Способ селекции сельскохозяйственныхКульТуР Советский патент 1981 года по МПК A01H1/04 

1

Изобретение относится к селекции растений и может быть использовано в сельском хозяйстве.

Известен способ селекции сельскохозяйственных культур с использованием интеркросса, при котором гибридные генерации получают путем, кастрации материнской формы и свободного переопыления смесью пыльцы исходной популяции. При данном способе возникает возможность широкого использования комбинаций ценных родительских признаков в гибридном потомстве, что может привести к усилению и появлению новых хозяйственно ценных признаков у растений. В качестве родительских форм, составляющих исходную популяцию, используются различные сортообразцы, независимо от их закрепительной или восстановительной способности 1.

Однако этот способ трудоемок, что связано с необходимостью ежегодного проведения кастрации материнских растений. Задача для ряда культур в достаточных объемах трудно осуществимая. В связи с этим количество сортообразцов, вовлекаемых в интеркроссные скрещивания, лимитируется возможностями селекционера.

Известен также способ создания исходного материала на основе использования форм с мужской стерильностью с помощью

рекуррентной (циклической) селекции .2. При этом способе исходная популяция формируется из равного количества семян гибридов первого поколения, полученных от

скрещивания стерильной линии с различными фертильными сортообразцами синтетической популяции. В продуктах расщепления на протяжении четырех-пяти лет отбирают стерильные соцветия, семена с которых служат материалом для пересева и последующих циклов отбора. Способ разработан, в частности, для культуры сорго.

Недостатка этого способа в ежегодной потребности в больших площадях, значительной трудоемкости, связанной с обязательным этикированием стерильных метелок в период цветения, в неуправляемости формообразовательного процесса и бесконтрольности накопления ценных признаков в

потомстве.

Цель изобретения - создание высокопродуктивных генетически обогащенных сортов и линий, снижение трудоемкости и повышение эффективности селекционного процесса.

Эта цель достигается тем, что по предлагаемому способу селекции сельскохозяйственных культур, преимущественно сорго, на основе использования цитоплазматической мужской стерильности (ЦМС) и синтетической популяции осуществляют множественные насыщающие скрещивания путем посева чередующимися рядами синтетической популяции и стерильной линии (FI) ив последующем потомстве синтетической популяции и стерильной линии, причем синтетическая популяция составлена из сортообразцов, обладающих значительной и высокой комбинационной способностью. При этом осуществляется конвергентное скрещивание по типу интеркросса практически при неограниченном количестве исходных родительских форм без кастрации метелок. На заверщающем этапе для восстановления фертильности у полученного на разных материнских растениях материала в качестве отцовского компонента для скрещивания используют один или несколько сортообразцов восстановителей фертильности, после чего у восстановленных потомств отбирают необходимые формы.

Таким образом, в отличие от обычных схем интеркросса, создание генетически обогащенного исходного материала основано на принципиально новой схеме путем использования источника стерильности, закрепительной способности исходных родительских форм и восстановления фертильности пыльцы сложного гибридного потомства.

В отличие от рекурентной (циклической) селекции, где используется явление мужской стерильности, решение поставленной задачи основано на проведении множественных насыщающих скрещиваний стерильной линии и ее потомств специально подобранными закрепителями стерильности, с последующим восстановлением фертильиости пыльцы сложных гибридов и отбором в восстановленных потомствах ценных форм. При этом не требуется больших площадей для поиска выщепляющихся стерильных растений и их маркировки, появляется возможность управления формообразовательным процессом и контроля за накоплением ценных признаков в потомствах, что затруднено при осуществлении циклической селекции. Кроме того, предлагаемый способ позволяет одновременно проводить отбор на высокую общую и специфическую комбинационную способность селектируемых линий.

Пример. На основании оценки реакции на ЦМС и комбинационной способности подбирают необходимое количество сортообразцов, обладающих закрепительной способностью и хозяйственно-ценными признаками. От каждого сортообразца отбирают равное количество семян, которые после объединения высевают на изолиров анном участке чередующимися рядами со специально подобранной стерильной линией, совпадающей по времени цветения с отцовскими формами.

Собранные семена на рядках стерильной

линии FI на следующий год служат материнской формой, а в качестве отцовского компонента используют исходную популяцию, что ведет к получению р2. Третье и четвертое (пятое) поколения получают аналогичным образом, высевая в качестве материнской формы сложное стерильное гибридное потомство, а в качестве отцовской формы - семена исходной синтетической

популяции соответствующей генерации.

На заключительном этапе для восстановления фертильности пыльцы вместо исходной популяции используют один или несколько восстановителей фертильности. Полученный наследственно обогащенный плодовитый материал высевают в соответствующих питомниках и отбирают необходимые формы. При этом на рядках материнских растений в процессе работы отбирают наиболее продуктивные метелки, что способствует созданию форм с высокой общей и специфической комбинационной способностью. Предлагаемый способ множественных насыщающих скрещиваний на основе ЦМС

в сочетании с методом синтетических популяций позволяет без проведения ручной кастрации быстро и эффективно передать потомству хозяйственно-полезные признаки исходных родительских форм. Данный способ обладает богатыми формообразовательными возможностями, он исключительно экономичен и прост в исполнении.

По предлагаемому способу сформировано два питомника множественных конвергентных скрещиваний. При этом для зернового сорго в качестве материнской формы использовали стерильную линию Редбанн 58с, а в качестве отцовских - лучшие коллекционные и селекционные сортообразцы, обладающие закрепительной и высокой комбинационной способностью. При формировании такого же питомника по сахарному сорго материнской формой служила стерильная линия Кубанский Янтарь 84/327с, а отцовская популяция была сформирована из лучших закрепителей сахарного сорго.

В результате проведенной работы получено 60 селекционно-ценных форм зернового сорго, превышающих стандарт по урожаю зерна на 25-30%, и 20 номеров сахарного сорго, из которых один сорт силосного назначения в 1977 г. превысил стандарт по урожаю зеленой массы на 226 ц/га.

Формула изобретения

Способ селекции сельскохозяйственных культур, основанный на использовании цитоплазматической мужской стерильности и синтетической популяции, преимущественно сорго, отличающийся тем, что, с целью создания высокопродуктивных генетически обогащенных сортов и линий, снижения трудоемкости селекционного процесса, осуществляют множественные насыщающие скрещивания путем посева чередующимися рядами синтетической популяции и стерильной линии и в последующем потомстве синтетической популяции и стерильной линии, причем синтетическая популяция составлена из сортообразцов, обладающих закрепительной и высевной комбинационной способностью, после чего материал, полученный на рядках материнских растений, опыляют восстановителем фертильности и в восстановленных потомствах отбирают необходимые формы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Hansel Н. Die Kerwendung von Intercrossgenerationen in der Weizen-zuchtung

(Zuchtmethode: «Kreuzungsverband).Z. fur eflanzenzuchtung, 1969, t. 52, n° 1, s. 24-46.

2.Малиновский Б. Н. Циклическая селекция сорго на основе сельскохозяйственного использования форм с мужской стерильностью, «Вестник науки, 1976, № 7, с. 28-39.