Краткое описание результата: Процесс создания новых сортов плодовых очень длительный, поэтому возникает необходимость ускорения селекционного процесса при создании и внедрении в производство новых сортов плодовых культур. Важнейшими условиями ускорения селекционного процесса являются: 1. Быстрое создание большого гибридного фонда. 2. Сокращение плодоносящего периода у гибридных сеянцев. Разработаны приемы сокращения периода от посева семян до начала плодоношения. Одним из таких приемов является выращивание гибридных сеянцев на слаборослых плодовых подвоях.
21.Сортофитопрочистки сортовых посадок картофеля. Причины выбраковки посевов из числа сортовых.
Со временем, если сажать один и тот же вид картофеля, он начинает мельчать и корявиться. Причин тут несколько. Одна из них — накопление болезней внутри клубня. вторая — селекция, когда мы каждый год выбираем мелкие клубни..
Вам случалось видеть скрученные листья, корявые клубни? Откуда же берутся эти деформации? Дело в том, что картофель мы размножаем исключительно клубнями, а клубни это идеальное место отдыха и размножения различных грибков, бактерий, вирусов.
Сейчас насчитывается до 20 видов вирусов. которые обитают на картошке.
итак, мы посадили наши отобранные клубни. Все лето проводим оздоровительные фитопрочистки, которые заключаются в удалении больных растений и примесей других сортов.
Первая фитопрочистка делается по первым всходам. Уже в этот период видны кусты, зараженные вирусами. У них скрученные. сморщенные листья, на листьям имеются различные желтоватые, светлые пятна. Кусты явно отстают в росте. Так вот всех этих карликов и уродцев удаляем прямо вместе с клубнем. На освободившееся место можно посадить другой клубень.
Вторая фитопрочистка делается во время цветения. здесь удаляются кусты, пораженные черной ножкой. Такие кусты легко узнать по бледно-желтым увядшим листьям и стеблю. если вырвать такой куст, то можно увидеть, что его корневая и нижняя часть стебля сгнили. Клубни таких кустов являются источником мокрых гнилей, которые проявят себя во время хранения.
В этот же период можно избавиться и от других сортов, их легко узнать по форме листьев и цвету зелени.
Третья фитопрочистка делается за пару недель до уборки урожая. В это время можно увидеть кусты, пораженные кольцевой гнилью. у них сначала увядают и падают на грунт один-два стебля, а потом и все остальные. На клубнях в таких кустах на поверхности размягчается и начинает гнить сама ткань, а потом и сердцевина. Во время хранения такая болезнь переходит в мокрую гниль.
орошо отселекционированный сорт довольно стойко сохраняет в ряде поколений свои наследственные качества. Но в процессе размножения хозяйственно-биологические признаки и свойства сорта могут постепенно снижаться, в результате чего он ухудшается. Основными факторами изменчивости сорта в процессе репродукции являются следующие: механическое засорение, биологическое засорение, расщепление, появление спонтанных мутаций, увеличение заболеваемости растений, использование для посева недозрелых семян.
Механическое засорение и меры борьбы с ним. Механическое засорение сорта связано с засорением основного сорта семенами других сортов, других культур, сорных растений, в том числе дикорастущих овощных культур.
Засорение культур бывает видовым и сортовым. Видовым называют засорение одной культуры другой, например редиса — редькой, турнепса — брюквой, или засорение семенами сорняков, особенно семенами диких родичей (дикой редькой, дикой морковью, дикой свеклой и т. д.). Если семена одного сорта смешаны с семенами других сортов того же овощного растения или с несортовым материалом той же культуры, засорение называют сортовым.
Механическое засорение в дальнейшем может явиться причиной биологического засорения в результате переопыления растений. Механическое засорение семян может быть при механизированных посевах, уборке, обмолоте, очистке и сортировке. Сеялки, жатки, комбайны, веялки, сортировки и другие семяочистительные комплексы необходимо перед работой тщательно очищать от семян предыдущей культуры щетками, вениками, продуванием мехами, включением машин на холостой ход в течение 5—10 мин.
Засорение сорта может произойти при перевозке семенников и дозаривании их в стеблесушилках. Поэтому семенники одноименных культур нельзя дозаривать в одной стеблесушилке без устройства глухой перегородки и отдельных входов. Рассыпанные при перевозках семена нельзя засыпать снова в мешки, особенно если нет соответствующего контроля за чистотой кузовов, повозок. Часто механическое засорение сорта происходит при хранении семян. По существующим положениям семена овощных культур хранят в опломбированных мешках. Перед засыпкой семян тару и хранилище тщательно очищают от остатков ранее хранившихся семян. При перевозке и хранении семян строго следят за тем, чтобы мешки не были порваны.
Механическое засорение происходит также в поле при отсутствии севооборотов. Семена некоторых культур, оставшиеся в почве от предыдущих посевов, могут перезимовать и засорить новые посевы, поэтому борьба с сорными растениями, а также с дикорастущими растениями овощных культур (дикая редька, дикая морковь, свекла, цикорий и др.) в семеноводческих посевах обязательна.
Биологическое засорение сорта. Происходит в результате естественного переопыления различных сортов одной культуры между собой при близком их выращивании или при наличии растений другого сорта среди массива основного сорта (сортовое засорение). Биологическое засорение происходит и при переопылении сорта с другими культурными и дикими формами (видовое засорение).
Особую опасность биологическое засорение представляет для всех перекрестноопыляющихся овощных культур. Примесь, попавшая путем Механического засорения в посев основного сорта, становится серьезным источником биологического засорения. Особенно опасно оно для однолетних перекрестноопыляющихся культур, размножаемых посевом семян (редис’ тыквенные культуры, бобы, перец)’ При некачественном отборе и механизированной высадке маточников опасность биологического засорения резко возрастает как для двулетних, так и для многолетних овощных культур (капуста, морковь, свекла и другие корнеплодные растения, лук репчатый). Кроме того, семенники овощных культур длительно цветут и образуют огромное число цветков и пыльцевых зерен. При опылении одного цветка образуется плод, содержащий от двух до нескольких десятков гибридных семян.
