Техника селекции по отдельным признакам

Селекция на скороспелость - одно из важнейших направлений в селекционной работе с луком, она должна проводиться по признаку тональности, ибо репчатый лук, как известно, сильно реагирует на факторы внешней среды.

О скороспелости судят по полеганию розетки, пожелтению и УСыханию листьев, наличию тонкой шейки, приобретению сухими чешуями характерной окраски. Это указывает на завершение процессов формирования луковицы и переход ее к периоду покоя. Имеется немало сортов, у которых признак скороспелости связан с плоской или плоско-округлой формой луковицы.

Скороспелость как генотипический признак может быть ослаблена или усилена приемами агротехники. Например, загущенные или разреженные посадки ведут соответственно к сокращению или затягиванию периода вегетации. Продолжительность, вегетации заметно возрастает от высоких доз азотных удобрений и повышенного увлажнения в фазе формирования луковиц. Скорость вызревания лука-репки находится в прямой зависимости от размера лука-севка. Прямая корреляция существует между скороспелостью луковиц и семенного куста. Некоторые из приемов агротехники могут служить фоном для отбора наиболее скороспелых форм лука.

Селекция на урожайность должна проводиться отбором крупных, плотных и дружно вызревающих луковиц. Урожайные качества и дружность вызревания семян учитывают у семенных растений. Формирование и наличие этих признаков связаны с интенсивностью и продолжительностью ростовых процессов, мобильностью отложения пластических веществ луковицы.

Высокими урожайными качествами наряду с лежкостью обладают отечественные острые сорта репчатого лука (Ростовский репчатый, Бессоновский и др.), выращиваемые через севок. Вследствие этого совокупную оценку лука-репки необходимо проводить, учитывая признаки севка (размер, зачатковость и др.). Исследования показали, что чем выше зачатковость севка, тем больше вероятность изменения таких признаков, как гнездность и урожайность, вызреваемость и товарность луковиц и т. д. И, наоборот, малозачатковые сорта в меньшей мере подвержены изменениям биологических и хозяйственных признаков.

Селекция на качество лука-репки связана прежде всего с содержанием сухого вещества, от которого зависят вкус лежкоспособность луковиц, а также с назначением лука (острые и салатные сорта) и его товарными качествами. Все эти признаки тесно связаны с биологическим свойством лука - ветвлением растений Исследования показали, что сильноветвящиеся сорта образуют 3-4 порядка (оси) ветвления в течение вегетационного периода, когда первые пазушные почки закладываются низко по стеблю (фаза 4-5 листьев). Рано заложившиеся боковые ветви ведут к ограничению роста луковицы.

Большое число ассимилирующих листьев и продолжительный период вегетации обеспечивают формирование крупных выравненных луковиц. Неравномерность роста боковых порядков ветвления у сильноветвящихся сортов ведет к определенной деформации луковиц, что необходимо учитывать при оценке потомства. Характер ветвления лука сказывается на размерах его сочных чешуи: у маловетвящихся сортов они значительно толще и сочнее (запасающая паренхима имеет крупные клетки).

Существует ярко выраженная корреляционная зависимость между числом листьев главной оси до начала бокового ветвления и общим числом ветвей. На степень выраженности того или иного признака сильно влияют внешние факторы. Так, загущенные посевы (посадки) заметно сдерживают процесс ветвления, и внешне это выражается в ускоренном формировании мелких луковиц. Теплый способ хранения посадочного материала (18-20 °С) или продолжительное прогревание (40-50 °С) приводят к усилению признака гнездности.

