Техника гибридизации растений

Гибридизация растений

Гибридизация растений состоит из подготовки соцветия (растения) к гибридизации, кастрации и опылению.

Растения с закрытым или открытым типом цветения, двух или однополые нуждаются в разной подготовке к скрещиванию и разным приемам опыления. Важная также длительность жизнеспособности пыльцы. Рассмотрим методы искусственного опыления, которые применяют при скрещивании.

Принудительное опыление осуществляется искусственным перенесением пыльцы из мужского растения на материнское. Пинцетом собирают из цветков пыльники, которые имеют желтую расцветку, но еще были нераскрывшимися, их вмещают в бюксы. Снимают изолятор из кастрированного материнского соцветия (цветков) и проводят опыление, захватывая пыльник пинцетом и вкладывая его в кастрированный цветок. При этом уместно на пыльник набрать пыльцы, которая вытряслась в бюксы из пыльников, что треснули. Закончив опыление, опять надевают изолятор.

При ограниченно свободном опылении после кастрации материнских растений на них надевают изоляторы, под которые подводятся мужские растения с зрелыми пыльниками, по два мужских колоса на один колос материнской формы. Если сроки цветения не совпадают, растения выращивают в вегетационных сосудах и размещают около материнских растений. Большинство селекционных учреждений применяют Краснодарский метод, за которым срезанные мужские растения вмещают в банки с водой и подводят под изолятор. Время вот времени растения полезно стряхивать. При скрещивании насекомоопыляющихся растений, например клевера, под изолятор пускают насекомых, какие опыляют это растение в естественных условиях.

Ограниченно свободное опыление можно проводит и без изолятора. Для этого родительские растения высевают поочередно рядами. Перед цветением материнские растения подготавливают к скрещиванию, потом кастрируют, а опыление происходит естественно. В этом случае необходима пространственная изоляция до 1—2 км форм, какие скрещивают, вот вторых сортов.

Свободно групповое опыление отличается вот ограниченно свободного тем, которое проводится не одной, а несколькими мужскими формами (сортами). Этот метод можно осуществлять под изоляторами и без них.

Свободное опыление перекрестноопыляющихся культур проводят при определенных условиях естественным путем. Рядом с позитивным (большой процент завязывания семян) негативным есть выборочность опыления, что ухудшает качество гибридов.

Изготовление изоляторов. Для большинства растений, которые опыляются ветром, применяют пергаментные изоляторы. их изготовляют, сшивая или склеивая клеем, который не размокает. Этот клей готовят так: 400 г столярного клея варят в 500 мл воды к консистенции гуммиарабику, охлаждают, добавляют к нему 4—5 мл насыщенного раствору дихромата калию и тщательным образом перемешивают.

Для изготовления изоляторов можно использовать и целлофан. Зависимо вот способа опыления применяют разные изоляторы. При принудительном опылении можно пользоваться малыми одиночными изоляторами, которые надевают на отдельный колос. Это склеенная из пергамента трубочка, которую завязывают сверху нитью, надевают на колос и завязывают снизу нитью, предварительно поместив в месте завязывания вату, чтобы предотвратить проникновение под изолятор насекомых. При ограниченно свободному опылении використо­вують групповые изоляторы. Размеры изолятора зависят вот размера соцветия. На изоляторе простым карандашом пишут название материнской формы (ставят знак 0, дату кастрации и фамилию сотрудника, который выполнял эту операцию) Проведя опыление, на изоляторе пишут название мужской формы (ставят знак 0, дату опыления и фамилию исполнителя).

Изоляторы для растений, что опыляются насекомыми, сшивают в виде мешочков из марли или батиста в зависимости вот особенностей строения цветка и биологии цветения. Как изолятор можно использовать ватту (соевую, лляну). Цветки некоторых  растений вообще не изолируют.

