Г.И. Таранухо Селекция и семеноводство сельскохозяйственных культур.

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

Гетерозис обозначает увеличение  мощности,  жизнеспособности  и продуктивности гибридов  первого  поколения по сравнению с родитель­скими формами. Гетерозисом обычно называют гибридную силу, которая в наибольшей степени  проявляется  в  первом поколении и снижается при последующих пересевах. Причины гетерозиса до сих пор пока не выяснены полностью,  но большинство исследователей считают, что более мощ­ное развитие вегетативных, генеративных органов и целого ряда полез­ных хозяйственно-биологических признаков проявляется за счет домини­рования или сверхдоминирования соответствующих  генов, объединившихся от различных  родителей  в одном генотипе.  В последующих поколениях происходит расщепление,  степень гетерозиготности  уменьшается,  что сказывается на степени проявления гетерозиса и уровне урожайности.

Для объяснения явления гетерозиса имеется также гипотеза  генетического баланса,  при  котором у гибридных организмов воссоздаются недостающие элементы за счет различных типов взаимодействия  генети­ческих, цитоплазматических, физиологических и биохимических факторов между собой и с условиями окружающей среды.

Явление повышения мощности гибридов по сравнению с родительски­ми формами впервые было описано И.Г. Кельрейтором еще в середине  XVIII века. После И.Г. Кельрейтера явление повышенной мощности гибридов от­личалось многими гибридизаторами,  однако вопросы теории  гетерозиса наиболее обстоятельно  были  изложены  Ч. Дарвином  в известном труде "Действие перекрестного опыления и самоопыления в  растительном  ми­ре", опубликованном в 1876 году.  На основании изучения гибридов бо­лее 50 видов растений,  он пришел к выводу,  что гетерозис  является результатом объединения  разнокачественных  гамет,  что  степень его проявления повышается по мере увеличения различий  между  родителями по морфологическим, биологическим и другим признакам и свойствам.

Заслуга в разработке методов получения гетерозисных  семян  для практического повышения  урожайности кукурузы принадлежит американс­кому исследователю Г. Шеллу, который предложил и термин "гетерозис" в 1914 году.

Первые гибриды кукурузы получены и  испытаны  В.В. Талановым,  а несколько позже Б.П. Соколов на Днепропетровской селекционной станции создал межсортовой гибрид Первенец (сорт Браун Куанти ? сорт  Гру­шевская) и  сортолинейный  гибрид  Успех  (сорт  Днепровская ? линия Г-380), районированные соответственно в 1939 и 1947 годах.

В конце  40-х  годов  20  века на Кубанской опытной станции ВИР И.В. Кожуховым и Г.С. Галеевым была развернута активная работа по  по­лучению двойных  межлинейных гибридов,  в результате которой созданы знаменитый гибрид ВИР-42,  а также ВИР-25, ВИР-37, ВИР-63, ВИР-156 и др.

Исключительным прогрессом в селекции и  семеноводстве  кукурузы явилась разработка  методов использования цитоплазматической мужской стерильности (ЦМС) при производстве гибридных семян.  За серию  этих работ в 1963 году М.И. Хаджинов, Г.С. Галеев, В.Е. Козубенко были удос­тоены Ленинской премии.

Для получения гибридных семян на основе ЦМС без применения руч­ного или механического удаления мужских соцветий на рядках материнс­ких линий  или сортов потребовалось создание стерильных аналогов (Ц^S rfrf), фертильных закрепителей стерильности (Ц^N rfrf) и фертильных восстановителей фертильности (Ц^N Rf Rf) по каждому комплекту родите­лей, участвующих в создании того или  иного  гетерозисного  гибрида. При наличии  таких  аналогов  осуществляется  работа по производству гибридов в больших объемах для перевода всего кукурузосеяния на  ге­терозисную основу  в  производственных условиях,  имея для этой цели сеть специальных семеноводческих хозяйств I, II, III группы.

В упрощеном  виде  схема получения двойных межлинейных гибридов показана на рис. 9

Рис. 9 Схема получения двойного межлинейного гибрида кукурузы.

Для получения простых межлинейных гибридов  достаточно  размес­тить двух родителей на семенной плантации таким образом,  чтобы сте­рильный материнский аналог опылился в достаточной степени фертильным  восстановителем фертильности. При получении двойных гибридов, гиб­рид первой пары должен получиться опять стерильным,  а второй - фер­тильным для  дальнейшего их использования в гибридизации без кастра­ции первого (рис. 10).

Рис. 10 Схема получения двойного межлинейного гибрида кукурузы Бемо 182 СВ

Для получения трехлинейного гибрида в скрещиваниях используют три линии, первая из которых должна быть стерильным аналогом, вторая – фертильным аналогом закрепителем стерильности, а третья линия представляет собой фертильный аналог восстановитель фертильности. Примером получения такого гибрида может служить схема создания трехлинейного гибрида Бемо 172 СВ (рис.11).

Рис. 11. Схема получения трехлинейного гибрида.

В настоящее время все научно-исследовательские учреждения, за­нимающиеся кукурузой  ведут  селекционную  работу  на  гетерозисной  осно­ве

с  использованием ЦМС.  Широко распространенными высокоурожайными гибридами являются гибриды Краснодарской,  Молдавской,  Белорусской, Украинской и  Воронежской  селекции.  Лучшие из них районированы для условий Белоруссии.  Наиболее распространенными и  перспективными  в республике являются Молдавский 257 АСВ,  Молдавский 330 МВ, Бемо 181 СВ, Бемо 182 СВ,  Бемо 160 МВ, Порумбень 171 СВ, Нарт 150, Нарт 170, Бемо 210 СВ, ЗП 111, Тато 260, ТК 178, ТО 237 и другие.

Эффект гетерозиса широко используется в селекции ржи и  гречихи при создании сложных высокопродуктивных популяций.  Районирован пер­вый гетерозисный гибрид ржи F₁ Мардер.

Определенных успехов  достигли селекционеры по сахарной свекле, в результате которых в Беларуси районировано 15 сортов и  гетерозис­ных гибридов различного происхождения.

Селекция овощных культур также активно  переходит  на  создание гетерозисных гибридов.  Особенно это косается огурцов, томатов и ка­пусты белокачанной.  Основными в районировании в настоящее время  по Беларуси являются   гибриды   первого   поколения  огурца  Родничок, ТСХА-442, Мовир 1,  Янус,  Верасень, Зарница, Марафон, Золотой пету­шок, Тополек,  Зозуля;  томатов Верлиока,  Доцент, Гамаюн, Кастрома, Старт, Полымя; капусты белокачанной Трансфер, Аэробус, Крюмон.