Расположите в правильной последовательности этапы кастрации растений с обоеполыми цветками

Обновлено: 15.09.2024

Растения с закрытым или открытым типом цветения, двух или однополые нуждаются в разной подготовке к скрещиванию и разным приемам опыления. Важная также длительность жизнеспособности пыльцы. Рассмотрим методы искусственного опыления, которые применяют при скрещивании.

Принудительное опыление осуществляется искусственным перенесением пыльцы из мужского растения на материнское. Пинцетом собирают из цветков пыльники, которые имеют желтую расцветку, но еще были нераскрывшимися, их вмещают в бюксы. Снимают изолятор из кастрированного материнского соцветия (цветков) и проводят опыление, захватывая пыльник пинцетом и вкладывая его в кастрированный цветок. При этом уместно на пыльник набрать пыльцы, которая вытряслась в бюксы из пыльников, что треснули. Закончив опыление, опять надевают изолятор.

При ограниченно свободном опылении после кастрации материнских растений на них надевают изоляторы, под которые подводятся мужские растения с зрелыми пыльниками, по два мужских колоса на один колос материнской формы. Если сроки цветения не совпадают, растения выращивают в вегетационных сосудах и размещают около материнских растений. Большинство селекционных учреждений применяют Краснодарский метод, за которым срезанные мужские растения вмещают в банки с водой и подводят под изолятор. Время вот времени растения полезно стряхивать. При скрещивании насекомоопыляющихся растений, например клевера, под изолятор пускают насекомых, какие опыляют это растение в естественных условиях.

Ограниченно свободное опыление можно проводит и без изолятора. Для этого родительские растения высевают поочередно рядами. Перед цветением материнские растения подготавливают к скрещиванию, потом кастрируют, а опыление происходит естественно. В этом случае необходима пространственная изоляция до 1—2 км форм, какие скрещивают, вот вторых сортов.

Свободно групповое опыление отличается вот ограниченно свободного тем, которое проводится не одной, а несколькими мужскими формами (сортами). Этот метод можно осуществлять под изоляторами и без них.

Свободное опыление перекрестноопыляющихся культур проводят при определенных условиях естественным путем. Рядом с позитивным (большой процент завязывания семян) негативным есть выборочность опыления, что ухудшает качество гибридов.

Изготовление изоляторов. Для большинства растений, которые опыляются ветром, применяют пергаментные изоляторы. их изготовляют, сшивая или склеивая клеем, который не размокает. Этот клей готовят так: 400 г столярного клея варят в 500 мл воды к консистенции гуммиарабику, охлаждают, добавляют к нему 4—5 мл насыщенного раствору дихромата калию и тщательным образом перемешивают.

Для изготовления изоляторов можно использовать и целлофан. Зависимо вот способа опыления применяют разные изоляторы. При принудительном опылении можно пользоваться малыми одиночными изоляторами, которые надевают на отдельный колос. Это склеенная из пергамента трубочка, которую завязывают сверху нитью, надевают на колос и завязывают снизу нитью, предварительно поместив в месте завязывания вату, чтобы предотвратить проникновение под изолятор насекомых. При ограниченно свободному опылении використо­вують групповые изоляторы. Размеры изолятора зависят вот размера соцветия. На изоляторе простым карандашом пишут название материнской формы (ставят знак 0, дату кастрации и фамилию сотрудника, который выполнял эту операцию) Проведя опыление, на изоляторе пишут название мужской формы (ставят знак 0, дату опыления и фамилию исполнителя).

Изоляторы для растений, что опыляются насекомыми, сшивают в виде мешочков из марли или батиста в зависимости вот особенностей строения цветка и биологии цветения. Как изолятор можно использовать ватту (соевую, лляну). Цветки некоторых растений вообще не изолируют.

Техника гибридизации отдельных культур

Пшеница. Кастрацию проводят после выколошивания растений. На колосе удаляют нижние колоски и верхушку. Из каждого колоска удаляют средние цветки, оставляя лишь две боковые. Потом обрезают ости и остеоподобные отростки с небольшой частью цветочной чешуи. У безостых форм верхнюю часть колосковой и цветочной чешуи можно не обрезать. Из каждого цветка пинцетом удаляют три тычинки, которые содержатся между цветочными чешуей, не травмируя рыльца

Кастрированный колос изолируют этикетируют, о чем делают за­пись в специальном журнале.

Для опыления используют зрелые тычинки желтого або-жовто-зеленого цвета, которые собирают в бюкси. Самыми благоприятными для опыления есть утренние (до 10 год) и вечерние (с 17 к 20год) часы.

