Способ семенного воспроизводства конопли
Владельцы патента RU 2341075:
Государственное научное учреждение Чувашский научно-исследовательский институт сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ Чувашский НИИСХ Россельхозакадемии) (RU)
Участки посевов родоначальных, оригинальных, элитных и репродукционных семян конопли одного сорта на открытой местности располагают на расстояниях соответственно 4 км, 4 км, 3 км и 2 км один от другого. При наличии преград (взрослый лес, крупные строения) - соответственно на расстояниях 2 км, 2 км, 1,5 км и 1 км один от другого. Это позволяет целенаправленно управлять формированием сортовой чистоты на всех этапах семеноводческого процесса, предохраняя сорта от биологического засорения и, тем самым, сохранять их потенциальные генетические возможности на протяжении всего периода производственного использования. 5 табл.
Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к процессу репродуцирования безнаркотических сортов конопли.
Известен способ семенного воспроизводства конопли, включающий соблюдение оптимальной пространственной изоляции посева изолируемого сорта от посевов иных сортов (А.П. Демкин. Семеноводство конопли. - Конопля. М.: Колос, 1978. - С.83-90). Данный известный способ является наиболее близким аналогом предлагаемого способа. Однако его эффективность недостаточно высока: он не обеспечивает высокую чистоту сортового материала.
Техническим результатом, достигаемым при реализации настоящего изобретения, является повышение чистоты сортового материала путем предохранения его от биологического засорения.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе семенного воспроизводства конопли, включающем посев семян изолируемых друг от друга разных репродукций растений конопли, участки посевов разных репродукций одного сорта конопли располагают на различных расстояниях друг от друга, при этом при отсутствии преграды для переноса пыльцы между изолируемыми участками посевов родоначальных, оригинальных, элитных и репродукционных семян расстояние между ними составляет предпочтительно соответственно не менее 4 км, 4 км, 3 км и 2 км, а при наличии преграды для переноса пыльцы - соответственно не менее 2 км, 2 км, 1,5 км и 1 км.
Ниже приведены примеры, иллюстрирующие изобретение.
Пример 1. В 1996-1999 годах провели селекционное испытание двух генетически контрастных по окраске вегетативных органов безнаркотических сортов однодомной конопли среднерусского типа Диана (авторское свидетельство №6456 от 11.04.1994 г.) и Ингреда (авторское свидетельство №30682 от 08.02.1999 г.). Высокий агрофон на участке создавали внесением под предпосевную обработку почвы минеральных удобрений из расчета N120 Р90 К90 кг/га действующего вещества. Общая площадь делянки - 58,5, учетной 50,0 м2, повторность - 6-кратная. Размещение делянок рендомизированное. Посев проводили сеялкой СП-16, способ посева - широкорядный с междурядьями 45 см, норма высева - 0,9 млн. всхожих семян на 1 га. Количественное содержание каннабиноидов определяли на хроматографе «Кристалл 2000М» с программированием температуры.
Результаты исследований приведены в таблице 1.
Табличный материал показывает характерные генетические особенности безнаркотических однодомных сортов конопли:
- практически полное отсутствие в растениях психотомиметически активных каннабиноидных соединений (ТГК);
- наличие большого количества жира, волокна и целлюлозы, тем самым возможность универсального их практического использования;
- экологическая пластичность в сочетании с высокой урожайностью по стеблям, семенам и волокну.
Сорт Ингреда является генетически детерминированным желтостебельным безхлорофильным мутантом, растения которого по данному признаку представляют собой гомозиготы по двум рецессивным аллелям (chch). У зеленостебельного сорта Диана растения, наоборот, гомозиготны по обеим доминантным аллелям (ChCh), следовательно, в условиях свободного переопыления (ксеногамии) желтостебельная форма будет сохраняться в том случае, если она не будет оплодотворена пыльцой зеленостебельной конопли. Поэтому пространственная изоляция и своевременное удаление выщепляющихся зеленых особей в популяции желтостебельной конопли является обязательным условием семеноводческого процесса с этой формой конопли.
