Техника искусственного скрещивания

Основными операциями при скрещивании являются: подбор родительских сортов, кастрация, изоляция, подготовка пыльцы, опыление, ревизия, съем плодов и выборка семян. Следует заметить, что в практической селекции кастрацию цветков не проводят. Для проведения скрещивания необходимо иметь набор инструментов и материалов: эксикатор, на дно которого насыпают хлористый кальций, лезвие бритвы, пинцет, этикетки, пылилки, марлевые или пергаментные мешочки (изоляторы), мелкие аптечные пузырьки или пробирки.
Для скрещивания выбирают деревья с хорошим общим состоянием и за один-два дня до начала цветения на ветках средней части кроны изолируют соцветия марлевыми мешками разных размеров (20 х 20; 20 х 30; 30 х 70 см). Очень удобно для изоляции использовать марлевые «рукава» (это мешки, не зашитые с двух сторон) размером 70-90 х 30 см. Надетые на ветви изоляторы плотно обвязывают шпагатом, с тем, чтобы туда не смогла попасть пчела или другое насекомое. На каждый надетый изолятор навешивается этикетка с указанием числа изолированных бутонов.
Перед изоляцией или во время опыления проводят нормировку цветков. При этом удаляют механически поврежденные цветки и отставшие в развитии бутоны. Обычно в соцветии оставляют 2-3 бутона или цветка.
С деревьев отцовской формы бутоны собирают за один-два дня до их распускания. Они должны быть близки к распусканию, но не раскрытые. Бутоны обрывают и помещают в марлевый мешочек, в который кладут бумажную этикетку с указанием названия сорта, числа бутонов и даты сбора. Как правило, пыльцы выбранного из одного бутона хватает для опыления 5-7 цветков. Набрав достаточное количество бутонов, их приносят в помещение и с помощью ученического пера или пинцета выщипывают пылинки в чашку Петри или коробочку, сделанную из листа писчей бумаги. Этикетку с указанием сорта, даты сбора пыльцы и количества бутонов кладут на дно коробочки или чашки Петри. Собранная пыльца подсушивается в течение 2-3 дней, при температуре 22-250С. Не следует дозаривать пыльцу на прямом солнечном свете, это снижает ее жизнеспособность. Подсушенную пыльцу пересыпают в стеклянные пузырьки или пробирки с наклеенными этикетками, на которых указывают название сорта пыльцы. Пузырьки с пыльцой закрывают пробкой из марли или ваты и помещают в эксикаторы с хлористым кальцием. Для получения пыльцы позднецветущей родительской формы срезают ветви 2-5 летнего возраста, длиной до 1м, помещают в воду и ставят в теплое помещение. Подгонку ветвей следует делать за 8-10 дней до начала цветения материнской формы. После раскрытия бутонов под изоляторами приступают к опылению; его лучше проводить в сухую, тихую погоду, желательно в утренние часы (с 8 до 12). Признаком готовности рылец к опылению считают появление на них блеска. Длительность этого периода изменяется в зависимости от погодных условий и сорта от 9 до 10 суток. Как правило, холодная и сырая погода удлиняет период восприимчивости пестика к опылению, а горячие сухие ветры и интенсивное солнечное освещение могут иссушать его раньше времени. Следует отметить, что при опылении в более ранние или поздние сроки значительно снижается процент завязывания плодов. Практика показала неэффективность опыления при температуре ниже 12-150С.
Пыльцу наносят на рыльце пестика с помощью кисточки или резиновой пылилки. Размер пылилки, примерно, должен быть таким: длина кусочка стиральной резинки 8-10 мм, ширина 6-8 мм, толщина 2-4 мм, длина проволочной рукоятки до 10 см. Набрав пыльцу на кусочек резинки, ее осторожно переносят на рыльце пестика цветка. После опыления всех цветков изолятор вновь одевают и завязывают, а на этикетке отмечают дату опыления, название отцовского сорта и количество опыленных цветков. Для ускорения этой работы на этикетке можно ставить только номер изолятора, указывая все необходимые подробные сведения в журнале опылений. Все записи на этикетках и в полевом журнале делают простым карандашом. При переходе к опылению другим сортом пылилку следует менять или тщательно протереть чистой марлей, можно просто окунуть в спирт.
