является необходимым условием разработки стратегии и тактики селекционной

работы [2].

Изучение образцов из мировой коллекции овса по определенным признакам и

свойствам и включение их в последующие этапы селекции неразрывно связано с

проблемой доноров. Это основная проблема исходного материала для

синтетической селекции. В теории и практике селекции необходимо различать

понятия генетический источник хозяйственно ценного признака и донор. Образцы

обладающие признаками и свойствами, которые передают сорту-реципиенту, не

ухудшая остальных его параметров, называются донорами. Носители ценных

параметров не соответствующие данному условию являются генетическими

источниками [12]. А. Ф. Мережко [13] сформулированы основные требования,

которым должны соответствовать образцы-доноры:

- легко скрещиваются с улучшаемыми сортами и образуют при этом

высокофертильное потомство;

- являются достаточно универсальными, то есть обеспечивают желательный эффект

в возможно большем числе гибридных комбинаций;

- не имеют отрицательных признаков, тесно сцепленных с передаваемыми качествами.

Необходимо отметить, что вся большая и важная работа по изучению мировой

коллекции овса проводится по единым методическим указаниям, разработанным и

составленным коллективом авторов Всероссийского научно-исследовательского

института растениеводства им. Н. И. Вавилова[14]. Это позволяет объективно

оценивать сорта, используя общепринятые и апробированные методики.

1.3 Гибридизация как метод создания нового исходного материала.

Для получения нового исходного материала овса существует разнообразный спектр

методологических приемов [1, 3, 19, 20]. Проведенный анализ литературных

данных свидетельствует о том, что в мировой практике успехи в создании новых

форм с широким размахом изменчивости достигается с помощью скрещиваний [2, 8,

21, 22, 23]. Внутривидовая и отдаленная гибридизация являются основными

методами современной селекции овса.

Решающее значение при этом имеет подбор родительских пар для скрещиваний. Он

проводится по эколого-географическому принципу с учетом контрастности по

признакам и свойствам вовлекаемых в скрещивания образцов. Используют лучшие

районированные и местные сорта. Они наиболее приспособлены к почвенно-

климатическим условиям определенной зоны. Их скрещивают с образцами, у

которых селектируемый признак выражен сильнее.

В зависимости от количества вовлекаемых в гибридизацию форм применяют простые

и сложные скрещивания. Для усиления ценных признаков используются насыщающие

(возвратные) скрещивания[1].

Использование в селекции овса межвидовой гибридизации в ряде работ дало

положительные результаты [1, 24]. Благодаря межвидовой гибридизации овса

посевного с византийским создано большинство сортов США, Канады, Австралии,

Аргентины. В результате отдаленных скрещиваний создаются генетически

обогащенные гибридные популяции, где встречаются линии с новыми

трансгрессирующими признаками, отсутствующими у исходных форм. Дикие виды

используются в селекции овса для передачи культурным сортам ряда ценных

признаков и свойств: высокого содержания белка и жира в зерне (Avena magna,

A. sterilis, A. fatua), устойчивости к болезням (A. ludoviciana, A. barbata,

A. ventricosa, A. vaviloviana, A. fatua), крупнозерности (A. magna, A.

sterilis, A. murphy), повышенной засухоустойчивости (A. clauda, A. sterilis)

и морозоустойчивости (A. ludoviciana).

Гибридизация – технически сложный и очень трудоемкий процесс, при котором

выполняется большой объем работ по скрещиванию родительских компонентов. Н.

Н. Ефременко [25] отмечает, что ни один из этапов скрещиваний (подготовка

метелок, кастрация, сбор пыльцы и опыление) еще не механизирован. Поэтому

низкий процент завязываемости семян является одним из существенных

препятствий в получении гибридов овса. Для его преодоления необходимо

совершенствование методики скрещиваний, обеспечивающей повышение

результативности. Для этого необходимы глубокие знания биологии цветения и

причин низкой завязываемости семян.

По мнению ряда авторов [16, 18, 23, 25, 26, 27, 28] завязываемость гибридных

зерновок зависит от следующих факторов: повышенной чувствительности цветков

овса к травмированию, воздействию на генеративные органы ветра, солнечных

лучей, повышенной температуры, пониженной влажности воздуха, от качества

пыльцы морфологических особенностей цветков растений разных сортов, а также

от квалификации исполнителя.

