Способ селекции культурного хлопчатника с ранним естественным листоопадением, устойчивостью против белокрылки и экологически чистым снежно-белым волокномПатент на изобретение №: 2131181 Автор: Фурсов В.Н., Фурсов Н.В., Фурсов В.В. Патентообладатель: Фурсов Виктор Николаевич Дата публикации: 10 Июня, 1999 Адрес для переписки: 416401, Россия Астраханская обл., Лиманский р-н, с.Михайловка, ул.Кирова, д.12, ООО "Русский хлопок" Изображения    Изобретение относится к хлопководству, а более конкретно к способам селекции культурных сортов хлопчатника, обладающих важным хозяйственно ценным свойством мутационной природы - раннего естественного листоопадения, опосредованной устойчивостью к белокрылкам (Bemisia tabaci, Trialeurodes vaporariorum) в сочетании со скороспелостью, высоким качеством хлопкового волокна снежно-белого цвета и экологически чистым (безъядовым) хлопковым волокном. Способ включает в себя подбор исходных мутантных родительских форм с высокими технологическими и прядильными свойствами типа лучших тонковолокнистых сортов, также повторную обработку радиационными мутагенами семян сорта Генетик 1. Затем производят разложение гетерогенной популяции на семьи и слежение в потомствах по методике Pedigree за появлением и формированием признака листопада в сочетании со скороспелостью и высоким качеством хлопкового волокна. Достигаемый технический результат заключается в выведении ряда листопадных сортов и многих селекционных линий, основным из которых является сорт Генетик 39 или Радуга/Rainbow 39. 2 ил., 6 табл. Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к области хлопководства, а именно к способам получения культурных (культигенных) сортов хлопчатника, обладающих свойством раннего естественного массового листоопадения, совмещенного с периодом созревания коробочек, и не поражаемых основным вредителем хлопчатника - табачной (тепличной) и хлопковой белокрылками (Bemisia tabaci, Trialeurodes vaporariorum). Результаты изобретения при повсеместной культуре листопадных и устойчивых к белокрылке сортов хлопчатника могут использоваться при производстве экологически чистых материалов - хлопка-сырца, ваты, волокна, пряжи, тканей и других изделий. А признак снежно-белого волокна имеет важное эстетическое и коммерческое (ценовое) значение при сортовой спецификации хлопкового сырья. В хлопкосеющих районах в масштабах планеты Земля все большее значение и важность приобретают экологические проблемы - охрана почв, водных источников, атмосферы и здоровьеохранительные аспекты человека, животного и растительного царства. Существующая интенсивная индустриальная агротехнология возделывания хлопчатника с пестицидами, гербицидами, обязательная дефолиация и десикация ядами носит временный (спорадический) характер. В регионах хлопководства накопление ядов комплексного действия имеет характер стихийного бедствия. Экоцид регионов хлопководства ставит вопрос о выживании в них человека и всего живого. Выход нам представляется в широком использовании процесса индукции мутаций по синтезу новых генов или вызывания к жизни существующих в генетической (эволюционной) памяти геномов, но заблокированных в норме в онтогенезе хлопкового растения генных блоков, в том числе и блоков детерминирующих раннюю естественную листопадность хлопчатника. Задача эта, безусловно трудная, но реальная, и уже имеются практические достижения в ее разрешении. Известен способ первой попытки селекции листопадного хлопчатника с белым матовым волокном - сорта-линии 8704-И, предпринятый селекционером И.К. Максименко (1) еще в сороковые годы. Линия была сдана в Государственное сортоиспытание МСХ СССР, но при широкой производственной проверке линия не показала листоопадения, то есть феномен листопада был модификационным, а не детерминирован генетически. Линия 8704-И была снята с Государственного испытания, как не перспективная и не подтвердившая главный признак листопада, семена были сданы в архив, где и потеряли полевую всхожесть. Таким образом, недостатками этого способа селекции являлись отсутствие листоопадения у хлопчатника наследственной природы, длительный процесс селекции и несовершенство сорта-линии 8704-И по технологическим параметрам волокна. Известен также способ выведения нашей первой листопадной линии-сорта "Кушка 2", переданного в Государственное сортоиспытание МСХ СССР в 1982 году (2). История выведения сорта такова. Первая семья листопадной линии вида Gossypium peruvianum sin. barbadense выделена в 1971 году в шестом семенном мутационном поколении из сорта нулевого типа ветвления 9319-И (символ гена в нашем предложении - ztb-zero type branches)= после комплексной обработки семян гамма-квантами в дозе 10 килорентген 60Co-облучения и воздействия N-нитрозометилмочевиной в водном растворе 0,05-процентной концентрации при экспозиции 20 часов. Приведем краткую ботаническую и агрохозяйственную аннотацию нового листопадного сорта тонковолокнистого хлопчатника "Кушка 2", который в данном случае является основным прототипом заявки. Сорт получен из питомника межвидовых гибридов в участке ХСМ2 после обработки химсупермутагеном ДАБ-1,4 бис (диазоацетилбутан) 0,1-процентной концентрации при 20-часовой экспозиции водного раствора. "Кушка 2" многократно отбирался индивидуальными сборами из популяции с конкретной целью увеличения эффекта самолистопада. Элитное растение выделено в 1975 году и из него сформирована селекционная мутантная линия. Сорт совмещает в себе интрогрессивную и мутационную изменчивость двух ботанических видов: из вида G. hirsutum - устойчивость к фузариозу и черной корневой