Особенности гибридного семеноводства и определение гибридности семян патиссона
Соколов С.Д., к. с.-х. н., заведующий лабораторией селекции, семеноводства и иммунитета бахчевых культур, Районированный сортимент патиссона в России и странах Содружества достаточно беден. Отчасти это объясняется невысоким потребительским спросом на патиссоны и как следствие малым объемом в структуре посевных площадей овощных и бахчевых культур. Отчасти наличием сортамонополиста, Белые 13 – пластичного и соответствующего основным требованиям производителей и потребителей. В последние годы, в связи с увеличением количества приусадебных участков, фермерских хозяйств, расширением сети перерабатывающих предприятий, несколько возрос спрос и на патиссоны. Появился интерес к сортам с оригинальной окраской плода, с высокими потребительскими качествами, отзывчивым на интенсивную культуру земледелия. Оперативно реагировать на изменение потребительского спроса позволяет создание специализированных материнских форм и получение на их основе гибридов F1 с требуемым набором признаков путем подбора соответствующих гибридных комбинаций. На основе выделенной в лаборатории селекции бахчевых культур ГНУ ВНИИОБ формы патиссона с мужской стерильностью были созданы линии с генной мужской стерильностью. В результате селекционной работы удалось отобрать формы, проявление мужской стерильности у которых носило функциональный характер. На первых этапах развития растения имели цветки с невскрывающимися пыльниками и практически стерильной пыльцой. На онтогенетически более возрастных растениях пыльники вскрываются и пыльца способна к оплодотворению и завязыванию плодов с выполненными жизнеспособными семенами. Пыльца этих растений имеет более бледную окраску и пониженную фертильность – для получения завязи необходима пыльца с 2-3 мужских цветков. Выделенные из этих плодов семена воспроизводят стерильную форму, которой все растения будут иметь подобный тип мужской стерильности. Линии с функциональным типом стерильности можно воспроизводить «в чистоте» при искусственных скрещиваниях или при свободном опылении с соблюдением определенных агротехнических условий и обеспечивая интенсивную работу насекомых-опылителей. Технологические особенности воспроизводства линий арбуза с мужской стерильностью и использования их в гибридном семеноводстве были изучены и описаны ранее (Дютин, Соколов, 1993; Соколов, 1996). Потребность в дополнительных затратах квалифицированного труда в этом случае не менее 8-13 чел/дней на га. Гибридность получаемых семян находится в пределах 90%. Использование линий патиссона с генной мужской стерильностью функционального типа при воспроизводстве и в гибридном семеноводстве позволяет избежать технически сложных операций связанных с выбраковкой фертильных растений материнской формы. При этом обеспечивается очень высокий уровень гибридности получаемых семян, в меньшей степени зависящий от обстоятельств, связанных с агротехническими, погодными условиями, квалификацией исполнителя. Для оценки различных способов получения гибридных семян патиссона был заложен опыт, в котором в качестве материнской формы были использованы два типа линий: Аж-1 – состоящая из фертильных гетерозигот и стерильных гомозигот по гену мужской стерильности, при этом фертильные и стерильные растения находятся в половинном соотношении и вторая, Аж-2 –у которой все растения имели мужскую стерильность функционального типа. В качестве опылителей использовали сорта Белые-13 и Оранжевый. Изучали 3 варианта с различными гибридными комбинациями и схемами размещения родительских Аорм. В первом варианте стерильную линию Аж-2 высевали с сортом опылителем чередующимися рядами. Схема посева для материнской и отцовской форм 1,4 х 0,7 м. Во втором, использовали схему, в которой на каждые 2 ряда линии Аж-2 высевали 1 ряд опылителя. Схема посева та же. В третьем - ряд гетерозиготной по мужской стерильности линии Аж-1 чередовали с рядом опылителя. Схема посева материнской формы 1,4 х 0,5 м, отцовской 1,4 х 0,7 м. В период массового цветения мужских цветков в третьем варианте провели 2 прорывки фертильных растений материнской формы с интервалом в 4 дня. Варианты размещали в изоляции, площадь под каждый вариант — 100 м . Выделение семян провели с каждого ряда материнской формы раздельно. Оценку гибридности полученных семян вели в контрольных посевах в следующем году (табл.1). Таблица 1
Достоверное определение % гибридных растений у патиссона вызывает определенные сложности, хотя признаков, которые можно было бы использовать в качестве маркеров предложено много. Но большинство из них трудно идентифицировать или они подвержены модификационной изменчивости. Наиболее распространенный у бахчевых маркерный признак – рассеченность листовой пластинки, патиссона не используется, т.к. все районированные сорта имеют нерассеченную листовую пластинку. Образцы с рассеченным листом встречаются и необходимо создавать константные линии для использования в гибридном семеноводстве. В частности нами получена селекционная линия сорта Белые 13 с рассеченной листовой пластинкой. Хорошим маркером является окраска стебля, которая коррелирует с окраской плода – у окрашенных плодов она темная, у белоплодных форм она светлая, при этом светлая доминирует над темной. Проблемы возникают при скрещивании образцов одного типа окраски. Кроме этого надо учитывать, что бывают образцы, имеющие зеленцы светло-зеленые и окрашенный стебель, только у созревающих плодов проявляется желто-зеленая или темно-кремовая окраска плода. Признаки, связанные с пятнистостью или пестролистностью листовой пластинки, вызываемые в первую очередь, наличием аэренхимы, хлорофильными нарушениями, существенно зависят от внешних условий и подвержены модификационной изменчивости, что затрудняет контроль и создание константных форм. Два признака – длина надсемядольного колена (эпикотиля) и длина первого междоузлия, зачастую тесно связаны между собой. Наличие этих признаков в рецессивном состоянии у сорта Таболинский, исходной формы для созданных материнских линий, отмечены, в частности, Пучковым (1999). Материнские линии являются не вполне выровненными по этим признакам, средняя длина первого междоузлия у сорта Таболинский 14 мм (от 6 до 21 мм), у сорта Белые-13- средняя длина 10 мм (от 5 до 20 мм). Но у сорта Белые-13 растений с длинным, более 14 мм, междоузлием 7%, у Таболинского – около 40%. Гибридность возможно определять по окраске плода, но делать это предпочтительно на зрелых плодах, т.е. использовать оценку в исследовательских целях, а не в производственных посевах. Результаты оценки гибридности показывают, что для гибридного семеноводства, возможно, использовать обе формы с мужской стерильностью. У формы имеющей 50% растений с мужской стерильностью проведение прорывки не вызывает затруднений – стерильные цветки легко идентифицируются, завязывание плодов начинается на более возрастных растениях, что оставляет время для выбраковки фертильных растений. Но снижение гибридности получаемых семян на 20%, при отсутствии легко отличимого стабильного маркерного признака для браковки негибридных растений, может существенно влиять на эффективность реализации потенциала гибридов Fi-При использовании в качестве материнской формы линий с полной мужской стерильностью функционального типа, возможно некоторое насыщение семеноводческих посевов материнской формой, что не существенно влияет на гибридность получаемых семян. Такие семена можно использовать в производственных посевах без проведения браковки негибридных растений. Селекция и агротехника бахчевых культур: перейти в раздел Статьи |