способ получения естественных гибридов сои

Формула изобретения

1. Способ получения естественных гибридов сои, включающий подбор материнских и отцовских форм с наличием у последних визуально определяемых доминантных признаков, альтернативных материнским, совместный посев родительских компонентов на делянках и их выращивание, отбор материнских растений и их обмолот, проращивание полученных после обмолота семян в полевых или искусственных условиях, выделение гибридных растений по наличию у них доминантных отцовских признаков путем визуального просмотра всходов или созревших растений, отличающийся тем, что совместный посев родительских форм на делянках осуществляют на 30-45 дней позже, чем оптимальный для культуры срок, по схеме, предусматривающей отдельные ярусы переопыления, каждый из которых состоит из нескольких делянок, при этом центральные ряды делянок каждого яруса переопыления засевают смесью отцовской и материнской форм в соотношении компонентов 1: 1, а по два краевых ряда делянок - семенами только отцовской формы, между ярусами переопыления предусматривают защитный ярус, который засевают семенами формы, не несущей доминантных отцовских признаков, при выращивании родительских форм их обрабатывают в период массового цветения аттрактантами, в частности для пчелиных, при отборе материнских растений отбраковывают по 2-3 верхних продуктивных узла на главном и боковых побегах каждого растения, а после обмолота материнских растений полученные семена сортируют по крупности и отбраковывают мелкие и крупные семена.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после обмолота материнских растений полученные семена сортируют на решетах.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к селекции сои, а именно к получению естественных гибридов сои. При определении уровня техники использовались общедоступные сведения, представленные во всех известных источниках информации.

Известен способ получения естественных гибридов сои, включающий подбор родительских пар, совместный посев родительских форм на делянках и их выращивание, уборку делянок и обмолот растений, отделение более мелких материнских семян с помощью почвенных сит, посев их в поле, идентификацию гибридов F₁ по фиолетовой окраске гипокотиля ( Ала А.Я. Использование спонтанного опыления у сои при межвидовой гибридизации. Доклады ВАСХНИЛ, 6, 1988, с.10-12).

Недостатком способа является то, что он может быть использован для получения только межвидовых спонтанных гибридов сои.

Известен также способ получения естественных гибридов сои (прототип), включающий подбор материнских и отцовских форм с наличием у последних визуально определяемых доминантных признаков, альтернативных материнским, совместный посев родительских компонентов на делянках и их выращивание, отбор материнских растений и их обмолот, проращивание полученных после обмолота семян в полевых или искусственных условиях, выделение гибридных растений путем визуального просмотра всходов или созревших растений по наличию у них доминантных отцовских признаков (Мякушко Ю.П., Лунин Н.Д., Лыгина Л.М. и др. Использование перекрестного опыления сои в селекционной работе. Методические указания "Выделение гибридных растений сои по генетическим метчикам при искусственных скрещиваниях и спонтанном опылении." - М., 1979, с.11-15).

К недостаткам прототипа следует отнести невысокую эффективность способа.

Настоящим изобретением решается задача повышения эффективности способа получения естественных гибридов сои.

Цель изобретения - создание оптимальных условий для осуществления направленного переопыления сои, а также снижение количества анализируемого материала, используемого для выделения гибридных растений.

Технический результат достигается тем, что в известном способе, включающем подбор материнских и отцовских форм с наличием у последних визуально определяемых доминантных признаков, альтернативных материнским, совместный посев родительских компонентов на делянках и их выращивание, отбор материнских растений и их обмолот, проращивание полученных после обмолота семян в полевых или искусственных условиях, выделение гибридных растений по наличию у них доминантных отцовских признаков путем визуального просмотра всходов или созревших растений, согласно изобретению совместный посев родительских форм осуществляют на ярусно расположенных делянках в сроки более поздние, чем рекомендуемые для культуры, по схеме, обеспечивающей оптимальные условия для переопыления родительских форм в ярусе переопыления и условия, препятствующие переносу пыльцы между ярусами переопыления, при выращивании родительских форм в период их массового цветения используют приемы для привлечения насекомых-опылителей, а при отборе материнских растений и после их обмолота отбраковывают малоперспективный материал, при этом совместный посев родительских форм осуществляют на 30-45 дней позже оптимального для культуры срока, по схеме, согласно которой центральные ряды делянок каждого яруса переопыления засевают смесью семян отцовской и материнской формы при соотношении компонентов 1: 1, по два ряда с каждого края каждой делянки засевают семенами только отцовской формы, а между делянками разных ярусов переопыления предусматривают защитный ярус, который засевают семенами формы, не несущей доминантных отцовских признаков, при выращивании родительских форм их обрабатывают в период массового цветения растений аттрактантами, в частности для пчелиных, а при отборе материнских растений отбраковывают по два-три верхних продуктивных узла на главном и боковых побегах каждого растения, полученные после обмолота семена сортируют по крупности, в частности на решетах, при сортировке отбраковывают мелкие и крупные семена.

Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемый способ отличается от известного более поздним сроком совместного посева материнской и отцовской форм, схемой их размещения, использованием приемов для привлечения насекомых-опылителей при выращивании этих форм и отбраковкой малоперспективного материала при отборе и после обмолота растений материнской формы.

Таким образом, заявляемый способ соответствует критерию патентоспособности "новизна".

Исследуя уровень техники в процессе проведения патентного поиска по всем видам сведений, общедоступных в печати, обнаружили, что способ получения естественных гибридов сои, включающий заявленную совокупность признаков, для специалиста в области селекции сои явным образом не следует из известного на сегодня существующего уровня техники.

Нашими исследованиями выявлена возможность получения естественных гибридов сои при совместном посеве материнской и отцовской форм именно в более поздние сроки, чем рекомендуемые для культуры, при обеспечении оптимальных условий для переопыления родительских форм в ярусе переопыления и условий, препятствующих переносу пыльцы между ярусами переопыления и между смежными делянками в пределах одного яруса переопыления, при использовании приемов для привлечения насекомых-опылителей и отбраковки малоперспективного материала во время отбора материнских растений и после их обмолота. Именно такая совокупность признаков необходима и достаточна для достижения поставленной цели - создания оптимальных условий для направленного переопыления у сои, а также снижения количества анализируемого материала, используемого для выделения гибридных растений. На основании этого можно сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения критерию патентоспособности "изобретательский уровень".

Заявляемое техническое решение соответствует и критерию патентоспособности "промышленная применимость", так как оно может быть использовано в сельском хозяйстве. И кроме того, в описании изобретения представлены средства и методы, с помощью которых возможно осуществление технического решения в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте формулы изобретения.

Способ осуществляют следующим образом. Начинают с подбора материнской и отцовской форм сои, так что отцовская форма имеет визуально определяемые доминантные признаки, альтернативные материнским, например цвет венчика цветка и (или) окраска опушения растений. Осуществляют совместный посев родительских форм на делянках позже на 30-45 дней, чем рекомендуемые для культуры сроки.

На фиг.1 приведена схема расположения делянок и родительских компонентов при формировании питомника переопыления. На фиг.2 приведена зависимость частоты естественной гибридизации сои от срока посева родительских компонентов (1993-1995 г. ). На фиг.3 приведено влияние обработки аттрактивными веществами на величину естественной гибридизации у сои.

Делянки формируют по принципу: центральные ряды делянки засевают смесью материнской и отцовской форм в соотношении 1:1 по два краевых ряда делянки с обеих сторон - только семенами отцовской формы, а между делянками разных ярусов переопыления сеют защитную ярус-форму, не несущую доминантных отцовских признаков (фиг.1).

При выращивании родительских форм используют приемы для привлечения насекомых-опылителей, например обработку последних аттрактантами, в частности для пчелиных, в период массового цветения делянок.

Отбор материнских растений осуществляют на основе визуальной оценки и при отборе отбраковывают малоперспективный материал, в частности два-три верхних продуктивных узла на главном и боковых побегах.

После обмолота материнских растений также отбраковывают малоперспективный материал - мелкие и крупные семена, в частности с помощью решет. Подбор решет осуществляют таким образом, чтобы крупная фракция составляла примерно 3-5%, мелкая - 20-25%.

Проращивание полученных после обмолота и отбраковки семян материнской формы осуществляют в полевых условиях или в условиях искусственного климата.