Первую ревизию завязавшихся плодов проводят через 10-15 дней после опыления. Изоляторы при ревизии снимают, оставляя только этикетки. Вторую ревизию проводят после июньского осыпания завязи. При приближении зрелости плодов изоляторы одевают вновь во избежание утери плодов. Уборку гибридных плодов проводят по достижении съемной зрелости, а выборку семян – после полного их созревания. Извлеченные из плодов семена просушивают, сортируют на нормально развитые и щуплые. До стратификации семена хранят в сухом и прохладном помещении. Стратифицируют семена в середине декабря общепринятым способом. Период стратификации составляет 90-120 дней. Оптимальная температура стратификации семян +3+50С. Лучшими субстратами для стратификации семян являются речной песок, древесные опилки хвойных пород и мох. Семена каждой комбинации скрещивания помещают в отдельные капроновые мешочки, завязывая их этикеткой (с указанием номера) на медной проволоке. Мешочки с семенами помещают в ящики с субстратом, при этом этикетки (желательно пластмассовые или металлические) оставляют снаружи. При прорастании семян от 3 до 5% их выносят и помещают в холодильник или закапывают в снег. С наступлением теплой погоды семена высевают на гряды, хорошо заправленные органическими и минеральными удобрениями, с расстоянием между рядами 20-30 и в ряду 8-10 см. Можно высевать семена сразу в селекционный питомник, минуя школку сеянцев, с расстоянием 80-90 х 20-30 см. Иногда стратифицированные семена высевают в стаканчики или питательные горшочки и помещают их в теплицы или парники. В мае в фазе 3-4-х листочков пикируют и пересаживают в селекционный питомник с расстоянием 70-90 см х 20-25 см.
С целью ускорения вступления сеянцев в плодоношение В.П. Копань (1962) рекомендует проводить посев семян на постоянное место и посадку гибридных сеянцев в сад в однолетнем возрасте. Такие же варианты были заложены в Крымском центре плодоводства, что позволило ускорить плодоношение сеянцев на 3-4 года.
Почва в селекционном питомнике постоянно поддерживается в рыхлом и чистом от сорняков состоянии, проводятся поливы и все необходимые мероприятия по борьбе с вредителями. Защитные мероприятия против заболеваний в питомнике не проводят с тем, чтобы отбор сеянцев на устойчивость к грибным болезням (если ведется селекция на иммунитет) проводить на естественном инфекционном фоне.
В селекционном питомнике сеянцы выращивают 2-3 года и весь этот период ведут тщательные наблюдения за их общим состоянием, зимостойкостью, иммунностью к болезням и за степенью культурного сложения растений. Осенью или весной двух-трехлетние сеянцы выкапывают из селекционного питомника и высаживают в сад. При отборе сеянцев для посадки в сад учитывают степень зимостойкости растений, силу роста, устойчивость к болезням. Большинство сеянцев груши в первые годы своей жизни по внешнему виду напоминают дикие формы. Они сильно ветвятся и имеют большое число колючек. Поэтому проводить отбор сеянцев по степени культурности молодого гибридного растения очень сложно; ошибочно можно забраковать хорошие формы. Как правило, селекционеры подвергают браковке лишь поврежденные сеянцы, с плохой корневой системой, а также подмерзшие и сильно пораженные болезнями.
В селекционный сад на постоянное место гибридные сеянцы высаживают на расстоянии 5 х 4; 5 х 3; 5 х 2; 4 х 2 м. Наряду с гибридными сеянцами в селекционный сад высаживают по 5-10 деревьев районированных сортов летнего, осеннего и зимнего сроков созревания. Уход за гибридными сеянцами и почвой в селекционном саду проводят согласно агротехническим требованиям для промышленных насаждений. Обрезка гибридных сеянцев направлена, в основном, на удалении нижних ветвей и прореживание кроны.
