1.10. Определение общей и специфической комбинационной способности. Расчет величины гетерозиса.

Одним из наиболее важных результатов гибридизации является гетерозис, проявляющийся у гибридного потомства. Под гетерозисом обычно понимают повышенную мощность роста и продуктивности первого поколения гибридов в сравнении с родительскими формами. Гетерозис проявляется только в первом гибридном поколении. Во втором и последующих поколениях он постепенно затухает вследствие расхождения генов.

Не всякая гибридизация ведет к гетерозисному эффекту. Требуется подобрать для скрещивания такие родительские пары, которые бы несли нужные гены, т. е. пары с высокой комбинационной способностью. О комбинационной способности двух скрещиваемых растений судят по продуктивности их потомства в сравнении с другими скрещиваниями или свободным опылением. Чем выше гетерозисный эффект, тем выше считается комбинационная способность пар. Отбор форм с высокой комбинационной способностью проводится путем контролируемых скрещиваний с последующим испытанием гибридного потомства.

Различают общую и специфическую комбинационную способности.

Общая комбинационная способность (ОКС) определяется как средняя величина гетерозиса по всем комбинациям скрещивания. Расчет ее величины дает возможность определить ценность большого числа сортов или линий в селекции на гетерозис.

Для определения ОКС часто используют метод топкросса. Он заключается в том, что все изучаемые линии берутся в качестве материнских. Растения высаживают чередующимися рядами с отцовским сортом-анализатором (тестером) для обеспечения опыления. В качестве тестера обычно используют сорт, гибрид или гибридную популяцию с широкой наследственной основой. Также может применяться метод поликросса, когда на специально изолированном участке на отдельных делянках высевают несколько сортов или высаживают несколько клонов лучших растений одного сорта, ОКС которых необходимо определить. Затем полученные в результате перекрестного опыления семена высевают и определяют величину гетерозиса.

Специфическая комбинационная способность (СКС) – это отклонение от среднего значения гетерозиса у той или иной конкретной комбинации сортов или линий. Чаще всего СКС определяют у небольшого числа линий (сортов), предварительно отобранных по общей комбинационной способности. Для оценки СКС определяют истинный, гипотетический и конкурсный гетерозис.

Истинный гетерозис рассчитывается как выраженное в процентах отношение разности между признаком гибрида (F₁) и наибольшей величиной признака родительской пары (Рmax) к наибольшей величине признака родительской пары.

Гипотетический гетерозис определяется как выраженное в процентах отношение разности между признаком гибрида (F₁) и средней величиной признака родительской пары (Рср) к средней величине признака родительской пары.

Конкурсный гетерозис рассчитывается как выраженное в процентах отношение разности между признаком гибрида (F₁) и признаком стандартного сорта (стандарта) к признаку стандартного сорта.

Предположим, имеется 5 сортов розы (A₁–A₅) c длиной цветоноса соответственно 53, 55, 37, 36 и 42 см. В качестве сорта-анализатора взят сорт с длиной цветоноса 61 см. Приведем пример расчета общей и специфической комбинационной способности, а также различных видов гетерозиса для данного случая (табл. 4 и 5).

Таблица 4

Расчет общей и специфической комбинационной способности

Наименование сортов	Длина цветоноса, см			ОКС, см (Fср – Рср)	ОКС, % (Fср  100) Pср	СКС, см (F1 – Fср)	СКС, % (F1  100) Fср
	P1 (♀)	Р2 (♂)	F1
А1	53	61	71	24,2 (77–52,8)	145,8 (77  100) 52,8	–6 (71–77)	92,2 (71  100) 77
А2	55	61	74			–3	96,1
А3	37	61	70			–7	90,9
А4	36	61	88			11	114,2
А5	42	61	82			5	106,5
Среднее	52,8		77			–	–

Таблица 5

Расчет различных видов гетерозиса

Наименование сортов	Pcр, см	Рmах, см	Стандарт (Ст), см	Гетерозис, %
				истинный (F1 – Рmах)  100 Рmах	гипотетический (F1 – Рср)  100 Рср	конкурсный (F1 – Ст)  100 Ст
А1	57	61	64	16,4 (71–61)100/61	24,6 (71–57)100/57	10,9 (71–64)100/64
А2	58	61	64	21,3	27,6	15,6
А3	49	61	64	14,8	42,8	9,4
А4	48,5	61	64	44,3	81,4	37,5
А5	51,5	61	64	34,4	59,2	28,1

Как видно из расчетов, средняя величина длины цветоносов полученных гибридов (Fср = 77 см) превышает общую среднюю величину данного признака у родительской пары (Pcр = 52,8 см), а величина отклонения между ними, т. е. ОКС составила 24,2 см или 145,8%. Показатель ОКС, превышающий 100% подтверждает перспективность испытываемых сортов (А₁–А₅) в селекции на гетерозис. Самый высокий показатель СКС, а также наибольшая величина всех видов гетерозиса наблюдается у сортов А₄ и А₅, что подтверждает перспективность использования данных сортов в процессах гибридизации.

В данном подразделе курсовой работы согласно заданию, полученному у преподавателя, необходимо рассчитать общую и специфическую комбинационную способность, а также величины истинного, гипотетического и конкурсного гетерозиса. На основании расчетов необходимо сделать вывод о перспективности включения сортов в процессы гибридизации.