Создание многолинейных сортов
15-09-2011, 19:05
Одно из важных направлений селекции на высокую экологическую пластичность — создание многолинейных сортов. Многолинейный сорт выводят путем объединения при отборе из F2 или других гибридных поколений нескольких морфологически однородных, но биологически различающихся линий. Обладая более широкой нормой реакции на разные условия произрастания, такой сорт может занимать большие ареалы и обеспечивать получение стабильной урожайности при меняющихся погодных условиях. Это подтверждается быстрым распространением и возделыванием на больших площадях многолинейных сортов озимой пшеницы Одесская 51, яровой пшеницы Московская 35, ярового ячменя Донецкий 4. Получают распространение многолинейные сорта перекрестноопыляющихся культур: гибридная популяция кукурузы Надднепрянская 50, сорт зернового сорго Сатурн.
Создание многолинейных сортов имеет не менее важное значение в селекции на иммунитет. Вследствие больших трудностей выведения сортов, обладающих комплексным иммунитетом, селекционеры стремятся создавать сорта, устойчивые к наиболее распространенным в данное время в определенной зоне расам возбудителя. Но такая практика не дает нужных результатов. Так, сорта пшеницы, передаваемые в производство как ржавчиноустой- чивые, быстро утрачивают это свойство, начинают поражаться ржавчиной и выбраковываются. По данным американских селекционеров, в связи с изменением расового состава стеблевой ржавчины длительность использования сорта овса в центральной части кукурузного пояса США составляет 5 лет. Такой же срок называет Н. Борлауг для сортов пшеницы, первоначально устойчивых к стеблевой ржавчине, в Мексике и Колумбии. Даже в том случае, если широко распространенный в производстве сорт обладает устойчивостью к многим расам паразита, образования одной му- тантной споры новой агрессивной расы достаточно для возникновения и распространения заболевания на уровне эпиф.итотии в результате повторного заражения растений.
Сорта, устойчивые к определенным расам возбудителя болезни в одной зоне, часто оказываются неустойчивыми при посеве в других зонах, где иной расовый состав патогена. Большие площади, занятые одним линейным или клоновым сортом, создают идеальные условия для развития эпифитотии, так как патоген находит для размножения неограниченный питательный субстрат. В природных условиях благодаря большому генетическому разнообразию видов, разновидностей и экотипов создание высоких концентраций патогена в какой-либо точке и распространение его на большой территории эффективно предупреждаются. В связи с этим в последнее время в селекции на устойчивость к некоторым видам болезней реализуется идея создания многолинейных сортов, обладающих длительной устойчивостью к ним. Многолинейный сорт в данном случае должен состоять из смеси линий, которые не отличались бы друг от друга по всем морфологическим и хозяйственно полезным признакам и свойствам, но в то же время различались по устойчивости к разным расам патогена. Создание подобных сортов возможно путем проведения серии насыщающих скрещиваний нескольких форм, отличающихся друг от друга по устойчивости к различным физиологическим расам паразита, с одним и тем же лучшим районированным сортом. Если генотип такого районированного сорта, устойчивого лишь к какой-либо одной расе, обозначить AR1, а генотипы источников устойчивости к другим вероятным расам заболевания — БR2, ВR3, ГR4, ДR5, ЕR6, то в результате нескольких насыщающих скрещиваний и отборов могут быть созданы и объединены в одну систему генотипы AR1 + AR2+ AR3 + AR4 + AR5 + AR6. Все полученные указанным способом линии должны различаться между собой лишь К- генами, контролирующими устойчивость к различным расам возбудителя болезни.
Таким образом, многолинейный сорт — это популяция разных по устойчивости генотипов, в то же время он состоит из конвергентных линий, т. е. сходных по всем другим признакам и свойствам.
Распространение болезни среди растений обычного линейного устойчивого сорта и популяции устойчивых линий многолинейного сорта происходит неодинаково. Быстрому распространению новой расы из первичного источника инфекции способствует большое число восприимчивых растений-хозяев на первых стадиях заражения. Число таких растений у обычного линейного сорта во много раз больше, чем у многолинейного.
Если участок засеян смесью линий районированного сорта, каждая из которых отличается от других по способности противостоять заражению особыми расами гриба, то вероятность попадания первой мутантной споры на восприимчивые растения, а также распространение изолированного очага новой инфекции сильно снижаются. Следовательно, в многолинейном сорте барьер на пути распространения болезни ставится постоянно, на всех стадиях расселения возбудителя, в то время как в обычном линейном устойчивом сорте такой барьер действует лишь однократно.
При подборе родительских форм для скрещивания в настоящее время очень широко используются одни и те же выдающиеся сорта. Так, каждые четыре из пяти районированных за прошлое десятилетие сортов озимой пшеницы созданы в основном на базе двух сортов — Безостая 1 и Мироновская 808, а каждый третий сорт яровой пшеницы — с участием сорта Саратовская 29. Сорт Безостая 1 преобладает в родословной сортов озимой пшеницы Венгрии, Румынии, Болгарии, Югославии, Мироновская 808 — в сортах Чехословакии и Польши. Это ведет к высокой генетической однородности новых создаваемых сортов, что повышает их уязвимость при экстремальных условиях, особенно при эпифитотиях патогенов. Поэтому в селекционные программы наряду с лучшими отечественными сортами озимой пшеницы Краснодарская 57, Южная заря стремятся включать новые сорта из США типа Parker 76, созданные на иной генетической основе и сочетающие полевую и расоспецифическую устойчивость к ржавчине с устойчивостью к другим неблагоприятным факторам. Во избежание сужения генетической основы разнообразный исходный материал, различные доноры стараются использовать и в селекции других культур.
