Використання гетерозису для помідорів

Так як всі рослини F₁ майже не відрізняються одне від одного за морфологічними ознаками, стійкості до хвороб, по дозріванню плодів і ін., то нерідко F₁ називають гібридним сортом. Багато гібриди при сприятливому поєднанні в F₁ взаємодіючих ознак і властивостей батьківських сортів відрізняються потужним зростанням, раннім розвитком, високою врожайністю, яка перевершує на 20-60%, а з раннього врожаю нерідко в 2-3 рази своїх батьків- F₁ відрізняється і за багатьма іншими цінними ознаками. Таке потужне розвиток першого гібридного покоління називають гетерозисом, або гібридної силою.

Гетерозис досить складне біологічне явище, яке слід вивчати в комплексних дослідженнях із застосуванням різних методів біологічної науки - генетики, цитогенетики, цитохімії, біохімії, фізіології та ін.

З кожним роком у всіх країнах площі під гібридними помідорами значно збільшуються, особливо в закритому грунті, де відчувається гостра необхідність в сортах, стійких до хвороб.

Проблема підвищення стійкості рослин до захворювань, збудники яких мають безліч рас або штамів, притому швидко змінюються, може бути порівняно легко вирішена шляхом створення гетерозисних гібридів (F₁) В разі домінантного успадкування стійкості як до кладоспориум, так і до тютюнової мозаїки у помідорів. Виведення ж сортів, імунних до цих хвороб, пов`язане зі значно більшими труднощами.

Якщо в 20-30-х роках із сотень комбінацій виявляли лише 1-2% більш-менш практично цінних гібридів в першому поколінні, то в даний час на основі накопичених експериментальних матеріалів і глибшого вивчення характеру успадкування ознак у помідорів селекціонери можуть отримувати до 40 % подібних гібридів гетерозисних комбінацій помідорів.

Основною причиною повільного впровадження у виробництво гетерозисних помідорів в нашій країні є недостатня організація промислового виробництва гібридного насіння і деякі труднощі технологічного процесу.

Так як помідори самоопиляеми, то найбільш поширеним методом отримання гібридного насіння цієї культури у нас в країні і за кордоном поки є штучне запилення попередньо кастрованих квіток.

Час, що витрачається на гібридизацію при використанні фертильних сортів, розподіляється, за даними ряду наукових установ, в наступному співвідношенні: на кастрацію - 15-25%. на ізоляцію та маркування кастрованих квіток - 40-50% і на запилення вручну - 25-35%. Спроби отримання гібридного насіння від вільного запилення кастрованих квіток на півдні США виявилися економічно невиправданими. Використання ж апаратів для запилення відкритих квіток помідорів, сконструйованих в нашій країні, в Болгарії, США та інших країнах, значно скорочують витрати праці на запилення.

За останні роки все більше уваги приділяється використанню в якості материнських сортів помідорів з квітками, що володіють функціональної чоловічої стерильністю і з маркерними (генетично зумовленими) ознаками, щоб виключити кастрацію і маркування квіток, що дозволить скоротити витрати і спростити технологію виробництва гібридного насіння.

У помідорів встановлені наступні типи стерильності квіток.

1. Функціональна чоловіча стерильність (ФМС), що характеризується:

• нерозкриті пилкових мішечків: тичинки щільно зростаються в колонку, і, так як пилок не може потрапити на рильце маточки (хоча вона і фертильна), запліднення семяпочек не відбувається. Розмножують такі сорти із застосуванням штучного опиленія- до них відносяться: Джон Бер, Врбичанскій низький, Старт і ін .;
• лонгостіліей, або длінностолбчатостью, коли товкач далеко виходить з колонки пиляків і фертильна пилок не може потрапляти на рильце. Неопиленние квітки опадають, однак частина квіток на рослинах близька до нормальних або нахилена вниз і може частково запилюватися, внаслідок чого в плодах можуть утворитися насіння для подальшого розмноження сорту, як, наприклад, Ступицького ранній, Лінія тисячі сімсот дев`яносто п`ять, Лінія 4, Лінія 708/69 і ін .;
• фізіологічної самонесумісність сортів, ліній: утворення насіння в плоді не відбувається, так як пилкові трубки не проникають (не сприймаються) в яйцеклітини і плоди розвиваються без насіння - партенокарпические, як у сорту Северянін- до кінця вегетації або при штучному запиленні різних ліній сорту виходять плоди з невеликою кількістю насіння.

