Сорт - совокупность сходных по хозяйственно-биологическим свойствам и морфологическим признакам растений одной культуры, родственных по происхождению, отобранных и размноженных для возделывания в определенных природных и производственных условиях с целью повышения урожайности и качества продукции.
Сорта различают:
по хозяйственно-биологическим свойствам:
- продуктивность культуры;
- продолжительность вегетационного периода;
- устойчивость к неблагоприятным факторам среды (зимостойкость, засухоустойчивость и т. д.);
- устойчивость к основным поражающим ее болезням;
- устойчивость к вредителям (например у картофеля к нематоде) и полеганию;
- содержание в продукции белка, масла, крахмала, сахара и др.;
морфологическим признакам:
- окраска цветков;
- форма и изрезанность листьев;
- высота растения;
- окраска кожуры и форма клубней у картофеля и др.
Гибрид (F) - потомство, полученное в результате скрещивания генетически различных родительских форм (межродовые, межвидовые, межлинейные и др.).
За счет применения районированных сортов и гибридов сельскохозяйственных культур можно повысить урожайность на 15...20 %, а в некоторых случаях - более 30 %. Вместе с тем при невысоком уровне агротехники попытки повысить урожай только за счет сорта не дают результата. Задача селекции в настоящее время - создание сортов с широкой экологической пластичностью. Такие сорта положительно реагируют на улучшение агрофона и водоснабжения, в то же время не сильно снижают урожай при неблагоприятных условиях (засухе, заморозках и т. д.).
belagrobiznes.ru
Основы лесного сортовыведения. Определение сорта. Типы сортов.
Отбор растений с последующим культивированием их в искусственно улучшенных по сравнению с дикой природой условиях способствовал созданию сортов растений. В плодоводстве, овощеводстве и зерноводстве сорт яв-ся единицей хозяйственной деятельности, предметом селекции и наряду с агротехникой служит средством улучшения производства. Иногда сорт совпадает с понятием о низшей систематической единице(рисе, биотипе), иногда он включает несколько близких систематических единиц. Попытки некоторых авторов определить сорт как низшую систематическую единицу не оправдала себя, так как многие признанные местные сорта сельскохозяйственных растений по своему составу яв-ся популяциями не только различных разновидностей, но даже и видов. Сортом называется «группа растений, которая независимо от охраноспособности определяется по признакам, характеризующим данный генотип или комбинацию генотипов и отличаются от других групп растений того же ботанического таксона одним или несколькими признаками». При этом охраноспособность сорта – это его юридическая защита. Она должна характеризоваться следующими показателями: новизной – сорт должен быть новым; отличаемостью от других – сорт должен отличатся по одному или несколькими признаками от других сортов; стабильностью – сорт должен сохранять свои признаки при размножении; однородностью – сорт должен быть однородным. Однако это требование выполняется только для клона, в популяции будет неизбежно присутствовать определенный уровень изменчивости. В связи с этим сортом лесной породы может наз-ся совокупность лесных древесных растений, отобранных в природе или созданных искусственно, которая отличается биологическими и улучшенными хозяйственно ценными признаками, сохраняющимися при половом и бесполом размножении. Сорта различают по способам воспроизводства, методом выведения, генетическому составу, а также другим параметрам. По способам воспроизводства в лесном хозяйстве выделяют: сорт-клон – сорт, состоящий из одного клона. Сорт-клон размножается бесполым (вегетативным или апомиктическим) путем. Сорт-популяция – совокупность перекрёстно опыляющихся особей, которые могут отличаться генетически, но имеют один или несколько признаков, по которым данный сорт отличается от других сортов. Сорт-гибрид – совокупность особей, возобнавляющаяся каждый раз путем скрещивания определенных родительских пар. Как пример можно упоменуть гибриды лиственницы европейской и японской, триплоидные формы осины, получаемые в результате скрещивания определенных пар диплоедных и тетраплоедных родителей. По генетическому составу выделяют: сорт-чистая линия – это потомство одного самоопыляющегося гомозиготного растения. У перекрестноопыляющихся растений(к которым относится подавляющее большинство лесных древесных). Ввиду постоянных мутаций и спонтанной гибридизации в природе чистая линия, как правило, таковой долго не остается и переходит в чистый сорт. Многолетний сорт – сознательно составленная смесь определенных чистых линий, которые происходят от одного скрещивания, морфологически идентичны, но отличаются одним или двумя признаками, например устойчивостью к какому-либо патогену. Синтетический сорт – это сорт, механически составленный из двух или более чистых сортов и внедряющейся в производство именно в этом составе. Сорт популяция – смесь различных генотипов, но в отличие от синтетического сорта они яв-ся результатом свободного опыления перекрестноопыляющихся растений. Гибридный сорт – сорт, находящийся в состоянии максимальной гетерозесности, что дает возможность использовать гибридную силу или гетерозис в F. Полиплоидный сорт – сорт с разной плоидностью, полученный искусственно. В лесном хозяйстве имеют значение триплоиды, которые нередко обладают преимущественным ростом по сравнению с диплоидами. По способам выведения различают: местные сорта – сорта народной селекции, продолжительное время возделываемые в данной местности. Селекционные сорта – сорта, созданные определенными методами селекции. Среди них: а) линейные, созданные методом индивидуального отбора; б) сорта-популяции – генетически не однородные сорта, созданные отбором; в) гибридные, созданные методом гибридизации от скрещивания двух или более соотвественно подобных родительских форм; г) полиплоидные, мутантные, апомиктические, трансгеные и другие, полученные с использованием современных методов селекции и генетики. Интродуцированные сорта – сорта, интродуцированные из-за рубежа или географически отдельных районов. По особенностям характеристик выделяют совокупности сортов, отличающихся друг от друга различными хозяйственно важными характеристиками: интенсивные сорта, проявляющие выдающиеся показатели роста и продуктивности при создании определенных условий выращивания. Сорта устойчивые к неблагоприятным условиям среды: зимостойкие, засухоустойчивые, солевыносливые и т.д. Иммунные сорта, невосприимчивые к потогенному действию возбудителей инфекционного или инвазионного заболеваний.