Изучая жизнеспособность генеративных органов овса Е. В. Лызлов [23, 26]

определил, что процесс открытия цветков пинцетом и удаления по одному

пыльнику снижал завязываемость семян на 16% при температуре воздуха 16-18 °С

и на 34% - при 23-24 °С.

С. И. Жегалов [28] указывал, что солнечные лучи губительно действуют на

рыльца раскрываемых в процессе кастрации и опыления цветков. Это подтверждено

и другими исследователями . Отрицательное воздействие прямых солнечных лучей

на собранную для опыления пыльцу установлено Е. В. Лызловым [26]. В сухом и

жарком 1972 г. им были получены следующие результаты по вариантам

скрещиваний:

1. кастрация и опыление на улице – 5.3% удачи;

2. кастрация на улице, опыление в помещении – 9.6% удачи;

3. кастрация и опыление в помещении – 15.6%.

Им также отмечено, что смачивание изоляторов в сухую и жаркую погоду

положительно сказывается на результатах гибридизации. Однако исследования В.

Е. Мережко и Н. А. Родионова [18] показали, что действие солнечных лучей на

рыльце пестика и даже незначительные его повреждения слабо влияют на

завязываемость зерен.

Проведенный анализ литературных данных свидетельствует о том, что важным

аспектом в исследованиях по цветению культурных растений является

жизнеспособность пыльцы. Известно, что пыльца злаков через 10-15 минут на

воздухе утрачивает жизнеспособность из-за потери большей части имеющегося в

ней запаса влаги. Качество пыльцы имеет большое значение при гибридизации.

Для опыления наиболее пригодны свежесобранные желтые пыльники, лопающиеся в

течении первой же минуты после их извлечения из цветка. Сбор и долговременное

хранение пыльцы нецелесообразно (Е. В. Лызлов, 1976) [23].

Обобщая результативность многолетних скрещиваний овса в НИИСХ Северо-Востока

им. Н В. Рудницкого Г. А. Баталова [2] указала на то, что процент удачи при

скрещиваниях в значительной степени связан с размером цветка и его органов. В

ее опытах завязываемость гибридных семян при использовании в качестве

материнских форм крупноцветковых сортов овса была в 2-3 раза выше, чем при

работе с образцами, имеющими мелкие генеративные органы. Цветки с крупными

генеративными органами легче переносят принудительную кастрацию и опыление,

значительно меньше травмируются, у крупных пыльников выше пыльцеобразующая

способность.

По единогласному мнению большинства селекционеров индивидуальное мастерство

исполнителя играет важную роль в получении достаточного количества гибридов

овса. В работе Е. В. Лызлова [23] отмечена различная завязываемость семян при

осуществлении скрещиваний по одноименным комбинациям разными исполнителями.

Она составила (%): 7.8, 21.6, 24.5, 30.4, 37.2, 40.3.

По результатам проведенных исследований, связанных с особенностями цветения и

гибридизации овса, был предложен ряд методических приемов для повышения удачи

скрещиваний. В НИИСХ Северо-Востокак (Киров), в начале 70-х годов Н. Н.

Ефременко наряду с общепринятым принудительным проводила ограниченно

свободное опыление. Для этого кастрированные материнские метелки помещались

под изолятор вместе с отцовскими метелками. С целью ускорения работы рядки с

материнскими формами размещались в середине делянки, а с отцовскими – по

краям. Это избавляло от необходимости в срезании отцовских метелок и

подвешивании для них банок с водой или в выращивании материнских растений в

вазонах и ожидании определенного времени от кастрации до опыления.

Проведенные трехлетние исследования свидетельствуют о том, что ограниченно

свободное опыление обеспечивает получение в 2-2.5 раза большего количества

гибридных зерновок, чем принудительное при одном и том же количестве

исполнителей. В работах В. Н. Солдатова Г. Л. Петрова [16] в варианте с

ограниченно свободным опылением при подрезании цветковых чешуй на ½ у

материнских форм и на 1/3 - у отцовских получена более высокая завязываемость

в сравнении с принудительным – 27.5%. Самый высокий процент удачи (43.2) был

отмечен ими при опылении твел-методом с помощью устройства для опыления

метельчатых злаков, с подрезанием цветковых чешуй.

