Методика гибридизации озимой пшеницы

Обновлено: 18.09.2024

Гибридизация - это скрещивание между собой двух или большего числа разных родительских форм. В результате ее получается новые организмы - гибриды.

Гибриды - организмы, которые получаются в результате искусственного или естественного скрещивания и объединяющие свойства и признаки разных особей.

Гибридизация делится на:

- внутривидовую - если скрещивающиеся особи принадлежат к одному виду;

- межвидовую и межродовую - еслискрещивающиеся особи принадлежат к разным видам или родам.

Гибридизация делится также на:

- искусственную;

- естественную (спонтанную). Она широко распространена в природе. Происходит не только между особями одного сорта, разновидности или вида, но и между растениями различных видов и родов. Так, при близком произрастании может происходить во время цветения скрещивание разных сортов мягкой яровой пшеницы, яровой пшеницы с озимой, кормовой свеклы с сахарной (из-за этого вырождение сорта), тыквы с кабачками и цукиниями (вырождение сорта) и т.д.

Гибридизация – это не простое арифметическое суммирование признаков и свойств растений. Основой формообразования при использовании метода гибридизации являются перекомбинация генов и трансгрессии. Родительские организмы передают своему потомству не признаки, а гены, на основе которых в каждом поколении гибридов признаки, контролируемые этими генами, развиваются вновь.

Например, При скрещивании двух сортов пшеницы, имеющих среднюю длину колоса, в гибридном потомстве часто обнаруживаются растения с большей или меньшей его длиной. Это новообразование связано с трансгрессией,т.е.суммирующим действием полимерных генов, определяющих длину колоса. При трансгрессии происходит объединение в гибриде генотипов, дополняющих друг друга ( рис. 2 и 3).

Трансгрессии возникают в тех случаях, когда одна или обе родительские формы, имея одновременно и доминантные и рецессивные аллели, контролирующие развитие какого-либо количественного (полигенного) признака, не обладают крайней степенью его выражения. В такой генетической системе при расщеплении могут появляться гибриды с крайними фенотипическими выражениями определенных признаков.

Внутривидовая гибридизация -это основой метод создания исходного материала, ее формообразовательные возможности очень велики.

Внутривидовая гибридизация

Типы скрещиваний

Гибридизация растений осуществляется путем скрещивания. В практической селекции применяют различные типы скрещиваний.

Условия, влияющие на выбор типов скрещивания:

· биологическими особенностями культуры, с которой ведется селекция;

· характером исходного материала;

· требованиями, предъявляемыми к будущему сорту и т.д.

Основные типы скрещиваний, применяемых в современной селекции, можно представить в виде следующей схемы:

Простые скрещивания.Простыми называются скрещивания между двумя родительскими формами, производимые однократно. Если одну из них обозначить А, а другую Б, то простое скрещивание между ними можно представить в виде формулы А х Б. Разновидность парных скрещиваний составляют реципрокные (взаимные) скрещивания. Их можно представить в виде формулы А х Б, и Б х А. Реципрокные скрещивания применяются в двух случаях:

1) когда наследование какого-либо важного хозяйственно-биологического свойства связано с цитоплазмой; например, иногда при скрещивании двух сортов озимой пшеницы, из которой один имеет более высокую морозостойкость, гибриды наследуют это свойство сильнее в том случае, если морозостойкий сорт используют в качестве материнской формы;

2) когда наблюдается различная завязываемость семян в зависимости от того, в качестве материнской или отцовской формы берется тот или иной сорт.

Ядерный материал и при прямом и при обратном скрещивании родительские формы передают поровну, цитоплазма же передается гибридам только по материнской линии. При реципрокных скрещиваниях в одних случаях слияние цитоплазмы материнской формы может быть очень существенным, в других оно не проявляется.

Сложные скрещивания - скрещивания, в которых используют более двух родительских форм или когда гибридное потомство повторно скрещивают с одной из них. Сложные скрещивания делятся на: ступенчатые и возвратные.

Ступенчатые скрещивания применяют, когда необходимо последовательно объединить в гибридном потомстве наследственность нескольких родительских форм. Его можно представить в виде следующих примерных простейших формул:

1) [ (А х Б) х В] х Г (четыре родительские формы)

2) [ (А х Б) х (В х Г)] х Д (пять родительских форм)

В первом случае гибрид, полученный от скрещивания двух родительских форм А и Б, дополнительно скрещивают с формой В, а затем с формой Г; во втором случае сначала скрещивают между собой попарно сорта А и Б, В и Г, а потом их гибридное потомство скрещивают между собой, а затем с формой Д. В обоих случаях скрещивания осуществляются последовательно, ступенчато.

