Реферат: Организация селекционного процесса по выведению нового сорта черешни

Анализируя их, Р. Брингхерст выделил следующие фак­торы риска (Bringhurst, 1970): недостаточность финанси­рования; ошибочность стратегии, выбранной селекционе­ром; методические ошибки селекционных исследований; не­возможность начать работу с наиболее перспективного на­правления; отсутствие стремления селекционера и возмож­ностей к непрерывному совершенствованию исходного ма­териала от поколения к поколению; несвоевременность уничтожения селекционного брака и перегруженность се­лекционера текущими учетами; отсутствие широкого круго­зора и эрудиции у самого селекционера. Четкость целей и задач, решаемых в процессе осуществления селекционной программы, в какой-то мере также определяет ее резуль­тативность.

Главная задача на первом этапе подготовительного пе­риода заключается в определении селекционером приори­тетных направлений своей работы в конкретной зоне и па­раметров идеального сорта, к достижению которых он бу­дет стремиться при отборе. Этому предшествует глубокий анализ существующего мирового сортимента и последних достижений селекции, анализ тенденций развития товар­ного и любительского садоводства, маркетинга плодово-ягодной продукции и совершенствования перерабатываю­щей промышленности, анализ уровня и перспектив уже ве­дущихся селекционных программ. Необходимые сведения по этому вопросу дают материалы государственного испы­тания новых сортов в нашей стране и за рубежом, опубли­кованные результаты соответствующих научных исследова­ний, а также личные впечатления от знакомства с поведением сортов и гибридов и их диких сородичей на государст­венных сортоиспытательных участках, в коллекциях науч­ных учреждений, в промышленных и любительских садах.

Вторым важным моментом является построение модели идеального сорта и детальная проработка основных ее па­раметров. Эта модель, с одной стороны, должна базиро­ваться на уже достигнутых уровнях, реализованных в на­иболее современных сортах и отборах, с другой — она Должна учитывать тенденции современных исследований, направленных на принципиально новое решение селекционных задач. В-третьих — она должна строиться с учетом -специфики комплекса погодно-климатических особенностей, т. е. быть зональной. Периодически, с возникновением но­вых требований производства, а также с достижением бо­лее высоких уровней каждого селекционного признака в ней проводятся необходимые корректировки.

Чтобы выводимый сорт был достойным конкурентом лучших образцов мирового сортимента, его параметры должны соответствовать оптимальным значениям важтей-1йих селекционных признаков.

В зависимости от культуры и предъявляемых требова­ний таких параметров может быть разное количество. Для удобства их целесообразно скомпоновать в несколько групп:

а) признаки, определяющие продуктивность и качество продукции;

б) признаки, определяющие устойчивость растения к экстремальным факторам среды, вредителям и болезням;

в) признаки, определяющие технологичность сорта.

Следующим этапом подготовительной работы является теоретическая проработка возможностей создания сорта с намеченными параметрами, включающая выяснение следу­ющих положений (Бороевич, 1984):

1) какой исходный материал необходим, чтобы создать такую генетическую изменчивость, которая обеспечит проведение отбора на заданных уровнях;

2) какие методы скрещивания в наименьшем числе генераций позволят сочетать параметры всех важнейших селек­ционных признаков на уровне модели идеального сорта;

3) какие методы отбора будут способствовать наиболее эффективному и быстрому выделению нужных генотипов.

Здесь определяются сроки проведения всей программы и отдельных ее этапов, возможные пути ускорения селекци­онного процесса и необходимость интеграции с лаборатори­ями различного профиля. С широким внедрением компью­теризации, вероятно, представится возможность смодели­ровать селекционный процесс и до начала практического воплощения общего замысла найти более оптимальные ре­шения, обеспечивающие успех программы, снижающие сте­пень риска. Проблемы исходного материала и путей реали­зации селекционных идей на данном этапе построения се­лекционной программы являются самыми важными и их ре­шение прежде всего должно опираться на достижения ге­нетики, как теоретической базы селекции любой культуры, сопровождаться широким применением мирового опыта и общих подходов к селекции растений на специфические признаки.

Несмотря на сложность использования плодовых в ка­честве объекта генетических исследований, достигнуты оп­ределенные успехи в частной генетике этих культур: опре­делен характер наследования некоторых хозяйственно-цен­ных признаков и идентифицированы гены, контролирующие отдельные из них.

Разумеется, что для построения генетической модели сорта этих данных явно недостаточно, тем не менее их при­влечение резко повышает результативность работы селек­ционера, в особенности при олигогенном контроле призна­ка, т. к. позволяет обоснованно подходить к подбору пар для скрещивания, проводить браковки на ранних этапах селекционного процесса. Опыт свидетельствует, что практи­чески невозможно ни по одной из плодовых культур за 1— 2 генерации воплотить модель идеального сорта в реальные генотипы — в каждом скрещивании могут участвовать толь­ко 2 родительские формы и обычно каждая из них пока обладает лишь 1—2 селекционными признаками на необ­ходимом уровне. Следовательно, выведение конкуренто­способных сортов, во-первых, с большей долей вероятности можно планировать при выполнении долгосрочной селекци­онной программы, состоящей из 4—5 этапов скрещиваний и отбора, во-вторых, создание более совершенных сортов должно сочетаться с постоянным совершенствованием ис­ходного материала, созданием специальных родительских форм, называемых комплексными донорами (Кичина, 1984).

Селекционер с учетом генетической изученности культу­ры сам для себя создает исходные формы, от поколения к поколению накапливающие максимальные уровни селекци­онных признаков (от 1—2 до 10—12), и от гибридизации между ними получает 80—90% гибридного фонда, чтобы на заключительном этапе иметь соответствующий материал для отбора по всем селекционно-важным признакам. Имен­но создание таких родительских форм, фундамента буду­щих сортов — главная задача всех промежуточных этапов в долгосрочной селекционной программе.

Накопление генетического потенциала целесообразнее вести на геноплазме адаптированных сортов, т. к. их гено­типы включают в себя гены и блоки генов, которые обеспе­чивают высокую выживаемость и стабильное плодоношение в условиях, характерных для одной или нескольких клима­тических зон (последнее предпочтительнее, хотя и не всегда достижимо). Как правило, этими качествами могут обла­дать местные сорта и формы, в течение 50—150 лет про­шедшие проверку естественного отбора, и они. несомненно, представляют большую ценность для селекционера на оп­ределенном этапе его работы. Однако в тех случаях, когда работами предшественников в тех или иных генотипах уже были совмещены 2—3 оптимальных уровня селекционных признаков на геноплазме адаптированных сортов, начинать селекционную программу необходимо на основе наиболее прогрессивных из них, добиваясь в дальнейших генерациях максимального совершенствования всех селекционных при­знаков. Привлечение же старых сортов и диких форм оп­равданно, если по какому-либо из селекционных признаков их уровень в новых сортах превзойти не удалось. Такой принцип подбора родительских пар был проверен на прак­тике селекционерами-ягодоводами (Bringhurst, 1970, 1983) и оказался высокоэффективным.

Второй принцип при подборе исходного материала обеспечение его генетического разнообразия (Вавилов, 1935). Такую возможность дает анализ родословных привлекаемых в скрещивания сортов и гибридов; географиче­ская же отдаленность их происхождения не всегда отража­ет их генетическую дивергенцию (Бороевич, 1984).

Было показано (Огольцова, 1992), что использование принципа многовариантности в достижении определенных селекционных целей увеличивает пределы изменчивости в направлении отбора и обеспечивает большую надежность защиты от повреждающих воздействий среды и патогенов.

Это явление широко распространено в природе и при ана­лизе того или иного признака часто оказывается, что меха­низмы достижения равного конечного результата у разных групп растений разные. Так, например, отбор на увеличе­ние числа ягод на узле у черной смородины даст равный результат, если его вести на увеличение числа генеративных почек, на увеличение числа кистей, формирующихся в одной почке, и на увеличение числа ягод в кисти; но наиболее вы­сокий общий результат, по-видимому, будет получен при оптимальном сочетании уровней этих трех признаков. По­добным образом можно вести селекцию на устойчивость к заморозкам: избежание заморозков за счет сдвига срока цветения; на устойчивость бутонов, открытых цветков и за­вязей к понижению температуры; на закрытый тип цвете­ния; на способность к регенерации после повреждения за­морозками. По возможности, в долгосрочной селекционной программе такая многовариантность селекционного поиска должна найти отражение, поскольку она снижает риск не­удачи в решении определенных селекционных задач.

Сложные селекционные признаки (зимостойкость, уро­жайность, полевая устойчивость к вредителям и болезням) в настоящее время принято раскладывать на составляю­щие — компоненты и вести селекцию на совершенствова­ние каждого из компонентов, а также на оптимальное их сочетание.

Чтобы вывести конкурентоспособный сорт, надо вести работу с большим гибридным фондом. Количество селекци­онных признаков достаточно велико (более 60, например, у черной смородины), а вероятность сочетания их макси­мумов статистически невелика (например, при селекции на крупноплодность у черной смородины гибриды, превышаю­щие максимальное значение родителей, в лучших комбина­циях встречаются с частотой 6—20%), поэтому целесооб