Этапы планирования селекционного процесса

---

Планирование селекционного процесса включает следующие этапы:

1. определение основных способов работы с селекционным материалом: характера изучения коллекционного материала; способы создания популяций и численности популяций, создаваемых различными способами; способов работы с популяциями; способа отбора.

2. определение схемы селекционного процесса: числа его звеньев и их назначение, места где они будут размещаться. А также площадей, делянок в них, норм высева, числа повторений, способов размещения образцов в повторении, частоты размещения стандарта

3. Определение технических данных делянок в питомниках и сортоиспытаниях: длины, числа рядков в делянке, ширины между­рядий, межделяночных и межполосных (межъярусных) дорожек (дорог).

4. Определение объема скрещиваний (или других приемов созда­ния популяций), объема популяций и отборов из них, питомников и сортоиспытаний (число образцов в них), примерного процента бра­ковки в разных звеньях.

5. Определение системы наблюдений, оценок и учетов (какие именно наблюдения, оценки и учеты, в каком объеме и по какой ме­тодике следует вести в том или ином питомнике или сортоиспыта­нии).

Способы работы с селекционным материалом зависят от культу­ры, зоны, а также от индивидуальных особенностей селекционера.

Для тщательного изучения коллекции требуется 2—3 года. За­то число популяций может быть сильно уменьшено. Это сэкономит труд и позволит детальнее проработать популяции (увеличить объем популяций и объем отборов из них). Кратковременное, ориентировочное изучение коллекции (а иногда знакомство с образцами по данным других учреждений) обычно связано с созданием большого количества популяций (чаще всего гибридных комбинаций) с целью выбрать из них в дальнейшем перспективные.

Способ создания популяций во многом зависит от культуры. Так, при работе с ячменем хороший результат дает и гибридизация, и мутагенез. В селекции пшеницы широко используется гибридиза­ция, а автополиплоидия не имеет перспективы. Напротив, у ржи автополиплоиды представляют селекционную ценность.

Выбор поколения для отбора основывается на известных генетических закономерностях. Отбор из ранних гибридных поколений позволяет сразу ограничить круг материала, с которым целесооб­разна дальнейшая работа, но, как правило, выделяет гетерозиготы, что заставляет прибегать к повторным отборам у самоопылителей. По некоторым данным, отбор из F3—F4 предпочтительнее отбора из поздних гибридных поколений (метод пересева) задер­живает выделение растений-родоначальников, но зато дает больший процент гомозиготных форм. При методе пересева быстро накапли­вается избыточное количество семян. Часть популяции приходится отбрасывать. Можно делать это чисто механически, а можно использовать массовый отбор, оставляя для пересева только лучшие расте­ния. Последнее требует дополнительной затраты труда. Можно ор­ганизовать испытание популяций (в том числе по мере накопления семян на больших делянках с повторностью), отбрасывая малоурожайные или не отвечающие другим требованиям. Иногда браковку популяций ведут уже с первого поколения (например, исключая по­легающие, поражающиеся болезнями и т. д.). Кроме того, считают, что высокогетерозисные комбинации Ft дают в последующих поко­лениях наиболее урожайные линии. Метод пересева может быть с успехом использован для естественного отбора наиболее устойчивых генотипов в районах с неблагоприятными климатическими условиями, например при селекции озимых на морозостойкость в местно­стях с суровыми малоснежными зимами.

У мутантов отбор целесообразно вести в ранних поколениях. Рецессивные мутации проявляются со второго мутантного поколения.

Таблица 2 – Данные для планирования селекционного процесса при работе с яровой пшеницей

Контрольные вопросы

1. Назовите, из каких ресурсов подбирается исходный материал для селекции

2. Укажите основные этапы планирования селекционного процесса

3. Назовите, из какого семенного материала формируется каждый из питомников.

2. Маркировка и комплектация селекционных образцов

Все селекционные образцы должны быть промаркированы. В противном случае невозможно проследить родословную образца и сопоставить его оценки в разные годы в поле и в лаборатории. Наиболее рациональна двойная маркировка, когда указывают номер де­лянки данного года и индивидуальный но­мер образца, который присваивается на все время работы с ним. Первый показывает год, когда выращены семена, и звено, в котором они получены, второй — родословную образца. Номера делянок могут быть сквозными от коллекции до конкурсного сорто­испытания, а также автономными для каждого звена. В первом слу­чае номера не повторяются, и место любого образца в том или ином питомнике или сортоиспытании можно установить однозначно. Во втором случае нумерация в каждом звене начинается с 1, и место образца может быть определено по сокращенному наименованию звена на этикетке или на пакете (например, КСИ-87 — конкурсное сортоиспытание 1987 г.). Поскольку сокращенное наименование звена указывают во всех случаях, второй способ лаконичнее — позволяет избежать при маркировке слишком больших чисел.