Ступенчатая гибридизация очень широко применяется в современной селекции. Переход к ней от парной гибридизации был вызван повышением требований к сортам сельскохозяйственных культур, так как скрещивание двух родительских форм, как правило, не обеспечивает получения сорта с нужными качествами. Для формирования нового сорта требуется участие 4-5, а иногда и большего числа исходных форм.

Метод сложной ступенчатой гибридизации был впервые разработан и успешно применении Шехурдиным А.П. Таким путем был создан сорт яровой пшеницы Саратовская 29 (рис.)

Белотурка х Полтавка

Лютесценс 91 х Сарроза

Альбидум 24 х Лютесценс 55/11

Селекционная практика показывает, что метод сложной ступенчатой гибридизации имеет огромные неисчерпаемые возможности для формообразования.

Возвратными называют скрещивания, при которых гибрид повторно скрещивают с одной из родительских форм. Их применяют в двух случаях:

1. Для преодоления бесплодия гибридов первого поколения при отдаленной гибридизации; такое скрещивание можно представить в виде формулы (А х Б) Х Б.

2. Для усиления в гибридном потомстве желаемых свойств одной из родительских форм. Формула такого скрещивания:

А х Б → АБ х Б → АББ х Б → АБББ х Б →АББББ х Б и т.д.

Во втором случае возвратные скрещивания называют насыщающие насыщающими. Смысл этого названия состоит в том, что в ряду поколений гибридное потомство последовательно дополняется насыщается ядерным наследственным материалом отцовской формы. Цитоплазма при этом у всех поколений гибридов остается материнская.

Гибриды первого поколения имеют равное количество материнского и отцовского ядерного материала, в дальнейших поколениях удельный вес последнего непрерывно нарастает.

Каждое последующее скрещивание гибридного потомства с отцовской формой называется беккроссом. В результате первого беккросса количество отцовского ядерного материала увеличивается до 75 %, после шестого оно равно 99,2 %, т.е. происходит почти полное поглощение материнской наследственности отцовской. Гибридное потомство насыщающих скрещиваний после шестого беккросса обычно размножают и отбирают из него лучшие линии – высокоурожайные и устойчивые к заболеваниям.

Используя насыщающие скрещивания, удается совмещать в гибридном организме цитоплазму одного сорта и ядерное вещество другого. Этот прием очень широко применяется в настоящее время при использовании ЦМС (цитоплазматической мужской стерильности) в селекции гетерозисных гибридов кукурузы, сорго и других культур, а также для создания односемянных сортов сахарной свеклы.

Конвергентные скрещивания.

Одной из разновидностей возвратных скрещиваний являются конвергентные скрещивания (от лат. Convergere – приближаться, сходиться). При насыщающих скрещиваниях гены одной родительской формы почти полностью, за исключением отдельных из них вытесняются у гибридов генами другой. В ряде случаев это не нужно, а, наоборот, требуется обеспечить более или менее равномерное сочетание в гибридном потомстве признаков и свойств обеих родительских форм. Для этого проводят две серии возвратных скрещиваний. Гибриды первого поколения скрещивают в двух направлениях: одни – с отцовской формой, другие – с материнской. После 3-4 таких повторных скрещиваний получают две сближенные (конвергентные) линии, их скрещивают между собой, размножают и в полученном гибридном потомстве ведут отбор лучших растений на ценные признаки и свойства, как при обычно насыщающем скрещивании.

В беккроссах от скрещивания с материнским сортом А отбор ведут главным образом по признакам, свойственным отцовскому сорту Б и, наоборот, в других беккроссах отбор ведут преимущественно по признакам материнского сорта А.

Схематически конвергентные скрещивания можно представить так:

1-й год	Скрещивание родительских форм	А х Б
2-й	1-й беккросс	АБ х А х АБ х Б
3-й	2-й беккросс	АБА х А х АББ х Б
4-й	3-й беккросс	АБАА х А х АБББ х Б
5-й	Завершающее скрещивание	АБААА х АББББ
6-й	Размножение гибридов конвергентных линий
7-й	Отбор лучших элитных растений

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.