Создание многолинейных сортов имеет не менее важное значение в селекции на иммунитет. Вследствие больших трудностей выведения сортов, обладающих комплексным иммунитетом, селекционеры стремятся создавать сорта, устойчивые к наиболее распространенным в данное время в определенной зоне расам возбудителя. Но такая практика не дает нужных результатов. Так, сорта пшеницы, передаваемые в производство как ржавчиноустой- чивые, быстро утрачивают это свойство, начинают поражаться ржавчиной и выбраковываются. По данным американских селекционеров, в связи с изменением расового состава стеблевой ржавчины длительность использования сорта овса в центральной части кукурузного пояса США составляет 5 лет. Такой же срок называет Н. Борлауг для сортов пшеницы, первоначально устойчивых к стеблевой ржавчине, в Мексике и Колумбии. Даже в том случае, если широко распространенный в производстве сорт обладает устойчивостью к многим расам паразита, образования одной му- тантной споры новой агрессивной расы достаточно для возникновения и распространения заболевания на уровне эпиф.итотии в результате повторного заражения растений.
Сорта, устойчивые к определенным расам возбудителя болезни в одной зоне, часто оказываются неустойчивыми при посеве в других зонах, где иной расовый состав патогена. Большие площади, занятые одним линейным или клоновым сортом, создают идеальные условия для развития эпифитотии, так как патоген находит для размножения неограниченный питательный субстрат. В природных условиях благодаря большому генетическому разнообразию видов, разновидностей и экотипов создание высоких концентраций патогена в какой-либо точке и распространение его на большой территории эффективно предупреждаются. В связи с этим в последнее время в селекции на устойчивость к некоторым видам болезней реализуется идея создания многолинейных сортов, обладающих длительной устойчивостью к ним. Многолинейный сорт в данном случае должен состоять из смеси линий, которые не отличались бы друг от друга по всем морфологическим и хозяйственно полезным признакам и свойствам, но в то же время различались по устойчивости к разным расам патогена. Создание подобных сортов возможно путем проведения серии насыщающих скрещиваний нескольких форм, отличающихся друг от друга по устойчивости к различным физиологическим расам паразита, с одним и тем же лучшим районированным сортом. Если генотип такого районированного сорта, устойчивого лишь к какой-либо одной расе, обозначить AR1, а генотипы источников устойчивости к другим вероятным расам заболевания — БR2, ВR3, ГR4, ДR5, ЕR6, то в результате нескольких насыщающих скрещиваний и отборов могут быть созданы и объединены в одну систему генотипы AR1 + AR2+ AR3 + AR4 + AR5 + AR6. Все полученные указанным способом линии должны различаться между собой лишь К- генами, контролирующими устойчивость к различным расам возбудителя болезни.
Таким образом, многолинейный сорт — это популяция разных по устойчивости генотипов, в то же время он состоит из конвергентных линий, т. е. сходных по всем другим признакам и свойствам.
Распространение болезни среди растений обычного линейного устойчивого сорта и популяции устойчивых линий многолинейного сорта происходит неодинаково. Быстрому распространению новой расы из первичного источника инфекции способствует большое число восприимчивых растений-хозяев на первых стадиях заражения. Число таких растений у обычного линейного сорта во много раз больше, чем у многолинейного.
Если участок засеян смесью линий районированного сорта, каждая из которых отличается от других по способности противостоять заражению особыми расами гриба, то вероятность попадания первой мутантной споры на восприимчивые растения, а также распространение изолированного очага новой инфекции сильно снижаются. Следовательно, в многолинейном сорте барьер на пути распространения болезни ставится постоянно, на всех стадиях расселения возбудителя, в то время как в обычном линейном устойчивом сорте такой барьер действует лишь однократно.
При подборе родительских форм для скрещивания в настоящее время очень широко используются одни и те же выдающиеся сорта. Так, каждые четыре из пяти районированных за прошлое десятилетие сортов озимой пшеницы созданы в основном на базе двух сортов — Безостая 1 и Мироновская 808, а каждый третий сорт яровой пшеницы — с участием сорта Саратовская 29. Сорт Безостая 1 преобладает в родословной сортов озимой пшеницы Венгрии, Румынии, Болгарии, Югославии, Мироновская 808 — в сортах Чехословакии и Польши. Это ведет к высокой генетической однородности новых создаваемых сортов, что повышает их уязвимость при экстремальных условиях, особенно при эпифитотиях патогенов. Поэтому в селекционные программы наряду с лучшими отечественными сортами озимой пшеницы Краснодарская 57, Южная заря стремятся включать новые сорта из США типа Parker 76, созданные на иной генетической основе и сочетающие полевую и расоспецифическую устойчивость к ржавчине с устойчивостью к другим неблагоприятным факторам. Во избежание сужения генетической основы разнообразный исходный материал, различные доноры стараются использовать и в селекции других культур.