способ получения гибридных семян конопли

Формула изобретения

1. Способ получения гибридных семян конопли, включающий выращивание растений на участках гибридизации и на семенных участках, получение семян нулевого поколения и репродукцию гибридов первого поколения, отличающийся тем, что на участках гибридизации в начальной стадии бутонизации удаляют все генеты с полностью андроцейными цветками в метелках и оставляют генеты с полностью гинецейными, субандроцейными, моноцейными и субгинецейными цветками, а на семенных участках удаляют генеты с полностью андроцейными цветками и оставляют только генеты с субандроцейными, моноцейными и субгинецейными цветками.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в фазе трех пар листьев осуществляют декапитацию всех выращиваемых растений.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в селекционно-семеноводческой работе с коноплей.

Известен способ получения гибридных семян конопли, включающий совместное выращивание на пространственно-изолированном участке гибридизации материнской и отцовской родительских форм и создание на основе кроссбридинга семян F₀, воспроизведение на пространственно-изолированном семенном участке гибрида F ₁, увеличение степени гомозиготности родительских форм и гибрида F₁ путем удаления из популяций генет с полностью андроцейными цветками [ ] / Сенченко Г.И., Жатов А.И. Использование гетерозиса // Конопля / Под ред. Г.И.Сенченко, И.А.Тимонина. - М.: Колос, 1978. - С.67-69/. Однако данный известный способ не позволяет целенаправленно управлять формированием желаемого полового статуса генет в F₁ и максимально увеличить выход гибридных семян.

Техническим результатом, достигаемым при реализации настоящего изобретения, является повышение выхода семян за счет увеличения в популяциях родительских форм и гибридов первого поколения (F₁) доли генет с гинецейными цветками.

Достигается это тем, что в начальной стадии бутонизации удаляют все генеты с полностью андроцейными цветками [ ] в метелках и оставляют для однократного кроссбридинга на участках гибридизации генеты с полностью гинецейными [ ], субандроцейными [[ ]>[ ; ]], моноцейными [[ ]: [ ; ]] и субгинецейными [[ ; ]>[ ]] цветками, а на семенных участках - только генеты с субандроцейными [[ ]>[ ; ]], моноцейными [[ ]:[ ; ]] и субгинецейными [[ ; ]>[ ]] цветками.

Целесообразно дополнительно на участках гибридизации и семенных участках в фазе 3-х пар листьев провести декапитацию растений.

Ниже приведен пример, иллюстрирующий изобретение.

Пример. В 2002-2005 годах провели эксперименты по изучению влияния декапитации растений и положительно - ассортированного кроссбридинга на формирование гибридных популяций [F ₁] с различным половым статусом генет и их продуктивности по семенам.

На двух пространственно-изолированных участках / не менее 2-х км друг от друга/ закладывали питомники гибридизации. В качестве материнской формы использовали диморфный по признаку пола сорт двудомной конопли Кубанский ранний, в популяции которого одновременно содержались генотипически и фенотипически различающиеся генеты с полностью андроцейными [ ] и полностью гинецейными цветками [ ] в соотношении 1:1, а в качестве отцовской - однодомно-полигамные сорта Диана и Юлиана, популяции которых состояли из генет, имеющих на одном экземпляре пространственно-разобщенную смесь гинецейных [ ], гермафродитных [ ] и андроцейных [ ] цветков. Способ посева - широкорядный, площадь питания растений - 5×45 см. Материнские и отцовские рядки чередовали в соотношении 6:1. Посев осуществляли с помощью ручного маркера. На первом участке гибридизации высевали семена сортов Кубанский ранний и Диана, на втором участке - сортов Кубанский ранний и Юлиана. В фазе 3-х пар листьев каждый участок разделили на две равные части и на одной из них проводили декапитацию растений навесной тракторной косилкой КС-2,1. Контроль - без декапитации растений. С момента начала бутонизации на всех рядках материнских и отцовских родительских форм тщательно удаляли все генеты с полностью андроцейными цветками /растения обычной и феминизированной поскони/. Следовательно, положительно-ассортированный кроссбридинг осуществлялся между декапитированными женскими растениями двудомной конопли сорта Кубанский ранний и однодомными растениями сортов Диана и Юлиана. В результате такого селективного оплодотворения между одинаковыми по степени развития морфо- и фенотипами были получены семена F₀ гибридов Кубанский ранний × Диана и Кубанский ранний × Юлиана.

На двух пространственно-изолированных площадях (не менее 2-х км друг от друга) закладывали семенные участки гибридов F ₁ Кубанский ранний × Диана и Кубанский ранний × Юлиана. Высокий агрофон создавали внесением под предпосевную обработку почвы минеральных удобрений из расчета N ₁₂₀P₉₀K₉₀ кг/га действующего вещества. Посев осуществляли сеялкой СО - 4,2 на глубину 3-4 см широкорядным способом с междурядьями 70 см при норме высева 0,9 млн. всхожих семян на 1 га. Для уничтожения сорняков, а также улучшения водно-воздушного режима почвы проводили рыхление междурядий: первый раз - на глубину 5-6 см в период 1-2 пар листьев, второй - на глубину 7-8 см при появлении 3-х пар листьев, третий через 5-7 дней на глубину 5 см. В фазе 3-х пар листьев каждый участок разделили на две равные части и на одной из них перед рыхлением междурядий выполнили декапитацию растений навесной тракторной косилкой КС - 2.1. Контроль - без декапитации растений. С момента начала бутонизации на всех участках тщательно удаляли все генеты с полностью андроцейными цветками [ ], поэтому положительно-ассортированный кроссбридинг происходил между генетами с субандроцейными ([ ]>[ ; ]), моноцейными ([ ]: [ ; ]) и субгинецейными ([ ; ]>[ ]) цветками в метелках.

