Способ производства семян гибридов первого поколения сельскохозяйственных культурПатент на изобретение №: 2017410 Автор: Паклин С.И. Патентообладатель: Научно-производственное предприятие "Оберон" Дата публикации: 15 Августа, 1994 Адрес для переписки: подача заявки23.04.1992 публикация патента15.08.1994 Изображения    Использование: сельское хозяйство, селекция, семеноводство и производство гибридных семян. Сущность изобретения: гибридные семена сельскохозяйственных культур получают путем специфического подбора пар для скрещивания и воздействия на материнские растения гаметоцидными композициями. 2 з.п. ф-лы, 17 табл. , , , , , , , , , , , , , ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУИзобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к селекции и промышленному получению гибридов первого поколения сельскохозяйственных культур. Способ получения гибридных семян состоит в создании исходного материала, обеспечения мужской стерильности материнского растения и последующего опыления пыльцой отцовского растения. В настоящее время известен целый ряд способов обеспечения мужской стерильности материнских растений: - если пыльники очень малы, их можно удалить путем отсасывания; - так как пыльники более чувствительны к температуре, чем рыльца пестиков, существуют методы кастрации с помощью горячей и холодной воды; - использование цитоплазматической мужской стерильности; - генетическая мужская стерильность; - функциональная мужская стерильность; - неструктурная мужская стерильность; - мужская стерильность, индуцированная радиацией; - мужская стерильность, индуцированная рентгеновским излучением; - обработка растений на определенной стадии их развития водными растворами химических препаратов (гаметоциды); - механическое удаление пыльников с помощью пинцета. Наиболее распространенный способ получения гибридных семян заключается в получении исходных родительских пар для скрещивания, механическом удалении пыльников материнской формы с помощью пинцета, опылении пыльцой отцовской формы и последующем выращивании до полного созревания. Инструменты для кастрации должны быть чистыми и свободными от пыльцы. Этого можно достигнуть погружением их в спирт, прокаливанием и т.д. Цветки с уже раскрытыми пыльниками, а также с недостаточно зрелыми, затрудняющими кастрацию, следует браковать. Все кастрированные цветки должны быть примерно в одной стадии развития, тогда их можно опылять в одно и то же время. Кастрированные цветки изолируют, чтобы предотвратить случайное опыление. Для этого широко используют целлофановые изоляторы, но во всех случаях, когда перегревание может привести к избыточному накоплению влаги, желателен более пористый материал. Растения этикетируют, записывая схему скрещивания и дату кастрации. Опыление, как правило, является более простой операцией, чем кастрация. Пыльцу можно переносить, вскрывая зрелый пыльник над рыльцем. Во многих случаях пыльцу можно переносить из большого числа пыльников и переносить ее на рыльца с помощью кисточки из верблюжьего волоса или небольшого шпателя, изготовленного путем расплющивания кончика препаровальной иглы. Открыто расположенные рыльца можно опылять, встряхивая над ним цветок с высыпающейся пыльцой. Опыление обычно проводят на другой день после кастрации, но для разных видов этот промежуток может быть различным. Внешние условия сильно влияют на время проведения кастрации и опыления. Этот способ является достаточно трудоемким, требует соблюдения множества различных условий и высокой квалификации работников и не может быть применим для промышленного получения семян гибридов первого поколения. Целью изобретения является создание технологии, позволяющей решить проблему промышленного получения семян гибридов первого поколения, выращивание которых приведет к дополнительному повышению урожайности сельскохозяйственных культур за счет гетерозисного эффекта. Сущность изобретения заключается в том, что при подборе исходных родительских пар должны соблюдаться определенные условия, а именно: - материнская форма должна обладать хозяйственно-ценными признаками; - отцовская форма должна обладать высокой комбинационной способностью и пыльцевой продуктивностью. Кроме того, следует отметить, что гибридизацию осуществляют путем обработки материнских растений гаметоцидными композициями, специфичными для различных сельскохозяйственных культур. Предложенный способ осуществляется следующим образом и показан на следующих примерах. П р и м е р 1. Получение семян гибридов первого поколения озимой диплоидной ржи. Основным элементом производства семян гибридов первого поколения является выбор родительских форм, обеспечивающих в результате скрещивания