Тип скрещивания при которых ряд исходных сортов скрещивают с определенным набором других сортов

Обновлено: 05.10.2024

Селекция — это наука о методах создания новых и улучшения существующих пород животных, сортов растений и штаммов микроорганизмов.

повышение продуктивности организмов;
улучшение качества продукции (вкуса, внешнего вида, химического состава);
улучшение хозяйственно важных физиологических свойств (устойчивости к болезням и вредителям, отзывчивости на удобрения или корм).

Сорт , порода , штамм — это искусственно созданная устойчивая группа (популяция) живых организмов, имеющая определённые наследственные особенности. Это наука о создании новых и улучшении существующих пород животных, сортов растений, штаммов микроорганизмов. В основе селекции лежат такие методы, как гибридизация и отбор. Теоретической основой селекции является генетика.

Для успешного решения задач, стоящих перед селекцией, академик Н.И. Вавилов особо выделял значение изучения сортового, видового и родового разнообразия культур; изучения наследственной изменчивости; влияния среды на развитие интересующих селекционера признаков; знаний закономерностей наследования признаков при гибридизации; особенностей селекционного процесса для само- или перекрестноопылителей; стратегии искусственного отбора.

Породы, сорта, штаммы — искусственно созданные человеком популяции организмов с наследственно закрепленными особенностями: продуктивностью, морфологическими, физиологическими признаками.

Каждая порода животных, сорт растений, штамм микроорганизмов приспособлены к определенным условиям, поэтому в каждой зоне нашей страны имеются специализированные сортоиспытательные станции и племенные хозяйства для сравнения и проверки новых сортов и пород.

Все особи такой группы имеют сходные морфологические и физиологические признаки, однотипную реакцию на изменение факторов внешней среды, определённый уровень продуктивности.

1 . Искусственный отбор используется для сохранения и размножения особей с желаемой комбинацией признаков. Различают массовый и индивидуальный отбор.

При массовом отборе одновременно отбирают большое число особей с нужным признаком, остальные выбраковывают. Это отбор по фенотипу, он не даёт генетически однородного материала. Повторяется многократно.

При индивидуальном отборе (по генотипу) выделяют одну особь с необходимыми признаками и получают от неё потомство.

2. В селекционной работе используют следующие методы гибридизации : инбридинг, аутбридинг и отдалённую гибридизацию.

При инбридинге скрещиваются потомки с родительскими формами или потомки одних и тех же родителей. Этот тип скрещивания применяют для получения чистых линий , т. е. перевода большинства генов в гомозиготное состояние и закрепления ценных признаков. Нежелательным последствием близкородственного скрещивания является инбредная депрессия — снижение продуктивности и жизнеспособности потомства из-за проявления рецессивных мутаций.

При неродственном скрещивании может наблюдаться эффект гетерозиса ( гибридной силы ) — повышение жизнеспособности и продуктивности гибридов по сравнению с родительскими формами. Гетерозис проявляется у гибридов первого поколения и обусловлен переходом большинства генов в гетерозиготное состояние. При этом нежелательные рецессивные мутации становятся скрытыми. При половом размножении в следующих поколениях степень гетерозиготности уменьшается и эффект гибридной силы исчезает. Он может сохраняться только при вегетативном размножении.

Осуществляется с трудом, а полученные гибриды бесплодны из-за затруднения конъюгации хромосом разных видов в профазе I мейоза. Разработаны методы преодоления бесплодия.

3. Искусственный ( индуцированный ) мутагенез используют для увеличения разнообразия исходного материала. Мутагенез вызывают действием мутагенных факторов, например, рентгеновского облучения. Мутации носят ненаправленный характер, поэтому селекционер отбирает организмы с новыми полезными свойствами.

Геномной мутацией является полиплоидия , т. е. кратное увеличение числа хромосомных наборов. Используется в селекции растений. Полиплоидия позволяет избежать бесплодия межвидовых гибридов. Кроме того, многие полиплоидные формы культурных растений (пшеницы, картофеля, овощных культур) имеют более высокую урожайность, чем родственные диплоидные виды.

Искусственно полиплоидию вызывают обработкой растений колхицином . Колхицин разрушает нити веретена деления и препятствует расхождению гомологичных хромосом в процессе мейоза.

Наиболее богатыми по количеству культур являются древние центры цивилизации. Именно там наиболее ранняя культура земледелия, более длительное время проводятся искусственный отбор и селекция растений.

Классическими методами селекции растений были и остаются гибридизация и отбор. Различают две основные формы искусственного отбора: массовый и индивидуальный.

Массовый отбор

Массовый отбор применяют при селекции перекрестноопыляемых растений (рожь, кукуруза, подсолнечник). В этом случае сорт представляет собой популяцию, состоящую из гетерозиготных особей, и каждое семя обладает уникальным генотипом. С помощью массового отбора сохраняются и улучшаются сортовые качества, но результаты отбора неустойчивы в силу случайного перекрестного опыления.

