Селекция гетерозисных гибридов первого поколения. План 1.Понятие о гетерозисе и его значение в селекции растений. 2.Цитоплазматическая мужская стерильность (ЦМС) – основа гетерозисной селекции. 3.Создание родительских форм гетерозисных гибридов. 4.Практическое использование ЦМС и эффекта гетерозиса в семеноводстве.

Гетерозис – наличие у гибридов первого поколения увеличения размеров, мощности, урожайности и большей способности выдерживать конкуренцию в неблагоприятных условиях по сравнению с исходными родительскими формами.

Сущность явления гетерозиса состоит в том, что в результате скрещивания двух наследственно разнокачественных особей получается потомство более плодовитое, чем каждая из родительских форм.

Развитие селекции на гетерозис связано с именем американского генетика Д. Г. Шелла, который впервые в своих работах ( гг.) поставил вопрос о выращивании в производственных условиях гибридов кукурузы с целью повышения урожайности.

Наиболее резко выраженный гетерозис по урожайности наблюдается у гибридов первого поколения. Во втором и последующих поколениях урожайность гибридов снижается и наблюдается расщепление по морфологическим признакам и биологическим свойствам.

В производственных условиях целесообразно использовать только гибриды первого поколения.

Процесс подбора родительских пар связан с их оценкой на комбинационную способность.

Главные типы гетерозиса: –Соматический – проявляется в более мощном развитии вегетативных частей у гибридных организмов; –Репродуктивный – в более мощном развитии репродуктивных органов (семян, плод); –Адаптивный – в повышенной жизнеспособности, приспособленности, конкурентноспособности и других факторов играющих роль в борьбе за существование.

Впервые в 1904 году об открытии ЦМС у растений чебра сообщил Корренс (США).

Открытие ЦМС у кукурузы сделанные независимо друг от друга в 1933 г. М. И. Хаджиновым и М. Роудсом позволило начать промышленное производство гибридов F 1

Экспериментально доказано, что признак мужской стерильности можно путём гибридизации и отбора «ввести» в женские линии. Такие линии могут служить материнскими формами для получения простых гибридов, а простые в качестве материнских форм двойных гибридов.

Растения, обладающие цитоплазматической мужской стерильностью (ЦМС), имеют недоразвитые пыльники с бесплодной пыльцой, лишенной запасных питательных веществ и, прежде всего, крахмала, отсутствие которого в пыльце является показателем его стерильности. ЦМС передается потомству только по материнской линии.

Практическое использование ЦМС неразрывно связано с созданием стерильных линий и их фертильных аналогов методом насыщающих скрещиваний.

Схема создания стерильного аналога линии А. линии А. 1-й год: И х А 2-й год: (И х А) х А 3-й год: (И х А ) х А 4-й год: (И х А ) х А 5-й год:(И х А ) х А 6-й год: (И х А ) х А И – линия источник стерильности А– линия, которой нужно передать ЦМС

Схема создания аналога восстановителя фертильности линии А на стерильной основе 1-й год: источник фертильности В х А 2-й год: (В х А) х А 3-й год: (В х А ) х А 4-й год: (В х А ) х А 5-й год: (В х А ) х А В – восстановитель фертильности А – стерильная линия 2 3 4

Стерильные аналоги используются в качестве материнских форм при производстве гибридных семян.

Сорта или линии, которые при скрещивании со стерильными растениями дают потомство с нормально развитой пыльцой, называют восстановителями фертильности.

Общая схема использования мужской стерильности в селекции гибридов сорго. Источник мужской стерильности Изучение реакции образцов на ЦМС Образцы восстановители Образцы закрепители стерильности Создание стерильности аналогов Создание аналогов восстановителей фертильности Испытание гибридов в контрольном питомнике

Участок гибридизации