В контрольном питомнике посев выращенных гибридных семян и исходных родительских форм проводили сеялкой СН - 16. Площадь опытной делянки - 30 м ², учетной - 25 м², повторность - четырехкратная. Делянки гибридов F₁ и родительских форм размещали по схеме: материнская форма-гибрид F ₁ - отцовская форма. Способ посева - широкорядный с междурядьями 45 см, норма высева - 0,9 млн. всхожих семян на 1 га. Половой статус растений в популяциях гибридов и родительских форм устанавливали путем подсчета формировавшихся в метелках гинецейных [ ], гермафродитных [ ] и андроцейных [ ] цветков, при этом с каждой полиморфной популяции для структурного анализа отбирали по 100 растений.

Результаты исследований приведены в таблицах 1-2.

Из данных таблицы 1 видно, что двудомный сорт Кубанский ранний, действительно, представляет собой диэцийную форму конопли, поскольку в популяции содержит в равных количествах только два типа разных по признаку пола растений - с полностью андроцейными [ ] и полностью гинецейными [ ] цветками в метелках. Естественно, нами в питомниках гибридизации в период бутонизации все растения с полностью андроцейными цветками в метелках /47,3-48,1%/ были удалены.

Что касается сортов Диана и Юлиана, то они являются однодомно-полигамными формами, так как в их популяциях одновременно присутствуют растения с различным половым статусом: полностью андроцейными [ ] и полностью гинецейными [ ] цветками в метелках, а также со смешанным типом цветков в метелках - субандроцейные [[ ]>[ ; ]], моноцейные [[ ]: [ ; ]] и субгинецейные [[ ; ]>[ ]]. Нами в питомниках гибридизации в период бутонизации растений были удалены все особи с полностью андроцейными цветками в метелках /0,5-2,1%/.

Заслуживает внимания то, что в результате положительно-ассортированного кроссбридинга между однополыми женскими растениями с полностью гинецейными цветками в метелках /материнская форма/ и однодомными растениями со смешанным типом цветков в метелках /отцовская форма/ возникают унисексуальные гибридные популяции /F₁/ с частотой генет с полностью гинецейными цветками в метелках 94,5-95,3%.

Табличный материал подтверждает также высокую эффективность применения декапитации как приема ухода за растениями: число гинецейных цветков в декапитированных популяциях родительских форм и гибридов, в сравнении с контрольными вариантами, возрастает от 0,7 до 4,8 процентов за счет адекватного уменьшения доли андроцейных.

Данные, приведенные в таблице 2, показывают, что путем декапитации и положительно-ассортированного кроссбридинга удается увеличить в F₁ унисексуальных гибридов число продуктивных веток в 3,4-3,5 раза, совокупную длину метелок - 3,3-3,5 раза, а семенную продуктивность растений - в 3,3-3,5 раза.

Таким образом, способ согласно изобретению позволяет эффективно управлять формированием полового статуса в популяциях родительских форм и гибридов F₁ в направлении повышения доли генет с полностью гинецейными цветками [ ] в метелках, тем самым резко увеличить семенную продуктивность растений, что немаловажно для решения проблем ускорения селекционно-семеноводческого процесса у конопли.

Таблица 1
Влияние декапитации растений и положительно-ассортированного кроссбридинга на степень полиморфизма сортов и гибридов конопли по половому статусу генет (2003-2005 г.)
Сорт, гибрид	Условия репродукции растений	Типы генет, %
		С андроцейными цветками [ ]	С гинецейными цветками [ ]	Со смешанным типом цветков
				Субандроцейные [ ]>[ ; ]	Моноцейные [ ]:[ ]	Субгинецейные [ ; ]>[ ]
Кубанский ранний	Без декапитации	48,1	51,9	-	-	-
	С декапитацией	47,3	52,7	-	-	-
Кубанский ранний × Диана	Без декапитации	3,9	94,5	1,6	-	-
	С декапитацией	3,0	95,3	1,7	-	-
Кубанский ранний × Юлиана	Без декапитации	3,3	94,5	2,2	-	-
	С декапитацией	2,7	95,2	2,1	-	-
Диана	Без декапитации	2,1	1,7	33,0	32,8	30,4
	С декапитацией	1,2	1,9	32,0	33,7	31,2
Юлиана	Без декапитации	2,0	1,8	32,6	33,2	30,4
	С декапитацией	0,5	1,9	32,1	34,5	31,0

Таблица 2
Влияние декапитации и положительно-ассортированного кроссбридинга на продуктивность растений сортов и гибридов конопли (2003-2005 г.)
Сорт, гибрид	Генетическое обозначение	Условия репродукции растений	Количество веток на растении, шт.	Длина соцветий (суммарно), см	Масса семян с растения, г
Кубанский ранний		Без декапитации	1,0±0,0	70,8±3,3	3,2±0,2
		С декапитацией	2,3±0,2	108,7±3,6	7,4±0,3
Кубанский ранний × Диана	F1	Без декапитации	1,0±0,0	71,2±3,3	7,5±0,3
		С декапитацией	3,4±0,0	166,5±4,6	24,5±1,9
Кубанский ранний × Юлиана	F1	Без декапитации	1,0±0,0	73,4±3,4	8,2±0,3
		С декапитацией	3,5±0,3	185,4±5,1	28,7±2,2
Диана		Без декапитации	1,0±0,0	75,5±3,5	8,1±0,3
		С декапитацией	3,0±0,2	157,2±4,6	16,3±1,0
Юлиана		Без декапитации	1,0±0,0	77,4±3,6	8,3±0,3
		С декапитацией	3,0±0,2	161,4±4,5	16,9±1,0