Биологические основы селекции овощных культур
История селекции и ее задачи
Селекция — наука и практика выведения новых и совершенствование имеющихся сортов и гибридов сельскохозяйственных культур.
По образному выражению акад. Н.И.Вавилов, селекция – это эволюция, направляемая волей человека.
Теоретической базой селекции служит генетика – наука и наследственности и изменчивости организмов.
Важное место в селекции имеет изучение методов создания исходного материала путем гибридизации, мутагенеза, полиплоидии и других приемов для получения новых форм, сортов и гибридов.
Новые сорта овощных культур должны обладать пригодностью к машинной уборке, быть транспортабельными, устойчивыми к факторам внешней среды, в том числе к фитопатогенным организмам.
Кроме того, они должны быть урожайными, иметь хорошую товарность, сохранность и пищевые качества.
Селекционер должен знать законы наследственности и изменчивости организмов, умение работать и применять различные методы, в том числе на субклеточном и молекулярном уровнях.
Первые упоминания о селекции огородных растений свидетельствует сообщение Катона (III век до нашей эры). Зарождение семеноводства овощных в Древней Руси происходит с возникновения огородничества, т.е. с XI-XII вв. н.э.). Но наиболее интенсивно об этом упоминается с XVI в.
Развитию семеноводства овощных и расширение ассортимента в России способствовала деятельность вольного экономического общества, основанного в 1765 г.
Известны старые очаги семеноводства: Коломенское – капуста . село Стригуны Курской губернии – лук . Муром, Вязники, Клин – огурцы.
Среди ученых, внесших наибольший вклад:
— Е.А.Грибов – 200 сортов вывел овощных и бахчевых культур .
— Р.И.Шредер, Н.И.Кигунов, И.В.Мичурин, Н.И.Вавилов, С.И.Неганов, Г.Д.Карпеченко – опубликовали ряд монографий и написали труды по селекции и совершенствование ее в плодоводстве и овощеводстве.
В РФ селекцией и семеноводством занимаются: НИИОХ, ВНИИССОК, ТСХА, ЛСХИ и другие институты.
Систематика – наука о описании и классификации растений и степени их родства.
Международный конгресс ботанической номенклатуры в 1969 г. принял основные 23 таксона, основные – отдел, класс, порядок, семейство, род и вид.
Основной – вид – сложная популяция, в которой идет непрерывный мутационный процесс и отбор.
Подвид – группа популяций с комплексом признаков, обособленная географически.
Разновидности – группа особей, отличные по одному или нескольким признакам.
В практической деятельности селекционер оперирует группами растений, являющихся потомками одного или нескольких растений.
В одну группу могут входить очень разнообразные растения, в другую довольно близкие.
Такие группы имеют разное селекционное значение и название: популяция, линия, чистая линия, клон, семья.
Популяция – сообщество родственных особей . сортовая популяция – второе гибридное потомство (различаются по одному или нескольким признакам – хотя близкие родственники).
Линия – внешне однородная популяция (выравнена отбором). Обычно особи линии гомозиготны по генам, определяющим выбранные признаки, но не исключают наличие гетерозигот по другим признакам.
Чистая линия (ч.л.) – наиболее выравненный селекционный материал, полученный в результате самоопыления гомозиготных растений.
Особи ч.л. однородны фенотипически и генотипически.
Клон – вегетативное потомство одного растения. Все особи клона генотипически однородны.
Семья – половое потомство, полученное от одного материнского растения. Этот термин применяется независимо от степени гетерозиготности материнского организма. Семена от материнского растения могут быть получены как при самоопылении, так и переопылением с любым числом других растений.
Понятие о сорте
Сорт – выведенная человеком группа растений, хозяйственно-ценных по биологическим и морфологическим признакам.
У малоокультуренных растений (щавель, укроп) сорта близки к подвидам и разновидностям.
У самоопыляющихся культур (томат, горох) сорт может быть потомством одного растения, так и нескольких разновидностей. Тоже можно сказать и о сортах вегетативно размножаемых растений.
В 1964 г. международная комиссия по номенклатуре издала кодекс, где сказано, что сорт может быть:
клон – генетически однородной совокупностью особей (при черенковании, прививке) .
линия – совокупность внешне однородных особей .
совокупность генетически неоднородных особей по одному или нескольким признакам .
однородная совокупность особей – гибриды первого поколения F1, получаемых как клоны, либо путем скрещивания 2-х и более отселектированных потомств.
Значит сорт – это популяция с разной степенью наследственной разнокачественности.
Практика показала, что сорта растений представляют собой пеструю популяцию различных по генотипическому составу, поэтому в семеноводстве обязательно проводят отбор маточников на семена.
В каждом поколении на семена отбирают наиболее типичные и ценные растения, относящиеся к сорту, остальные выбраковываются. В сортах идет постоянный процесс расщепления как у самоопыляемых, так перекрестноопыляемых растений.
Особенно пестр состав перекрестноопыляемых растений в пределах одного сорта, являющихся гетерозиготными.
У перекрестников гомозиготность наблюдается только по отдельным признакам (аллелям), как правило, доминантным. Рецессивные признаки не могут быть удалены из популяции (даже если они отрицательные).
У самоопыляющихся растений сорта более выравнены.
Одна из причин гетерозиготности сортовых популяций – сверхдоминантное взаимодействие аллелей генов.
В селектируемых популяциях с хозяйственно ценными признаками лучшими являются гетерозиготные растения, то есть сам селекционер невольно поддерживает гетерозиготность у самоопылителей. Поэтому получаемые у самоопылителей сорта являются популяциями.
Наиболее выравнены сорта вегетативно размножаемых растений.
