Поволжье. Много конопли выращивают˝

âКитае, Северной Корее, Испании, Франции, Чили, Турции и других странах.

22.1. СИСТЕМАТИКА И ПРОИСХОЖДЕНИЕ

Возделываемая в нашей стране конопля принадлежит к виду Cannabis sativa L. семейства коноплевых (Cannabaceae Endl.). Некоторые систематики выделяют также вид Ñ. indica Lam. Ñ. sativa имеет две разновидности: культурную (var. culta) и дикую (var. spontanea), которую иногда выделяют в отдельный вид. Дикая конопля отличается ветвистостью, мелкими листьями с малым ч˝ислом долей, мелкими темноокрашенными семенами, которые бла˝- годаря подковке при основании по мере созревания осыпают˝ся.

Длительное возделывание в различных эколого-географиче˝с-

ких условиях сформировало три крупные экологические гру˝ппы (включающие ряд более мелких подгрупп): северную, среднеру˝с- скую и южную. Северная конопля приурочена к северным райо˝- нам (севернее 57° с. ш. — Архангельская область, республик˝а

Коми, Карелия, Якутия и др.), среднерусская — к районам меж˝ду 51 и 57° с. ш., южная — к более южным (Северный Кавказ).

416

Группы различаются прежде всего продолжительностью вег˝ета-

ционного периода (от 65...70 дней у северной конопли до 140...160 у южной) и высотой растений от 50...80 см у северной до 2...3 м и более у южной). Существуют и другие отличительные признак˝и. Так, крупность листьев и число долей в них возрастают от север-

ной группы к южной (от 3...5 до 9...13 долей). У южной конопли более крупные семена (масса 1000 семян 18...25 г), чем у средне-

русской и северной (масса 1000 семян 13...18 г).

Центр происхождения культурной конопли, по Н. И. Вавило-

ву, — Центральный и Западный Китай. Отсюда она распростра˝ни-

лась в районы к северу от Каспийского и Черного морей, обра˝зовав крупный вторичный центр в России. Другой путь распрос˝транения пролегал через Малую Азию, Грецию и Италию на юг

Франции и на Пиренейский полуостров.

22.2. МОРФОБИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ

Конопля — однолетнее двудомное растение. Женские расте˝ния называются мат¸ркой, мужские — посконью (рис. 22.1).

В настоящее время созданы сорта однодомной конопли. Име-

ется также конопля с обоеполыми цветками. В густом посеве˝ растения конопли ветвятся только на верхушке.

Корень стержневой с боковыми ответвлениями, проникает у среднерусской и южной конопли на глубину до 1,5...2 м и более (у

южной конопли корневая система более мощная).

Стебель округлый у основания, шестигранный в середине и ч˝е-

тырехгранный на верхушке, имеет полость. В верхней части

развивается ребристость, что

придает стеблю вид многогранника. Листорасположение супротивное, а на верхушке — оче- редное. Листья черешковые, сложные, пальчаторассеченные, доли по краям зазубренные. Число долей возрастает от осно-

вания к середине стебля и затем

снижается к верхушке (у основа-

ния и на верхушке листья про-

ñòûå).

Лубяные волокна двух видов:

первичные залегают ближе к пе-

Рис. 22.1. Верхняя часть растений двудомной конопли:

1 — посконь; 2 — ìàò¸ðêà

417

риферии стебля в виде сплошного кольца, вторичные в виде о˝т-

дельных пучков находятся во флоэме. Длина элементарного п˝ервичного волокна от 8 до 50 мм, вторичные намного короче (не бо˝- лее 4 мм). Наибольшую ценность имеет первичное волокно.

Цветки у конопли раздельнополые. Женский цветок представ˝-

лен пестиком, заключенным в свернутый в виде конуса зелен˝ый прицветник. Пестик состоит из верхней чечевицеобразной о˝дно-

гнездной завязи и двух сидячих длинных рылец, сросшихся у˝ основания. Мужской цветок имеет пять желто-зеленых чашелист˝и-

ков и пять тычинок с крупными пыльниками. Цветки сидячие,

расположены у основания боковых побегов в пазухах листье˝в. Женское соцветие — сложный колос, мужское — рыхлая мет˝елка. У однодомной конопли первыми закладываются мужские цвет˝ки

в пазухах листьев главной оси соцветия, а затем и боковых в˝етвей,

выше формируются обоеполые цветки, а затем женские.

Плод — двустворчатый орешек яйцевидной или несколько в˝ы-

тянутой формы, гладкий или ребристый, серо-зеленый, реже бу˝- рой окраски.

Наиболее высокие приросты массы растений конопли наблюдаются с фазы бутонизации до фазы массового цветения поск˝они

(она цветет раньше мат¸рки). Максимум приростов в высоту п˝римерно на 2 нед опережает максимум приростов сухой массы и˝ во-

локна. Чем более позднеспелы растения, тем продолжительне˝е период высоких приростов, тем выше растения, больше урожай с˝о-

ломы, но меньше — семян. У поскони максимум приростов на-

блюдается раньше, чем у мат¸рки, поскольку она быстрее заканчивает свое развитие.

Различия между южной и среднерусской коноплей по продол-

жительности фаз развития начинают проявляться после обр˝азова-

ния трех пар листьев.

До начала бутонизации конопля переносит без каких-либо от˝рицательных последствий кратковременные заморозки до –5...–˝6 °С, но низкие температуры в более поздний период для нее губи˝тельны. Растения конопли нуждаются в хорошем водоснабжении, н˝о не выносят избытка влаги. Больше всего воды потребляется ˝в период интенсивного роста. Засуха в это время приводит к сил˝ьному снижению урожая. Для конопли необходимо достаточное снаб˝же-

ние элементами минерального питания. Потребность в азотн˝ом

питании особенно велика после образования трех пар листь˝ев, в

фосфорном — в период образования семян, в калийном — в н˝а-

чальные фазы вегетации.

