Способы изоляции при гибридизации

При скрещивании прибегают к изоляции: простран­ственной, изоляции во времени или используют спе­циальные изоляторы. Последние бывают двух типов: одни служат для изоляции целых растений или не­большой группы, другие — отдельных частей растений (ветвей, соцветий). При скрещивании применяют преимущественно изоляторы для отдельных частей растения. Их обычно склеивают или сшивают в виде рукавов, открытых с обоих концов, или в виде мешоч­ков, открытых с одного конца. В качестве материала для изолятора используют пергаментную бумагу, раз­ные виды ткани, пленку, металлические и синтетиче­ские сетки.

У крупноцветковых растений (огурец, тыква, бак­лажан, томат) для изоляции цветки покрывают тон­ким слоем ваты.

Техника скрещивания овощных растений. Для скрещивания нужно перенести пыльцу с цветков растения одного сорта на рыльца цветков другого. В связи с особенностями биологии цве­тения техника скрещивания овощных растений может быть раз­личной. Ее разнообразие в какой-то мере возрастает из-за раз­личных требований, предъявляемых к гибридным семенам (ко­личество, допустимо или нет наличие примеси сортовых).

Скрещивание растений с раздельнополыми цветками лучше проводить на изоляционных участках. При скрещивании двудом­ных многолетних растений (спаржа) у одного сорта отбирают и высаживают на изоляционный участок лучшие женские расте­ния, а у другого — мужские. При скрещивании двудомных одно­летних растений (шпинат) высевают семена или высаживают рассаду каждого сорта отдельными чередующимися рядками. Когда растения достигнут такого состояния, что можно будет определить их пол, у одного сорта удаляют все мужские расте­ния. Оставшиеся женские растения будут опылены пыльцой мужских растений другого сорта. При скрещивании однодомных растений (тыква, огурец, кукуруза), выращиваемых на изоляци­онном участке, у растений сорта, взятого в качестве женского компонента скрещивания, удаляют мужские цветки до раскры­тия пыльников. Этим обеспечивается опыление пыльцой расте­ний другого сорта. Так как в плодах культур семейства Тыквен­ные образуется много семян, скрещивание чаще проводят вруч­ную на отдельных изолированных цветках.

Растения с обоеполыми цветками скрещивают без кастрации и с кастрацией. В зависимости от требуемого количества гибрид­ных семян, наличия изоляционных участков и числа комбина­ций скрещивание без кастрации можно выполнить несколькими способами. При работе с перекрестноопыляющимися растения­ми, при наличии достаточного числа изоляционных участков и необходимости получения сравнительно большого количества семян растения двух скрещиваемых сортов высаживают чередую­щимися рядками на отдельном участке для свободного переопы­ления. Если изоляционные участки отсутствуют и необходимо выполнить большое число комбинаций скрещивания, растения двух скрещиваемых сортов высаживают небольшими группами или парами под большие изоляторы. Иногда в один небольшой изолятор помещают только ветви растений скрещиваемых сор­тов, выращиваемых рядом. При необходимости скрестить расте­ние с каким-либо другим, растущим в отдалении, с отцовского растения срезают несколько побегов с соцветиями и, поставив в сосуд с водой, помещают под изолятор вместе с материнским растением.

Для переноса пыльцы под изоляторы пускают пчел, шмелей или мух. Следует учитывать, что пчелы удовлетворительно рабо­тают только в больших изоляторах, а мухи опыляют пассивно, ползая по всему растению, в том числе и по цветкам. В малень­ких изоляторах переопыление цветков обычно осуществляют вручную кисточкой или птичьим пером. У моркови и других растений семейства Зонтичные (Сельдерейные) для переопыле­ния зонтики одного сорта прикладывают к поверхности зонтиков другого. Если под изолятором скрещивают ветроопыляемые рас­тения, то переопыление осуществляют периодическим встряхи­ванием ветвей.

Переопыление без кастрации позволяет при небольших затра­тах труда получать большие количества гибридных семян. Одна­ко при этом способе скрещивания не исключена примесь негиб­ридных семян. При свободном переопылении нескольких расте­ний каждого сорта гибридных растений бывает 50—70 %, остальные получаются в результате внутрисортового переопыле­ния. Если под изолятором находится по одному растению или по одному соцветию каждого сорта, то доля гибридных семян зави­сит от степени самонесовместимости скрещиваемых растений. При невысокой самонесовместимости гибридных растений может быть до 70—80 %, а при высокой — до 100 %. Если необ­ходимо получить гибридные семена без примеси сортовых, то применяют кастрацию цветков.

Кастрация обязательна при скрещивании самоопыляющихся протерандричных растений, у которых самоопыление происходит до раскрытия цветка (горох) или при прохождении рыльца в процессе роста через трубку из тычинок (салат). Кастрация оп­равданна и при скрещивании перекрестноопыляющихся расте­ний, если у них крупные цветки и в плодах бывает много семян.

При кастрации из бутонов накануне их раскрытия пинцетом с острыми кончиками удаляют пыльники прежде, чем они начнут растрескиваться и из них станет высыпаться созревшая пыльца. Очень молодые бутоны кастрировать не следует, так как они при этом повреждаются и часто гибнут.

При скрещивании протогиничных растений (томат, капуста, редька, редис и др.), у которых рыльце способно воспринимать пыльцу за 1—2 дня до раскрытия цветка, цветки опыляют вслед за кастрацией и помещают их в изолятор. При скрещи­вании протерандрических растений кастрированные цветки по­мещают в изолятор и опыляют через 1—4 дня, когда созреют рыльца.

Пыльцу для опыления собирают с одного или нескольких растений одного сорта. Последнее дает лучшие результаты, так как вследствие внутри сортового разнообразия растений гибрид­ному потомству передаются различные сочетания наследствен­ных факторов, что обеспечивает более широкие возможности для выбора нужных растений.

Чтобы избежать засорения инородной пыльцой, при сборе пыльцы с отцовских растений срывают готовые к раскрытию бутоны и вносят их в помещение, где пинцетом, иглой или проволочной петлей из них извлекают пыльники и расклады­вают тонким слоем на глянцевую бумагу. Когда пыльники подсохнут и раскроются, пыльцу собирают в небольшие ко­роткие пробирки, которые закрывают ватой. Хранят пыльцу в эксикаторах в прохладных помещениях, в местах, недоступных прямым солнечным лучам. В отдельных случаях ветви или соцветия отцовского растения перед раскрытием цветков сре­зают, помещают в сосуд с водой, который ставят на глянцевую бумагу. Во время цветения пыльца из треснувших пыльников осыпается или стряхивается на бумагу, откуда ее собирают. При опылении насекомоопыляемых растений пыльцу на рыльце наносят мягкой кисточкой или пером, иногда пользуются ма­леньким кусочком резины, насаженным на препаровальную иглу. Ветроопыляемые растения опыляют вдуванием вовнутрь изолятора пыльцы, набранной в стеклянную трубочку или толс­тую соломину.

Когда в скрещивании участвует небольшое количество цвет­ков, пыльцу заранее не заготавливают. В этом случае с находя­щихся под изолятором соцветий отцовского растения берут толь­ко что распустившийся цветок, пинцетом срывают вскрывшийся пыльник и касаются им рыльца опыляемого растения. У томата пыльцу собирают, проводя острым концом пинцета вдоль шва пыльника, и им же наносят ее на рыльце. При скрещивании огурца из-под изолятора берут мужской цветок, удаляют у него венчик и колонкой пыльников касаются рыльца женского цвет­ка. Имеются и другие менее распространенные способы опыле­ния.