При принудительном опылении кусочки тычинок с пыльцой на носят пинцетом на рыльце пестика.

Рыльца пестика способны принимать пыльцу 7—9 суток после; кастрации. Дневная норма техника — 50 кастрированных и запыленных

Колос.При ограниченно свободному методе опыления 3—5 кастрированных, колоса материнского сорта вмещают под один общий изолятор. Колос родительского сорта срезает и вмещает в баночки с водой, которые привязывают к кольям и размещают под этим самим изолятором, чтобы они находились выше колоса материнского-сорту. Размеры изолятора из пергамента 25Х10 см.

В этом случае используют одиночные изоляторы. Чешуя при подготовке материнского колоса к кастрации подрезает. Колос родительской формы, который вот-вот должен зацвести или в него уже раскрылись одна два цветка, срезают, подрезают чешую (при этом удаляют и ости) и, согревая в руках, ожидают, когда начнется цветение. Тогда раскрывают верхнюю часть изолятора, не снимая его из колоса, вводят колос, который зацвел, и вращают над колосом материнской формы так, чтобы осыпать его пыльцой. Потом колос мужской формы вынимают, углы изолятора загина­ють, чтобы закрыть отверстие, и скрепляют канцелярской скрепкой.

При свободном ветроопылении материнскую форму высевают в массиве сорта опылителя. Перед началом цветения колос ма­теринского сорта кастрирует, лишние срезают, во избежание са­моопыления.

Искусственно стерилизовать пыльцу без повреждения рыльца можно, выдерживая, колос в фазе полного выколошивания за 72 год к началу цветения в пергаментных изоляторах, внутренняя поверхность которых смоченная керосином, или обрабатывая молодые растения гидрозид-малеиновой кислотой (ГМК) в концентрации 250 мг/л при двукратном опрыскивании.

В естественных условиях пыльца пшеницы и вторых зерновых культур хранит способность оплодотворять в течение ЗО—40 хв. При хранении срезанного колоса (опылителя) в холодильнике (t=0… 4 °С) или в бюксі на льду пыльца хранит жизнеспособность в течение 6 суток и больше.

Ячмень. Для кастрации выбирают колос, у которого тычинки в цветках средней части колоса достаточно развитые, однако еще зелени. Чаще всего это совпадает во времени с появлением остей из влагалища листка.

При подготовке колоса к кастрации можно обойтись без удаления боковых недоразвитых колосков, если в них не образуется пыльца или их цветение сильно опаздывает.

Жизнеспособность пыльцы ячменя может сохраняться в течение 26 суток, если его выдерживать при температуре — 2 °С в эксикаторе над хлоридом кальция. В обычных условиях пыльца хранит жизнеспособность не больше суток.

Овес. Кастрируют метелки, в которых из слоеного влагалища появилось несколько колосков. Метелку осторожно вынимают из влагалища, оставляют 10—15 хороший развитых колосков, остальные срезают ножницами, а из оставленных колосков пинцетом удаляют второй и третий цветки. Нижние (первые) цветки с зелеными тычинками кастрируют. На метелку надевают изоляторы. Для проведения опыления изолятор снимают, после опыления его опять надевают и оставляют на метелке к уборке урожая. Цветки опыляют, когда их рыльца становятся перистыми, приблизительно через 3 сутки после кастрации (в холод ну погоду через 4—5, в жарку— 1—2 сутки). На кастрированный цветок переносят 2—3 тычинки, пыльцу на рыльце можно переносить щеточкой.

В естественных условиях пыльца овса хранит жизнеспособность не больше 1 часа. Если хранить его при температуре 4 °С, то вел пригодный для опыления в течение 2—4 часа.

Просо. Для кастрации оставляют 10—15 хороший развитых цветков в верхней и средней частях метелки, остальные удаляют. Цветки кастрируют в момент раскрытия цветочной чешуи, то есть в начале цветения. Опыление лучше проводит в день кастрации. Ручная кастрация с принудительным опылением у проса достаточно трудоемкая. Для повышения производительности и увеличение выхода гибридных семян применяют разные методы искусственного скрещивания. На Веселоподолянской опытно селекционной станции процесс принудительного опыления заменили многоразовым стряхиванием мужских метелок над кастрированными цветками материнских в момент их открытого цветения. Для раскрытия цветков нужно потереть метелки между ладонями.

В Институте земледелия УЛАН (И. В. Яшовский) проводят кастрацию водным методом. Метелку периодически окунают в сосуд с водой, а затем легкими ударами, ее по ладони вытрясают из цветков тычинки, что намокли.

