Выведение новых форм и сортов декоративных растений

Тема 15: Общие приемы селекции цветочных культур

Вопросы:

1. Выведение новых форм и сортов декоративных растений

2. Перестройка природы растений

3. Подбор родительских пар

4. Гибридизация

5. Отбор.

Выведением новых форм культурных растений (селекцией) человек начал заниматься тысячи лет тому назад. Но селекция шла очень медленно. Только теория Ч. Дарвина о происхождении видов подвела научную основу под выведение новых сортов растений и пород домашних животных. Ч. Дарвин доказал, что все живые существа образовались на нашей планете естественным путем, в процессе развития (эволюции).

Он дал объяснение, как в процессе эволюции возникает у живых существ приспособленность к условиям среды и целесообразность в строе­нии. Ч. Дарвин отметил, что в результате естественного отбора выживают к оставляют после себя потомство только такие существа, у которых изме­нения носят наиболее полезный приспособительный характер. Существа, менее приспособленные, а тем более с вредными для них изменениями, погибают.

Естественный отбор, или выживание наиболее приспособленных организмов, и приводит к появлению новых, более совершенных форм и видов. В своих работах Ч. Дарвин показал, что процесс возникновения новых видов, который постоянно, но чрезвычайно медленно происходит в природе, может быть значительно ускорен с помощью искусственного отбора.

При искусственном отборе среди большого количества растений или животных для дальнейшего размножения отбирают только те особи, у которых есть нужные человеку признаки.

При последующем размножении этих отобранных экземпляров снова получают большое количество особей и вновь проводят отбор форм, наиболее уклонившихся в желательную сторону.

Учение Ч. Дарвина об изменчивости и искусственном отборе легло в основу всех последующих работ в области селекции. Чтобы ускорить селекцию, пользуются специальными приемами, например половой и вегетативной гибридизацией; цель этих приемов — обогатить наследственность, усилить изменчивость и придать растениям необходимые свойства.

Новый этап в развитии селекционной науки связан с именем великого преобразователя природы И. В. Мичурина. Исходя из правильного пони­мания законов живой природы, поняв сущность индивидуального развития растительною организма, И. В. Мичурин установил, что новые свойства и признаки растений приобретаются ими под влиянием условий внешней среды и передаются по наследству. И. В. Мичурин показал, что, изменяя условия существования растительных организмов, человек переделывает их природу, наследственность.

И. В. Мичурин, творчески развивая дарвинизм как учение о развитии живой природы, поднял его на новую, более высокую ступень, вскрыл причины, вызывающие изменчивость, разработал новые, совершенные методы селекции и указал пути управления развитием организмов.

И. В. Мичурин и его последователь академик Т. Д. Лысенко правильно поняли такие явления, как единство организма и среды, а также роль обмена веществ как основного процесса жизни. Работы И. В. Мичурина и Т. Д. Лысенко позволяют сознательно и направленно изменять природу растений. Решение данной задачи связано с преодолением консерватизма наследственности. Достигается это воздействием на растение измененными условиями среды в определенные стадии его развития, половой и вегетативной гибридизацией и другими приемами.

Одновременно с И. В. Мичуриным на другом полушарии земного шара работал американский селекционер Л. Бербанк. На основе учения Ч. Дар­вина ему удалось достигнуть больших успехов. Он получил кактус без колючек с очень высоким урожаем съедобных для скота сочных пластин, вывел бескосточковую сливу, замечательные сорта орехоплодных и фруктовых деревьев.

Значительных успехов Л. Бербанк достиг и в выведении новых сортов декоративных растений. Можно назвать такие выведенные им сорта, как ромашка Шаста, имеющая цветок диаметром 10—17,5 см ослепительной белизны, душистая калла, вербена с запахом жасмина. Удивительная гвоздика, имеющая утром белоснежные цветки и меняющая днем окраску до ярко-розовой и вечером до темно-малиновой. Бербанк работал с розами, гладиолусами, георгинами, лилиями, пальмами, некоторыми вьющимися и другими растениями.

И. В. Мичурин также получил не только новые формы и сорта плодовых и ягодных растений, но и немало новых форм и сортов декоративных растений (розы, лилии и др.). Например, он вывел одних только роз 24 наименования. Заслуга И. В. Мичурина заключается в том, что его теория стала основой дальнейших работ по селекции, внесла новый вклад в развитие передовой материалистической науки о жизни.

Мичурин принадлежит к разряду счастливых деятелей. Счастливых потому, что итоги его работ останутся жить в веках.