Сорта самоопыляющихся овощных культур могут засоряться путем перекрестного опыления (особенно это относится к факультативным самоопылителям). Все перекрестноопыляющиеся растения в пределах сорта и разновидностей легко скрещиваются между собой, в результате чего образуются гибридные семена, часто с резко ухудшенными сортовыми признаками потомства.
Дикие формы свеклы, щавеля, пастернака, салата также являются агентами биологического засорения сортов этих культур. Гибриды овощных растений с дикорастущими сородичами чаше всего формируют растения с нетоварной продукцией или с резко сниженными хозяйственными признаками. Например, у гибридов редиса с дикой редькой отсутствуют утолщенные мясистые корнеплоды. Растения образуют деревянистый, ветвящийся корень, крупные, густо опушенные листья. Стеблевание у гибридов происходит до наступления технической спелости у основной массы растений редиса. У гибридов столовой и дикой моркови образуется деревянистый ветвистый корнеплод желтой или белой окраски. Гибриды столовой свеклы с дикими формами имеют сильноветвящийся, деревянистый корнеплод с ранним стеблеванием.
Основной способ борьбы с биологическим засорением — изоляция посевов и высадок. В практике семеноводческой работы с овощными культурами наиболее часто применяют пространственную изоляцию, т. е. выращивание семенников разных сортов на расстоянии, препятствующем переносу пыльцы (переопылению). В отдельных случаях возможно использование и изоляции во времени. Например, маточники белокочанной капусты можно высаживать на одном участке с растениями цветной капусты, так как последняя будет цвести после окончания цветения белокочанной капусты. Иногда изоляция во времени возможна и при семеноводстве редиса при пересадочной и беспересадочной культуре. При этом необходимо следить, чтобы окончание цветения семенников на одном участке не совпало с началом цветения на соседнем.
В зависимости от способа опыления выращиваемых культур, условий зоны и характера местности размещения семеноводческих посевов установлены следующие нормы пространственной изоляции семеноводческих посевов и высадок от посевов и высадок других сортов, а также скрещивающихся между собой культур и сорных растений.
Пространственная изоляция для посевов столового арбуза от кормового и перца сладкого от горького устанавливается на открытом месте 2000 м и на защищенном — 1000 м.
Посадки на семеноводческие цели одновременно столовой, сахарной и кормовой свеклы в одном хозяйстве недопустимы. Если посадки находятся в разных хозяйствах, то пространственная изоляция по указанным культурам должна быть на открытом месте не менее 10000 м и на защищенном — не менее 5000 м.
Семенные растения считаются расположенными на защищенном месте в случае нахождения между ними лесов, лесополос,высокостебельных посевов (подсолнечник, кукуруза, сорго и др.), населенных пунктов и других преград, препятствующих переносу пыльцы насекомыми и ветром.
В защищенном грунте при семеноводстве сортов и гибридов установлена следующая пространственная изоляция: для огурца расстояние между теплицами, а также между теплицами и посевами в открытом грунте устанавливается при отсутствии сеток на вентиляционных отверстиях 500 м, при наличии сеток, исключающих вылет пчел из теплицы, 50 м. При отсутствии сеток закладку семенников огурца в теплицах проводят при закрытых фрамугах. После открытия фрамуг закладку семенников прекращают и зеленец используют на товарные цели. Между сортами томата в теплице изоляция должна быть не менее 10 м или каждый сорт в теплице отделяется пленкой. Между сортами цветной капусты и разновидностями других капуст, выращиваемых в парниках, в пленочных каркасах и в открытом грунте, пространственная изоляция устанавливается: на открытом месте — 2000 м, на защищенном — 800 м. При выращивании семян редиса в защищенном фунте изоляция должна быть такая же, как и при выращивании семян в открытом грунте.
Пространственная изоляция между семенниками одного сорта, но разных сортовых категорий, а также между элитой и первой репродукцией на уровне первой сортовой категории допускается в половинном размере от расстояния, установленного для данной культуры. Между семенными растениями разных ботанических видов тыквы и лука пространственная изоляция на открытом месте 50 м и на защищенном 20 м. Между участками пересадочной и беспересадочной культуры, а также участками гибридизации при производстве гибридных семян пространственная изоляция такая же, как и для обычных сортовых посевов данной культуры.
Чтобы устранить засорение семенных посевов овощных культур дикорастущими сородичами и сорными растениями, необходимо удалять такие растения, обкашивать межи и окружающие очаги дикорастущих овощных культур и сорняков до начала цветения семенников.
Чтобы избежать биологического засорения, близко расположенные семеноводческие хозяйства должны согласовывать размещение семеноводческих посевов.
Контроль за соблюдением пространственной изоляции осуществляется по однолетним овощным культурам во время проведения апробации и сортовых прочисток, а по двулетним, многолетним культурам, редису и редьке летней — при сортовом обследовании семенников перед цветением. При нарушении пространственной изоляции семеноводческий посев исключается из сортовых или сортовая чистота посева снижается на единицу сортности.
Расщепление. В результате расщепления сорта появившиеся формы растений становятся сортовой примесью, переопыляются с растениями основного сорта и размножаются часто с тем же коэффициентом. Эти новообразования возникают в силу гетерозиготного состояния форм основного сорта по тому или иному признаку, особенно если он полимерный, а также в силу возникновения мутаций. Переход рецессивных аллелей в гомозиготное состояние в результате расщепления приводит к появлению примеси в виде отклонений от сорта.
С генотипами размножаемого материала связано явление генетической разнокачественности семян. Удалять эти формы растений необходимо на всех этапах размножения сорта.
Появление спонтанных мутаций. Оно снижает качество сорта как обычная сортовая примесь при механическом и биологическом засорении. Мутации приводят к гетерозиготное растений по самым различным генам. Обнаружить их трудно в силу рецессивного характера.