В наст время на тер. РБ проведена полная селекционная инвентаризация лесов. Отобрано достаточное количество плюсовых деревьев и насаждений. Полностью выполнена программа по созданию ЛСП 1 порядка сосны обык. Закладываются ЛСП 2 порядка по сосне и 1-го по дубу и ели. На базе иследов. Географ. Культур разработано лесосеменное районирование и программная гибридизация сосны обыкнов. Для перевода семеноводства на сортовую основу разработана программа «Сохранение лесных генетических ресурсов и развитие селекционного семеноводства Беларуси на период до 2015г.» приоритетными вопросами программы явл. мероприятия по сохранению лесных генетических ресурсов, дальнейшее совершенствование ЛСП и развитие селекции древесных растений. В системе мероприятий по сохранению генетических ресурсов намечены 2 направления: охрана в естеств. Местообитаниях; охрана спец. созданных искусственных объектов. При институте леса создан республиканский банк семян и ведутся работы по формированию селекционных программ. На ближайшие годы запланировано увелич. Площади генетич. Резерватов до 15 тыс.га, дополнительно будет отобрано около 3 тыс. га плюсовых насаждений и заложено около 200 га искусств. Объектов. Конечная цель – создание в республике сети объектов по сохранению лесных генетических ресурсов.
infopedia.su
Важные признаки для определения сортов винограда
Нередко у садоводов возникает необходимость классифицировать выбранный для возделывания виноградный сорт. Это нужно в целях выбора оптимального вида для произрастания в той или иной местности, а также приспосабливания к правильному уходу за растением и сбору урожая. Разновидности культуры чаще всего определяют в специальных лабораторных условиях путем исследования листьев, черенков винограда, способов формирования лозы и плетения, а также нескольких других признаков. Самые популярные и доступные способы позволяющие определить сорт винограда, описаны далее.
Виноград Шасла - популярная разновидность, определить которую не составляет труда
Разновидности
Все виды растения подразделяются на технические и столовые. Первые вариации используются в основном для виноделия, соков и прочих продуктов. Кроме того, имеются универсальные сорта и такие, которые практически не имеют семян (косточек). Определение подвидов винограда осуществляется с учетом следующих аспектов:
- темпов и периода созревания;
- предназначения плодов;
- морозоустойчивости;
- выносливости к изменениям окружающей среды;
- степени иммунитета к вредителям, болезням.
К универсальному винограду относят разновидность под общим названием Шасла. Технические виды (Алиготе, Матраса, Дубут, Мускат, Алеатико) наиболее востребованы в производстве отечественных вин. Среди популярных столовых разновидностей можно отметить Хатми, Шаани, Гавруз, Линьян, Чааки. Бессемянные подвиды включают в себя группы кишмиш и коринки.
Виноград Алиготе - известный винный сорт
Виноград сортируется по срокам созревания:
- Ранние сорта (Августовский, белый Тамбовский, Аркадия, Монарх, Донской мускат).
- Средние виды (Кишмиш белый, Хусайне, Кировобадский, Шаани).
- Поздний виноград (Бируинца, Молдова, Нистру, Тайфи, Нимранг).
Кроме указанных особенностей, сорта винограда подразделяют на красные и белые, неустойчивые, имеющие средние показатели или высокоустойчивые (в зависимости от сопротивления изменениям температурных условий, болезням и вредителям). Единого мнения по выбору оптимального сорта винограда не имеется. Нужно учитывать особенности почвы, климат местности и предназначения выращенной продукции. Селекционеры не оставляют попыток выведения новых видов рассматриваемой культуры, сочетающей в себе необходимые качества в оптимальных пропорциях.
Виноград Бируинца относится к поздним сортам
Определение вида по листьям
Узнать сорт винограда по листьям не всегда предоставляется возможным. Однако если растение относится к культурам, которые возделываются на наших просторах, это вполне реально сделать. Чтобы результат был точнее, исследуемые образцы следует брать со средней части куста. Особое внимание обращают на нюансы в строении листьев. К ним относятся:
- характерные вырезы;
- размер;
- формирование около черенков;
- тип и рассеченность;
- глубина, особенности нарезов;
- нюансы строения и формирования зубцов;
- степень опускания.
Известны сорта с боковыми вырезами, округлыми отверстиями по концам, имеющих разнообразное формирование прорезей, а также такие виды, у которых они отсутствуют вовсе. Определение виноградного сорта зависит и от величины листьев.
Растения с длиной исследуемого материала до 100 мм называются малыми (Траминер). От 100 до 170 мм – средние (Шасла), свыше 170 м – большие (Чауш).
Виноград Траминер обладает маленькими листьями
Обрамление листвы может быть в виде эллипса, овальной формы (Алиготе, Саперави), округлые, клиноподобные (Рипарий), яйцеобразные. Стандартное строение представлено в виде равномерных лопастей (Шарпа). Нестандартные листья имеют три лопасти или непропорциональное очерчение (Шенсо, Саперави, Шаспа). А вот виды под названием Чауш розовый и Кокур белый имеют листья, напоминающие звезду с семью вершинами.
Липовиан оснащен листьями с дном остроконечного типа. Также донная часть зеленого отростка бывает округлой и плоской (Сенсо) или с зубовидным вырезом (Мерль).
