Поддержание продуктивности сортов

В ходе большого числа репродукций под влиянием факторов окружающей среды происходит естественный отбор, приводящий к изменению частот проявления генов и генотипов в каждом отдельном сорте. Со временем начинают преобладать адаптированные генотипы, что почти всегда не совпадает с их высокой степенью фертильности и родства; в результате продуктивность сорта чаще всего падает. Примесь других, менее продуктивных сортов (которые морфологически трудно отличить) и появление отрицательных мутаций также могут способствовать снижению продуктивности данного сорта. Оно чаще всего наступает вследствие изменчивого поведения сорта по отношению к патогенным организмам.

Генотипы, обладавшие устойчивостью к доминирующим расам какого-либо патогена, оказывают давление отбора на эти расы, и частота последних в значительной степени снижается. В то же время начинают распространяться и становятся доминирующими новые расы, к которым сорт неустойчив. Таким образом сорт теряет устойчивость, особенно если она была вертикальной (специфической), и это может привести к значительному снижению его продуктивности.

Поскольку в направлении снижения продуктивности действует множество самых различных факторов, задачей сортового семеноводства является поддержание генетического потенциала продуктивности, который сорт имел при регистрации или внедрении в производство.

В связи с этим следует привести различные мнения относительно продуктивности отдельных категорий, или репродукций, семян. Юрьев, Миладинович и другие считают, что урожайность последовательно снижается от категории элитных семян к отдаленным репродукциям. В свою очередь, Лукьяненко, Бороевич и другие установили, что между близкими репродукциями сортовых семян различий в продуктивности не существует. Если же таковые все-таки есть, то их можно отнести не за счет большого генетического родства элитных семян с их второй или пятой репродукциями, а за счет других факторов.

Исследования показали, что элитные семена не дают большой прибавки урожая зерна по сравнению с остальными репродукциями тех же самых сортов (табл. 22.2). В некоторых случаях могут возникать и различия. Все зависит от генетической изменчивости сортов, участвующих в испытаниях, от методов и интенсивности отбора, который применяют в сортовом семеноводстве.

Если речь идет о сорте, который является чистой линией или имеет очень небольшую по масштабам генетическую изменчивость (чистый сорт), то выбор лучших растений с целью получения суперэлитных семян представляет в действительности только отбор положительных модификаций и не может обусловить генетическое родство данных элитных семян с элитными семенами предыдущих лет и с другими репродукциями этих сортов. Возможные изменения, связанные с мутациями, появляются с низкой частотой и не в состоянии расстроить замещение основного генотипа и изменить среднее значение урожайности сорта.

Что же касается сорта, обладающего большой генетической изменчивостью (старый чистый сорт, сорт-популяция и т.д.), то отбор лучших растений может привести к выделению не только урожайных, но и менее урожайных генотипов в сравнении с основным генотипом этого сорта.

Только присутствие в отдельном сорте растения-самоопылителя различных генотипов (если они вызваны некоторой гетерогенностью сорта в начале его внедрения, естественной гибридизацией, механическими примесями или мутациями) дает возможность путем индивидуального отбора и закладки линий получать элитные семена, превосходящие по урожайности элиту предыдущих лет, но не элитные семена, которые были бы урожайнее своих I или III репродукций.

Возможность выделения продуктивных генотипов зависит как от интенсивности отбора, так и от методов производства сортовых семян. Если для получения элитных семян из одного посева отбирают несколько тысяч растений, то при этом будут охвачены почти все генотипы, из которых состоит данный сорт.

При отборе всего нескольких сотен растений возможность охватывания всех генотипов отпадает, и отдельные линии могут различаться по продуктивности. Линии, от которых получают достоверно больший урожай, чем от элиты, выращенной при массовом отборе, необходимо выделить, их можно считать новым сортом. Однако такая работа выходит за пределы обычного семеноводства определенного сорта.

Урожайные качества семян

Одной из важнейших причин снижения продуктивности сорта, уже внедренного в производство, является ухудшение качества семян. При плохой подготовке почвы к посеву, поздних сроках посева, недостаточной обеспеченности элементами минерального питания, запаздывании с уборкой, поражении патогенами развиваются слабые растения с мелким зерном, дающие низкий урожай; такие же семена появляются и в следующей репродукции. Поэтому в семеноводстве для поддержания продуктивности сорта необходимо использовать положительные модификации семян.

Многочисленные исследования показали, что крупные семена обычно имеют повышенные процент всхожести и энергию прорастания, зерновые дают более высокий коэффициент кустистости и т.д. В результате на единице посевной площади развивается большее число растений, которые превосходят по продуктивности растения из мелких семян того же сорта (табл. 22. 3).

Различия в продуктивности семян разных фракций одного и того же сорта показывают, что они обладают различными урожайными качествами, и это имеет огромное практическое значение. Урожайные качества семян нужно отличать от генетического потенциала продуктивности, который характерен для любого сорта в отдельности, идет ли речь о крупных или мелких его семенах.

Тот факт, что семена любого сорта, а в действительности любого растения обладают различными урожайными качествами, играет очень большую практическую роль. При посеве крупными семенами получают мощные растения, а это позволяет не только лучше использовать имеющиеся условия, но применять интенсивные приемы агротехники и получать выравненные посевы. Таким образом, ослабевает одна из первопричин изменчивости, возникающей вследствие качественной неоднородности семян. Следовательно, в процессе сортового семеноводства особое внимание следует обращать на качество семян, так как хорошо развитые, здоровые семена - это главное условие поддержания продуктивности сортов.