Текст книги "Комнатные растения. Классификация и строение"

СЕЛЕКЦИЯ ЦВЕТОЧНЫХ РАСТЕНИЙ

Селекция (от лат. selecti – oвыбор, отбор) – это наука о выведении новых сортов и улучшении существующих. Как правило, целью селекции является выведение растений, имеющих определенные декоративные, биологические и хозяйственные признаки. Например, современные селекционеры стремятся получить новые сорта флоксов, устойчивых к заболеванию мучнистой росой; раннеспелых сортов гладиолусов с цветками красивой формы и чистых окрасок; межвидовые скрещивания сирени направлены на увеличение периода ее цветения и т. д.

Методы селекции. Самым простым методом селекции является посев семян от свободного естественного опыления с последующим отбором наиболее интересных экземпляров. Лучшие результаты по широте целенаправленного формообразования растений получены при использовании искусственной гибридизации – скрещивания между собой двух или большего числа форм с целью совмещения в одном сорте ценных качеств, свойственных исходным организмам.

Учеными также разработаны методы, позволяющие искусственно увеличивать число хромосом в ядрах клеток. Обрабатывая точки роста или семена раствором колхицина, можно нарушить процесс деления хромосом, в результате чего их число увеличивается в два раза. Клетки с удвоенным, учетверенным (и т. д.) числом хромосом получили название полиплоидных. Полиплоидные растения имеют сильный стебель, отличаются яркостью окраски и размерами цветков, обильным цветением.

Для получения новых сортов особенно ценны почковые мутации (от лат. mutation – изменение, перемена), которые возникают естественно и могут быть получены искусственно. Новые признаки растений, образующиеся в результате изменений в хромосомах (молекулярный состав или строение), передаются затем потомству. В природе мутации появляются в результате воздействия на организм факторов окружающей среды. Примером естественной мутации являются первые попугайные формы тюльпанов.

Искусственные мутагенные изменения можно получить при воздействии на вегетативные (почки, луковицы, побеги) или генеративные органы (семена, пыльцу, яйцеклетки) растения химическими соединениями (этиленметилом, этиленимином, диэтилсульфатом) или облучением (гамма-лучами, нейтронами, рентгеновскими лучами). Дозы и сила обработки зависят от индивидуальных особенностей вида и его состояния.

Гибридизация может быть близкородственной или отдаленной: при близкородственной внутривидовой гибридизации скрещиваются различные сорта одного вида; при отдаленной виды или сорта различных видов. При межвидовой или межродовой гибридизации могут возникать трудности из-за нескрещиваемости далеких в родственном отношении видов. Для повышения их скрещиваемости используются специально разработанные и широко применяемые селекционерами следующие методы:

– предварительное вегетативное сближение, прививка одного растения на другое с последующим их переопылением;

– опыление смесью пыльцы различных видов и сортов, в результате чего гибридные семена лучше завязываются (метод основан на избирательности оплодотворения);

– применение метода посредника. Если два сорта не скрещиваются между собой, а только с третьим, то сначала их скрещивают с ним, а затем уже полученный гибрид – с одной из исходных форм;

– применение стимуляторов (гиббереллина, янтарной кислоты и др.), усиливающих рост пыльцевых трубок на рыльце пестика;

– хирургическое вмешательство – укорачивание столбика пестика, впрыскивание шприцем пыльцевой суспензии непосредственно в завязь;

– добавление к отцовской пыльце материнской в качестве стимулятора (материнскую пыльцу нейтрализуют, растирая ее в фарфоровой ступке).

При отдаленной гибридизации иногда проводятся возвратные скрещивания, когда гибриды первого поколения вновь скрещиваются с одной из родительских форм. Интересные формы растений можно вывести, используя метод сложной ступенчатой гибридизации, при котором молодые гибриды вновь скрещиваются с формами или сортами, имеющими другие положительные качества.

Создание нового сорта представляет собой ряд следующих друг за другом этапов: подбор исходных родительских пар; скрещивание и получение гибридных семян; выращивание гибридных сеянцев; первичный индивидуальный отбор перспективных сеянцев; размножение отобранных сеянцев и передача их для оценки экспертной комиссией и дальнейшей рекомендации лучших сортов на государственное сортоиспытание; государственное сортоиспытание на госсортоучастке декоративных культур.

Правильный подбор исходных родительских пар является основой результативности гибридизации. Для скрещивания подбирают сорта или виды, дополняющие друг друга по отдельным признакам. При этом из нескольких сортов, обладающих необходимым признаком, отбирают тот, который имеет наименьшее количество отрицательных качеств. Более тщательно следует подбирать материнское растение, так как большей частью гибриды наследуют многие биологические и декоративные особенности от материнского сорта.