На основе обобщения литературных данных и собственных исследований Е. В.

Лызловым [26] была разработана методика гибридизации овса, обеспечивающая 51-

53% завязываемости. Материнские формы выращивались в вегетационных сосудах, а

отцовские высевались в поле в три срока. С начала выметывания кастрировались

12-14 наиболее развитых цветков. Кастрация производилась утром или вечером, в

жаркую погоду – тени. Опыление проводилось через 4-5 суток под навесом, а в

дождливую погоду – в теплице с 12 до 15-16 часов. Опыляли зрелыми, желтыми

пыльниками, лопающимися в первую минуту после извлечения из цветка. При

отсутствии качественной пыльцы разрыв между кастрацией и опылением мог

достигать 6-7 суток. Почва в сосудах с материнскими растениями постоянно

поддерживалась во влажном состоянии. В жаркие дни изоляторы смачивались

водой.

Необходимо отметить также метод гибридизации на срезанных побегах,

разработанный в Московской сельскохозяйственной академии имени К. А.

Тимирязева [29]. этот метод отличается от других тем, что все операции

(подготовка метелок, кастрация, опыление и доращивание гибридных зерновок)

проводятся при инкубировании срезанных побегов на питательных средах.

Кастрировать и опылять цветки на срезанных побегах легче в техническом

отношении. При использовании этого метода селекционер находится практически в

независимости от погодных условий. Поэтому выполнение гибридизации на

срезанных побегах позволяет контролировать температуру, влажность, защищать

генеративные органы растений от воздействия на них прямых солнечных лучей и

ветра. Данный метод снижает травмируемость цветков и позволяет существенно

интенсифицировать процесс скрещиваний.

Обобщая опыт ведущих отечественны и зарубежных селекционеров следуетотметить,

что завязываемость гибридных зерен улучшается в случаях использования

следующих приемов:

• 2. Оберегания генеративных органов растений от воздействия на них

при кастрации и опылении повышенныхтемператур, прямых солнечных лучей и

ветра;

• 1. Минимального травмирования цветка;

• 3. Опыления на 3-4 день после кастрации;

• 4. Повторного доопыления материнских метелок на 7-8 день после

кастрации, так как созревание рылец различных цветков происходит

неодновременно;

• 5. Опрыскивание изоляторов водой в период опыления и формирования

семян для повышения влажности воздуха вокруг цветка;

• 6. Опыления свежей и качественной пыльцой;

• 7. Использования в качестве материнских форм крупноцветковых

образцов овса;

2. УСЛОВИЯ, ИСХОДНЫЙ МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

С целью выявления факторов лимитирующих завязываемость гибридных зерновок

овса и разработки и усовершенствование технических приемов и методов

обеспечивающих получение достаточного количества гибридных семян был

поставлен ряд опытов со следующими задачами:

- сравнение эффективности метода гибридизации на срезанных побегах с

гибридизацией в полевых условиях;

- изучение зависимости процента завязываемости от сроков опыления;

- выяснение взаимосвязи процента удачи скрещиваний от морфо-

биологических особенностей материнских и отцовских образцов;

- выявление степени влияния на завязываемость зерен травмирования

колосковых чешуй и цветков;

- сравнение эффективности опыления смесью пыльцы овса и ячменя и

опыления чистой пыльцой овса.

Опыты проведены на полевом стационаре КемГУ. В скрещивания были вовлечены

румынский сорт - Miraj, сорт СС6490 из Великобритании и сибирский сорт Фобос.

Гибридизация осуществлялась принудительным способом. На метелке оставлялось

8-10 наиболее одновозрастных колосков. Кастрации подвергались первые (нижние)

цветки в колосках. Остальные цветки удалялись. Гибридизация на срезанных

побегах осуществлялась с использованием жидкой питательной среды следующего

состава: на 1 л дистиллированной воды 30 г сахарозы, 3 г лимонной кислоты,

0,3 г хлорамина, минеральное удобрение (согласно рекомендациям к применению).

Раствор менялся каждые 5 дней, при этом стебли материнских побегов

подрезались на 3-4 см. под углом 45-60 градусов. Опыление проводилось в 4

Страницы: 1, 2, 3