гнили, приспособленность к механизированной обработке посевов и уборке урожая; а из вида G. peruvianum sin. barbadense - прочность волоконца на разрыв, нежность, извитость, длину волокна, линейную плотность или метрический номер с показателями первого типа и с новым признаком полной естественной листопадности к концу вегетации (табл. 1, в конце описания). Морфологические признаки сорта "Кушка 2" Куст пирамидальный, симподиального типа с 0-2 моноподиями средней длины, на которых формируются 2-3 коробочки. Куст высокопродуктивный, средняя высота 85-95 см, облиственность средняя, стебель прочный, не полегает, со слабым антоциановым загаром к концу вегетации. Длина междоузлий по главному стеблю 5-6 см, плодовых узлов с симподиями по главному стеблю 15-17 штук. Симподии на нижних ярусах - второго, а в верхней части - первого подтипа по длине. Закладка первого плодового узла (Hs) на 4-5 месте. Листья по величине средние, 3-5-лопастные, светло-зеленые, со средним рассечением листовой пластинки, лопасти листа заостренные, верхняя пластинка листа гладкая, узел нервации хорошо виден, нижняя пластинка листа слегка опущена, с сильно выраженным жилкованием и нектарниками, черешок листа средней величины, с загаром. Цветок - пятилепестковый, венчик средней величины, бледно-лимонного цвета, с ярким антоциановым пятном у основания. Тычиночная колонка удлиненная, плотно облегает пестик, пыльники прикреплены к тычиночной колонке беспорядочно, они мелкие, их всего 60 - 70 штук, цвет - бледно-лимонный. Пестик длинный, рыльце крупное - до 1 см, пестик весь за пределами тычиночной колонки, чашечка округло-зубчатая. Прицветники светло-зеленые, их три, с наружной стороны приобретают слабый антоциановый загар, длина прицветников - около 2/3 поверхности коробочек, зубцы прицветников средней величины, количество от 5 до 10 штук. Наружные нектарники хорошо выражены, их 2-3 шт. Коробочка средней величины, по массе хлопка-сырца 3,1-3,3 г, продолговатой формы, поверхность покрыта мелкими слабовыраженными железками, трех- и четырехстворчатая, среднее количество коробочек на кусте - до 20 штук. Сырец из коробочек не выпадает. Семена опущены, подпушек беловато-серый, масса 1000 штук - 121 г. Волокно длинное, первого типа, прочное, выход волокна 31%. Главная особенность - полная естественная листопадность, что не наблюдалось у хлопчатников в мировом хлопководстве. Листья на кусте, начиная с конца августа, стареют с появлением некротических пятен, интенсивно краснеют, пожухают, к концу сентября наблюдается почти стопроцентное их опадение. Сорту желательны ранние подкормки, раннее прореживание, ранние обработки. Лучшая схема размещения - 60 см - 15 см - 1 растение. К концу сентября наблюдается явление самочеканки - увядание апикальных верхушек или точек роста меристемы. После изучения в ГСИ МСХ СССР в 1982 - 1983 годах сорт "Кушка 2" районирован не был из-за того, что уступал стандартному сорту Аш-25 по урожайности, хотя и превышал стандарт по скороспелости и показал по сортоучасткам полное листоопадение. Экономическая рентабельность просчитана не была, да и вред белокрылок в это время еще полностью не проявлялся ни в виде снижения фитомассы растения, ни в виде "кавитомы" и медовой росы на хлопковом волокне, "Кушка 2" с сортоиспытания был снят, семена сданы в архив. В 1972-73 годах нами были выделены и другие формы хлопчатника мутационной природы в виде элитных растений, давших начало многим другим листопадным линиям обоих ботанических видов - тонковолокнистого и средневолокнистого хлопчатника - Gossypium peruvianum sin. barbadense и G. hirsutum. В 1971 году нами впервые было предложено именовать блок генов листопада у хлопчатника как F-c - Folium caducus (лат. - упавший лист). Гибридизация и целенаправленный индивидуальный отбор по методике Pedigree 1971-76 годов дали богатый исходный материал для селекции на листопад. Весь материал этого нового научного направления совершенно оригинален и принадлежит династии Фурсовых и их группе. В работе по листопадности мы не использовали информацию и исходные формы других селекционеров, в том числе и сорт-линию 8704-И. Впоследствии нами были разработаны: - научная теория листопадности хлопчатника; - генетическая характеристика феномена с полигенной природой листопада и со сложной многофакторной природой, в основном, доминантного проявления; - вскрыты физиолого-биохимические и анатомические механизмы листопада; - предложена общая методология работы в мутационных питомниках на селекцию по листопаду хлопчатника; - разработана методика учетов и наблюдений за листоопадением в мутационных и гибридных популяциях; - определены и отселектированы лучшие доноры по блокам Fc; - внедрены в практику (районированы) несколько сортов хлопчатника с самолистопадом к концу вегетации. В поисках резервов и повышения производительности тонковолокнистого хлопчатника нами была разработана и в 1978 году принята Селекционным центром по хлопчатнику (УзССР, г. Ташкент) новая седьмая селекционная программа "Селекция интенсивных сортов хлопчатника вида Gossypium hirsutum с качеством волокна лучших тонковолокнистых сортов" (3). По этой программе были выведены и переданы в ГСИ МСХ СССР ряд сортов - Генетик 1, Генетик 2, И-241-У, Ли-3124, Ли-3125 и др. Новые сорта были высокоурожайными, обладали прекрасным хлопковым волокном 1-111 типов по шкале требований ЦНИХБИ (Центрального научного института хлопчатобумажной промышленности) и автоматически решали вопрос замены продукции средневолокнистого хлопчатника на сырье лучших тонковолокнистых сортов. Новые сорта полностью отвечали цели, поставленной еще академиком Н. И. Вавиловым: "...