4.Вихідний матеріал і методи його створення,генетичних ознак та властивостей.

4.1 Вихідний матеріал для селекції сорго.

В якості вихідного матеріалу використовуються місцеві селекційні сорти та стерильні лінії вітчизняної і зарубіжної селекції, а також зразки з колекції ВИР. Перспективний метод отримання вихідного матеріалу - використання індукованих мутацій.На перших етапах роботи широко використовували масовий, родинно-груповий і індивідуальний добір з колекційних та місцевих зразків. В результаті були виведені і районовані такі сорти, як Українське 107, Помаранчеве 160, Ранній бурштин дніпропетровський та інДля отримання вихідного матеріалу в селекції сорго застосовують гібридизацію. При проведенні штучного схрещування каструють двостатеві квітки, попередньо видаливши чоловічі квітки на коротких ніжках. На волоті можна прокастріровать квітки на одній або декількох гілочках і кожну ізолювати. Це дає можливість провести запилення окремих гілочок різними батьківськими формами і отримати на одній волоті кілька гібридів.

Ручна кастрація сорго дуже трудомістка внаслідок дрібних розмірів квіток. Тому застосовують різні способи термічної кастрації: пилок гине повністю, а маточка зберігає свою життєздатність. Застосовують кастрацію гарячою водою при температурі 48 ° С і експозиції 10 хв, а також кастрацію гарячим повітрям за допомогою приладу ПТУ-1 при температурі 48-50 ° С протягом 10 хв.Відбором з гібридних популяцій від міжсортових і міжвидових схрещувань створено багато сортів. Наприклад, сорт цукрового сорго Ставропольське 98 отриманий від схрещування сортів Ранній бурштин дніпропетровський і Янтар чорний одеський. Сорт зернового сорго Єфремівське біле 2 виведений методом багаторазового відбору з гібридного матеріалу кафрський біле 127 × джугара прямостоячая 625.У зв'язку з відкриттям у сорго ЦМС великі перспективи має використання гібридів першого покоління, які перевищують за врожайністю звичайні сорти в середньому на 20-40%. Робота по створенню гетерозисних гібридів сорго на стерильній основі була почата в СРСР з 1959 р. на Кубанській дослідної станції ВИР, у Всесоюзному науково-дослідному інституті кукурудзи і на Генічеської дослідної станції. Основне завдання селекції сорго на гетерозис - створення ранньостиглих, низькорослих стерильних ліній, що володіють високою комбінаційною здатністю, дають при схрещуванні з відновниками фертильності високий ефект гетерозису.

В якості джерела ЦМС використовували стерильну лінію А-385 сорти Комбайн кафірів 60 (завезена із США). Вона має одне стебло висотою 100-120 см, пізньостигла, уражається бактеріальної плямистістю. Використовували в роботі також стерильні липни А-396 Техас окупантів, А-470 Редлан.

У Всесоюзному науково-дослідному інституті кукурудзи була отримана лінія Стерильна 8 шляхом відбору на ранньостиглість з лінії А-385. Потім були створені нові стерильні лінії: Середньостигла Стерильне 81 і ранньостиглі - Стерильне 92 і Стерильне 5, а також Корічневозерное 481 і Південне 373.При створенні стерильних аналогів перспективних сортів використовують лінії - закріплювачі стерильності.

У рослин сорго з ЦМС волоті ізолюють до цвітіння, потім під час розкриття квіток 1-2 рази запилюють пилком батьківській форми. Джерело стерильності насичують закріплювачем протягом 3-6 років і одночасно проводять відбір стерильних ліній, морфологічно схожих з запилювачем.

Різниця між лінією з ЦМС і її фертильним аналогом полягає тільки в цитоплазмі, набір генів у них ідентичний.

Розмножують стерильні лінії на ізольованих ділянках, висіваючи чергуються рядками з фертильним аналогом. Лінії - відновники фертильності і стерильні лінії перевіряють на комбінаційну здатність, схрещуючи їх з відповідними тестерами.Селекція гібридного сорго - тривалий і складний процес, оскільки протягом декількох років вивчається реакція зразків на ЦМС і їх комбінаційна здатність.

Один з перспективних методів - циклічна селекція, в схемі якій передбачаються замкнуті цикли - масовий відбір, перезапилення кращих рослин популяції і знову повторний відбір і рекомбінації. В залежності від видів відбору можуть бути різні схеми циклічної селекції - на основі відбору стерильних рослин, відбору фертильних рослин і масового відбору при чергуванні перезапилення і самозапилення. Цей метод почали застосовувати в Ставропольському науково-дослідному інституті сільського господарства.