оптимальное сочетание в одном генотипе хозяйственно-ценных свойств, по сравнению с районированными сортами, что резко повышает требования к оценке исходного материала. Известна принципиальная схема генетического изучения сортового материала, которая включает: - создание специальных рабочих коллекций, отражающих спектр внутривидового фенотипического разнообразия по отдельным признакам; - выявление генотипических различий между лучшими образцами-источниками; - изучение генетического контроля признаков на уровне вида и определение числа пар селекционно-ценных аллелей; - идентификацию селекционно-ценных аллелей; - формирование идентифицированных генетических коллекций. Предложенная схема генетического изучения исходного материала является основой планомерного поиска доноров селекционно-ценных признаков среди мирового разнообразия культурных растений и (или) создания их экспериментальным путем. Эта чрезвычайно сложная задача становится вполне разрешимой с разработкой многомерной базы данных, где каждый объект характеризуется некой совокупностью количественных и качественных признаков. База данных способна выявить некие многомерные характеристики, значительно упрощающие оценку исходного селекционного материала, путем обработки всего имеющегося объема информации различными статистическими методами: - дисперсионным анализом; - анализом главных компонентов; - дискриминантным анализом; - факториальным анализом; - многомерным дисперсионным анализом; - методом многомерного шкалирования. Зная генотипы привлекаемых в скрещивания родительских форм и особенности генных взаимодействий, можно вести подбор родительских пар на строго научной основе для получения гибрида с заданными признаками для определенной местности его выращивания. В качестве материнских форм для участка гибридизации берут лучшие прошедшие предварительный отбор сорта или линии, обладающие рядом хозяйственно-ценных признаков, тех которые необходимо передать гибридам. На каждом сорте или линии проводят оценку гаметоцидной активности известных препаратов для определения специфических особенностей и коррекции оптимального периода обработки растений и концентрации препаратов. В табл.1 представлены результаты дисперсионного анализа предварительного испытания препаратов ЭФОГАМ, ГРАМИГАМ и ПРОГАМ на сорте Чулпан, различных показателей, таких как высота растений, длина колоса, количество колосков в колосе, количество фертильных колосков и число зерен в колосе в зависимости от того, на каком этапе проведена обработка растений, концентрации препаратов, влияние изоляции и их взаимодействие. На основе тестирующих скрещиваний или литературных сведений выбирают отцовскую форму с высокой комбинационной способностью и наибольшей пыльцевой продуктивностью. Это дает возможность уменьшить ширину отцовской формы и увеличить ширину материнской, что в конечном итоге приводит к увеличению выхода гибридных семян с участка гибридизации. Высокая пыльцевая продуктивность - генетически наследуемый признак, но его проявление в значительной степени зависит от температуры и влажности воздуха о время цветения и предшествующий период. Поэтому выбор отцовской формы очень важный этап в осуществлении данного способа. Предпочтение надо дать тому сорту или линии, который при прочих равных условиях обладает высокой и стабильной пыльцевой продуктивностью, способной обеспечить максимально возможный процент завязываемости гибридных семян материнской формы при любых климатических условиях. В результате для участка гибридизации в качестве материнских форм были выбраны следующие сорта: Чулпан, Восход-2, Таловская-12 и Харьковская-78, а в качестве отцовской формы - Саратовская-5. Родительские формы высевают чередующимися полосами в различном соотношении в зависимости от биологических особенностей родительских форм и климатических условий. Полосы располагают поперек превалирующих в период цветения ветров для обеспечения естественного переноса пыльцы с отцовской формы на рыльца пестиков растений материнской формы. Правильность подбора родительских пар для участка гибридизации оценивали путем обработки материнских форм гаметоцидами ГРАМИГАМ, ГАМЕТАН, МОЛЕН и ПРОГАМ (табл.2). Дисперсный анализ числа зерен в изолированных и свободноопыляемых колосьях выявил существенные различия между материнскими формами по отзывчивости на стерилянты пыльцы, а также между препаратами, но только в неизолированных колосьях. В изолированных колосьях статистически значимых различий по препаратам не обнаружено. Наиболее эффективными и наиболее близкими к идеальному гаметоциду (100% мужская стерильность и 100% завязываемость при свободном опылении) оказались препараты МОЛЕН на сортах Чулпан и