Если бы нам удалось сочетать волокно египетского хлопчатника со скороспелостью упландов... это было бы решением важнейшей производственной задачи" (5). Действительно, тонковолокнистый хлопок дает самое ценное волокно, 1 кг которого в два раза дороже средневолокнистого. В дальнейшем по этой программе и были получены многочисленные листопадные линии и сорта, лучшие из которых были районированы - Генетик 39, Генетик 34, Генетик 38, Ли-3125 (И-267) и др. Аналитическое сравнение всех способов селекции самолистопадных сортов хлопчатника показало, что повторная обработка мутагенами семян сортов Генетик 1 и др. для индукции разнообразной изменчивости и получения желаемых хозяйственно ценных количественных признаков в совокупности с последующими пересевами в M2, M3 индивидуальными целенаправленными отборами по методике Pedigree после разложения популяции на семьи по листопаду и скороспелости, ранее никем не использовались и позволяет достичь нового технического результата, - соответствует обязательному условию патентоспособности изобретения - новизна. Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими способами в этой области селекции хлопчатника позволило установить, что совокупность признаков данного обсуждаемого изобретения не следует явным образом из уровня техники для специалистов, что позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого способа селекции другому обязательному условию патентоспособности нашего изобретения по пункту - изобретательский уровень. Заявляемое изобретение по конечной продукции может и должно быть применено в сельском хозяйстве, в частности в хлопководстве, и в текстильной промышленности по использованию возможности получения экологически чистой продукции и безъядового хлопкового сырья (волоконце на своей поверхности ядов не содержит), что позволяет сделать вывод о полном соответствии другого обязательного условия патентоспособности заявляемого изобретения по пунктам - промышленная применимость и полезность. Таким образом, совокупность вышеприведенных положений по пунктам "новизна", "изобретательский уровень", "промышленная применимость" и "полезность", - доказывает соответствие заявляемого способа селекции сортов хлопчатника с феноменом раннего естественного литсоопадения всем условиям патентоспособности изобретения с предоставлением ему правовой (легитимной) охраны на международном уровне. Заявляемый способ селекции культурного хлопчатника с феноменом раннего естественного листоопадения к концу вегетации, со снежно-белым волокном и устойчивостью против основного вредителя - хлопковых белокрылок осуществлялся следующим способом. Семена с 222 растений из участка суперэлиты сорта Генетик 1 были собраны индивидуально и объединены после джинировки. Индотборы собирались с тех растений, которые показали относительную скороспелость и слабую тенденцию к опадению листвы к концу вегетации. Объединенная семенная партия облучалась в рабочей камере установки МРХ-гамма 30 марки "Исследователь" с зарядом 60Co дозой в 5 килорентген. Мутационный питомник M1 - гамма1 собирался индивидуально по тем растениям, которые в первом поколении показали скороспелость и опадение листы. Семена снова после джинировки объединялись и высевались на M2 - гамма2, где снова проводился контрольный выбор скороспелых и листопадных форм к пересеву на M3 - гамма3. В третьем поколении выбирались семьи и элитные растения, показавшие стопроцентную листопадность и относительную скороспелость, которые и являлись родоначальниками нового сорта сериала "Генетик" или "Радуга" (Rainbow) с номером по каталогу 39. Пример 1. Методология выделения мутантных листопадных и цветных линий хлопчатника, методика учетов и пусковые механизмы листопада, основы научной теории (4, 5, 10). a). Методология селекционной работы в мутационных питомниках после воздействия химическими, радиационными и иными мутагенными факторами. Первый год работы (M1-гамма1-химмутагены1- химсупермутагены1). Готовят партию семян исходной формы любого ботанического вида, убирают недозревшие, поврежденные экземпляры. Проводят обработку семян мутагенами различной природы. Семена высевают счетом по 3 штуки в гнездо на 4-5 см глубины, где средняя температура колеблется от 14 до 16oC. Питомник размещается на высокоплодородном агрофоне. После всходов проводят предварительное прореживание, в последующей фазе двух настоящих листочков проводят окончательное прореживание с оставлением только одного растения в гнезде (в прогалах по два). Общее количество семян по опыту не должно быть меньше, чем 105 штук, а по трудным и принципиально важным задачам, 106 штук, - это создает достаточную репрезентативность выборки. В онтогенезе проводят морфологические учеты по семядолям, листьям, цветкам, степени опушения растения, цвету пыльцы, форме коробочек, прицветников, длине междоузлий и симподий, сырцу, волокну, семенам и пр., сопоставляя с контрольными не обработанными растениями той же партии. Все отклонные формы этикетируются и проводят поиск доминантных мутаций. Питомник собирается только индивидуальным отборами. Собранный материал анализируется чаще по пробам, иногда по всей популяции, джинируется и хранится в отапливаемом помещении. Определяется фенотипическое доминирование. Второй год работы (M2-гамма2-XM2-химмутагены2 XCM2-химсупермутагены2) Индотборы высеваются семьями на предмет выбора, после мейоза, многочисленных рецессивных мутаций. Внимательно анализируются выделенные мутации. После предварительного определения генетического характера листопада в M1 проводят фенонаблюдения