Индивидуальный отбор

Индивидуальный отбор применяют при селекции самоопыляемых растений (пшеница, ячмень, горох). В этом случае потомство сохраняет признаки родительской формы, является гомозиготным и называется чистой линией. Чистая линия — потомство одной гомозиготной самоопыленной особи. Так как постоянно происходят мутационные процессы, то абсолютно гомозиготных особей в природе практически не бывает. Мутации чаще всего рецессивны. Под контроль естественного и искусственного отбора они попадают только тогда, когда переходят в гомозиготное состояние.

Естественный отбор

Этот вид отбора играет в селекции определяющую роль. На любое растение в течение его жизни действует комплекс факторов окружающей среды, и оно должно быть устойчивым к вредителям и болезням, приспособлено к определенному температурному и водному режиму.

Инбридинг (инцухт)

В центре гетерозисная кукуруза, слева и справа родительские особи.

Р	♀ AAbbCCdd	×	♂ aaBBccDD
F₁	AaBbCcDd

Гипотеза сверхдоминирования объясняет явление гетерозиса эффектом сверхдоминирования. Сверхдоминирование — вид взаимодействия аллельных генов, при котором гетерозиготы превосходят по своим характеристикам (по массе и продуктивности) соответствующие гомозиготы. Начиная со второго поколения гетерозис затухает, так как часть генов переходит в гомозиготное состояние.

Растения диплоидной (2n = 16) и тетраплоидной (2n = 32) гречихи.

Аа × Аа
АА 2 Аа аа

Перекрестное опыление самоопылителей дает возможность сочетать свойства различных сортов. Например, при селекции пшеницы поступают следующим образом. У цветков растения одного сорта удаляются пыльники, рядом в сосуде с водой ставится растение другого сорта, и растения двух сортов накрываются общим изолятором. В результате получают гибридные семена, сочетающие нужные селекционеру признаки разных сортов.

Метод получения полиплоидов. Полиплоидные растения обладают большей массой вегетативных органов, имеют более крупные плоды и семена. Многие культуры представляют собой естественные полиплоиды: пшеница, картофель, выведены сорта полиплоидной гречихи, сахарной свеклы.

Виды, у которых кратно умножен один и тот же геном, называются автополиплоидами. Классическим способом получения полиплоидов является обработка проростков колхицином. Это вещество блокирует образование микротрубочек веретена деления при митозе, в клетках удваивается набор хромосом, клетки становятся тетраплоидными.

Отдаленная гибридизация

Восстановление плодовитости капустно-редечного гибрида: 1 — капуста; 2 — редька; 3, 4 — капустно-редечный гибрид.

Отдаленная гибридизация — это скрещивание растений, относящихся к разным видам. Отдаленные гибриды обычно стерильны, так как у них нарушается мейоз (два гаплоидных набора хромосом разных видов не могут конъюгировать) и, следовательно не образуются гаметы.

Использование соматических мутаций

Соматические мутации применяются для селекции вегетативно размножающихся растений. Это использовал в своей работе еще И.В. Мичурин. С помощью вегетативного размножения можно сохранить полезную соматическую мутацию. Кроме того, только с помощью вегетативного размножения сохраняются свойства многих сортов плодово-ягодных культур.

Экспериментальный мутагенез

Основан на открытии воздействия различных излучений для получения мутаций и на использовании химических мутагенов. Мутагены позволяют получить большой спектр разнообразных мутаций. Сейчас в мире созданы более тысячи сортов, ведущих родословную от отдельных мутантных растений, полученных после воздействия мутагенами.

Методы селекции растений, предложенные И.В. Мичуриным

С помощью метода ментора И.В. Мичурин добивался изменения свойств гибрида в нужную сторону. Например, если у гибрида нужно было улучшить вкусовые качества, в его крону прививались черенки с родительского организма, имеющего хорошие вкусовые качества, или гибридное растение прививали на подвой, в сторону которого нужно было изменить качества гибрида. И.В. Мичурин указывал на возможность управления доминированием определенных признаков при развитии гибрида. Для этого на ранних стадиях развития необходимо воздействие определенными внешними факторами. Например, если гибриды выращивать в открытом грунте, на бедных почвах повышается их морозостойкость.

Методы селекции растений, предложенные И.В. Мичуриным

Поиск исходного материала облегчает закон гомологических рядов наследственной изменчивости , открытый Н. И. Вавиловым .

Родственные роды и виды живых организмов характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости.

Если известны формы изменчивости одного вида, то можно предположить, что подобные формы будут существовать и у других близкородственных видов.

Н. И. Вавилов установил также семь центров происхождения культурных растений и основал мировую коллекцию семян культурных растений и их диких сородичей.

Для успешной работы селекционеру необходимо сортовое разнообразие исходного материала. Во Всесоюзном институте растениеводства Н.И. Вавиловым была собрана коллекция сортов культурных растений и их диких предков со всего земного шара, которая в настоящее время пополняется и является основой для работ по селекции любой культуры.

Исходные родительские формы плодовых растений, как правило, высокогетерозиготны, поэтому при селекции большинства из них часто ограничиваются получением гибридного потомства F₁, отбор в пределах которого позволяет улучшить ряд свойств и достичь желаемого результата.