Работу И. В. Мичурина продолжают ботанические сады и другие на­учные учреждения России, а также целая плеяда его после­дователей — селекционеров-оригинаторов, занимающихся выведением но­вых форм декоративных растений.

Российскими селекционерами получено большое количество новых сортов и форм цветочно-декоративных растений, приспособленных к почвенно-климатическим условиям разных зон страны.

Не так давно в парках, садах, скверах преобладали растения с та­кими названиями, как Барон фон Золимахер, Принц Уэльский, Графиня фон Доннерсмарк и им подобные.

Ненормальность такого положения отмечал еще И. В. Мичурин, который писал: «Стыдно считать, что все самое лучшее можно получить только из-за границы».

Селекционерами выведено немало отечественных сортов георгинов, гладио­лусов, флоксов и других цветочно-декоративных растений, не только не уступающих иностранным сортам, но и превосходящих их: на­пример, георгины Советская Арктика, Александр Невский, Василиса прекрасная, Мичурин, Кремлевская звезда и т. д.; гладиолусы Глинка, Крылья Советов, Победа, Антон Чехов, Красная Москва и т. д.; флоксы Салют, Память Ермоловой, Красный маршал, Радуга и т. д.; пеон Победа; тюльпан Русский богатырь; астры Северное сияние, Краса Советов и т. д.

Северо-Кавказский комбинат цветочного семеноводства ведет селек­цию левкоев на махровость и бордюрных летников. Им выведено до 500 гиб­ридных сеянцев канн, роз, гладиолусов, полученных от скрещивания культурных сортов с дикорастущим имбрикатусом, оригинальная форма ветвящейся лилии и несколько других гибридов лилий.

Калошинский опытно-показательный питомник под руководством Л. А. Колесникова выпускает саженцы новых сортовых сиреней.

В Измайловском комбинате декоративного садоводства ведется отбор элиты нескольких сотен различных сортов цветов.

Селекция роз, сирени, канн, георгинов и других растений про­водится И. П. Ковтуненко в совхозе «Декоративные культуры» около Нальчика.

Собранная в Главном ботаническом саду Академии наук России кол­лекция цветочно-декоративных растений позволила получить много интересных форм флоксов, гладиолусов, георгинов, роз и т. д.

Академик И. Г. Эпхфельд (г. Ленинград) вывел из семян от свободного опыления прекрасные гибриды полиантовых роз (окученные землей, они зимуют под Ленинградом в открытом грунте); гибридные гладиолусы с крупными цветками путем межсортового скрещивания.

Лесостепная селекционная опытная станция получила новые инте­ресные по декоративным качествам гибридные формы сирени, жасмина и др.

Чтобы выявить наиболее ценные отечественные сорта и рекомендовать их для внедрения в производство, в системе Министерства сельского хозяйства России организовано государственное сортоиспытание декора­тивных культур, которое проводится Государственной комиссией по сорто­испытанию плодовых и ягодных культур. Сеть сортоучастков охватывает юг, северо-запад и централь­ную часть России.

Сорта в Государственную комиссию представляются опытными учреж­дениями, добровольными обществами, совхозами, колхозами, а также отдельными цветоводами.

Методикой государственного сортоиспытания декоративных культур установлено следующее количество посадочного материала по каждому сорту, необходимое для представления на государственное сортоиспытание: флокс, дельфиниум, ирис — 48 штук, тюльпан, нарцисс, гладиолус, лилия низкорослая — 60 штук, георгин — 30—50 штук, лилия высоко­рослая и среднерослая — 32 штуки, сирень, жасмин, розы парковые и плетистые — 15 штук, розы чайно-гибридные и гибридно-полиантовые -36 штук, розы ремонтантные — 30 штук, розы полиантовые — 48 штук.

Многолетники кустовые и корневищные представляют деленными маточными кустами с 3—4 побегами и хорошо развитой корневой системой, георгины — укорененными черенками с хорошо развитой корневой систе­мой или маточными клубнями в количестве от 9 до 15 штук, гладиолусы и луковичные — клубнелуковицами и луковицами первого разбора, розы — однолетними саженцами, привитыми на сирень — двух­летними саженцами, окулированными на S. vulgaris, жасмин — трехлет­ними саженцами, полученными черенкованием. В порядке исключения сирень и жасмин принимаются в виде укорененных отводков.

