Способ селекции крупноплодных диплоидных сортов гречихи

 

Использование: сельское хозяйство, в частности селекция. Сущность: при селекции проводят интрогрессивную гибридизацию исходных форм и посев полученного гибридного потомства на провокационных фонах. Выделяют пластичные формы и дифференцируют их по хозяйственно-биологическим признакам. После дифференциации распределяют по селекционным питомникам, в которых осуществляют строгую пространственную или временную изоляцию, затем проводят усиление и закрепление конкретного хозяйственно-биологического признака направленным опылением подобранных биотипов. Часть селекционного материала, требующего доработки, направляют повторно для интрогрессивной гибридизации или выделяют морфотипы, отличные от селекционного материала данного питомника, и перераспределяют в соответствующие питомники. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к селекции растений.

Известен способ селекции скороспелых сортов методом отбора из полиморфных сортовых популяций (методические рекомендации по селекции и семеноводству гречихи под общей редакцией П. П. Бережного М. 1984, с. 14), включающий в себя этапы по подбору исходного материала, расчленению подобранных популяций на составляющие компоненты, выбор нужных фенотипов и дальнейшее их совершенствование по отдельным признакам. Исходными образцами здесь служат сортовые популяции, гибридизация которых позволяет получать материал лишь на уровне межсортового опыления, что практически не приводит к глубоким качественным изменениям. Кроме того, селекция ведется при этом лишь в направлении совершенствования какого-то отдельного признака.

Принудительное опыление цветков или этномофильное опыление с использованием гетеростилии, к которым прибегают селекционеры, работающие этим методом, процесс очень трудоемкий и сдерживает темпы увеличения объемов прорабатываемого материала.

Метод индуцированного мутагенеза (см. там же, с. 15 16) в сочетании с инбридингом расширяет пределы вариабельности исходного материала, однако вероятность накопления положительных мутаций здесь не высокая. Известен способ селекции крупноплодных сортов методом интрогрессивной гибридизации (с. 46 50, прототип), включающий в себя создание исходного материала путем воздействия на рыльце цветка материнского растения смесью пыльцы тетраплоидной и диплоидной гречихи, приводящий к возникновению в гибридном потомстве новых образований в виде метаксенийности семян, фасциаций различных органов растения. Полученное гибридное потомство прорабатывается на провокационных фонах, что позволяет отбирать наиболее пластичные формы при создании сортов с повышенной устойчивостью к экстремальным условиям среды. Этот способ обеспечивает более широкий спектр изменчивости в материале по сравнению с ранее изложенными способами. Однако для повышения результативности селекции на определенную группу признаков, представляющих параметры нового сорта, требуется в дальнейшем дифференцировать исходный материал в различные селекционные группы с целью проведения возвратных скрещиваний, способствующих усилению и стабилизации желаемых признаков будущего сорта.

Целью изобретения является ускорение и совершенствование селекционного процесса, повышение его эффективности для создания сортов с комплексом хозяйственно-ценных признаков.

В основу предлагаемого способа создания крупноплодных сортов гречихи взяты те же основные элементы: сложная многоступенчатая гибридизация на основе интрогрессии, последующая селекционная оценка и отбор наиболее пластичных форм.

Но с целью усиления трансгрессии селектируемых признаков и закрепления их в наследственности создаваемых сортов исходный материал с учетом морфоструктурных и хозяйственно-биологических особенностей распределяется в различные селекционные питомники, где осуществляется серия возвратных скрещиваний между подобранными биотипами. Часть гибридного материала, требующая селекционной доработки, возвращается для повторного интеркроссинга в питомник гибридизации.

Способ осуществляется следующим образом. Исходный материал создается в питомнике интрогрессивной гибридизации. Гибридизация осуществляется между диплоидными разновидностями grandiolata и marginatus при участии пыльцы тетраплоидной гречихи. Постепенное проникновение генетического материала тетраплоида в материнскую клетку приводит к возникновению в гибридном потомстве наследственных изменений, проявляющихся внешне в виде всевозможных фасциаций.

Из питомника интрогрессии (см. фиг. 1) гибридное потомство поступает в провокационные питомники (P и A).

В питомниках P и A гибридное потомство включается в переопыление с материалами повторного индивидуального отбора из селекционных питомников B, C, T. Здесь проверяется жизнестойкость гибридного потомства и отбираются элитные растения и семьи, проявившие наибольшую устойчивость к неблагоприятным факторам внешней среды.

На следующем этапе элитные растения распределяется с учетом комплекса хозяйственно-биологических признаков по различным селекционным признакам и в случае проявления отчетливо выраженных новообразований, требующих селекционной доработки. Материал частично возвращается в питомник гибридизации.

В селекционных питомниках ежегодно осуществляется как индивидуальный отбор с возвратом элитных растений для повторного переопыления в питомники И, А и Р, так и семейно-групповой, материал которого после оценки по продуктивности и качестве зерна направляется на формирование популяций.

