Техника гибридизации

Работу по гибридизации плодовых и ягодных растений начинают с изоляции бутонов у материнских растений, gfy ветроопыляе-мых видов (ореха грецкого, лещины, облепихи, лоха) — и у отцовских) У обоеполых цветков проводят также кастрацию — удаление пыльников до того, как они созреют и из них высыплется пыльца. Кастрацию цветков обязательно проводят у самофертильных сортов, особенно при отдаленной гибридизации. Кастрация необходима при проведении генетических опытов, чтобы полностью исключить возможность попадания на пестик пыльцы материнской формы и ее участие в завязывании гибридных плодов.

Кастрацию не проводят у сортов с мужской стерильностью цветков и при использовании в межсортовых скрещиваниях само-бесплодных сортов. В этом случае при отдаленных скрещиваниях среди сеянцев будут встречаться и типичные для материнского вида. Это связано с тем, что чужеродная (других видов) пыльца стимулирует самоопыление. Если самоплодные сорта приходится опылять без кастрации, то это следует делать в самом начале цветения—до попадания на рыльце пыльцы материнского вида. Кроме того, у некоторых культур (сливы, вишни, яблони) при отборе среди сеянцев, полученных от комбинаций, в которых материнской формой был самоплодный сорт, можно удалять депрессивные сеянцы, возникшие, как правило, в результате самоопыления.

Обычно кастрацию и изоляцию проводят одновременно за один-два дня до распускания цветков. Ветви для этого выбирают в средней или верхней части кроны, где на отдельных из них заложено много цветковых почек. Ветви, на которых размещают изоляторы, не должны быть направлены в междурядье и свисать, что позволит исключить возможность повреждения изоляторов при уходе за садом, особенно при работе техники. Наиболее распространенный, но и самый трудоемкий способ кастрации — удаление пыльников выщипыванием их пинцетом или проволокой с петлей на конце (по И. В. Мичурину). У некоторых культур, в частности у малины, тычинки удаляют вместе с околоцветником (по Л. Бербанку) (рис. 19), надрезая его специальными ножницами или приспособлением А. А. Рязанова. В последнем случае пестик можно изолировать с помощью кусочка ваты или не изолировать, поскольку насекомые не посещают цветки без околоцветника. Однако надо учитывать, что в цветках, лишенных околоцветника, рыльце пестика подсыхает, особенно в ветреную и сухую погоду.

При кастрации удаляют на изолируемой ветви (у земляники на цветоносе) все недоразвитые бутоны и раскрывшиеся цветки, а у материнских форм с многоцветковыми соцветиями — часть бутонов, учитывая то, что из нескольких цветков в соцветии плоды завязывают далеко не все, а иногда только один-два (у яблони, груши, сливы). Сразу после кастрации цветки изолируют. Для изоляции цветков насекомоопыляемых видов чаще всего используют марлевые изоляторы различных размеров, позволяющие изолировать одну ветвь или дерево целиком. Это могут быть мешки, рукава или изоляционные домики.

Для ветроопыляемых растений (облепихи, фундука, грецкого Зреха, лоха) марлевые изоляторы непригодны, поскольку они пропускают переносимую ветром пыльцу. В этом случае марлю чаще всего заменяют пергаментом. Используют и другие светопроницаемые, но плотные материалы.

Изоляцию бутонов у тех сортов, которые не нуждаются в кастрации, можно проводить заранее, не дожидаясь распускания почек. У раздельнополых растений (актинидии, облепихи и др.) изолируют и мужские экземпляры, собирая с цветков под изоляторами пыльцу.


Кастрация цветков путем удаления
околоцветника

Рис. 19. Кастрация цветков путем удаления околоцветника (по Л. Бербанку)

Пыльцузаготавливают из готовых к распусканию бутонов. Для этого их раскрывают, осторожно выщипывают пыльники, расстилают тонким слоем и подсушивают, при этом пыльца высыпается из пыльников. Для ускорения этой работы можно быстро подсушить собранные бутоны в термостате при температуре 40 °С, а затем измельчить их в кофемолке.

Заготовленную пыльцу хранят до опыления в сухом темном месте. Пыльцу большинства плодовых и ягодных растений принято хранить в эксикаторе, заполненном хлористым кальцием или серной кислотой. Пыльца грецкого ореха и других видов рода Juglans хорошо хранится на льду при естественной влажности воздуха. Пыльцу можно в течение длительного периода хранить при низких положительных температурах, но лучше при отрицательных. Созревшая пыльца может сохранять жизнеспособность в течение нескольких лет, если ее хранить при температуре —20 °С и ниже. В селекционной практике такой способ хранения используют только при пересылке пыльцы из районов с более поздним прохождением цветения в районы, где оно наступает раньше.

Проблему использования пыльцы поздноцветущих по сравнению с материнскими отцовских компонентов скрещивания можно решить и по-другому. Ветви, срезанные с растений отцовских форм, заранее вносят в теплое помещение, что позволяет приурочить цветение к нужному сроку и использовать собранную пыльцу для опыления материнских форм в саду. Это можно делать только после завершения генеративными почками и тканями ветвей периода зимнего покоя. В противном случае почки могут не распуститься или погибнуть после набухания. Лучшие результаты дает постановка ветвей для подгонки цветения в период начала вегетации растений в сосуды с водой. Особое внимание при этом следует уделить обновлению срезов ветвей и периодической замене воды в сосудах. Практикуются также заготовка пыльцы в южных регионах и ее пересылка в северные. Пыльцу упаковывают в пергаментные пакеты или помещают в пробирки, которые закупоривают пробкой или ватой.

Перед использованием пыльцы для опыления, особенно после хранения или пересылки, следует проверить ее жизнеспособность. Для этого обычно используют 15%-ный раствор сахарозы (иногда 5%-ный или 10%-ный) желательно с добавлением 0,1 мг борной кислоты на 100 мл раствора. Каплю раствора сахарозы наносят на предметное стекло. На ее поверхность помещают около 100 пыльцевых зерен и накрывают покровным стеклом. Температура в помещении должна быть 18...20°С. Проросшие пыльцевые зерна можно обнаружить под микроскопом через 4—5 ч.

Используют и другие методы определения жизнеспособности пыльцы. Более надежные результаты дает проращивание ее на рыльцах пестиков, но этот метод более трудоемкий. Используют также окрашивание пыльцы ацетокармином. Этим методом можно выделить нежизнеспособные (пустые) пыльцевые зерна, но невозможно те (полные), которые утратили жизнеспособность в период хранения. Однако его используют в практической селекционной работе, поскольку он прост и позволяет быстро оценить достаточно большое число образцов пыльцы.

Опыление проводят при полном распускании цветков и выделении пестиками секреторной жидкости. Чаще всего это бывает через один-два дня после начала распускания первых цветков. Опыление в более раннюю фазу (готовых к раскрыванию бутонов, когда проводят кастрацию), а также почерневших и сухих пестиков менее эффективно. Период восприимчивости пестика к пыльце варьирует в зависимости от погодных условий и достигает у яблони 9—10 сут, а у вишни и сливы — 6—7 сут.

Обычно пыльцу наносят один раз, но при ограниченном объеме гибридизации можно наносить дважды, поскольку это повышает завязываемость гибридных плодов. Лучше вносить пыльцу в утренние часы, когда рыльце влажное. Если оно подсохло, опыление проводят на следующий день.

При проведении отдаленных скрещиваний пыльцу можно наносить на недозрелый или стареющий пестик, когда его избирательная способность будет ниже, чем в период оптимальной зрелости (А. С. Татаринцев и др., 1981).

Пыльцу на рыльце пестика наносят различными способами — с помощью пылилок, вырезанных из куска резинки и насаженных на препаровальные иглы (или колючки гледичии), пульверизатора или каким-либо другим способом.

После нанесения пыльцы цветки снова изолируют, навешивают этикетку с номером или названием гибридной комбинации, делают запись в журнале гибридизации, указывая число опыленных цветков, дату опыления, особенности погодных условий и другие сведения.

Через 2—3 нед после опыления проводят первую ревизию завязавшихся плодов, через месяц — вторую (для растений с более позднеспелыми плодами). Обычно изоляторы сохраняют до созревания плодов, чтобы избежать поражения вредителями, но во многих случаях их можно снимать и после первой ревизии.

Для получения большого количества гибридных семян, особенно при отдаленной гибридизации, используют свободное переопыление между материнской и отцовской формами в контролируемых условиях. Способы достижения этого различны. Наиболее простой — посадка растений материнского сорта в окружение растений отцовского сорта или сортов. Другой прием — прививка материнского сорта в крону отцовского. Проводят также совместную посадку отцовского и материнского компонентов гибридизации в изоляционном домике, устанавливая там на период цветения улья с пчелами. В этих случаях происходит гибридизация между родительскими формами благодаря естественному переопылению насекомыми или ветром. При этом удается получить большое количество семян, особенно при межсортовой гибридизации. При межвидовой и особенно межродовой гибридизации в ряде случаев удается преодолеть плохую скрещиваемость видов, которая препятствует получению достаточного числа гибридов путем искусственного скрещивания.

« Технология селекционного процесса 
| Выращивание селекционных сеянцев »
К оглавлению