Спосіб створення та добору рослин з високим вмістом ефірної олії

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности, к селекции сельскохозяйственных культур и может быть использовано в области селекции эфирномасличных и масличных культур. Основным традиционным способом селекции эфирномасличных растений длительное время был способ индивидуального и клопового отбора из естественных и интродуцированных популяций [1]. Однако, значительного повышения содержания эфирного масла у новых сортов достичь таким способом трудно. Не дает высокого эффекта и проведение гибридизации с применением простых парных скрещиваний и включением в них форм с повышенной эфирномасличностью. В настоящее время известны новые способы создания исходного селекционного материала, изменяющие геном и дающие возможность значительного повышения качественных показателей эфирномасличных растений. Это - полиплоидия в селекции мяты перечной, шалфея мускатного и лаванды, а также близкородственные скрещивания - инбридинг в селекции шалфея мускатного и хмеля, беккросс - в селекции хмеля. Однако, использование новых методов имеет свои ограничения - повышение мае-личности происходит до определенного уровня изменения генома - до тетраплоидного состояния при полиплоидизации и до определенного поколения инбридинга или беккросса. Кроме того, селекционеры применяют только один из способов изменения генома, который считают наиболее приемлемым для данной культуры. Используемый же для идентификации растений основной биохимический метод не дает точного определения генома с наследственно закрепленными признаками качества. Известен способ создания высокосмольных гибридов хмеля [2], включающий проведение близкородственных скрещиваний методом беккросса, для чего используют насыщающие скрещивания, а в качестве материнской формы используют высокосмольную реккурентную форму, которую во втором-третьем беккросном поколении опыляют предварительно выделенными в этом же поколении опылителями, в качестве которых используют мужские растения с количеством лупулиновых железок на пыльнике свыше 10 штук и пыльцой, в составе которой пыльцевые зерна размером от 27 мкм составляет 70 и более процентов. При этом выделение опылителей проводят в период бутонизации и отбирают мужские растения, у которых при исследовании микроспорогенеза преобладают тетрады микроспор с диаметром 30 мкм и более. В способе-прототипе в отборе лучших генотипов по морфометрическим показателям пыльцы не берется во внимание такой признак как число пор пыльцевых зерен. Задачей, на которую направлено изобретение, является разработка способа создания и отбора растений с высоким содержанием эфирных масел и повышение результативности селекционного процесса путем морфометрического анализа пыльцы растений с измененным геномом. Поставленная задача осуществляется тем, что предварительно проводят изменение генома исходного материала не только с помощью полиплоидии, близкородственных скрещиваний (инбридинга, бекросса), но и совместного использования этих методов, когда в близкородственные скрещивания как диплоидного, так· и полиплоидного материала вовлекают формы с укрупненным составом пыльцы. При этом, как подбор пар для скрещивания, так и отбор растений с высоким содержанием эфирного масла проводят по морфометрическим показателям пыльцы, используя формы с наибольшими показателями числа пор и диаметра пыльцевых зерен. В результате последовательного проведения этих операций создаются формы с высоким содержанием эфирного масла. Пример 1. Женское растение хмеля сорта Буллион с повышенным содержанием эфирного масла (2,05%) скрещивали с дикой мужской формой. В полученном потомстве F1 отбирали сыновние формы - опылители с наибольшими показателями числа пор и диаметра пыльцевых зерен (рис.1). Отобранные опылители скрещивали вновь с исходным сортом Буллион и получали первое беккроссное поколение Β1. По описанному выше способу вновь отбирали опылители и скрещивали с материнской исходной формой. Получали последовательно поколения В2 и В3. На третьем этапе родственных скрещиваний методом беккросса получали женские формы растений хмеля, превышающие материнский сорт по содержанию эфирного масла в 1,5-1,7 раза. Использование в скрещиваниях мужских растений с наибольшими показателями числа пор и диаметра пыльцевых зерен было более эффективным (табл.1), чем опылителей с простой пыльцой также и в скрещиваниях беккроссов между собой -комбинации 7/87 и 4/87. Однако самые высокоэфирномасличные растения созданы от вышеуказанных опылителей в беккроссных комбинациях 11/86 и 10/86. Пример 2. Повышение эфирномасличное у шалфея мускатного проводили путем изменения генома методом полиплоидии. Первоначально проводили колхицирование проростков семян для увеличения плоидности растений. В период цветения проводили морфометрический анализ пыльцы. Среди тетраплоидных растений отбирали формы с наибольшим диаметром и числом поровых борозд пыльцевых зерен. Биохимический анализ соцветий таких растений подтвердил наличие наивысшего содержания у них эфирного масла (табл.2). Пример 3. Отбор высокоэфирномасличных растений среди тетраплоидов лаванды широколистной проводили путем измерения диаметра пыльцевых зерен и подсчета у них числа поровых борозд. Аналогично шалфею мускатному, эти показатели у тетраплоидов лаванды выше, чем у диплоидов. Соответственно выше у них и содержание эфирного масла (табл.3). Последующее проведение близкородственных скрещиваний между тетраплоидами лаванды привело к дальнейшему изменению генома, показателем которого явилось новое увеличение диаметра пыльцевых зерен и появление среди них 10 и 12-поровых, вместо 8-поровых у родительских форм (табл.4). Растения с такими морфометрическими показателями пыльцы оказались и самыми высокоэфирномасличными. Таким образом, совместное использование полиплоидии с последующим проведением близкородственных скрещиваний является действенным способом дальнейшего повышения уровня эфирномасличности растений. Благодаря этому, создаются формы растений с высоким содержанием у них эфирного масла. Предлагаемый способ создания и отбора высокоэфирномасличных растений повышает результативность селекционной работы в 2-3 раза и на несколько лет ускоряет селекционный процесс, уменьшая затраты труда и средств. Особое значение предлагаемый способ имеет для селекции новых, только вводимых в культуру, дикорастущих видов эфирномасличных растений.