2. Пилкова генетична стерильність пов`язана з повним недорозвиненням тичинок (ниткоподібні без пилку) або зі стерильністю основної маси пилкових зерен в пильовиках, за винятком лише невеликого відсотка життєздатних - фертильних. Цим властивістю відрізняються зазвичай сорти з дуже великими, багатокамерними, м`ясистим плодами, у яких квітки багатопелюсткові, маточки великі (фасцірованние) з відкритим рильцем -Ерліана широколистная і Штамбовий великоплідний селекції, Бійський місцевий і деякі колекційні зразки.

3. Бестичінковость квіток (стаменлесс): в квітках сортів, що характеризуються цією особливістю, зовсім немає тичинок або є лише поодинокі недорозвинений з невеликою кількістю пилку. Для розмноження бестичінкових помідорів використовують гіббереліни А₃ в концентрації 0,01%, який стимулює утворення деякої кількості тичинок.
У більшості випадків бестичінковие форми помідорів середньо- або пізньостиглі, високорослі, з невеликими плодами або неоднорідні за ознакою стерильності.
Плоди у гібрида, як правило, високих товарних якостей, в середньому по 70-80 г, рослини не пошкоджуються кладоспориум.

Поряд з цілеспрямованим підбором батьківських пар з урахуванням розвитку певних ознак в F₁ необхідно спочатку перевірити комбінаційну здатність батьківських сортів, які дали більше врожайні гібриди в F₁ і тільки після цього приступати до промислового виробництва гібридного насіння.

Комбінаційна здатність виявляється в результаті схрещування перспективного батьківського сорту з декількома сортами різних типів і порівняння врожаїв цих гібридів (F₁) З районованих сортом того ж призначення і між собою. Від високої комбінаційної здатності батьківських сортів (ліній) залежить в основному ступінь стійкості гетерозису і стабільність врожаю за роками в зоні, для якої виводиться гібрид.

Схрещування можна проводити, наприклад, в Московській області протягом 4-5 тижнів, починаючи з першої декади червня, причому краще зав`язування плодів від штучного запилення і кращої якості гібридне насіння виходять від плодів з першої, другої кистей.

Відео: Підживлення рослин. Чим підгодувати помідори, огірки, квіти

Рослин батьківського сорту-запилювачі потрібно в 10 разів менше, ніж материнських, але, щоб до моменту запилення було досить розпустилися квіток, батьківський сорт рекомендується висівати на 7-10 днів раніше.

Вирощувати батьківські сорти необхідно на родючому ґрунті, застосовувати хороший догляд і орошеніе- для схрещування вибирають здорові рослини.

Якщо для отримання гібридного насіння використовують фертильний материнський сорт, то кастрацію квіток проводять до їх розкриття в фазі зеленувато-жовтих бутонів, тому що у розкривних бутонів, особливо в суху спекотну погоду, пилок буває вже дозрілої, при кастрації квітки може відбутися запилення маточки пилком того ж квітки, і в результаті в потомстві серед гібридних будуть рослини материнського сорту. Кастрацію, або видалення (вищипування) тичинок пінцетом, слід проводити ретельно і обережно, без поранених маточки, інакше квітка опаде.

Товкач дозріває дещо пізніше, ніж пилок. Найвища життєздатність і сприйнятливість рильця маточки проявляються на другий - четвертий день після розкриття віночка в залежності від погодних умов (в сиру холодну погоду розвиток йде повільніше). У цей час рильце маточки покривається клейкою речовиною, до якого дуже добре прилипає пилок.

Пилок для запилення збирають з цілком розпустилися жовтих квіток, поки вона ще не пилить, а тримається на вістрі пінцета у вигляді білого грудочки. Якщо немає апарату для збору пилку і запилення, то до кінця дня необхідно зібрати квітки, що розкрилися, розкласти їх на папері, а вранці з кілька підсохлих квіток вибити пильцу- наповнити нею невисоку скляну трубочку або дрібну целулоїдну коробочку невеликого діаметру і в цю пилок обережно занурювати маточки . Запилення можна проводити маленькою м`якою (малювальної) пензликом, шматочком м`якої гумки або пробки, укріпленої на учнівської ручці з пером, або ж пінцетом, обережно торкаючись рильця. Невикористану пилок зберігають до наступного дня в холодильнику при температурі 2-4 ° (але краще використовувати свіжу пилок).