Пример 2. В 1996-2000 годах проводили эксперименты, позволяющие доказать возможность сохранения чистосортности у желто- и зеленостебельных форм конопли в процессе их совместного семеноводческого размножения. С этой целью на семеноводческих участках разных репродукций сортов Диана (зеленостебельный) и Ингреда (желтостебельный), расположенных друг от друга на расстоянии 2 км, ежегодно отбирали семеноводческую элиту. Анализ выделенных лучших семей по содержанию желто- и зеленостебельных растений в их потомствах проводили в оценочном питомнике. Площадь одной делянки составила 2,03 м2, повторность 3-кратная; норма высева семян - 0,6 млн. штук семян на 1 га.
Результаты исследований представлены в таблице 2.
Из табличного материала ясно, что поскольку контроль желтой окраски стеблей осуществляется одним рецессивным геном, то совместное выращивание зелено- и желтостебельных форм, при соблюдении соответствующих норм пространственной изоляции, является вполне допустимым. Так, если в популяциях семей разных репродукций зеленостебельной конопли сорта Диана количество желтостебельных особей в виде примеси колебалось в пределах 0,02-0,6%, то в потомствах семей разных репродукций желтостебельной конопли сорта Ингреда, зеленостебельных растений в виде примеси содержалось в пределах 0,05-1,0%.
Пример 3. В 2000-2004 годах проводили эксперименты по установлению возможности применения рецессивного признака желтостебельности как генетического маркера для выявления лучших вариантов пространственной изоляции промышленных сортов однодомной конопли среднерусского типа.
С этой целью семеноводческие участки разных репродукций зеленостебельной конопли сорта Диана разместили от аналогичных участков желтостебельной конопли сорта Ингреда при отсутствии преграды для переноса пыльцы (открытая местность) на расстоянии 500-1000-3000-4000-5000-6000 м друг от друга, а при наличии преграды для переноса пыльцы (взрослый лес, крупные строения) - на расстоянии 250-500-1000-1500-2000-3000-4000 м друг от друга.
Результаты исследований приведены в таблице 4.
Из данных таблицы 4 видно, что посевы оригинальных, элитных и репродукционных семян желто- и зеленостебельных сортов однодомной конопли среднерусского типа следует удалять друг от друга при отсутствии преграды для переноса пыльцы (открытая местность) на расстояние соответственно 4,0, 4,0, 3,0, 2,0 км, а при наличии преграды (взрослый лес, крупные строения) - на 2,0, 2,0, 1,5, 1,0 км.
Путем оригинальных экспериментов впервые в практике отечественного коноплеводства установлены научно обоснованные оптимальные нормы пространственной изоляции для всех репродукций однодомных сортов конопли среднерусского типа (табл.5).
Таким образом, способ согласно изобретению позволяет целенаправленно управлять формированием сортовой чистоты у однодомных сортов конопли среднерусского типа на всех этапах семеноводческого процесса, предохранить их от биологического засорения, в конечном итоге способствует сохранению потенциальных генетических возможностей сортов на протяжении всего периода производственного использования.