Харьковкая-78 и ПРОГАМ на сорте Восход-2. Наименее эффективные препараты - ГРАМИГАМ на сорте Восход-2 и все четыре на Таловской-12. Необходимо отметить, что стерилянт МОЛЕН, обеспечив на материнском сорте Чулпан практически полную мужскую стерильность, еще и стимулировал повышение завязываемости свободноопыляемых колосьев на 6,2% по сравнению с контролем. Средняя урожайность гибридов F1 347,11 г, а родителей - 259,5 г (гетерозис 33,76%) (табл.3). Обработка полученных данных методом дисперсионного анализа показала наличие существенных различий как между гибридными комбинациями, так и гибридами F1 внутри комбинаций. Взаимодействия "гибридная комбинация - препарат" не обнаружено. Различия между гибридными комбинациями определяются различиями только лишь между Чулпаном х Саратовскую-5 и Восходом-2 х Саратовскую-5 по гибридам, полученным с использованием препарата ГАМЕТАН. В дальнейшем для простоты изложения название гибрида будет соответствовать шифру препарата, с помощью которого тот был получен. Внутри комбинаций наиболее лучшим является гибрид F1 "МОЛЕН", кроме комбинации Харьковкая-78 х Саратовскую-5, где статистически достоверных различий по гибридам не обнаружено. Из 16 гибридов F1 у 12 степень доминирования была в пределах 1,5 - 34,1, а величина гетерозиса от 8,1 до 63,04%. Четыре гибрида - один в комбинации Чулпан х Саратовскую-5 (F1 "ГАМЕТАН") и три в комбинации Таловская-12 х Саратовскую-5 (F1 "ГРАМИГАМ", "ГАМЕТАН" и "ПРОГАМ"), хотя и дали снижение по урожайности, но по степени доминирования все они уклонились в сторону лучшего родителя, в данном случае материнского сорта. Для того, чтобы ввести в оценку урожайности гибридов F1 родительские сорта и стандарт, вычисляли отклонение этих гибридов от отцовского, материнского, стандартного и среднего по этим сортам. Дисперсионный анализ не выявил существенных различий между этими отклонениями, но подтвердил достоверность различий по комбинациям и их гибридам, установив при этом взаимодействие между ними. Гибриды F1 в комбинациях Харьковская-78 х Саратовскую-5 и Восход-2 х Саратвоскую-5 существенно превышают лучший родительский сорт. В комбинации Чулпан х Саратовскую-5 только три гибрида статистически достоверно превышали материнский сорт, более урожайный, чем опылитель Саратовская-5. Урожайность гибрида F1 "ГАМЕТАН" была в пределах НСР 0,5, причем он был единственным, не давшим достоверного превышения ни по одному пункту сравнения. В комбинации Таловская-12 х Саратовскую-5 отклонения по урожайности у всех четырех гибридов находились в пределах ошибки опыта по лучшему из родителей - материнскому сорту. По остальным пунктам сравнения превышение по урожайности было достоверным. По общей комбинационной способности выделились пять гибридов: четыре со средними эффектами ОКС, а F1 "МОЛЕН" (Чулпан х Саратовская-5) - с высоким. Из них два в комбинации Восход-2 х Саратовскую-5 (F1 "МОЛЕН" и "ГРАМИГАМ"). Гибриды F1, полученные с помощью препарата МОЛЕН, обеспечили средние и высокие эффекты ОКС в трех комбинациях, кроме Харьковская-78 х Саратовскую-5, где выделился F1 "ПРОГАМ". А F1 "ГАМЕТАН" во всех комбинациях дал очень низкие ОКС. Зато эффекты СКС у всех гибридов во всех комбинациях были очень высокими. Средняя урожайность гибридов второго поколения составила 387,66 г с делянки, а родителей 412,6 г (табл.4). В результате статистической обработки данных не выявлено достоверных различий по гибридным комбинациям. Но между гибридами внутри двух комбинаций они есть. Гибрид F2 "ГРАМИГАМ" существенно превысил по урожайности все гибриды в комбинации Чулпан х Саратовскую-5. А в комбинации Харьковская-78 х Саратовскую-5 - F2 "ПРОГАМ", но только по двум гибридам F2 "ГРАМИГАМ" и F2 "ГАМЕТАН". С гибридом F2 "ЛГГ-51" превышение было в пределах ошибки опыта. Во втором поколении только эти два гибрида F2 "ГРАМИГАМ" (Чулпан х Саратовская-5) и F2 "ПРОГАМ" (Харьковская-78 х Саратовская-5) были гетерозисными, степень доминирования 5,25 и 4,5 при гетерозисе, соответственно 5,94% и 2,57%. Пять гибридов уклонились в сторону менее урожайного родителя (3 в комбинации Таловская-12 х Саратовскую-5 и 2 в комбинации Восход-2 х Саратовскую-5). Оставшиеся семь гибридов оказались в сильной депрессии. Гибрид F2 "ГРАМИГАМ" единственный имеющий высокую ОКС. Еще пять имели средние значения, а все остальные с очень низкими эффектами ОКС, как впрочем и все гибриды по специфической комбинационной способности. Совместная обработка данных по урожайности гибридов первого и второго поколения выявили существенность различий между поколениями и гибридами внутри комбинаций. По гибридным комбинациям различия оказались не существенными. Практически то же самое произошло и с родительскими