Селекция и семеноводство цветочных культур

Метод гибридизации  значительно расширил творческие возможности отбора, значительно ускорил селекционный процесс. С помощью гибриди­зации человек получил возможность создавать такие комбинационные формы, которые в природе могли бы  и не  возникнуть.  И.В. Мичурин, внесший большой вклад в теорию гибридизации (особенного отдаленной), считал этот метод могущественным методом селекции,  основным методом создания исходного материала, формообразовательные возможности кото­рого очень велики.

В результате  скрещиваний  получаются  новые организмы-гибриды, совмещающие свойства и признаки двух,  а  при  сложных  скрещиваниях нескольких родителей. Если скрещивания  осуществляются между сортами, разновидностями  или формами одного вида, то образуются внутривидовые гибриды. При  скрещивании  различных видов между собой  или представи­телей различных родов возникают межвидовые или межродовые отдаленные гибриды. Те гибриды, которые создаются человеком при скрещивании, на­зываются искусственными.  Скрещивания внутри вида и между видами мо­гут возникать независимо от человека,  непосредственно в природе.  В результате такой естественной  гибридизации  образуются  спонтанные гибриды, представляющие  большой интерес для теории и селекционной практики.

Действительно гибридизация, мутагенез и полиплоидия лежат  в ос­нове синтетической селекции, с помощью которой создается генетически новый исходный материал.  Селекция растений с использованием внутри­видовой и межвидовой гибридизации в отличие от аналитической селек­ции (селекция  “в  себе”)  дает возможность использовать все ресурсы для повышения частоты изменчивости.

Для выполнения  поставленной цели и решения с наибольшим эффек­том поставленной задачи необходимо  постоянно стремиться  проводить одновременное изучение  наследования  признаков и создавать исходный материал. При таком подходе параллельно изучаются генетические  воп­росы и решаются селекционные проблемы, т.е. селекционно-генетические исследования проводятся в комплексе, дополняют друг друга и повышают эффективность работы,  делают  селекционный процесс более вдумчивым, целенаправленным и научно обоснованным.

При использовании  метода  гибридизации главным является знание законов наследования,  характера  проявления комбинационной  изменчи­вости, возможностей  и причин возникновения новообразований,  транс­грессий, действия генов модификаторов, супрессоров, комплиментарного взаимодействия аллельных и неаллельных генов,  особенностей наследо­вания признаков,  зависящих от групп сцепления генов, возможностей нарушения групп сцепления и отрицательных корреляций через кроссин­говер.

При скрещивании  двух различных  растений между собой необходимо прежде всего знать проявление закона доминирования. Поэтому при под­боре пар для скрещивания нужно,  чтобы отцовский компонент имел хотя бы один доминантный (маркерный) признак,  по которому с уверенностью можно судить  о достоверности полученных настоящих гибридов и отбра­ковать в первом же поколении ложные гибриды, которые приводят селек­ционера к путанице, неправильным выводам, усложняют работу и не поз­воляют в конечном итоге добиться возможных результатов.  При работе со вторым и последующими поколениями следует четко представлять воз­можные вариации проявления  комбинационной  изменчивости,  т.е.  при подборе пар для скрещивания селекционер заблаговременно должен знать и планировать получение определенного количества и соотношения новых комбинаций, представлять возможное разнообразие гомозиготных и гете­розиготных генотипов в пределах фенотипически  одинаковых  выщепляю­щихся форм (рис. 1). Без этого нельзя уверенно строить дальнейшую селекционную работу с гибридным материалом.  Малейшие упущения в области анализа гиб­ридных популяций всегда приводят к усложнению схемы селекции,  удли­няют время  по  выделению константных форм и могут привести к потере наиболее ценных генотипов. Уже в первом поколении требуется тщатель­ная оценка гибридов по сравнению со своими родителями по показателям доминирования и степени гетерозиса.  Эти данные всегда позволят дать объективную оценку  гибридов  первого поколения,  определить их цен­ность и сделать вывод о полезности дальнейшей работы с ними.

