3 Отдаленная гибридизация

Перед селекционерами давно встал вопрос, как полезные признаки и свойства диких видов передать культурным растениям. Большинство культурных растений создавалось на протяжении тысячелетий, и по биологическим особенностям они сильнее своих предков, превратившись в самостоятельные биологические виды. Поэтому скрещивание культурных растений с дикими, как правило, трудно осуществить.

Трудности, с которыми приходится сталкиваться при отдаленной гибридизации, следующие:

1) нескрещиваемость генетически далеких видов;

2) невсхожесть гибридных семян;

3) стерильность гибридов.

Основная причина нескрещиваемости или затруднений в скрещивании далеких видов заключается в генетическом, физиологическом и структурном несоответствии гамет отдаленных форм. Обычно трудно получить потомство от таких скрещиваний.

4. Способы получения жизнеспособных отдаленных гибридов

К способам получения жизнеспособных отдаленных гибридов относятся: преодоление нескрещиваемости разных видов; преодоление невсхожести гибридных семян; преодоление стерильности гибридов.

Преодоление нескрещиваемости разных видов

В настоящее время селекционеры располагают разнообразными метод(ами)ы преодоления нескрещиваемости растений, относящихся к разным видами родам: применение реципрокных скрещиваний, использование в скрещивание разных биотипов, изменение уровня плоидности у родительских форм, получение посредника, проведение опыления на ранних стадий развития рыльца, укорачивание столбика или внутризавязное опыление, удаление рыльца перед опылением и замена его кусочком питательной смеси, обработка пестиков стимуляторами роста, опыление смесью пыльцы, вегетативной сближение скрещиваемых форм, культивирование на питательной среде выделенных семяпочек, предварительное воздействие на скрещиваемые растения физическими и химическими факторами; метод длительного хранения пыльцы (для совмещения сроков цветения разных видов) и другие приемы.

Преодоление невсхожести гибридных семян

Завязываемость семян при межвидовых скрещиваниях еще не гарантирует получения гибридных растений. Во многих случаях гибридные семена бывают слабо развитыми и не прорастают.

* Для определения степени жизнеспособности гибридных семян индийскими селекционерами разработан рентгеноскопический метод анализа, позволяющий безошибочно отделять здоровые семена от недоразвитых и пустых (активно используется).

Преодолеть неспособность недоразвитых гибридных семян к прорастанию удалось путем разработки и применения метода культуры зародышей и тканей.

Преодоление стерильности гибридов

Для преодоления стерильности гибридов первого поколения применяют различные методы, из которых можно выделить два главных:

1) возвратные скрещивания;

2) удвоение числа хромосом у растений.

(1) Применение возвратных скрещений основано на том, что женские гаметы гибрида обычно обладают большей жизнеспособностью, чем мужские. Использование для опыления гибрида нормальной пыльцы одной из родительских форм позволяет получить на нем семена для дальнейшей работы. С этой же целью гибриды первого поколения можно опылять пыльцой третьего родственного вида, например: (рожь пшеница) пырей; (рожь пырей) пшеница; (пшеница пырей) рожь.

(2) Наиболее надежный метод преодоления стерильности межвидовых и межродовых гибридов - удвоение у них числа хромосом. Поскольку у полученных таким путем амфидиплоидов каждый тип хромосом представлен парой, то мейоз в основном протекает нормально, с образованием жизнеспособных гамет, содержащих по одному геному скрещиваемых видов.

Наибольшее количество плодовитых амфидиплоидов иногда удается обнаружить среди массы обычно бесплодных гибридных растений.

Преодолению несовместимости разных видов и стерильности их гибридов могут способствовать и некоторые другие приемы, например, создание благоприятных условий во время цветения растений, применение физиологических активных веществ, химических мутагенов и других факторов.

Количество завязывающих семян на гибридных растениях зависит также от общего числа цветков, увеличить которое можно созданием наиболее благоприятных условий для формирования генеративных органов, а так же посредством микроклонального размножения растений.

17