сортами: по годам разница существенна, а между сортами - нет. Всходы гибридов F1 и F2 были сильными и дружными, а по срокам прохождения фенологических фаз гибриды тяготели к материнским сортам с опозданием на 1 день. Гаметоциды после проникновения внутрь растительного организма нарушают нормальный ход развития мужской генеративной сферы, затрагивая в некоторой степени и женскую, что резко повышает требования к условиям переопыления. Неблагоприятные погодные условия в период массового цветения озимой ржи внесли значительные затруднения в процесс завязываемости гибридных семян. В среднем падение завязываемости у материнских сортов на участке гибридизации было в пределах от 8% у Восхода-2 до 21,7% у Таловской-12. Большую роль в этом играет взаимодействие "препарат - генотип", так как даже по одним и тем же препаратам размах колебаний может быть различным: от 3,5% (Восход-2) до 59,3% (Таловская-12). Наибольшее снижение завязываемости дал препарат ПРОГАМ на сорте Харьковская-78 (до 40,3% ), а препарат МОЛЕН на сорте Чулпан повысил завязываемость гибридных семян на 6,2%. При этом период "начало колошения - полное цветение" у обработанных гаметоцидами сортов увеличился на 1-3 дня. К фазе полной спелости этот разрыв сократился и созревание произошло практически одновременно с контрольными растениями. Характерной особенностью препарата МОЛЕН является стабильная и высокая гаметоцидная активность. На 3 из 4-х материнских сортов он дал прекрасные результаты, кроме Таловской-12, где уровень стерильности не поднялся выше 83,4% при нормальном уровне завязываемости. Остальные же препараты на этом сорте не обеспечили ни того, ни другого. Комплексом необходимых свойств для успешной гибридизации обладают препараты МОЛЕН на сортах Чулпан, Харьковская-78 и Восход-2 и ПРОГАМ на Восхде-2. Именно в этом случае обеспечивается максимальный выход гибридных семян и, следовательно, наивысший уровень гетерозиса. Но, как показало изучение урожайности первого гибридного поколения, данное предположение относительно гетерозиса не всегда справедливо. Так, препарат ГРАМИГАМ на сорте Восход-2 индуцировал 78,7% стерильности при 91,3% завязываемости. Урожайность гибрида F1 "ГРАМИГАМ" составила 157,06% к лучшему из родителей (сорту Чулпан). В то же время препарат ГАМЕТАН на сорте Чулпан дал практически полную стерильность (99,8%) и довольно высокий уровень завязываемости (89,6% ). Однако урожайность гибрида F1 "ГАМЕТАН" оказалась на 4,23% ниже урожайности отцовского сорта Чулпан, правда это снижение было в пределах доверительного интервала лучшего из родителей. А низкая стерильность обработанных препаратами растений сорта Таловская-12 привела к тому, что урожайность гибридов варьировала в пределах НСР 05 к материнскому сорту. Все гибриды первого поколения по весу зерна с делянки уклонились в сторону более урожайного родителя, а гибриды второго поколения - менее урожайного. В том и в другом случае к материнскому сорту. В целом для гибридов первого поколения характерен резкий всплеск урожайности и лишь в отдельных случаях уклонение к более урожайному родителю, а для гибридов второго поколения - депрессия и склонность к менее урожайному родителю. Исключение составляют 2 гибрида: "ГРАМИГАМ" (Чулпан х Саратовская-5) и "ПРОГАМ" (Харьковкая-78 х Саратовская-5). Они во втором поколении сохранили гетерозис, что дает основание для применения их в селекции на продуктивность озимой ржи с использованием этих сортов. Остальные препараты предпочтительно использовать для коммерческого производства гибридов только первого поколения. Необходимо отметить, что вегетация гибридов F1 проходила в очень неблагоприятных погодных условиях: весной, при повышенной температуре воздуха, осадков выпало почти вдвое больше нормы, а лето было холодное и дождливое. Тогда как гибриды F2 развивались в условиях, близких к оптимальным. В результате средняя урожайность гибридов F2 на 10,53% оказалась выше первого поколения. В то время как урожайность родительских сортов увеличилась в среднем на 59%, т.