Чем отличается сорт от гибрида. Определение сорта Что лучше гибриды или сорта

Многие садоводы, как начинающие, так и опытные знают что такое сорт, знают, что сорта плодовых, ягодных или овощных культур могут отличаться по размеру плодов, их вкусу, срокам созревания и другим качественным характеристикам. Однако, приобретая семена мы можем столкнуться, к примеру, с таким названием: перец Урожайный F1. Наличие в названии F1 говорит о том, что это гибрид. Но что это такое и чем он отличается от сорта? Попробуем разобраться.

И так, начнем с определений приведенных понятий, а затем разберемся какие еще бывают селекционные термины.

Сорт - это совокупность растений, сходных по морфологическим, хозяйственным и биологическим признакам. Все существующие сорта в зависимости от происхождения подразделяются на местные (сорта народной селекции) и селекционные (полученные различными методами селекции: искусственным мутагенезом, полиплоидией, гибридизацией). О том, как выводятся сорта плодовых растений вы можете прочитать в этой статье...

Существует три основных типа сортов: линия, популяция и сорта-клоны.

Сорта линии - это сорта, являющиеся потомством одного самоопыляющегося растения. Такие сорта свойственны облигатным (обязательным) самоопылителям. Примером является фасоль, горох, томаты. Их потомство является относительно стабильным и мало подвержено изменениям в поколениях, так как процент перекрестного опыления не велик, либо отсутствует полностью.

Сорта популяции - это сорта, являющиеся потомством перекрестноопылящихся культур. Сюда можно отнести сорта редиса, капусты, огурца. Потомство этих сортов более подвержено изменениям, так как при перекрестном опылении происходит естественная гибридизация как с другими сортами, так и с дикорастущими родственниками (например с дикой редькой или капустой) и при посеве на следующий год плоды сорта "вдруг" начинают отличаться от того, что вы садили в предыдущие годы.

Сорта клоны - это сорта, размножаемые вегетативно. Они представляют из себя потомство одного вегетативно размноженного растения. Сорта клоны отличаются наибольшей стабильностью признаков и практически не подвержены изменениям в течении времени. Исключением можно считать клоновую изменчивость, когда происходит ухудшение или улучшение сорта вследствие накопления мутаций из-за естественной радиоактивности, ультрафиолетового излучения и других факторов.

В плодоводстве все сорта - это клоны - вегетативное потомство одного растения. Но не только в плодоводстве. К примеру, сортами-клонами являются картофель, чеснок, хрен, топинамбур, различные многолетние цветочные растения (георгины, гладиолусы) и другие вегетативно размножаемые растения.

У теримина клон есть две трактовки. Основная - это полная копия растительного организма. В этом случае клон наследует все признаки материнского растения и генетически идентичен ему. Однако, в практике селекции плодовых растений термин «клон» используется и к сортам, полученным в результате естественных или индуцированных почковых мутаций. К примеру, в Амурской области возделывался сорт сливы Чернослив маньчжурский, имеющий плоды плоско-округлой формы и массой 16 грамм. Однако, при вегетативном размножении среди деревьев было выделено одно, обладающее округлыми неравнобокими плодами массой 28 грамм. Выделенное растение было размножено и передано на ГСИ под названием Благовещенский чернослив. В происхождении этого сорта указано: клон Чернослива маньчжурского. В мировой практике не редки случаи получения почковых мутантов яблони. Посмотрите сколько почковых мутаций имеют три американских сорта яблони Делишес, Голден Делишес и Джонатан.

Вряд ли кто сталкивался с такими названиями, так как в наших магазинах названия сортов или не фигурируют, или же указываются весьма примерно. Однако, именно естественные мутации позволяют получать большое количество разнообразных сортов. Знаете ли вы, что п очти 80% гладиолусов являются почковыми мутантами.

Вместе с тем в практике агрономии и садоводства нередко встречаются понятия гибрид и форма.

Гибрид - это растение, полученное от скрещивания двух или более растений, сочетающий в себе признаки нескольких поколений родительских особей. В отличие от сорта гибрид не отличается стабильностью признаков и при посеве семян его потомство будет существенно отличаться от материнского. Обычно гибриды получают для того, чтобы вывести сорт. Для этого подбирают растения с нужными признаками и объединяют их в одном растении путем гибридизации. В последующем ведется работа по отбору и стабилизации нужных признаков. Селекционеры добиваются того, чтобы полученные признаки устойчиво передавались по наследству. В плодоводстве гибриды, обладающие нужными свойствами, размножаются вегетативно, что также обеспечивает устойчивую передачу признаков последующим поколениям. Однако, в овощеводстве и цветоводстве гетерозисные гибриды первого поколения (F 1) используются для производства товарной продукции. Такие гибриды отличаются высокой урожайностью и крупными плодами, но во втором поколении (при посеве семян с собранных плодов) эти свойства теряются. Дело в том, что гетерозис (в прямом переводе гибридная мощность) проявляется только в первом поколении при скрещивании далеко не всех сортов или исходных форм. Научные учреждения специально занимаются поиском таких родителей, при гибридизации которых, проявляется гетерозис (как правило это географически отдаленные гибриды и сорта). Если такая пара находится, то ее используют для производства семян F1, которые затем реализуют. Суть в том, что гетерозисные гибриды нуждаются в постоянном воспроизводстве и воспроизводиться они могут только в специлизированных семеноводческих предприятиях. Именно п оэтому собирать семена с растений F1 не имеет смысла.