Крайние зубья у разных сортов винограда имеют собственные отличия. Мускатные разновидности формируют крупные выпуклости. Ранний Меленгар оснащен небольшими зубцами, у Тираминора и Липовиана они тупые, а у итальянского Рислинга острые. У стандартной лозы нижняя часть обладает ворсом, некоторые сорта ворсистые с обеих сторон (Пино). По степени и окраске волосатости различают виды Плабай (войлокообразные), Карабурну (совсем без ворса), Сенсо (белесые волосинки).
Листья винограда Мадлен покрыты пупырышками
Листья рассматриваемого растения могут быть абсолютно плоскими (Санса), иметь углубление в виде воронки (гамбургский Мускат), обладать пупырышками (Чауш, Мадлен), быть гладкими на ощупь (Молдавский, Карабуну). Окраска листочков варьируется от светло-зеленого цвета (Сильванер) до максимально темных оттенков (Мцване, Клерет). Некоторые садоводы определяют принадлежность винограда по степени опущенности листвы. Края у Семильона посажены низко, а у Нимранга приподнятые. Некоторые виды классифицируют по изменению листьев осенью. У Такровского она приобретает темно-коричневый колер, а у Жемчуга Сабы становится полностью желтой.
Листовой признак определения виноградных сортов уместен при использовании совокупных методов классификации. Однако некоторые последние селекции по таким признакам узнать сложно.
Виноград Мцване обладает абсолютно плоскими листьями
Прочие способы
Для определения сорта часто пользуются особенностями грозди. В зависимости от того, какого вида виноград ее длина может быть 100 мм и мене (мелкие), до 180 мм (средние), до 260 мм (крупные) и свыше этой величины – очень крупные. На предмет формы и плотности различают следующие особенности:
- конус (Сенсо);
- цилиндр (Каберне Совиньон);
- крыльчатая (Португизер);
- ветвистые особи (Серексия);
- рыхлые вариации (Мускат) и низкой плотности (Шасла);
- средней (Сенсо) и высокой плотности (Пино).
Виноградные плоды отличаются многообразием форм, насыщенностью и видами цвета, строением. К мелким ягодам относят те, которые имеют размер менее 14 мм (рислинг итальянский). Шасла принадлежит к ягодам среднего значения (от 14 до 19 мм). Крупными являются экземпляры диаметром порядка 23 мм (Сенсо) и выше (Карабурну).
Виноград Португизер дает преимущественно крыльчатые грозди
Можно отметить, что форма ягод в зависимости от сорта может быть идеально округлой, продолговатой, яйцеобразной. Цветовая гамма плодов не менее разнообразна: от белого до золотистого, темно-синего и красного оттенков различной насыщенности. Еще одним фактором определения сорта растения является мякоть ягоды. Она бывает сочная (Алиготе), мясистая (Агадай, Карабурну), слизистая (Лидия). Большинство видов плодов образуют бесцветный сок.
Многие садоводы, сталкиваясь на практике с новыми и незнакомыми виноградными подвидами, для уточнения его сорта высылают черенки или листья в специальные институты.
Для точного определения вида растения надо знать несколько особенностей разных частей культуры. Это позволит узнать безошибочно ее сорт.
Самостоятельно вполне реально определить вид популярных и широко используемых сортов. Еще один нюанс заключается в том, что особое внимание для уточнения вида, нужно обращать на элементы и изменения растений, которые отличают их друг от друга. Важнейшими признаками точного выявления сорта являются: ягода, гроздь и лист.
selomoe.ru
Определение сорта методом электрофореза
Идентификация сортов сельскохозяйственных культур по белковым маркерам.
В селекции, семеноводстве и производстве сельскохозяйственных культур актуальным является поддержание и сохранение сортов растений в генетически однородном состоянии. Причинами нестабильности генетических систем при репродукции сельскохозяйственных растений могут быть переопыления, мутации, механическое засорение, проявление отдельных признаков при расщеплении в поколениях и т.д..
Типичная классификация и сертификация сортов сельскохозяйственных растений проводится исключительно по морфологическим характеристикам, которые имеют, ряд существенных ограничений и недостатков. Так, оценка сортовой чистоты посевов путем апробации и почвенного контроля не всегда может гарантировать сортовую чистоту семян на заключительном этапе их производства. В случаях нарушения технологической дисциплины на этапах сбора, транспортировки, хранения, сушки и сортировки семян возможно сортовые загрязнения или перемешивания партий семян различных сортов. Как следствие данные апробации и реальная чистота партий семян могут значительно отличаться. Апробация и почвенный контроль имеют сезонный характер и в случае необходимости быстрой проверки семян на сортовое соответствие и сортовую чистоту (например, во время торговых операций) не могут быть использованы. Кроме этого, морфологическое описание не всегда позволяет четко дифференцировать близкие по происхождению образцы или учесть признаки, которые в значительной степени реагируют на факторы окружающей среды.
Значительное количество современных сортов сельскохозяйственных культур выровненных по морфологическим признакам представляют собой популяции, признаки которых не контролируются визуально (например, запасные белки, ферменты и т.д.).
В процессе семеноводства, а также при длительном выращивания таких сортов в различных условиях под действием естественного отбора происходит изменение их генетической природы. Принципиально другие возможности осуществления контроля чистоты сортов сельскохозяйственных культур возможны с помощью биохимических методов идентификации, основанные на использовании генетических маркеров. Белки - первичный продукт действия генетических систем любого организма. Четко выраженное, генетически обусловленное разнообразие запасных белков различных видов сельскохозяйственных культур, стабильность белковых признаков, относительная независимость проявления компонентного состава от внешних условий среды, обусловливают возможность эффективного использования этого типа маркеров для идентификации сортов.