В следующие 3 5 лет каждая новая популяция размножается в условиях полосной изоляции. Межполосное пространство шириной 10 метров содержится летом по типу чистого пара, что направляюще действует на летную работу пчел, обеспечивая преимущественное переопыление внутри отдельных популяций.

Через 3 4 года изолированного размножения, когда в популяции достигается динамическое равновесие между основными составляющими ее биотипами, материал передается в конкурсное сортоиспытание и начинается одновременно в этим и его селекционное размножение.

На протяжении всего селекционного процесса между питомниками и группами отбора применяется пространственная изоляция через посредство других зерновых культур расстоянием не менее 200 м. Практикуется также и способ временной изоляции, состоящий в том, что на одном и том же участке одна группа высевается в первые сроки посева, другая группа посева через 25 30 дней. Таким образом сдвигаются сроки массового цветения у второй группы семей и исключается вероятность безконтрольного переопыления между изучаемыми группами растений, приводящей к "размыванию" и быстрой утере хозяйственно-ценных признаков. Этот недостаток имеет место при экранной изоляции, используемой практически всеми селекционерами. На всех этапах селектируемый материал оценивается в сравнении с районированным и новым перспективным сортом по отношению к критическим условиям погоды.

Селекция и контроль над качеством зерна по технологическим параметрам осуществляется с ранних этапов селекции путем жесткой органолептической браковки по крупности, выполненности, выравненности и пленчатости зерна. В дальнейшую работу включаются только крупноплодные формы с массой 1000 зерен от 36 до 50 граммов и более, выравненностью зерна порядка 90 100 при пленчатости не выше 26 Питательные и диетические свойства крупы селектируемых образцов оцениваются на уровне популяций и конкурсного сортоиспытания.

Таким образом процесс "рождения" каждого нового сорта длится, согласно селекционного цикла, в среднем 10 12 лет. Цикличность селекционного процесса, обеспечиваемая ежегодной закладкой питомника интрогрессии с комплектованием нескольких селекционных питомников, ежегодным индивидуальным и семейно-групповым отбором из них, позволяет каждые 2 4 года передавать в Государственное сортоиспытание новый сорт.

В итоге за период с 1981 по 1991 Татарским НИИ сельского хозяйства выведено 6 сортов.

Выведенные сорта относятся к сортотипу "Краснострелецкий" (2n 16), отличаясь высокой пластичностью при распространении в разных районах страны. Повсеместно проявляется их повышенная термостойкость в сочетании с комплексом хозяйственно-полезных признаков, более полно отвечающих требованиям производства. Например, сорта Казанка и Каракитянка обеспечивают превышение над урожаем стандартов в острозасушливых условиях, сохраняя при этом способность завершать вегетацию в короткие сроки и давать зерно высоких технологических качеств.

Наряду со скороспелостью для всех этих сортов характерна и высокая дружность цветения и созревания, а также повышенная устойчивость к полеганию. Это существенно облегчает процесс уборки и способствует снижению потерь зерна.

Крупноплодность, характерная для всех сортов гречихи селекции НПО "Нива Татарстана", обусловливает их технологическую ценность. Все они отнесены Центральной крупяной лабораторией Госкомиссии к наиболее ценным в связи с высокой выравненностью зерна, легкостью обрушивания при переработке, повышенным выходом чистой крупы-ядрицы.

Потенциальная урожайность их достаточно высока и превышает 30 ц/га. Например, на Вознесенском сортоучастке Николаевской области у сорта Казанка был получен урожай на уровне 35, 8 ц/га с превышением над стандартом на 10,1 ц/га. В острозасушливых условиях 1991 года в Волгоградской области сорт Казанка оказался лучшим по урожаю в числе широкого набора новых сортов гречихи при испытании в лаборатории гречихи Волгоградского СХИ. Каракитянка возделывалась в 1990 году в Татарстане на площади 4,6 тыс. га. Превышение над урожаем стандартного сорта в среднем по всей площади составило 2,9 ц/га.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Комплекс хозяйственно-ценных признаков крупноплодных сортов генетически прочно закреплен и проявляется повсеместно во всех районах гречесеяния. Это дает возможность широко привлекать их при создании новых сортов селекционерами других учреждений.

Примером результативного вовлечения генетического материала крупноплодных сортов гречихи в селекцию является выведение и широкое распространение таких сортов как Сумчанка, Куйбышевская-85, Ирменка, Шортандинская крупноплодная.

Формула изобретения

Способ селекции крупноплодных диплоидных сортов гречихи, включающий интрогрессивную гибридизацию исходных форм, посев полученного гибридного потомства на провокационных фонах и выделение пластичных форм с повышенной устойчивостью, отличающийся тем, что выделенные формы дополнительно дифференцируют по хозяйственно-биологическим признакам и распределяют по селекционным питомникам, в которых осуществляют строгую пространственную или временную изоляцию, проводят усиление и закрепление конкретного хозяйственно-биологического признака направленным опылением подобранных биотипов, а часть селекционного материала, требующего доработки, направляют повторно для интрогрессивной гибридизации или выделяют морфобиотипы, отличные от селекционного материала данного питомника, и перераспределяют в соответствующие питомники.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2