е. более чем в 5 раз по сравнению с гибридами. Это свидетельствует о большей экологической устойчивости гибридов, что имеет немаловажное значение для нашей страны, где 3 года из 5 бывают неблагоприятными для возделывания зерновых культур. Таким образом для каждого материнского сорта на участке гибридизации характерна своя, специфическая отзывчивость на препараты гаметоцидного действия. Доминирующим фактором для достижения наивысшего уровня гетерозиса у гибрида F1 является генотип материнского сорта, а не препарат, с помощью которого тот был получен, тем более, что зависимости между максимальными уровнями мужской стерильности, завязываемости гибридных зерен и гетерозисом гибридов первого поколения не установлено. Полученные методом химической гибридизации гибриды первого поколения озимой диплоидной ржи обеспечивают более устойчивый урожай в зависимости от погодных условий, чем исходные родительские сорта. В табл. 5 представлены данные конкурсного испытания 2 гибридов первого поколения озимой диплоидной ржи Таловская-12 х Саратовская-5 и Харьковская-78 х Саратовская-5. Сорт Саратовская-5, который в этих гибридах был отцовским сортом, на Краснокутском госсортоучастке принят в качестве стандартa. Урожайность этих гибридов по черному пару составила 32,3 ц/га, что на 9,5% выше урожайности стандарта. Высота стеблестоя у гибрида Таловская-12 х Саратовская-5 на 26 см (118 см), а у гибрида Харьковская-78 х Саратовская-5 на 29 см (115 см) ниже Саратовской-5 (144 см). При этом масса 1000 зерен у гибрида Таловская-12 х Саратовская-5 составила 25,7 г, у гибрида Харьковская-78 х Саратовская-5 - 25,2 г, что, соответственно, на 18,0% и 16,6% больше, чем у стандартного сорта (21,8 г). Устойчивость к полеганию у гибридов была на уровне 4 баллов (у стандарта 5), устойчивость к осыпанию и зимостойкость по 5 баллов (на уровне стандарта), а вот устойчивость к засухе у стандарта 4 балла, тогда как у гибридов на балл выше. У обоих гибридов на 2 дня увеличилась продолжительность периода от всходов до восковой спелости. Поражения спорыньей, бурой и стеблевой ржавчиной не было как у гибридов, так и у Саратовской-5. Итак, по сравнению со стандартным сортом Саратовская-5 гибриды первого поколения озимой ржи Таловская-12 х Саратовская-5 и Харьковская-78 х Саратовская-5 имели следующие преимущества: - повышение урожайности на 9,5%; - снижение высоты стеблестоя на 26 и 29 см; - повышение массы 1000 зерен на 18,0 и 15,6%; - повышение устойчивости к засухе. П р и м е р 2. Подсолнечник. Подбор пар осуществляли аналогично примеру 1. В результате были отобраны следующие линии: ВК-64, ВК-119, ВК-268, ВК-364, ВК-373 и ВК-483 в качестве материнских форм, а линия ВК-66 в качестве отцовской формы. Оценку правильности подбора пар для получения гибридов F1 проводили путем обработки растений материнских форм гаметоцидными композициями (препаратами). Растения в фазе "звездочки" обрабатывали гаметоцидными композициями с использованием ручного опрыскивателя. Расход жидкости на одно растение 10-12 мл. Обработка одно- и двухкратная, с интервалом 4-5 дней, свежеприготовленным раствором. Каждым препаратом обрабатывали 30-60 растений. Все растения делили на два варианта опыления - 15 или 30 растений переопылялись под изоляторами смесью пыльцы с обработанных растений, остальные цвели свободно. Для нормального и достаточного опыления свободноцветущих растений в каждом ряду оставлялось по 5-10 необработанных растений. Изучалась биология и морфология цветения растений, жизнеспособность пыльцы. По мере отцветания корзинок определялась степень их деформации, измерялись диаметр корзинок, высота растений, учитывалась завязываемость семянок при разных вариантах опыления, абсолютный вес, масличность. Гаметоцид ГАМЕТАН практически вызывает полную мужскую стерильность на всех взятых линиях. Во всех случаях, за исключением линий ВК-64 и ВК-268 (табл. 6 и 8), обработанные растения более низкорослые. На линиях ВК-64, -373, -268 (табл.6, 10, 8) корзинки мелкие, с разной степенью деформации, на линии ВК-483 (табл.11) этот препарат проявляет стимулирующее действие, корзинки вырастают более крупные, а на линиях ВК-119 и ВК-364 (табл.7 и 9) заметного действия этого гаметоцида на форму и величину корзинки не отмечено. В первые дни после обработки на растениях линий ВК-373 и ВК-119 заметны ожоги верхних листьев, в остальных случаях отмечается только деформация двух-трех верхни, листьев. В целом цветение и созревание растений проходит на неделю позже. При переопылении растений под изоляторами семянки не завязываются, однако визуальная и цитологическая картина мужской стерильности у разных линий различна. На линиях ВК-64, -268 и -364 заметно угнетение пыльников, они выходят полностью, но светлые и пылят очень слабо, что говорит о низкой пыльцевой продуктивности, заметных изменений со стороны спермиев не наблюдается. В остальных случаях продуцируется очень много пыльцы и внешне стерильные растения ничем не отличаются от фертильных. Завязываемость семян при свободном цветении, абсолютный вес семян и масличность остаются на уровне контроля. При обработке препаратом МОЛЕН (0,5% ) более низкорослые растения отмечаются на линиях ВК-373 и ВК-119 (табл.10 и 7), ожогов и деформации листьев нет. Мелкие корзинки характерны для линий ВК-373, -268 и -119 (табл.10, 8 и 7). На линии ВК-483 проявляется