и тест-испытание по динамике опадения листвы в процентах. Показатель листопада очень важен: во-первых, он наглядно и четко характеризует феномен, в том числе и по генетическому проявлению; во-вторых, не являясь поименованной величиной, а абстрактным показателем, удобен для того, чтобы сопоставлять данные наглядно или методом дисперсионного (факториального) анализа. Изучаются отклонные формы мутационно-модификационного характера, особое внимание уделяется изучению отобранных доминантных мутаций, которые очень редки и весьма перспективны. С отобранных листопадных кустов урожай собирается индивидуальными отборами, по которым проводится анализ на массу коробочки, выход, зрелость и индекс волокна, массу 1000 шт. семян, тонину, прочность, разрывную длину, извитость, цвет, блеск и пр. Определяется наследуемость важных признаков. Семена хранятся до посева в следующем году. Третий год работы (M3-гамма3- XM3-химмутагены3 XCM3-химсупермутагены3) Отобранные родоначальники проверяются на константность, стабильность, генетическую чистоту или гомозиготность. Определяется наследуемость в узком и широком смысле. На основе выбранных линий биологического питомника формируется малое или предварительное сортоиспытание с жесткой выбраковкой неугодных форм. Четвертый год работы (M4-гамма4- XM4-химмутагены4 XCM4-химсупермутагены4) После малого сортоиспытания проходит изучение перспективных форм в расширенном конкурсном сортоиспытании и в Госсортосети по методике и по системе бывшего МСХ СССР. В это время константные формы проходят более тщательную проработку на фенотипическое проявление желаемого признака. Учеты проводятся обычно на начало сентября. В посевных журналах отмечается отсутствие признака или его присутствие в малой, средней и максимальной степени. Затем в этих группах селекционная проработка проводится только в группе растений с максимальным проявлением искомого признака. Параллельно, в наиболее константных семьях, планируемых для передачи в ГСИ, учитывается степень поражения белокрылками, которых в последние годы сильно вредят хлопчатнику. Проводится анализ и камеральная обработка материалов к отчету. Перспективные линии описываются и фотографируются (4, 10). Используя эту технологию, нам удалось получить сотни новых селекционных линий с самолистопадом и цветным волокном, которые могут быть родоначальниками промышленных сортов для развития качественно нового экологически чистого хлопководства будущего. б). Методика определения листопадности у хлопчатника Процент листоопадения у хлопчатника определяется двумя способами: 1. отношением опавших листьев только по главному стеблю к общему числу сформированных на определенную дату в процентах, при этом число опавших листьев главного стебля равно числу сохранившихся рубчиков плодового узлаЭ 2. отношением всех опавших листьев куста к общему количеству листьев, включая моноподиальные ветки, на конкретную дату в процентах. При этом употребляются формулы: (1) Листопадность для одного растения -  и, если F = Cf + conf, тогда  (2) Листопад для n растений  или  Обозначения в формулах следующие: D - листопад от латинского слова Defoliato; Cf - число листовых рубчиков от латинских слоев Cicatris folii (листовой рубчик); F - общее число листьев от латинского Folium (лист), которое складывается из двух показателей Cf - опавших листьев и conf - сохранившихся листьев, от латинского - conservation foliarum; i1 - число сохранившихся от опавших листьев рубчиков в i-том растении, то есть i1=1, 2, 3. . . n растений; i2 - общее число функционирующих и сохранившихся листьев в i-том растении при i2=1,2,3...n растений. Наблюдения лучше проводить в период начала созревания хлопчатника по четырем датам 1-10-20-30 сентября для хлопкосеющих регионов СНГ. Именно в этот период нам и нужен листопад, и чем он будет проявляться раньше, тем лучше. Обычно намечается четыре группы листопада растений для любой популяции второго мутационного поколения: 1 группа - нелистопадные или позднелистопадные семьи и растения бракуются - опадение листвы к концу вегетации до 50% от всего количества листьев; 2 - группа - средне- или малолистопадные семьи и растения с листопадом от 51 до 70%; 3 группа - раннелистопадные семьи и растения с опадом листвы от 71 до 90%; 4 группа - желаемые суперлистопадные семьи и растения с показателями более 91%. При достаточном опыте работы и хорошей контабильности с растениями лучшие формы хлопчатника сами "зовут" селекционера взять их для воспроизводства семян. Начиная со второго поколения, а еще лучше с 3-4 поколения, выбираются константные элитные растения и семьи с ранним естественным листоопадением, представляющие собой доминантные и рецессивные мутации (сложная полигенная природа листопада нами доказана), могущие быть родоначальниками новых листопадных сортов, описываются и изучаются методом Pedigree, то есть с анализом наследования в потомстве. Сам блок или блоки генов, детерминирующие листопад, обозначают как "Fc", что значит по латыни - упавший лист (Folium caducus). Поскольку листопад у хлопчатника имеет, в основном, доминантную природу, символ "Fc" пишется с заглавной буквы. в) Пусковые или триггерные механизмы листоопадения у хлопчатника Начальным внешним пусковым механизмом листоопадения у хлопчатника является резкий осенний перепад дневных и ночных температур среды обитания. Увеличением амплитуды колебаний растение предупреждается о конце вегетации и о переходе к зиме. Ускоренно проходят процессы старения листьев, значительно уменьшается содержание ауксинов в листве, активизируются процессы аттракции - оттока