Форми і методи вивчення елітних сіянців і сортів.

Методичні вказівки

По вивченню теми “РОЗРОБКА ПРОЕКТУ ВИВЕДЕННЯ НОВОГО СОРТУ ПЛОДОВОЇ, ЯГІДНОЇ РОСЛИНИ ”

Для самостійної роботи і практичних занять по дисципліні “Селекція плодових і ягідних рослин” студентів агрономічних спеціальностей

Сімферополь 2012

Методичні вказівки підготував доцент кафедри ТВЗ і ППП Потанін Д.В.

Рекомендовані до видання на засіданні кафедри ТВЗ і ППП

Протокол № ___ від “___” ____________ 20__ р.

Розглянуті та рекомендовані до видання методичною комісією агрономічного факультету, протокол № ___ від “___” ___________ 20__ р.

Рецензенти:

Мета і завдання

Після вивчення теоретичної основи загальної і частної селекції плодових, ягідних рослин, студент розробляє проект виведення нового сорту конкретної культури, для визначеної зони, області.

Розробка проекту дозволяє виявити ступінь засвоєння студентами теоретичних знань, вміння використовувати теоретичні знання в практичній діяльності, розвивати творче мислення. В процесі виконання проекту студент вивчає навчальну, довідкову і наукову літературу із загальної селекції плодових і ягідних рослин. Працюючи з літературою студент вчиться аналізувати, узагальнювати і приймати самостійні рішення з реалізації генетичного потенціалу конкретної культури. В ході розробки проекту студент вирішує наступні задачі:

- Дати характеристику грунтово-кліматичним умовам, для якої розробляється проект виведення нового сорту;

- Проаналізувати сортимент, виявивши переваги, вади сортів конкретної культури і регіону;

- Визначити селекційне завдання з урахуванням місцевих умов, вад існуючого сортименту, вимог, які пред’являються переробною промисловістю, а також вимог сучасних технологій вирощування плодових рослин;

- Підібрати похідний матеріал за фенотипом з урахуванням донорів комплексу господарсько-корисних ознак;

- Вибрати методи селекції;

- Скласти план гібридизації, вирощування сіянців в шкілці, розсаднику, саду. Провести необхідні розрахунки потреби в матеріалах, обладнанні, площах для висіву насіння і посадки сіянців;

- Спланувати відбори перспективних та елітних сіянців;

- Скласти план вивчення елітних сіянців і відбору сортів для передання їх на держсортовипробування;

- Розробити план організації селекційної групи, підібрати творчий колектив спеціалістів різних галузей науки, визначаючи кожному план досліджень; спланувати необхідні лабораторії та земельні ділянки;

Проект повинен містити повний цикл досліджень з отримання «новоствореного сорту» з більш високими параметрами господарсько-корисних ознак порівняно з існуючими сортами конкретної культури.

Проект виконується студентом в навчальний та поза навчальний час у відповідності з індивідуальним планом завдання.

Завдання: Завдання видається індивідуально кожному студенту. В завданні визначається зона, область, де буде створюватися новий сорт, культура плодової або ягідної рослини. Визначається об’єм гібридного матеріалу для висаджування в селекційний сад. Разом із завданням студенту рекомендується список навчальної та наукової літератури, періодичних видань, де можна отримати інформацію з селекції, сортовивченню конкретної плодової культури.

Методичні вказівки:

Робота над проектом виведення нового сорту починається з аналізу грунтово-кліматичних умов зони області, для якої відбуватиметься створення сорту. Опис природних умов проводиться по агрокліматичним довідникам або даним метеостанції. При цьому велику увагу приділяють температурному режиму, опадам, переважним вітрам в даній зоні, області. Вказується середньорічна і середньомісячна мінімальна і максимальна температури повітря, морозність зими і можливі зимові відлиги, сума температур вище (+10) за вегетаційний період (літньо-осінній), дати останнього весняного і першого осіннього приморозків. Дається загальна кількість опадів, їх розподіл по місяцях, відмічається сила і напрямок вітрів. Описується тип грунтів, їх механічний склад і товщина генетичних горизонтів, глибина залягання грунтових вод.

При плануванні селекційних ділянок враховується вертикальна зональність, вирівняність рел’єфу, напрямок схилів. На завершення студент дає висновки про доцільність вирощування конкретної плодової культури в даних умовах і виділяє ті фактори, які негативно впливають на вирощування цієї культури в даній місцевості. Аналіз грунтово-кліматичних умов дозволяє більш цілеспрямовано планувати селекційний процес.