Увеличение заболеваемости растений. Овощные культуры поражаются грибными, вирусными и бактериальными болезнями. Многие из них передаются через семена и могут распространяться при репродуцировании последних. Сортовая чистота посева при этом может оставаться высокой, но посев должен быть выбракован из числа сортовых, так как продуктивные и урожайные качества зараженных посевов резко снижаются.
Все болезни овощных и бахчевых культур можно разделить на три группы: первая — карантинные болезни; вторая — болезни, инфекция которых передается семенами и по которым нет надежных способов обеззараживания семян. Ко второй группе относятся следующие болезни: для капусты — сосудистый бактериоз, альтернариоз, фомоз (сухая гниль), ложная мучнистая роса (пероноспороз); для моркови — фомоз (сухая гниль), альтернариоз, бурая пятнистость листьев; для свеклы — ложная мучнистая роса, корнеед, фомоз, туберкулез; для томата — бактериальный рак, бурая пятнистость, черная бактериальная пятнистость, вирусные болезни (мозаика, стрик, внутренний некроз плодов); для огурца в открытом фунте — бактериоз, антракноз, в защищенном грунте — антракноз, мозаика, бактериоз; для гороха — аскохитоз, бактериоз; для фасоли — антракноз и бактериоз.
Известно, что зараженность семян болезнями может быть внешней и внутренней, т. е. в тканях семени. В имеющейся литературе сведения о характере сохранения инфекции на семенах овощных культур крайне ограничены. Установлено, что у капусты при заражении фомозом, пероноспорозом возбудители болезней сохраняются в оболочке семян, а при заражении альтернариозом мицелий гриба глубоко проникает в зародыш семени. У гороха при заражении аскохитозом мицелий гриба глубоко проникает в ткань семени (до 3 мм) и может сохраняться до 10 лет. Внутрь семени проникают и бактерии при заражении бобов бактериозом, капусты сосудистым бактериозом.
Если процент поражения семеноводческих посевов и высадок болезнями, отнесенными ко второй группе, не превышает установленного предела, посевы и высадки считаются сортовыми, но при этом обязательно проводят удаление больных растений и применяют мероприятия по борьбе с болезнями.
К третьей группе относятся болезни, при наличии которых посевы как семенные не бракуются, но обязательно учитывается процент поражения растений и проводятся прочистка посевов и высадок в поле, выбраковка плодов и семенников при уборке и обмолоте, а маточников при закладке их на хранение и весной перед высадкой. Семена, собранные с этих посевов, используют для посева после соответствующих химической и термической обработок. К этой группе относятся: для капусты — фузариоз, кила; для лука — серая (шейковая) гниль, ложная мучнистая роса, мозаика; для тыквенных — ложная мучнистая роса, мучнистая роса, мозаика, увядание; для томата — фитофтороз, ложная мучнистая роса. В условиях защищенного грунта для томата — бурая пятнистость листьев, фитофтороз, белая и серая гнили, увядание; для огурца — оливковая и бурая пятнистость, мучнистая и ложная мучнистая роса, белая гниль, увядание.
Использование для посева недозрелых семян. Хотя вопрос об изменчивости признаков и свойств у растений в связи с использованием семян различной степени зрелости представляет большой интерес, сведений по этому вопросу пока еще мало, особенно по овощным культурам. Однако проведенные нами исследования позволяют сделать ряд обобщений. Так, для капусты, редиса, огурца, моркови, свеклы, лука, томата установлена прямая зависимость между степенью зрелости (возрастом) семян и количеством воды, потребляемой сухими семенами при набухании, а также продолжительностью набухания и сроком прорастания семян. Как правило, чем моложе (недозрелее) семена, тем больше они поглощают воды, медленнее набухают и прорастают. Возраст семян оказывает влияние и на последующие этапы роста и развития растений. Всходы из недозрелых семян появляются недружно, сеянцы продолжительное время отстают в развитии, отстает в росте и рассада капусты, огурца, томата.
Исследования показали, что урожайность указанных культур возрастала при посеве более зрелых семян, повышалась при этом и товарность урожая. У капусты, редиса из недозрелых семян было много” недогонов (до 10—14 % и больше). Отставание в развитии растений томата из недозрелых семян вызывало снижение раннего урожая и выхода зрелых плодов.
22.Семеноводство картофеля: особенности посадки, ухода и уборки семенных посевов.
Особенности агротехники семенного картофеля. При выращивании картофеля на семенные цели задачей ставится не только получение высокого урожая, но и чистосортного здорового, невырожденного посадочного материала, обладающего высокими семенными качествами. Поэтому выращивание картофеля в семеноводческих хозяйствах и на семенных участках колхозов и совхозов имеет свои особенности. Семеноводческие посадки и особенно элитные посевы картофеля размещают изолированно, на расстоянии не менее 200 м от посадок товарного картофеля, бобовых, овощных и бахчевых культур и плодово-ягодных насаждений, где резервируются тли — переносчики вирусов. Семеноводческие посадки картофеля против тлей опрыскивают системными ядами: карбофосом, хлорофосом, сейфосом или фосфамидом.
Важнейшим мероприятием при выращивании картофеля на семенные цели является тщательный отбор семенных клубней по величине, форме, окраске, толщине ростков. В условиях юга одним из важных признаков вырожденного картофеля является малый размер клубней. Поэтому для посадки на семенных участках, как правило, отбирают клубни вышесредней и крупной величины, которые весят от 60—80 до 100—120 г. Систематический отбор для посадки крупных клубней улучшает семенные качества картофеля и делает его более урожайным, тогда как посадка мелкими клубнями приводит к вырождению. Использование для посадки удлиненных, уродливых, бледноокрашенных или трещиноватых клубней, а также клубней с тонкими нитевидными ростками приводит к увеличению числа растений с признаками вырождения, положительной реакцией на вирусы и резкому снижению урожайности.