Для некоторых культур определение сортовой чистоты является важным не только для семенных, но и товарных партий зерна, например, для пивоваренного ячменя. Установлена прямая зависимость между сортовой чистотой и наиболее важными для производства солода показателями: экстрактивностью, которая обусловливает эффективность использования солода в производстве пива, и фриабильностью - степенью растворения солода, отражающий активность его ферментов. Для получения качественного солода необходимо использовать ячмень с сортовой чистотой не менее 90 %. По европейским стандартам сортовая чистота партий пивоваренного ячменя должна составлять не менее 95 %. Многообразие запасных белков растений определяют с помощью метода гель - электрофореза, сущность которого заключается в разделении экстракта запасных белков на зоны в зависимости от заряда и размера белковых молекул в геле под действием электрического тока.
В результате анализа исследователь получает уникальный » белковый паспорт » характерен только для определенного сорта. Сейчас метод электрофореза запасных белков растений остается простым и надежным способом идентификации сортов в сортоиспытании, семеноводстве и семенном контроле многих сельскохозяйственных культур.
Сейчас в продаже имеется много семян, особенно основных овощных культур (томаты, огурцы, перцы), на пакетах которых стоит обозначение «гибриды F1». Цена на такие семена значительно выше, чем на обычные сортовые. Чем же отличаются семена обычных сортов от гибридов?
Сорта самоопыляющихся и частично самоопыляющихся культур сохраняют все свои свойства и передают их потомству. Собрав семена с этих культур, мы получим растения с точно таким же набором признаков. Способность передавать все свои свойства потомству присуща именно сортам и позволяет легко поддерживать и размножать, даже на приусадебном участке, самоопыляющиеся культуры (это большинство обычных сортов овощей).
Но при массовой заготовке семян, когда не применяют регулярный отбор лучших для данного сорта растений, в течение трех-пяти лет возможна потеря некоторых характерных для данного сорта признаков. Происходит, как говорят овощеводы, вырождение сорта.
Садоводу следует помнить, что даже при хорошо налаженном семеноводстве, один раз в три-пять лет необходимо приобретать семена элиты понравившегося вам сорта.
Особенности гибридов
Гибридный сорт, или гибрид F1, размножается совсем иначе. Получают гибриды путем скрещивания двух различных сортов, при этом в потомстве заметно увеличивается размер растений, ускоряются их рост и развитие, повышаются скороспелость и урожайность. Это явление и стали использовать для получения наилучших гибридных сортов.
Преимущества гибридов F1 перед обычными сортами
Гибриды F1 более однородны и выровнены по своим биологическим и морфологическим признакам, чем обычные сорта.
Они отличаются также скороспелостью и более высокой урожайностью, устойчивостью к неблагоприятным факторам среды.
Ценное качество их – хорошая приспособляемость к часто меняющейся и не всегда благоприятной среде. В экстремальных условиях возделывания (ранней весной, при резких перепадах температуры воздуха или летней жаре) гибриды F1 развиваются значительно лучше, чем обычные сорта. Высокий уровень адаптации к неблагоприятным факторам способствует получению стабильно высоких урожаев.
Гибриды обладают генетической устойчивостью к болезням и вредителям. Особенно это актуально при выращивании овощных культур в пленочных теплицах.
Дружное появление всходов, выравненность растений, высокое качество и однородность плодов, генетическая устойчивость к болезням и вредителям – положительные качества гибридов F1, обусловленные их биологическим единообразием.
В отличие от обычных сортов, с гибридных растений заготавливать семена недопустимо. Потомство за счет расщепления получается настолько разнородным, что ни о каком высоком урожае не может быть и речи. То, что семена гибридов F1 каждый раз необходимо приобретать в магазине – единственный их недостаток.
Те, кто занимается выращиванием овощей и фруктов не один год, знают важные отличия между чистым сортом и гибридом. Самое главное – это вкусовые качества. Так вот, чистый сорт по этому пункту выигрывает безоговорочно. Селекционеры потрудились на славу и вывели великое множество гибридов, стараясь с каждой новинкой улучшить аромат и вкус. Но все-таки многие земледельцы не только возвращаются к органике, но еще и переходят от гибридов к чистым сортам.
В чем же преимущества чистых сортов перед гибридами, постараемся объяснить в этой статье.
Что такое сорт и гибрид
Сорт – это определение для селекционно отобранной группы растений. Все эти растения имеют свои характерные признаки, хотя внешне очень похожи друг на друга. Семена сортовых культур сохраняют все эти признаки, даже если высаживать их из года в год.
Гибрид – это результат скрещивания нескольких лучших сортов с целью улучшения внешних, вкусовых и других характеристик. Семена гибридов уже не способны воспроизвести достойные по качеству растения.
При покупке семян в магазине обратите внимание на маркировку F1. Эта надпись обозначает гибрид.
Плюсы гибридов
Одинаково идеальный внешний вид плодов (форма и размер всех плодов обычно примерно одинаковы).
Урожайность на высоком уровне.
Отличается устойчивостью к болезням и вредителям.
Самоопыляемость растений.
Минусы гибридов
Растение сможет показать все свои достоинства только при создании для него всех благоприятных условий:
- Наличие плодородной почвы.
- Соблюдение температурного режима при выращивании, резкие перепады температур действуют негативно.
- Сорняки должны полностью отсутствовать.
- Строгое соблюдение режима полива (растение не переживет засухи, но и излишняя влажность может навредить).
- Своевременные и многочисленные подкормки.