Форма - это понятие, которое не часто используется в агрономической и садоводческой практике. Обычно в литературе не дается четкого понятия этого термина. В селекции термин форма очень часто применяется в отношении гибрида или сеянца. Например, Г.И. Госенченко от скрещивания уссурийской груши с сортом Тёма получил несколько гибридных сеянцев, среди которых выделил один, обладающий лучшим сочетанием признаков крупноплодности, вкусовых качеств и зимостойкости. Он назвал его Ф-125 (форма - 125, по номеру сеянца в селекционном саду). Под этим названием она распротранялась в Амурской области до конца 70-х годов 20 века. Позже эта форма стала сортом, была районирована под названием Память Госенченко.

Вместе с тем, форма - это не всегда гибрид, полученный человеком. В природе очень часто внутри вида или популяции наблюдаются отклонения от нормы. К примеру, уссурийская груша как вид имеет большое количество форм, отличающихся по форме кроны, массе и окраске плода, срокам созревания и вкусовым качествам. Почти каждый, кто пробовал черемуху, знает, что есть формы имеющие сладкие и кислые плоды, есть менее продуктивные (по 2-3 плода в кисти) и более урожайные (длинные кисти до 10 штук плодов), рано и поздно созревающие. То есть, формы можно выделять не только среди искусственно полученных гибридов, но и в природе. Наличие большого количества форм у растения называется полиморфизмом и лежит в основе селекции.

