Селекция растений

Валентина Грязева (2012)

Учебное пособие составлено в соответствии с программой курса «Лесная селекция». В учебном пособии рассматриваются все основные вопросы селекции растений: генетические основы селекционных процессов, методы отбора, гибридизации и мутагенеза лесных древесных пород, селекционно-генетические основы лесного сортового семеноводства. Оно предназначено для студентов, обучающихся по направлению подготовки 250100 — Лесное дело.

1 ПРЕДМЕТ, ЗАДАЧИ ЛЕСНОЙ СЕЛЕКЦИИ

Лесная селекция — как наука сформировалась сравнительно недавно — в 30-е годы двадцатого столетия. Главная цель лесной селекции — повышение продуктивности лесных древесных пород, выращивание устойчивых насаждений с высокими качествами древесины, т.е. обеспечение работ по воспроизводству лесов семенами с улучшенными наследственными свойствами.

Лесная селекция как наука и практическая деятельность по улучшению существующих видов и форм, а также получению новых сортов лесных древесных растений основана на теоретических положениях генетики растений. Селекция растений — одна из форм эволюции, которая, во многих отношениях подчиняется законам, управляющим развитием видов в природе, но с одним очень важным отличием: естественный отбор здесь заменен сознательным отбором, проводимым человеком.

В основу лесной селекции положены следующие шесть принципов, разработанных академиком Н. И. Вавиловым для сельскохозяйственных культур: характеристика исходного (сортового, видового, родового) материала; информация о наследственной изменчивости исходного материала; влияние среды; теория гибридизации; методы селекционной работы; частная селекция, т. е. описание перспективных мелких форм и гибридов отдельных деревьев и кустарников.

Общая схема селекционного процесса (рисунок 1) с лесными древесными растениями включает несколько этапов работы:

1. Определение цели и задачи работы, выбор направления селекции в зависимости от требований производства — селекция на общую продуктивность древесины, селекция на качество и урожайность плодов, селекция на смолопродуктивность, селекция на качество древесины и т. д;

2. Изучение наследственной изменчивости исходного материала, создание «образа» или модели будущего сорта и выбор методов для его создания;

3. Отбор лучших популяций и форм в природе и получение новых форм с применением гибридизации, мутагенеза и полиплоидии;

4. Выбор направления сортоводства и разработка методов размножения отселектированных популяций или форм, обеспечивающих наследование хозяйственно ценных сортовых признаков;

5. Сортоиспытание или производственная проверка и внедрение.

Рисунок 1 — Схема селекционного процесса и сортоводства лесных древесных пород

Все усилия науки и производства в области лесного хозяйства направлены на решение главной проблемы — сокращение периода воспроизводства лесных ресурсов и получение с единицы площади максимального количества высококачественной продукции с наименьшими затратами.

Повышение производительности и улучшение качественного состава существующих лесных древесных пород осуществляется по двум направлениям: а) сохранение их в естественном состоянии; б) создание новых высококачественных и производительных сортов древесных растений, получаемых окультуриванием лесных пород.

Для первого направления характерно использование в лесокультурном деле гетерогенных сортов-популяций и гетерозисных сортов-гибридов с выращиванием лесных насаждений по образцу лучших природных лесонасаждений в данных лесорастительных условиях.

Для второго направления лесной селекции характерно создание новых высококачественных и производительных сортов древесных растений современными методами плантационного ведения хозяйства. Выращивание их на высоком агрофоне, с сокращенным оборотом рубки в период промышленной, а не естественной спелости.

Таким образом, основу современного лесовосстановления составляют: а) плантационное лесоводство с использованием отселектированного и окультуренного сортового посадочного материала; б) лесные культуры диких видов древесных пород-лесообразователей.

Новым направлением аналитической селекции является плюсовая селекция, основанная на отборе в естественных лесных насаждениях лучших по комплексу хозяйственно ценных признаков материнских деревьев, получивших название плюсовых. Отбор таких деревьев называется селекционной инвентаризацией. В нашей стране на 01.01.08 г. имеется 36,6 тыс. плюсовых деревьев различных видов, которые служат исходным материалом для создания прививочных лесосеменных плантаций и получения на них сортовых семян лесных пород. Однако главным остается повышение эффективности отбора плюсовых деревьев, изучение генетических качеств отобранных деревьев. С этой целью необходимо решить вопрос о соответствии фенотипических свойств с генотипическими показателями лучших и плюсовых насаждений. Изучение генетической структуры лесных популяций как исходного материала для селекции древесных пород лесообразователей — главная задача лесоводов, лесных генетиков и селекционеров.

Вопросы для самоподготовки

1. Понятие лесной селекции, цель и задачи её изучения.

2. Назовите шесть принципов селекции по Н.И.Вавилову.

3. Назовите этапы селекционного процесса.

4. Назовите два направления повышения производительности и улучшения качественного состава, существующих лесных древесных пород.

5. Что составляет основу современного лесовосстановления?

6. Что такое плюсовая селекция, селекционная инвентаризация?