Эффективным приемом борьбы с вырождением картофеля на юге являются поздние летние посадки, когда клубнеобразование совпадает с прохладным осенним периодом. На летних посадках картофеля резко сокращается по сравнению с весенними и количество тлей — переносчиков вирусов. Картофель, выращенный в этих условиях, более здоровый в смысле вырождения и служит высокоурожайным посадочным материалом Для получения здорового семенного материала среднеспелых сортов типа Лopx посадка должна проводиться позже — во второй половине июня — начале июля. Скороспелые сорта следует высаживать в еще более поздние сроки — в конце июля — начале августа, сохраняя посадочный материал в искусственно охлаждаемых хранилищах. Ранние сорта картофеля (Седов, Приекульский ранний) на семенные цели можно выращивать и при весенних сроках сева. Ho при этом уборка их должна производиться в конце мая — первых числах июня, до начала лёта тлей (переносчиков вирусов) и до наступления высоких летних температур, а собранные семенные клубни в летне-осенний период нужно сохранять в холодильниках при температуре +1, +3°С.
Летние посадки картофеля на семенные цели должны сочетаться с агротехническими приемами, позволяющими снизить температуру почвы и воздуха среди растений. К числу их относится посадка картофеля на холодных торфяно-болотных или темных луговых почвах, отличающихся повышенным уровнем грунтовых вод, большим содержанием органических веществ и хорошими физическими свойствами.
На семенные качества картофеля заметно влияет ориентировка склона участка. Картофель, выращенный на слабее прогреваемых западных и особенно северных склонах, отличается лучшими породными качествами и большей урожайностью, чем картофель, полученный на южных склонах. Большое значение при выращивании картофеля на семена имеет загущенное размещение растений (20—25 см в ряду), предохраняющее почву от чрезмерного перегревания Картофель, выращенный на загущенных рядовых посадках, обладает лучшими семенными качествами и дает больший урожай, чем картофель, выращиваемый при более редком размещении растений. Семенной картофель высаживают на глубину 12—15 см в слабопрогреваемые горизонты почвы, так как при глубокой посадке он меньше вырождается и дает более высокоурожайное потомство. Учащенные поливы в период клубнеобразования, снижая температуру почвы и воздуха среди растений, тоже способствуют получению здорового невырожденного картофеля. Новым агротехническим приемом, позволяющим улучшать семенные качества картофеля, является побелка растений и почвы суспензией мела с добавлением сернокислой меди (0,02%). Опыты, проводившиеся в течение ряда лет кафедрой овощеводства ТашСХИ, показали, что побелка снижает температуру почвы, сокращает число больных и вырожденных растений, заметно увеличивает урожай и улучшает семенные качества картофеля.
Отрицательно действует на семенные качества картофеля систематическое выращивание его на бедных истощенных почвах без удобрений, а также одностороннее внесение азотных удобрений. Еще более сильное влияние на качество семенного материала оказывает выращивание на низком уровне агротехники, когда отсутствие удобрений сочетается с недостаточными поливами участка и разреженной посадкой
Оптимальной дозой азота под семенной картофель считается 150 кг/га; большие дозы отрицательно влияют на семенные качества. Фосфора вносят также 150 кг/га и калия — 90 кг/га, причем 75% этих удобрений используют под основную обработку, а остальное их количество и 50% дозы азота — перед посадкой и остальные 50% азота — в подкормках в начале бутонизации. Весьма полезно давать под семенной картофель 15 кг/га магния и замачивать клубни в 0,01%-ном растворе борной кислоты и перманганата калия.
Обязательным приемом при выращивании картофеля на семенных участках служат прочистки. Их проводят два-три раза, по достижении растениями высоты 15—20 см, затем во время массового цветения и после его окончания. Вырожденные растения, сортовые примеси и растения, пораженные грибными и бактериальными болезнями, удаляют с поля. Положительное влияние двухлетних прочисток на семенные качества и урожай картофеля хорошо иллюстрируется данными производственного опыта в колхозе им. К. Маркса Ташкентской области. Урожай картофеля, выращенный из клубней, собранных с участка, где не проводили прочисток, был равен 189,8 ц/га; с участка, где в течение двух лет была сделана одна прочистка, — 198,3 ц; с участка, где были две прочистки, — 216,1 ц и с участка, где провели три прочистки, — 220 ц.
Однако прочистками не всегда удается полностью удалить больные и вырожденные растения. Значительно лучшие результаты дает сортоулучшающий гнездовой отбор, при котором семенные клубни отбирают только от высокоурожайных растений. Для этого картофель выкапывают вручную и клубни выкопанного растения складывают у своего гнезда. Затем все гнезда осматривают и отмечают лучшие (положительный отбор), которые оставляют на семена или, наоборот, худшие (отрицательный отбор), подлежащие выбраковке. Еще более действен покустный отбор. Во время цветения растений отмечают лучшие, наиболее здоровые кусты, за которыми устанавливаются наблюдения. Кусты, на которых во время роста появились признаки вырождения или грибных заболеваний, бракуют. Отмеченные кусты убирают раньше общей уборки, проводя гнездовой отбор по урожайности и качеству клубней.
Хранение семенного картофеля до летних сроков посадки связано с большими потерями от загнивания и прорастания клубней. Для уменьшения потерь и сохранения семенных качеств семенной материал в весенне-летний период рекомендуется хранить на свету, раскладывая клубни тонким слоем (в один-два клубня) на стеллажах из досок или проволочной сетки, в освещенных картофелехранилищах или на воздухе под навесом и в тени деревьев. При хранении на свету картофель прорастает толстыми зелеными ростками, уменьшаются отходы от загнивания, лучше сохраняются семенные качества.