Техника гибридизации отдельных культур 

Пшеница. Кастрацию проводят после выколошивания растений. На колосе удаляют нижние колоски и верхушку. Из каждого колоска удаляют средние цветки, оставляя лишь две боковые. Потом обрезают ости и остеоподобные отростки с небольшой частью цветочной чешуи. У безостых форм верхнюю часть колосковой и цветочной чешуи можно не обрезать. Из каждого цветка пинцетом удаляют три тычинки, которые содержатся между цветочными чешуей, не травмируя рыльца

Кастрированный колос изолируют этикетируют, о чем делают за­пись в специальном журнале.

Для опыления используют зрелые  тычинки желтого або-жовто-зеленого цвета, которые собирают в бюкси. Самыми благоприятными для опыления есть утренние (до 10 год) и вечерние (с 17 к 20год) часы.

При принудительном опылении кусочки тычинок с пыльцой на носят пинцетом на рыльце пестика.

Рыльца пестика способны принимать пыльцу 7—9 суток после; кастрации. Дневная норма техника — 50 кастрированных и запыленных

Колос.При ограниченно свободному методе опыления 3—5 кастрированных, колоса материнского сорта вмещают под один общий изолятор. Колос родительского сорта срезает и вмещает в баночки с водой, которые привязывают к кольям и размещают под этим самим изолятором, чтобы они находились выше колоса материнского-сорту. Размеры изолятора из пергамента 25Х10 см.

Разновидностью ограниченно свободного опыление является методом «твэл» предложен мексиканским селекционером Н. Борлаугом

В этом случае используют одиночные изоляторы. Чешуя при подготовке материнского колоса к кастрации подрезает. Колос родительской формы, который вот-вот должен зацвести или в него уже раскрылись одна два цветка, срезают, подрезают чешую (при этом удаляют и ости) и, согревая в руках, ожидают, когда начнется цветение. Тогда раскрывают верхнюю часть изолятора, не снимая его из колоса, вводят колос, который зацвел, и вращают над колосом материнской формы так, чтобы осыпать его пыльцой. Потом колос мужской формы вынимают, углы изолятора загина­ють, чтобы закрыть отверстие, и скрепляют канцелярской скрепкой.

При свободном ветроопылении материнскую форму высевают в массиве сорта опылителя. Перед началом цветения колос ма­теринского сорта кастрирует, лишние срезают, во избежание са­моопыления.

Искусственно стерилизовать пыльцу без повреждения рыльца можно, выдерживая, колос в фазе полного выколошивания за 72 год к началу цветения в пергаментных изоляторах, внутренняя поверхность которых смоченная керосином, или обрабатывая молодые растения гидрозид-малеиновой кислотой (ГМК) в концентрации 250 мг/л при двукратном опрыскивании.

В естественных условиях пыльца пшеницы и вторых зерновых культур хранит способность оплодотворять в течение ЗО—40 хв. При хранении срезанного колоса (опылителя) в холодильнике (t=0… 4 °С) или в бюксі на льду пыльца хранит жизнеспособность в течение 6 суток и больше.

Ячмень. Для кастрации выбирают колос, у которого тычинки в цветках средней части колоса достаточно развитые, однако еще зелени. Чаще всего это совпадает во времени с появлением остей из влагалища листка.

При подготовке колоса к кастрации можно обойтись без удаления боковых недоразвитых колосков, если в них не образуется пыльца или их цветение сильно опаздывает.

Для опыления выбирают зрелые тычинки родительских форм, которые пинцетом переносят в кастрированные цветки. Самыми благоприятными для опыления являются 2—3е сутки после кастрации. Хорошие результаты наблюдаются и при использовании метода «твэл».

Жизнеспособность пыльцы ячменя может сохраняться в течение 26 суток, если его выдерживать при температуре — 2 °С в эксикаторе над хлоридом кальция. В обычных условиях пыльца хранит жизнеспособность не больше суток.

Овес. Кастрируют метелки, в которых из слоеного влагалища появилось несколько колосков. Метелку осторожно вынимают из влагалища, оставляют 10—15 хороший развитых колосков, остальные срезают ножницами, а из оставленных колосков пинцетом удаляют второй и третий цветки. Нижние (первые) цветки с зелеными тычинками кастрируют. На метелку надевают изоляторы. Для проведения опыления изолятор снимают, после опыления его опять надевают и оставляют на метелке к уборке урожая. Цветки опыляют, когда их рыльца становятся перистыми, приблизительно через 3 сутки после кастрации (в холод ну погоду через 4—5, в жарку— 1—2 сутки). На кастрированный цветок переносят 2—3 тычинки, пыльцу на рыльце можно переносить щеточкой.

В естественных условиях пыльца овса хранит жизнеспособность не больше 1 часа. Если хранить его при температуре 4 °С, то вел пригодный для опыления в течение 2—4 часа.

Просо. Для кастрации оставляют 10—15 хороший развитых цветков в верхней и средней частях метелки, остальные удаляют. Цветки кастрируют в момент раскрытия цветочной чешуи, то есть в начале цветения. Опыление лучше проводит в день кастрации. Ручная кастрация с принудительным опылением у проса достаточно трудоемкая. Для повышения производительности и увеличение выхода гибридных семян применяют разные методы искусственного скрещивания. На Веселоподолянской опытно селекционной станции процесс принудительного опыления заменили многоразовым стряхиванием мужских метелок над кастрированными цветками материнских в момент их открытого цветения. Для раскрытия цветков нужно потереть метелки между ладонями.

В Институте земледелия УЛАН (И. В. Яшовский) проводят кастрацию водным методом. Метелку периодически окунают в сосуд с водой, а затем легкими ударами, ее по ладони вытрясают из цветков тычинки, что намокли.

В Институте растениеводства им. В. Я. Юръева кастрацию проса проводят горячим воздухом с помощью прибора ПТУ (полевой термостат универсальный). При 52 °С но экспозиции 6—8 хв пилочек погибает, а рыльце остается жизнеспособным.

Самым перспективным является химический метод стерилизации пыльцы про­са опрыскиванием растений 2,4-дихлорфеноксіоцтовою кислотой (1—5 %-й водный раствор) в фазе полной выброски метелки.

Горох. Для получения гибридных семян кастрацию проводят так. В бутоне, который был еще нераспустившимся, открывают витрильце, иглой разрезают челнок вдоль киля, осторожно раздвигают разрезанные половинки и удаляют все 10 тычинок, пытаясь не повредить рыльца. Пыльцу родительской формы можно наносит одновременно с кастрацией. Жизнеспособность пыльцы сохраняется 2—З суток. Для нанесения пыльцы используют пинцет или канцелярское перо. Кастрированные и запыленные цветки изолируют марлевыми или капроновыми изоляторами или обматывают тонким слоем ваты.

В связи с более ранним дозреванием гинецею искусственное опыление бутонов можно проводит и без предыдущей кастрации. Завязывание гибридных семян достигает 87—96%. Пыльца гороха может сохраняться 3—7 суток, а при низкой влажности воздуха — в течение месяца.

Картофель. Цветки фертильних материнских растений кастрируют. Для опыления используют канцелярское перо или пинцет. Отбирают 5—8 зрелых бутонов, остальные удаляют. После нанесения пыльцы рыльце изолируют как вот собственной, так и вот побочной, пыльцы. Как изолятор используют солому злаков — пшеницы, ржи, ячменя. Диаметр соломины должен быть близким к диаметру рыльца цветка, длина— 1,5—2,0 см. Цветки с ягодами вмещают в марлевые мешочки. Как правило, ягоды в поле не дозревают, потому за 2—3 сутки к уборки урожая их срывают и они созревают в прохладном помещении. Из дозрелых ягод отмывают семена и высушивают к воздушно-сухому состоянию.

Пыльца картофеля в естественных условиях хранит жизнеспособность до 8 суток, однако для опыления нужно использовать пыльцу в течение 1—3 суток после сбора. Над хлоридом кальцию в эксикато­ре, вмещенному в холодильник при —2 °С, жизнеспособность пыльцы сохраняется в течение нескольких месяцев.

Метки: ,