Тема 3 Создание исходного материала методом гибридизации – 2 ч

1 Понятие о гибридизации

2 Внутривидовая гибридизация.

2.1 Подбор родительских форм для скрещивания

2.2 Типы скрещиваний

3 Отдаленная гибридизация

4 Способы получения жизнеспособных отдаленных гибридов

Понятие о гибридизации

Гибридизация делится на:

- внутривидовую - если скрещивающиеся особи принадлежат к одному виду;

- межвидовую и межродовую - еслискрещивающиеся особи принадлежат к разным видам или родам.

Гибридизация делится также на:

- искусственную;

Изобретение предназначено для использования в сельском хозяйстве в селекции растений. Способ включает искусственное опыление посредством срезанных стеблей растений, заключаемых в бумажный изолятор. Срезанные стебли растений пшеницы помещают в питательный раствор и содержат в холодильнике при пониженной плюсовой температуре до проведения искусственного опыления. Питательный раствор содержит 25-30 г сахара, 5 г лимонной кислоты, 30 мг хлорамина и 5 кристалликов тимола на 1 л воды. После содержания в холодильнике срезанные стебли растений кастрируют и производят искусственное опыление в лаборатории или полевых условиях. Способ позволяет совместить сроки цветения разновременно цветущих сортов родительских форм гибридизации и продлить процесс гибридизации. 1 табл.

Изобретение относится к растениеводству, а именно к селекции растений, а также генетическим исследованиям и может быть применено при гибридизации сортов озимой пшеницы разных сроков цветения материнских и отцовских растений.

Известен способ гибридизации материнских и отцовских растений разных сроков цветения, в котором изменением сроков посева, подкашиванием растений и сбором пыльцы совмещают сроки цветения [1].

Недостатком известного способа является невозможность гибридизации сортов озимой пшеницы с разными сроками цветения при неблагоприятных погодных условиях, когда эти сроки цветения сжаты, особенно в жаркую погоду.

В зоне Среднего Поволжья цветение, как правило, заканчивается в 3-5 дней и точно совместить цветение отцовских и материнских растений часто не удается.

Задачей изобретения является совмещение сроков цветения разновременно цветущих сортов родительских форм гибридизации.

Задача изобретения решается следующей совокупностью признаков способа гибридизации.

Срезанные стебли растений пшеницы помещают в питательный раствор и содержат в холодильнике при пониженной плюсовой температуре до проведения искусственного опыления. Питательный раствор содержит 25-30 г сахара, 5 г лимонной кислоты, 30 мг хлорамина и 5 кристалликов тимола на 1 л воды. После содержания в холодильнике срезанные стебли растений кастрируют и производят искусственное опыление в лаборатории или в полевых условиях.

Способ осуществляется следующим образом.

В частном варианте способа после содержания срезанных стеблей растений в холодильнике последние кастрируют и производят искусственное опыление в лабораторных условиях, после чего колосья материнских и отцовских растений заключают в бумажный изолятор, а стебли помещают в питательный раствор.

Ежедневно 2-3 раза в течение 2-3 дней встряхивают изоляторы для лучшего опыления растений. Каждые 3-5 дней срезы под водой обновляют на 1-2 см с последующей заменой питательного раствора. Доращивание ведется при температуре 20 o C с влажностью воздуха 85% при солнечном освещении до полного созревания зерна.

В другом частном варианте способа после содержания в холодильнике срезанные стебли растений заключают в бумажный изолятор с развивающимися в поле растениями, которые перед этим кастрируют.

Питательный раствор содержит 25-30 г сахара, 5 г лимонной кислоты, 30 мг хлорамина и 5 кристалликов тимола на 1 л воды.

Подобная концентрация ингредиентов позволяет не только сохранять, но и дозировать пыльцу.

Пример При использовании 40 г сахара на 1 л воды происходило осахаривание стебля с невозможностью прохождения питательных веществ по растению, использование 20 г сахара на 1 л воды не давало положительного эффекта.

При использовании 4,5 г лимонной кислоты на 1 л воды раствор оказывался слишком вязким. А при использовании 5,5 г лимонной кислоты раствор начинал расслаиваться.

При использовании 20 мг хлорамина на 1 л воды затруднялось передвижение раствора по стеблю, а использование 35 мг хлорамина на 1 л воды отрицательно влияло на жизнедеятельность растения, подавляя его развитие.