Однако радикальным решением вопроса является «холодное» хранение семенного картофеля в искусственно охлаждаемых хранилищах при температуре +2, +5°С. Опыты, проводившиеся в течение ряда лет кафедрой овощеводства ТашСХИ, показали, что при «холодном» хранении клубни почти не прорастают, теряют меньше влаги, сухих веществ и аскорбиновой кислоты, лучше противостоят гнилостным заболеваниям, а после высадки в поле дают значительно меньшую изреженность всходов, чем клубни, хранившиеся в обычных условиях. У растений, развившихся из клубней «холодного» хранения, лучше развита надземная масса и корневая система, они меньше страдают от грибных и функциональных болезней, вирусов и экологического вырождения и дают значительно больший урожай не только в год применения «холодного» хранения, но и в последующие 1—2 года, в последействии
Применять «холодное» хранение следует в первую очередь при семеноводстве скороспелых сортов картофеля, которые плохо выдерживают весенне-летнее хранение и высаживаются в позднелетние июльские сроки.
Горное семеноводство. Картофель по своему происхождению — растение высокогорных районов. Здесь он находит особо благоприятные почвенно-климатические условия для роста и развития. Поэтому повсеместно в самых разнообразных географических зонах наиболее здоровый (в смысле вырождения) картофель выращивается в горах. В горных районах Средней Азии и Казахстана на высоте 1500—2000 м средняя температура летних месяцев на 8—10°С ниже, чем на равнине, и приближается к оптимальной для картофеля. Амплитуда колебаний ночных и дневных температур в горах значительно больше, чем на равнине. Поэтому накопленные за день продукты ассимиляции не успевают израсходоваться за ночные часы и накапливаются в надземных органах, повышая концентрацию клеточного сока и морозостойкость растений. По свидетельству П. А. Баранова, на Памире картофель выдерживает заморозки -7, -8°С. Характерная для горных районов большая напряженность солнечной радиации способствует быстрому развитию растений и накоплению урожая. В результате повышенной холодостойкости и интенсивного роста и развития растений высокие урожаи картофеля в горах получаются даже в неблагоприятные годы с ранними осенними заморозками.
Почвы горных районов Средней Азии характеризуются повышенным (до 6—8% и больше) содержанием гумуса и в большинстве случаев удовлетворительными или хорошими физическими свойствами. Под влиянием благоприятных почвенно-климатических условий картофель в горах дает высокие урожаи. Вырождение картофеля в горах происходит значительно медленнее, чем на равнине. Колхозы Западного Памира получают высокие урожаи (350—400 ц/га), а известный на Памире передовик сельского хозяйства Худойназар Мирзонабатов в колхозе им. XXII партсъезда (близ Хорога) собирал урожаи до 500—600 ц/га. По данным P. Л. Перловой, урожайность картофеля на Памире достигает 10 кг с одного растения (рис. 60). Картофель, выращенный в горах, отличается правильной формой, интенсивной окраской клубней, повышенным содержанием крахмала и аскорбиновой кислоты. При культуре картофеля в горах отмечено чрезвычайно обильное цветение, ягодообразование и крупный размер ягод. Многие сорта, обычно не цветущие в долинных районах, в горах хорошо цветут и плодоносят. Поэтому горные районы перспективны для организации здесь селекционной работы с картофелем.
Наиболее пригодны для выращивания здорового невырожденного семенного картофеля горные районы, расположенные на высоте 1700—2000 м и не менее 1300—1500 м над ур. м. Об этом говорят данные о количестве вырожденных растений и урожайности картофеля:
Верхней высотной границей получения хозяйственных урожаев картофеля на Памире считают 3300—3500 м.
Горное картофелеводство имеет в республиках Средней Азии несомненные перспективы и в последние годы получает все большее развитие. Горные районы следует использовать в первую очередь для организации семеноводства скороспелых сортов, выращивание которых в долинах встречает большие трудности. Высаживают картофель в горах в зависимости от сорта и высоты над уровнем моря в середине или конце мая и выращивают на поливе. Для посадки предпочтительны северные склоны, которые характеризуются более высоким содержанием влаги в почве и сильнее развитым гумусовым горизонтом. Особенностями агротехники картофеля в горах являются мелкая (до 8 см) заделка клубней при посадке, меньшее число поливов и более широкое применение фосфорных удобрений.
23.Основные методы отбора, применяемые в селекции, их генетическая обусловленность. Преимущества и недостатки.
| Методы | Селекция животных | Селекция растений |
| Подбор родительских пар | По хозяйственно ценным признакам и по экстерьеру (совокупности фенотипических признаков) | По месту их происхождения (географически удаленных) или генетически отдаленных (неродственных) |
| Гибридизация: а) неродственная (аутбридинг) | Скрещивание отдаленных пород, отличающихся контрастными признаками, для получения гетерозиготных популяций и проявления гетерозиса. Получается бесплодное потомство | Внутривидовое, межвидовое, межродовое скрещивание, ведущее к гетерозису, для получения гетерозиготных популяций, а также высокой продуктивности |
| б) близкородственная (инбридинг) | Скрещивание между близкими родственниками для получения гомозиготных (чистых) линий с желательными признаками | Самоопыление у перекрестноопыляющихся растений путем искусственного воздействия для получения гомозиготных (чистых) линий |
| Отбор: а) массовый | Не применяется | Применяется в отношении перекрестноопыляющихся растений |
| б) индивидуальный | Применяется жесткий индивидуальный отбор по хозяйственно ценным признакам, выносливости, экстерьеру | Применяется в отношении самоопыляющихся растений, выделяются чистые линии — потомство одной самоопыляющейся особи |
| Метод испытания производителей по потомству | Используют метод искусственного осеменения от лучших самцов-производителей, качества которых проверяют по многочисленному потомству | Не применяется |
| Экспериментальное получение полиплоидов | Не применяется | Применяется в генетике и селекции для получения более продуктивных, урожайных форм |
| ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ МУТАГЕНЕЗ | Применяется для получения исходного материала для селекции высших растений и микроорганизмов |
| ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ИНЖЕНЕРИЯ | Создание новых комбинаций генов в молекуле ДНК имеет большие перспективы в микробиологии для получения лекарственных препаратов |
В селекции растений широко применяют гибридизацию и отбор — массовый (без учета генотипа) и индивидуальный. В растениеводстве по отношению к перекрестноопыляющимся растениям нередко применяется массовый отбор. При таком отборе в посеве сохраняют растения только с желательными качествами. При повторном посеве снова отбирают растения с определенными признаками. Индивидуальный отбор сводится к выделению отдельных особей и получению от них потомства. Индивидуальный отбор приводит к выделению чистой линии — группы генетически однородных (гомозиготных) организмов. Путем отбора были выведены многие ценные сорта культурных растений. Для внесения в генофонд создаваемого сорта растений или породы животных ценных генов и получения оптимальных комбинаций признаков применяют гибридизацию с последующим отбором. При скрещивании разных пород животных или сортов растений, а также при межвидовых скрещиваниях в первом поколении гибридов повышается жизнеспособность и наблюдается мощное развитие. Это явление получило название гибридной силы, или гетерозиса. Оно объясняется переходом многих генов в гетерозиготное состояние и взаимодействием благоприятных доминантных генов. При последующих скрещиваниях гибридов между собой гетерозис затухает вследствие выщепления гомозигот.
