Методи створення вихідного матеріалу для селекції

Добір з місцевих і закордонних зразків і популяцій. Такий метод використання вихідного матеріалу для селекції рапса був переважаючим в Україні до 1975 р. Найбіль часто застосовують індивідуально-сімейний або обмежено-масовий добір. Так були створені зимостійкі, врожайні, але високоерукові з високим вмістом глікозинолатів сорти озимого ріпаку – Вінницький 15/59, Дублінський, Івано-Франківський, Київський 18, Немерчанський 2268 і інші, сорт ярого ріпаку Львівський.

Використання в селекції індивідуального або масового добору з місцевих зразків не вирішувало проблеми створення харчових сортів ріпаку. Часто проводять добір з сортів закордонної селекції, особливо низькоерукових і низькоглікозинолатних. Були одержані сорти озимого ріпаку – ВЕМ, Промінь, Ювілейний.

Внутрішньовидова гібридизація. Цей метод створення вихідного матеріалу переважаючий в селекції ріпаку. Сорти і форми його легко схрещуються між собою. Застосовують просту гібридизацію, перезапилення трьох і більшої кількості сортів, а також ступінчасті і конвергентні схрещування. При перезапиленні двох або декількох сортів з наступним індивідуальним або мсовим добором створені сорти ярого ріпаку Васильківський і Ковалівський, озимого – Митницький 2. Створенням вихідного матеріалу шляхом використання ступінчастих схрещувань одержані сорти: озимого ріпаку Снітинський і ярого – Янтар.

Віддалена гібридизація. Цей метод створення вихідного матеріалу широко використовують селекціонери Швеції, Канади, Японії, ФРН, Польщі і інших країн. Ріпак схрещують з капустою, суріпицею, гірчицею чорною і сарептською і іншими видами роду Brassica. Перспективна гібридизація з редькою олійною. При цьому одержують нові сорти ріпаку і нові види сімейства капустяних, що вирощуються на корм. У ФРН створена нова культура – гібрид ріпаку і кормової капусти – Малі. Широко вирощується гібрид суріпиці і капусти китайської – Перко PVH. У Всеросійському НДІ олійних культур гібридизацією гірчиці сарептської (сорт Ювілейна) і канадського безерукового сорту Оро створений сорт ярого ріпаку Кубанський.

Ресинтез і синтез нових форм ріпаку. При гібридизації різних видів капусти (кормової, качанної, кольрабі, брокколі і ін.) з суріпицею і наступному подвоєнні з використанням колхіцину чисельності хромосом у Швеції, Японії, ФРН одержані цінні сорти і форми ріпаку, які перевищують по олійності, стійкості до хвороб, зимостійкості, якісному складу олії сорти, створені традиційними методами (наприклад, у Швеції сорт Сілона). В Японії при схрещуванні капусти пекінської (2n = 20) з качанною (2n = 18) одержаний ріпак ріпчастий, а при схрещуванні качанної капусти з суріпицею – ріпак головчастий. Крім гібридизації, при віддалених схрещуваннях застосовують метод злиття протопластів і подальшого вирощування пара сексуальних гібридів на штучному середовищі.

Гаплоїдія. Для ріпаку характерна поява великої кількості спонтанних гаплоїдів. Вони відрізняються від диплоїдів дрібними квітками і відсутністю фертильних пиляків. Шведський сорт Меріс Галона – перший, який одержано з гаплоїдів.

Гаплоїди утворюються шляхом апоміксису. Найбільш часто зустрічається партеногенез. До нових методів одержання гаплоїдів відноситься культура пиляків, пилку і мікроспор. Деякі дослідники отримують до 10% андрогенетично розвинутих мікроспор ріпаку. Для цього часто застосовують модифіковане середовище Лінсмайєра і Скуга або середовище Ніч при температурі інкубації біля 300С.

При вивченні рослин ріпаку, що розвиваються з мікроспор, встановлено, що спонтанні андрогенетичні гомодиплоїди (одержують шляхом подвоєння чисельності хромосом у гаплоїда ) містять більше глікозинолатів, ніж дігаплоїди, які зформувалися з пилку (культура пиляків).

У селекції ріпаку широко застосовують мутагенез. Цим методом створення вихідного матеріалу виведений сорт озимого ріпаку Тисменицький. Вважають, що майбутнє належить гетерозисним гібридам, які створюються з використанням ЦЧС і комбінаційної несумісності. Такі гібриди одержані в Польщі і Франції.

Методика і техніка селекції. Селекцію ріпаку проводять за схемою, що загальноприйнята для рослин-перехреснозапилювачів. При випробуванні селекційного матеріалу на одній ділянці найбільш прийнятний метод резервів, при якому частина насіння висівають для випробування, а частину - для розмноження на ізольованих ділянках. Неможливо визначати вміст ерукової кислоти в олії і глікозинолатів у насінні і шроті при сумісному вирощуванні низькоерукових і низькоглікозинолатних сортів з сортами, які мають високий вміст даних речовин. У противному випадку в результаті перехресного запилення в зерні буде підвищена кількість цих сполук. У Швеції найбільш перспективні популяції, одержані при гібридизації і відібрані в F2 або F3, вирощують методом пересіву 4 – 5 років, потім добирають індивідуально-сімейним або обмежено-масовим добором елітні рослини.

Оцінка вмісту ерукової кислоти і глікозинолатів – потребує значних витрат ручної праці, що стримує розвиток селекції ріпаку. При визначенні кількості ерукової кислоти загальноприйнятний метод – газова хроматографія, однак тепер її рідко застосовують. Заслуговують на увагу непрямі методи, зокрема, метод паперової хроматографії і метод ядерного магнітного резонансу, який можна використовувати для визначення вмісту ерукової кислоти і глікозинолатів. Для оцінки вмісту глікозинолатів застосовують електроколориметричний метод.

Техніка схрещування. При ручній кастрації утворюється 70 – 90% гібридного насіння. У рослин перед кастрацією, видаляють усі бруньки в піхвах листків, бокові гілочки, а на центральному гроні – нижні розкриті бутони і верхні недорозвинуті. Бутони розкривають і пінцетом виймають пиляки. Можна разом з пиляками видаляти чашолистики і пелюстки, залишаючи в квіткі тільки маточку. Рослини ізолюють пергаментними ізоляторами. Запилення проводять 2 – 3 рази шляхом зривання квіток батьківського компонента і торкаючись пиляками приймочки маточки материнської рослини або нанесенням пилку з допомогою пензлика. В наступному на рослинах регулярно обривають нові пагани (через 6 – 10 днів після кастрації). Інколи для одержання гібридів материнські рослини ізолюють. Для цього навколо материнської форми висівають батьківську. Кастровані материнські рослини вільно запилюються пилком батьківських рослин.

Досягнення селекції.

З 50-х років минулого століття збільшувалися площі соняшнику, який став основною олійною культурою в Україні, а ріпак – цінна олійна і кормова високобілкова культура – на знаходив достатнього поширення. Це обумовлено з відставанням наукових досліджень по селекції і насінництву ріпаку, особливо ярого. Тривалий час не було сортів української селекції, які б не містили ерукової кислоти і низькоглікозинолатних, які можна було використовувати на харчові і кормові цілі. В останні роки інтерес до ріпаку збільшився. Вирощування його дає змогу розширювати посівні площі під олійними культурами в північних областях. (І. Д. Будь ласка доповніть)

Великі успіхи в селекції ріпаку досягнуті в Швеції, ФРН, Польщі і Канаді. В цих країнах в основному вирощують двозерові (від Zero – нуль) сорти ріпаку (типу 00), тобто сорти з мінімальним вмістом ерукової кислоти і глікозинолатів. У Канаді, Швеції і інших країнах проводяться дослідження по використанню білка і вуглеводів ріпаку для харчових цілей. На думку дослідників, ріпаковий шрот і олія можуть використовуватися як замінник молочних продуктів і м’яса. В Канаді створені сорти з вмістом ерукової кислоти 1 – 2%, а глікозинолатів до 2 мг на 1 г шрота. Вирощується більше 10 сортів ріпаку і суріпиці. Перший безеруковий сорт ріпаку Тауер створений в Канаді, що дало змогу їй вийти на перше місце в світі по виробництву насіння цієї культури.

Провідне місце в селекції ріпаку належить Швеції. Тут створені сорти, які мають світове визнання: Брінк, Гул лівер, Карат, Магнус і ін.

У ФРН найбільш поширені сорти озимого ріпаку, які вирощуються на зерно і зелений корм: Гарант, Глорія, Віра і ін.

У Польщі вперше в світі створені сорти з низьким вмістом глікозинолатів (Броновскі) і високим - лізину (Віполь), а також започатковані роботи по створенню гетерозисних гібридів.

У Франції були створені одні з перших безерукових сортів Прімор і Жет-Неф.

У Державному реєстрі сортів рослин придатних для поширення в Україні внесено 32 сорти озимого ріпаку і 28 сортів ярого ріпаку. (Прошу коротко прокоментувати).

Питання для самоконтроля.

1. Які види сімейства капустяні приймали участь у походженні ріпаку? Як позначають їх геноми?

2. В чому полягають морфологічні відмінності ріпаку і суріпиці?

3. Скільки типів хромосом у роді Brassica? В якому співвідношенні ці типи повторюються в соматичних клітинах ріпаку?

4. Які особливості спадкування вмісту ерукової кислоти і глікозинолатів у зерні ріпаку?

5. Які вимоги до технічних і харчових сортів ріпаку?

6. Що являють собою сорти типів 00 і 000?

7. Як характеризується ідеатип озимого ріпаку?

8. Які відомі безерукові і низькоглікозинолатині сорти іноземної і української селекції?

(прошу кількість питань довести до 25)