также стимулирующее действие, корзинки более крупные (табл.11). Если судить о степени мужской стерильности по завязываемости семянок под изоляторами, то во всех случаях мы имеем полную стерильность при высокой женской фертильности, однако, как и в предыдущем случае, внешние проявления стерильности и результаты цитоанализа различные. Линии ВК-64 и -373 отличаются тем, что растения пылят очень слабо, жизнеспособность пыльцы низкая, спермии в большинстве недоразвитые или пыльцевые зерна остаются на стадии трехклеточных. На линиях ВК-364 и -483 препарат МОЛЕН, впервые в практике, индуцировал мужскую стерильность, схожую с цитоплазматической, пыльники при этом недоразвитые, не выходят из венчика цветка, стерильные. Со стороны женской сферы заметных отклонений не наблюдается, масса 1000 семянок, завязываемость при свободном цветении и масличность на уровне контроля или несколько ниже. Препарат ПРОГАМ (2%) со стороны морфологии растений не вызывает никаких отрицательных реакций (ожогов, деформации корзинок, разрастания паренхимы цветоложа). На линиях ВК-373 и -119 растения более низкорослые, с мелкими корзинками (табл. 10 и 7). Завязываемость и масличность семянок на уровне контроля. Представляют практический интерес линии ВК-268 и -483. Гаметоцид ПРОГАМ на этих линиях вызывает мужскую стерильность типа ЦМС. Гаметоцид ЭФОГАМ на всех испытуемых линиях дает высокий эффект стерилизации пыльцы. К отрицательным реакциям можно отнести угнетение роста растений, мелкие корзинки (линии ВК-373, -364, -119), деформация корзинок (табл. 10, 9, 7). На линиях ВК-483 и -64 при концентрации гаметоцида 0,5% получена стерильность типа ЦМС (табл.11 и 6). При всех вариантах обработки растений семена под изоляторами не завязываются. После обработки препаратом ГРАМИГАМ (1%) растения угнетались, формировали мелкие корзинки, особенно на линии ВК-373 (табл.10). Пыльцевая продуктивность пыльников высокая, но благодаря низкой жизнеспособности пыльцы (недоразвитие, дегенерирующие спермии) семена при опылении растений между собой не завязываются. На линии ВК-119 (табл.7) этот гаметоцид не дает 100% мужскую стерильность, не вызывает заметных изменений со стороны морфологии спермиев, жизнеспособность пыльцы составляет 60-70%, но при этом семена под изоляторами не завязываются. Препарат АНОГАМ на линиях ВК-373, -64, -119 (табл.10, 6, 7) дает хороший эффект, однако внешне соцветия ничем не отличаются, пыльники выходят полностью, сильно пылят, фертильность пыльцевых зерен высокая. Только на линии ВК-64 можно наблюдать дегенерацию отдельных спермиев. Гаметоцидный эффект на всех линиях очень высокий, при анализе корзинок, опыленных смесью пыльцы с обработанных растений, семянок не обнаружено. В табл.9 представлены результаты испытаний разных гаметоцидов на линии ВК-373. Число растений с мужской стерильностью колеблется от 10 до 90%, все они угнетаются в росте, формируют мелкие корзинки, за исключением WL 84811, который вызывает только 10% мужской стерильности. Наиболее перспективными можно считать гаметоциды ГАМЕРОЛ, ИБХ-2К, АГГ-90, А-31, БЮ-12. Таким образом, линии ВК-373 и ВК-119 высокорослые, с мелкой наклонной корзинкой плохо отзываются на большинство гаметоцидов. В результате обработки растения угнетаются, корзинки деформируются, в большей степени поражаются болезнями, долго созревают. Анализ показал, что в большинстве случаев на 3-4-й день после начала цветения пыльца не втягивается в венчик цветка и наблюдается лишь единичное прорастание пыльцевых зерен, что не может обеспечить нормального оплодотворения и развития жизнеспособного зародыша. В целом гаметоциды не оказывают отрицательного действия на рост и развитие растений подсолнечника, однако при обработке их на V этапе органогенеза. Стерилизация пыльцы при индуцировании мужской стерильности гаметоцидами не связана с редуцированием или гибелью пыльников, нарушением мейоза, а является следствием дегенерации гамет на разных стадиях их развития. Исключение составляют препараты ПРОГАМ, РАЛЕН, АНОГАМ, которые вызывают стерилизацию 2-, 3-клеточных зерен и формирование разнокачественной пыльцы. Несмотря на генетическую разнокачественность сортового материала, исследуемые гаметоциды индуцируют стабильную мужскую стерильность в пределах одной концентрации. Данные химические соединения не вызывают особых изменений со стороны женского гаметофита. При опылении обработанных растений достаточным количеством нормальной пыльцы, в восьмидесяти случаях из ста наблюдается нормальный рост пыльцевых трубок и процесс оплодотворения. Наиболее перспективными гаметоцидами для подсолнечника являются ПРОГАМ, РАЛЕН, ТВ-ВТ-9, МОЛЕН, АГГ-59, -87, ДЭФ, ГРАМИГАМ, ИБХ-2К, ГАМЕТАН. Наряду с высоким уровнем мужской стерильности, индуцируемым этими препаратами, сохраняется женская фертильность, показатели массы 1000 семянок, масличности и всхожести близки к контролю. ПРОГАМ эффективен на подсолнечнике при 2% концентрации, на растения он наносится в виде водной эмульсии в ранние утренние или вечерние часы на VI этапе органогенеза. При этом число нормальных растений достигает 100% и наряду с мужской стерильностью сохраняется высокая завязываемость семян при свободном цветении. МОЛЕН наносят на растения в виде водного раствора, концентрация препарата 0,05%, на V и VI этапах органогенеза. ГРАМИГАМ и ДЭФ индуцируют высокий уровень мужской стерильности при 1% концентрации, в виде водной эмульсии ими обрабатывают растения на VI этапе органогенеза. В результате проведенных исследований был получен гибрид подсолнечника МЛ-552, который испытывался в ряде научно-исследовательских учреждений и на госсортоучастках Ростовской, Волгоградской и Воронежской областей. Как отмечали наблюдатели, гибридные растения отличались выравненностью и достаточно высокой урожайностью. В условиях Ростовской и Волгоградской областей этот гибрид обеспечил урожайность на уровне стандартных сортов, превосходя по урожайности и сбору масла гибрид Солдор 220. В условиях Воронежской области получена статистически достоверная прибавка как к районированному сорту Воронежский 436 (семянок 4,9 ц/га, масла 145 кг/га), так и в сравнении с гибридом Солдор 220, прибавка по урожайности семянок - 3,1 ц/га, по сбору масла - 307 кг/га. П р и м е р 3. Пшеница. Подбор пар осуществляли аналогично примеру 1. Эффективность и универсальность использования гаметоцидов для оценки правильности подбора родительских пар представлена в таблице 12. В табл. 13, 14 приведены сравнительные данные по урожайности с делянки (S = 4,8 м2) и уровней гетерозиса гибридов первого, второго, третьего и четвертого поколений озимой пшеницы от скрещивания родительских форм, отобранных по данному способу (материнская форма - Полукарлик-3, отцовская - ППГ-347). Гибридизация проведена с использованием препарата ГРАМИГАМ. Данные свидетельствуют об удачном подборе родительских форм, гетерозис по урожайности зерна с делянки проявился не только у гибрида первого, но и второго, и третьего поколений. Лишь в четвертом поколении гибрид занял промежуточное положение, уклонившись в сторону более урожайного родителя. В табл.15 представлены результаты колосового анализа гибрида F3 и сортов озимой пшеницы (сорт - стандарт Мироновская-808 и лучшая из родителей - отцовская форма ППГ-347). Этот год по климатическим условиям был крайне неблагоприятным для озимой пшеницы. П р и м е р 4. Просо. Подбор пар осуществляли аналогично примеру 1. Эффективность и универсальность использования гаметоцидов для оценки правильности подбора родительских пар представлена в табл.16. П р и м е р 5. Кукуруза. Подбор пар осуществляли аналогично примеру 1. Эффективность и универсальность использования гаметоцидов для оценки правильности подбора родительских пар представлена в табл.17. Таким образом, используя данный способ, а именно правильный подбор родительских пар с применением гаметоцидов, можно получить семена гибридов первого поколения сельскохозяйственных, культур, отличающихся повышенной урожайностью и качеством в промышленных масштабах в реальных условиях сельскохозяйственного производства.ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ1. СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА СЕМЯН ГИБРИДОВ ПЕРВОГО ПОКОЛЕНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР, включающий получение исходного материала, гибридизацию и выращивание гибридных растений, отличающийся тем, что получение исходного материала осуществляют путем подбора родительских пар, в которых материнская форма обладает хозяйственно ценными признаками, отцовская - высокой комбинационной способностью и пыльцевой продуктивностью, а гибридизацию осуществляют путем обработки растений материнской формы гаметоцидными композициями. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что обработку растений материнской формы проводят гаметоцидными композициями, специфичными для данной сельскохозяйственной культуры. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что обработку растений материнской формы осуществляют гаметоцидными композициями, включающими действующее вещество, ПАВ, эмульгатор, присадки и воду.Популярные патенты: 2464784 Защитный слой для растений и деревьев, его изготовление и его применение ... Применение по п.8, отличающееся тем, что противомикробное действующее вещество представлено в каких-либо долях смеси от 0,1 до 99,9 мас.%, предпочтительно от 1 до 99 мас.