СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГЕНЕТИЧЕСКИ ЧИСТЫХ СЕМЯН МАТЕРИНСКОЙ ФОРМЫ ДЛЯ ГИБРИДА ПОДСОЛНЕЧНИКА Российский патент 2009 года по МПК A01H1/04 

Изобретение относится к области селекции и семеноводства растений и может быть использовано для получения генетически чистых семян гибридного посевного материала подсолнечника.

Известно, что одной из главных целей гибридного семеноводства является выращивание чистых родительских форм и семян первого поколения гибридов. Это возможно при условиях отсутствия чужеродного перекрестного опыления. Известны различные способы изоляции выращиваемых родительских форм гибридного подсолнечника во время их цветения от переопыления с другими его формами. Так, например, известен способ «механической» защиты выращиваемых родительских форм гибридного подсолнечника с помощью групповых сетчатых изоляторов, которые устанавливают над опытными делянками с выращиваемыми родительскими формами гибридного подсолнечника на время их цветения. Но при производстве больших объемов генетически чистых семян этот способ очень долог, трудоемок, т.к. зачастую сами укрытия имеют или сложную конструкцию, или трудоемки в сборке-разборке, или непрочны и не обеспечивают многократный их демонтаж и перенос. Но самое главное - они не могут обеспечить надежную изоляцию растений от представителей энтомофауны, являющихся переносчиками пыльцы с «чужих» форм на опытные.

Известен способ пространственной изоляции при производстве гибридных семян подсолнечника, когда семеноводческие посевы размещают на определенном расстоянии, например, от товарных посевов в соответствии с рекомендованными нормами пространственной изоляции. Эти нормы в разных странах и их регионах разные. Причем каждая селекционно-семеноводческая фирма имеет свои собственные нормы пространственной изоляции от зарослей дикорастущего однолетнего подсолнечника. Например, стандарты, принятые в штате Калифорния в 1976 году (долина Сакраменто), предусматривают следующие нормы ПРОСТРАНСТВЕННОЙ изоляции при производстве гибридных семян подсолнечника: 4,8 км от товарных посевов масличных сортов подсолнечника; 3,2 км от участков гибридизации масличных гибридов; 6,4 км от полей кондитерского подсолнечника. Во Франции согласно Постановлению правительства в 1982 году при размещении семеноводческих посевов подсолнечника строго соблюдается ПРОСТРАНСТВЕННАЯ изоляция участков гибридизации друг от друга - 500 м. А при получении исходного материала родительских линий участки изолируют от других посевов подсолнечника на 3000 м. В нашей стране ПРОСТРАНСТВЕННАЯ изоляция до ближайшего посева подсолнечника в равнинных условиях должна быть не менее 1,5-2 км с наличием 1-2 лесополос. При этом чужеродное перекрестное опыление составляет 5% (Анащенко А.В. Методические указания по изучению мировой коллекции масличных культур. Вып.2. Подсолнечник. Л., 1976, 40 с.).

Недостатком известного способа является то, что в условиях интенсивного промышленного производства подсолнечника (товарного и семенного) ПРОСТРАНСТВЕННАЯ ИЗОЛЯЦИЯ не всегда может быть обеспечена, в результате этого получение чистого семенного материала превращается в труднейшую задачу. Получение чистого семенного материала самоопыленных линий подсолнечника - одно из основных условий конкурентоспособности гибридного посевного материала. На практике задача выращивания родительских форм для участков гибридизации зачастую превращается в невыполнимую, в связи с высокой концентрацией товарных и семеноводческих посевов, обилием падалицы подсолнечника в посевах пшеницы и других культур, произрастанием его на обочинах дорог, дачных и приусадебных участках. Чаще всего для гарантированной изоляции участков размножения родительских форм используют участки пашни в садах, виноградниках, лесных массивах, в горной местности и т.д. При этом возникают дополнительные трудности, порою непреодолимые: невозможность механизации возделывания, проблемы охраны от зверей, птиц, несознательного населения и т.д.