Дрібні недорозвинений бутони на кінцях кистей слід обривати, щоб на кисті розвивалися зав`язі тільки від штучного запилення. У таких випадках не потрібно маркування кольоровими ниточками плодів з гібридним насінням. Ревізію необхідно повторювати через кожні 8-10 днів, щоб на кисті не з`явилися нові (некастровані) квітки.
Як тільки плоди з гібридним насінням почнуть рожевіти, їх необхідно зібрати і через кілька днів з цілком дозрілих плодів випускати гібридне насіння.
Якщо для схрещувань використовують фертильні пари сортів, то в якості материнського компонента (на якому будуть рости плоди з гібридними семенамі- P₁ або Q) краще брати ранньостиглий сорт з багатонасінневих плодами, тоді при тих же витратах буде зібрано більше насіння і собівартість їх буде нижче.

При ручному запиленні одна людина за 30 днів може провести кастрацію, схрещування квіток трьох перших кистей на 400-500 рослинах. Залежно від досвіду і акуратності гібрідізатора зав`язування плодів від штучного запилення досягає 60- 80% - При середньому виході насіння близько 0,4-0,5% від ваги плодів по районованих сортів один гібрідізатора може зібрати не менше 1 кг насіння. З них можна виростити розсаду більш ніж для 4 га помідорною плантації.

Всі додаткові витрати на виробництво гібридного насіння помідорів, які становлять близько 1% загальних витрат по культурі помідорів у відкритому грунті, в десятки разів окупаються збільшенням врожаю від гібридів.

Відео: Як унормувати кількість плодів томатів відкритого грунту

Необхідно відзначити, що врожайність помідорів може бути підвищена на 15-20% і внутрісорговимі схрещуваннями, т. Е. В результаті штучного перезапилення селекційних ліній в межах одного і того ж сорту.

Теоретичною основою ефективності внутрісортових схрещувань є одні й ті ж закони генетичної науки -це те, що від схрещування чимось відрізняються між собою організмів потомство набуває підвищену життєдіяльність.

Можна стверджувати, що будь-який сорт рослин до певної міри є популяцією, т. Е. Що складається з сукупності рослин, в якійсь мірі розрізняються між собою за фізіологічними, біохімічними та іншими ознаками. В межах сорту створюються селекційні лінії, що відрізняються між собою за цими ознаками. Якщо ці лінії переопиліть штучно, то потомство буває більш життєздатним.

Якщо батьківські рослини до схрещування, виховувалися в різних умовах, то збільшення врожаю від таких схрещувань становила 17,4-45,2%, а від контрольних- коли батьківські рослини вирощували в однакових умовах, - прибавка врожаю не перевищувала 13,1%. Отриманий ефект від внутрісортових схрещувань у помідорів аналогічний гетерозису від міжлінійні схрещувань у огірка і цукрової кукурудзи (з попередніми інцухтірованіем ліній). При внутрісортовом схрещуванні між перевіреними селекційними лініями різних років урожаю або вирощених на різних агрофонах ніколи не спостерігалося відхилень від контролю в усіх поколіннях за морфологічними сортоотлічітельним ознаками. У цьому і полягає відмінність потомств внутрісортових схрещувань від міжсортових і міжвидових гібридів.

Гібриди від схрещування різко відрізняються (контрастних по ряду ознак) сортів використовують, як відомо, тільки один рік - в F₁ тому що F₂, F₃ вельми неоднородни- товарність плодів в F₂ буває зниженою, по дозріванню, морфологічними та іншими показниками спостерігається велика різноманітність. Можна, однак, підібрати для схрещувань батьківські сорти одного сортотипу, майже не відрізняються за морфологічними ознаками і по дозріванню плодів, і перевірити їх гібридне потомство в F₁ і F₂. Природно, що в F₂ у таких гібридів не буде великою різноманітності за морфологічними ознаками, та якщо такі гібриди виявляться врожайніший кращого з батьків і районированного сорти, то їх можна розмножити (без щорічного штучного схрещування) і вирощувати у виробництві два-три роки без погіршення товарності плодів.

Для середньої нечорноземної зони врожайність, ранньостиглість і якість плодів є основними показниками для гібридів і сортів помідорів.

Гетерозис у помідорів особливо різко проявляється на ранніх етапах розвитку гібридних рослин, і нерідко вже по розсаді можна відрізнити гетерозисних по силі росту гібриди. У зв`язку з цим за індексом ранньостиглості гібриди, як правило, сильно відрізняються, нерідко перевершуючи стандарт в 2-3 рази.

Отже, гетерозисних гібриди помідорів необхідно швидше і ширше впроваджувати у виробництво середньої нечорноземної смуги, і перш за все в захищеному грунті.