Малейшие климатические изменения или природные аномалии гибрид может не выдержать. Он абсолютно не приспособлен к изменениям в окружающей среде.
Плюсы чистых сортов
Минимальная зависимость от агротехники.
С легкостью переживут несвоевременный полив и подкормку.
В их составе большое количество полезных веществ, потому что сортовые растения ближе к природе. Они натуральные по своему биохимическому составу. (Сравните лесную землянику с дачной клубникой, а клубнику со своей грядки с импортной ягодой).
В сортовых растениях намного больше витаминов и других полезных составляющих.
Вкусовые качества сортов значительно превосходят гибриды.
Сортовые культуры при размножении семенами сохраняют на несколько поколений свои самые лучшие качества.
Сорта абсолютно неприхотливые, мало зависят от места выращивания, ухода и содержания.
Сортовые растения смогут приспособиться к природным и погодным изменениям, к перепаду температур и различным климатическим неожиданностям и аномалиям.
Плодовые сортовые культуры – это кладезь биологически активных составляющих и высокий уровень содержания полезных для человека веществ.
Минусы чистых сортов
По сравнению с гибридами некоторые сорта относятся к пчелоопыляемым. Например, все без исключения сорта огурцов, что доставляет дачникам и огородникам определенные неудобства. При этом огурцы еще могут быть с горьковатым вкусом, да и количество плодов часто небольшое (чего не скажешь про гибриды).
Одним из самых больших и значимых недостатков является сложность сбора качественных семян у культур с перекрестным опылением. Если на огороде или даче грядки с морковью, тыквенными или любыми крестоцветными культурами растут в непосредственной близости друг к другу, то они опыляют друг друга. А это значит, их лучшие качества уменьшаются или вовсе теряются. Но ведь на небольшом участке земли сложно изолировать растения на «безопасное» расстояние.
Каждый огородник только сам может решить, что выбрать – гибриды или сорта.
Одни ежегодно приобретают в специализированных магазинах семена и различные минеральные подкормки, и считают это очень удобным, и мало затратным (по времени) процессом. Другие с удовольствием проводят большое количество времени на своих грядках. Они занимаются органическим земледелием, используют только натуральные удобрения, внедряют мульчирование. Они тщательно отбирают лучшие и самые качественные семена для будущих посевов. Скорей всего, гибриды выращивают те, кто делает это в коммерческих целях. Огородники, которые хотят питаться настоящими овощами и фруктами, делать вкусные заготовки для всей семьи, обязательно, рано или поздно, вернуться к сортовым культурам.
В качестве эксперимента посадите для начала несколько сортов томатов. Выращенные сортовые плоды напомнят вам вкус детства, вкус помидоров с бабушкиной грядки.
Уже более двадцати лет, как кроме районирования сортов для промышленного производства, появилось так называемое районирование для дачного и приусадебного овощеводства. Такие семена испытывают в Госкомиссии только 1 год.
Это существенно снижает возможность более полного их изучения. Говорить о стабильной урожайности таких сортов по годам не приходится. Поэтому при подборе сортов не лишним будет прислушаться к мнению соседей, вырастивших хороший урожай из тех или иных семян или, наоборот, разочарованных в некоторых из них.
Еще одна немаловажная причина необходимости выбора районированных сортов — заболевания. В каждом регионе есть ряд опасных болезней, которые в другом регионе могут не поражать или поражать растения довольно слабо. Приведу несколько примеров. Одна из российских фирм передала на испытание в Институт овощеводства 14 новых сортов тепличных томатов. Из них только 2 подтвердили свою устойчивость к кладоспориозу. Химическая защита от кладоспориоза слабоэффективна.
Институте овощеводства испытывались 10 сортов томата открытого грунта из Таиланда, которые отличались хорошей выносливостью ко многим бактериальным болезням (эти болезни сильно вредят в их зоне). В России томаты для открытого грунта бактериальными болезнями поражаются редко, для них более опасны грибные болезни. Поэтому все эти 10 сортов сильно поразились альтернариозом и уже в конце июня засохли полностью. Растения же отечественных сортов находились в отличном состоянии до начала августа, т.е. благополучно «дожили» до фитофтороза.
Частенько случается, что сорта из других зон не только слабо приспособлены к особенностям местного климата, но и отрицательно реагируют на применяемую в данной зоне агротехнику. Все это говорит в пользу районированных сортов.
Перед неопытным овощеводом нередко встает вопрос: что покупать — сорт или гибрид? Для специалиста такого вопроса нет. Ответ однозначный: только гибрид!
Что же это такое — гибрид?
Если скрестить («переопылить») один сорт с другим, в первый год получим гибрид, обозначаемый F1.
Уже более 100 лет назад ученые заметили, что некоторые комбинации дают гибриды с урожайностью на 30-70% больше, чем лучшие сорта. Наука пока не может назвать четких причин этому явлению, хотя существует много различных трактовок.
Такие редкие комбинации селекционеру приходится искать опытным путем. Например, по кукурузе, чтобы найти для производства высокоурожайные гибриды F1, ученым США пришлось испытать десятки тысяч комбинаций гибридов. Зато теперь в США никто сорта кукурузы не выращивает, так как гибриды зарекомендовали себя более урожайными.
Другим преимуществом гибридов перед сортами является их лучшая приспособленность к погодным условиям. Отмечено, что если скрестить засухоустойчивый южный сорт пшеницы с морозостойким сортом с севера, гибрид будет иметь оба этих качества.