питательных веществ с коробочки, корни, образуются некротические пятна и прожилки, листья краснеют, пожухают, повышается концентрация содержания в листьях абсцизовых кислот и этиленосодержащих веществ. В 1964 году из листьев платана были выделены чистые кристаллы активного вещества, которое сначала назвали дормином. Оно оказалось идентичным соединению, выделенному другой группой ученых еще в 1963 году из молодых коробочек хлопчатника и названному абсцизином 1 и 11 (абсцизин 1 менее активен, чем абсцизин 11, от латинского слова - abstisio, что значит - опадение). Дормины = абсцизины значительно ускоряли опадение коробочек хлопчатника. В 1967 году было решено назвать эти вещества абсцизовыми кислотами (АБК). Подобно гиббереллинам АБК относятся к терпеноидам и они имеют сложное строение:  Абсцизовые кислоты влияют на ряд процессов: увядание растений, цветение, старение листьев, опадение плодоэлементов, опадение листьев и прицветниковых у хлопчатника. Вообще опадение любого органа есть организованное сбрасывание его. Именно так и сбрасываются листья, прицветники, плоды, завязи, бутоны, цветки, коробочки. Механизм опадения листа следующий: у основания черешка листа или другого органа - в зоне отделения находится слой активно функционирующих живых клеток, которые начинают разделяться в результате частичного или полного растворения срединной пластинки, а часто и самих клеточных стенок. Такие клетки образуют пробковый отделительный слой, а окончательное сбрасывание всего органа произойдет тогда, когда механически порвутся проводящие пучки флоэмы и ксилемы, например, при порыве ветра. Для защиты листового рубчика или рубца от возможной инфекции и, конечно, от потери воды растением под отделительным слоем образуется специальный защитный слой, который участвует в плотной закупорке проводящего пучка. "...Опадение листьев.. . обычно увязано с наступлением зимы, но в тропиках оно часто бывает связано с приходом засушливого периода. И в этом, и другом случае оно дает возможность уберечься от возможной нехватки воды, поскольку главным органом, который теряет воду в результате транспирации, являются листья..." (6). Лист хлопчатника в среднем живет от 43 до 80 дней. Анатомические исследования самого процесса опадения листьев хлопчатника помогают наглядно воссоздать фактическую картину этого чуда природы (на фиг. 1-2 показаны в общем виде описанные процессы). Но как при этом "общаются" растения? Как они "подгоняют" друг друга при самосбрасывании листьев? Как растения "слышат", как узнают и передают информацию, как чувствуют гравитацию, магнитные поля? Как растения осуществляют правое и левое симметричное кручение своих органов? Как хлопчатник, подчиняясь строгим математическим законам, реализует схему закладки листьев и плодовых органов по схеме "слева - вверх - направо через 120 градусов"? Эти вопросы совершенно не ясны и, задавая их себе, мы признаемся в своем полном неведении и, как и прежде, находимся у самых начал познания сложных проблем фитоцивилизации. По феномену листоопадения у хлопчатника нами разработана современная научная теория. Она основана на анализе 41-45 геномов всех видов и подвидов хлопчатника рода Gossypium Linn. (9 и наша модификация геномной классификации хлопчатника в рукописи) и на использовании закона академика Н.И. Вавилова о гомологических рядах наследственной изменчивости растений по видам, родам и семействам. Эти две сильные научные позиции не только позволили отселектировать впервые в мире листопадные линии и сорта хлопчатника, но и дают возможность наладить непрерывную конвейерную селекционную схему работы в оптимальном сочетании лучших признаков с листопадом, выполняя селекционные задания на заказ производства, например сочетать гены "Fc" с бесприцветниковостью (гены нами обозначаются как символ "Bc", что означает в переводе с латыни, упавший прицветник - Bractio caducus) или с другими хозяйственно ценными признаками. Закон гомологических рядов наследственной изменчивости гласит: все виды и роды, близкие по генеалогии, характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости с такой достоверностью, что, зная ряд их признаков и свойств в пределах одного или нескольких видов, можно достоверно предсказать появление параллельных форм и у других видов и родов. Закон выражается в формулах: L(Linneon) 1 = (a + b + c + ...n), L2 = (a + b + c + ...n), L3 = (a + b + c + ...n) и так далее, где L обозначает родственные виды и роды растений, а буквы в скобках - ряды сходных наследственных признаков. В основе этого закона две причины: 1) одинаковость генетической первородной структуры ближайших видов, родов, семейств по генеалогии; 2) определенное или направленное действие отбора в примерно одинаковых экологических условиях. Использование этого закона в селекции ставит последнюю на научные основы, позволяет предвидеть, находить и реализовывать на практике потенции и свойства, наблюдаемые у других видов и родов. Род хлопчатника насчитывает около 100 млн. лет эволюции и имеет много видов, где наблюдается естественное сбрасывание листьев и прицветников во время засухи. У геномов - C4 (Gossypium bickii), D1 (G. thurberi), D2-a (G. armourianum), D2-h (G. harknessii), D4 (G. aridum), D5 (G. Raimondii), D6 (G. gossypioides), D8 (G. laxum), D9 (G. trilobum) - это отработано и унаследовано в течение многих миллионолетий. Отцветшие растения хлопчатника имеют вид совершенно голых деревьев (там, где листопад и опадение прицветников совмещены) с завязями и коробочками, ушедшими в естественной анабиоз. После наступления периода обильных дождей хлопковые