Исторические основы гибридизации подсолнечника

В России метод внутривидовой гибридизации культур начали системно использовать с 1920-х годов. Сейчас это точный высокотехнологичный процесс, который помогает селекционерам создавать исходный материал для скрещивания. В итоге получают гибриды, в том числе подсолнечника, с предсказуемыми и ценными для сельского хозяйства свойствами.

Как организована селекция подсолнечника: питомники

Чтобы создавать качественные гибриды, специалистам необходимо широко использовать мировой генофонд. Такую мысль сформулировал ученый Николай Вавилов, говоря, что селекционер должен «стоять на глобусе» — опираться в работе на разнообразные сорта и формы растений со всей планеты.

Участок гибридизации гибрида подсолнечника ЛГ 50479 СХ

Селекционная работа строится на двух типах специальных питомников, которые решают разные задачи:

Коллекционные питомники. Здесь поддерживают и тщательно изучают сотни растений. Главная цель — выявить и сохранить широкий генетический фонд, в том числе линии и образцы с высокой урожайностью, масличностью, устойчивостью к болезням и засухе.

Гибридные питомники. Это площадки, где высевают уже отобранные и стабильные растения, чтобы провести между ними запланированные скрещивания. Селекционеры создают и отбирают перспективные гибридные комбинации с учетом гетерозиса по урожайности, масличности и другим хозяйственно ценным признакам.

«Есть еще так называемые питомники отбора. В них селекционер выбраковывает нежелательные растения и отбирает генотипы с наиболее предпочтительными признаками. Также на этом этапе используют лабораторные данные, которые указывают на наличие или отсутствие желаемых генов». — комментирует Дмитрий Варламов, специалист по продуктам компании «Лимагрен».

Селекционер работает с тысячами образцами-линий и его задача найти линии, адаптированные к определенным почвенно-климатическим условиям, с необходимым набором генов, а также с хорошей комбинационной способностью. Шанс найти и отобрать такую линию невысок, всего 1:1000 или даже 1:10000, поэтому цена ошибки в селекционном процессе велика.

«Также усложняет процесс селекции постоянная эволюция болезней и вредителей, которая порой опережает селекционный процесс. Поэтому процесс выведения новых линий и гибридов не только не должен останавливаться, а идти с опережением наряду с поиском новых генов устойчивости. В связи с этим многие селекционные компании, в том числе компания «Лимагрен», инвестируют огромные ресурсы в селекцию и научные разработки», — поясняет Дмитрий Варламов, специалист по продуктам компании «Лимагрен».

Инцухт-линии (инбредные или самоопыленные линии) и их роль

Ключевой этап селекции подсолнечника — создание инцухт-линий. Их получают из перспективных растений путем многократного принудительного самоопыления в течение нескольких поколений.

Процесс называется инбридингом и приводит к гомозиготности растений, при которой потомство не дает расщепления признаков, а вся линия становится генетически однородной. Чтобы исключить примеси пыльцы и сохранить генетическую чистоту, линии выращивают на изолированных участках.

Именно инцухт-линии становятся родительскими компонентами в гибридных питомниках. Их генетическая однородность и стабильность обеспечивают точную предсказуемость результатов скрещивания, позволяя оценить комбинационную способность и получить гибриды с заданными, воспроизводимыми свойствами.

Гетерозис и создание гибридов

Коммерческие гибриды подсолнечника создают путем скрещивания инцухт-линий, контрастных по ряду признаков. Это позволяет максимально проявить гетерозис по урожайности семян, масличности и устойчивости к стрессам.

Участок гибридизации гибрида подсолнечника ЛГ 59580

Важную роль играет оценка генетического разнообразия и комбинационной способности линий.

«Изучение элитных инбредных линий показывает, что правильно подобранные родители существенно повышают потенциал гибридов по урожайности и стабильности», — комментирует Дмитрий Пасюта, менеджер по продукту подсолнечник компании «Лимагрен».

Современные технологии в селекции подсолнечника

В основном современная селекция подсолнечника опирается на систему ЦМС–Rf.

«Цитоплазматическая мужская стерильность (ЦМС) делает материнскую линию неспособной к образованию мужских гамет, что позволяет получать чистые гибридные семена без трудоемкой ручной кастрации». — поясняет Дмитрий Варламов, специалист по продуктам компании «Лимагрен».

Гены-восстановители фертильности (Rf), которые передает отцовская линия, «включают» образование пыльцы уже у самого гибрида. Это обеспечивает его нормальное развитие и высокий урожай.

Участок гибридизации гибрида подсолнечника ЛГ 50455 КЛП

Дополнительно специалисты используют молекулярные маркеры и методы геномной селекции. Эти инструменты помогают отбирать линии по толерантности к засухе и устойчивости к основным болезням, паразиту заразихе, ржавчине. А также позволяют прогнозировать сложные признаки: изменение жирнокислотного состава масла и адаптацию гибридов к гербицидным технологиям.

«Такие инструменты позволяют существенно сократить объем работ на этапе отбора и получить новые гибриды с нужными характеристиками», — подчеркивает Дмитрий Варламов, специалист по продуктам компании «Лимагрен».

Семена LG, которые выращивают в России, идентичны тем, что производят во Франции и других странах, где компания занимается производством семенной продукции. Подрядчиками «Лимагрен» в России становятся только современные хозяйства и предприятия, одни из лучших в отрасли. У партнеров компании есть штат высококвалифицированных специалистов, оборудование и техника высокого качества. Некоторые заводы оснащены больше, чем европейские площадки.

«Выращенные семена проходят предварительную подготовку. Их очищают, калибруют, протравливают фунгицидами и инсектицидами, упаковывают. Качество продукции, ее генетическую чистоту проверяют в специализированных лабораториях», — говорит Елена Котлярова, руководитель агрономической группы.

Каждый гибрид подсолнечника — это результат многолетней работы селекционеров и готовое решение для поля. Хозяйства получают качественные семена и могут сфокусироваться на агротехнике, используя весь генетический потенциал культуры. Именно такой подход формирует итоговую рентабельность.