Правильный подбор родительских пар и создание оптимальных условий
для нормального роста и развития растений способствует более полному проявлению всех наследственных хозяйственно-биологических качеств у гибридного потомства.
В селекционном саду, до вступления в плодоношение сеянцев, изучают: фенологические фазы развития, общее состояние, зимостойкость, устойчивость к болезням. У плодоносящих сеянцев изучают степень цветения и плодоношения, сроки съемной и потребительской зрелости, товарные и вкусовые качества плодов, устойчивость к болезням и зимостойкость. По отборным сеянцам проводят весовой учет урожая, более тщательно определяют характер и степень подмерзания, силу роста дерева и габитус кроны, побегообразовательную способность, прочность удерживания плодов на ветви и их качество. Отмечают даты наступления начала цветения, созревания плодов и листопада. Плоды осеннего и зимнего сроков созревания изучают на лежкость в обычных плодохранилищах и с искусственным охлаждением. На основании многолетнего изучения сеянцев по перечисленным признакам, каждому гибриду ставится общая селекционная оценка в баллах. В число отборных селекционер выделяет сеянцы с оценкой 4 и 5 баллов. Отборные сеянцы, показавшие высокие хозяйственные свойства на маточном дереве на протяжении 2-3 лет наблюдений, выделяются помологической комиссией по представлению селекционера в элиту (кандидаты в сорта).
Опыт ряда научных учреждений показывает, что выход элитных сеянцев по плодовым культурам не превышает 0,5-2,0% от всех выращенных сеянцев (Е.Н. Седов, 2002). Поэтому, для получения нового сорта необходимо вырастить несколько гибридных сеянцев (2,5).
Элитные сеянцы размножают на районированных для данной местности подвоях. Саженцы элитных форм (по 5 шт. на каждом из подвоев) высаживают на участке первичного сортоиспытания.
С целью ускорения селекционного процесса проводят предварительное изучение элитных сеянцев в кроне деревьев-скелетообразователей, что позволяет за 4-5 лет после выделения гибридов в элиту забраковать большую часть из них. Отличившиеся по комплексу ценных признаков элитные сеянцы размножают на подвоях и высаживают в первичном и производственном испытании или по методике государственного сортоиспытания. Можно значительно ускорить селекционный процесс путем окулировки 2-3-х летних сеянцев на подвой, или перепрививки их в крону отбракованных гибридов. Однако, следует учитывать, что объемы работ при этом в несколько раз увеличиваются.
Передаваемая в Госсортосеть элитная форма получает сортовое название. Оно дается автором сорта и утверждается Госкомиссией по сортоиспытанию. Если при изучении на госсортоучастках новый сорт превосходит районированные сорта, то его включают в Реестр, т.е. рекомендуют для широкого производственного размножения и внедрения.
Успех селекционной работы зависит от многих факторов: наличия большого разнообразия исходного материала; знания комбинированных способностей сортов и правильного подбора родительских форм с учетом климатических особенностей зоны и селекционного замысла; от создания оптимальных условий для роста и развития сеянцев на всех селекционных этапах; объемов гибридных фондов; использования в селекции современных научных подходов, опыта научных учреждений, своих предшественников; правильного и тщательного ведения учетов и наблюдений по каждому гибридному сеянцу.
Учитывая длительность селекционного процесса, в период которого наблюдается смена кадров, очень важным условием является точное и аккуратное ведение селекционной документации по каждому гибридному сеянцу за весь его период роста и развития (от проведения гибридизации до передачи в Госсортоиспытание).
Все селекционные журналы за каждый год должны быть пронумерованы и прошнурованы. В конце журнала ставят свои подписи сотрудники, принимавшие участие в селекционной работе, с полным указанием Ф.И.О. и должности. Такое заполнение журналов позволит избежать путаницы в происхождении сорта и точно определить авторство при передаче его в Госсортоиспытание.