деревья не погибают, а снова образуют густую листву. Эта наследственная специфика является важным адаптивным свойством и способствует биологическому процветанию вида в неблагоприятных условиях среды обитания. По закону гомологических рядов можно было ожидать проявления признака листопада и у культурных сортов при экспериментальном мутагенезе, тем более, что такое свойство уже наблюдалось (линия 8704-И). Такое оно в действительности и получилось у обоих ботанических видов хлопчатника. Подобные исследования аналогов в мировой практике не имеют. В 1990 году нами были предложены ряд линий-сортов в Государственное сортоиспытание МСХ СССР и для широкого производственного размножения - все они характеризовались ранним естественным листопадом и другими ценными признаками - Генетик 34, Генетик 38, Генетик 39, Ли-3125, Ли-3124 и др. Усредненные показатели по новым сортам в сравнении со стандартами за 1986-1988 годы и за 1988-1990 годы (данные конкурсного сортоиспытания Учхоза и Иолотанского института хлопководства) показаны в табл. 2 (см. в конце описания). Пример 2. Ботаническое и агрохозяйственное описание нового листопадного сорта хлопчатника Генетик 39 (Rainbow 39) Новый сорт хлопчатника Генетик 39 удачно совмещает в себе фенотип вида Gossypium hirsutum (крупность коробочки, приспособленность к механизированной обработке посевов и уборке урожая машинами, устойчивость к фузариозу и черной корневой гнили) с качеством технологических и прядильных свойств волокна второго типа по шкале требований ЦНИИХБИ, то есть лучших тонковолокнистых сортов, он получен методом повторного мутационного воздействия при многократном индивидуальном отборе на листопад и скороспелость из сорта Генетик 1. Переобработка сорта производилась 60Co дозой 5 килорентген с целенаправленными индивидуальными отборами на листопад и скороспелость. Отобранные признаки стабильны, сорт долгое время отрабатывался и проверялся на константность, экологическую адаптацию и наследуемость листопада в различных регионах хлопководства, сорт районирован (то есть утвержден к промышленному использованию) и имеет отличительные особенности - скороспелость, высокую продуктивность куста и стопроцентную листопадность к концу вегетации, независимо от поливного режима и норм азотных удобрений. Куст симподиального типа ветвления с ветвями третьего подтипа, высота куста 100-120 см, буреустойчив. Стебель прочный, гибкий, неполегающий, среднеопушенный, к осени приобретает антоциановый загар. Листья средние по величине, светло-зеленого цвета, по рассеченности обычно 3-5-лопастные, черешок листа средней величины, опушенный. Коробочка крупная, пятистворчатая, содержит 5,5-6,0 г хлопка-сырца по массе, конусовидная с железками на поверхности. Цветок пятичленный, средней величины, без антоцианового пятна, наружные нектарники хорошо выражены. Сырец снежно-белого цвета, как кипень, коэффициент белезны самый высокий, прочно удерживается в коробочке, дольки крупные, не выпадают даже при сильном ветре, легко собирается вручную и машинами (например, в 1994 году только за один проход хлопкоуборочной машины с площади 5 га по сорту было собрано 22 центнера сырца с гектара). Хлопок-сырец является экологически чистым. Волокно ласковое, шелковистое, прочное, гладкое, имеет длину 37-38 мм, выход волокна 32,5 процента, волоконце на своей поверхности ядов не имеет. Листья к концу сентября - началу октября в регионах СНГ опадают полностью, накапливаясь в междурядьях, что создает предпосылку их сбора, пакетирования и переработки на лимонную и яблочную кислоту ля ширпотреба, как экологически чистого сырья. Проблема борьбы с белокрылкой (кавитома и медовая роса) решается просто - листья постарели или сброшены, - белокрылка теряет субстрат своего существования и перелетает на другие растения. Сорту желательны ранние азотные и фосфорные подкормки. Специфической особенностью сорта является наличие (до 5% растений) "самочеканящихся" форм, то есть растений с высыхающей верхушкой (апикальной частью), что открывает возможности в семеноводстве отобрать популяцию "самочеканящегося" сорта. Генетик 39 хорошо адаптирован в условиях СНГ (Туркменистан, Узбекистан, Россия) и органически вписывается во все зоны хлопкосеяния мира, где фотосинтетически активная радиация Солнца (ФАР) составляет 5-7 млрд. килокалорий за год на площадь в один гектар, включая зеркально противоположные зоны южного полушария планеты (например, Австралию) (табл. 3). Пример 3. Экономическая эффективность и рентабельность новых сортов хлопчатника с самолистопадом и цветным волокном сериала "ГЕНЕТИК" (Радуга или RAINBOW) Экологические последствия дефолиации и десикации в современном хлопководстве весьма печальным для человека. Обезлиствление, производимое дефолиантами и десикантами, характеризуется по печати страшными цифрами: из 8 млн. человек, погибших во Вьетнаме во время американской агрессии, 2 млн. погибли от дефолиантов. Невозможно и дальше отравлять нашу планету Земля. Необдуманная деятельность человека в научно-техническом прогрессе (НТП) становится "болезнью планеты Земля". Необходимы экологически чистые агротехнологии. Перевод всего хлопководства на полную естественную листопадность не функциональной, не модификационной, а мутационной наследственной природы без применения ядохимикатов вообще, очень важен, при этом экономическая эффективность и рентабельность по экономии затрат у самолистопадных сортов хлопчатника в пересчете на конечную продукцию составит не менее 15-20 процентов (табл. 4). Указанные цифры экономической рентабельности значительно возрастают на сортах хлопчатника с природно-окрашенным волокном различных колеров (таких сортов уже районировано несколько). Существенная экономия средств по конечным затратам у цветного хлопчатника происходит за счет полного (или частичного) сокращения таких операций, как отбеливание (мерсеризация), последующая отделка, окрашивание и нанесение печатного рисунка на ткань, - что составляет в общих расходах на конечную продукцию от 35 до 42% (см. табл. 5 и 6 в конце описания). А общая сумма затрат по себестоимости технологий возделывания и производства изделий у листопадных и цветных сортов хлопчатника может снижаться наполовину. Цифры, как видим, впечатляют. Да и сам феномен листопада хлопчатника есть чудо, сотворенное человеком. Самолистопад, конечно, естественный процесс, тем не менее для культурных сортов хлопчатника (культигенов) сроки опадения листьев и его интенсивность оказались вполне управляемыми человеком. Поставленная цель, при использовании современных достижений в генетике и селекции, создание хлопчатника с удобными сроками листоопадения в сочетании со скороспелостью, нами выполнена. Для достижения поставленных задач были использованы химический и радиационный мутагенез с повторными обработками для вызывания к жизни из генетической памяти хлопкового растения желаемых мутационных изменений. В дальнейшей работе по листопадности за критерий оценок был принят целенаправленный принцип индивидуального отбора растений при анализе результатов последующих потомств только по двум факторам - ежегодной подвижке сроков листопада в сочетании со скороспелостью. Были разработаны методология, методика, научная теория, механизмы листоопадения, были получены и районированы несколько новых сортов хлопчатника. Полученные с помощью заявляемого способа селекции сорта и линии хлопчатника с феноменом раннего естественного листоопадения, совмещенного со скороспелостью, обладают многими преимуществами, которые в очень кратком изложении следующие: - самолистопад хлопчатника делает ненужными вредные и агрессивные для внешней среды обитания тотальные химические атаки ядов в виде обязательных агроприемов - дефолиации и десикации; - хлопок-сырец и волокно приобретают экологическую чистоту (хлопковое волокно ядов на своей поверхности не содержит), обеспечивающую положительное решение вопросов природоохранительного и здоровьеохранительного аспектов для человека, растений и животных хлопкосеющих регионов; - экономическая эффективность и рентабельность сортов хлопчатника с ранним естественным листопадом сокращает расходы в агротехнологиях возделывания не менее чем на 15-20 процентов от стоимости конечной продукции, если же листопад сочетается еще и с цветным волокном, рентабельность продукции таких сортов возрастает еще более значительно; - высокое качество хлопкового волокна и снежно-белый цвет волокна нового листопадного сорта Генетик/Радуга 39 позволяют отнести его к категории высокооплачиваемых сортов тонковолокнистого хлопчатника; - широкое промышленное производство листопадных сортов хлопчатника позволит поставить ряд новых задач в хлопководстве, таких как сбор массы опавших листьев хлопчатника в междурядьях, их брикетирование и выделение лимонной и яблочной кислот для пищевых целей в производственных масштабах в сколь угодно больших количествах; выделение и использование генных блоков листопада для переноса их в другие коммерческие сорта методами генной инженерии и создание селекционных сортов по заказу производства; оптимальное сочетание феномена раннего естественного листоопадения с бесприцветниковостью, цветностью волокна и другими ценными хозяйственными признаками и свойствами и др. Очень перспективны современные генетические исследования по определению "пальцевых отпечатков" ДНК (fingerprint) по определению и выделению генных блоков самолистопада. Источники информации 1. И. К. Максименко. Советский тонковолокнистый хлопчатник. Ашхабад: Ылым, 1976, с. 20. 2. В.Н. Фурсов, А.М. Машадов, Ш.К. Баймурадов. Ранняя естественная листопадность хлопчатника и ее значение. Сб. Генетика, селекция и технология возделывания хлопчатника в Туркменистане. Ашхабад: ТСХИ, 1984, с. 4-15. 3. В.Н. Фурсов. Селекция и семеноводство тонковолокнистого хлопчатника в Туркменистане. Ашхабад: Туркменистан, 1980, с. 55-71. 4. Н.В. Фурсов. Сорта и линии хлопчатника с природно-окрашенным волокном и листопадом и их практическое использование. Кандидатская диссертация. Ашхабад, 1995, рукопись, 280 с. 5. Н. И. Вавилов. Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости // Избранные произведения. Генетика и селекция. М.: Колос, 1966, с. 57-101. 6. В.Н. Фурсов, А.М. Машадов, Н.В. Фурсов. Ранняя естественная листопадность хлопчатника и экологически чистое хлопководство как проблема выживания человека. Сб. Повышение эффективности сельскохозяйственного производства. Том. 34. Ашхабад: Ылым, 1990, с. 12-19. 7. Н. Грин, У. Стаут, Д. Тейлор. Биология. Том 2. Москва: Мир, 1990, с. 240-243. 8. Р. Рудзитис. Сознание красоты спасет. Таллин: Эстонское общество Рериха, 1990, с. 23. 9. J. E. Endrizzi, E. D. Tarcotte, R.J. Kohel. Genetics, cytology and evolution of Gossypium. Advances in Genetics. Vol. 23, 1985, pp. 271-355. 10. H. B. Фурсов. Сорта и линии хлопчатника с природно-окрашенным волокном и листопадом и их практическое использование. Автореферат КД. М.: МСХА им. К.А. Тимирязева, 1995, 23 с. 11. Plant Varietyes Journal. Australia. Vol. 9. N 3, 1996, pp. 23-25 and p. 6 (Cotton, Rainbow-34), Applicant K. Ulman and prof. V.N. Fursov. 12. Plant Varietyes Journal. Australia. Vol. 9. N 3, 1996, pp. 24 and p. 6 (Cotton. Rainbow - 39), Applicant K. Ulman and prof. V.N. Fursov.
Формула изобретенияСпособ селекции самолистопадного культурного хлопчатника с экологически чистым (безъядовым) естественно окрашенным волокном в снежно-белый цвет, устойчивого против белокрылок (Bemisia tabaci, Trialenrodes vaporariorum), с высоким качеством хлопкового волокна, включающий подбор исходных родительских форм и обработку их мутагенными факторами, отличающийся тем, что проводят повторную обработку радиационными мутагенами семян хлопчатника сорта "Генетик 1" с последующим разложением гетерогенной популяции по методике работы в мутационных питомниках на отдельные семьи и слежением за полученным потомством способом Pedigree со строгой детерминацией основного признака - листопад и сопутствующими ему признаками - скороспелостью, продуктивность куста, высоким качеством волокна.MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе Дата прекращения действия патента: 16.07.2000 Номер и год публикации бюллетеня: 5-2003 Извещение опубликовано: 20.02.2003 Популярные патенты: 2126616 Устройство управления навесной системой трактора ... 20.09.2005 БИ: 26/2005 * ИЛ - исключительная лицензия НИЛ - неисключительная лицензия QZ4A - Регистрация изменений (дополнений) лицензионного договора на использование изобретения Лицензиар(ы): Республиканское унитарное предприятие "Минский тракторный завод" (BY) Вид лицензии*: НИЛ Лицензиат(ы): Открытое акционерное общество "Производственное объединение Елабужский автомобильный завод" Характер внесенных изменений (дополнений): Срок действия продлен до 31.12.2010г. Дата и номер государственной регистрации договора, в который внесены изменения: 20.07.2005 № ... 2282959 Устройство для крепления навесного оборудования к транспортному средству ... 9 на лонжеронах рамы 2 трактора 3 и на боковых поверхностях крайних ребер 7 фронтальной части 4. В ребрах 7 фронтальной части 4 выполнены отверстия 11, в которых закреплены гидроцилиндры 12, и отверстия 13 для крепления посредством осей 14 нижних тяг 15 трехточечного механизма навески рабочих орудий. На фронтальной части выполнены также ребра 16 с отверстиями 17, в которых установлена на оси 18 (фиг.8) центральная тяга 19 трехточечного механизма навески рабочих орудий и между ребер по оси центральной тяги 19 выполнен пружинный фиксатор 20 крепления центральной тяги 19 в нерабочем положении.Нижние тяги 15 трехточечного механизма навески рабочих орудий установлены симметрично ... 2201244 Препарат для защиты животных и растений ... изобретение позволяет получать препараты для защиты животных и растений на основе трех комплексов авермектинов с различным содержанием индивидуальных авермектинов. Препараты содержат активное вещество на твердом носителе. Активным веществом является комплекс авермектинов в концентрации 0,1-0,3%, а твердым носителем служат перлит, цеолит, или отработанный мицелий S. avermitilis. Первые два носителя предпочтительны для получения противопаразитарных ветеринарных препаратов перорального применения. Препараты для защиты растений, в частности от галловых нематод, готовят с любым из трех носителей. Для выделения авермектиновых комплексов различного компонентного состава используют ... 2130247 Замкнутый пневмосепаратор ... соединено с выходом осадочной камеры, выхлопной диффузор посредством рециркуляционного канала сообщен с нижней частью пневмосепарирующего канала. В канале частичного отвода запыленного воздуха входной участок расположен у внутренней поверхности кожуха выхлопного диффузора в месте сопряжения со стенкой рециркуляционного канала. Кроме того, канал частичного отвода запыленного воздуха сообщен с отводом пневмосепарирующего канала, при этом его входной и выходной участки сообщены между собой окном, расположенным в смежной стенке пневмосепарирующего и рециркуляционного каналов. Выходной участок канала частичного отвода запыленного воздуха образован наружной поверхностью кожуха ... 2407284 Акустический анализатор роевого состояния пчелосемей ... параллельно-резонансные гираторные усилители при требуемой избирательности не обладают достаточной устойчивостью, вследствие чего склонны к самовозбуждению, что отмечает и сам автор. При достаточной же устойчивости такие усилители не обладают требуемой избирательностью и коэффициентом усиления, что необходимо для выделения резонансной частоты 225±5 Гц, соответствующей роевому состоянию пчелосемьи (Акустический контроль состояния пчелиных семей // Еськов Е.К. Пчеловодство, 1972, 1, стр.26-27). Для определения рабочего состояния пчелосемьи применен аналогичный однокаскадный параллельно-резонансный гираторный усилитель, настроенный на частоту 265 Гц, тогда как согласно ... |
Еще из этого раздела: 2479988 Способ формирования линейно ориентированного виноградника с капельным орошением (версия 3) 2440708 Комбинированное устройство для ротационного внутрипочвенного рыхления 2061349 Рама универсальной навесной сельскохозяйственной машины 2121263 Способ лесоводственной оценки технологического комплекса машин 2160533 Способ профилактики и коррекции транспортного стресса у крупного рогатого скота 2465767 Оросительный мат для распределения воды на большой площади 2278488 Способ создания пастбищных экосистем весенне-летнего срока использования 2157064 Способ промышленного производства миниклубней картофеля в искусственном климате культивационного сооружения (фитотроне) 2016512 Средство для борьбы против стресса у рыб и способ борьбы со стрессом у рыб 2171570 Устройство для группового учета надоев молока при доении |
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
|
|
||