Скрещивания, ограничивающиеся получением гибридов F₁, можно разделить на семь типов: простые, реципрокные, циклические, топ-кроссы, диаллельные скрещивания, самоопыление и свободное опыление.

Первые пять типов представляют собой перекрестные комбинации. Последний тип — неконтролируемое скрещивание.

Простые, или несвязные, скрещивания

Простыми скрещиваниями называются скрещивания, когда разные родительские формы участвуют только в одной комбинации. Эти скрещивания нельзя связать в систему, поэтому их называют часто несвязными скрещиваниями. Если рассмотреть происхождение большинства сортов плодовых, то каждый из них есть результат простого скрещивания какого-то одного сорта с другим. Кроме того, всякую систему скрещиваний можно рассматривать как совокупность простых скрещиваний, если анализировать каждое из них в отдельности. Проведение систем скрещиваний обусловлено тремя причинами:

если стоит задача — максимально использовать какой-то ценный генотип в скрещиваниях (например, сортов-доноров хозяйственно важных признаков);
если необходимо реализовать комбинативную генотипическую изменчивость в потомстве, используя ограниченную совокупность исходных сортов;
если необходим генетический анализ наследования признаков.

Теоретически можно применять только простые скрещивания, хотя при этом ограничивается генотипическая изменчивость отдельными комбинациями родительских компонентов.

Реципрокными скрещиваниями называют систему комбинаций, включающих прямое и обратное скрещивание. Реципрокные скрещивания проводят, если хотят подтвердить или опровергнуть гипотезу о том, что гены, контролирующие соответствующий признак, локализованы в цитоплазме.

У плодовых растений проведение реципрокных комбинаций не всегда возможно, особенно если одна из родительских форм характеризуется женской или мужской стерильностью, перекрестной несовместимостью или раздельнополостью (облепиха, актинидия и др.).

С селекционной точки зрения, реализация обратного скрещивания при малой эффективности прямого скрещивания в ряде случаев дает положительные результаты.

Циклическими называют скрещивания, если схематически их можно представить в виде замкнутой системы (цикла). Минимальное число исходных родительских форм — три, максимальное — не ограничено.

Реализация циклических скрещиваний позволяет при относительно небольшом объеме скрещиваний получить достаточно разнообразное гибридное потомство.

У плодовых растений циклические скрещивания, как правило, не встречают каких-либо затруднений, эту схему можно рекомендовать как одну из эффективных и простых систем скрещиваний.

Топ-кроссами называют скрещивания, когда ряд исходных сортов скрещивается с определенным набором других сортов. Эта система скрещиваний распространена в селекции плодовых растений и может дать достаточно много селекционно ценных генотипов, а также информацию, на основании которой можно оценить долю аддитивных эффектов и эффектов эпистаза в генетических системах, контролирующих признаки.

Диаллельными называют скрещивания между исходными формами во всех попарных сочетаниях, включая прямые и обратные скрещивания. Диаллельные системы осуществляют наиболее полную комбинаторику генов на основе ограниченной совокупности исходных форм и, следовательно, должны обеспечивать отбор нужных генотипов в гибридах F₁. Кроме того, диаллельные скрещивания — основной способ оценки ОКС и СКС исходных форм, для этой цели разработаны специальные статистические модели.

Осуществление диаллельных скрещиваний по полной схеме требует очень большого объема скрещиваний. Число комбинаций скрещиваний по полной схеме, включая прямые и обратные комбинации, определяют по формуле

n = K 2 – K = K(К — 1),

где К — число исходных форм.

Если ограничиться только проведением прямых скрещиваний,

При проведении диаллельных схем скрещиваний следует помнить, что проведение столь большой работы по опылению и выращиванию огромного гибридного материала не всегда оправдывается селекционными успехами и генетически полезной информацией. Это затрудняет использование диаллельного скрещивания у плодовых растений.

Самоопылением называют такие скрещивания, когда растение принудительно опыляют собственной пыльцой. У плодовых культур самоопыление как метод получения селекционно ценных гибридов не применяют по двум причинам:

нет необходимости создавать гомозиготные линии плодовых культур, чтобы в дальнейшем их скрещивать друг с другом и получать максимальный эффект гетерозиса, так как гетерозиготность исходных сортов достаточно велика, а также нет проблем с закреплением эффекта гетерозиса вегетативным размножением;
при самоопылении перекрестноопыляющихся форм значительно снижается завязываемость плодов при скрещивании, а также жизнеспособность и плодовитость инбредного потомства (так называемая инбредная депрессия).

Получение потомства от самоопыления часто необходимо при генетическом анализе наследования признаков. В случае необходимости проведения работ по частной генетике той или иной культуры очень важно и полезно получать потомство от самоопыления. У самофертильных форм (персик, абрикос, земляника) получение инбредных потомств, как правило, не вызывает затруднений. Однако использование сеянцев от самоопыления у этих и других плодовых и ягодных культур не привело пока к существенным положительным результатам.