Выделение гибридных растений осуществляют путем визуального просмотра всходов или растений по наличию у них доминантных отцовских признаков.

Пример. Использовали в качестве отцовской формы сорт сои Ходсон, у которого визуально определяемым доминантным признаком является фиолетовая окраска венчика цветка (фиолетовый гипокотиль), а в качестве материнской формы - сорт сои Быстрица2 (белый венчик, зеленый гипокотиль). Посев родительских форм осуществляли в условиях г. Краснодара широкорядным способом, междурядье - 0,45 см, по 10 семян на 1 погонный метр, длина рядов - 5м, центральные ряды каждой делянки засевали смесью семян материнской и отцовской форм в соотношении 1:1 (количество центральных рядов планировали в соответствии с потребностью в гибридных семенах, например для надежного получения одного гибридного семени при среднем уровне перекрестного оплодотворения 0,13% достаточно иметь на делянке один центральный ряд). Справа и слева от центральных рядов высевали по два ряда отцовской формы. В тех случаях, когда делянки для получения естественных гибридов различных комбинаций скрещивания необходимо было размещать несколькими ярусами, между различными ярусами переопыления высевали форму, не несущую доминантный отцовский признак. Посев проводили на 35 дней позже, чем оптимальный срок для сортов этой группы, т. е. во второй декаде июня.

В период массового цветения растений (1-2 декада августа) делянки обрабатывали 2-3 раза аттрактантами для пчелиных (раствором меда, настоем соцветий липы).

Материнские растения визуально определяли по наличию рецессивного признака (белая окраска венчика цветка), альтернативного доминантному отцовскому признаку (фиолетовый венчик цветка); в момент массового цветения на центральных рядах делянок этикитировали растения, несущие этот признак.

Отбор материнских растений осуществляли в фазу полного созревания, при этом отбраковывали малоперспективный материал, удаляли вручную 2-3 верхних продуктивных узла на главном и боковых побегах каждого растения.

После отбора и проведения браковки оставшиеся части материнских растений обмолачивали сноповым способом селекционным комбайном "Hege-125 С". Полученные после обмолота семена подвергали фракционированию при помощи решет (крупная, средняя и мелкая фракции). Решета подбирали таким образом, чтобы крупная фракция содержала 3-5%, мелкая - 20-25% семян. Семена мелкой и крупной фракций, как малоперспективный материал, исключали из дальнейшей работы.

Отобранные семена средней фракции проращивали в полевых условиях и среди них выделяли (этикетировали) гибридные растения путем визуального поиска растений с фиолетовым венчиком цветка, то есть по наличию у них доминантного отцовского признака.

Посев в более поздние сроки обеспечивает создание лучших условий для осуществления перекрестного опыления у сои. В результате частота естественной гибридизации увеличивается в 3-12 раз (фиг.2) в сравнении с посевом в оптимальный для культуры срок (1 декада мая). Посев на 30-45 дней позже оптимального срока позволяет добиться плавного переноса деятельности насекомых-опылителей с посевов оптимального срока на участок переопыления, так как в этом случае конец цветения растений оптимального срока посева совпадает с началом цветения опытных делянок, одновременно достигается временная изоляция.

Формирование делянок таким образом, что центральные ряды засевают смесью материнской и отцовской формы в соотношении 1:1, а по два ряда с левой и правой сторон содержат растения отцовской формы, обеспечивает улучшение условий перекрестного оплодотворения за счет увеличения концентрации донорской пыльцы на участке переопыления и предотвращения заноса пыльцы со смежных делянок.

Обработка опытных делянок в момент массового цветения аттрактивными веществами направлена на повышение концентрации переносчиков пыльцы на этом участке и на активизацию их деятельности. В результате частота перекрестного оплодотворения увеличивается в 2-5 раз (фиг.3).

Отбраковка малоперспективного материала позволяет сократить на 30-40% количество семян материнской формы, подготовленных для выделения естественных гибридов сои, это ведет к экономии площади, планируемой под проведение анализов и к снижению затрат времени и труда исполнителя.

Таким образом, заявляемое изобретение позволяет повысить эффективность способа получения естественных гибридов сои.