Используют также полиплоидию, благодаря которой выведены высокоурожайные полиплоидные сорта сахарной свеклы, хлопчатника, гречихи и др. Таким путем Г. Д. Карпеченко (1935) получил межвидовой капустно-редечный гибрид. Каждая из исходных форм имела в половых клетках по 9 хромосом. В этом случае клетки полученного от них гибрида имели 18 хромосом. Но некоторые яйцеклетки и пыльцевые зерна содержали все 18 хромосом (диплоиды), а при их скрещивании создано растение с 36 хромосомами, которое оказалось плодовитым. Так была доказана возможность использования полиплоида для преодоления нескрещиваемости и бесплодия при отдаленной гибридизации.
Один из приемов селекции — выведение чистых линий путем многократного принудительного самоопыления растений: потомство такого растения” становится гомози-готным 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.
Методами скрещивания и индивидуального отбора П. П. Лукьяненко были выведены высокопродуктивные кубанские сорта пшеницы: Безостая 1, Аврора, Кавказ; В. Н. Ремесло на Украине получил сорт Мироновская 808, а затем более урожайные сорта Юбилейная 50, Харьковская 63 и др. В. С. Пустовойт со своими сотрудниками этими методами создал на Кубани сорт подсолнечника, содержащий до 50—52% масла в семенах.
Преодоление бесплодия межвидовых гибридов. Впервые это удалось осуществить в. начале 20-х годов советскому генетику Г. Д. Карпеченко при скрещивании редьки и капусты. Это вновь созданное человеком растение не было похоже ни на редьку, ни на капусту. Стручки занимали как бы промежуточное положение и состояли из двух половинок, из которых одна напоминала стручок капусты, другая — редьки.
Искусственный мутагенез. Естественные мутации сопровождающиеся появлением полезных для человека признаков, возникают очень редко. На их поиски приходится затрачивать много сил и времени. Частота мутаций резко повышается при воздействии мутагенов. К ним относятся некоторые химические вещества а также ультрафиолетовое и рентгеновское излучения. Эти воздействия нарушают строение молекул ДНК и служат причиной резкого возрастания частоты мутаций. Наряду с вредными мутациями нередко обнаруживаются и полезные, которые используются учеными в селекционной работе. Путём воздействия мутагенами в растениеводстве получают и полиплоидные растения, отличающиеся более крупными размерами, высокой урожайностью и более активным синтезом органических веществ. Радиационным облучением с последующим отбором созданы ценные сорта гороха, фасоли, томатов.
Особое место в практике улучшения плодово-ягодных культур занимает селекционная работа И. В. Мичурина. Большое значение он придавал подбору родительских пар для скрещивания. При этом он не использовал местные дикорастущие сорта (так как они обладали стойкой наследственностью, и гибрид обычно уклонялся в сторону дикого родителя), а брал растения из других, отдаленных географических мест и скрещивал их друг с другом. Подобными методами вывели такие ценные сорта, как груша Бере зимняя Мичурина (от скрещивания южного сорта груши Бере Рояль и дикой уссурийской груши) и яблоня Бельфлер-китайка (родители: американский сорт Бельфлер желтый и китайская яблоня родом из Сибири).
Важным звеном в работе Мичурина было целенаправленное воспитание гибридных сеянцев: в определенный период их развития создавались условия для доминирования признаков одного из родителей и подавления признаков другого, т. е. эффективное управление доминированием признаков (разные приемы обработки почвы, внесение удобрений, прививки в крону другого растения и т. п.). Использовался и метод ментора — воспитание на подвое. В качестве привоя он брал как молодое растение, так и почки от зрелого плодоносящего дерева. Этим методом удалось придать желаемую окраску плодам гибрида вишни с черешней под названием “Краса севера”. Мичурин применял также отдаленную гибридизацию. Им получен своеобразный гибрид вишни и черемухи — церападус, а также гибрид терна и сливы, яблони и груши, персика и абрикоса. Все мичуринские сорта поддерживают путем вегетативного размножения.
