|
|
Таким образом, применение генетических методов в практике экологической селекции постоянно находит подтверждение актуальности научных проблем, решение которых зависит от уровня развития фундаментальных наук, прикладное значение которых для сельского хозяйства может быть определено только при развитии исследований применительно к его конкретным задачам. С учетом ориентации Е. Н. Синской (1948), что экологическая селекция должна включать систему экологических методов и совершенствовать их на основе новых достижений биологической науки, получила дальнейшее развитие в селекционной практике клевера лугового. Поэтому до сих пор важной проблемой является изучение влияния природных факторов среды на рост и развитие растений, поскольку регулировать многие из них (солнечная энергия, продолжительность дня, температура за вегетационный период, осадки) не представляется возможным, и отрицательное влияние флуктуации погоды, частично вызывающих снижение урожайности, нейтрализовать полностью пока не удается. В настоящее время появилась возможность эффективно использовать многие природные факторы в интересах человека. Это, прежде всего, решение проблемы использования адаптивного потенциала растений, что возможно на основе установления ответных реакций растений на меняющиеся условия окружающей среды с помощью селекции. По реакции селекционного материала, гибридов, популяций и отдельных генотипов на воздействия окружающей среды тестируется селекционный материал, как обладающий широкими возможностями приспосабливаться в онтогенезе к варьирующим условиям среды — пластичные сорта, имеющие широкий ареал районирования, например сорт клевера лугового Марс широко районирован в России и в Германии. Другие сорта клевера, наоборот, приспособлены к локальным, мало варьирующим внешним факторам и зона их возделывания ограничена одним регионом, например местные сорта-популяции: Котласский, Конищевский, Бирский и др. Предложенная Е. Н. Синской (1933) «Экологическая селекция растений» своими корнями уходит к известному учению Turesson (1922) о видовых популяциях-экотипах. ...Направление «экологическая селекция», обоснованное Е. Н. Синской (1933), может и должно получить дальнейшее развитие (Жученко, 2004). Научной основой практической разработки экологической селекции клевера лугового стали результаты исследований по выявлению, сбору из разных эколого-географических сред обитания дикорастущих и местных популяций клевера лугового. Большую производственную значимость в кормопроизводстве и земледелии России имеет клевер луговой (Trifolium pratense L), у которого ярко выражена климатическая дифференциация естественных форм, представленных большим разнообразием дикорастущих, местных популяций и селекционных сортов-популяций. Основные посевы клевера лугового сосредоточены в лесной зоне. Лесная зона представляет узкую полосу России, которая проходит через Центральный, Волго-Вятский, Уральский, Западно-Сибирский, Дальневосточный экономические районы, больше всего посевы клевера распространены в Нечерноземной зоне. Это, главным образом, области и республики центра, запада, северо-запада, севера и северо-востока. Краткий анализ природно-климатических условий этой зоны показывает, что основным регионам клеверосеяния присуща широкая экологическая гетерогенность климатических условий, высокая степень деградированности сельскохозяйственных земель. Почва характеризуется промывным типом водного режима, доминируют дерново-подзолистые, в основном, кислые почвы. Негативные процессы, протекающие в этой зоне — водные эрозии, переувлажненность, повышенная кислотность почв и др. (Шамсутдинов, Ионис, 2007). Значительные площади под клевером заняты в лесостепной зоне и в предгорных районах Кавказа, а также в последнее время, благодаря сортам нового поколения, появилась возможность возделывать клевер при орошении в сухостепных условиях (Дронова, 1990). Краткая характеристика почвенно-климатических условий зоны клеверосеяния показывает целесообразность построения селекционной программы с клевером на основе принципов экологической селекции — высокая адаптивность к биотическим и абиотическим факторам среды и на совершенствовании методов мутационной, полиплоидной, гаметной, гетерозисной селекции при широком использовании генетических ресурсов культурной, природной Флоры. У клевера лугового ярко выражена климатическая дифференциация форм, явившаяся основой формирования двух типов клевера лугового: позднеспелого или одноукосного (var serotinuиm) и раннеспелого или двуукосного (var praec W.) позднеспелый тип клевера распространен в Северных, северо-восточных и восточных, северо-западных и центральном районах клеверосеяния России. Раннеспелый тип клевера — соответственно в южных, западных и юго-западных регионах, а также в центральном, где, зачастую, возделываются оба типа клевера (Лисицын, 1934). Научные основы практики ведения экологической селекции клевера лугового базируются на основе разработанных генетико-селекционных методов. Все виды растений в процессе эволюционного развития накапливают и проявляют приспособительные реакции на определенный диапазон изменений условий среды, присущий ареалу данного вида. Изменчивость, как известно, под влиянием среды характеризует норму реакции вида на воздействие факторов среды, потенциал и механизм его экологической приспособляемости. Как указывал Д. Ацци (1932), одним из важнейших элементов урожайности вида является его экологическая приспособляемость. Поэтому изучение защитных и приспособительных свойств и реакции вида следует рассматривать как основную предпосылку для обоснования научных программ при селекции выбора направлений и методов исследований на устойчивость к болезням, урожайность и другие хозяйственно ценные признаки селекционного материала. В России впервые Е. Н. Синская (1948) изучала влияние экологических условий на биологические и хозяйственно ценные признаки многолетних трав, в частности люцерны, клевера и некоторых злаковых трав. Наиболее эффективными методами изучения изменчивости кормовых трав Е. Н. Синская (1969) считала в разложении сортовых популяций на их составляющие. На этой основе во ВНИИ кормов, Белорусском НИИ земледелия, НИИСХ Северо-Востока и др. в селекционной практике широко ведутся исследования по расчленению популяций клевера на составляющие генотипы и созданию на этой основе сортов, например, ВИК 7, Гибридный позднеспелый и др. Селекция травянистых кормовых растений, в частности клевера лугового, принципиально отличается от селекции зерновых и масличных культур. Так, селекция зерновых и масличных культур, преимущественно связана с перераспределением ассимиляторов в пределах растения от листьев, стеблей, колосовидных чешуй в зерно и масло. У кормовых же трав — клевера лугового — объектом селекции является вся фитомасса растения. Поэтому развитие растений и рост общей фитомассы имеет много объективных биологических и экологических ограничений. Следовательно, главной задачей селекции является увеличение устойчивости клевера к абиотическим стрессам — зимостойкости, кислотоустойчивости, засухоустойчивости, почвенному переувлажнению, скороспелости и др. и биотическим факторам — устойчивости к патогенам и фитоценотической среде. Решение этих вопросов связано с использованием огромных селекционных ресурсов (дикорастущие и местные популяции) и ресурсов в формировании нового генетического потенциала для создания синтетических популяций и гибридов. В настоящее время 25 лет существует добровольное творческое объединение селекционеров России и Белоруссии ТОС «Клевер», созданное по инициативе и под руководством Всероссийского НИИ кормов имени В. Р. Вильямса. В целях повышения
результативности селекции клевера селекционеры России и Белоруссии на
добровольных началах под руководством ВНИИ кормов объединились в творческий
коллектив (ТОС «Клевер»), включающий 14 научных учреждений России и Белоруссии,
расположенных в семи почвенно-климатических зонах России, охватывающих регионы:
Серверный, Центральный, Северо-Восточный, Северо-Западный, Уральский, Западно-Сибирский
и Северо-Кавказский (предгорные и горные условия). Данный коллектив в научных
учреждениях (ВНИИ кормов — М. Ю. Новоселов, А. С. Новоселова, Л. В. Дробышева,
Н. В. Разгуляева, Р. Г. Писковацкая и др.; НИИСХ Северо-Востока — М. И.
Тумасова, М. Н. Грипась и др.; СибНИИ кормов — Р. И. Полюдина;
НИИГиПСХ — С. А. Бекузарова; ВНИИЗБК — В процессе исследований на основе выделенных сортообразцов научными учреждениями были созданы селекционные источники с высокой адаптивностью в разных почвенно-климатических условиях. Эти источники послужили основой создания восьми сложногибридных популяций (СГП № 46, 47, 52, 66, 54, 55, 60, 64). В процессе селекционной работы с данными СГП, особенно их оценка на инфекционных фонах на устойчивость к раку, корневым гнилям, оценка по комплексу основных признаков — урожайность зеленой, сухой массы, семян, содержание протеина и зимостойкость — лучшие из них явились основой создания совместных сортов, таких как Памяти Бурлаки, Стодолич, Ратибор, Памяти Лисицына. Данные сорта являются основой формирования географической селекционной сети, стабильно обеспечивающей отбор генотипов с высокой экологической пластичностью, широко адаптивных к изменению почвенно-климатических и погодных условий. Так, при создании сорта клевера Памяти Бурлаки были использованы адаптивные селекционные источники ВНИИ кормов, СибНИИ кормов, НИИСХ Северного Зауралья, НИИСХ Северо-Востока. На этой основе впервые для условий Северного Зауралья был создан раннеспелый высокозимостойкий сорт, имеющий преимущества над сортами-стандартами в четырех почвенно-климатических зонах. Аналогичным примером высокой адаптивности является сложногибридная популяция ГС–55, созданная на основе многократного поликросса девяти тетраплоидных номеров из научных учреждений: ВНИИ кормов (№ Т–1, Syn 84, Syn 862), НИИСХ Северо-Востока (ТМ 31), МСХА (№ 1, 2, 3, 4) и др., послуживших основой создания в условиях НИИСХ Северо-Востока нового тетраплоидного сорта Ратибор. Сорт Ратибор — тетраплоидный, высокозимостойкий, с высокой экологической пластичностью, продуктивный по зеленой и сухой массе. Новый сорт клевера лугового Памяти Лисицына выведен путем создания генотипической паритетной смеси № 54 (4х) раннеспелых тетраплоидных селекционных номеров, отобранных в различных экологических нишах. В результате экологической оценки образца ГС № 54 в семи различных почвенно-климатических зонах были установлены не только высокая адаптивность этого образца, но и лучшие показатели по комплексу основных хозяйственно-биологических признаков, полученных при испытании как на черноземных почвах (Орловская область, ВНИИ зернобобовых и крупяных культур), так и по устойчивости к стрессовым факторам (высокая зимостойкость — в СибНИИ кормов, Новосибирская область) и высокой рако- и фузариозоустойчивости на тяжелых суглинистых почвах Центрального региона Нечерноземной зоны (ВНИИ кормов, Московская область). На этой основе создан совместный сорт ВНИИ зернобобовых и крупяных культур, ВНИИ кормов и СибНИИ кормов — Памяти Лисицына.
|
Лаборатория молекулярно-генетических исследований кормовых культур Лаборатория физиологии сельскохозяйственных растений Взаимодействие: Приморский НИИСХ
|