Самоопыление широко используют в селекции семенных подвоев (абрикос, персик, антипка, вишня), когда необходимо получить высокую гомозиготность семенного потомства.

Самоопыление применяют у земляники, персика, вишни для получения самоопыленных линий с гомозиготами по некоторым селекционно ценным признакам. В этом случае достигается две цели: возможность прогнозирования результатов проявления признаков у гибридов и использование самоопыленных линий, способствующее получению гетерозисных гибридов.

Явление гетерозиса (гибридной мощности), когда гибриды в F₁ превышают по выраженности отдельные признаки (силу роста, урожайность, скороспелость, содержание отдельных химических веществ в плодах и т. д.), у плодовых и ягодных растений встречается часто. Однако в силу большой гетерозиготности видов и сортов выравненности в F₁ наряду с проявлением гетерозиса добиться трудно. Выделяются лишь отдельные гетерозисные растения, получившие название положительных трансгрессий, превышающие по отдельным признакам обоих родителей.

Как показали исследования, у земляники удается использовать гетерозисный эффект. В опытах А. А. Зубова лучшие гибриды между инцухт-линиями в комбинациях l₂ Дружба х l₂ Редкоут и l₂ Зенга Зенгана х l₂ Редкоут значительно превосходили по продуктивности межсортовые комбинации тех же сортов. Однако продолжительность процесса получения самоопыленных линий затрудняет широкое применение инцухта для получения гетерозистых гибридов у земляники и других плодовых и ягодных растений.

Свободное опыление. Это неконтролируемые (свободные) скрещивания, не требующие искусственного опыления и сводящиеся к сбору плодов с материнского растения, выделению из них семян и последующему посеву в питомнике. Свободное опыление — наиболее архаичный метод получения гибридного потомства, однако оно широко распространено в селекции плодовых, так как позволяет достаточно быстро и просто получать большие гибридные семьи от слабоплодовитых материнских компонентов скрещивания.

Генетическая природа гибридного потомства от свободного опыления своеобразна и включает следующие типы гибридов: сибсы (общие мать и отец), полусибсы (общая мать), потомство от самоопыления.

В плодоводстве существует много сортов различных культур, возникших от свободного опыления, например, все сорта народной селекции (староместные сорта) и многие промышленные сорта яблони — Ренет Симиренко, Память Мичурина, Синап Северный и др. Однако получить новые сорта, отвечающие требованиям современного плодоводства, только на базе свободного опыления вряд ли возможно.

Источник: Г.В. Еремин, А.В. Исачкин, Е.Н. Седов; под ред. проф. Г.В. Еремина. Селекция и сортоведение плодовых культур. Колос. Москва. 1993

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

Гибридизация – это скрещивание особей, различающихся одним или несколькими наследственно обусловленными признаками. Гибридизация бывает естественной (спонтанной) и искусственной (экспериментальной).

Естественная гибридизация подразделяется на аллопатрическую (скрещиваются особи двух дифференцированных видов в зоне контактов их ареалов, например, лиственница сибирская и даурскач, ель сибирская и европейская), симпатрическую (скрещивание особей двух генетически обособленных видов в пределах одной географической области, например, осины и тополя белого) и интрогрессивную (особый вид гибридизации, при которой происходят возвратные скрещивания спонтанных межвидовых гибридов с исходными родительскими видами, обнаружена среди видов дуба, ивы, тополя). Различают также внутривидовую, межродовую и межсемейственную гибридизацию. Скрещивание особей различных форм и сортов, принадлежащих к одному виду, называется внутривидовой гибридизацией. Скрещивание особей принадлежащих к разным видам одного рода, разным родам и разным семействам, называют отдаленной межвидовой, межродовой и межсемейственной гибридизацией.

Гибридизация нашла широкое применение при интродукции лесообразующих видов в лесные культуры и в создании лесосеменной базы лесного хозяйства. Она используется для разработки новых и совершенствования имеющихся методов отбора высокопродуктивных и устойчивых форм древесных растений, выведения и размножения сортов. Гибридизация и селекция лесных древесных пород составляют основу для реализации в практике лесного хозяйства программ сохранения биологического разнообразия растительного мира, и повышения продуктивности лесов России.

Гибридизацию нельзя рассматривать как простое арифметическое суммирование признаков и свойств растений. Родительские организмы передают потомству не признаки, а гены, на основе которых в каждом поколении гибридов признаки, контролируемые этими генами, развиваются вновь. Гибридизация используется в качестве способа изучения наследования, получившего название гибридологического метода генетического анализа. Этот метод позволяет на основе системы скрещиваний в ряду поколений анализировать закономерности наследования отдельных признаков и свойств, а также обнаруживать наследственные изменения организмов при половом размножении

Гибридизация, как метод селекции, включает комплекс приемов, направленных на получение гибридных растений с изменением наследственности и использованием ее для выведения новых сортов. Создавая гибридизацией нужный исходный материал, удается значительно ускорить ход селекционного процесса. Последовательным скрещиванием наследственно расщепляющихся родительских форм селекционеры создают новые формы растений. Выведение новых сортов, в которых с помощью гибридизации достигается сочетание хозяйственно ценных свойств большого количества родительских форм названо

синтетической селекцией. Гибридизацию относят к категории комбинативной селекции, так как основной целью при этом является получение потомства с новой совокупностью генетически обусловленных признаков и свойств. Последующим отбором и направленным воспитанием гибридного потомства новые ценные признаки и свойства закрепляются и усиливаются.