%. TH4A Переиздание описаний изобретений к патентам Причина переиздания: Коррекция в тексте формулы и описания изобретения Дата публикации: ... 2282959 Устройство для крепления навесного оборудования к транспортному средству ... ограниченное количество навешиваемых рабочих орудий.Наиболее близким к заявляемому является устройство для крепления навесного оборудования к транспортному средству, преимущественно трактору (патент США №4379673 от 12.04.1983 г., МКИ Е 02 F 3/72), состоящее из трехточечного механизма навески, включающего шарнирно закрепленные к раме трактора нижние тяги с приводными гидроцилиндрами и верхнюю тягу, а также устройство крепления навесного погрузочного оборудования, включающее две жестко закрепленные на лонжеронах рамы трактора боковые стойки, две стрелы с ковшом, закрепленные на боковых стойках с возможностью качания в вертикальной плоскости под воздействием двух гидроцилиндров. ... 2281645 Устройство для размещения цветов и растений с подсветкой (варианты) ... корневой части растения и питательной среды в виде горшка, внешнюю открытую сверху оболочку типа кашпо для установки в ней емкости на подставке в виде блюдца, держатели и источник искусственного света с отражающей поверхностью, отличающееся тем, что устройство снабжено опорной пластиной прямоугольной формы с направляющими ребрами по ее вытянутым краям, а внешняя оболочка имеет цилиндрическую форму и установлена в направляющих ребрах с возможностью перемещения и фиксации, при этом источник света размещен между пластиной и емкостью, а его отражающая поверхность выполнена на опорной пластине.4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что на пластине установлено с интервалом несколько ... 2158069 Способ повышения урожайности сельскохозяйственных культур ... Эта часть процесса разложения органических веществ в почве наиболее предпочтительна в смысле повышения плодородия почвы. Однако в связи с неясностью происходящего процесса, касающегося окончательного состава групп и степени их участия в процессах гумусообразования, можно сделать вывод о его сложности. Родоначальником современных гипотез о гумификации является А.Г. Трусов (Тюрин И. В. , 1957). По его мнению гуминовые кислоты образуются в процессе окисления и конденсации продуктов разложения белков, лигнина и дубильных веществ. Стимуляторами гумификации А.Г. Трусов считал кислород воздуха, аммиак и оксидазы микроорганизмов. В дальнейшее развитие представлений о сущности процесса ... 2262220 Способ возделывания кормовых культур в условиях астраханской области (варианты) ... смесь с более поздним сроком созревания создают из подсолнечника, мальвы, сои и сорго. Посев семян для смесей проводят в одинаковые агротехнические сроки. Вегетационные поливы проводят сниженными нормами 350...550 м3/га при 65...75% НВ. Уборку первой или двух-, трех-, или четырех компонентной смеси осуществляют в последней декаде июня в стадии зеленой спелости семян сои, молочной спелости початков кукурузы и мальвы. Скашивание на зеленый корм второй двух-, трех- или четырехкомпонентной смеси - во второй декаде июля при зеленой спелости бобов сои, конце цветения корзинок подсолнечника и молочной спелости семян сорго. Изобретение позволяет создать непрерывный зеленый конвейер ... |
Еще из этого раздела: 2086081 Рабочий орган культиватора 2111642 Высевающий аппарат 2150193 Установка для бесфреонового охлаждения молока 2091023 Способ защиты растений от заболеваний, вызванных нематодами 2485083 Способ получения замещенных пиримидин-5-илкарбоновых кислот 2261588 Способ электростимуляции жизнедеятельности растений 2282965 Разбрасыватель минеральных удобрений 2235450 Малогабаритная машина для обескрыливания, очистки и сортирования лесных семян 2463776 Система и способ для массовой валки деревьев 2165137 Машина для уборки корней лекарственных растений |
Изобретения в сельском хозяйстве
Обработка почвы в сельском и лесном хозяйствах
Посадка, посев, удобрение
Уборка урожая, жатва
Обработка и хранение продуктов полеводства и садоводства
Садоводство, разведение овощей, цветов, риса, фруктов, винограда, лесное хозяйство
Новые виды растений или способы их выращивания
Производство молочных продуктов
Животноводство, разведение и содержание птицы, рыбы, насекомых, рыбоводство, рыболовство
Поимка, отлов или отпугивание животных
Консервирование туш животных, или растений или их частей
Биоцидная, репеллентная, аттрактантная или регулирующая рост растений активность химических соединений или препаратов
Хлебопекарные печи, машины и прочее оборудование для хлебопечения
Машины или оборудование для приготовления или обработки теста
Обработка муки или теста для выпечки, способы выпечки, мучные изделия
|
|
||