По однолетним и двухлетним цветочным культурам в государствен­ное сортоиспытание должны быть представлены семена 1-го класса в сле­дующих количествах: астра — 15 г, левкой — 15 г, антирринум — 5 г, душистый горошек — 150 г, виола — 25 г.

Селекция (от лат. Selectio - выбор, отбор) - это наука о выведе­нии новых сортов и улучшении существующих. Как правило, целью селекции является выведение растений, имеющих определенные декоративные биологические и хозяйственные признаки. Например, современные селекционеры стремятся получить новые сорта флоксов устойчивых к заболеванию мучнистой росой; раннеспелых сортов гладиолусов с цветками красивой формы и чистых окрасок и т. д.

Методы селекции. Самым простым методом селекции является посев семян от свободного естественного опыления с последующим отбором наиболее интересных экземпляров.

Лучшие результаты по широте целенаправленного формообра­зования растений получены при использовании искусственной гиб­ридизации - скрещивания между собой двух или большего чистых форм с целью совмещения в одном сорте ценных качеств, свойствен­ных исходным организмам.

Учеными также разработаны методы, позволяющие искусствен­но увеличивать число хромосом в ядрах клеток. Обрабатывая точки роста или семена растений раствором колхицина, можно нарушить процесс деления хромосом, в результате чего их число увеличивается в два раза. Клетки с удвоенным, учетверенным L (и т. д.) числом хро­мосом получили название полиплоидных. Полиплоидные растения имеют сильный стебель, отличаются яркостью окраски и размерами цветков, обильным цветением.

В природе мутации появляются в результате воздействия на ор­ганизм факторов окружающей среды. Примером естественной мута­ции являются первые попугайные формы тюльпанов.

Искусственные мутагенные изменения можно получить при воздействии на вегетативные (почки, луковицы, побеги) или генера­тивные органы (семена, пыльцу, яйцеклетки) растения химически­ми соединениями (этиленметилом, этиленимином, диэтилсульфатом) или облучением (гамма-лучами, нейтронами, рентгеновскими луча­ми) Дозы и сила обработки зависят от индивидуальных особенностей вида и его состояния.

Гибридизация может быть близкородственной или отдаленной: при близкородственной внутривидовой гибридизации скрещиваются различные сорта одного вида; при отдаленной - виды или сорта раз­личных видов. При межвидовой или межродовой гибридизации могут возникать трудности из-за нескрещиваемости далеких в родственном отношении видов. Для повышения их скрещиваемости используются специально разработанные и широко применяемые селекционерами следующие методы: предварительное вегетативное сближение, прививка одного растения на другое с последующим их переопыле­нием; опыление смесью пыльцы различных видов и сортов, в ре­зультате чего гибридные семена лучше завязываются (метод основан на избирательности оплодотворения); применение метода посред­ника, если два сорта не скрещиваются между собой, а только с треть­им, то сначала их скрещивают с ним, а затем уже полученный гибрид - с одной из исходных форм; применение стимуляторов (гиббереллина, янтарной кислоты и др.) усиливающих рост пыльцевых трубок на рыльце пестика; хирургическое вмешательство - укорачивание столбика пестика, впрыскивание шприцем пыльцевой суспензии не­посредственно в завязь; добавление к отцовской пыльце материн­ской в качестве стимулятора (материнскую пыльцу нейтрализуют, растирая ее в фарфоровой ступке)

При отдаленной гибридизации иногда проводятся возвратные скрещивания, когда гибриды первого поколения вновь скрещиваются с одной из родительских форм.

Создание нового сорта представляет собой ряд следующих друг за другом этапов: подбор исходных родительских пар; скрещивание и получение гибридных семян; выращивание гибридных сеянцев; пер­вичный индивидуальный отбор перспективных сеянцев; размножение отобранных сеянцев и передача их на для оценки экспертной комис­сией и дальнейшей рекомендации лучших сортов на сортоиспытание; сортоиспытание на сортоучастке декоративных культур.

Правильный подбор исходных родительских пар является осно­вой результативности гибридизации. Для скрещивания подбирают сорта или виды, дополняющие друг друга по отдельным признакам. При этом из нескольких сортов, обладающих необходимым призна­ком, отбирают тот, который имеет наименьшее количество отрица­тельных качеств. Более тщательно следует подбирать материнское растение, так как большей частью гибриды наследуют многие биоло­гические и декоративные особенности от материнского сорта.

