Co je to hybridní rostlina?
Při šlechtění rostlin na odolnost vůči škůdcům za posledních 30-50 let se široce využívá hybridizace neboli křížení dvou a více odrůd, které se liší genetickým základem.
Hybridní formy rostlin kombinují během hybridizace mnoho ekonomicky cenných vlastností s dědičně fixovanými vlastnostmi odolnosti vůči škodlivým organismům.
Existuje spontánní (přirozená) a umělá hybridizace. Přirozená hybridizace probíhá v přírodě nezávisle, zatímco umělá hybridizace je využívána lidmi a je efektivní metodou selekce rostlin. Umělá hybridizace se provádí s cílem produkovat potomstvo s novou kombinací geneticky podmíněných vlastností. Hybridizace umožňuje šlechtiteli kombinovat v jedné odrůdě řadu forem odolnosti vůči jednotlivým škodlivým druhům nebo vůči různým druhům škůdců a chorob. Při výběru párů pro hybridizaci jsou teoretickým základem mendelovská pravidla dědičnosti požadovaných vlastností. Všechny hybridní rostliny v první generaci (F1) jsou geneticky identické, ale jsou homozygotní nebo heterozygotní pro jednotlivé geny rezistence, což závisí na genetické struktuře rodičů. Dochází k rozštěpení těchto znaků. ve druhém (F2) A následující generace. Při šlechtění se proto z hybridní populace vybírají rostliny druhé generace, vyznačující se větším stupněm odolnosti vůči škůdcům a dalšími ekonomicky cennými vlastnostmi.
Existuje několik kategorií hybridizace: intraspecifická, interspecifická a intergenerická.
Vnitrodruhové křížení – Jedná se o křížení rostlinných forem patřících ke stejnému druhu (poddruhy, odrůdy, linie, klony). Při výběru rostlin na škodlivé organismy metodou vnitrodruhového křížení se používají vysoce odolné formy rostlin identifikované v rámci daného druhu. Při výběru dárců pro odolnost vůči škůdcům je nutné, aby rostliny pokud možno kombinovaly znaky patřící do všech tří známých skupin rezistence (odmítání, antibióza a tolerance).
Při provádění vnitrodruhového křížení neexistují žádné překážky nekompatibility mezi různými rostlinnými formami. Křížení se provádějí úspěšně a hybridní potomci se vyznačují poměrně vysokou plodností.
V závislosti na cílech výběru a specifikách konkrétní plodiny vznikají různé druhy hybridů – jednoduché i složitější. Jednoduché hybridy jsou hybridy získané křížením dvou rostlinných forem, které se liší genotypem; komplex – hybridy získané z účasti na křížení více než dvou geneticky odlišných forem rostlin. Mezi jednoduchými hybridy jsou meziodrůdové, interlineární a odrůdově-lineární hybridy a mezi komplexními hybridy – dvojité, tří- a čtyřlineární.
K vytvoření uvedených a dalších vnitrodruhových hybridů, které jsou odolné vůči škůdcům a patogenům, se používají různé hybridizační metody. Při volbě těchto metod je nutné vzít v úvahu vzorce dědičnosti znaků rezistence a také to, do jaké míry jsou znaky rezistence provázány s jinými znaky, které jsou pro chovatele zajímavé. Studium povahy dědičnosti rysů odporu, stejně jako dalších, se provádí pomocí dialelických křížů.
Dialelické kříže – jedná se o systém křížení, ve kterém se studovaná dvojice linií nebo variet kříží mezi sebou ve všech možných kombinacích (úplné dialelické křížení) nebo jen v části kombinací (neúplné dialelické křížení). Neúplné dialelické kříže jsou případy, kdy se mateřská forma kříží pouze s částí otcovských forem. V tomto případě jsou různé otcovské formy zapojeny do křížení s různými mateřskými. Tato metoda obvykle určuje vzorec dědičnosti rezistence zavíječe kukuřičného u hybridů kukuřice.
Ve šlechtitelském programu na vytvoření odrůd kukuřice odolných proti zavíječi kukuřičnému byly hlavními metodami výběru a hodnocení šlechtitelského materiálu:
- samoopylení počátečních forem;
- hodnocení takto získaných samosprašných linií;
- křížení nepříbuzných jedinců těchto linií za účelem vytvoření hlavní populace z hybridů výsledného typu.