Конопля относится к растениям короткого дня. При длинном дне вегетационный период затягивается.

У среднерусской конопли мат¸рка начинает цвести раньше п˝о- скони на 2...3 дня, у южной — на 5...10 дней. Цветение женских цветков начинается с появления рылец, мужских — с момент˝а рас-

крывания пыльников. Это происходит примерно с 8 до 21 ч с мак˝-

418

симумом между 11 и 13 ч. И мужские, и женские растения цветут

длительное время — 25...35 дней. Пыльца конопли переносится ветром и обычно попадает на рыльца вскоре после их появле˝ния. Через 1,5...2 сут рыльца становятся коричневыми и засыхают: оп˝- лодотворение произошло. В противном случае они остаются ж˝изне-

способными до 12 дней. При этом рыльца удлиняются до 8...10 мм и сохраняют белую или розовую окраску. Пыльца, хранящаяся п˝ри

комнатной температуре, обладает оплодотворяющей способ˝ностью до 18 дней, но наилучшие результаты дает опыление свеже-˝

собранной пыльцой или хранившейся не более 6 дней. При тем-

пературе 5 °С пыльца остается жизнеспособной до 40 дней.

22.3. ГЕНЕТИКА

Диплоидный набор хромосом конопли равен 20: девять пар —

аутосомы, одна — половые хромосомы. У женских особей (мат˝¸р- ки) половые хромосомы представлены двумя Õ-хромосомами, ко-

торые несколько крупнее аутосом, у мужских особей (поскон˝и) одна Õ-хромосома заменена Y-хромосомой, имеющей форму

крупной точки. Гомозиготность мат¸рки и гетерозиготност˝ь по-

скони по половым хромосомам представляют распространен˝ный в природе механизм, обеспечивающий численное равенство по˝лов.

Однако в полном соответствии с балансовой теорией пола ге˝ны, контролирующие пол, локализованы не только в половых хромо-

сомах, но и в аутосомах.

Считается, что в половых хромосомах локализован ген — ре˝а-

лизатор пола. Его аллель — реализатор женского пола — т˝есно сцеплен с аллелем компактного соцветия, а аллель — реали˝затор

мужского пола — с аллелем рыхлого соцветия. Закладку муж˝ских

или женских цветков определяют аутосомные гены. Доминант˝ные их аллели обладают большей силой (валентностью), обусловл˝ивающей проявление определенного пола, чем рецессивные. У дв˝у- домной конопли пол зависит от аллеля-реализатора, хотя им˝еются задатки и того и другого пола. Кроме того, у конопли есть дв˝а несцепленных аутосомных гена, обусловливающих однодомнос˝ть. По отношению к двудомности — это рецессивный признак, од˝на-

ко наблюдаются случаи не вполне полного доминирования. Ес˝ли

аллели однодомности оказываются в гомозиготном состоян˝ии,

ген — реализатор пола блокируется. Соотношение мужских и жен-

ских цветков зависит тогда от силы (валентности) аутосомн˝ых аллелей, отвечающих за их развитие. Все это обусловливает ши˝ро-

кий половой полиморфизм, свойственный конопле. Полиморфизм проявляется не только в соотношении мужских и женски˝х цветков на растении, но и в признаках вегетативной сферы (ф˝орма соцветия, ширина долей листа, толщина стебля), а также в т˝емпе развития, свойственном тому или иному полу.

419

Сочетание определенного соотношения мужских и женских

цветков с характерными для того или иного пола признаками˝ вегетативной части и темпа развития вместе с признаком двуд˝омности или однодомности определяют разнообразие половых ти˝пов, которые представлены в таблице 22.1. У конопли известны все

возможные их сочетания. Приведены краткие наименования п˝о- ловых типов. Полные их эквиваленты выглядят так: для мат¸р˝-

ки — женский половой тип, для маскулинизированной мат¸р˝ки — маскулинизированный женский половой тип и далее по анало˝гии.

22.1. Схема половых типов конопли

У однодомной конопли в пределах показанных в таблице типо˝в

наблюдается широкая вариация соотношения числа женских˝ и мужских цветков на растении.

Признаки вегетативной части и темп развития, характерные˝ для определенного пола, заключаются в том, что мат¸рка име˝ет

более длительный вегетационный период, чем посконь, темпы˝ накопления сухого вещества у нее особенно возрастают после˝ цвете-

ния (в связи с развитием семян), а у поскони синтез его завер˝ша-

ется к моменту цветения, стебель у мат¸рки толще, корневая˝ сис-

тема мощнее, доли листьев короче и толще, соцветие более ко˝м-

пактное, содержание волокна более низкое, крепость его бо˝льше,

а гибкость меньше. Маскулинизация в названиях половых тип˝ов

означает, что по указанным выше признакам растения этого ˝типа сходны с посконью, а феминизация — что они сходны с мат¸р˝кой.

Помимо перечисленных половых типов известна также гермафродитная конопля с обоеполыми цветками. В пределах ее ˝имеются формы с различной степенью уклонения в сторону маску˝линизированного и феминизированного типов.

Хозяйственно ценные свойства конопли (продуктивность, пр˝о- должительность вегетационного периода, содержание воло˝кна) наследуются полигенно. Отмечена высокая степень наследо˝вания высоты растения и содержания волокна, низкая — числа и ма˝ссы

семян с растения.

420