Г.И. Таранухо Селекция и семеноводство сельскохозяйственных культур.

---------------------------------------------------------------------------------------------------

Развитие научной селекции можно разделить на несколько  этапов. Для первого из них характерно внедрение готовых сортов, заимствован­ных из вне, т.е. интродукция сортов. Затем, с разработкой теории ис­кусственного отбора в селекционную практику широко вошли методы мас­сового, индивидуального, группового отборов и создания новых сортов из местных  и интродуцированных популяций на этапе аналитической се­лекции. Таким путем были созданы знаменитые сорта ржи Вятка,  ячмень Винер, гречиха Богатырь, пшеница Украинка, Лютесценс 62, Цезиум 111, льна 806/3, овса Московский 315,  Советский и другие.

Создание новых селекционных сортов методами массового и индиви­дуального отборов было крупным шагом в селекции растений. Выведенные впервые селекционные сорта положительно отличались от существовавших сортов народной селекции своей выравненностью, дружностью развития и созревания. более высокой урожайностью и качеством продукции,  стали пользоваться большим авторитетом в производстве и широко распростра­нялись. Однако они в основном сохраняли признаки старых сортов и об­ладали целым рядом существенных недостатков - полегаемостью  расте­ний, поражаемостью  болезнями,  слабой  отзывчивостью на удобрения и т.п.

В связи с этим возникла необходимость создания новых более цен­ных сортов, совмещающих комплекс положительных признаков. Эту задачу могла решить  только синтетическая селекция,  возможности применения которой к этому времени вполне уже назрели. Сбор огромного  сортового и видового  разнообразия  в  мировую коллекцию,  тщательное изучение имеющегося исходного материала и разработка теории гибридизации поз­волили через  целенаправленный  подбор  пар и скрещивания перейти на новый этап селекции - к синтезу новых сортов путем скрещивания.

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

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

Возможность получения  новых  растений  путем  скрещивания была впервые доказана И.Г. Кельрейтером еще в 60-х годах XVIII века,  но  ак­тивное изучение  и обширная работа по гибридизации началась только в XIX веке.  В ней участвовали и внесли большой вклад такие известные уче­ные того   времени   как  Т.Э. Найт,  В. Герберт,  Д. Гордон,  Ш. Нодэн, К.Ф. Гертнер, Ч. Дарвин, Г. Мендель и другие.

Учение о  гибридизации  достигло  бурного  развития в начале XX столетия после переоткрытия законов Г. Менделя Гюго де Фризом, К. Кор­ренсом и Э. Чермаком, занимавшихся длительное время скрещиванием раз­личных растений и изучением гибридных поколений с целью установления закономерностей проявления  наследственной изменчивости при гибриди­зации. Большое значение для быстрого и более широкого  использования гибридизации в  целях селекции после 1900 года имели работы Э. Черма­ка, который занимался  внедрением  правил  Г. Менделя  и  результатов собственных опытов в селекционную практику при создании сортов сельскохозяйственных культур.

Выдающимся ученым,  создавшим  основополагающие принципы теории гибридизации является И.В. Мичурин, который добился больших успехов в селекции  плодово-ягодных культур благодаря применению внутривидо­вых и отдаленных скрещиваний на третьем этапе своей творческой  дея­тельности. Благодаря этому развитие селекционной работы в значитель­ной степени возросло.  Селекционеры стали использовать различные ме­тоды, в том числе и гибридизацию,  для получения исходного материала и сортов различных сельскохозяйственных культур. Учение о гибридиза­ции в  настоящее время является неотъемлемой частью не только селек­ции, но и генетики.

При определении  селекции как науки Н.И. Вавилов указал на необ­ходимость глубоких знаний исходного материала,  закономерностей  из­менчивости и  наследственности,  взаимосвязи между организмом и сре­дой, общих и частных методов и направлений селекции. Учение о гибри­дизации им выделено в отдельный раздел, в котором селекция как наука особенно близка к генетике.

Действительно гибридизация, мутагенез и полиплоидия лежат в ос­нове синтетической селекции, с помощью которой создается генетически новый исходный материал.  Селекция растений с использованием внутри­видовой и межвидовой гибридизации в отличие от аналитической  селек­ции (селекция  “в  себе”)  дает возможность использовать все ресурсы для повышения частоты изменчивости.  А.С. Серебровский,  Г.В. Гуляев и Ю.Л. Гужов правильно  называют гибридизацию основным методом создания исходного материала,  так как ее формообразовательные возможности за счет проявления комбинационной изменчивости, новообразований и транс­грессий очень велики. Подводя итоги успехов селекции П.П. Лукьяненко, В.С. Пустовойт и А.Л. Мазлумов отмечают, что основными методами селек­ции пшеницы, подсолнечника и сахарной свеклы являются гибридизация и отбор.

Академик Н.П. Дубинин приводит официальные данные,  что при соз­дании 96%  ныне  районированных  сортов сельскохозяйственных культур селекционеры применяли скрещивания в сочетании  с  другими  методами благодаря чему добились успехов.

Селекционеры раньше и особенно в настоящее время настолько  ши­роко используют метод гибридизации,  что сам термин “селекция расте­ний” приводит к мысли о скрещивании различных  сортов  или  видов  с целью получения лучших или необычных форм. И действительно скрещива­ние правильно подобранных пар стало теперь преобладающим методом се­лекции культурных растений. Ни одно научное селекционное учреждение, ни один селекционер в настоящее время не может добиться желаемых ус­пехов без применения метода гибридизации, без использования огромных возможностей проявления комбинационной изменчивости.

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

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

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

форм и могут привести к потере наиболее ценных генотипов. Уже в первом поколении требуется тщатель­ная оценка гибридов по сравнению со своими родителями по показателям доминирования и степени гетерозиса.  Эти данные всегда позволят дать объективную оценку  гибридов  первого поколения,  определить их цен­ность и сделать вывод о полезности дальнейшей работы с ними.

Из представленной схемы видно,  что при скрещивании двух сортов люпина, отличающихся между собой по четырем признакам (окраска цвет­ков, алкалоидность, скороспелость, растрескиваемость бобов) в первом поколении проявляются доминантные признаки, а во втором за счет про­явления комбинационной изменчивости выщепляется 24 различных феноти­пических форм.  Каждый из фенотипов проявляется в определенном соот­ношении, количество которых зависит от числа и сочетания доминантных и рецессивных генов в генотипе.  В зависимости от модели  запланиро­ванного сорта  можно  рассчитывать  на частоту возникновения желаемых форм, научно обоснованно планировать объем и направление селекцион­ной работы  по  подбору  пар для скрещивания и целенаправленному ис­пользованию гибридных комбинаций.

Зная возможности возникновения гомозиготных (константных) гено­типов при расщеплении второго поколения, после отбора всех возможных выщепившихся форм в третьем поколении методом индивидуального изуче­ния потомства каждого отобранного растения можно выделить  их,  дать им тщательную оценку и наметить дальнейшие планы селекционной работы с ними.  Гетерозиготные растения второго поколения в третьем поколе­нии дают  определенную гамму выщепляющихся форм,  которые могут слу­жить исходным материалом для закладки селекционного  питомника  2-го года для выделения наиболее ценных образцов,  заслуживающих внимания для дальнейшей селекционной работы.

Скрещивания должны  проводиться  всегда  по строго продуманному плану и быть тесно увязаны с поставленными задачами. Подобранные родители для скрещивания должны обладать теми признаками, которые планируется объединить в новом желаемом растительном организме,  т.е. они должны быть донорами или носителями самых ценных хозяйственно-полезных, би­ологических и апробационных признаков.