Один из самых простых для опытных и довольно сложный для начинающих овощеводов — это вопрос о том, какие семена покупать — сорта или гибрида FI- В чем их различие, если не считать, конечно, что семена гибридов FI стоят иногда в несколько раз дороже обычных сортов. На этот и другие вопросы исчерпывающе отвечает селекционер доктор сельскохозяйственных наук С. Ф. ГАВРИШ.
В последние годы на прилавках магазинов, торгующих семенами овощных культур, наряду с обычными сортами появились гибриды F1. В принципе внешне, кроме латинской буквы F с цифрой 1 (F1), стоящие перед названием сорта (например, томат F1 Дружок), эти пакеты ничем не отличаются от любых других. Но цена на гибридные семена значительно выше, чем на обычные сортовые. И это не случайно.
Чтобы понять, в чем же разница между ними, в первую очередь необходимо знать, как ведется их семеноводство.
Многие годы у нас в стране, как в крупных государственных овощных хозяйствах, так и на приусадебных участках, использовали семена только обычных сортов овощных культур. Под понятием «обычный сорт» мы понимаем созданную и выращенную селекционером отдельную совокупность растений с определенными хозяйственными (урожайность, скороспелость, товарность), морфологическими (число листьев и их форма, размер плода и его окраска и т. д.) и другими признаками. Самая важная особенность сорта — это его способность сохранять все свои как положительные, так и отрицательные свойства в следующем потомстве. При получении и заготовке семян с растений обычного сорта, особенно у самоопыляющихся (томат, горох, фасоль) или частично самоопыляющихся овощных культур (перец, баклажан, салат, бобы), в последующем потомстве мы получим растения с практически точно таким же набором признаков. Такая способность передавать все свои свойства потомству позволяет легко поддерживать и размножать, даже на приусадебном участке, сорта самоопыляющихся культур. Но при массовой заготовке семян, когда не применяют регулярный отбор лучших для данного сорта растений, в течение 3-5 лет возможна потеря некоторых характерных для данного сорта признаков. Происходит, как говорят овощеводы, вырождение сорта. Поэтому при хорошо налаженном у себя семеноводстве сортов, даже самоопыляющихся овощных культур, один раз в 3-5 лет необходимо приобретать семена элиты понравившегося вам сорта. Покупать их лучше не на рынке, а в магазинах, принадлежащих специализированным предприятиям, занимающимся созданием, размножением и реализацией семян сортов овощных культур («Сортсемовощ», «Российские семена», «Семко», «Гавриш», «Манул»).
Гораздо сложнее, но тоже вполне возможно размножить или поддержать сорт любой перекрестноопыляющейся овощной культуры — огурца, капусты, кабачка, моркови, свеклы, тыквы, арбуза и т. д. Здесь наличие рядом цветущих растений другого сорта данной культуры (например, на приусадебном участке) приводит к переопылению, а следовательно, к частичной или полной потере характерных для данного сорта признаков. И чем ближе расположены два разных сорта, тем сильнее происходит переопыление. При этом в получаемом нами потомстве наблюдается смесь признаков двух, трех и большего числа сортов, в итоге сорт исчезает и мы имеем набор растений с совершенно различными признаками и свойствами и низкой продуктивностью. Пчела или шмель, переносящие пыльцу, свободно перелетают от цветка к цветку на расстояние до 2000 м.
Поэтому размножение даже простых перекрестноопыляющихся сортов на своем приусадебном участке требует специальных знаний по биологии цветения той или иной культуры. Если же соблюдать пространственную или любую другую изоляцию, а также проводить принудительное самоопыление, то в следующем потомстве хорошо отселектированный сорт в основном сохранит все присущие только ему свойства.
Таким образом, у простого сорта возможно в течение нескольких лет получение и заготовка семян, из которых вырастут растения, сохранившие все его основные признаки.
Совсем иначе размножается гибридный сорт или гибрид F1. Еще два века назад было известно, что при скрещивании двух различных сортов в потомстве заметно увеличивается размер растений, ускоряются их рост и развитие, повышаются скороспелость и урожайность. Это явление, то есть повышение жизненной силы в потомстве, полученном от скрещивания двух различных сортов, называется гетерозис. И чем более контрастны родительские сорта, чем сильнее они отличаются друг от друга, тем выше гетерозис.
Практическое использование явления гетерозиса начато в 20-30-х годах нашего столетия. По всем овощным культурам ведется гетерозисная и получены гибриды F1, которые широко используются в производстве. В странах с развитым сельским хозяйством в овощеводстве практически не выращивают обычные сорта. Их повсеместно заменили гибриды F1. В нашей стране, одной из первых использовавшей явление гетерозиса в производстве, замена обычных сортов на гибриды F1 идет довольно медленно. Во многих случаях это объясняется тем, что при столь низком уровне агротехники, который существует в большинстве овощных хозяйств, преимущества гибридов F1 перед обычными сортами нивелируются. Но в защищенном грунте, где на учете каждый метр площади, используют только гибриды F1 огурца и томата.
В чем же преимущества гибридов F1 перед обычными сортами? Благодаря скрещиванию двух специально созданных и хорошо отселекционированных исходных родительских линий растения гибридов F1 более однородны и выравненны по своим биологическим и морфологическим признакам, чем обычные сорта.
Гибриды F1 отличаются также скороспелостью и более высокой урожайностью, устойчивостью к неблагоприятным факторам среды и однородностью продукции. Ценное качество их — хорошая приспособляемость к часто меняющейся и не всегда благоприятной среде. В экстремальных условиях возделывания (ранней весной, при резких перепадах температуры воздуха или летней жаре) гибриды F1 развиваются значительно лучше, чем обычные сорта. Высокий уровень адаптации к неблагоприятным факторам способствует получению стабильно высоких урожаев.
В гибридах первого поколения (F1) путем правильного подбора исходных родительских линий частично удается преодолеть отрицательные корреляционные связи, например, между продуктивностью и скороспелостью. Сочетание двух этих хозяйственно полезных признаков в одном генотипе у гибрида F1 — одно из наиболее ценных достижений гетерозисной селекции.
Не менее важное требование, предъявляемое к гибридам F1,- их генетическая устойчивость к болезням и вредителям. Особенно это актуально при выращивании овощных культур в пленочных теплицах. Специфика микроклимата защищенного грунта, продолжительное выращивание на одном месте одной или двух культур приводят к значительному накоплению патогенной микрофлоры и фауны. Химические методы борьбы с болезнями и вредителями в защищенном грунте не всегда эффективны и надежны. К тому же плоды томата или огурца, предназначенные для потребления в свежем виде, не должны содержать остаточных количеств пестицидов. Поэтому генетическая устойчивость гибридов F1 к болезням благодаря объединению признаков двух родительских линий всегда выше, чем у обычных сортов. Уже получены и используются в производстве гибриды F1 томата с групповой устойчивостью к трем-четырем болезням (вирус табачной мозаики, бурая пятнистость листьев, фузариоз, вертициллез) и галловым нематодам.
Дружное появление всходов, выравненность растений, высокое качество и однородность плодов, генетическая устойчивость к болезням и вредителям — положительные качества гибридов F1 обусловленные их биологическим единообразием. Поэтому для приусадебного участка, если есть такая возможность, необходимо приобретать семена только гибридов F1.
В отличие от обычных сортов с гибридных растений заготавливать семена недопустимо. Потомство за счет расщепления получается настолько пест
рым и разнородным, что ни о каком высоком урожае не может быть и речи. То, что семена гибридов F1 каждый раз необходимо приобретать в магазине,- единственный их недостаток. Но так как всхожесть семян томата и огурца сохраняется 5-7 лет, можно сразу приобретать их с расчетом на yесколько лет.
Получить самостоятельно гибридные семена в условиях приусадебного хозяйства, не имея исходных родительских линий, невозможно. Поэтому если вы видите в продаже семена гибридов F1 у частных торговцев, то это наверняка не соответствует действительности. Покупая гибридные семена на рынке, вы рискуете своим урожаем.
Теперь о цене на семена гибридов F1. Все работы по скрещиванию двух родительских линий для получения гибридных семян проводят, как правило, вручную в защищенном грунте. Например, на культуре томата при получении гибридов F1 необходимо на материнской линии откастрировать (то есть удалить тычинки) все раскрывающиеся цветки, заготовить с помощью вибратора пыльцу с раскрывшихся цветков отцовской линии и очень аккуратно нанести ее несколько раз (в течение двух-трех дней) на рыльце пестика. Работа по гибридному семеноводству продолжается каждый день в течение двух-трех месяцев. Один человек за сезон может получить всего 3-4 кг гибридных семян томата. Поэтому и цена на гибридные семена в несколько раз выше, чем на обычные сортовые. Но затраты на семена составляют лишь 0,5-1 % стоимости получаемой продукции. Несомненно, любой овощевод при выборе семян отдает предпочтение гибриду F1, а не сорту.