Планування селекційного процесу

Планування селекційного процесу починається з планування селекційного завдання. Селекція багаторічних рослин – довгий і затратний процес, який вимагає від селекціонера особливо ретельного підходу до планування селекційної програми. Головним завданням селекціонера на першому етапі є визначення параметрів ідеального сорту, до досягнення яких селекціонер повинен спрямовуватися при відборі. Для визначення параметрів ідеального сорту необхідно попередньо провести глибокий аналіз існуючого сортименту по даній культурі, останніх досягнень селекції. Провести аналіз основних напрямків розвитку товарного садівництва, маркетингу плодово-ягідної продукції, стану переробної промисловості.

Необхідно враховувати, що вимоги до нових сортів постійно змінюються у зв’язку з мінливими умовами виробництва; різким погіршенням екологічного і фітоентомологічного стану. В зв’язку з чим селекціонер повинен виділяти основні пріоритетні напрямки в селекції конкретної культури. Основними пріоритетними розділами селекції плодових і ягідних культур на сьогодні є:

А) створення сортів для садів інтенсивного типу, тобто сорти, придатні для ущільнених насаджень (інтенсивні карлики і напівкарлики, компакти, сорти типу «спур»), стійкі до основних хвороб і шкідників, які адекватно реагують на підвищенні умови агрофону (високі дози добрив, зрошення та ін.).

Б) селекція сортів з комплексною стійкістю до хвороб і шкідників.

В) створення адаптивних сортів, тобто сортів з підвищеною стійкістю до біотичних і абіотичних факторів середовища.

Г) селекція на продуктивність і якість продукції, тобто створення високопродуктивних, швидкоплідних сортів, сортів з високим вмістом поживних і біологічно-активних речовин.

Д) селекція на самоплідність. В зв’язку з інтенсифікацією садівництва і більш щільним розташуванням дерев, на фоні все частіше повторюваними несприятливими умовами під час квітування, погіршенням загальної екологічної обстановки, зниженням забезпечення садів бджолами одним з пріоритетних напрямків є селекція на самоплідність.

Е) створення сортів, які легко розмножуються.

Ж) селекція на придатність до механічного збирання плодів і ягід.

Пріоритетною слід вважати екологічну селекцію плодових і ягідних культур, тобто сортів з високим рівнем використання місцевих умов вирощування, які відрізняються низьким рівнем споживання енергетичних ресурсів при їх вирощуванні.

Актуальним також є селекція сортів з мінімальним накопиченням в плодах і ягодах нітратів, важких металів, радіоактивних елементів.

Враховуючи основні пріоритетні напрямки в селекції плодових і ягідних культур студент планує селекційне завдання для конкретної культури і конкретних природно-кліматичних умов. Склавши селекційне завдання, студент приступає до підбору вихідного матеріалу.

Вибір похідного матеріалу

Похідним матеріалом можуть бути сорти, форми, дикорослі види, різні мутанти.

Найбільшу цінність являють старовинні місцеві сорти, якім властива адаптивна здатність, а також дикорослі види як джерела цінних ознак.

Так, досвід селекціонерів показав, що в селекції на стійкість до парші з успіхом можуть використовуватися яблуня флорібунда, на морозостійкість – сибірські форми яблуні. Уссурійська груша є джерелом морозостійкості, а також стійкості до парші, вишня маака передає нащадкам стійкість до кокомікозу, а степова – морозостійкість. Персик Мира і Давіда є джерелами стійкості до борошнистої роси, віргинська суниця використовується в селекції на стійкість до борошнистої роси, чілійська – на якість плодів і стійкість до фітофторозу та сірої гнилі.

Використовуючи в якості похідних форм види, необхідно підбирати такі види, які мають комплекс корисних ознак. Однак слід враховувати, що разом з комплексом корисних ознак дикорослим видам властивий консерватизм в передачі потомству ознак (дикорослого типу): дрібні плоди, посередній смак плодів, низька врожайність. В зв’язку з цим необхідно передбачити серію зворотних схрещувань з метою послаблення небажаних властивостей в потомстві використаного виду. Наприклад, для отримання зимостійкого сорту груші використовується вид Уссурійської груші. При цьому в потомстві ведеться відбір на зимостійкість з рівнем, близьким до Уссурійської груші, незважаючи на інші ознаки, далі шляхом зворотніх схрещувань з кращими сортами звичайної груші посилюють ознаки звичайної груші, зберігаючи при цьому високу зимостійкість.

Необхідність зворотних схрещувань значно ускладнює і подовжує селекційний процес. Менше витрачається часу при використанні в якості похідних форм кращих сортів, але і тут необхідно підходити досить обережно. Вибирати сорти – батьківські форми необхідно з максимальною кількістю позитивних ознак і які є або носіями, або донорами кращих господарсько-цінних ознак. Сорти – донори можна знайти в спеціальній літературі.

При підборі сортів-донорів в якості похідних форм вибираються сорти, які мають комплекс донорських ознак.

Значно спростити підбір батьківських пар і відбір необхідних генотипів в потомстві дозволяють знання про генетичні обумовленість основних господарсько-цінних ознак. Хоча і досі знання у сфері частної генетики плодових культур обмежені через складність їх генетичного аналізу, підбір батьківських пар в основному ведеться за фенотипом. Але в літературі, яка пропонується, є відомості про генетичний контроль деяких ознак плодових і ягідних культур. При підборі батьківських пар необхідно враховувати і можливість скорочення селекційного процесу шляхом відбору найбільш швидко плідних форм і сортів. Так, наприклад, деякі сорти яблуні (Розмарин, Кандиль синап) вступають в плодоношення на 9 – 13 рік і стійко передають цю ознаку потомству. Потомство від таких форм відрізняється пізнім вступом у плодоношення, що значно подовжує селекційний процес.

Вибір метода селекції

Основним методом селекції є гібридизація (внутрішньовидова, віддалена). В залежності від поставлених задач і відбору вихідних форм використовуються міжсортові, міжвидові, міжродові схрещування, бек кроси, сибссхрещування, інбридинг, циклічні схрещування, топ-кроси, не виключається також висів насіння від вільного запилення. Враховуючи біологічні особливості вибраної культури, студент приступає до планування гібридизації (кастрації, нормуванню бутонів, запилення, ізоляції), проводить необхідні розрахунки по потребі в кількості квіток для запилення, кількості ізоляторів, етикеток, пилку, передбачаючи у випадку необхідності замовлення з інших регіонів і перевірення її на життєздатність.

Підготування насіння і вирощування гібридних сіянців розпочинають з відбору плодів, їх зберігання та вибірки гібридного насіння. Описуються підготування насіння до висіву, висів насіння і технологія вирощування сіянців в шкілці, розсаднику, звертаючи увагу на можливість скорочення селекційного процесу за рахунок кількості пересадок, прискореного відбору на основі створення провокаційно-штучного фону, попереднього відбору на основі кореляцій (за морфологічними ознаками).

Наводяться дані розрахунку у потребі в кількості ящиків для стратифікації, висіву, площі під шкілку, розсадник, селекційний сад.

Висаджування в селекційний сад планується з урахуванням попереднього відбору в розсаднику і індивідуального завдання. Описуються загальні питання: вибір місця, підготування грунту, строки, схеми садіння, особливості агротехніки по конкретній культурі у відповідності з етапами онтогенезу сіянців.

Плануються обліки і спостереження, форми записів польових журналів, відбір перспективних і елітних сіянців, їх нумерація, розмноження для вивчення.

Форми і методи вивчення елітних сіянців і сортів.

Форми і методи вивчення елітних сіянців і сортів описуються скорочено. На початку визначаються задачі первинного вивчення, технологія закладання сортодослідів (вибір місця, підготування грунту, строки схеми садіння, розміщення повторювань, контрольні сорти, елементи обліків і спостережень). Планується можливість прискорення селекційного оцінювання елітних сіянців і сортів, та їх передання до держсортовипробування.

При переданні виділених при первинному вивченні сортів до держсортовипробування дається назва сорту, описуються перелік документів для передання до держкомісії із сортовипробування, методика закладення сортодослідів, агротехніка, елементи обліків і спостережень. Дається висновок про перспективність сорту для широкого розмноження і виробничого сортовипробування.

Розрахувати час, необхідний для первинного вивчення, державного сортовипробування, планують можливість зменшення періоду сортовипробування і прискорення тим самим селекційного процесу.

За результатами всебічного вивчення сорту приводиться повна характеристика ознак створеного сорту, який повинен перевищувати кращі районовані сорти і батьківські форми. Підбиваються результати тривалості селекційного процесу, відмічаються етапи за рахунок чого і наскільки був скорочений селекційний процес.

Індивідуальне завдання 1

Розробити проект створення сорту яблуні для __________________ району _______________ області літнього строку достигання з незабарвленими плодами округлої форми, стійкого до борошнистої роси і парші, придатного до умов вирощування в садах інтенсивного типу