Очень важное качество гибридов — более высокая их устойчивость к болезням, которая достигается за счет устойчивости обоих родителей. Например, сорт томата Рома имеет гены устойчивости к фузариозу и вертициллезу, а сорт Ян имеет гены устойчивости к кладоспориозу и мучнистой росе. Гибрид от этих двух сортов будет иметь гены устойчивости сразу к четырем болезням. Чтобы создать сорт с устойчивостью к четырем болезням, требуются десятки лет, а за это время появляются новые и новые болезни.
Причиной, сдерживающей распространение гибридов, является их трудное и дорогое семеноводство, ведь скрещивание определенных родительских форм приходится делать ежегодно.
А сколько сортов и гибридов покупать для своего огорода — один или десять? На основной площади рекомендую выращивать 1-2 сорта или гибрида, наиболее понравившиеся в предыдущие годы. На небольшом участке следует испытывать 2-3 новых сорта. Запомните: чем больше сортов на участке, тем больше болезней.
У какой же фирмы выбрать семена?
Лучшей будет та, от которой вы уже получили хороший результат. Контроль за качеством семян остается довольно слабым и улучшения не предвидится. Многие новые фирмы нашли способ обойти закон об охране авторских прав на сорта. Они берут старые сорта или сорта из других стран, регистрируют их в Госкомиссии под новым названием и спокойно продают. Вот чем вызван огромный всплеск количества новых сортов. Будьте осторожны.
Поскольку сорт существует в определенных условиях окружающей среды, между ним и средой необходимо установить такие отношения, которые способствовали бы наилучшему его процветанию. Эти отношения находят свое отражение в адаптивной ценности отдельных генотипов сорта (или сорта как единого целого) и исходят из генетического состава сорта, т.е. из генетической структуры образующих его генотипов. В соответствии с генетическим составом сорта различают:
- чистые линии;
- чистые сорта;
- мультилинейные сорта;
- сортовые смеси;
- сорта-популяции;
- синтетические сорта;
- гибридные сорта;
- полиплоидные сорта;
- сорта-клоны.
Выбор селекционером любой из этих генетических структур для будущего сорта зависит от того, с каким растением - самоопылителем или перекрестником - ведется работа, для каких агроэкологических условий создается сорт и каковы потребности рынка. Все эти факторы должны быть рассмотрены, чтобы уже в самом начале селекционной программы полностью выяснить, каков желательный генотип сорта.
Чистые линии
Чистая линия представляет собой потомство одного гомозиготного самоопыленного растения. При дальнейшем его размножении получают сорт, состоящий из одного генотипа, отдельные особи которого (сколько бы их ни было) имеют тот же генотип. Уже ранее подчеркивалось, что такое состояние долго сохраняться не может, так как в ходе последовательных репродукций возникают мутации, происходит естественная гибридизация и появляются механические примеси. Если сорт содержит 95% тождественных генотипов, его практически можно считать чистой линией.
Следовательно, если решено, что новый сорт будет чистой линией, удобнее всего для его создания применить метод педигри, и у растения-самоопылителя лишь в F6 можно говорить о чистой линии. Индивидуальный отбор в дальнейших поколениях (от F7 до F10) приводит к полной гомозиготности по всем признакам.
Чистая линия растения-самоопылителя генетически идентична инбредной линии растения-перекрестника после шести поколений инбридинга. Поскольку вследствие инбридинга возникает депрессия, чистые линии применяют не ради повышения продуктивности, а почти исключительно как компоненты для производства гибридов с целью использования гетерозиса. Сорта - чистые линии в основном получают у видов-самоопылителей овощных и цветочных культур, где в большей мере удается контролировать значительное число факторов окружающей среды (высадка рассады, стеклянные и пленочные теплицы и т.д.) и где потребности рынка требуют большой фенотипической выравненности по морфологическим признакам. Сорта - чистые линии получают также у самоопыляющихся зерновых (пшеница, ячмень, рис и др.), бобовых (соя, горох, вика) и других видов, для которых создают интенсивные условия и выбирают наиболее пригодные районы для возделывания.
Чистые сорта
Чистый сорт - это совокупность очень сходных генотипов, имеющих одинаковый фенотип. У растения-самоопылителя его получают от потомства одной единственной линии, которая еще не была полностью гомозиготна; это происходит, когда в F5 или F6 отбирают фенотипически выравненную линию. Следовательно, чистый сорт есть совокупность нескольких чистых линий, которые генотипически мало отличаются друг от друга, а фенотипически очень однородны.
Поскольку чистый сорт - это не чистая линия, процесс его создания проходит несколько быстрее и уже в F4 можно методом педигри выделить линии, из которых будет отобран чистый сорт. Наибольшее число товарных сортов пшеницы, ячменя, овса, риса, сои, вики и других растений-самоопылителей, возделываемых на огромных площадях, представляет собой чистые сорта.
В какой мере чистый сорт будет «более чистым» или «менее чистым», зависит от установленных законом правил о сортовой чистоте, потребностей рынка, привычек потребителя и т.д. В районах очень интенсивного сельскохозяйственного производства необходим генетически весьма гомогенный материал, чтобы уменьшить конкуренцию между особями в густом посеве и достичь как можно большей продуктивности. В таких условиях чистый сорт очень выравнен, так как представлен небольшим числом сходных генотипов. В районах экстенсивного ведения сельскохозяйственного производства со слабо организованным семеноводством чистый сорт является «менее чистым» и состоит из большого числа сходных генотипов, точнее чистых линий.
Мультилинейные сорта
Интенсификация сельскохозяйственного производства за последние пятьдесят лет привела к большой фенотипической выравненности и генетической гомогенности сортов, к возделыванию их в монокультуре. Это существенно повысило урожайность с единицы посевной площади. В то же время подобный прогресс требует повышенных расходов на защиту посевов ввиду весьма высокой нормы высева на фоне внесения высоких доз азотных удобрений и при постоянно благоприятных условиях окружающей среды для развития болезней и вредителей. Для решения этой актуальной проблемы необходимо использовать биологический и генетический пути, чтобы постоянно держать под контролем появление и распространение болезней.