Если в питомнике (сортоиспытании) имеется повторность, то при автономной нумерации делянок возможна или сквозная нуме­рация в пределах звена или нумерация каждой повторности отдель­но. В последнем случае номер повторения указывают через черточ­ку, например, 127-2, т. е. 127-я делянка во втором повторении. Применение данного способа особенно удобно тогда, когда опреде­ленный номер делянки соответствует определенному образцу. Если применяют рендомизацию, номера делянок в поле располагаются в этом случае не по порядку.

Роль индивидуального номера образца в коллекции и в питомни­ке гибридизации выполняет название образца (если это райониро­ванный сорт) или номер коллекции того учреждения, откуда он по­лучен. Номера коллекции Всесоюзного научно-исследовательского института растениеводства имени Н. И. Вавилова (ВИР) начина­ются с буквы К (например, К-22855), в других случаях в скобках указывают сокращенное название учреждения, откуда поступил об­разец. Для иностранных образцов указывается название страны. Если образец собственной селекции, то указывается его индивиду­альный селекционный номер. Все эти сведения имеются в каталоге исходного материала, который ведется в отделе (лаборатории) и в который заносят данные об образцах, поступающих в отдел. Форма каталога приведена ниже.

Таблица 3 – Форма каталога

Индивидуальный номер образца в остальных питомниках составляется из номера гибридной комбинации (или номера мутантной по­пуляции): h5, h181 и т. д. (М28, М75 и т. д.) и, если проведен отбор, из номера элитного растения. Например, h25-17, h187-3. При повтор­ном отборе добавляется через черточку номер нового элитного ра­стения. Например, h-25-17-8. Расшифровка номера гибридной комби­нации (материнская и отцовская формы) приводится в каталоге скрещиваний, мутантной популяции — в каталоге мутантных по­пуляций. Здесь же указывается количество элитных растений, отоб­ранных из каждой комбинации. Форма каталога приведена ниже.

Таблица 4 – Форма каталога

продолжение

Если применяется индуцированный мутагенез, ведут каталог мутантных популяций.

Номер делянки и индивидуальный номер образца проставляются в посевных ведомостях, полевых журналах, ведомостях, с которыми образцы поступают на анализ в технологическую и биохимическую лаборатории, на пакетах, сноповых и мешочных этикетках. На па­кетах, сноповых и мешочных этикетках надписи делают простым карандашом (в ведомостях и журналах можно писать шариковой ручкой). Надписи должны быть сделаны разборчиво и в определен­ном месте пакета (например, со стороны клапана в нижнем правом углу) — это облегчает работу с материалом. На полевых этикетках (номерных колышках), выставляемых на делянках, указывают толь­ко номер делянки без обозначения звена. Во всех случаях стандарт обозначают «Ст» или «St».

Комплектация посева — подготовка образцов к посеву и определение их фактического числа, которое предстоит высевать в данном году в каждом звене селекционного процесса.

Подготовку к посеву начинают после завершения оценок и браковок в данном звене. Коллекцию составляют из образцов прошлого года, изучение которых еще не закончено, и новых поступлений. Питомник гибридизации включает материнские и отцовские формы, намеченные для гибридизации. Гибридный питомник составляют из образцов, полученных от скрещивания (F1), и образцов последую­щих поколений, избежавших выбраковки. Питомник мутантов со­стоит из образцов различных мутантных поколений. Число образ­цов в различных звеньях испытания потомств элитных растений определяется количеством образцов в предыдущем звене, оставших­ся после лабораторной браковки, а в селекционном питомнике 1-го года — числом элитных растений, отобранных для посева. Конкурс­ное сортоиспытание комплектуется за счет образцов прошлого года, изучение которых должно быть продолжено, и новых поступлений из предыдущего звена.

Образцы могут быть оставлены повторно в контрольном питомнике и предварительном сортоиспытании, если целесообразность продвижения их в следующее звено сомнительна и в то же время есть основания воздержаться от их выбраковки. Чтобы подготовить образец к посеву, нужно очистить его от сор­ных примесей (мякины, соломы), слишком щуплых и битых семян и набрать количество семян, необходимое для высева на делянке столько раз, сколько повторностей предусмотрено. Семена с элитных растений (колосьев) и семена, полученные от скрещивания (F1), очи­щают вручную. Более крупные образцы для посева селекционного питомника 2-го года, а иногда и коллекции очищают на ручных ре­шетах. Еще более крупные образцы обрабатывают на семяочистительной машине СМ-0,15.