| Таблица 1 | ||
| Хозяйственные и технологические свойства однодомных сортов конопли среднерусского типа (селекционное сортоиспытание, в среднем за 1996-1999 гг.) | ||
| Показатели | Сорта | |
| Диана (зеленостебельный) | Ингреда (желтостебельный) | |
| Высота растений, см | 190,3 | 170,4 |
| Содержание, %: ТГК в соцветиях | 0,01 | 0,02 |
| жира в семенах | 33,5 | 32,7 |
| волокна в стеблях | 28,4 | 27,3 |
| целлюлозы в древесине | 49,7 | 48,4 |
| Урожайность, ц/га: стеблей | 85,1 | 81,9 |
| семян | 11,2 | 9,0 |
| волокна | 24,2 | 22,3 |
| масла | 3,4 | 2,9 |
| целлюлозы | 31,7 | 30,1 |
| Длина элементарных волокон, мм | 12,8 | 15,7 |
| Крепость волокна, кгс | 26,6 | 27,7 |
| Гибкость волокна, мм | 24,0 | 40,1 |
| Линейная плотность волокна, текс | 18,6 | 14,2 |
| Вегетационный период, дней | 108,0 | 105,0 |
| НСР 05, ц/га: по стеблям - 3,1 | ||
| по семенам - 1,9 |
| Таблица 2 | |||||||
| Содержание желто- и зеленостебельных особей в потомствах элитных растений, отобранных на участках их репродуцирования (пространственная изоляция - 2 км) | |||||||
| Год | Место отбора семеноводческой элиты | Количество проанализированных по потомству семей | Всего растений в семьях | В том числе | Процент | ||
| зеленостебельных | желто-стебельных | зеленостебельных | желто-стебельных | ||||
| Сорт Диана (зеленостебельный) | |||||||
| 1996 | Питомник производства родоначальных семян | 150 | 3300 | 3300 | - | 100,0 | - |
| 1997 | Участок производства оригинальных семян | 164 | 4880 | 4879 | 1 | 99,98 | 0,02 |
| 1998 | Суперэлита | 179 | 4885 | 4983 | 2 | 99,96 | 0,04 |
| 1999 | Элита | 146 | 4380 | 4375 | 5 | 99,89 | 0,11 |
| 2000 | Первая репродукция | 165 | 4620 | 4592 | 28 | 99,40 | 0,60 |
| Сорт Ингреда (желтостебельный) | |||||||
| 1996 | Питомник производства родоначальных семян | 139 | 3058 | - | 3058 | - | 100,0 |
| 1997 | Участок производства оригинальных семян | 176 | 5237 | 3 | 5234 | 0,05 | 99,95 |
| 1998 | Суперэлита | 145 | 4038 | 5 | 4033 | 0,12 | 99,88 |
| 1999 | Элита | 156 | 4680 | 9 | 4671 | 0,20 | 99,80 |
| 2000 | Первая репродукция | 160 | 4480 | 45 | 4435 | 1,00 | 99,00 |
| Таблица 3 | |||||||
| Предельные нормы сортовой типичности для посевов однодомных сортов конопли среднерусского типа с различной окраской вегетативных органов | |||||||
| Форма конопли по окраске стеблей | Сортовая типичность посева, % не менее | ||||||
| родоначальные | оригинальные | суперэлита | элита | Репродукционные | |||
| первая категория | вторая категория | третья категория | |||||
| Зеленостебельная | 100,0 | 99,9 | 99,9 | 99,8 | 99,0 | 98,0 | 97,0 |
| Желтостебельная | 100,0 | 99,9 | 99,8 | 99,4 | 99,0 | 97,0 | 95,0 |
| Таблица 5 | ||
| Норма пространственной изоляции сортовых посевов разных репродукций однодомной конопли среднерусского типа (в метрах) | ||
| Репродукция | Отсутствие преграды для переноса пыльцы (открытая местность) | Наличие преграды для переноса пыльцы (взрослый лес, крупные строения) |
| Родоначальные | 4000 | 2000 |
| Оригинальные | 4000 | 2000 |
| Элитные | 3000 | 1500 |
| Репродукционные | 2000 | 1000 |
Способ семенного воспроизводства конопли, включающий посев семян изолируемых друг от друга разных репродукций растений конопли, отличающийся тем, что участки посевов разных репродукций одного сорта конопли располагают на различных расстояниях друг от друга, при этом при отсутствии преграды для переноса пыльцы между изолируемыми участками посевов родоначальных, оригинальных, элитных и репродукционных семян расстояние между ними составляет предпочтительно, соответственно, не менее 4 км, 4 км, 3 км и 2 км, а при наличии преграды для переноса пыльцы - соответственно, не менее 2 км, 2 км, 1,5 км и 1 км.