Использование именно 5 кристалликов тимола на 1 л воды дополняло действие хлорамина и вызывало также стимулирующее действие на развитие растения. При использовании меньших концентраций тимола это стимулирующее действие не проявлялось.

Такой вариант способа проверялся в течение ряда лет и сопоставлялся с известным способом [1] (см. таблицу).

Из данных таблицы следует, что доращивание и хранение селекционного материала при пониженных плюсовых температурах до 5-7 дней, как правило, не влияло на завязываемость и массу 1000 зерен гибридных семян.

Таким образом, предлагаемый способ гибридизации пшеницы позволяет скрещивать различные ее сорта с разными сроками цветения независимо от погодных условий. Предлагаемый способ обеспечили завязывание зерна по сортам твердой озимой пшеницы: Коралл, Айсберг, Черномор в пределах от 13,0 до 20,0%. Масса 1000 зерен гибридных семян составила от 9,6 до 16,8 г.

Библиографические данные 1. Коновалов Ю.В., Рудаков И.А. Гибридизация ячменя и яровой пшеницы на срезанных побегах - Известия ТСХА, вып. 1. М: 1985. С. 66-73 (прототип).

Способ гибридизации пшеницы, включающий искусственное опыление посредством срезанных стеблей растений, заключенных в бумажный изолятор, отличающийся тем, что срезанные стебли растений помещают в питательный раствор, содержащий 25-30 г сахара, 5 г лимонной кислоты, 30 мг хлорамина и 5 кристалликов тимола на 1 л воды, и содержат в холодильнике при пониженной плюсовой температуре до производства искусственного опыления.

Селекция озимой пшеницы, как и другой культуры, — сложный и длительный процесс, состоящий из трех периодов.

Первый период — подбор исходного материала, второй — формирование и отбор наиболее ценных форм и третий — оценка лучших отобранных форм по хозяйственно-ценным признакам и биологическим особенностям и выделение перспективных сортов.

Первый и второй периоды в значительной мере определяют успехи селекционной работы, так как на основе использования существующих форм растений создаются новые формы, которые по продуктивности и другим качествам должны быть лучше имеющихся сортов озимой пшеницы.

В селекции озимой пшеницы для создания новых сортов применяются различные методы.

Половая гибридизация. За последние 35—40 лет половая гибридизация — основной метод в селекции озимой пшеницы. При половой гибридизации в результате сочетания разных наследственных свойств родительских организмов получаются новые формы, отличающиеся по урожайности и другим хозяйственно-ценным признакам от исходных форм. Половая гибридизация в сочетании с индивидуальным отбором и выращиванием гибридных потомств в соответствующих условиях (на высоком агрофоне, при разных температурах и т. д.) — эффективный способ направленного формообразования и улучшения пшениц. При гибридизации важно правильно подобрать пары по комплексу хозяйственно-ценных признаков в соответствии с принятым в селекции направлением и с учетом биологических особенностей родительских организмов.

В селекции пшениц широко применяется внутривидовая (или межсортовая) и отдаленная гибридизация (межвидовая и межродовая).

Внутривидовая гибридизация широко применяется в селекции озимой пшеницы. Этим методом выведено большинство районированных сортов. При внутривидовой гибридизации применяются парные, тройные, сложные, ступенчатые комбинации. Хорошие результаты получаются, когда для скрещивания используют сорта, имеющие разное географическое происхождение. Подбор пар для гибридизации по принципу эколого-географической отдаленности имеет то преимущество по сравнению с парами одинакового географического происхождения, что гибридные формы получаются более продуктивными и жизнеспособными. Еще Дарвин отмечал, что скрещивание организмов, выращенных хотя бы в несколько различных условиях среды, дает более жизнеспособное потомство. И. В. Мичурин впервые научно обосновал и практически применил метод скрещивания географически отдаленных форм. Он считал его краеугольным камнем в выведении лучших сортов и показал, что гибриды, полученные от таких скрещиваний, отличаются жизнестойкостью и легче приспосабливаются к условиям данной местности. Скрещивания географически отдаленных форм озимой пшеницы широко проводят в Краснодарском научно-исследовательском институте сельского хозяйства. В качестве материнских форм в большинстве случаев здесь используют советские сорта, приспособленные к местным условиям; отцовскими формами служат зарубежные пшеницы, отличающиеся по ряду хозяйственно-ценных признаков и биологических свойств. Например, сорт Маркиз — яровая пшеница Канады (сложный гибрид, выведенный с участием русских пшениц) — имеет короткий стебель, устойчив к полеганию, слабо осыпается. Устойчив к бурой ржавчине, слабо поражается мокрой головней и средне — пыльной. Клейн 33 — аргентинский сорт яровой пшеницы — сложный гибрид, в родословной которого участвовали разные экологические типы озимых и яровых пшениц. Канред Х Фулькастер 266-287 — озимый сорт пшеницы CША. Выведен с участием наших Крымок. Устойчив к ржавчине, зерно имеет хорошие мукомольные и хлебопекарные свойства.

Этим методом подбора родительских пар и индивидуального отбора в Краснодарском научно-исследовательском институте сельского хозяйства выведено большое количество сортов озимой пшеницы, 17 из них районированы в разные годы. Хорошие результаты показывают в государственном сортоиспытании и другие новые сорта. В последние годы здесь изучаются и широко используются для гибридизации некоторые западноевропейские пшеницы, в частности немецкие и итальянские сорта, отличающиеся от новых сортов высокой продуктивностью колоса, иммунностью к желтой ржавчине и слабой поражаемостью бурой ржавчиной, устойчивостью к полеганию.

Из всех сортов озимой пшеницы, выведенных Краснодарским научно-исследовательским институтом сельского хозяйства, наибольшую посевную площадь занимает Безостая 1. В этом сорте очень удачно сочетается высокая урожайность с отличными качествами зерна и устойчивостью к полеганию и ржавчине, что, несомненно, связано с его происхождением. В родословной Безостой 1 участвовали различные экологические типы пшениц из 12 стран разных континентов мира: Англии, Аргентины, Венгрии, Голландии, Испании, Италии, Китая, СССР, США, Уругвая и Японии.

Подбор родительских пар для скрещивания по принципу эколого-географической отдаленности пшеницы проводится и другими научными учреждениями. Так, на Белоцерковской опытно-селекционной станции Всесоюзного научно-исследовательского института сахарной свеклы (ВНИС) выведен сорт озимой пшеницы Белоцерковская 198 (автор А. А. Горлач) — гибрид от скрещивания Эритроспермум 15 Х Ковейл из США; на Весело-Подолянской опытно-селекцнонпой станции ВНИС — Веселонодолянская 499 (авторы Т. Д. Ковтун, Т. М. Ефименко, М. В. Кузьменко и В. И. Шкоденко) методом индивидуального отбора из гибрида от скрещивания Мильтурум Н Х Конвейл; в Азербайджанском научно-исследовательском институте земледелия — Азербайджанская 2 (Кооператорка 963 Х Клейн 33); на Стендской селекционно-опытной станции Латвийского научно-исследовательского института земледелия — Kуpcac (автор Э. А. Берзинын) — гибрид местная Безостая красноколосая Х Свалефская; на Крымской сельскохозяйственной опытной станции — Таврическая (авторы Л. К. Сечняк, А. М. Кузина и В. Д. Синельник) — гибрид от скрещивания (Канред Х Фулькастер) Х Украинка с последующим четырехкратным массовым отбором. Из других сортов следует отметить Таджикскую 16 Таджикского научно-исследовательского института земледелия (автор З. С. Колмакова) — гибрид от скрещивания сортов Сурхак 257 Х Альбидум 7924, выделенный из южноафриканского образца коллекции ВИР; Универсал Иыгеваской селекционной станции Эстонской ССР (авторы М. П. Пилль и М. Я. Вийранд) — гибрид от скрещивания твердой пшеницы образца № 022 (шведского происхождения) с линией 63 X 165 из местной пшеницы с применением индивидуального отбора и выращиванием на высоком агрофоне.

В последние годы этим методом выведены новые сорта: Орбита — Всесоюзным научно-исследовательским институтом кукурузы (Канред фулькастер Х Украинка) X Безостая 1; из сортов твердой пшеницы Алтын-бугдай — Узбекского научно-исследовательского института богарного земледелия (авторы С. И. Петров, П. В. Кулешов и Н. В. Покровский) — гибрид от скрещивания [Мелянопус 8511 (линия, выделенная из сирийских пшениц) Х Гордеиформе 189].

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

Гибридизация делится на:

- внутривидовую - если скрещивающиеся особи принадлежат к одному виду;

- межвидовую и межродовую - еслискрещивающиеся особи принадлежат к разным видам или родам.

Гибридизация делится также на:

- искусственную;

Внутривидовая гибридизация

Типы скрещиваний

Условия, влияющие на выбор типов скрещивания:

· биологическими особенностями культуры, с которой ведется селекция;

· характером исходного материала;

· требованиями, предъявляемыми к будущему сорту и т.д.

Основные типы скрещиваний, применяемых в современной селекции, можно представить в виде следующей схемы:

1) [ (А х Б) х В] х Г (четыре родительские формы)

2) [ (А х Б) х (В х Г)] х Д (пять родительских форм)

Белотурка х Полтавка

Лютесценс 91 х Сарроза

Альбидум 24 х Лютесценс 55/11

А х Б → АБ х Б → АББ х Б → АБББ х Б →АББББ х Б и т.д.

Конвергентные скрещивания.

Схематически конвергентные скрещивания можно представить так:

1-й год	Скрещивание родительских форм	А х Б
2-й	1-й беккросс	АБ х А х АБ х Б
3-й	2-й беккросс	АБА х А х АББ х Б
4-й	3-й беккросс	АБАА х А х АБББ х Б
5-й	Завершающее скрещивание	АБААА х АББББ
6-й	Размножение гибридов конвергентных линий
7-й	Отбор лучших элитных растений

Опыление

Тема 3 Создание исходного материала методом гибридизации – 2 ч

1 Понятие о гибридизации

2 Внутривидовая гибридизация.

2.1 Подбор родительских форм для скрещивания

2.2 Типы скрещиваний

3 Отдаленная гибридизация

4 Способы получения жизнеспособных отдаленных гибридов

Понятие о гибридизации

Гибридизация делится на:

- внутривидовую - если скрещивающиеся особи принадлежат к одному виду;

- межвидовую и межродовую - еслискрещивающиеся особи принадлежат к разным видам или родам.

Гибридизация делится также на:

- искусственную;

Пшеница — важнейшая продовольственная культура. Одним из главных резервов увеличения производства зерна озимой пшеницы определено внедрение высокопродуктивных сортов. Засухи заставляют обратить пристальное внимание на озимые культуры и расширение их посевных площадей — важный резерв увеличения производства зерна. Сейчас в каждом хозяйстве ищут способы получения стабильно высоких урожаев озимых, снижения их зависимости от погодно-климатических условий при минимальных затратах на производство. Эта задача может быть успешно решена только за счет широкого применения методов биотехнологии.

Ключевые слова: вымокание, выпревание, морозостойкость, трансгрессивная, интрогрессивная форма

Wheat is the most important food crop.The study chief provisions are that to increase winter wheat production and determine the implementation of highly productive varieties.Droughts forced are paid careful attention to winter crops and expanding of their crop areas which is an important reserve for increasing of crop production.Right now each sector are looking ways to produce consistently high yields of winter crops, decreasing of climatic conditions on which they depend are minimum cost for the production.These objectives are may be only successfully solving way for the wide using of biotechnology methods.

Keywords: water logging (irrigation), damping of, frost resistance, transgressive, introgressive form

Для полной реализации характеристики сорта, его урожайности и качества зерна необходимо создавать условия выращивания и применение биопрепаратов которые способствуют эффективному выявлению его генетического потенциала. Еще больше возрастает роль сорта при высоком уровне других элементов технологии (защита растений, удобрения, подготовка почвы). В этих условиях введение новых интенсивных сортов увеличивает урожайность на 25–40 %. Озимая пшеница реагирует на температуру не только во время активной вегетации, но и в течение зимнего и ранне-весеннего периодов. Морозостойкость в значительной степени определяет устойчивость растений не только против низких температур, но и против других неблагоприятных факторов перезимовки — ледяной притертой корки, вымокания, выпревания и др. С морозостойкостью сорта связана эффективность использования растениями факторов внешней среды, особенно в годы с неблагоприятной перезимовкой.

В условиях реформирования сельскохозяйственного производства роль сорта и высококачественных семян как факторов производства возрастает. Прежде всего, внедрение в производство нового сорта остаётся наиболее дешевым приёмом повышения продуктивности пашни. История развития селекции и биотехнологии озимой мягкой пшеницы на юге Казахстане только за счет селекции и биотехнологии новых сортов, увеличилась, по сравнению с первыми селекционными сортами, более чем в 2,5 раза (с 24,6–27,3 ц/га до 47,5–67,4 ц/га).

Обсуждаются результаты использования применение биопрепаратов, внутривидовой и межродовой гибридизации в селекции и биотехнологии озимой мягкой пшеницы. Показана возможность использования озимых гексаплоидных тритикале в рекомбинационной селекции и биотехнологии озимой мягкой пшеницы. Рассматриваются неограниченные возможности генетической рекомбинации при внутривидовых и межвидовых скрещиваниях.

Получены трансгрессивные и интрогрессивные формы озимой мягкой пшеницы, превышающие стандартные сорта по урожайности, устойчивости к основным фитозаболеваниям и другим хозяйственно важным признакам и свойствам.

Цель и основные исследований.

Основная цель проведенных исследований — изучение и оценка по признакам морозостойкости, скороспелости новых сортов, линии озимой мягкой пшеницы селекции и применение биопрепаратов.Основными проблемами при возделывании применение биопрепаратовновых сортов озимой мягкой пшеницы являются, прохождение осенней вегетации и перезимовка в осенний и ранневесенний периоды ТОО КазНИИЗиР.

– создать новый исходный материал F1, путем внутривидовой гибридизации морозоустойчивых и скороспелых сортов и линии озимой мягкой пшеницы;

– изучить новые сорта и константные линии озимой мягкой пшеницы на морозостойкость и скороспелость;

– провести оценку новых сортов и константных линии озимой мягкой пшеницы на морозостойкость и скороспелость;

– обеспечить полноценную подготовку семян для получения дружных, здоровых всходов и развития мощной корневой системы, за счет обработки семян биопрепаратами:

– 1-я обработка изучить Фитоспорин-МЖ Экстра (1 л/т) + Гуми -20М NPK 1:1,5:1 + МЭ (0,2 л/т) + системный протравитель (0,5–1 нормы);

– 2-я обработка за 2–3 недели до устойчивого мороза Фитоспорин –М ОСЕННИЙ NPK (1л/га) или Бионекс-Кеми Растворимый Осенний (3 кг/га);

– 3-я обработка определить ранневесенняя обработка Фитоспорин-М Экстра (1 л/га) + Гуми-20М БОГАТЫЙ 5:6:9 (1 л/га) + Бионекс-Кеми 40:0:0+0,7 (3 кг/га) +гербицид

Результаты а исследовании.

Рабата проводилась в текущем году в отделе зерновых культур Казахского научно-исследовательского института земледелия и растениеводства.

Основная цель и задачи проведенных исследований — изучение и оценка по признакам морозостойкости и скороспелости новых сортов и линии озимой мягкой пшеницы селекции, применение биотехнологии АВЗ на озимых зерновых способствует стимуляции роста и развития, лучшей перезимовки растений, увеличению урожайности на 15–35 % и повышению устойчивости к грибным и бактериальным болезням. Биологическая эффективность применения Фитоспорин-МЖ при обработке семян ТОО КазНИИЗиР. Определить метод внутривидовой гибридизации, создать новый исходный материал F1, путем внутривидовой гибридизации морозоустойчивых и скороспелых сортов и линии озимой мягкой пшеницы и метод индивидуального отбора сортов озимой мягкой пшеницы, определить новые сорта и константные линии озимой мягкой пшеницы на морозостойкость и скороспелость, провести оценку новых сортов и константных линии озимой мягкой пшеницы на морозостойкость и скороспелость.

Изучить биотехнологии (АВЗ) на сортов озимой мягкой пшеницы включают в себя предпосевную обработку семян и обработки по вегетации, что обеспечивает прибавку урожая сортов озимой мягкой пшеницы до 38 %, полную экологическую систему защиты растений от семян до уборки урожая и сбалансированное питание макро- и микроэлементами в полимернохелатной форме. Биотехнология АВЗ предусматривает бесперебойное обеспечение растений макро- и микроэлементами, вспомогательными продуктами (аминокислоты, стимуляторы роста и т. д.) и биофунгицидами в нужное время, в необходимом количестве.

Улучшая условия прохождения той или иной фазы с помощью обработки семян и некорневых подкормок, повышая иммунитет к заболеваниям и вредителям, мы сохраняем активную корневую систему продуктивные побеги, ассимилирующие поверхность, и обеспечиваем полноценный налив зерна, высокого урожая.

Материалы и методы исследования:

Будут изучены новые сорта (Алатау, Казахстан 16, Тәлімі -2014, Мамыр, Динара) и константные линии (из конкурсного сортоиспытания 15 линии) озимой мягкой пшеницы селекции и обработки семян биопрепаратами 1-я обработка изучить Фитоспорин-МЖ Экстра (1 л/т) + Гуми -20М NPK 1:1,5:1 + МЭ (0,2 л/т) + системный протравитель (0,5–1 нормы);

– 3-я обработка определить ранневесенняя обработка Фитоспорин-М Экстра (1 л/га) + Гуми-20М БОГАТЫЙ 5:6:9 (1 л/га) + Бионекс-Кеми 40:0:0+0,7 (3 кг/га) +гербицид ТОО КазНИИЗиР.

Основным методом в создании сортов является межвидовая, внутривидо-вая гибридизация по Борлаугу (в модификации Р. А. Уразалиева и О. Ш. Шегебаева) в сочетании с многолетним пересевом F₃-F_10. Закладка опытов, учеты и наблюдения проведены согласно методическим разработкам и указаниям Всесоюзного НИИ растениеводства им. Н. И. Вавилова по изучению зерновых культур, методики государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур.

Учет урожая пшеницы проводится поделяночно. Определение структуры урожая и биометрических показателей пшеницы проводится по методике Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. Засуха-, жаро-, соле- и морозоустойчивости определяли методикой диагностики устойчивости растений. Для установления физиологической характеристики морозостойкости корневой системы отдельных сортов озимой пшеницы, проводится замораживания путем пропускания вегетационных сосудов с растениями через холодильные камеры при низких температурах: — 12, — 14, — 16 и — 18 о С в течение 24 часов. После этого посуду помещают в теплицу для выращивания. Для выяснения характера повреждения проверяется состояние корневой системы. Обработка семян закладывает основу для получения, обеспечивая высокого урожаяю.

По биотехнологическим методом период применения обеспечить полноценную обработка семян и подготовку семян для получения дружных, здоровых всходов и развития мощной корневой системы. За счет обработки семян биопрепаратами Фитоспорин МЖ Экстра (1,0 л/т)+Гуми-20М NPK 1:1,5:1+МЭ (0,2 л/т)+ системный протравитель (0,5–1 нормы);

Повысить зимостойкость озимых культур и обеспечить защиту их от болезней в осенний и ранневесенний периоды вегетации за счет осенней обработки посевов озимых баковой смесью препаратов Фитоспорин — М ОСЕННИЙ NPK (1 л/га) или Бионекс-Кеми Растворимый Осенний (3 кг/га), Фитоспорин-М Экстра (1 л/га) + Гуми-20М БОГАТЫЙ 5:6:9 (1 л/га) + Бионекс-Кеми 40:0:0+0,7 (3 кг/га) +гербицид в фазу осеннего кущения, или за 2–3 недели до установления устойчивых холодов.

Основными проблемами при возделывании сортов озимой пшеницы являются прохождение осенней вегетации и перезимовка в осенний и ранневесенний периоды. Поэтому для получения успешных результатов в возделывании сортов озимой пшеницы.

Описание изучаемых сортов и сортообразцов.

Сорт: Алатау создан методом внутривидовой гибридизации и последующий индивидуальный отбор из гибридной популяции Г-1722–125п х Юбиляр. Разновидность: Ваrbarossa (барбаросса). Колос призматический, красный, средней длины 8–9 см, средней плотности 18–19 колосьев на 10 см. Ости красные, длиной 7–8 см, слегка согнутые. Колосковая чешуя средней величины (0,85–0,9 см. Зерно среднее, с неглубокой бороздкой, основание опушенное, массе 1000 зерен 38,0грамм.

Средняя урожайность на богарном стационаре КазНИИЗиР за 2006–2008 гг. составила 27,0 ц/га, превысив стандарт Стекловидная 24 на 6,9 ц/га. Допущен к использованию с 2011 г.

Иммунологической оценке по озимой мягкой пшенице.

По иммунологической оценке по озимой мягкой пшенице был показательным по поражаемостью ржавчинными заболеваниями, по желтой и бурой ржавчине балл поражения составлял от 3/30 до 4/80 (таблица 1).

Иммунологическая характеристика сортообразцов озимой мягкой пшеницы (данные лаб. иммунитета изашиты растений КазНИИЗиР)

Читайте также: