Селекця полевых культур

 

Размер делянки зависит от количества семян в каждой комбинации. Посев без повторностей. Для сравнения по каждой комбинации высевают родительские формы.

 

В селекционных питомниках проводят первоначальную сравнительную оценку (по продуктивности, содержанию жира, белка, технологическим качествам зерна) и отбор лучших потомств отдельных элитных растений для дальнейшего изучения и размножения.

 

Высевают от нескольких сот до нескольких тысяч линий и гибридных семей. Например, во Всесоюзном научно-исследовательском селекционно-генетическом институте в селекционных питомниках высевают 1000—1200 линий ячменя, более 2000 линий озимой мягкой и твердой пшеницы. В этом питомнике применяют очень жесткую браковку: удаляют около 75 % линий, имеющих те или иные недостатки.

 

Число высеваемых семян и площадь делянки различны и зависят от урожайности исходных элитных растений. Через каждые 5—10 номеров высевают контроль.

 

В контрольных питомниках оценивают по урожайности отобранные в предыдущем питомнике селекционные номера, осуществляют контроль за правильностью отбора элитных растений по элементам продуктивности путем оценки их потомства по урожайности на небольших делянках. Обычно высевают от 100 до 200 селекционных номеров, а в некоторых научно-исследовательских учреждениях, где работу ведут в большом масштабе — до 600—700 номеров. В этом случае испытание ведут, группируя селекционные номера в две серии, закладывая соответственно первый и второй контрольные питомники. Например, в первом контрольном питомнике высевают 200, во втором — 400 номеров. Посев проводят специальными селекционными сеялками точного высева.

 

Площадь делянки обычно 10 м2, по зерновым культурам при большом числе номеров часто делянка имеет площадь 2—5 м2. Повторность двух-, четырехкратная, через 5—10 номеров высевают контроль.

 

К специальным питомникам относятся провокационные питомники для оценки отбираемых селекционных номеров на устойчивость к заболеваниям при искусственном заражении. Их закладывают параллельно основным питомникам — селекционным и контрольным.

 

Работу с самоопыленными линиями с использованием ЦМС ведут на отдельных изолированных площадках, также являющихся питомниками специального назначения.

 

№ 48

 

см схема

 

Цель селекции самоопыляющихся культур состоит в отборе гомозиготных высокопродуктивных растений, оценке их потомств Питомники исходного материала служат основным источником генетического разнообразия, из которого отбирают нужные формы растений для последующей работы. В этих питомниках изучают коллекционный материал, мутантные, полиплоидные и другие формы, осуществляют скрещивания.

 

Коллекционный питомник. Здесь проводят первоначальное изучение исходного материала -- лучших сортов отечественной и зарубежной селекции, а также других ценных для селекции образцов в целях выделения наиболее перспективных форм для дальнейшего изучения и сравнения на следующем этапе селекционной работы (в селекционном питомнике). Кроме того, в коллекционном питомнике пересевают образцы коллекции для поддержания всхожести семенного материала. Пересев проводят через 2--3 года, в зависимости от длительности сохранения всхожести семян конкретной культуры. Здесь можно также высевать многие самоопыляющиеся растения для скрещивания. Но для удобства работы с такими культурами, как рис, арахис и др., закладывают специальный родительский питомник.

 

Таким образом, основное назначение коллекционного питомника -- выделение биологически и хозяйственно ценных форм для селекционного питомника, а также отбор растений для скрещивания, обработки мутагенами и др. Число образцов в этом питомнике может составлять от 300 до 2000 и более. Зерновые высевают по 100--200 зерен каждого образца на делянках с длиной рядков 1--2 м. Площадь питания обычно варьирует от 5 х 20 до 10 х 30 см. Стандарт размещают через 20--30 изучаемых номеров (иногда через 10--20). Повторность отсутствует.

 

В коллекционном питомнике лучшие образцы убирают со всей делянки фронтальными вертикальными сноповязалками или вручную по 50--100 лучших колосьев с каждой делянки, а также отдельные элитные растения.

 

Гибридный питомник. В этом питомнике высевают все генерации гибридов от F\ до F5--F6, а иногда и более поздних поколений. Используют сажальные аппараты, обеспечивающие площадь питания растений 5 х 20, иногда 10 х 20 или даже 10 х 30 см (Мироновский НИИ селекции и семеноводства пшеницы). Стандарт размещают через 20--30 номеров (иногда через 10--20). Размер делянок определяется количеством семян и гибридным поколением (обычно не превышает 10 м2). Число рядков зависит от количества зерен в F\ и в отобранных элитных растениях Fi и i^, а число делянок -- от масштабов скрещивания и от числа отборов. Для гибридов F\ наиболее удобна длина рядков 2 м, для Fi и ^з -- 6 м.

 

В гибридном питомнике убирают: а) отдельные элитные растения, выделенные по тем или иным признакам; б) лучшие колосья с отобранных растений (по два--три); в) лучшие семьи старших поколений.

 

По обоим рассмотренным выше питомникам указывают номер делянки, номер отбора, происхождение (комбинация скрещивания), высоту растения, количество продуктивных стеблей, ботаническую разновидность, форму колоса. После обмолота растений индивидуального отбора или отобранных семей проводят браковку по зерну: окраске, выполненности, массе 1000 зерен и т.д.

 

Специальные питомники. В связи с использованием в селекции метода мутагенеза, полиплоидии, культуры тканей и клеток возникает необходимость в специальных питомниках для выращивания мутантных форм или полиплоидов, анеуплоидов, гаплоидов и др.

 

В группу специальных питомников можно отнести и питомник родительских форм, закладываемый в соответствии с потребностями скрещивания.

 

Селекционный питомник. В него поступает семенной материал всех элитных растений, отобранных в питомниках исходного материала для изучения и оценки их потомств. Сюда попадают все линии и семьи элитных растений, колосьев и образцов, линии повторных отборов из расщепляющихся семей в селекционном питомнике предыдущих лет посева и другие материалы. Общее их число в крупных селекционных центрах достигает 5--10 тыс. Посев производят с междурядьями от 15 до 30 см в зависимости от условий зоны и других факторов. Размер делянок определяется количеством зерен исходных растений. При этом стремятся к сохранению одинаковой длины рядков, варьируя их число. Семена отдельных растений или колосьев обычно высевают ручными сеялками на делянках длиной 1 м, 3--5 или 6--8 м при размещении на 1 м 10--20--30--40 семян. На делянке может быть от одного до четырех рядков. Иногда практикуют посев в начале и в конце каждой комбинации родительских форм и стандартов.

 

Семена линий и семей высевают также сеялками (ССФК-7 и др.) на делянках длиной 3--5 м с размещением 30--40 семян на 1 м. Число рядков зависит от количества семян.

 

Таким образом, размеры делянок в селекционном питомнике для отдельных номеров могут быть разными, т.е. с различным числом рядков, длина же самих рядков должна быть одинаковой. В результате группа делянок определенной структуры (с одинаковой длиной, числом рядков и числом высеянных семян в рядке) образует обособленную часть питомника, в пределах которой сравнивают номера один с другим и со стандартом, размещаемым через 10--20--40 испытуемых номеров.

 

Селекционный питомник закладывают без повторностей. В нем в период вегетации проводят фенологические наблюдения. Осуществляют тщательный просмотр и браковку худших семей на корню в поле перед началом фазы полной спелости и после обмолота -- по зерну. По многолетним данным Мироновского НИИ селекции и семеноводства пшеницы, выбраковывают до 65--70% высеянных семей. Для посева в контрольном питомнике здесь отбирают только те семьи, которые по урожайности превысили стандарт не менее чем на 25% и оказались устойчивыми к полеганию и к поражению грибными болезнями.

 

В наиболее ценных семьях, не выравненных морфологически, проводят индивидуальные отборы для повторного посева в селекционном питомнике. Выделенные лучшие семьи убирают по комбинациям. После их обмолота в лаборатории ведут браковку по продуктивности и выравненное™ зерна. После обмолота зерно взвешивают, определяют массу 1000 зерен, а у лучших линий -- содержание белка, сырой клейковины и с помощью микрометодов -- технологические показатели зерна. Лучшие потомства передают в следующий питомник.

 

Контрольный питомник. Сюда поступают все лучшие номера, отобранные в селекционном питомнике. Количество семенного материала здесь уже достаточное и позволяет перейти к оценке и сравнению испытуемого материала с единицы площади. В связи с этим размер делянки возрастает до 2--10 м2 и более. Кроме того, вводят повторность опыта. Обычно используют стандартный, или парный, метод сравнения, разработанный П.Н. Константиновым, когда стандарт размещают через каждые два номера. Урожайность номера сравнивают с расположенным рядом стандартом, выражая в процентах к нему.

 

В зависимости от количества семенного материала номера распределяют на группы и для каждой устанавливают свой размер делянки и повторность.

 

Посев проводят сеялкой ССФК-7 или навесной СН-16П в двукратной повторности. Норму высева для каждого сорта устанавливают из расчета 3,5--4 млн зерен на 1 га с учетом массы 1000 зерен, распределяя семьи по этому показателю на 5--6 групп с разницей 2--3 г. Размер учетной площади делянки обычно 10 м2. Всего в контрольном питомнике высевают от 100 до 500 образцов, а иногда и больше.

 

Испытуемые номера оценивают как по отдельным признакам, так и по их совокупности, главный среди которых -- урожайность.. Дополнительно учитывают продуктивность стеблестоя на метровых отрезках двух соседних рядков на каждой делянке и высоту растений в трех местах.

 

Параллельно с закладкой контрольного питомника часть семян высевают на инфекционном фоне для оценки устойчивости к разным видам ржавчины, головни, мучнистой росе. Убирают лучшие линии малогабаритными комбайнами. После высушивания зерна его взвешивают, определяют массу 1000 зерен, оценивают выравненность, выполненность и стекловидность зерна, определяют его технологические качества. Путем статистического анализа выделяют номера, существенно превышающие стандарт. На основании итоговых данных отбирают ценные номера (20--25%) для следующих звеньев селекционного процесса.

 

Предварительное (малое) сортоиспытание. Здесь так же, как и в контрольном питомнике, продолжают оценивать испытуемые номера путем учета урожая с единицы площади. Достоверность данных испытания бывает более высокой. В предварительном сортоиспытании оценивают лучшие линии из контрольного питомника. Учетная площадь делянки -- 10--25 м2, повторность четырехкратная, расположение сортов рендомизированное (или систематическое). Стандарт размещают через 5--10 испытуемых номеров, которые теперь именуют сортами. Посев проводят сеялкой СН-16П или ССФК-7 с принятой в производстве нормой высева. Число испытуемых сортов обычно 25--30, но при больших объемах работы может достигать 100.

 

Испытуемые номера в предварительном сортоиспытании желательно высевать по двум наиболее типичным предшественникам, например озимую пшеницу -- по черному и занятому парам. Фенологические наблюдения, оценки, выделение выключек, уборку и разбор пробных снопов осуществляют по методике государственного сортоиспытания. Как правило, весь набор сортов параллельно высевают на провокационном фоне для оценки по устойчивости к грибным болезням и в ящики с землей (озимая пшеница) для оценки в зимнее время по морозостойкости.

 

Уборку проводят малогабаритным комбайном, например «Сам-по-25». Для полного технологического и биологического анализов отбирают средний образец зерна каждого сорта массой 2--3 кг. Данные учета урожая и соответствующих наблюдений подвергают статистическому анализу. По результатам сравнения совокупных данных о каждом сорте и стандарте выделяют лучшие для изучения в конкурсном сортоиспытании.

 

Конкурсное (основное) сортоиспытание. Здесь дают основную оценку самым лучшим сортам, поступившим из предварительного сортоиспытания, выделяя из них те, которые превосходят районированные сорта. Общее число испытуемых в конкурсном сортоиспытании сортов обычно 10--20, но может достигать и 40--50 (например, в Краснодарском НИИ сельского хозяйства при сортоиспытании озимой пшеницы). Посев проводят так же, как и в предварительном сортоиспытании. Удобна для посева и 13-рядная сеялка «Саксония». Повторность шестикратная (допустима четырехкратная), с рендомизированным или систематическим размещением сортов. Площадь учетной делянки для зерновых культур 25--50 м2 (вполне допустима Юм2), для пропашных -- 150--200 м2. Как правило, сортоиспытание проводят по двум предшественникам, наиболее распространенным в конкретной зоне. Сорта изучают 2--4 года по методике государственного сортоиспытания.

 

В конкурсном сортоиспытании сорта получают комплексную оценку по хозяйственным и биологическим признакам и свойствам. Причем их сравнивают не только между собой, но и с лучшими сортами других опытных учреждений. Сорта, показавшие неоспоримые преимущества по урожайности по сравнению со стандартом и лучшими сортами других селекционных учреждений, передают в государственное сортоиспытание.

 

Урожай убирают малогабаритными комбайнами. Результаты сортоиспытания подвергают статистической обработке, используя обычно метод дисперсионного анализа.

 

Экологическое (межстанционное) сортоиспытание. Это очень важное звено завершающей оценки новых сортов, дополняющее конкурсное сортоиспытание. Его цель -- изучить реакцию новых сортов в различных почвенно-климатических зонах одновременно, получить первую информацию об их пластичности, проверить данные урожайности, полученные в опытах оригинатора.

 

Экологическое сортоиспытание закладывают во всех селекционных учреждениях любого селекционного центра по двум наиболее распространенным в зоне предшественникам. Принята методика конкурсного сортоиспытания. В него включают по два--четыре лучших сорта, созданных в каждом из селекционных учреждений селекцентра, и два--три стандарта.

 

Специальное сортоиспытание. В селекционной практике часто возникает необходимость провести оценку новых сортов по таким показателям, которые нельзя в полной мере выявить при испытании в обычных условиях. В этих случаях организуют специальные сортоиспытания. К ним относят динамическое сортоиспытание, сортоиспытание на разных агрофонах, производственное сортоиспытание и др.