Содержание и порядок работы по селекции методом гибридизации:

Цель работы и разработка модели (образа) будущего гибрида;

Изучение генетического потенциала (наследственности) исходного материала;

Подбор родительских пар;

Подбор и хранение пыльцы;

Подготовка женских цветков к опылению (кастрация и изоляция);

Проведение опыления (техника скрещивания);

Наблюдение за развитием гибридных семян и уход за материнскими растениями;

Сбор гибридных семян и выращивание гибридного потомства;

Отбор лучших гибридных форм и выделение из них отдельных растений (кандидатов в сорта) для сравнительного испытания на сортоиспытательных участках;

Разработка методов массового размножения нового сорта для производства.

Типы скрещиваний применяемые в гибридизации можно представить такой схемой см. рисунок 1.

Простыми скрещиваниями называют однократные скрещивания между двумя родительскими формами. Если родительские виды или сорта обозначить буквами, то этот тип скрещивания можно изобразить как А х Б или В х Г и т.д., после которых в гибридном потомстве проводится отбор элитных растений и оценка их потомства. При простых скрещиваниях гибриды получаются на основе комбинаций генов материнской и отцовской форм. Простые парные скрещивания имеют большое значение при внутривидовой гибридизации.

Парные Диаллельные Множественные Возвратные

Реципрокные Ступенчатые Конвергентные

Рисунок 2 – Типы скрещиваний

Диаллельные скрещивания – каждая испытываемая линия, форма или сорт скрещивается со всеми другими линиями или сортами во всех возможных комбинациях. Например, А х Б, А х В, А х Г, А х Д, А х Е и т.д. Число всех возможных комбинаций при длительных скрещиваниях может быть очень большим и будет возрастать по мере увеличения количества исходных линий, форм или сортов. Диаллельные скрещивания можно применять в работе с древесными растениями с целью изучения варьирования признаков в гибридном потомстве, а также определения отобранных по фенотипу деревьев на проявление хозяйственно ценного признака в гибридном потомстве.

Реципрокными скрещиваниями называются скрещивания растений, при которых каждый из двух сортов или видов в одном случае является материнской формой, во втором - отцовской. Например, скрещивание осуществленное по схеме А х Б и Б х А. Первое скрещивание А х Б называют прямым, второе Б х А - обратным. Реципрокные скрещивания важны при отдаленной гибридизации, так как часто успех работы решается удачным подбором отцовских и материнских видов.

Сложными скрещиваниями называют скрещивания, когда в гибридизацию вовлекается более двух родительских форм или когда гибридное потомство повторно скрещивается с одним из родителей.

Сложные скрещивания имеют в селекционной практике значительно большее значение, чем простые.

Множественные скрещивания, или поликкроссы, - это такие скрещивания, когда материнские растения опыляются смесью пыльцы нескольких видов и сортов.

Основные условия успешного применения метода множественных скрещиваний: растения должны быть многолетними, самостерильными, обладать способностью к клонированию и иметь одинаковые сроки цветения. Таким условиям могут удовлетворять многие древесные породы.

Возвратные скрещивания, или беккроссы, - скрещивания при которых гибрид повторно скрещивается с одной из родительских форм. Этот тип скрещиваний широко применяется в селекционной практике. Он используется в тех случаях, когда у ценных по комплексу признаков сортов имеется дефект, который желательно устранить. Тогда новый сорт стал бы совершеннее, расширились бы возможности его практического использования. При проведении возвратных скрещиваний селекционная цель достигается достаточно быстро.

Насыщающие и конвергентные скрещивания - повторные возвратные скрещивания. Этот метод часто применяется при выведении сортов устойчивых к болезням. При насыщающих скрещиваниях признаки и свойства одного из родителей почти или полностью вытесняются за исключением немногих генов. Вследствие этого среди потомства легче найти желаемую комбинацию признаков.

Ступенчатые скрещивания – полученный от простого скрещивания гибрид повторно скрещивается не с родительской формой, а с третьим сортом или видом растений, затем с четвертым и т.д. При ступенчатых скрещиваниях создается

гибридный материал, включающий наследственные свойства нескольких сортов, или видов растений.

Межгибридными называют такие скрещивания, при которых объединение наследственности нескольких родителей осуществляют не последовательно, как при ступенчатой гибридизации, а параллельно после предварительного получения простых гибридов и последующего их скрещивания.

Конечная цель по гибридизации лесных древесных растений – получение гибридных семян.

Существует несколько способов получения гибридных семян, Гибридные семена древесных растений получают от скрещивания на растущих деревьях, а также на срезанных ветвях.