В Институте растениеводства им. В. Я. Юръева кастрацию проса проводят горячим воздухом с помощью прибора ПТУ (полевой термостат универсальный). При 52 °С но экспозиции 6—8 хв пилочек погибает, а рыльце остается жизнеспособным.

Самым перспективным является химический метод стерилизации пыльцы про­са опрыскиванием растений 2,4-дихлорфеноксіоцтовою кислотой (1—5 %-й водный раствор) в фазе полной выброски метелки.

Горох. Для получения гибридных семян кастрацию проводят так. В бутоне, который был еще нераспустившимся, открывают витрильце, иглой разрезают челнок вдоль киля, осторожно раздвигают разрезанные половинки и удаляют все 10 тычинок, пытаясь не повредить рыльца. Пыльцу родительской формы можно наносит одновременно с кастрацией. Жизнеспособность пыльцы сохраняется 2—З суток. Для нанесения пыльцы используют пинцет или канцелярское перо. Кастрированные и запыленные цветки изолируют марлевыми или капроновыми изоляторами или обматывают тонким слоем ваты.

В связи с более ранним дозреванием гинецею искусственное опыление бутонов можно проводит и без предыдущей кастрации. Завязывание гибридных семян достигает 87—96%. Пыльца гороха может сохраняться 3—7 суток, а при низкой влажности воздуха — в течение месяца.

Картофель. Цветки фертильних материнских растений кастрируют. Для опыления используют канцелярское перо или пинцет. Отбирают 5—8 зрелых бутонов, остальные удаляют. После нанесения пыльцы рыльце изолируют как вот собственной, так и вот побочной, пыльцы. Как изолятор используют солому злаков — пшеницы, ржи, ячменя. Диаметр соломины должен быть близким к диаметру рыльца цветка, длина— 1,5—2,0 см. Цветки с ягодами вмещают в марлевые мешочки. Как правило, ягоды в поле не дозревают, потому за 2—3 сутки к уборки урожая их срывают и они созревают в прохладном помещении. Из дозрелых ягод отмывают семена и высушивают к воздушно-сухому состоянию.

Пыльца картофеля в естественных условиях хранит жизнеспособность до 8 суток, однако для опыления нужно использовать пыльцу в течение 1—3 суток после сбора. Над хлоридом кальцию в эксикато­ре, вмещенному в холодильник при —2 °С, жизнеспособность пыльцы сохраняется в течение нескольких месяцев.

Прием заключается в удалении недоразвитых пыльников с последующей изоляцией соцветий. Начинают кастрацию обычно за 1—3 дня до созревания пыльников.

При этом следует иметь в виду, что, например, у ячменя цветение, как правило, начинается, когда колос еще не вышел из влагалища листа. То же часто наблюдается в очень засушливые годы у пшеницы.

Для кастрации выбирают наиболее развитые цветки в пределах соцветия и создают условия для формирования в них в последующем хорошо развитых гибридных семян. Для этого у колосовых культур отрезают ножницами верхнюю часть колоса и обрывают пинцетом нижние колоски. В каждом колоске у пшеницы оставляют только боковые цветки и удаляют все срединные. Затем приступают к собственно кастрации — удалению пыльников из оставленных в колоске цветков. Пыльники нужно удалять полностью и в недозрелом состоянии, чтобы не допустить самоопыления. При этом всегда стараются как можно меньше травмировать цветок.

Кастрированный колос заключают в легкий непромокаемый изолятор из пергамента или целлофана. На изоляторе простым карандашом пишут номер комбинации и название материнского сорта, дату кастрации и фамилию лица, проводившего ее. Чтобы под изолятор не проникли насекомые, в месте соприкосновения изолятора со стеблем подкладывают небольшое количество ваты.

Стебель с кастрированным колосом во избежание поломки подвязывают на уровне нижней и верхней частей изолятора к деревянному колышку или металлическому пруту. На этом подготовка материнского растения к опылению считается законченной.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Данный прием заключается в удалении недоразвившихся пыльников с последующей изоляцией соцветий. Кастрацию обычно начинают за 1—3 дня до созревания пыльников. При этом следует иметь в виду, что, например у ячменя, цветение, как правило, начинается, когда колос еще не вышел из влагалища листа. То же часто наблюдается в очень засушливые годы у пшеницы.
Для кастрации выбирают наиболее типичные, здоровые растения, а в пределах соцветия — наиболее развитые цветки и обеспечивают лучшие условия для формирования в них в последующем хорошо развитых гибридных семян. С этой целью, например у колосовых культур, отрезают ножницами верхнюю часть колоса и обрывают пинцетом нижние колоски. В каждом колоске у пшеницы оставляют только боковые цветки и удаляют все средние. Затем приступают к собственно кастрации — удалению пыльников из оставленных в колоске цветков. При этом нужно стараться, учитывая строение цветка, как можно меньше его травмировать. Пыльники необходимо удалять полностью и в недозрелом состоянии, чтобы исключить любую возможность самоопыления.
Кастрированный колос помещают в легкий непромокаемый изолятор из пергамента или целлофана, на котором простым карандашом пишут номер комбинации, название материнского сорта, дату кастрации и фамилию лица, производившего ее. Чтобы предохранить проникновение под изолятор трипсов и других насекомых, в том месте, где он соприкасается со стеблем, подкладывают небольшое количество ваты. Стебель с кастрированным колосом во избежание поломки подвязывают на уровне нижней и верхней частей изолятора к деревянному колышку или металлическому пруту. Этим заканчивается подготовительный этап работы.
С большими техническими трудностями связано проведение кастрации проса, риса и некоторых других злаков. В последние годы для кастрации цветков этих культур предложен новый, довольно производительный способ с помощью подогретого воздуха, основанный на большей устойчивости рылец по сравнению с пыльцой к повышенным температурам. Воздействие температурой 44—46 °С с экспозицией 10—15 мин обеспечивает высокий процент завязывания семян после опыления (70 и более). Недостаток этого метода состоит в том, что на одной и той же метелке образуются и гибридные и негибридные семена, которые по внешнему виду в большинстве случаев различить нельзя. Изучается метод химической кастрации цветков подсолнечника.
Кастрация цветков всегда сопровождается травмированием растений. Например, в результате специально поставленных опытов установлено, что у ячменя при общепринятой методике кастрации масса 1000 семян снижается более чем на 1/3. Такие семена дают слабые и изреженные всходы, растения развиваются слабо и имеют пониженную продуктивную кустистость. Но когда боковые цветки не удаляли и обрезали только верхнюю часть остей, получили хорошо выполненные семена, приближающиеся к обычным, т. е. сформировавшимся в результате самоопыления. Этот пример показывает необходимость совершенствования метот дики кастрации с учетом биологических особенностей отдельных культур.

На здоровом кусте растения отбирают развитые кисти, например, томатов. На каждой кисти удаляют все недоразвитые и распустившиеся бутоны, оставляя 1-2 готовые к распусканию бутоны. Чтобы не произошло опыления своей собственной пыльцой, у цветков осторожно удаляют пыльники. После этого на бутоны наматывают не туго вату или одевают свободный марлевый мешочек, чтобы пчелы или другие насекомые не занесли посторонней пыльцы.

С большими техническими сложностями связано проведение кастрации проса, риса и некоторых других злаков. В последние годы для кастрации цветков этих культур предложен новый, довольно производительный способ с помощью подогретого воздуха, основанный на большей устойчивости рылец по сравнению с пыльцой к повышенный температурам. Воздействие температурой 44-46 с экспозицией 10-15 минут обеспечивает высокий процент завязывания семян после опыления (70% и выше). Недостаток этого метода состоит в том, что на одной и той же метелке образуются и гибридные и негибридные семена, которые по внешнему виду в большинстве случаев различить нельзя. Изучают метод химической кастрации цветков подсолнечника. Хорошие результаты дает опрыскивание растений в фазе розетки 0,005%-ный раствором гиббереллина. При этом обеспечивается 100%-ная мужская стерильность при сохранении после опыления 70-75 % урожая.

Кастрация цветков всегда сопровождается травмированием растений. Например, в результате специально поставленных опытов установлено, что у ячменя при общепринятой методике кастрации масса 1000 семян снижается более чем 1/3. Такие семена дают слабые и изреженные всходы, растения развиваются слабо и имеют пониженную продуктивную кустистость. Однако, когда не удаляли боковые цветки и обрезали только верхнюю часть остей, получали хорошо выполненные семена, приближающиеся к обычным, т.е. полученным в результате самоопыления. Этот пример показывает необходимость совершенствования методики кастрации с учетом биологических особенностей отдельных культур.

Сбор пыльцы.

Прежде чем производить опыление, нужно собрать здоровую пыльцу с отцовских растений. Лучше всего для опыления использовать спелые пыльники. Но иногда пыльцу собирают в коробочки или бюксы. Если рыльца не успели созреть, а пыльники уже созрели, пыльцу собирают и сохраняют некоторое время в прохладном месте в эксикаторе или банке с притертой пробкой.

Для проверки жизнеспособности пыльцы, когда это требуется, ее проращивают в чашках Петри на агар-агаре при температуре 24-25 . На 1г. агар-агара берут 100 мл воды и 25 г сахара.

Часто сорта, подобранные для скрещивания, значительно различаются по продолжительности вегетационного периода, и сроки их цветения не совпадают. В этих случаях для совмещения сроков цветения скрещиваемых сортов применяют ряд приемов, например, посев в разные сроки, яровизацию позднеспелых сортов, подкашивание растений и др. Если приходится скрещивать озимые сорта с яровыми, последние высевают под зиму, поздно осенью, или очень рано весной в теплицах и вегетационных домиках.

Опыление

Через 1-3 дня, когда цветки в изоляторе распустятся, их опыляют заранее заготовленной пыльцой подобранных сортов. Чем больше пыльцы нанесено на рыльце пестика, тем лучше происходит оплодотворение и образование ягод.

После опыления на опыленное соцветия снова надевают изолятор (вату). На кисть вешают этикетку из вощеной бумаги, подписанную только простым карандашом (пишут номер комбинации, название материнского сорта, дату опыления и фамилию лица, проводившего ее).

*Продолжительность восприимчивости рылец колеблется от 3 до 10 дней и сильно зависит от метрологических условий.

**Лучше время для проведения опыления – ранние утренние часы, когда рыльце наиболее восприимчиво к пыльце и когда обеспечивается наилучшее ее прорастание.

Техника скрещивания других полевых культур имеет некоторые особенности, но в принципе она мало отличается от описанной.

Кастрация и в особенности опыление растений – очень трудоемкие и малопроизводительные процессы. Даже работник, хорошо освоивший технику скрещивании, за один рабочий день обычно кастрирует не более 60-80 колосьев и опыляет 30-40 колосьев. Для повышения производительности труда и получения большей результативности скрещиваний селекционно-опытные учреждения разработали ряд приемов, позволяющих совершенствовать технику искусственного опыления растений.

В КНИИСХ разработан и широко применяется во многих селекциях групповой способ опыления. Сущность его состоит в следующем. Пять-шесть кастрированных колосьев материнского сорта заключают в один общий изолятор размером 20 35 см, в который через 3-5 дней вводят вставленные в бутылку или банку с водой колосья отцовского сорта (по полтора-два колоса на каждый кастрированный колос). Колосья сорта-опылителя берут с созревшими желтыми пыльниками в момент начала растрескивания отдельных из них. Их ставят под изолятор несколько выше колосьев материнского сорта и перемешивают с ними, что обеспечивает хорошее переопыление. Групповой способ по сравнению с обычным, описанным выше, позволяет повысить производительность труда при проведении опыления растений более чем в 10 раз, а количество завязавшихся зерен увеличивается при этом в 3-4 раза.

В некоторых институтах применяют опыление методом сближения скрещиваемых растений. Заранее подобранные родительские формы высевают смежными рядками.

Кастрированные колосья материнского сорта помещают под общий изолятор с колосьями рядом растущего отцовского сорта-опылителя. Результативность оплодотворения и производительности этого способа еще выше, чем группового. Но он имеет и недостатки. Применение его затрудняется в том случае, если скрещиваемые сорта значительно различаются по продолжительности вегетационного периода или когда растения материнского сорта выше растений отцовского сорта. Кроме того, применение этого способа предполагает заблаговременный подбор родительских пар.

В Мексиканском международном селекционном центре (СММИТ) при гибридизации пшеницы применяют так называемые твел-метод (twirl method). Кастрацию колосьев материнской формы проводят обычным способом, но колосковые и цветковые чешуи обрезают очень низко- почти над самой рыльцем пестика. На кастрированный колос надевают прозрачный пергаментный изолятор и закрепляют его снизу канцелярской скрепкой. Колосья отцовской формы, отбираемые от расчета по одному на каждый колос кастрированного материнского растения, ставят на 4-5 часов в банку с водой. Затем у них для ускорения созревания пыльников также низко обрезают колосковые и цветковые чешуи. Появление в колосе пыльников из нескольких цветков указывает на готовность пыльцы к опылению. Начиная опыление, отрезают верхнею часть изолятора, осторожно вводят в него колос отцовской формы и несколько раз энергично вращают его. Отсюда и название этого метода (twirl - вращать, вертеть). После опыления верхнюю часть изолятора закрепляют канцелярской скрепкой. Этот метод очень производителен. Обычно работник за один час может опылить до 50 колосьев при 90-95%-ной удаче.

Читайте также: