Взрасти свой сад
Шрифт:
Решению о том, какие растения взять в качестве исходных (родительских), предшествует очень кропотливая аналитическая работа. Во-первых, четко определяется задача: с какими признаками необходимо получить растение. Далее собираются сведения о растениях, этими признаками обладающих, и о наборах в них генов, ответственных за передачу конкретных признаков, определяются комбинационные возможности отобранных сортов-доноров.
Честь первого ученого, применившего скрещивания в качестве метода практической селекции растений, принадлежит профессору Российской Академии наук, современнику А. Т. Болотова Йозефу Кельрейтеру. Но первая его публикация с некоторыми выводами теоретического и практического порядка появилась лишь в 1772 году — двенадцать лет спустя после проведения опытов — и только на русском языке, поэтому его работы в других странах были неизвестны.
Первым селекционерам-практикам было нелегко. Не проще и современным. Несмотря на то, что уже известны списки растений-доноров, на изучение и подбор соответствующих пар (а чаще целой группы сортов) уходит до 30 процентов времени и усилий селекционера, затрачиваемых им на получение нового сорта.
Искусственное опыление цветков при гибридизации — дело несложное, но необходимо заранее подготовить весь инвентарь. Прежде всего, надо сшить марлевые изоляторы для защиты цветков до и после опыления от посещения пчелами и другими насекомыми. Размеры их зависят от объекта. Для яблони это, как правило, сшитые из марли «рукава» длиной 35 и шириной 20 сантиметров, для вишни и сливы соответственно 70 и 40 сантиметров. В «рукав» продевают ветку с бутонами, а верхнее и нижнее отверстия завязывают шпагатом.
Для сбора и хранения пыльцы нужны небольшие тщательно вымытые сухие стеклянные баночки. На баночки надо заранее наклеить полоски бумаги для надписи сорта пыльцы. Чтобы предохранить пыльцу от высыхания и попадания пыльцы других сортов, баночку сверху нужно закрыть ватным или марлевым тампоном. Для удобства работы на деревьях баночки с пыльцой можно привязать к тонкому шнурку и одеть на шею.
Для выделения пыльников из бутонов потребуются пинцеты, металлические петельки, которые можно заменить скрепками, шпильками или чем-нибудь подобным.
Главный инструмент — «пылилка», необходимая для нанесения пыльцы на рыльца пестиков. Наиболее удобны в работе и экономичны в расходовании «пылилки» из мягкой карандашной резинки, которую надо разрезать на небольшие кусочки треугольной формы (1·0,5 сантиметра). Толстый конец такого треугольника насаживают на препаровальную иглу, и «пылилка» готова. Каждый вариант скрещивания должен проводиться чистой, не использованной ранее «пылилкой».
Для установки баночек с пыльцой и переноса их во время работы потребуется ящик или коробка. Хранить пыльцу лучше всего в эксикаторе (стеклянном сосуде с притертой крышкой), на дно которого помещают хлористый кальций, хорошо впитывающий влагу.
При работе с мелкими тычинками и пестиками (смородина, крыжовник, черемуха и др.) может потребоваться увеличительное стекло (лупа). Понадобятся также этикетки, которые привязываются к веткам с опыленными цветками. На них записывают название сорта-опылителя, дату и другие сведения. Все варианты скрещиваний фиксируются в тетради.
Подобранные в качестве родителей растения не обязательно иметь, как говорится, под рукой. Пыльцу можно получить и издалека или, наоборот, послать в другое место, где ею опылят нужное растение. Техника пересылки пыльцы и хранения ее достаточно отработана: пыльцу насыпают в бумажные пакетики, помещают их в стаканчик с притертой крышкой, куда предварительно кладут несколько гранул хлористого кальция. Можно пыльцу поместить в обыкновенную пробирку и закупорить ее ватной пробкой, в которую завернуты несколько гранул хлористого кальция. Пробку сверху заливают расплавленным парафином. При температуре до 10°C пыльцу хранят непродолжительное время. Оптимальная температура хранения — немного ниже 0°C.
Из гибридных семян (после стратификации) выращивают растения, у которых в той или иной степени сохраняются (наследуются) комплекс признаков или отдельные признаки, присущие исходным растениям, а также формируются новые.
Основы современной генетики заложены в 1865 году Грегором Менделем, монахом из чешского города Брно. Спустя 35 лет основные «законы» были вновь «открыты» сразу тремя учеными — де Фризом, Корренсом, Чермаком, причем независимо друг от друга. В 1910 году американский биолог Томас Морган и его ученики обосновали хромосомную теорию наследственности. В 20—30-е годы большую роль в развитии генетики в нашей стране сыграли работы Н. Н. Вавилова, Н. К. Кольцова, С. С. Четверикова, А. С. Серебровского и других. Генетика — это наука о законах наследственности и изменчивости организмов, методах управления ими. Ее законы позволяют заранее предвидеть результаты селекции.
На
Надеемся, понятно, что перечисленные выше этапы селекционного процесса представляют собой всего лишь усеченную, очень сокращенную принципиальную схему получения нового сорта. Целым школам ученых в разных странах пришлось немало потрудиться, чтобы проникнуть хотя бы на порог той кладовой, где хранится тайна механизма наследования и изменчивости признаков, разработать очень сложные методы практической селекции. Назовем только некоторые из них: гибридизация, мутагенез, инбридинг.
Гибридизация — это скрещивание разнородных в наследственном отношении организмов. Она остается пока основным методом. Различают внутривидовую, отдаленную (межвидовую, межродовую) гибридизации, повторные скрещивания с использованием географически и экологически отдаленных пар и т. д.
Как вы, наверное, помните по школьному курсу биологии, вид — это совокупность особей, родственных по происхождению и имеющих качественное отличие от других видов. Каждый из видов приспособлен к определенным условиям среды, имеет определенный ареал, растения в пределах вида хорошо скрещиваются и дают плодовитое потомство.
Внутривидовая гибридизация была и остается основным селекционным приемом. Ее используют, чтобы получить сочетание конкретных положительных признаков скрещиваемых сортов или гибридных форм. Кстати, в садоводстве сортом называют совокупность растений, вегетативно размножаемых от одного первоначально отобранного растения и обладающих идентичными морфологическими, биологическими и хозяйственными признаками и свойствами.
При внутривидовой гибридизации часто используют сорта народной селекции, местные сорта, которыми принято называть выявленные в определенной местности растения с конкретными достоинствами по какому-либо хозяйственному признаку. Так, все селекционеры Нечерноземья использовали в гибридизации сорт народной селекции Коричное полосатое, превосходящий многие другие по зимостойкости. С его участием получен, например, в НИЗИСНП сорт Маяк (Коричное полосатое x Розмарин белый).
В этом же институте в последние годы широко используют для гибридизации очень зимостойкий местный сорт Ивановское. Интересна история этого сорта. Для закладки коллекционного сада при плодовом питомнике его организатор Владимир Федорович Ефимов (мы еще будем говорить о нем по другому поводу) собрал сотни сортов не только из различных научных учреждений, но и у местного населения. Так, в одном из местечек тогдашнего Подмосковья, в деревне Зюзино (ныне это микрорайон г. Москвы), им были обнаружены деревья летнего сорта, внешне малопримечательного, отдаленно напоминающего Папировку. Можно было бы пройти мимо, но хозяин сада (фамилия его, к сожалению, не сохранилась) отметил, что по семейному преданию сорт этот в данной местности «ведется» со времен Ивана Грозного и размножали его с помощью поросли от корня. За способность хорошо размножаться вегетативным путем и высокую зимостойкость, позволившие растениям сохраниться до наших дней, этот местный сорт Ивановское был включен в состав научной коллекции. С помощью разработанной в последующие годы методики искусственного промораживания сортов была подтверждена высокая устойчивость его ко всем компонентам зимостойкости. Но главной проверкой стала экстремальная зима 1978/79 годов, после которой из 540 сортов яблони в коллекционном саду плодоносило лишь несколько и среди них — Ивановское. Теперь это основной донор зимостойкости в гибридизации яблони.
Селекционеры-плодоводы широко используют метод отдаленной межвидовой гибридизации для создания сортов с комплексной устойчивостью к наиболее опасным заболеваниям. В частности в Научно-исследовательском институте селекции и сорторазведения плодовых культур (бывшей Орловской зональной плодово-ягодной опытной станции) селекционерами Е. Н. Седовым и В. В. Ждановым выведено несколько сортов яблони, иммунных к парше благодаря включению в гибридизацию иммунного вида яблони.
В нашей стране приоритет использования в скрещивании географически и экологически отдаленных пар принадлежит Ивану Владимировичу Мичурину. Он, по словам Н. И. Вавилова, первым приступил к широкой мобилизации со всего земного шара видов и сортов для скрещивания.