Известен также способ временной изоляции посевов в семеноводстве родительских форм гибридов подсолнечника, достигаемой использованием различных сроков сева.

Так, известен способ временной изоляции семеноводческих посевов, как эффективный прием гибридного семеноводства при получении генетически чистых семян родительских форм подсолнечника, согласно которому посев семян родительских форм гибрида подсолнечника в почву осуществляют в срок, смещенный по отношению к оптимальному сроку для данного региона в более позднюю сторону, с разрывом в сроках сева 23-25 дней для однокорзиночных форм и 29-30 дней для ветвистых отцовских линий, и выращивают растения в естественных условиях, складывающихся в этот поздний срок в данном регионе (Шаповалова Л.Г. Влияние условий выращивания гибридных семян подсолнечника на их генетическую чистоту, урожайные свойства и посевные качества. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук. Краснодар, 2003, с.23). Так, в условиях Краснодарского края сев родительских линий осуществляют 9-11 июня, т.е. в срок более поздний посравнению с оптимальным сроком (19-20 мая и 21-30 мая).

Недостатком известного способа является относительно невысокая степень генетической чистоты семян родительских форм гибридного подсолнечника, а также отрицательное влияние недостатка влаги при поздних сроках сева и выращивания форм в засушливые годы, отражающегося на урожайности.

Известен также способ получения генетически чистых семян родительских форм гибридов подсолнечника, основанный на принципе ВРЕМЕННОЙ изоляции этих форм в фазу их цветения от переопыления с другими формами подсолнечника, взятый нами за прототип (см. материалы IV международной конференции молодых ученых и специалистов, ВНИИМК, 2007 г., 27-29 марта, с.66-67, «Размножение генетически чистых маточных семян линий подсолнечника с использованием пленочных укрытий», Деревенец В.Н., Зайцев Н.И., Черкашин С.И.). Согласно известному способу семена высевают в возможно ранний срок (23 марта), когда температура почвы 5-8°С. Посев проводят ручными сажалками на глубину 5-6 см с расстоянием между растениями 0,5 м. Посевы защищают пленочными укрытиями, состоящими из металлических прутьев полусферической формы высотой 0,5 м и полиэтиленовой пленки толщиной 200 мк. В каждом укрытии размещают два ряда, длина которых 20 м, ширина 0,9 м, ширина междурядий 0,6 м, учетная площадь 18 м². Торцы парников в дневное время при высокой температуре воздуха открывают. В фазу 5-6 настоящих листьев пленку снимают и растения выращивают в открытом грунте.

Как любой объект имеет свои положительные и отрицательные стороны, так и прототип: в одном случае он может быть удобен, а в другом - нет. Например, могут иметь место затруднения в осуществлении проветривания парников днем (поднимать торцы пленочных укрытий при высокой температуре воздуха) и защиты растений на ночь от холода и ветра, а также в осуществлении установки металлических прутьев, натягивания пленки, укрепления ее, затруднение в борьбе с сорняками и т.п. в полевых условиях. Кроме того, нужны специальные ручные сажалки.

Цель изобретения - расширение арсенала используемых методов и средств для обеспечения ВРЕМЕННОЙ изоляции растений подсолнечника в фазу их цветения от переопыления с другими его формами.

Технический результат достигается тем, что в известном способе получения генетически чистых маточных линий семян подсолнечника на принципе ВРЕМЕННОЙ ИЗОЛЯЦИИ посевов в фазу их цветения от переопыления с другими формами подсолнечника, включающем посев семян в ранний по отношению к оптимальному для данного региона срок и выращивание растений сначала в защищенных по сравнению с естественными для данного срока условиях, а затем в открытом грунте, согласно изобретению осуществляют посев семян стерильного аналога и закрепителя стерильности материнской формы гибрида в наполненные почвой рассадные горшочки, выращивают в них рассаду в отапливаемой теплице до 2-х пар настоящих листьев, а затем ее высаживают в открытый грунт по схеме 6:2, где 6 рядов стерильного аналога чередуются с 2 рядами закрепителя стерильности, и выращивают в естественных условиях, при этом выращивают рассаду в теплице при температуре 25-35°С, перед высадкой рассады в открытый грунт ее закаляют, постепенно снижая температуру и влажность воздуха в теплице, а непосредственно при высадке рассады в открытый грунт проводят легкий полив растений.

Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемый способ получения генетически чистых семян материнской формы для гибрида подсолнечника отличается от известного условиями осуществления действий (применяемыми устройствами): в прототипе ранний посев семян осуществляют в грунт при температуре почвы 5-8°С ручными сажалками, посевы защищают пленочными укрытиями, состоящими из металлических прутьев полусферической формы и полиэтиленовой пленки толщиной 200 мк - по 2 ряда в каждом укрытии, выращивание растений осуществляют под указанными выше укрытиями до фазы 5-6 настоящих листьев, после чего укрытия снимают и растения выращивают в открытом грунте, а в заявляемом изобретении ранний посев семян осуществляют в наполненные почвой рассадные горшочки, в них выращивают рассаду в отапливаемой теплице до 2-х пар настоящих листьев, а затем ее высаживают в открытый грунт по схеме 6:2, где 6 рядов стерильного аналога чередуются с 2 рядами закрепителя стерильности.

Таким образом, заявляемый способ соответствует критерию патентоспособности «НОВИЗНА».

Исследуя уровень техники в процессе проведения патентного поиска по всем видам сведений, общедоступных в печати, обнаружили, что такие отличительные от прототипа признаки, как «посев семян в наполненные почвой рассадные горшочки» и «выращивание в них рассады в теплицах» давно известны, но они используются в известных технических решениях, преследующих совершенно другую цель, нежели заявляемое: получение раннего урожая лука, редиса, огурцов и т.д., но никак не ВРЕМЕННУЮ защиту выращиваемых растений во время их цветения от переопыления с другими формами той же, что и выращиваемая, культуры, необходимую для получения генетически чистых семян. Заявляемой совокупностью признаков мы предлагаем расширение арсенала методов и средств именно для обеспечения ВРЕМЕННОЙ изоляции растений подсолнечника в фазу их цветения от переопыления с другими его формами. Исследованиями и постановками различных опытов по получению генетически чистых семян материнской формы для гибрида подсолнечника авторы пришли к выводу, что «рассадный метод» в рассматриваемой области техники очень даже приемлем и порой менее трудоемок по сравнению с установкой в поле металлических прутьев полусферической формы, натягивания на них полиэтиленовой пленки, закрепления ее, поднятия ее торцов на день в жаркую погоду и опускания на ночь, и т.д. и т.п. На основании этого можно сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения критерию патентоспособности «ИЗОБРЕТАТЕЛЬСКИЙ УРОВЕНЬ».

Заявляемое техническое решение соответствует и критерию патентоспособности «ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ», т.к. оно может быть использовано в сельском хозяйстве.

Способ осуществляется следующим образом. В ранний по отношению к естественному для данного региона срок осуществляют посев семян стерильного аналога и закрепителя стерильности материнской формы гибрида подсолнечника в наполненные почвой рассадные горшочки и в них выращивают рассаду в отапливаемой теплице до фазы 2-х пар настоящих листьев, затем рассаду высаживают в открытый грунт по схеме 6:2, где 6 рядов стерильного аналога чередуются с 2 рядами закрепителя стерильности, и выращивают в естественных условиях, обеспечивающих временную изоляцию цветущих растений от переопыления с другими формами подсолнечника.

