При мутационной селекции и при улучшающем семеноводстве, применяемом в ряде стран, процесс отбора на продуктивность может целиком основываться на определении массы главного колоса или массы колосьев с растения без их предварительного обмолота. Данный способ отбора можно с успехом применять не только при работе с зерновыми колосовыми культурами, но, очевидно, и в селекции метельчатых зерновых культур, в частности риса, овса и др.

Оценка на провокационном фоне. При оценке селекционного материала на устойчивость к неблагоприятным условиям, например: к засухе, пониженным температурам, болезням, некоторым вредителям, необходимо наличие этих факторов. Однако засуха или суровая зима, эпифитотии различных болезней не бывают ежегодно, распространение опасных вредителей также колеблется по годам. И чтобы объективно оценить селекционный материал по этим показателям, приходится искусственно создавать такие неблагоприятные условия, т.е. проводить оценку на провокационном фоне. При селекции растений на повышение устойчивости к основным болезням и вредителям, засухоустойчивость, зимостойкость, устойчивость зерновых к полеганию указанный метод стал неотъемлемой частью селекционного процесса. Значение его огромно, в частности, основной метод фитопатологической оценки — это испытание селекционного материала и сортов на инфекционном фоне, что обеспечивает нужную величину «инфекционной нагрузки», условия, способствующие заражению и развитию болезни, а также расовый состав возбудителя, различающийся по вирулентности. Для определения устойчивости зерновых культур к таким болезням, как ржавчина, мучнистая роса, головня и др., применяют искусственное заражение изучаемых растений. Устойчивость к засолению изучают, выращивая растения в вегетационных сосудах с почвой при разной концентрации определенных солей. Устойчивость к полеганию зерновых культур выявляют на фоне орошения и внесения высоких доз азотных удобрений. Для оценки зимостойкости озимых культур используют экологическое испытание, размещают посевы на открытых площадках, с которых удаляют снег в зимний период, применяют холодильные и климатические камеры, фитотроны и т.д. Таким образом, варианты оценки селекционного материала на провокационном фоне могут быть разнообразными.

2 ОЦЕНКА НА РАЗЛИЧНЫХ ЭТАПАХ СЕЛЕКЦИОННОГО ПРОЦЕССА

В проведении оценки селекционного материала существует определенная последовательность. На первом этапе работы, когда стоит задача из большого количества разнообразнейших форм выделить лучшие растения, оценку растений проводят только по основным признакам, часто глазомерно.

Между тем даже по результатам предварительной оценки можно уже на самых ранних этапах селекционного процесса исключить из дальнейшего изучения значительную часть материала, явно непригодного.

Несмотря на все сложности анализа, на раннем этапе селекции необходимо как можно раньше и возможно полнее оценить селекционный материал, чтобы избавить себя от бесполезной работы с малоценными номерами и сосредоточить основное внимание на изучении перспективных форм. Этому способствуют разработанные в последнее время многочисленные экспресс-методы, позволяющие проводить оценку очень быстро и с достаточной точностью.

По мере уменьшения количества селекционных номеров в результате выбраковки малоценных образцов и увеличения количества семян работа по оценке усложняется: возрастает число учитываемых и изучаемых признаков, усиливается глубина проработки материала, применяются все более сложные методы оценки, осуществляется испытание на урожайность с единицы площади. И наконец, на завершающем этапе селекционного процесса остаются единичные, но самые лучшие и перспективные селекционные номера, которые подвергают наиболее полной и всесторонней оценке по комплексу хозяйственно важных признаков и свойств, и в первую очередь по урожайности. Те из них, которые достоверно превосходят стандарт, передают в качестве перспективных сортов или гибридов в государственное сортоиспытание.

Таким образом, по мере прохождения селекционного материала по схеме селекционного процесса от его начала до завершения число селекционных номеров последовательно уменьшается от нескольких тысяч до нескольких образцов, выпускаемых в качестве перспективных форм. И параллельно с этим интенсивность проработки материала, наоборот, последовательно усиливается и становится все более полной и всесторонней.

3 ВЫЧИСЛЕНИЕ ИНДЕКСА ОТБОРА

При одновременном отборе по нескольким признакам помимо более простых и менее эффективных критериев селекции используют индекс отбора, который позволяет на основе математической оптимизации получить наиболее выгодные сочетания признаков у будущего сорта.

Для вычисления индекса отбора, как правило, необходимы следующие показатели:

фенотипическая варианта для каждого признака, на который ведется отбор (Vpir)',

фенотипическая коварианса для каждой пары признаков (Covph);

генотипическая вариаиса для каждого признака

генотипическая коварианса пар признаков

факторы экономического значения признаков, определяемые селекционером на основе цели селекции (этот критерий часто заменяют показателем ожидаемого сдвига при отборе).

Индекс отбора может быть представлен в следующей общей форме:

/ = Ь\ХХ + Ь2х2 + . + Ьпхп ,(12.24)

где xi, X2, ., xh — фенотипические значения признаков, на которые ведется отбор; Ь[, Ъъ •■-, Ъп — коэффициенты признаков.

Фенотипические значения Х\ . хп измеряются при проведении отбора, а коэффициенты Ь\ . Ъп следует вычислить математическим путем, в чем и заключается задача определения индекса отбора. Для вычисления коэффициента каждого признака составляют систему независимых друг от друга нормальных уравнений, в которой столько членов, сколько признаков, учитываемых одновременно при отборе.

В приводимом ниже примере описан ход вычисления индекса отбора, проводимого по двум признакам. При проведении отбора по трем и более признакам одновременно ход вычисления принципиально не отличается. Однако в этом случае предпочтительнее решать систему уравнений матричным способом.

Одновременный отбор должен проводиться на признаки х\, *2- Это могут быть: урожай зеленой массы и число початков кукурузы или урожай хлопка-сырца и длина волокна хлопчатника. В данном случае система нормальных уравнений принимает следующий вид:

V ., \b{+Cov ,( \b2 = V' , \а, + Cov.I \a2 (уравнение I);

ph (xi) 'ph \xKx2) lA \x{] 'A \xKx2) l

Cov ,i \b, +V,( \b2 = Cova ( \a\ + У л ( \а2 (уравнение II).

ph {x2xi) > ph [x2) lA \x2x{] l Л (x2j l

В представленных выше уравнениях приняты следующие обозначения: Vph i \ — фенотипическая варианса /-го признака;

УА(Х/\ — аддитивная варианса /-го признака; Covphixx\ нотипическая ко варианса /-го и у-го признаков; Cov.

Л аддитивная коварианса; а,- — фактор экономического значения /-го признака; Ъ\ — искомый коэффициент /-го признака.

В таблице 17 приведены параметры признаков, по которым ведется отбор, предварительно определенные в исходной популяции.