Так, Йенсен выдвинул принцип мультилинейных сортов, Борлауг осуществил подробную разработку этого принципа на примере пшеницы, а Браунинг и Фрей показали теоретическое и практическое значение создания и возделывания мультилинейных сортов.
Мультилинейный сорт - это сорт, состоящий приблизительно из 6-10 фенотипически выравненных изогенных линий, различающихся между собой тем, что они обладают различными генами устойчивости к некоторым патогенам, например к желтой ржавчине или мучнистой росе.
Для создания мультилинейного сорта берут один хороший сорт, который служит рекуррентным родителем. Его скрещивают с несколькими другими сортами, являющимися донорами различных генов устойчивости к патогену. В дальнейших поколениях проводят возвратные скрещивания с рекуррентным родителем и отбор на устойчивость каждой линии-донора. После 5-6 возвратных скрещиваний получают почти изогенные линии, по типу напоминающие рекуррентного родителя, но различающиеся по устойчивости к расам данного патогена.
Принцип создания мультилинейных сортов известен уже достаточно давно, однако примеров их возделывания на практике еще немного. Один из самых старых и наилучшим образом проверенных примеров - это выращивание нескольких мультилинейных сортов овса в штате Айова, США. Родословная одного из них приведена в таблице 21.1.
Мультилинейный сорт Multiline Е74 составлен из шести изолиний, замещенных на 4-22% (табл. 21.1). Линии различаются по устойчивости к трем преобладающим расам Puccinia coronata f. avenae и по некоторым другим признакам, так как в ряде случаев проведено шесть, а в отдельных случаях только четыре или пять возвратных скрещиваний, что явилось решающим условием в установлении процента замещенности отдельных линий.
Только 78% растений Multiline Е74 обладают устойчивостью к расе 326, к остальным двум расам устойчиво почти 100% растений. По мнению Фрея с соавт., чтобы избежать превышения порога вредоносности, достаточно 60%-ной устойчивости к любой расе.
Семена каждой изолинии размножают отдельно в количествах, необходимых согласно проценту замещенности в мультилинии. За время широкого возделывания мультилинии в производстве идет развитие патогена и появляются новые его расы, на основе чего и проводят замещение отдельных изолиний.
С 1968 г. в США передано в производство 13 мультилинейных сортов овса, ежегодно занимающих около 400 тыс. га и до сегодняшнего дня еще не испытывающих экономического ущерба от корончатой ржавчины.
В рамках программы CIMMYT (Мексика) мультилинейные сорта пшеницы, которые были бы распространены в производстве, пока не созданы. Главная трудность здесь заключается в том, что сделана попытка передать устойчивость к нескольким видам патогенов (листовая и стеблевая ржавчины, мучнистая роса, септориоз); кроме того, трудно использовать различных родителей-доноров и полностью заместить рекуррентного родителя (в данном случае Siete Cerros).
В штате Пенджаб (Индия) д-ру Гиллу с сотр. удалось передать в производство несколько мультилинейных сортов пшеницы, созданных на основе сортов Kalyansona и PV18. Эти сорта обладают устойчивостью к желтой и листовой ржавчине и в среднем за два года дали более высокий и стабильный урожай, особенно в 1975/76 г., чем чистый сорт Kalyansona или PV18 (табл. 21.2).
Мультилинейные сорта задуманы почти исключительно для генетической борьбы с патогенами. В посеве, состоящем из различающихся по устойчивости генотипов, снижается плотность первоначального инокулюма (х0) и степень вирулентности (r) патогена. Это, с одной стороны, сдерживает снижение продуктивности под влиянием болезни и, с другой, увеличивает продолжительность срока устойчивости сорта к патогену.
И все же мультилинейные сорта не получили распространения в производстве, несмотря на то что их применение оказывается самым успешным в борьбе с болезнями, доставляющими самые крупные неприятности в селекции и в наибольшей мере снижающими продуктивность культурных растений. Основные причины состоят в трудностях формирования линий, необходимых для создания мультилинейного сорта, их поддержания и замещения. Более того, за период, пока мультилинейный сорт обеспечит устойчивую урожайность на уровне сорта - рекуррентного родителя, будет создан новый сорт, по урожайности превышающий рекуррентного родителя. Особую сложность представляет производство сортовых семян. В странах с длительной традицией семеноводства чистых сортов переориентация на производство семян «нечистых сортов» идет очень медленно, поскольку контроль за ним осуществлять весьма трудно и, кроме того, при этом возможны злоупотребления.
Сортосмеси
Сортосмесь представляет собой механическое объединение в определенном соотношении двух или более чистых сортов и высев таких семян в производственных условиях. Следовательно, сортосмесь составлена из различных генотипов, намного больше отличающихся друг от друга, чем в случае с мультилинейным сортом.
Необходимость в создании сортосмеси возникает, когда факторы окружающей среды в большинстве являются лимитирующими и нет сортов, которые им могут противостоять. Так случилось в Югославии, когда в 60-е годы ни один из ввезенных в страну итальянских сортов пшеницы не оказался в достаточной степени зимостойким. Пришлось испытывать ценность двойных и тройных смесей из сортов, различавшихся по устойчивости к низким температурам, полеганию, ржавчине и мучнистой росе. Оказавшиеся зимостойкими сорта (San Pastore, Elia) дали большее число растений и колосьев на 1 м2, хотя были высеяны в том же соотношении, что и сорта со слабой зимостойкостью (Fortunato и Мага), и соответственно значительно более высокую общую прибавку урожая по сравнению с последними (табл. 21.3). Урожай сортосмесей был на уровне среднего по чистым сортам. Большинством других исследований также доказано, что сортосмеси находятся на уровне урожайности лучших сортов или средней урожайности чистых сортов.
В условиях интенсивного производства, располагающего большим сортиментом, сортосмеси используются редко. Большее применение они находят при возделывании кормовых трав и бобовых, где высевают даже смеси различных видов, чтобы использовать различия по продуктивности биомассы в первый и остальные годы жизни, по отдельным укосам и т.д.
Сорта-популяции
Сорт-популяция представляет собой совокупность очень большого числа различных генотипов, которые чаще всего обнаруживают в какой-либо естественной или местной популяции. Если речь идет о культурах-самоопылителях, то можно утверждать, что любой присутствующий в такой популяции генотип находится в гомозиготном состоянии с определенной частотой. Если же речь идет о растениях-перекрестниках, то в этом случае часть генотипов находится в гомозиготном, а часть - в гетерозиготном состоянии с определенной частотой и между ними может наступить состояние равновесия ввиду имеющей место в популяции системы свободного размножения.
Сорта-популяции создают у растений-перекрестников, где биологически невозможно или экономически нерентабельно выводить гибридные сорта или некоторые другие формы. Это относится к отдельным видам злаковых трав и кормовым бобовым.
Синтетические сорта
Синтетический сорт - это совокупность нескольких различных генотипов, созданная человеком с помощью определенных методов плановым путем. Это касается главным образом таких растений-перекрестников, как кукуруза, люцерна и др. С применением рекуррентного отбора созданы многие синтетические популяции кукурузы, например Iowa State Stiff Stalk (SSSIII), Iowa Long Ear Synthetis (BSLE), Alph, BsCB1, BSSS(HT) и многие другие.
Синтетические сорта кукурузы в основном служили для получения лучших инбредных линий и создания гибридов; многие синтетики, выделившиеся своей урожайностью, нашли непосредственное применение в производстве. Если бы гибриды не создавали некоторых затруднений (например, восприимчивость к болезням и вредителям), то неизбежно возник бы вопрос: действительно ли синтетические сорта per se имеют такую же урожайность, как и гибриды? Ведь на работу с ними затрачивается столько же труда и средств, сколько и на работу с гибридами. В этой связи были проведены многочисленные опыты, на которые ссылаются Дувик и Браун; они убедительно показали превосходство гибридов над синтетиками (табл. 21.4). По мнению этих авторов, синтетики менее продуктивны, поскольку у них отбор проводится главным образом по урожайности, в то время как у гибридов наряду с урожайностью отбор идет и по другим признакам, например по качеству зерна, устойчивости к болезням и вредителям и т.д.
Гибридные сорта
Гибридные сорта представляют собой поколение F1 от скрещивания двух самоопыленных или инбредных линий (АxВ) или же популяцию, образовавшуюся от скрещивания трех (АxВ)xС или четырех (AxB)x(CxD) родительских форм. Гибридные сорта выводят из-за их гибридной мощности (гетерозиса), часто проявляющейся при скрещивании генетически различных самоопыленных линий или сортов. При использовании F1 простых гибридов гибридные сорта всегда гетерозиготны, но все особи их практически имеют один и тот же генотип. В остальных случаях гибридные сорта состоят из различных генотипов.
Поскольку у таких видов-перекрестников, как рожь и некоторые злаковые травы, трудно создавать инбредные линии, а производство гибридных семян нерентабельно, так как оно проводится вручную, гибридные сорта создают при свободном переопылении различных сортов, собранных в смесь. В результате такой гибридный сорт представляет не один генотип, а смесь различных гетерозиготных и гомозиготных генотипов.
Всякое последующее поколение растений-перекрестников отличается от предыдущего, поэтому по мере возможности пытаются получать гибриды F1. В таком случае, с одной стороны, используют гибридную мощность, доходящую у синтетических сортов до своего проявления только частично, и с другой, полностью держат под контролем организацию семеноводства.
Максимальное состояние гетерозиготности, в котором находятся гибридные сорта, обеспечивает им в различных условиях обитания огромную приспособляемость и пластичность, что является еще одним преимуществом все более широкого их использования. О гибридах многих сельскохозяйственных культур уже шла речь в главе 16.
Сорта-полиплоиды
Полиплоидные сорта могут различаться генотипически в зависимости от уровня плоидности и генетической структуры диплоидов, от которых они произошли. Например, тетраплоидные сорта ржи, гречихи, клевера красного гетерозиготны в наибольшей степени, так как диплоидные сорта, от которых они получены, тоже были в большинстве своем гетерозиготными. Что же касается таких триплоидов, как сахарная свекла, арбуз и т.д., та они гетерозиготны по большинству генных локусов и поэтому проявляют не только эффект плоидности, но и эффект гибридной мощности. Благодаря такому двойному преимуществу создание полиплоидов на разных уровнях плоидности, или хромосомная инженерия, приобретает все большее значение в селекции.
Сорта-клоны
У ряда видов растений сорта могут быть получены вегетативным путем, или клонированием. Если клоны происходят от одного единственного маточного штамба, то сорта будут гомогенными и все образовавшиеся штамбы деревьев будут иметь сходный генотип, за исключением того случая, когда в почках и ветвях возникают мутации. Если же клоны происходят от разных маточных штамбов, то сорта будут гетерогенными, т.е. состоять из различных генотипов. В зависимости от различий в генетической структуре сорта-клоны по-разному реагируют на факторы окружающей среды.
