Кастрация цветков материнских растений

На здоровом кусте растения отбирают развитые кисти, например, томатов. На каждой кисти удаляют все недоразвитые и распустившиеся бутоны, оставляя 1-2 готовые к распусканию бутоны. Чтобы не произошло опыления своей собственной пыльцой, у цветков осторожно удаляют пыльники. После этого на бутоны наматывают не туго вату или одевают свободный марлевый мешочек, чтобы пчелы или другие насекомые не занесли посторонней пыльцы.

С большими техническими сложностями связано проведение кастрации проса, риса и некоторых других злаков. В последние годы для кастрации цветков этих культур предложен новый, довольно производительный способ с помощью подогретого воздуха, основанный на большей устойчивости рылец по сравнению с пыльцой к повышенный температурам. Воздействие температурой 44-46 с экспозицией 10-15 минут обеспечивает высокий процент завязывания семян после опыления (70% и выше). Недостаток этого метода состоит в том, что на одной и той же метелке образуются и гибридные и негибридные семена, которые по внешнему виду в большинстве случаев различить нельзя. Изучают метод химической кастрации цветков подсолнечника. Хорошие результаты дает опрыскивание растений в фазе розетки 0,005%-ный раствором гиббереллина. При этом обеспечивается 100%-ная мужская стерильность при сохранении после опыления 70-75 % урожая.

Кастрация цветков всегда сопровождается травмированием растений. Например, в результате специально поставленных опытов установлено, что у ячменя при общепринятой методике кастрации масса 1000 семян снижается более чем 1/3. Такие семена дают слабые и изреженные всходы, растения развиваются слабо и имеют пониженную продуктивную кустистость. Однако, когда не удаляли боковые цветки и обрезали только верхнюю часть остей, получали хорошо выполненные семена, приближающиеся к обычным, т.е. полученным в результате самоопыления. Этот пример показывает необходимость совершенствования методики кастрации с учетом биологических особенностей отдельных культур.

 

Сбор пыльцы.

 

Прежде чем производить опыление, нужно собрать здоровую пыльцу с отцовских растений. Лучше всего для опыления использовать спелые пыльники. Но иногда пыльцу собирают в коробочки или бюксы. Если рыльца не успели созреть, а пыльники уже созрели, пыльцу собирают и сохраняют некоторое время в прохладном месте в эксикаторе или банке с притертой пробкой.

Для проверки жизнеспособности пыльцы, когда это требуется, ее проращивают в чашках Петри на агар-агаре при температуре 24-25 . На 1г. агар-агара берут 100 мл воды и 25 г сахара.

 

Часто сорта, подобранные для скрещивания, значительно различаются по продолжительности вегетационного периода, и сроки их цветения не совпадают. В этих случаях для совмещения сроков цветения скрещиваемых сортов применяют ряд приемов, например, посев в разные сроки, яровизацию позднеспелых сортов, подкашивание растений и др. Если приходится скрещивать озимые сорта с яровыми, последние высевают под зиму, поздно осенью, или очень рано весной в теплицах и вегетационных домиках.

 

Опыление

Через 1-3 дня, когда цветки в изоляторе распустятся, их опыляют заранее заготовленной пыльцой подобранных сортов. Чем больше пыльцы нанесено на рыльце пестика, тем лучше происходит оплодотворение и образование ягод.

После опыления на опыленное соцветия снова надевают изолятор (вату). На кисть вешают этикетку из вощеной бумаги, подписанную только простым карандашом (пишут номер комбинации, название материнского сорта, дату опыления и фамилию лица, проводившего ее).

*Продолжительность восприимчивости рылец колеблется от 3 до 10 дней и сильно зависит от метрологических условий.

**Лучше время для проведения опыления – ранние утренние часы, когда рыльце наиболее восприимчиво к пыльце и когда обеспечивается наилучшее ее прорастание.

Техника скрещивания других полевых культур имеет некоторые особенности, но в принципе она мало отличается от описанной.

Кастрация и в особенности опыление растений – очень трудоемкие и малопроизводительные процессы. Даже работник, хорошо освоивший технику скрещивании, за один рабочий день обычно кастрирует не более 60-80 колосьев и опыляет 30-40 колосьев. Для повышения производительности труда и получения большей результативности скрещиваний селекционно-опытные учреждения разработали ряд приемов, позволяющих совершенствовать технику искусственного опыления растений.

В КНИИСХ разработан и широко применяется во многих селекциях групповой способ опыления. Сущность его состоит в следующем. Пять-шесть кастрированных колосьев материнского сорта заключают в один общий изолятор размером 20 35 см, в который через 3-5 дней вводят вставленные в бутылку или банку с водой колосья отцовского сорта (по полтора-два колоса на каждый кастрированный колос). Колосья сорта-опылителя берут с созревшими желтыми пыльниками в момент начала растрескивания отдельных из них. Их ставят под изолятор несколько выше колосьев материнского сорта и перемешивают с ними, что обеспечивает хорошее переопыление. Групповой способ по сравнению с обычным, описанным выше, позволяет повысить производительность труда при проведении опыления растений более чем в 10 раз, а количество завязавшихся зерен увеличивается при этом в 3-4 раза.

В некоторых институтах применяют опыление методом сближения скрещиваемых растений. Заранее подобранные родительские формы высевают смежными рядками.

Кастрированные колосья материнского сорта помещают под общий изолятор с колосьями рядом растущего отцовского сорта-опылителя. Результативность оплодотворения и производительности этого способа еще выше, чем группового. Но он имеет и недостатки. Применение его затрудняется в том случае, если скрещиваемые сорта значительно различаются по продолжительности вегетационного периода или когда растения материнского сорта выше растений отцовского сорта. Кроме того, применение этого способа предполагает заблаговременный подбор родительских пар.

В Мексиканском международном селекционном центре (СММИТ) при гибридизации пшеницы применяют так называемые твел-метод (twirl method). Кастрацию колосьев материнской формы проводят обычным способом, но колосковые и цветковые чешуи обрезают очень низко- почти над самой рыльцем пестика. На кастрированный колос надевают прозрачный пергаментный изолятор и закрепляют его снизу канцелярской скрепкой. Колосья отцовской формы, отбираемые от расчета по одному на каждый колос кастрированного материнского растения, ставят на 4-5 часов в банку с водой. Затем у них для ускорения созревания пыльников также низко обрезают колосковые и цветковые чешуи. Появление в колосе пыльников из нескольких цветков указывает на готовность пыльцы к опылению. Начиная опыление, отрезают верхнею часть изолятора, осторожно вводят в него колос отцовской формы и несколько раз энергично вращают его. Отсюда и название этого метода (twirl - вращать, вертеть). После опыления верхнюю часть изолятора закрепляют канцелярской скрепкой. Этот метод очень производителен. Обычно работник за один час может опылить до 50 колосьев при 90-95%-ной удаче.

Кодирование гибридных комбинаций и запись результатов скрещиваний производят по определенной форме в книге, называемой «Журнал скрещиваний».