ПРИМЕР. В качестве стерильного аналога брали семена линии подсолнечника ВА - 93 А, а в качестве закрепителя стерильности - семена линии подсолнечника ВА - 93 Б. Семена высевали в наполненные почвой торфяные горшочки высотой не менее 20-25 см (во избежание в дальнейшем изгиба и деформирования корневой системы растений) в третьей декаде марта и в них выращивали рассаду подсолнечника в теплице при температуре воздуха от 25 до 35°С до фазы 2-х пар настоящих листьев. Затем рассаду высаживали в открытый грунт, причем перед высадкой рассады в открытый грунт ее предварительно закаляли по общепринятой методике закалки растений, постепенно снижая в теплице температуру и влажность воздуха. Рассаду высаживали в грунт по схеме 6:2, где 6 рядов стерильного аналога чередовали с 2 рядами закрепителя стерильности, причем непосредственно при высадке рассады в открытый грунт проводили легкий полив растений. После высадки рассады растения выращивали в естественных полевых условиях, т.е. опыление в фазу цветения растений происходило при их свободном цветении. Результаты исследований показали, что заявляемым способом обеспечивается эффективная ВРЕМЕННАЯ изоляция участков гибридизации от товарных посевов подсолнечника: генетическая чистота стерильного аналога материнской формы ВА 93 А (грунт-контроль) достигает 99,3% при высокой урожайности семян (1,7 т/га) и относительно низкой их себестоимости (56 руб. с м² полезной площади).

Итак, заявляемая совокупность признаков изобретения позволяет расширить арсенал применяемых способов получения генетически чистых семян материнской формы для гибрида подсолнечника, т.е. обеспечивает достижение поставленной цели.

Изобретение может быть использовано в области селекции и семеноводства растений для получения генетически чистого гибридного посевного материала и касается способа получения генетически чистых семян материнской формы для гибрида подсолнечника на принципе временной изоляции посевов в фазу их цветения от переопыления с другими формами подсолнечника. Способ включает посев семян в ранний по отношению к оптимальному для данного региона срок и выращивание растений сначала в защищенных по сравнению с естественными для данного срока условиях, а затем в открытом грунте. Согласно способу осуществляют посев семян стерильного аналога и закрепителя стерильности материнской формы гибрида в наполненные почвой рассадные горшочки, выращивают в них рассаду в отапливаемой теплице при температуре 25-35°С до фазы 2-х пар настоящих листьев, а затем рассаду высаживают в открытый грунт по схеме 6:2, где 6 рядов стерильного аналога чередуются с 2 рядами закрепителя стерильности, и выращивают в естественных условиях. Перед высадкой в открытый грунт рассаду предварительно закаляют, постепенно снижая температуру и влажность воздуха в теплице. Непосредственно при высадке рассады в открытый грунт проводят легкий полив растений. Способ позволяет расширить арсенал используемых методов и средств для обеспечения временной изоляции растений подсолнечника в фазу их цветения от переопыления с другими его формами. 3 з.п. ф-лы.

1. Способ выработки генетически чистых семян материнской формы для гибрида подсолнечника на принципе временной изоляции посевов в фазу их цветения от переопыления с другими формами подсолнечника, включающий посев семян в ранний по отношению к оптимальному для данного региона срок и выращивание растений сначала в защищенных по сравнению с естественными для данного срока условиях, а затем в открытом грунте, отличающийся тем, что осуществляют посев семян стерильного аналога и закрепителя стерильности материнской формы гибрида в наполненные почвой рассадные горшочки, выращивают в них рассаду в отапливаемой теплице до фазы 2-х пар настоящих листьев, а затем ее высаживают в открытый грунт по схеме 6:2, где 6 рядов стерильного аналога чередуются с 2 рядами закрепителя стерильности, и выращивают в естественных условиях.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что выращивают рассаду в теплице при температуре 25-35°С.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед высадкой рассады в открытый грунт ее предварительно закаляют, постепенно снижая температуру и влажность воздуха в теплице.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что непосредственно при высадке рассады в открытый грунт проводят легкий полив растений.