Отдаленная гибридизация – скрещивание растений, относящихся  к разным видам. Но отдаленные гибриды  обычно стерильны, т.к. у них нарушается мейоз и не образуются гаметы. Однако были получены плодовитые гибриды: пшенично-ржаные, пшенично-пырейные, капустно-редечные и т.д. 10.Экспериментальный мутагенез основан на открытии воздействия соматических мутаций применимо для селекции вегетативно размножающихся растений. С помощью вегетативного размножения сохраняются свойства многих сортов плодово-ягодных культур. 8. Соматические мутации широко используются в селекции вегетативно размножающихся растений. Многие методы селекции были предложены И.В.Мичуриным. Он указывал на возможность управления доминированием определенных признаков при развитии гибрида. 88. Виды, у которых произошло объединение разных геномов в одном организме, а затем их кратное увеличение, называются аллополиплоидами. Если гибриды выращивать в открытом грунте, на бедных почвах, повышается их морозостойкость.

Один из приемов селекции — выведение чистых линий путем  многократного принудительного  самоопыления растений: потомство такого растения” становится гомозиготным по всем генам; в дальнейшем скрещивают особи двух чистых линий, что резко повышает урожайность гибридов первого поколения, их жизнестойкость. Это явление называется гетерозисом. Однако в последующих поколениях гетерозис снижается, урожайность уменьшается, и поэтому в практике используют только гибриды первого поколения.

Экспериментальный мутагенез и селекция

Улучшение сортов цветочных культур на основе получения (индуцирования) мутаций — новый метод селекции — мутационная селекция. Если путем гибридизации нереально повторить весь комплекс признаков ценного сорта, добавив к нему лишь один новый, то с помощью мутагенеза эту задачу можно решить. Для получения мутанта требуется значительно меньше времени, чем для выведения сорта семенным размножением, поэтому метод искусственного получения мутаций очень перспективен в решении многих селекционных задач.

Для индуцирования мутаций на растения воздействуют различными факторами, вызывающими перестройку структуры ДНК в ядре клеток и получают в результате этого наследственных изменения. В практической работе для вызывания индуцированных мутаций у плодовых и ягодных растений используют физические мутагены, тепловые нейтроны, лучи Рентгена и химические мутагены (этиленимин, диметилсульфат, нитрозоэтилмочевину, 1,4-бисдиазоацетилбутан).

Цветочное семеноводство является одним из основных условий для успешного развития декоративного цветоводства. «Одной из очередных задач сельского хозяйства, — говорил тов. Сталин на XVII съезде, — является... улучшение семенного дела по всем отраслям земледелия».

В дореволюционной России производство цветочных семян стояло на низком уровне, и цветочные семена преимущественно импортировались  из-за границы. В связи с организацией советских семеноводческих хозяйств в 1935 г. был прекращен импорт как овощных, так и цветочных семян. Вопрос о создании специализированной системы цветочного семеноводства был разрешен республиканским трестом зеленого строительства «Госзеленстрой». Эта система является в настоящее время настолько мощной, что она способна ежегодно сдавать в производство в большом количестве цветочные семена — от простейших летников до требовательных и сложных по культуре оранжерейных растений.

Производство семян Госзеленстроем растет из года в год: для сезона 1934 г. им было заготовлено лишь 300 кг, в 1935 г. — несколько тысяч килограммов. Указанные цифры относятся только к работе республиканской конторы без учета производства его районных контор. Среди этих контор Московская, Ленинградская и Ростовская являются крупными производителями и заготовителями цветочных семян. Надо отметить также, что наряду с производством цветочных семян растет и производство посадочного материала — клубневого, луковичного, а также производство древесных декоративных семян.

Семеноводство строится на основе производственных договоров  с рядом наиболее хорошо поставленных хозяйств и с питомниками посадочного  материала: Аткарским, Куйбышевским и рядом селекционных станций: Лесостепной станцией Всесоюзного института растениеводства, Каменностепной селекционной станцией того же института и Селекционной станцией Московской с.-х. академии им. Тимирязева. Госзеленстрой имеет и свое хозяйство, расположенное в благоприятнейших условиях юга — в Ленкорани.

Для организации цветочного семеноводства более благоприятны (в климатическом отношении) районы юга. В условиях Ленкорани в открытом грунте выращиваются крупноцветные  петунии, голландские гвоздики и  зимние левкоя. Культура таких летников, как табак, лобелия, резеда Маше, вербены  в условиях Майкопа ведется посевом  в открытый грунт, тогда как в  условиях севера, даже при рассадном  методе выращивания, получение семян  этих растений является делом ненадежным и дорогим.

При укрупненных посевах  таких массовых культур, как все  виды маков, календулы, маттиолы тагетес, вся агротехника выращивания семян, их уборка, обмолот и отделка, производятся теми же методами, какие применяются и в отношении семян овощных культур. Широкое применение механизации и в этом случае даст возможность получить дешевый семенной материал и в большом количестве.