Ve výsledné hybridní populaci rostliny opět podstoupily samosprašování, které zajistilo další cyklus periodické selekce materiálem. Tímto způsobem bylo dosaženo velmi pozitivních výsledků. Pokud tedy byly v prvním cyklu periodické selekce pouze 4 samosprašné linie klasifikovány jako odolné vůči škůdci, pak ve druhém cyklu selekce byl jejich počet již asi 50% a ve třetím cyklu dosáhl 65% (L Penny a kol., 1967).
Dva cykly periodické selekce tedy stačily k účinné redistribuci genů rezistence požadovaným směrem. Po třech cyklech všechny původní odrůdy kukuřice výrazně zvýšily odolnost proti zavíječi kukuřičnému. Odolnost samosprašné linie B52 vůči F1 Škůdce je dominantní a dobře se dědí.
V případech, kdy se v důsledku křížení u potomků kříženců neprojevuje dostatečně odolnost vůči škodlivým organismům nebo je vázána na nežádoucí vlastnosti, se používají speciální selekční metody, jako je reverzní, saturační a absorpční křížení, ale i postupné křížení. hybridizace.
Sytící se nazývají vícenásobné zpětné křížení hybridů s jednou z rodičovských forem, která nese známky rezistence. Mateřská forma původního hybrida je považována za formu, ze které je žádoucí přenést vlastnosti odolnosti na hybrid. V důsledku opakovaně opakovaných saturačních křížení dochází k nasycení cytoplazmy mateřské formy a zvyšuje se podíl otcovského jaderného materiálu v hybridu. Takové křížení se nazývají absorpční kříže. Po šestém cyklu křížení je podíl otcovského jaderného materiálu u takových hybridů 99,2 % a mateřská jaderná dědičnost je téměř zcela nahrazena otcovskou.
Aby bylo možné postupně zahrnout několik forem rostlin do hybridizace a vytvořit dobře vyvážené hybridy, které kombinují odolnost a další ekonomicky cenné vlastnosti, provádí se postupné křížení. Hybridy získané jako výsledek první fáze selekce lze postupně křížit s jinými formami v následujících generacích. Výběr kroku obvykle pokračuje až do dokončení kombinace v jednom hybridu komplexu pozitivních vlastností, které byly dříve rozptýleny v mnoha formách rostlin, z nichž každá se individuálně vyznačovala určitými negativními vlastnostmi.
V posledních letech vzniklo komplexní stupňovitou hybridizací v mnoha státech USA velké množství odrůd ozimé pšenice rezistentních vůči mušce Hessian (Knox, Monon atd.).
První tuzemskou hybridní odrůdou ozimé pšenice rezistentní k mouše hessenské byla odrůda Odesskaya 13 Byla získána křížením Erythrospermum 7623/1 s Lutescens 62. Oba rodiče se vyznačují absencí dospívání listů ve fázi odnožování a antibiotickým účinkem na. larvy. Odrůda Lutescens 62 se také vyznačuje vysokou odolností rostlin vůči poškození.
Později se v lesostepní zóně Ukrajiny vytvořila početná skupina odrůd ozimé pšenice rezistentních proti mouše hesenské za účasti americké odrůdy Covale, která má mnoho faktorů odolnosti. Tyto odrůdy, v minulosti široce zónované, zahrnují Belotserkovskaya 198, Belotserkovskaya 23, Veselopodolyanskaya 485, Veselopodolyanskaya 499 atd.
V důsledku křížení odrůd Otechestvennaya a Artemovka byla získána odrůda jarní pšenice Kollektivnaya se skupinovou odolností vůči hesenským a švédským muškám. Je charakteristické, že genetický základ odrůd Otechestvennaya a Artemovka tvoří odrůdy, které mají různé faktory odolnosti vůči těmto škůdcům.
Další materiály k tématu
- Úspěchy sovětské selekce pro vývoj odolných odrůd rostlin
- Metody šlechtění hrachu. Vzdálená hybridizace
- Mezidruhová hybridizace
- Divoké rostlinné formy pro šlechtění
- Vzdálená hybridizace ozimé pšenice
- Metody šlechtění rostlin na odolnost vůči škůdcům
- Metody šlechtění hrachu. Mezivarietální hybridizace
- Zdrojový materiál ve šlechtění rostlin
- Hromadný a individuální výběr jako způsob šlechtění rostlin
- Výběr vysoce produktivní jarní pšenice