Взятые для гибридизации сорта должны полностью соответст­вовать сортовой принадлежности. Хорошие результаты получаются при скрещивании сортов различного географического происхождения (например, американские с европейскими или белорусские с алтай­скими)

Для селекции могут быть использованы и дикие формы путем переноса их в культуру непосредственно из естественных условий местообитания. При их скрещивании гибридному потомству доволь­но часто передается повышенная жизнестойкость и иммунитет к за­болеваниям. Так, дикие виды тюльпанов не болеют вирусной пестролепестностью, в то время как у культурных сортов это заболевание является основной причиной гибели. Поэтому главным направлением селекции тюльпанов является получение сортов с признаком устой­чивости к пестрению, унаследованным от диких видов.

Для получения доброкачественных гибридных семян и повы­шения процента завязи необходимо знать биологические особенности цветения и опыления исходных родительских пар. Все растения де­лятся на само- и перекрестноопыляющиеся и приспособлены к тому или иному типу опыления. У самоопыляющихся пыльники лопаются и дают зрелую пыльцу в еще закрытом цветке; у перекрестноопы­ляющихся - рыльце и пестик созревают в разное время. Самоопыле­ние не происходит у двудомных и однодомных раздельнополых растений. У некоторых растений этому препятствуют особенности строения цветка.

Знание особенностей цветения и опыления позволяет опреде­лить для каждого конкретного вида оптимальное время проведения кастрации цветков, сбора пыльцы и опыления. Если раньше созрева­ют пыльники, то такое явление называется протерандрией, если пес­тики - протерогинией. Благодаря последней, скрещивание душистого горошка можно проводить без кастрации, опыляя пестики до созре­вания собственных пыльников.

Жизнеспособность пыльцы и пестика у различных культур не одинакова. Восприятие пыльцы рыльцем устанавливается опытным путем. Для этого ежедневно проводят опыление части созревших ры­лец, а затем по проценту завязавшихся семян устанавливают наибо­лее оптимальное время его восприимчивости. Жизнеспособность пыльцы в искусственных условиях может сохраняться дольше, чем в естественных, и зависит от способа хранения. Разработана методика длительного хранения пыльцы в стеклянных запаянных капсулах при температуре 1...2 °С, у ряда растений она сохраняет свою жизнеспо­собность свыше года и удобна для пересылки.

Техника скрещиваний. Для скрещиваний выбирают цветки хорошо развитых, крупных, здоровых растений. Обычно используют цветки первого цветения (розы, георгины) чтобы к осени семена ус­пели хорошо вызреть. Когда бутон готов к раскрытию, производят кастрацию, чтобы не произошло опыление собственной пыльцой. С этой целью пинцетом удаляют еще не лопнувшие пыльники. У неко­торых растений (флокс, сирень) имеющих мелкие цветки, пыльники удаляют вместе с венчиком. На кастрированные цветки надевают изоляторы, которые шьют из пергаментной бумаги. Между стеблем и изолятором прокладывают вату (от проникновения насекомых-опылителей) а изолятор завязывают шпагатом.

Пыльцу на рыльце пестика наносят мягкой кисточкой или ку­сочком карандашной резинки, надетой на препаровальную иглу. Ко­гда пестик созрел и готов к восприятию пыльцы, на рыльце выделя­ется влага (секрет) Наиболее благоприятное для опыления время — утренние часы и сухая теплая погода. После нанесения пыльцы на рыльце опять надевают изолятор. Для большей надежности оплодо­творения опыление цветка повторяют на следующий день.

Пыльцу для опыления собирают заранее. Для этого крупные, хорошо окрашенные бутоны срезают и пинцетом выщипывают пыль­ники. Последние раскладывают на чистую бумагу в сухом, защищен­ном от прямых солнечных лучей месте. При дозревании пыльники лопаются, и из них высыпается пыльца, которую используют для опыления. Хранят пыльцу в стеклянных бюксах или пергаментных пакетиках, которые помещают в эксикатор с хлористым кальцием (для создания постоянной и умеренной влажности воздуха) Эксика­тор ставят в холодильник с температурой 2...3 °С.

Особое внимание при гибридизации обращается на чистоту про­водимых работ и точность документации. При каждой новой комби­нации скрещивания кисточку промывают спиртом, а бюксы для пыльцы - дезинфицируют. На бюксах простым карандашом пишут название сорта или вида и дату сбора пыльцы. При скрещивании на ветку с опыленным цветком вешают пергаментную этикетку с указа­нием номера комбинации, количества опыленных цветков, даты скрещивания. В журнале фиксируют все необходимые данные по опылению и сбору гибридных плодов и семян.

Дата добавления: 2014-12-27