Многие годы мы использовали семена обычных сортов. Сорт - это результат длительного отбора. Чаще всего он приспособлен к определенному климату. У самоплодных растений он дает семена этого же сорта, а при перекрестном опылении начинает медленно и постепенно изменять свои признаки. При хорошей пространственной изоляции и при ручном опылении понравившийся вам сорт можно сохранить много-много лет.

Но с развитием генетики, кроме простого отбора, всё шире стали применять целенаправленное скрещивание определенных сортов для объединения в одном потомстве конкретной комбинации самых ценных качеств растений-родителей. В результате этого и получаются гибридные семена первого поколения F1.

Чем отличаются

гибриды “F1” от сорта?

Внешне, кроме индекса “F1” рядом с названием гибрида, эти семена ничем не отличаются от любых других сортов. Но цена на них значительно выше, иногда в несколько раз. И это не случайно. Так что же это такое?

Семена любого самоопыляющегося сорта всегда дают потомство себе подобное, которое сохраняет все свои как положительные, так и отрицательные свойства в следующем поколении.

Гетерозисные гибриды никогда такого потомства не дают, поскольку полученное сочетание признаков у них неустойчивое. Оно сохраняется только в первом поколении.

Поэтому, сажая семена, вынутые из выращенного вами гибридного помидора F1, вы получите множество различных растений, среди которых могут быть и бесплодные, и малопродуктивные растения, а может быть, (но это очень мало вероятно), что и выдающиеся растения. И все это только потому, что гетерозисные гибриды не сохраняют свойств материнского растения.

НО: гибриды F1 более урожайные, и что самое главное, значительно более устойчивые к заболеваниям, вредителям и стрессовым ситуациям, чем их растения-родители.

Садоводы часто интересуются, можно ли покупать гибридные семена у овощеводов-любителей? Ответ краткий - нет, нет и нет!!! Вы только что чуть выше прочитали, что такая покупка заранее обрекает вас на неудачу, поскольку произвести такие семена самостоятельно нельзя. Это под силу только специализированным научным сельскохозяйственным учреждениям.

Подбор родительских пар для получение гибридных семян очень трудоёмкая работа, на это уходят многие годы, то есть гетерозисные гибриды образуются после искусственного скрещивания определенных, строго подобранных родительских пар (сортов). Отсюда и высокая цена на эти семена.

Что выбрать -

сорт или гибрид?

Преимущества сортов:

Семена этих растений в магазинах стоят значительно дешевле, чем семена гетерозисных гибридов;

В дальнейшем вы сами без особых трудностей сможете заготовлять семена понравившегося вам сорта в течение многих лет;

Преимущества гетерозисных гибридов F1:

При создании гетерозисных гибридов отбор родительских линий ведется сразу по нескольким признакам. Самые актуальные из них: способность растений противостоять перепадам температуры, вредителям и болезням, давать стабильные урожаи в любое лето. Поэтому многие гетерозисные гибриды обладают именно этими ценными качествами:

урожайность растений, выращенных из семян гетерозисных гибридов, как минимум, на 50% выше, чем у материнских и отцовских сортов;

Растения, выращенные из таких гибридных семян, способны успешно плодоносить в самых неблагоприятных условиях;

На гибридных растениях происходит значительно более быстрое развитие плодов при наличии сбалансированного питания;

Гибридные растения имеют значительно большую, по сравнению с сортами, устойчивость к болезням;

Плоды на растении от нижней кисти и до самой макушки ровные, одинакового размера (фото 2 и 3);

Для большинства гетерозисных гибридов характерно очень дружное созревание плодов на корню (фото 3).

