Генетика - Гуляев Г.В.
Скачать (прямая ссылка):
¦чСдособ получения двойных межлинейных гибридов впервые был предложен Д. Джонсом в 1917 г. В последнее время разработаны надежные селекционные методы повышения урожайности само-.опыленных линий, благодаря чему стало возможным создавать высокопродуктивные простые межлинейные гибриды (singl cross) ii непосредственно использовать их в производстве. Отличаясь высокой морфологической выравненностью, устойчивостью к вредителям и болезням, простые межлинейные гибриды среди всех .других типов гибридов кукурузы проявляют самый высокий гетерозис. Урожайность простых гибридов Краснодарский ЗОЗТВ, Встреча и некоторых других на 10—15 ц с 1 га превышает урожайность лучших стандартных двойных межлинейных гибридов. Благодаря созданию простых межлинейных гибридов кукуруза ста-
ла самой высокоурожайной зерновой культурой в мире. В условиях орошения такие гибриды могут давать более 150 ц с 1 га.
Для получения гибридных семян родительские формы гибридов высевают на участках гибридизации чередующимися рядами. У растений материнской формы тщательно и своевременно удаляют (обрывая или срезая) все метелки, обеспечивая, таким образом, опыление их пыльцой отцовской формы. Удаление метелок на участках гибридизации — самая трудоемкая работа при выращивании гибридных семян. Участками гибридизации кукурузы в нашей стране ежегодно занимают до 500 тыс. га. Для удаления метелок на такой большой площади необходимо затрачивать каждый год около 5 млн. человеко-дней. Следует также иметь в виду, что' эта работа на участках гибридизации совпадает с наиболее напряженным в сельскохозяйственном производстве периодом — уборкой урожая. Все сказанное побуждало генетиков и селекционеров искать способы преодоления этого препятствия. Представлялось, что наилучшим решением вопроса будет отыскание или создание материнских форм растений, обладающих мужской цитоплазматической стерильностью. Надобность в проведении искусственной кастрации таких растений отпала бы.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЦИТОПЛАЗМАТИЧЕСКОЙ МУЖСКОЙ СТЕРИЛЬНОСТИ (ЦМС)
Происхождение и природа цитоплазматической мужской стерильности были рассмотрены в главе IV. Напомним, что растения, обладающие ЦМС, передают данное свойство потомству только по материнской линии. Это открытие долгое время в селекции не использовали. Но начиная с 50-х годов оно было оценено по достоинству и нашло широкое практическое применение вначале при возделывании кукурузы, а затем и некоторых других культур.
Метод получения гибридных семян кукурузы без удаления метелок на основе использования ЦМС предложили в 1949 г. американские генетики Д. Джонс и Н. Эверет. Для этого необходимо иметь: стерильные аналоги самоопылеиных линий или сортов, ли-иии-закрепители стерильности и линии-восстановители фертильности (рис. 116).
Создание стерильных аналогов самоопылеиных линий (сортов).
Чтобы перевести материнскую форму гибрида (линию или сорт) на стерильную основу, необходимо иметь источник ЦМС. Им могут быть любые растения, передающие стерильность пыльцы через цитоплазму независимо от того, к какому сорту или линии они принадлежат.
При создании стерильных аналогов самоопылеиных линий используют метод насыщенных скрещиваний. Свойства стерильности пыльцы линия приобретает при возвратном скрещивании с растением— источником ЦМС. Полученное от такого скрещивания стерильное потомство повторно опыляют пыльцой переводимой на стерильную основу линии до тех пор, пока не получат растения.
А В С В
цмс Фертильная цмс Фертильная
(закрепитель) (йосстанодитель)
па - - * я (AxB)x(CxD)
Дбоинои гидрид Фертильный
Рис. 116. Схема получения двойного межлинейного гибрида кукурузы с использованием ЦМС.
полностью сходные с ней по фенотипу. Эту работу проводят по следующей схеме:
1-Й ГОД ХмсХЛ
2-й » (X мс ХЛ) хл
3-й » [(ХмоХЛ)ХЛ]ХЛ
4-й » {[(ХмсХЛ) ХЛ]ХЛ}ХЛ
5-6-й годы — размножение и индивидуальный отбор лучших растений из стерильных форм Л4МСХЛ.
В этой схеме: Хмс — любая форма, обладающая свойством ЦМС; Л — линия (сорт), по которому создается стерильный аналог.
Опытным путем установлено, что в результате четырех-пяти насыщающих скрещиваний и отбора получаются стерильные аналоги самоопыленных линий, практически полностью утратившие фертильность пыльцы. Размножается такая линия на изолированном участке при опылении своим фертильным аналогом. Линия, при опылении пыльцой которой стерильность у стерильных растений сохраняется, называется закрепителем стерильности.
В двойном межлинейном гибриде стерильная линия используется в качестве материнской формы простого материнского гибрида, причем отцовская форма в этом гибриде не должна восстанавливать фертильность, тогда растения, полученные из его семян, будут иметь стерильные метелки. Использование в США и Канаде линейных гибридов кукурузы, созданных на основе одной формы ЦМС, привело к широкому распространению специфической расы гриба Helminthosporium maydis, в результате чего значительно снизилась урожайность зерна. Поэтому в селекции гибридной кукурузы очень актуальным является вопрос об использовании многообразия источников ЦМС.