Корреляционные связи, которые были установлены проф. Б. В. Квасниковым:

Коэффициент корреляции +0,500...+0,750 +0,400...+0,600 +0,400...+0,600   +0,400...+0,600 +0,250...+0,500   +0,250...+0,500 +0,250...+0,500 +0,250...-0,250 +0,250...-0,25 -0,100.. -0,250 - -0.250...-0,500 -0,250...-0,400 -0,250...-0,400   -0,400...-0,750 -0,400...-0,750

Название пар признаков

Урожай гнезда и масса луковицы

Масса луковицы и число цветочных стрелок

Высота шейки листовой розетки и средняя

масса луковицы

Урожай гнезда и масса материнского севка

Ширина гнезда и средняя масса луковицы в

гнезде

Число луковиц в гнезде и их форма

Длина листьев и средняя масса луковицы

Число луковиц в гнезде и длина листьев

Форма севка и масса дочерней луковицы

Форма севка и урожай гнезда

Число луковиц в гнезде и масса луковицы

Число луковиц в гнезде и форма севка

Форма луковицы и число мясистых чешуи в

ней

Урожай гнезда и форма луковицы

Масса севка и его форма

Селекция на устойчивость к болезням и вредителям. Выведение сортов, устойчивых к болезням и вредителям, - весьма актуальная проблема. Широко распространенное и вредоносное заболевание лука в период вегетации - пероноспороз (ложная мучнистая роса). Болезнью одинаково поражаются листья и стрелки растения, однако наибольший вред она причиняет семенникам. На пораженных листьях и стрелках появляется заметное спороношение в виде серого налета.

Темно-зеленая окраска листьев и стрелок в пределах вида не всегда надежно указывает на повышенную устойчивость растений к заболеванию (для этого необходимы специальные исследования).

Важное условие создания устойчивых к пероноспорозу сортов и гибридов репчатого лука - получение иммунного исходного материала. Оценку образцов лука на устойчивость к болезням сначала проводят в полевых условиях (естественное заражение), затем' выделенные наиболее устойчивые образцы оценивают на инфек-ционном фоне (искусственное заражение), когда суспензию спор гриба наносят на изучаемые растения. Разработана специальная методика оценки лука на устойчивость к пероноспорозу (ВИР). Положительные результаты для оценки исходного материала лука дают биохимические методы (проявление иммунитета согласуется с повышенной ферментативной активностью).

Исходным материалом для селекции репчатого лука, устойчивого к пероноспорозу, могут служить образцы лука обширной коллекции ВИР, дикорастущие луки Средней Азии (лук Вавилова, лук Ошанина и др.), некоторые сорта отечественной и зарубежной селекции (сорт Йыгева из Эстонии, Штутгартский из Германии и др.). Применяя методы внутривидовой и межвидовой гибридизации, полиплоидии и индуцированного мутагенеза с последующим многократным отбором, можно получить сорта с высокой степенью устойчивости к пероноспорозу.

Перспективное направление - получение межвидовых гибридов репчатого (А. сера.) и многолетнего лука (А. nutans) с высокой устойчивостью к ложной мучнистой росе с помощью метода изолированных зародышей, полиплоидизации и беккросса (ВНИИССОК).

Другими распространенными и вредоносными болезнями репчатого лука являются желтая карликовость (мозаика), шейковая, или бактериальная, гниль, заражение которой происходит еще в поле, а в период хранения болезнь проявляется полностью. Из вредителей наибольший ущерб причиняют луковая нематода и луковая муха. Пока не удалось выделить какой-либо исходный материал для селекции на устойчивость к этим вредителям.

Оценка отдельных признаков. О скороспелости судят но времени от начала появления всходов до завершения формирования луковицы, чему предшествуют окончание процесса новообразования листьев, их полегание и усыхание, заметное окрашивание сухих кроющих чешуи. Продолжительность периода для скороспелых сортов равна 75-80 дней, для позднеспелых - 120 дней и более.

Урожайность оценивают взвешиванием урожая с учетных делянок по повторностям. Определяют число и массу луковиц, число гнезд, их среднюю массу, в том числе каждой луковицы в гнезде, и структуру урожая (товарные и нетоварные луковицы).

Устойчивость к болезням и вредителя м оценивают в период вегетации растений по специальной шкале. При пероноспорозе для листьев принята следующая шкала: листья здоровые - 0, поражено до 5 % поверхности листа - 1 балл, до 25 % - 2, более 50 % - 3 балла. Значения баллов для семенных стрелок: стрелки здоровые - 0, слабое поражение (пораженный участок занимает треть поперечной площади стрелки) - 0,1, среднее поражение (участок поражения занимает половину объема стрелки) - 1, сильное поражение (заболевание "окольцовывает" стрелку) - 2, очень сильное поражение стрелок (семена не образуются) - 3.

Оценку селекционного материала проводят также в период хранения и перед высадкой путем подсчета больных и пораженных луковиц по видам повреждений.

Окраску сухих и кроющих чешуи определяют визуально. Крайние ее выражения - от белой до темно-фиолетовой. Промежуточными цветовыми тонами являются: светло-желтый, желтый, интенсивно-желтый, светло-коричневый, коричневый, темно-коричневый, розовый, фиолетовый. У фиолетовых луковиц антоциановое окрашивание достигает и сочных чешуи.

Гнездность характеризуется числом луковиц в гнезде и оценивается как малая (1-2 луковицы), средняя (2-3) и большая (4-5 и больше).

Размеры луковиц характеризуются массой и подразделены на мелкие (до 50 г), средние (60-100 г) и крупные (120 г и более).

Форму луковицы определяют отношением высоты к диаметру (Н/П), дающим числовое выражение - индекс, и по шкале (от плоской до сигаровидной).

Зачатковость можно определить по числу зачатков (почек) на поперечном разрезе луковицы, сделанном на половине ее высоты.

Вкус луковицы - дегустационный признак (сладкий, полуострый, острый, горький). Он зависит от содержания в ней эфирных масел, углеводов, белковых и других веществ. Исследования показали, что эфирных масел больше накапливается в сочных чешуях зачатков, меньше - в наружных сочных чешуях, отсюда и корреляция многозачатковости северных луков с их остротой.

Лежкость селекционных образцов лука оценивают в период зимнего хранения (соответственно при теплом или холодном способах хранения). Учитывают убыль массы, количество усохших, пораженных и проросших луковиц, а также изменение в зачатковости. По количеству сохранившихся луковиц и динамике этих показателей судят о ценности образца.

Техника гибридизации и особенности агротехники. Техника гибридизации обусловлена природой лука как типичного перекрестноопыляющегося растения. Для свободного переопыления родительские компоненты высаживают на отдельном участке, размещая растения с таким расчетом, чтобы обеспечить максимум гибридных семян. Лучшими опылителями лука в этом случае являются пчелы. Свободное опыление можно проводить и под изолятором, куда высаживают родительские растения в количествах, соответствующих программе селекционной работы. Изоляторы могут иметь вид домиков из марли или другой ткани, куда обычно запускают мух. Изолятор в виде перга-ментного мешочка используют для гибридизации вручную,когда материнские и отцовские растения изолируют отдельно. И некоторых случаях, когда селекционер располагает небольшим числом родительских пар, стрелки с соцветием приходится срезать, ставить в сосуд с водой и так изолировать. Во всех случаях изоляцию растений следует проводить до начала раскрытия бутонов.

Особенности агротехники при выполнении селекционной работы необходимо соблюдать потому, что ряд важных биологических свойств лука находится в прямой зависимости от способов выращивания. В селекционном процессе, где лук-севок является обязательным звеном, особенно важно правильно посеять семена (одинаковая глубина заделки, площадь питания растений II др.). Выращенный лук-севок калибруют на специальных решетах, позволяющих сократить различия в диаметре луковиц до 2,5 мм, и закладывают на хранение по теплому способу (18- 20 °С). Севок первой группы по ОСТ 46-38-75 является наилучшим для работы (диаметр луковиц в зависимости от формы от 10-15 до 15-25 мм).

Достоверность сохранности или наследования признаков возрастает, если работу проводят на выравненной по гранулометрическому составу и плодородию почве.

ЧЕСНОК

Чеснок (А. sativum.) - многолетнее луковое растение, возделываемое почти повсеместно. Широко используется как пряный овощ и лекарственное растение (обладает бактерицидными свойствами). В вызревших зубках чеснока содержится 34-42 % сухого вещества, до 38 % углеводов, которые представлены полисахаридами, дисахаридами и моносахаридами, 6-8 % сырого белка, состоящего не менее чем из 15 аминокислот (серии, аланин, аспарагин и т. д.), 16-26 мг% аскорбиновой кислоты, много эфирных масел, а также зольные элементы.

Внутривидовая систематика А. sativum. может быть представлена тремя эколого-географическими группами (в ранге подвидов): среднеазиатская, средиземноморская и монголо-китайская.

Эволюция культурного чеснока связана с утратой генеративного воспроизведения, характерного для диких сородичей, которые составляют исходное эволюционное звено. Далее стрелкующийся-яровой. Для стрелкующихся сортов характерно наличие стрелки, несущей соцветие с недоразвитыми цветками и хорошо выполненными воздушными луковичками (бульбочками). Цветение и плодоношение наблюдаются, как правило, только в естественных условиях Заилийского Алатау, Тянь-Шаня, Копет-Дага у дикорастущего чеснока (А. longicuspus). В связи с этим в селекции чеснока применяют методы клонового отбора.

Исходным материалом для селекции служат дикорастущие формы, многочисленные местные, а также селекционные сорта. И селекционном процессе используют как зубки луковиц, так и воздушные луковички соцветия. При выведении новых сортов особое внимание уделяют таким хозяйственно-биологическим показателям, как урожайность, скороспелость, выравненность луковиц по форме и числу зубков, высокое содержание сухого вещества, устойчивость к болезням и вредителям. В селекции нужно учитывать почвенно-климатические факторы, так как перенос сорта в другие условия часто приводит к ослаблению и утрате хозяйственно ценных признаков.

Важное биологическое свойство луковых растений, в том числе чеснока, - ветвление. В результате изучения многочисленной коллекции различных сортов чеснока в пределах вида культурного чеснока выделено 5 основных типов ветвления:

I - простейшее ветвление (типично для растений из бульбочек, у которых при наличии 3-5 листьев закладывается единственная верхушечная почка - будущая луковичка с одним зачатком, однозубка);

II - простое ветвление, характерное для озимых стрелкующихся сортов (отличается высокой зоной заложения на стебле нескольких почек - зубков при наличии 7-11 листьев; обычно в пазухе двух последних листьев закладывается 4--8 зубков); длина стрелок достигает 120-150 см и более;

III - простое ветвление, присущее озимым нестрелкующимся

сортам, у которых закладка пазушных почек охватывает зону 4-5 верхних листьев (иногда проявляется так называемое ослабленное стрелкование - образование коротких (до 8-15 см) стрелок с 2-5 крупными бульбочками и без цветков; листьев 7-11,луковицы многозубковые - 8-12 зубков);

IV - простое ветвление, характерное для яровых сортов чеснока, выращиваемых с применением теплого способа хранения посадочного материала - при 18-20 °С (заметно дальнейшее расширение зоны заложения пазушных почек и увеличение их числа; стрелкование отсутствует; листьев 12-15, луковица многозубковая - 12-16 зубков и более);

V - сложное ветвление (наряду с наличием основного стебля образуются боковые ветви, несущие дочерние почки; этот

тип ветвления может наблюдаться как у стрелкующихся, так и у нестрелкующихся сортов; следствием такого типа ветвления является гнездность чеснока - образование сложной луковицы).

В нашей стране создан ряд сортов чеснока: стрелкующиеся - Юбилейный грибовский, Отрадненский, Комсомолец и др.; озимые нестрелкующиеся - Широколистный 220 и др.; яровые.- Сочинский 56 и др. (рис. 5).

Наряду с селекционными сортами чеснока выращивают множество местных народных форм и сортов, многие из которых отличаются высокой продуктивностью и заслуживают селекционной доработки и размножения.

Рис. 4. Внешний вид растений чеснока в конце листообразования:

1- среднеазиатский; 2 - монголо-китайский; 3 - средиземноморский

Рис. 5. Поперечный разрез луковиц чеснока:

слева — стрелкующий сорт Отрадненский;

справа — нестрелкуюший сорт Широколист­ный 220