Важнейшее преимущество гетерозисных гибридов - их значительная, по сравнению с сортами, устойчивость к болезням и вредителям. А это особенно важно при выращивании овощей в пленочных теплицах. Поэтому, если есть возможность, то необходимо приобретать и использовать семена (особенно у помидоров, огурцов, капусты, моркови, свеклы) гетерозисных гибридов “F1”, несмотря на значительную разницу в цене у семян.

Однако делать это надо только после совета с грамотным специалистом. Дело в том, что большинство европейских гетерозисных гибридов, полученных в элитных лабораторных условиях западных фирм, не смогут проявить все свои лучшие качества в нашем суровом климате и агрофоне (будем искренни), который на порядок хуже, чем в этих лабораториях. Поэтому необходимо выбирать только отечественные гибриды, которые значительно лучше приспособлены к нашему прохладному и часто дождливому лету.

В.Г. Шафранский, г. Екатеринбург

Эту статью вы можете найти в газете "Волшебная грядка" 2010 года № 5.

Долгое время овощеводы-любители были знакомы только с сортами, часто проверенными и испытанными не одним поколением огородников. Постепенно стали появляться гибриды первого поколения (F1). В последнее время они почти полностью вытеснили сорта огурцов и томатов. В ассортименте капусты они также буквально на наших глазах заменяют сорта. Стали распространены гибриды и других культур - кабачков, лука.

С теоретической точки зрения основное различие сорта и гибрида в том, что все растения гибрида похожи между собой, как две капли воды. А растения сорта в какой-то мере могут отличаться друг от друга, быть разными по качеству и урожаю. Растения какого-либо сорта представляют собой потомство когда-то отобранных по определенным признакам растений. Создавая гибриды, скрещивают константные материнские и отцовские линии, не дающие расщепления в последующих поколениях.

Гибриды, как правило, дают больший урожай, чем сорта, и растения у них одинаковы по размерам. Например, можно вырастить целую грядку гибрида белокочанной капусты с совершенно одинаковыми по весу кочанами. Сделать это же с каким-либо сортом совершенно невозможно.

Если гибрид устойчив к какому-либо заболеванию, то это свойство распространяется в равной мере на все без исключения растения гибрида. У сортов же отдельные растения по степени устойчивости отличаются друг от друга, потому что они неодинаковы. А в результате - более восприимчивые экземпляры, заболев в первую очередь, становятся источником инфекции на всей грядке.

Растения гибридов одновременно проходят все фазы своего развития - следовательно, получение урожая тоже будет равномерным.

Выбирая высокоурожайный гибрид необходимо предусмотреть, сможете ли Вы обеспечить его необходимым количеством элементов питания.

Покупая гибриды, постарайтесь полностью удовлетворить его высокие требования к почве, к минеральному питанию, к влаге, к тщательному уходу.

Гибриды F1 - это потомство, полученное в результате скрещивания генетически различных родительских форм. Первое поколение гибридов обладает повышенной жизнеспособностью, мощностью развития и урожайностью. Гибридные семена используют на посев только один раз; для следующего посева проводят повторное скрещивание. У самоопылителей гибридные сорта менее выравнены, чем у сорта-линии. Из них можно путем повторного отбора выводить новые сорта. Почти по всем культурам большинство районированных сортов - гибридные F1.

Иногда из гибридной популяции отбирают не одну, а несколько морфологически однородных, но биологически различных гибридных линий. Объединение потомства таких линий дает гибридный многолинейный сорт. Такие сорта отличаются экологической пластичностью и занимают большие ареалы.

Поскольку сорт существует в определенных условиях окружающей среды, между ним и средой необходимо установить такие отношения, которые способствовали бы наилучшему его процветанию. Эти отношения находят свое отражение в адаптивной ценности отдельных генотипов сорта (или сорта как единого целого) и исходят из генетического состава сорта, т.е. из генетической структуры образующих его генотипов. В соответствии с генетическим составом сорта различают:
- чистые линии;
- чистые сорта;
- мультилинейные сорта;
- сортовые смеси;
- сорта-популяции;
- синтетические сорта;
- гибридные сорта;
- полиплоидные сорта;
- сорта-клоны.

Выбор селекционером любой из этих генетических структур для будущего сорта зависит от того, с каким растением - самоопылителем или перекрестником - ведется работа, для каких агроэкологических условий создается сорт и каковы потребности рынка. Все эти факторы должны быть рассмотрены, чтобы уже в самом начале селекционной программы полностью выяснить, каков желательный генотип сорта.

Чистые линии

Чистая линия представляет собой потомство одного гомозиготного самоопыленного растения. При дальнейшем его размножении получают сорт, состоящий из одного генотипа, отдельные особи которого (сколько бы их ни было) имеют тот же генотип. Уже ранее подчеркивалось, что такое состояние долго сохраняться не может, так как в ходе последовательных репродукций возникают мутации, происходит естественная гибридизация и появляются механические примеси. Если сорт содержит 95% тождественных генотипов, его практически можно считать чистой линией.

Следовательно, если решено, что новый сорт будет чистой линией, удобнее всего для его создания применить метод педигри, и у растения-самоопылителя лишь в F6 можно говорить о чистой линии. Индивидуальный отбор в дальнейших поколениях (от F7 до F10) приводит к полной гомозиготности по всем признакам.

Чистая линия растения-самоопылителя генетически идентична инбредной линии растения-перекрестника после шести поколений инбридинга. Поскольку вследствие инбридинга возникает депрессия, чистые линии применяют не ради повышения продуктивности, а почти исключительно как компоненты для производства гибридов с целью использования гетерозиса. Сорта - чистые линии в основном получают у видов-самоопылителей овощных и цветочных культур, где в большей мере удается контролировать значительное число факторов окружающей среды (высадка рассады, стеклянные и пленочные теплицы и т.д.) и где потребности рынка требуют большой фенотипической выравненности по морфологическим признакам. Сорта - чистые линии получают также у самоопыляющихся зерновых (пшеница, ячмень, рис и др.), бобовых (соя, горох, вика) и других видов, для которых создают интенсивные условия и выбирают наиболее пригодные районы для возделывания.

Чистые сорта

Чистый сорт - это совокупность очень сходных генотипов, имеющих одинаковый фенотип. У растения-самоопылителя его получают от потомства одной единственной линии, которая еще не была полностью гомозиготна; это происходит, когда в F5 или F6 отбирают фенотипически выравненную линию. Следовательно, чистый сорт есть совокупность нескольких чистых линий, которые генотипически мало отличаются друг от друга, а фенотипически очень однородны.

Поскольку чистый сорт - это не чистая линия, процесс его создания проходит несколько быстрее и уже в F4 можно методом педигри выделить линии, из которых будет отобран чистый сорт. Наибольшее число товарных сортов пшеницы, ячменя, овса, риса, сои, вики и других растений-самоопылителей, возделываемых на огромных площадях, представляет собой чистые сорта.

В какой мере чистый сорт будет «более чистым» или «менее чистым», зависит от установленных законом правил о сортовой чистоте, потребностей рынка, привычек потребителя и т.д. В районах очень интенсивного сельскохозяйственного производства необходим генетически весьма гомогенный материал, чтобы уменьшить конкуренцию между особями в густом посеве и достичь как можно большей продуктивности. В таких условиях чистый сорт очень выравнен, так как представлен небольшим числом сходных генотипов. В районах экстенсивного ведения сельскохозяйственного производства со слабо организованным семеноводством чистый сорт является «менее чистым» и состоит из большого числа сходных генотипов, точнее чистых линий.

Мультилинейные сорта

Интенсификация сельскохозяйственного производства за последние пятьдесят лет привела к большой фенотипической выравненности и генетической гомогенности сортов, к возделыванию их в монокультуре. Это существенно повысило урожайность с единицы посевной площади. В то же время подобный прогресс требует повышенных расходов на защиту посевов ввиду весьма высокой нормы высева на фоне внесения высоких доз азотных удобрений и при постоянно благоприятных условиях окружающей среды для развития болезней и вредителей. Для решения этой актуальной проблемы необходимо использовать биологический и генетический пути, чтобы постоянно держать под контролем появление и распространение болезней.

Так, Йенсен выдвинул принцип мультилинейных сортов, Борлауг осуществил подробную разработку этого принципа на примере пшеницы, а Браунинг и Фрей показали теоретическое и практическое значение создания и возделывания мультилинейных сортов.

Мультилинейный сорт - это сорт, состоящий приблизительно из 6-10 фенотипически выравненных изогенных линий, различающихся между собой тем, что они обладают различными генами устойчивости к некоторым патогенам, например к желтой ржавчине или мучнистой росе.

Для создания мультилинейного сорта берут один хороший сорт, который служит рекуррентным родителем. Его скрещивают с несколькими другими сортами, являющимися донорами различных генов устойчивости к патогену. В дальнейших поколениях проводят возвратные скрещивания с рекуррентным родителем и отбор на устойчивость каждой линии-донора. После 5-6 возвратных скрещиваний получают почти изогенные линии, по типу напоминающие рекуррентного родителя, но различающиеся по устойчивости к расам данного патогена.

Принцип создания мультилинейных сортов известен уже достаточно давно, однако примеров их возделывания на практике еще немного. Один из самых старых и наилучшим образом проверенных примеров - это выращивание нескольких мультилинейных сортов овса в штате Айова, США. Родословная одного из них приведена в таблице 21.1.