В малых образцах (селекционного питомника 1-го года, первого гибридного поколения) число семян, необходимое для посева, отсчитывают, пользуясь разборной доской и шпателем (рис. 5) или автоматическим счетчиком семян АСС-1М. Для посева F1использу­ют все имеющиеся семена.

Рисунок 5 – Разборная доска и шпатель

Начиная с селекционного питомника 2-го года целесообразно комбинировать подсчет и взвешивание. Если образец высевают с повторениями, то достаточно после тщательного перемешивания отсчитать необходимое число семян для первого повторения, взвесить их, а для остальных повторений, не отсчитывая, взять такие же на­вески. При достаточно большой делянке сначала определяют мас­су 1000 семян, а затем рассчитывают массу семян, необходимую для посева. Для конкурсного сортоиспытания массу 1000 семян опреде­ляют согласно ГОСТ 12042 — 80. Однако для контрольного питом­ника, более ранних звеньев и даже для предварительного сорто­испытания можно использовать упрощенный способ. Образец тща­тельно перемешивают и отсчитывают подряд 50 семян. Операцию повторяют еще 2 раза. Объединяют отсчитанные семена (всего 150 се­мян), взвешивают их и результат умножают на 6,67.

Пример.

Масса 150 семян — 6,3 г.

Масса 1000 семян — 6,3-6,67=42 г.

Количество семян, необходимое для формирования коллекции, популяций для пересева, испытания и отбора, рассчитывают так же, как для селекционного питомника 2-го года — конкурсного сортоиспытания в зависимости от размера делянки. При определении коли­чества семян для посева в питомнике гибридизации учитывают часто­ту использования образца в скрещиваниях: чем в большем числе комбинаций он участвует, тем больше делянка.

Рисунок 6 – Посевной ящик; справа — пакеты на нитке

Поправку на нее в предварительном сортоиспытании можно не вво­дить. Всхожесть определяют по ГОСТ 12038 — 84.

Образцы, подготовленные для посева, либо вовсе не должны содержать сорных примесей, либо (если образец достаточно велик) содержать их минимальное количество, поэтому поправку на засоренность образца вводят только при определении норм высева в сор­тоиспытаниях. Если засоренность очень мала (менее 1%), поправку можно не вводить. Чистоту определяют по ГОСТ 12037 — 81.

Образцы, подготовленные для посева, либо вовсе не должны содержать сорных примесей, либо содержать их минимальное количество, поэтому поправку на засоренность образца вводят только при определении норм высева в сортоиспытаниях. Если засоренность очень мала (менее 1 %), поправку можно не вводить.

Норму высева с поправкой на всхожесть и чистоту рассчитывают следующим образом.

Масса 1000 семян-35,6 г.

Всхожесть семян-95%

Чистота семян-98,01%

Норма высева всхожих семян-6 млн. на 1 га.

Площадь делянки-25 м²

Норма высева на 25 м²-

(6 000000*35,6)/1000*(100/95)*(100/98,01)*(25/10000)=574 г.

Семена для посева на делянке помещают в пакет. Пакеты маркируют и складывают в том порядке, в котором их предстоит высевать. Для этой цели используют посевные ящики с перегородками. Через определенное количество образцов вставляют пакеты со стандартом. В некоторых селекционных учреждениях практикуется нанизывание пакетов на прочную нитку с помощью толстой иглы.

Рисунок 7 – Расположение образцов в кон­курсном сортоиспытании с нулевой повторностью и схема движения комбай­на при его уборке

При посеве сеялками с ап­паратом центрального высева, которые за один проход засева­ют по одной делянке в каждом ярусе контрольного питомника или сортоиспытания, пакеты расставляют не по ярусам, как располагаются повторения, а по проходам сеялки: так удобнее при посеве.

Если уборку сортоиспытания предстоит проводить комбайном «Сампо-500», который из-за слиш­ком широкого режущего аппара­та может убирать только крайние делянки в ярусах и вместе с тем слишком засоряет образцы при переходе с делянки одного яруса на делянку другого, целесообраз­но посеять специальную нулевую.

Рисунок 8 – Контейнер с кассетами к сеялке СКС-6-10; внизу — заполнение кассет

повторность для прочистки комбайна. На семена используют урожай с делянок первого повторения, расположение образцов в котором должно соответствовать расположению их в нулевом повто­рении .

Если планируется посев сеялкой СКС-6-10 в кассетном варианте, то семена засыпают прямо в ячеи кассет. Когда семена для питомника или сортоиспытания подготовлены для посева, данные о числе образцов заносят в ведомость комплектации посева.

Таблица 5 – Ведомость комплектации посева

Контрольные вопросы

1. Назовите основные функции маркировки и комплектации семян, в чем их важность

2. Назовите мероприятия, которые входят в комплектацию семенного материала