Спосіб підвищення комбінаційної здатності буряків по ознаках продуктивності

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в селекции свеклы для повышения комбинационной способности по признакам продуктивности линий, используемых в качестве отцовских форм гибридов и создания высокопродуктивных гибридов. Известен способ улучшения комбинационной способности, основанный на возвратных скрещиваниях (Югенхеймер Р.У. Кукуруза: улучшение сортов, производство семян, использование. Москва. - Колос - 1979. С.85). Этот способ включает признаки: подбор донора с высокой комбинационной способностью, скрещивание улучшаемой линии с донором и последующие скрещивания гибрида с исходной линией, самоопыление и создание линий, оценка комбинационной способности вновь созданных линий путем скрещивания их с тестером, и полевых испытаний, и отбор линий с повышенной комбинационной способностью. При этом такие признаки как подбор донора, скрещивание донора с улучшаемой линией, оценка и отбор улучшенных растений совпадают с существенными признаками изобретения. Однако, в отличие от изобретения, эти признаки не всегда обеспечивают повышение комбинационной способности линий и для получения инбредных линий с повышенной комбинационной способностью необходим большой объем прорабатыааемого материала, что приводит к большим затратам труда. Известен способ повышения комбинационной способности для кукурузы (Домашнео П.П., Дзюбецкий Б.В., Костюченко В.И. Селекция кукурузы. - Москва. - В.О. "Агро-промиздат". - 1992. - С. 177-180). Способ включает признаки: скрещивание элитной линии с ценной по комбинационной способности позднеспелой линией, самоопыление в ряду поколений, определение комбинационной способности вновь созданных линий путем скрещивания их с тестером и отбор линий с повышенной комбинационной способностью. Такие признаки способа как подбор донора, скрещивание донора с улучшаемой линией, оценка и отбор улучшенных растений совпадают с существенными признаками изобретения, Однако, в отличие от изобретения, эти признаки не всегда обеспечивают повышение комбинационной способности и он не может быть применен для свеклы, у которой нет раннеспелых и позднеспелых линий в первый год вегетации. Наиболее близким к предлагаемому изобретению по совокупности существенных признаков является способ улучшения по комбинационной способности закрепителей цитоплазматической мужской стерильности свеклы (авт.св. 1677889, кл. А 01 Η 1/04). Данный способ включает следующие признаки: подбор исходной улучшаемой линии и улучшающей формы, использование мужскостерильного гибрида с восстановленной фертильностью в качестве улучшающей формы, скрещивание его с закрепителем стерильности, отбор улучшенных закрепителей стерильности. При этом такие признаки как подбор исходной линии и донора, скрещивание улучшаемой линии с донором, оценка и отбор улучшенных растений совпадают с существенными признаками изобретения. Однако, в отличие от изобретения, они не всегда обеспечивают повышение комбинационной способности линий и для получения таких линий необходимо проведение большого объема работ, включающего полный селекционный цикл (тщательный подбор улучшающей формы (донора), скрещивание его с улучшаемой линией, самоопыление большого количества растений, создание новых линий, их скрещивание, испытание гибридов, оценка комбинационной способности и отбор улучшенных по комбинационной способности линий). Основным же недостатком этого способа является то, что улучшенных по комбинационной способности линий может и не оказаться. В основу изобретения поставлена задача создания способа повышения комбинационной способности линий свеклы по признакам продуктивности, в котором путем использования эффекта взаимосвязи признака продуктивности с изменением косвенного признака стерильность-фертильность, что обеспечивает повышение комбинационной способности линий по признакам продуктивности и снижает объем работ и затрат труда. Поставленная задача решается тем, что в способе повышения комбинационной способности линий свеклы по признакам продуктивности, используемых в качестве отцовских форм гибридов, включающем подбор исходной улучшаемой линии и улучшающей формы, скрещивание линий с улучшающей