Мультилинейный сорт Multiline Е74 составлен из шести изолиний, замещенных на 4-22% (табл. 21.1). Линии различаются по устойчивости к трем преобладающим расам Puccinia coronata f. avenae и по некоторым другим признакам, так как в ряде случаев проведено шесть, а в отдельных случаях только четыре или пять возвратных скрещиваний, что явилось решающим условием в установлении процента замещенности отдельных линий.

Только 78% растений Multiline Е74 обладают устойчивостью к расе 326, к остальным двум расам устойчиво почти 100% растений. По мнению Фрея с соавт., чтобы избежать превышения порога вредоносности, достаточно 60%-ной устойчивости к любой расе.

Семена каждой изолинии размножают отдельно в количествах, необходимых согласно проценту замещенности в мультилинии. За время широкого возделывания мультилинии в производстве идет развитие патогена и появляются новые его расы, на основе чего и проводят замещение отдельных изолиний.

С 1968 г. в США передано в производство 13 мультилинейных сортов овса, ежегодно занимающих около 400 тыс. га и до сегодняшнего дня еще не испытывающих экономического ущерба от корончатой ржавчины.

В рамках программы CIMMYT (Мексика) мультилинейные сорта пшеницы, которые были бы распространены в производстве, пока не созданы. Главная трудность здесь заключается в том, что сделана попытка передать устойчивость к нескольким видам патогенов (листовая и стеблевая ржавчины, мучнистая роса, септориоз); кроме того, трудно использовать различных родителей-доноров и полностью заместить рекуррентного родителя (в данном случае Siete Cerros).

В штате Пенджаб (Индия) д-ру Гиллу с сотр. удалось передать в производство несколько мультилинейных сортов пшеницы, созданных на основе сортов Kalyansona и PV18. Эти сорта обладают устойчивостью к желтой и листовой ржавчине и в среднем за два года дали более высокий и стабильный урожай, особенно в 1975/76 г., чем чистый сорт Kalyansona или PV18 (табл. 21.2).

Мультилинейные сорта задуманы почти исключительно для генетической борьбы с патогенами. В посеве, состоящем из различающихся по устойчивости генотипов, снижается плотность первоначального инокулюма (х0) и степень вирулентности (r) патогена. Это, с одной стороны, сдерживает снижение продуктивности под влиянием болезни и, с другой, увеличивает продолжительность срока устойчивости сорта к патогену.

И все же мультилинейные сорта не получили распространения в производстве, несмотря на то что их применение оказывается самым успешным в борьбе с болезнями, доставляющими самые крупные неприятности в селекции и в наибольшей мере снижающими продуктивность культурных растений. Основные причины состоят в трудностях формирования линий, необходимых для создания мультилинейного сорта, их поддержания и замещения. Более того, за период, пока мультилинейный сорт обеспечит устойчивую урожайность на уровне сорта - рекуррентного родителя, будет создан новый сорт, по урожайности превышающий рекуррентного родителя. Особую сложность представляет производство сортовых семян. В странах с длительной традицией семеноводства чистых сортов переориентация на производство семян «нечистых сортов» идет очень медленно, поскольку контроль за ним осуществлять весьма трудно и, кроме того, при этом возможны злоупотребления.

Сортосмеси

Сортосмесь представляет собой механическое объединение в определенном соотношении двух или более чистых сортов и высев таких семян в производственных условиях. Следовательно, сортосмесь составлена из различных генотипов, намного больше отличающихся друг от друга, чем в случае с мультилинейным сортом.

Необходимость в создании сортосмеси возникает, когда факторы окружающей среды в большинстве являются лимитирующими и нет сортов, которые им могут противостоять. Так случилось в Югославии, когда в 60-е годы ни один из ввезенных в страну итальянских сортов пшеницы не оказался в достаточной степени зимостойким. Пришлось испытывать ценность двойных и тройных смесей из сортов, различавшихся по устойчивости к низким температурам, полеганию, ржавчине и мучнистой росе. Оказавшиеся зимостойкими сорта (San Pastore, Elia) дали большее число растений и колосьев на 1 м2, хотя были высеяны в том же соотношении, что и сорта со слабой зимостойкостью (Fortunato и Мага), и соответственно значительно более высокую общую прибавку урожая по сравнению с последними (табл. 21.3). Урожай сортосмесей был на уровне среднего по чистым сортам. Большинством других исследований также доказано, что сортосмеси находятся на уровне урожайности лучших сортов или средней урожайности чистых сортов.

В условиях интенсивного производства, располагающего большим сортиментом, сортосмеси используются редко. Большее применение они находят при возделывании кормовых трав и бобовых, где высевают даже смеси различных видов, чтобы использовать различия по продуктивности биомассы в первый и остальные годы жизни, по отдельным укосам и т.д.