Таблица. Методы селекционно-генетической работы И. В. Мичурина (Т.Л. Богданова. Биология. Задания и упражнения. Пособие для поступающих в ВУЗы. М.,1991)
| Методы | Сущность метода | Примеры |
| Биологически отдаленная гибридизация: а) межвидовая | Скрещивание представителей разных видов для получения сортов с нужными свойствами | Вишня владимирская X черешня Винклера белая = вишня Краса севера (хороший вкус, зимостойкость) |
| б) межродовая | Скрещивание представителей разных родов для получения новых растений | Вишня Х черемуха = Церападус |
| Географически отдаленная гибридизация | Скрещивание представителей контрастных природных зон и географически отдаленных регионов с целью привить гибриду нужные качества (вкусовые, устойчивости) | Груша дикая уссурийская Х Бере рояль (Франция)=Бере зимняя Мичурина |
| Отбор | Многократный, жесткий: по размерам, форме, зимостойкости, иммунным свойствам, качеству, вкусу, цвету плодов и их лежкостн | Продвинуто на север много сортов яблонь с хорошими вкусовыми качествами и высокой урожайностью |
| Метод ментора | Воспитание в гибридном сеянце желательных качеств (усиление доминирования), для чего сеянец прививается на растение-воспитатель, от которого эти качества хотят получить. Чём ментор старше, мощнее, длительнее действует, тем его влияние сильнее | Яблоня Китайка (под вой)X гибрид (Китайка Х Кандиль-синап) = Кандиль-синап (морозостойкий) Бельфлер-китайка (гибрид-подвой) X Китайка (привой) = Бельфлер-китайка (лежкий позднеспелый сорт) |
| Метод посредника | При отдаленной гибридизации для преодоления нескрещнваемости использование дикого вида в качестве посредника | Дикий монгольский миндаль Х дикий персик Давида = миндаль Посредник Культурный персик X миндаль Посредник = гибридный персик (продвинут на север) |
| Воздействие условиями среды | При воспитании молодых гибридов обращалось внимание на метод хранения семян, характер и степень питания, воздействие низкими температурами, бедной питанием почвой, частыми пересадками | Закаливание гибридного сеянца. Отбор наиболее выносливых растений |
| Смешение пыльцы | Для преодоления межвидовой нескрещиваемости (несовместимости) | Смешивалась пыльца материнского растения с пыльцой отцовского, своя пыльца раздражала рыльце, и оно воспринимало чужую пыльцу |
Селекция животных отличается от таковой у растений: животные дают мало потомков, у них позднее наступает половозрелость, они не размножаются вегетативно и у них отсутствует самооплодотворение. Однако и в селекции животных используют гибридизацию и отбор, как массовый, так и индивидуальный. Учитывают признаки экстерьера родительских пар, родословную производителей, проверяют чистоту породы. Путем близкородственного скрещивания (инбридинга) получают чистые линии, когда все или большинство генов переходят в гомозиготное состояние.
Создавая белую степную украинскую породу свиней, акад. М. Ф. Иванов в качестве исходных форм для скрещивания брал высокопродуктивного английского хряка и неприхотливую к условиям содержания плодовитую украинскую свинью (матку). Затем он провел возвратное скрещивание полученных гибридов с тем же хряком. Так был выведен хряк Асканий I превосходного телосложения (масса 479 кг), которого затем он скрещивал с сестрами, с дочерьми, внучками. Параллельно этой инбридной линии были получены другие аналогичные линии. Несмотря на то что в пределах каждой инбридной линии возникли особи с пониженной жизнеспособностью и другими нежелательными признаками, большинство генов было переведено в гомозиготное состояние. Дальнейшим скрещиванием между собой двух чистых линий с последующим многократным индивидуальным отбором была получена порода степной белой украинской свиньи, сочетающая высокую продуктивность, плодовитость и устойчивость.
Гибриды первого поколения, полученные от скрещивания особей двух инбредных линий, как правило, характеризуются выраженным гетерозисом. Этим широко пользуются в животноводстве для получения хозяйственно ценных форм.
Скрещивание неродственных особей называется аутбридингом. Его осуществляют между особями разных пород одного вида животных и даже в пределах различных родов и видов, т. е. при отдаленной гибридизации. Этим путем получены бесплодный гибрид осла и лошади— мул, гибрид одногорбого и двугорбого верблюда, гибрид яка и крупного рогатого скота (самцы у них бесплодные, а самки плодовиты). Эти гибриды характеризуются гетерозисом, т. е. повышенной жизненностью, обладают долголетием и большей выносливостью по сравнению с родителями.
24.Методы оздоровления картофеля от вирусной инфекции.
Одним из важнейших способов борьбы с вирусными болезнями картофеля является получение здорового семенного материала и ускоренное его размножение на основе метода культуры тканей. Культура меристемных тканей предусматривает изоляцию апикальных (верхушечных) меристем, которые находятся в верхушечной части вегетативных органов и свободны от вирусной инфекции. С помощью этого метода были получены растения картофеля, свободные от ХВК, АВК, УВК, и других. В настоящее время оздоровление картофеля от вирусных болезней с помощью культуры меристемы применяется во всех картофелепроизводящих странах мира.
Эффективность оздоровления зависит от многих факторов: особенностей сорта, исходной зараженности растений вирусами, размера вычленяемого эксплан. Каждый вирус имеет свой уровень, т. е. находится в растении на определенном расстоянии от терминальных клеток. Наибольшая зона верхушечной меристемы, свободная от вирусов, - 0,1 - 0,3 мм. Для регенерации целого растения необходимо, чтобы культивируемый участок меристемы включал хотя бы один листовой зачаток. Поэтому в практической работе допускается вычленение меристем размером 0,2 - 0,3 мм, что снижает эффективность оздоровления. Для повышения оздоравливающего эффекта метода культуры тканей его сочетают с термо- и химиотерапией.
Термотерапия - воздействие на растения, ростки и клубни высокими температурами (+37 - +42 °С) с целью инактивации возбудителя или увеличения «безвирусной зоны» в верхушечных или боковых почках. Действие повышенных температур широко применяется как вспомогательный прием, позволяющий увеличить вероятность выделения безвирусных эксплантов из вегетирующих растений с последующим культивированием их на питательной среде. Вьщерживание клубней картофеля, заражённых РЬКУ, при +38 - +40 ""С в течение 20 - 25 дней резко снижает долю растений с признаками болезни. Выращивание растений картофеля при +35 - +37 °С и постоянном свете в течение 60- 120 дней не только увеличивает безвирусные зоны в меристематических тканях, но позволяет выделить пазушные почки величиной 2-3 мм, свободные от вирусов X и S. Температурная обработка увеличивает процент безвирусных эксплантов меристемы в общем числе выделенных. Применяют также метод термообработки ростков, высаженных на питательную среду после поверхностной стерилизации. Ростки (около 1 см) после поверхностной стерилизации высаживают на питательную среду и помещают в термокамеру при 38 °С с освещением около 5000 лк в течение 18 часов в сутки. Через 4 недели из развившихся в этих условиях растений выделяют верхушечную меристему или верхушечную почку.
