Способ селекции хлебных злаков Советский патент 1981 года по МПК A01H1/04 

Изобретение относится к способам селекции возделываемых растений и может быть использовано в сельском хозяйстве. Известен способ селекции хлебных злаков, основанный на вегетативной гибридизации растений 1 . При этом способе зародыш зерновки пересаживают на эндосперм другого сорта. Недостатком этого способа является его малая эффективность. Известен также способ селекции хлебных злаков, основанный на создании исходного селекционного материала путем половой гибридизации, при котором проводят отбор константных гибридных форм, выращивание их и после этого отобранные сортообразцы переиспытывают на селекционных участ ках в сравнении с лучшими сортами 2j. Этот способ требует больших затрат труда и времени. На создание сорта требуется 12-15 лет. Целью изобретения является устра нение указанных недостатков, т.е. обеспечение целенаправленного создания и отбора высокопродуктивных рас тений и ускорение селекционного про цесса хлебных злаков. Поставленная цель достигается тем, что в способе селекции хлебных злаков включающем создание исходного селекционного материала, отбор констант- -. ных гибридных форм, превосходящих родителей по урожайности и другим хозяйственно полезным признакам начиная со второго гибридного поколения, выращивание линий, конкурсное и государственное сортоиспытание, согласно изобретению, исходный селекционный материал создают путем генной инженерии - трансплантацией части эндосперма донора в эндосперм зерновки реципиента, а сорт включают в конкурсное сортоиспытание на 3-4 год после трансплантации. Для трансплантации подбирают донора и реципиента, относящихся к одному ботаническому виду, или к разнйм видам одного рода, или к разным родам одного семейства. Перенос эндосперма от донора к реципиенту осуществляют в фазу молочной спелости зерна на корню в поле или при проращивании семян в лабораторных условиях в период наклеивания ростков, т.е. в фазы активного гидролиза и ферментативного процесса зерновок. В полученных таким способом гибридах,начиная со второго поколения, идет формообразование, принципиально отличное от формообразования при половой и вегетативной гибридизации, химическом и физическом мутагенезе. Образуются три класса форм: а) превышающие по урожайности и другим полезным признакам исходных родителей, б) равные родителям, в) уступающие родителям.

Формы, превосходящие родителей, т.е. с положительным гетерозисом.

Схема селекции озимого ячменя по но-вому способу на примере сорта Крым (1064-72)

Трансплантация эндосперма

намоченных семян

Выращивание первого поколения

Выращивание второго поколения Отбор линий (в т.ч. 106.4-72)

Размножение линий (в т.ч. 1064-72)

Конкурсное сортоиспытание (в т.ч. 1064-72)

Конкурсное сортоиспытание (в т.ч. 1064-72)

Государственное сортоиспытание

так же как и формы, уступакхцие или равные родителям, стабильны по эффекту гетерозиса в последующих поколениях. Константные гибридные формы, превосходящие родителей., служат исходным селекционным, материалом. Они размножаются и включаются в конкурсное сортоиспытание.

Изобретение поясняется примерами осуществления способа и схемами селекционного процесса.

10 комбинаций по 20 зерен 10 номеров

10. номеров 3-4 номера. 3-4 сорта 3-4 сорта

сорт Крым (1064-72)

Схема селекции озимой пшениц по предлагаемому способу на примере сортов ЭГ-481,ЭГ-533 1-й год Трансплантация в фазу (1973) молочной спелости 2-й год Выращивание первого поколени (1974) 3-й год Выращивание второго поколени Отбор линий (в т.ч. ЭГ-481) (1975) 4-й год Размножение линий Отбор линий (в т.ч.ЭГ-533) (1976) 5-й год Конкурсное сортоиспытание (в т.ч. ЭГ-481) (1977) 6-й год Конкурсное сортоиспытание (1978) в т.ч. ЭГ-481, ЭГ-533 (1979) Государственное сортоиспытан

П р и м е р 1. Для целенаправленной селекции озимой пшеницы, у которой должна быть повышена урожайности в условиях орошения, проводят транс-плантацию эндосперма, используя Bf качестве донора и реципиента разные Q виды одного рода; В.1973 г. в полевых условиях в фазу молсчной спелости зерна (КРЫМ, июнь месяц) проведен перенос части эндосперма от донора к реципиенту медицинским шприцом у flsyx jj

колосьев озимой пшеницы. Реципиент озтлая мягкая пшеница, сорт Кавказ, Донор - тритикале трехвидовое, № 2345 каталога Украинского НИИ растениеводства, селекции и генетики Харьков. Собран урожай 98 шт. семян.. Урожай 1974 г - 0,510 кг. В 1975 г (второе поколение) при формообразовании отобраны.растения, превосходящие сорт Кавказ крупностью колоса и скороспелостью - 1630 штук семян, в 5-10 номеров по 1-2 колоса 5-10 номеров 5-10 номеров 3-4 номера 3-4 .сорта 3-4 сорта .ч. ЭГ-481, ЭГ-533

1976 г. урожай отобранной константной линии ЭГ-481 составил 11 кг. Под урожай 1977 г, линия высеяна в конкурсном сортоиспытании. ЭГ-481 превзошла (по данным сортоиспытания) стандарт Безостую 1 по урожайности зерна на 6,2 ц/га при НСР - 2,9 ц/га

Пример 2. Трансплантация эндосперма озимой пшеницы в зерновку озимой пшеницы. 1973 г. - молочная спелость. РециЛиент - к-1320-70 (коллекционный образец из Югославии, остистый). Донор - сорт Гейне (образец из США). 1976 г. - формообразование. Отмечены остистые (533а) и безостые (5336) Лормы. Отобранная линия ЭГ-5336 в последующих поколениях константна, высокопродуктивна, имеет преимущество в сравнении со стандартным сортом Безостая 1. Урожайность зерна вьпле на 5,0 ц/га, созревает на 2-3 дня раньше, чем стандарт Она размножена и высеяна в конкурсном сортоиспытании под урожай 1978 и 1979 гг. ив сортоиспытании на сортоучастках Крымской области под урожай 1979 г. 72,9 11,7 57,1 68,4 12,9 62,1 79,2 9,0 70,9 Государственной комиссией по сортоиспытанию при мех СССР сорт Крым признан перспективным по Крымской области. Предлрженный способ селекции хлебных злаков,. в отличие от существукидих, обеспечивает целенаправленное выведение высокоурожайных сортов с комплексом хозяйственно-ценных и биологически полезных признаков и в более короткие сроки. Он расширяет возможность привлечения доноров, значительно удаленных от реципиентов в генетическом отношении, для создания исходного селекционного материала. Новый способ по сравнению с типовьйли

Пример 3. Селекция озимого ячменя с использованием s качестве донора и реципиента растений, принадлежащих к разным родам одного семейства. В 1973 г. феврале месяце в лабораторных условиях проведена трансплантация эндосперма у 20 шт. семян озимого ячменя в момент наклевывания проростков после намачивания в воде, Семена высеяны в поле. Реципиент - озимый .ячмень, сорт Ажер.

o Донор - озима рожь,. сорт Киевская тетраплоидная. Собран урожай 163 шт. зерен с 5 колосьев. В 1974 г. второе поколение, при формообразовании отобраны растения, превосходящие

5 Ажер по крупности колоса, крупности зерна и не уступающие ему по скороспелости - 0,960 кг. В 1975 г. собран урожай 15 кг семян. Под урожай 1976 г. сортообразец 1064-72 высеян

0 в конкурсном сортоиспытании. Урожай зерна 1064-72 составил 84,3 ц/га, стандарта Ажер - 74,8 ц/га. Результаты сортоиспытания сорта Крым (1064-72 в 1977 г, по разным предшественникам следую5шие:

10,9

11,4

8,4 способами селекции, применяемыми ныне в селекционной практике, обеспечивает сокращение срока селекции в два раза. Объем, селекционных работ сокращается во много раз. . Формула изобретения 1. Способ селекции хлебных злаков, включающий создание исходного селекционного материала, отбор константных гибридных форм, выращивание их и последуккцее конкурсное сортоиспытание, отличающийся тем, что, с целью ускорения селекционного 7 801 процесса, исходный селекционный материал создают путем трансплантации части эндосперма донора в эндосперм зерновки реципиента в фазы активного гидролиза и ферментативного процесса зерновок. 2.Способ по П.1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что трансплантацию в полевых условиях проводят в фазу молочной спелости зерновок. 3.Способ по П.1, отличающ и и с я тем, что трансплантацию 8148 в лабораторных условиях проводят в период наклевывания зерновок. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе f -1. Сельскохоз.яйственная энциклопедия, издание tpeTbe, т. 4(Генетика), М. / 1955, 2. Унифицированные методики ведения селекционного процесса по зерно|Q вым, зернобобовым и крупяным культурам. Харьков, 1975 (прототип).