Сорта-популяции

Сорт-популяция представляет собой совокупность очень большого числа различных генотипов, которые чаще всего обнаруживают в какой-либо естественной или местной популяции. Если речь идет о культурах-самоопылителях, то можно утверждать, что любой присутствующий в такой популяции генотип находится в гомозиготном состоянии с определенной частотой. Если же речь идет о растениях-перекрестниках, то в этом случае часть генотипов находится в гомозиготном, а часть - в гетерозиготном состоянии с определенной частотой и между ними может наступить состояние равновесия ввиду имеющей место в популяции системы свободного размножения.

Сорта-популяции создают у растений-перекрестников, где биологически невозможно или экономически нерентабельно выводить гибридные сорта или некоторые другие формы. Это относится к отдельным видам злаковых трав и кормовым бобовым.

Синтетические сорта

Синтетический сорт - это совокупность нескольких различных генотипов, созданная человеком с помощью определенных методов плановым путем. Это касается главным образом таких растений-перекрестников, как кукуруза, люцерна и др. С применением рекуррентного отбора созданы многие синтетические популяции кукурузы, например Iowa State Stiff Stalk (SSSIII), Iowa Long Ear Synthetis (BSLE), Alph, BsCB1, BSSS(HT) и многие другие.

Синтетические сорта кукурузы в основном служили для получения лучших инбредных линий и создания гибридов; многие синтетики, выделившиеся своей урожайностью, нашли непосредственное применение в производстве. Если бы гибриды не создавали некоторых затруднений (например, восприимчивость к болезням и вредителям), то неизбежно возник бы вопрос: действительно ли синтетические сорта per se имеют такую же урожайность, как и гибриды? Ведь на работу с ними затрачивается столько же труда и средств, сколько и на работу с гибридами. В этой связи были проведены многочисленные опыты, на которые ссылаются Дувик и Браун; они убедительно показали превосходство гибридов над синтетиками (табл. 21.4). По мнению этих авторов, синтетики менее продуктивны, поскольку у них отбор проводится главным образом по урожайности, в то время как у гибридов наряду с урожайностью отбор идет и по другим признакам, например по качеству зерна, устойчивости к болезням и вредителям и т.д.

Гибридные сорта

Гибридные сорта представляют собой поколение F1 от скрещивания двух самоопыленных или инбредных линий (АxВ) или же популяцию, образовавшуюся от скрещивания трех (АxВ)xС или четырех (AxB)x(CxD) родительских форм. Гибридные сорта выводят из-за их гибридной мощности (гетерозиса), часто проявляющейся при скрещивании генетически различных самоопыленных линий или сортов. При использовании F1 простых гибридов гибридные сорта всегда гетерозиготны, но все особи их практически имеют один и тот же генотип. В остальных случаях гибридные сорта состоят из различных генотипов.

Поскольку у таких видов-перекрестников, как рожь и некоторые злаковые травы, трудно создавать инбредные линии, а производство гибридных семян нерентабельно, так как оно проводится вручную, гибридные сорта создают при свободном переопылении различных сортов, собранных в смесь. В результате такой гибридный сорт представляет не один генотип, а смесь различных гетерозиготных и гомозиготных генотипов.

Всякое последующее поколение растений-перекрестников отличается от предыдущего, поэтому по мере возможности пытаются получать гибриды F1. В таком случае, с одной стороны, используют гибридную мощность, доходящую у синтетических сортов до своего проявления только частично, и с другой, полностью держат под контролем организацию семеноводства.

Максимальное состояние гетерозиготности, в котором находятся гибридные сорта, обеспечивает им в различных условиях обитания огромную приспособляемость и пластичность, что является еще одним преимуществом все более широкого их использования. О гибридах многих сельскохозяйственных культур уже шла речь в главе 16.

Сорта-полиплоиды

Полиплоидные сорта могут различаться генотипически в зависимости от уровня плоидности и генетической структуры диплоидов, от которых они произошли. Например, тетраплоидные сорта ржи, гречихи, клевера красного гетерозиготны в наибольшей степени, так как диплоидные сорта, от которых они получены, тоже были в большинстве своем гетерозиготными. Что же касается таких триплоидов, как сахарная свекла, арбуз и т.д., та они гетерозиготны по большинству генных локусов и поэтому проявляют не только эффект плоидности, но и эффект гибридной мощности. Благодаря такому двойному преимуществу создание полиплоидов на разных уровнях плоидности, или хромосомная инженерия, приобретает все большее значение в селекции.

Сорта-клоны

У ряда видов растений сорта могут быть получены вегетативным путем, или клонированием. Если клоны происходят от одного единственного маточного штамба, то сорта будут гомогенными и все образовавшиеся штамбы деревьев будут иметь сходный генотип, за исключением того случая, когда в почках и ветвях возникают мутации. Если же клоны происходят от разных маточных штамбов, то сорта будут гетерогенными, т.е. состоять из различных генотипов. В зависимости от различий в генетической структуре сорта-клоны по-разному реагируют на факторы окружающей среды.