В настоящее время для оздоровления картофеля от вирусов метод культуры тканей широко используют в сочетании с химиотерапией, которая предусматривает использование в технологии оздоровления веществ, обладающих антивирусными свойствами. Известно большое количество веществ микробного, растительного и животного происхождения, содержащихся, в частности, в культуральных жидкостях некоторых видов дрожжей и плесневых грибов, в соке высших растений, в молоке, способных задерживать репродукцию вирусов в растениях, снижать их концентрацию в клеточном соке, задерживать и ослаблять признаки вирусных болезней.
Полученный с помощью метода меристемного клонирования высококачественный исходный материал ускоренно размножается в стерильной культуре и в сооружениях защищенного грунта. Наиболее широко используется метод микрочеренкования in vitro (в пробирках), позволяющий исключить возможность повторного заражения растений и получить наиболее высокую интенсивность размножения. Применяется также черенкование растений на почвозаменяющих субстратах, отделение отводков, ростков клубней, укоренение верхушек и пазушных побегов, выращивание клубней на гидропонных установках.
Дальнейшая работа с оздоровленным материалом ведется по методике оригинального семеноводства. Однако обеспечение гарантированного и надежного качества семенного картофеля может быть достигнуто только на основе использования для введения в культуру in vitro лучших здоровых (свободных от фитопатогенных вирусов) исходных растений (базовых клонов), тщательно оцененных в отношении их сортовой типичности и выраженности основных сортоотличительных признаков. При этом, как показывает накопленный опыт, максимальный эффект в повышении качества исходного материала для введения в культуру in vitro может обеспечить проведение непрерывного, многократного улучшающего отбора базовых клонов в условиях чистого фитосанитарного фона с минимальным уровнем инфицирующей нагрузки.
В опытах ВНИИКХ в течение 5-летнего непрерывного отбора в клоповом материале сорта Лорх зараженность вирусами X, S, М была снижена с 96% до 8%. Наиболее благоприятный в фитосанитарном отношении средообразующий и средоулучшающий эффект был получен при выращивании оздоровленных сортов в окружении посевов многолетних трав. Так, на пятый год у сорта Лорх самая низкая зараженность (всего 3,3%) оказалась при выращивании в окружении клевера. Этот прием позволил даже на очень восприимчивом к вирусам сорте Приекульский ранний поддержать достаточно низкий уровень заражения (10%). Благоприятное средоулучшающее влияние было отмечено также при выращивании оздоровленного картофеля в окружении люцерны, где лёт тлей - переносчиков вирусов картофеля и степень заселения растений ими были еще менее значительными, чем в клевере. По эффективности размещение оздоровленного картофеля в окружении многолетних трав оказалось даже лучше, чем выращивание растений в условиях марлевых вегетационных домиков, где количество зараженных растений у сорта Лорх достетло 6,6%; у сорта Приекульский ранний - 20%.
В современных условиях использование средоулучшающего эффекта севооборотов с многолетними травами и размещение первичных питомников, особенно первых полевых поколений из мини-клубней, в окружении клевера или люцерны может иметь исключительно актуальное значение в обеспечении необходимого качества при выращивании оригинального семенного картофеля. При этом важно отметить, что посевы многолетних трав, окружая картофель, создают экран, препятствующий усиленному заселению тлями растений картофеля крайних рядков. На самом же клевере в основном питаются те виды тлей, которые не являются переносчиками вирусов картофеля.
Учитывая, что наиболее вредоносные фитопатогенные вирусы УВК, МВК и ВСЛК на картофеле распространяются тлями, как внутри поля, так и путем интродукции с других участков, исключительно важным является размещение и поддержание здорового материала и проведение отборов базовых клонов в таких местах, где средообразующие условия микроклимата способствуют максимальному ограничению развития и миграции, прежде всего популяций тех видов тлей, которые являются основными переносчиками вирусов картофеля.
Относительно успешным, как правило, является проведение отбора базовых клонов с применением иммунодиагностики в полевых питомниках предварительно оздоровленных сортов картофеля с наличием растений, свободных от вирусных болезней по внешним признакам не менее 95%, от вирусной инфекции в скрытой форме - не менее 80%. Однако для получения более надежного результата отбор базовых клонов необходимо проводить в тех полевых питомниках, где общий уровень скрытой зараженности растений вирусами не превышает 5%, в том числе тяжелых форм (PVY, PLRV) не более 0,5%, что, по существу, является предельно допустимой нормой соответственно для питомников первого полевого поколения из мини-клубней.
Гарантированно выдерживать такие допуски возможно только лишь при наличии наиболее благоприятных для этих целей (чистых) фитосанитарных условий в местах выращивания оздоровленного материала, используемого для отбора базовых клонов с последующим введением в культуру in vitro.
В современной практике семеноводства картофеля в качестве важнейших факторов, определяющих наличие благоприятных фитосанитарных условий, принято учитывать следующие основные критерии:
Гарантированное (100%) отсутствие фитопатогенов, имеющих карантинное значение: рак картофеля (Synchitrium endobioticum), золотистая картофельная нематода (Glodobera rostochiensis), бурая бактериальная гниль {Ralstonia solanacearum).
2. Отсутствие почвенных вирусов (TRV и PMTV) и их переносчиков {Trichodorus spp., Spongospora subterrбnea),