4.2 Генетика господарсько-цінних ознак та властивостей.

При схрещуванні сорго спостерігаються наступні закономірності в успадкуванні ознак. Пухка форма волоті переважає над комової, чорна забарвлення колоскових луски над іншими забарвленнями. Домінують опушенность і Безоста. При схрещуванні пленчатого і голозерного сорго переважає плівчастими, однак у гібридів першого покоління луски не замикаються на верхівці, так як укорочені плівки домінують над довгими.

При схрещуванні соковитостебельних сортів цукрового сорго з сухостебельнимі сортами зернового або венічного в першому поколінні домінує сухостебельность, у другому відбувається розщеплення, причому сочностебельних рослин з'являється значно менше, ніж сухостебельних.У селекції сорго використовується поки один тип цитоплазматичної чоловічої стерильності, який обумовлений взаємодією рецесивних факторів ядра msms і стерильною цитоплазми S. Рослини з ЦМС мають генотип Smsms.

Цитоплазма, що дає з генами msms фертильних рослин, називається нормальною і позначається N. Якщо є хоча б один домінантний ген Мs, стерильність цитоплазми пригнічується. Фертильні рослини в гомозиготному стані можуть мати наступні генотипи: Nmsms, NMsMs, SMsMs.Стерильні рослини з'являються, як правило, у другому поколінні від схрещування фертильних рослин Майло × кафрський, а за даними Б. І. Малиновського, - Майло і гаолян (Майло 127 × Гаолян 123). Очевидно, сорти типу Майло володіють стерильною цитоплазмою (SMsMs), а кафрський сорго має нормальну цитоплазму н рецесивні гени стерильності (Nmsms). Співвідношення фертильних і стерильних рослин у другому поколінні 3: 1. Коли Майло використовується в якості батьківської форми, стерильних рослин не виявляється.

При запиленні стерильних рослин сорго пилком від різних зразків в F1, можуть бути фертильні, стерильні і частково фертильні рослини, що залежить від генотипу запилювачі. У зв'язку з цим рослини-запилювачі ділять на закріплювачі стерильності, відновники фертильності і полувосстановітелі фертильності. Найбільший практичний інтерес мають дві перші групи запилювачів.

Таким чином, ЦМС може успадковуватися тільки в тому випадку, коли запильник має в ядрі фактори msms.Виявлено, що низькорослість контролюється чотирма рецесивними генами - dw1, dw2, dw3 і dw4. Дія їх проявляється в вкороченні довжини міжвузлів, а високорослої - ознака частково домінантний. Сорти, рецесивні по одному гену, мають висоту 150-200 см, по двох - 100, по трьох - 50 і по чотирьох генам - 40 см. Варіювання висоти у рослини з одним і тим же числом рецесивних генів вказує на дію генів-модифікаторів. У сорго типу Майло виявлено три гени, що визначають терміни дозрівання, - МА1, Ма2 і МА3. Пізньостигла домінує над скоростиглістю. Незалежне поєднання генів, що визначають терміни дозрівання, дає вісім гомозиготних генотипів і тільки чотири фенотипу - Ма1Ма2Ма3, Ма1Ма2mа3 - дуже пізньостиглі рослини; Ма1mа2Ма3 - пізньостиглі; Ма1mа2mа3 - проміжні; ma1Ма2Ма3, ma1Ма2mа3, ma1ma2Ма3 і ma1ma2ma3-ранньостиглі.

При використанні гібридизації в селекції сорго важливе значення набуває підбір батьківських форм.Найбільш ефективним при трансгресивній і комбінативній селекції сорго є різні типи насичуючих, конвергентних і інших складних схрещувань , що забезпечують можливість поєднувати в одному генотипі цінні властивості і ознаки , розосереджені в різних сортах , зразках колекції і в створених селекційних зразках.

Використання гетерозису в рослинництві - важливий прийом підвищення продуктивності рослин. Урожай гетерозисних гібридів на 10-30% вище, ніж у звичайних сортів.

При виборі батьківських форм для отримання гетерозисних гібридів оцінюють їх комбінаційну здатність. Спочатку селекція в цьому напрямі зводилася до виділення кращих за комбінаційною цінності генотипів з популяцій вільно запилювальних сортів на основі інбридингу у формі примусового самозапилення. Розроблені методи оцінки і підвищення комбінаційної здатності ліній та ін груп рослин, використовуваних для схрещувань.