формой, оценку и отбор улучшенных растений, согласно изобретению у линий определяют реакцию на стерильностьфертильность путем скрещивания их с мужскостерильными формами и анализа гибридов на стерильностьфертильность с последующим вводом в линии бекроссированием от улучшающей формы рецессивных аллелей, определяющих закрепление стерильности или доминантных аллелей, определяющих восстановление фертильности. В способе-прототипе для повышения комбинационной способности линий проводят скрещивания с улучшаемой формой, а затем проводят оценку вновь полученных линий и отбор линий улучшенных по комбинационной способности. До настоящего времени в селекции свеклы не обращали внимания на свойства линий, используемых в качестве отцовских компонентов, закреплять стерильность или восстанавливать фертильность. В заявляемом способе для повышения комбинационной способности линий, у них определяют реакцию на стерильность-фертильность, а затем а линии бекроссированием вводят от улучшающей формы рецессивные или доминантные аллели, определяющие признак стерильностьфертильность. Введение доминантных аллелей повышает комбинационную способность линий по признаку "содержание сахара", а введение рецессивных аллелей повышает комбинационную способность по признаку "урожай корнеплодов" и "урожай сахара" и позволяет создавать высокопродуктивные гибриды. В связи с тем, что в линии вводят конкретные аллели, значительно снижается объем работ, что приводит к снижению затрат труда. Это стало возможным осуществлять на основе установленного нами неизвестного ранее эффекта взаимосвязи элементов продуктивности с признаком стерильность-фертильность. Эффект был установлен в результате проведенных экспериментов. Для проведения экспериментов были взяты четыре гибрида сахарной свеклы (Юбилейный, Уладовский МС 5, Украинский МС 70, Льговско-Верхнячский МС 31), которые находятся в производстве. Посев был проведен рендомизированным способом в открытом грунте. После уборки проводилось индивидуальное взвешивание каждого корнеплода и определение содержания сахара. После этого корнеплоды высаживались для определения у них признака стерильность-фертильность. Во время цветения провели анализ по признаку стерильность-фертильность. Анализируемые растения оценивали по стерильности пыльников визуально (правильность визуальной оценки контролировалась с помощью микроскопа с использованием окраски пыльцы ацетокармином). Фертильность растений определяли в период интенсивного цветения. По количеству и качеству пыльцы растения относили к полуфертильным или фертильным. Фертильные растения - это нормально пылящие растения, в пыльниках которых много фертильной пыльцы. К полуфертильным растениям относятся растения, которые давали небольшое количество фертильной пыльцы. После анализа растения были разбиты на группы по признаку стерильность-фертильность. Стерильные растения имели достоверную прибавку массы корнеплода на 15% и достоверную прибавку урожая сахара с корнеплода на 11,4% по сравнению с фертильными и полуфертильными растениями (табл. 1). Полуфертильные и фертильные растения имели достоверное повышение сахаристости в корнеплодах на 0,6% по сравнению со стерильными и полустерильными растениями (табл. 2). На основании этих экспериментов был установлен эффект связи признаков продуктивности с признаком стерильность-фертильность. Фертильные растения имеют повышенную сахаристость. Стерильные растения имеют повышенную массу корнеплода и повышенный урожай сахара с корнеплода, по сравнению с фертильными и полуфертильными растениями. Для повышения сахаристости гибридов необходимо, чтобы растения гибрида были фертильными. А для этого надо мужскостерильные формы опылять линиями, имеющими в гомозиготном состоянии доминантные аллели восстановления фертильности. Введение в линии доминантных аллелей восстановления фертильности приводит к повышению комбинационной способности линий по признаку "содержание сахара". Аналогично, для повышения комбинационной способности линии по признаку "высокая продуктивность", (высокая урожайность по сбору сахара", "высокая урожайность корнеплодов") в линии необходимо ввести рецессивные аллели, определяющие закрепление стерильности. Данный способ является эффективным селекционным методом повышения комбинационной способности линий по признаку "содержание сахара" или по признаку "высокая продуктивность". Способ осуществляют следующим образом. Πример 1. Общепринятым способом отбирают многосемянную линию сахарной свеклы с высокой специфической комбинационной способностью, которую планируют использовать в качестве отцовской формы гибрида. Линию скрещивают с мужскостериль, ой формой. Анализируют признак стерильностьфертильность у гибридного потомства. Устанавливают, что по реакции на стерильность-фертильность линия занимает промежуточное положение, обеспечивая появление около 30% полуфертильных растений и около 70% полустерильных растений. Подбирают улучшающую форму - донор рецессивных аллелей, определяющих закрепление стерильности. Скрещивают исходн ую линию с донором рецессивных аллелей. Полученный гибрид повторно скрещивают с исходной улучшаемой линией. Потомство от этих скрещиваний самоопыляют для закрепления аллелей и среди самоопыленных потомков отбирают растения, имеющие в гомозиготном состоянии рецессивные аллели закрепления стерильности, путем скрещивания их со стерильными формами и анализа по признаку стерильность-фертипьность. Выделенные растения с рецессивными аллелями снова скрещивают с исходной линией, а полученный гибрид снова повторно скрещивают с исходной линией. Для закрепления нужных аллелей полученное потомство самоопыляют и в самоопыленном состоянии потомстве отбирают растения, имеющие в гомозиготном состоянии оба рецессивных аллеля, определяющих закрепление стерильности. Общепринятым способом определяют комбинационную способность выделенных растений и отбирают растения с повышенной комбинационной способностью по признакам "высокая урожайность корнеплодов" и "высокая урожайность по сбору сахара". Выделенные растения размножают и используют в качестве отцовских форм для создания высокопродуктивных гибридов. При необходимости цикл улучшения повторяют путем скрещивания выделенных растений с исходной линией и последующего отбора растений, обладающих свойством закреплять стерильность. Πример 2. Общепринятым способом отбирают для улучшения многосемянную линию сахарной свеклы с высокой специфической комбинационной способностью, но дающую при скрещиваниях гибриды с относительно пониженной сахаристостью. Определяют у линии реакцию настерильность-фертильность путем скрещивания ее со стерильными формами. Устанавливают, что по реакции на стерильность-фертильность линия занимает промежуточное положение между закрепителями стерильности и восстановителями фертильности, обеспечивая в потомстве появление около 20% полуфер-тильных растений и около 80% полустерильных растений и стерильных. Подбирают' улучшающую форму - донор доминантных аллелей, определяющих восстановление фертильности. Осуществляют скрещивание исходной линии с улучшающей формой и проводят бекроссные скрещивания с целью передачи доминантных аллелей, контролирующих восстановление фертильности, рекуррентному родителю (улучшаемой линии). После необходимого количества бекросов для закрепления необходимых аллелей, проводят самоопыление. Среди самоопыленных потомств отбирают растения с доминантными аллелями путем скрещивания этих растений с мужскостерильной формой и анализа признака стерильность-фертильность. Выделенные растения размножают, оценивают у них комбинационную способность по признаку "содержание сахара" и используют в качестве отцовских форм для создания высокосахаристых гибридов. Эти примеры не исчерпывают всего многообразия возможных путей осуществления способа, а показывают только принципиальные моменты осуществления способа. Заявленное изобретение позволяет повышать комбинационную способность линий по признакам продуктивности и может быть использовано в селекции сахарной свеклы для повышения комбинационной, способности по признаку "высокая продуктивность" ("высокая урожайность корнеплодов" и "высокая урожайность по сбору сахара") и создания высокопродуктивных гибридов сахарной свеклы. Изобретение может быть использовано для повышения комбинационной способности по признаку "высокая продуктивность" и создания высокопродуктивных гибридов кормовой и столовой свеклы, а также мангольдов.