Непосредственное скрещивание на растущих деревьях процесс очень трудоемкий и ему должно предшествовать построение вокруг дерева стационарной элементарной вышки с рабочими площадками в средней и верхней части кроны, необходимо также устроить лестницы для подъема на рабочую площадку. Для пригибания ветвей с женскими цветками нужны палки с крючками на конце и веревки для закрепления пригнутой ветви.

Для ветроопыляемых растений применяют изоляторы из плотной бумаги или полиэтилена, а для насекомоопыляемых можно применять марлевые мешочки.

Рисунок 3 – Изолятор из пергаментной бумаги

Рисунок 4 – Кастрация обоеполых цветков

После изоляции и кастрации цветков, опыление осуществляют в период самого благоприятного для данной породы восприятия рыльцем пестика. Пыльца

может наносится разными способами: 1) пыльцу можно внести в изолятор путем распыливания шприцем, но после прокола пакета и проведения опыления его обязательно заклеивают; 2) нанесение пыльцы ватным тампоном или препаровальной иглой с насаженным на конце кусочком пробки или обыкновенной резинки. Наносят пыльцу таким образом: предварительно изолятор или снимают или раскрывают, а иглу или тампон осторожно опускают в пыльцу, излишки пыльцы аккуратно стряхивают обратно в пробирку. Затем тампон или иглу подносят к цветку и легко прикасаются к нему, при этом надо убедиться, что пыльца осталась на рыльце пестика. После опыления пакеты закрывают или надевают и обязательно отмечают этикеткой, которая была на нем до этого. Чаще при опылении пород с мелкими рыльцами применяют препаровальные иглы с кусочком пробки, а для пород с крупными рыльцами (орех) применяют ватные тампоны.

В каждом конкретном случае ведется учет изолированных, опыленных цветков и количество образовавшихся завязей.

После окончания цветения, изолятор необходимо снять, чтобы он не препятствовал нормальному развитию плодов. После снятия изоляторов,

вата, которая окружала основание веточки, оставляется, чтобы гибридные плоды были хорошо видны на дереве. Еще лучше в целях сохранения гибридных плодов, изолировать их марлевыми мешочками, тогда потеря ценного селекционного материала сводится до минимума.

Итоги гибридизации подводятся после проведения всех работ и записывают в виде ведомости.

При проведении гибридизации необходимо помнить, что гибридные плоды (особенно у дуба) часто подвергаются нападению вредителей, поэтому необходимо предпринимать все меры предотвращающие это нежелательное явление. В этом плане желательно надеть марлевые мешочки, которые позволят сохранить полностью образовавшиеся завязи и предотвратить повреждение вредителями.

После созревания плодов, их собирают в те же марлевые мешочки с обязательным навешиванием этикетки сверху, а для верности желательно во внутрь поместить бумажную этикетку. В таком виде гибриды доставляются в лабораторию для проведения необходимых исследований по их качеству и для последующего выращивания гибридного потомства.

Скрещивание на растущих деревьях – процесс очень трудоемкий и дорогостоящий. Однако некоторые древесные породы имеют мелкие семена

для своего созревания не требуют большого количества питательных веществ и поэтому скрещивание таких пород можно проводить на ветвях, отделенных от материнских растений.

Преимущество скрещивания на срезанных ветвях:

- опыление может быть проведено задолго до того времени, когда данные виды цветут в природе; - для работы нет необходимости подниматься высоко в крону;

- сроки цветения разных видов могут быть подогнаны к одному времени; - ход опыления и результаты легко контролируются; - процесс опыления в лаборатории более продуктивный;

- опыление на срезанных ветвях позволяет ослаблять влияние материнских растений на гибридное потомство и усиливает развитие отцовских признаков, поэтому селекционер при подборе пар к скрещиванию должен эти обстоятельства учитывать.

Скрещивать на срезанных ветвях можно: ивы, тополя, ильмовые. Возможен он и для берез, но семена их созревают более длительное время и поэтому получить зрелые семена труднее, чем у ив и тополей.

Заготовка ветвей ведется с женских и мужских деревьев, до их распускания, поэтому маточные деревья, отобранные для скрещивания, намечают заблаговременно. Если намеченный для скрещивания вид отсутствует на месте проведения гибридизации, то он может быть выписан из других мест. В том случае, если материнские и отцовские деревья не отмечены заблаговременно, то они могут быть различимы по следующим признакам: одновозрастные деревья с тычиночными цветками обычно крупнее, чем с женскими, ветви их толще, кроны шире. Женские деревья имеют более тонкие ветви, более ажурные кроны в безлиственном состоянии. Цветочные почки у мужских экземпляров крупные и округлые. У женских они мельче, имеют заостренную форму и почти не отличаются от листовых. При раздавливании цветочной почки мужского экземпляра образуется как бы икристая масса, состоящая из еще недоразвитых пыльников. У женских экземпляров пыльников нет и при раздавливании цветочных почек икристости не наблюдается.

Каждая заготовленная ветвь должна быть снабжена этикеткой, на которой указывается: 1) название породы, 2) порядковый номер, 3) географическое положение, 4) возраст, 5) пол (для двудомных видов), 6) дата заготовки ветви.

Ветви для скрещивания заготавливают в средней части кроны, длина их должна быть от 75 до 150 см и толщиной не менее 10 мм.

Заготовление ветви ставят в сосуды с обыкновенной отстоянной водопроводной или колодезной водой, а лучше всего для этих целей приготовить специальный питательный раствор из азотнокислого кальция – 1,0 г, фосфорокислого калия – 0,25 г, сернокислого магния – 0,25 г, хлористого калия – 0,124 г, хлорного железа – следы – 0,02 г. Указанное количество солей дано в расчете на 1 л воды. Использование питательных растворов позволяет улучшить качество гибридных семян.

В сосуд на 3-6 л можно поместить 4-5 ветвей, в ведрах помещается 10 ветвей. Перед опусканием в раствор нижние срезы освежают острым секатором или садовым ножом и лучше эту операцию проводить под водой.

почек приводит к истощению ветвей и преждевременному осыпанию коробочек и соответственно к не вызреванию семян.

Мужские ветви должны в это время находиться в другом помещении, чтобы избежать нежелательного переопыления. На мужских ветвях можно оставлять все цветочные и листовые почки. Если же скрещивание проводится

очень ранние сроки (февраль-начало марта), то часть листовых и цветочных почек надо удалять.

В тепличных и комнатных условиях, при соблюдении необходимых условий, почки распускаются через несколько дней. Срок распускания прежде всего будет зависеть от времени срезания ветви. Чем ближе к срокам зацветания в природе, тем скорее будет наблюдаться распускание в помещении и наоборот. Существенное влияние на распускание почек оказывает температура и освещение. Если возникает необходимость задержать развитие почек, то в этом случае сосуды с ветвями выносят на несколько дней на холод и темноту, температура при этом должна быть порядка +2…+3 0С.

Заготовку пыльцы следует проводить заранее, для чего мужские ветви выставляют в темноту на несколько дней раньше, чем женские.

Пыльца должна быть жизнеспособна, поэтому ее проращивают. Наносят пыльцу на рыльце пестиков, когда они сформировались, мягкой кисточкой пробки на препаровальной игле. Эту операцию необходимо проводить во время, если рыльца делаются подвядшими, суховатыми, значит срок опыления упущен.

Вода в сосудах должна быть свежая, поэтому ее периодически меняют через каждые 3-5 дней с начала цветения и до созревания плодов. При смене воды срезы подновляют под водой. Скрещивание на срезанных ветвях позволяет получить гибридные семена к весеннему посеву и в течение одного года вырастить гибридные сеянцы.

связи с длительным периодом смены поколений у древесных растений, а также для преодоления нескрещиваемости необходимо правильно подбирать родительские пары с учетом многочисленных экспериментальных данных по скрещиванию данной породы, с целью обеспечения в первом поколении гибрида с желательной комбинацией хозяйственно ценных признаков. При этом комбинация признаков должна быть не только экономически выгодна, но и обладать экологической устойчивостью и возрастной стабильностью их проявления.

При подборе исходных родительских пар необходимо:

1) в качестве материнского растения надо брать здоровые, хорошо развитые растения, т.к. они более полно передают свои признаки потомству, чем отцовские;

2) если селекционер желает ослабить влияние материнского растения на гибридное потомство, то его надо брать впервые цветущим;

3) местные формы и виды, данным И.В. Мичурина более приспособлены к местным условиям существования и поэтому обладают большей способностью передавать свои признаки потомству;

4) такой же способностью обладают дикие формы в сравнении с культурными формами;

5) родительские пары должны выбираться из географически отдаленных районов, или из экологически неоднородных местообитаний;

6) при подборе родительских пар надо учитывать филогенетическую отдаленность и отдавать предпочтение видам, стоящим в систематическом отношении далеко один от другого;

7) при подборе родительских пар надо учитывать скрещиваемость видов, родов и т.д.

Выращивать гибридные растения следует с одновременным испытанием гибридного потомства. Подбор площадей под сев, выбор схемы посева и наблюдения за появлением всходов, ростом и развитием гибридных растений, оценка, отбор и выбраковка гибридных семян и отдельных растений должны быть подчинены конечной цели работы и проводиться при постоянном сравнении с контролем. Прежде всего, необходимо сравнивать поведение растений, выращенных из семян от свободного опыления, с вариантами искусственного опыления. В связи с этим опыты по гибридизации следует ставить в нескольких повторностях и гибридное потомство выращивать также в достаточных количествах (повторностях). Некоторые селекционеры рекомендуют все проводить в четырех повторностях и более, однако во всех случаях следует рассчитывать достоверность опыта.

Таким образом, испытание в гибридных популяциях следует вести по частной методике применительно к биологии данной породы и в соответствии с задачами, поставленными перед селекционерами промышленностью.

Скрещивание (гибридизация) — один из методов селекции растений и животных.

Естественное или искусственное соединение двух наследственно различающихся генотипов посредством оплодотворения.

В селекции растений

Анализирующее скрещивание — возвратное скрещивание гибридов первого поколения с рецессивной гомозиготной родительской формой.

Беккросс — скрещивание гибридов F1 с одной или обеими родительскими формами.

Внутривидовое скрещивание — скрещивание организмов, относящихся к одному и тому же виду.

Диаллельное скрещивание — скрещивание, при котором испытываемые линии или сорта скрещиваются во всех возможных комбинациях.

Инконгруентное скрещивание (трудноудающееся) — отдалённые скрещивания между организмами, имеющими несоответствующие наборы хромосом или разное их число. Могут быть межвидовыми или межродовыми.

Конгруэнтное скрещивание — скрещивание организмов с совместимыми наборами хромосом.

Насыщающее скрещивание — многократное возвратное скрещивание гибридов или форм с одной из исходных родительских форм.

Ступенчатое скрещивание — скрещивание, при котором последовательно используется несколько родительских форм.

Простые скрещивания — скрещивания, при которых разные родительские формы участвуют только в одной комбинации.

Реципрокные скрещивания (взаимные скрещивания) — скрещивания между двумя формами, когда каждая из них в одном случае используется в качестве материнской, а в другом — в качестве отцовской (А × В и В × А).

Топкроссы — скрещивания, когда ряд исходных сортов скрещивают с определённым набором других сортов.

Плоды земляники садовой. Предположительно возникла в результате скрещивания земляники чилийской и земляники виргинской.

Скрещивание (гибридизация) — один из методов селекции растений и животных [1] . Естественное или искусственное соединение двух наследственно различающихся генотипов посредством оплодотворения [2] .

В селекции растений

Беккросс — скрещивание гибридов F₁ с одной или обеими родительскими формами.

Внутривидовое скрещивание — скрещивание организмов, относящихся к одному и тому же виду.

Конгруентное скрещивание — скрещивание организмов с совместимыми наборами хромосом.

Топкроссы — скрещивания, когда ряд исходных сортов скрещивают с определённым набором других сортов [2] .

Примечания

↑Скрещивание // Большая советская энциклопедия.
↑ 12Самигуллина Н. С. Практикум по селекции и сортоведению плодовых и ягодных культур: Учебное издание. — Мичуринск: Мичуринский государственный аграрный университет, 2006. — 197 с.

Wikimedia Foundation . 2010 .

Полезное

Смотреть что такое "Скрещивание" в других словарях:

СКРЕЩИВАНИЕ — СКРЕЩИВАНИЕ, скрещивания, мн. нет, ср. (книжн.). 1. Действие и состояние по гл. скрещивать скрещиваться, то же, что скрещение в 1 и 2 знач. Скрещивание шпаг. Скрещивание животных. 2. Оплодотворение мужской особью женской особи у животных и… … Толковый словарь Ушакова

Скрещивание — спаривание особей, различающихся своими признаками. См. также: Скрещивание Спаривание Селекция Финансовый словарь Финам … Финансовый словарь

СКРЕЩИВАНИЕ — объединение генетич. материала разных клеток в одной клетке; один из методов селекции. У раздельнополых Срганизмов С. осуществляется за счёт слияния специализир. клеток гамет и образования зиготы; у ряда одноклеточных, эукариот и прокариот,… … Биологический энциклопедический словарь

скрещивание — сталкивание, панмиксия, метизация, беккросс, сочетание, ауткроссинг, ауткросс, соединение, бастардирование, агглютигация, инцухт, скрещение, кроссбридинг, интрогрессия, аутбридинг, инбридинг, перепутье, бекросс, перекрещивание, гибридизация,… … Словарь синонимов

скрещивание — СКРЕСТИТЬ, ещу, естишь; ещенный и ещённый ( ён, ена); сов. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова

скрещивание — Спаривание животных двух или нескольких пород разного генетического корня, проявляющееся в гетерозиготности потомства. [ГОСТ 27773 88] Тематики скотоводство … Справочник технического переводчика

СКРЕЩИВАНИЕ — метод разведения животных и растений. Применяются разные типы С.: внутри одного вида или породы, простые парные (например, самка карп и самец карп) или множественные (“гнездовые” в карповодстве одна самка x два самца); С. между представителями… … Прудовое рыбоводство

Скрещивание — * скрыжаванне * crossing естественное или искусственное соединение двух генотипически различных гамет при оплодотворении. Син. Гибридизация … Генетика. Энциклопедический словарь

Скрещивание — гибридизация, один из методов селекции (См. Селекция) растений и животных. Применяется для получения Гибридов и помесей (См. Помесь) (метисов), представляющих исходный материал для отбора и подбора по хозяйственно полезным признакам, и… … Большая советская энциклопедия

скрещивание — breeding, crossing скрещивание. Процесс объединения генетического материала двух особей, как правило, осуществляемый в процессе направленной (искусственной) селекции (возвратное С., близкородственное С. и др.): С. можно рассматривать как… … Молекулярная биология и генетика. Толковый словарь.

Читайте также: