Подбор пар по экологическому признаку был успешно применен И.В. Мичуриным. Учет исторически сложившихся биологических требований родительских организмов, изучение условий существования их предков позволили ему предвидеть возможный ход развития молодого гибридного растения в новых условиях. Он обнаружил, что при скрещивании местных сортов с инорайонными, первые, как более приспособленные к данным условиям, в большей степени передают свои признаки и свойства потомству.

Подбор пар по продолжительности отдельных фаз вегетации применяется при работе с целым рядом культур. Это позволяет проводить селекцию на скороспелость. В мировой селекционной практике отмечены случаи, когда гибриды или их потомство превосходят обоих родителей по тем или иным признакам и свойствам. Эти сдвиги могут быть как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения значения признака. Шведский селекционер Нильсон-Эле это явление назвал трансгрессией.

В результате исследований установлено, что трансгрессия проявляется в отношении таких признаков и свойств, которые контролируются не одним геном, а несколькими распределенными между скрещиваемыми партнерами. По мере увеличения у одной особи количества этих генов соответствующий признак проявляется сильнее или, наоборот, ослабляется. При скрещивании двух сортов, у которых тот или иной признак или свойство являются полимерными, у гибридного потомства возможно суммирование соответствующих генов и благодаря их однозначному действию произойдет усиление или, ослабление проявления данного признака или свойства.

Направление в селекции, основанное на планомерном ^скрещивании с целью получения положительных трансгрессий, называют трансгрессивной селекцией. Следует отливать трансгрессию от гетерозиса. При гетерозисе, в отличие от трансгрессии, гибридные растения имеют максимальную высоту всегда в первом поколении F. В последующих генерациях наблюдается быстрое снижение роста. Поэтому при семенном размножении растений невозможно закрепить гетерозис. У древесных растений гетерозисные формы размножают вегетативным способом. Если быстрый рост вызван трансгрессией, то это изменение наследуется во всех последующих поколениях, несмотря на расщепление гетерозигот.

В селекции кукурузы, сорго и других видов при подборе родительских пар широко используются электронно-вычислительные машины, особенно при обширных коллекциях сортов и форм. На перфорационные карты заносятся все данные, характеризующие имеющиеся в коллекции образцы по всем интересующим селекционера признакам и свойствам. На каждый образец заполняется отдельная карточка. Машине дается задание – решить при скрещивании от каких сортов, форм и линий можно с большей вероятностью получить наилучшее сочетание признаков и свойств у гибридов. Однако следует помнить, что правильность ответа определяется, прежде всего, тем, насколько полная и точная характеристика дается исходному материалу. Для использования ЭВМ необходимо предварительное детальное изучение исходных форм.

2.4 Способы получения гибридных семян древесных растений

Гибридные семена древесных растений получают от скрещивания на растущих корнесобственных и привитых деревьях, а также на срезанных ветвях. В крону деревьев для работы по искусственному опылению поднимаются при помощи лестниц, лазов, специально построенных подмостков и автомашин с подъемными приспособлениями.

Подготовка материнских деревьев для опыления у ветроопыляемых разнополых растений резко отличается от подготовки насекомоопыляемых обоеполых. У первых изоляцию проводят удалением мужских соцветий, (например, ♂ сережек у березовых и. ♂ стробилов у хвойных). У двудомных возможна пространственная изоляция. У обоеполых растений для изоляции женских цветков необходимо удалить из цветка пыльники, не повредив пестики. Перед изоляцией удаляют пинцетом или ножницами пыльники. Женские цветки и соцветия изолируют за несколько дней до начала цветения (пыления), чтобы предотвратить опыление их нежелательной пыльцой. Изоляторы изготовляют в виде пакетов или небольших мешочков из плотной ткани или бумажной кальки. Для изоляции цветков насекомоопыляемых растений используются марлевые мешочки. На основание изолируемой ветки, где изолятор завязывают шпагатом, подкладывают кусочек ваты для доступа воздуха в изолятор.

Пыльцу с 1 дерева-опылителя заготавливают заранее. У ветроопыляемых растений, мужские цветки которых собраны в соцветия (у буковых, березовых, тополей, ореховых) и в стробилы (у хвойных) для сбора пыльцы используют соцветия, которые снимают с растущих деревьев за 1–2 дня доестественного созревания (пыления). Собранные сережки или стробилы для дозревания помещают на бумажную кальку в один слой, где пыльники слегка подсыхают. Пыльцу собирают в пакеты или небольшие стеклянные емкости. Для сбора пыльцы в большом количестве целесообразно использовать почвенные сита, в которых пыльцу удобно очищать и вымолачивать из пыльников легким встряхиванием системы ситец. Так можно собирать пыльцу для массового опыления и получения гибридных семян от контролируемого опыления. Для сбора пыльцы из обоеполых цветков насекомоопыляемых растений тычинки выщипывают перед созреванием пыльников. Пыльники тонким слоем помещают в стеклянную посуду.

Если цветки на материнском дереве распускаются раньше, то для ускорения созревания мужских цветков прибегают к выгонке пыльцы. Для этого заготовляют ветки с цветками опылителя незадолго до цветения и помещают их в банку с водой в теплом месте. Банку ставят на гладкую бумагу, чтобы на нее осыпалась созревшая пыльца, которую собирают в стеклянные баночки или пакетики из бумажной кальки. Паспорт пыльцы составляют в дневнике по гибридизации, где указывают дату заготовки, номер дерева, с которого она собрана, и описание дерева. На этикетке можно написать номер опылителя и дату сбора. Для скрещивания географически отдаленных растений или видов с разными сроками цветения необходимо хранить и пересылать пыльцу по почте. Пыльцу хранят в эксикаторах с хлористым кальцием при температуре не выше 2–5°С (в холодильнике).

Продолжительность хранения пыльцы зависит от способа хранения и наследственных особенностей вида. Установлено, что пыльца березы, тополя, ивы и других видов может храниться (без применения) не более 1 мес., у сосны – свыше 1 года. Жизнеспособность пыльцы дуба при температуре 0°С и относительной влажности около 60% сохраняется более 2 мес. При низкой влажности пыльца дуба быстро погибает. Перед скрещиванием пыльцу, особенно долго хранившуюся или перенесшую заморозки, проверяют на жизнеспособность. О жизнеспособности пыльцы судят по проценту проросших пыльцевых зерен и длине пыльцевых трубок, развивающихся на питательной среде. Пыльцу проращивают в висячей капле или посевом на агар-агаровую поверхность в чашке Петри. В висячей капле пыльца сосны прорастает через 12–24 ч, а пыльца березы через 2–3 ч, что можно наблюдать под микроскопом.

Для опыления лучше пользоваться пыльцой, прорастающей на 50% и более. Искусственное опыление проводят в период, когда рыльца пестиков находятся в стадии оптимальной влажности и готовности к прорастанию пыльцы. У некоторых растений это состояние определяется выделением секрета в виде небольших капелек на рыльце пестика у покрытосеменных или в пазухах семенных чешуи у голосеменных растений. Женские цветки опыляют при помощи мягкой акварельной кисточки (рис. 56), если пыльцы немного, или создают пыльцевое облако не снимая изолятора с ветки. Облако пыльцы можно выпустить из пульверизатора или выдуть из стеклянной пипетки. В работах, где требуется абсолютная изоляция для опыления сосны, лиственницы, ели, березы и других пород при наличии большого количества пыльцы опыление производят при помощи шприца. Пакет прокалывают, вдувают в него пыльцу, затем проколотое отверстие заклеивают.