Одним из самых узких мест в нашем цветочном семеноводстве  является вопрос об исходном семенном материале. Значение сорта в цветоводстве весьма велико. От правильно подобранного сорта будет зависеть производственный успех. Все расчеты производственника  связываются с сортовыми качествами культуры; отклонение от этих качеств влечет за собой нарушение намеченных планов, создает прорывы, убытки. Поэтому широко развертывающееся цветочное семеноводство требует селекционной работы с цветочными культурами, результатом которой явилось бы получение высокосортного семенного материала. Но селекционная работа с цветочными культурами в своих темпах отстает от темпов развертывания семеноводства, что объясняется и недостаточным еще вниманием к этому участку работы.

Этой работой заняты перечисленные  выше селекционные станции со все увеличивающимся охватом культур. Наиболее длительная и серьезная работа производится селекционной станцией Московской с.-х. академии им. Тимирязева, где эту работу начал в 1920 г. покойный проф. С. И. Жегалов. Его ближайшими сотрудниками (проф. Н. И. Тимофеев и Б. В. Квасников) проработаны и сданы в производство ценнейшие сорта астр и левкоев. Такая же работа по селекции цветочных культур ведется Всесоюзной и Каменностепной семенными станциями ВИР.

Одновременно с развертыванием селекционной работы должна быть развернута научно-исследовательская работа по изучению биологических особенностей цветочных растений. Только такое  изучение даст возможность успешно  работать не только семеноводу, но и  цветоводу. Этот же научный фундамент  позволит построить рациональную, отвечающую специфическим особенностям растений агротехнику культуры.

Организация семеноводства  цветочных растений не представляет особых затруднений. Большинство этих растений дает значительное количество семян, а техника ухода за участками  цветочных семенников сравнительно проста.

Цветочное семеноводство  является темой для специальной  работы, поэтому ниже мы ограничимся  лишь некоторыми сведениями общего порядка  о производстве цветочных семян.

Большое значение при выборе участка под цветочные семенники  имеет почва. Необходимы участки  среднего плодородия, умеренно влажные, имеющие полное освещение. Обработка  как осенняя, так и весенняя должна быть проведена своевременно и тщательно. Рыхление почвы, борьба с сорняками  и прочие приемы ухода за цветочными семенниками также требуют особой тщательности.

На семенники должны оставляться  только самые типичные, самые сильные  и здоровые растения. Необходимо иметь  в виду, что разновидности и  сорта цветочных растений в результате перекрестного опыления легко скрещиваются. Поэтому при размещении на участках посадок и посевов необходимо соблюдать требования пространственной изоляции, чтобы предохранить цветочные  семенники от перекрестного опыления. Загрязнение сортов совершенно недопустимо.

Каждое растение надо высевать сообразно его требованиям к срокам посева, почве и т. д.

Высокорастущие семенники  необходимо подвязывать к кольям. Лучшие семена обычно получаются с  цветов главного стебля, поэтому боковые  побеги, а также лишние цветы следует  удалять. Этот прием особенно необходим, когда растение идет сильно в рост в ущерб плодоношению.

В зависимости от созревания семян сбор их производится или сразу  или постепенно. При постепенном  созревании семян их сбор производится выборочно, по мере созревания. Нельзя допускать семенники до перезревания, так как лучшие семена осыпятся. Большое значение для прорастания семян имеет время сбора последних. Например, семена боярышника, шиповника, собранные в момент начинающейся окраски плодов и немедленно посеянные или застратифицированные, всходят следующей весной. Просушенные семена этих растений, собранные позднее, всходят только на второй год.

Как правило, семена должны созреть на корню, так как дозревание в лежке не всегда дает доброкачественную  продукцию. Сбор семян следует производить  по возможности в сухую погоду. Семена снимают с их оболочкой (стручок, боб, коробка и т. п.) или срезают целое соцветие.

Собранные семена необходимо просушить. Соцветия связывают в  пучки, которые развешивают под  прикрытием на воздухе или в сухих  теплых помещениях. Под осыпающиеся  семена подстилают брезент, листы фанеры и т. д. После просушки растения обмолачивают. Практикуется также перетирание семян.

Обмолоченные семена отвеивают  от посторонних примесей (остатки  оболочек, стебельки и пр.) и сортируют  по величине и весу. Отсортированные  семена просушивают, ссыпают в тару (ящики, коробки, мешки, пакеты и пр.), этикетируют и помещают для хранения в сухое, прохладное, хорошо вентилируемое помещение.