Взятые для гибридизации сорта должны полностью соответствовать сортовой принадлежности. Хорошие результаты получаются при скрещивании сортов различного географического происхождения (например, американские с европейскими или белорусские с алтайскими). Для селекции могут быть использованы и дикие формы путем переноса их в культуру непосредственно из естественных условий местообитания. При их скрещивании гибридному потомству довольно часто передается повышенная жизнестойкость и иммунитет к заболеваниям. Так, дикие виды тюльпанов не болеют вирусной пестролепестностью, в то время как у культурных сортов это заболевание является основной причиной гибели. Поэтому главным направлением селекции тюльпанов является получение сортов с признаком устойчивости к пестрению, унаследованным от диких видов.

Для получения доброкачественных гибридных семян и повышения процента завязи необходимо знать биологические особенности цветения и опыления исходных родительских пар. Все растения делятся на само– и перекрестноопыляющиеся и приспособлены к тому или иному типу опыления. У самоопыляющихся пыльники лопаются и дают зрелую пыльцу в еще закрытом цветке; у перекрестноопыляющихся – рыльце и пестик созревают в разное время. Самоопыление не происходит у двудомных и однодомных раздельнополых растений. У некоторых растений этому препятствуют особенности строения цветка.

Знание особенностей цветения и опыления позволяет определить для каждого конкретного вида оптимальное время проведения кастрации цветков, сбора пыльцы и опыления. Если раньше созревают пыльники, то такое явление называется протерандрией, если пестики – протерогинией. Благодаря последней скрещивание душистого горошка можно проводить без кастрации, опыляя пестики до созревания собственных пыльников. Жизнеспособность пыльцы и пестика у различных культур не одинакова. Восприятие пыльцы рыльцем устанавливается опытным путем. Для этого ежедневно проводят опыление части созревших рылец, а затем по проценту завязавшихся семян устанавливают наиболее оптимальное время его восприимчивости. Жизнеспособность пыльцы в искусственных условиях может сохраняться дольше, чем в естественных, и зависит от способа хранения.

Техника скрещиваний. Для скрещиваний выбирают цветки хорошо развитых, крупных, здоровых растений. Обычно используют цветки первого цветения (розы, георгины), чтобы к осени семена успели хорошо вызреть. Когда бутон готов к раскрытию, производят кастрацию, чтобы не произошло опыление собственной пыльцой. С этой целью пинцетом удаляют еще не лопнувшие пыльники. У некоторых растений (флокс, сирень), имеющих мелкие цветки, пыльники удаляют вместе с венчиком. На кастрированные цветки надевают изоляторы, которые шьют из пергаментной бумаги. Между стеблем и изолятором прокладывают вату (от проникновения насекомых-опылителей), а изолятор завязывают шпагатом.

Пыльцу на рыльце пестика наносят мягкой кисточкой или кусочком карандашной резинки, надетой на препаровальную иглу. Когда пестик созрел и готов к восприятию пыльцы, на рыльце выделяется влага (секрет). Наиболее благоприятное для опыления время – утренние часы и сухая теплая погода. После нанесения пыльцы на рыльце опять надевают изолятор. Для большей надежности оплодотворения опыление цветка повторяют на следующий день.

Пыльцу для опыления собирают заранее. Для этого крупные, хорошо окрашенные бутоны срезают и пинцетом выщипывают пыльники. Последние раскладывают на чистую бумагу в сухом, защищенном от прямых солнечных лучей месте. При дозревании пыльники лопаются и из них высыпается пыльца, которую используют для опыления. Хранят пыльцу в стеклянных бюксах или пергаментных пакетиках, которые помещают в эксикатор с хлористым кальцием (для создания постоянной и умеренной влажности воздуха). Эксикатор ставят в холодильник с температурой 2-3 °С.

Особое внимание при гибридизации обращается на чистоту проводимых работ и точность документации. При каждой новой комбинации скрещивания кисточку промывают спиртом, а бюксы для пыльцы – дезинфицируют. На бюксах простым карандашом пишут название сорта или вида и дату сбора пыльцы. При скрещивании на ветку с опыленным цветком вешают этикетку с указанием номера комбинации, количества опыленных цветков, даты скрещивания. В журнале фиксируют все необходимые данные по опылению и сбору гибридных плодов и семян.

Полученные гибридные семена высевают в оптимальные сроки на улучшенном агрофоне. Выбраковку малоценных и отбор лучших экземпляров проводят с первого года цветения. При этом главное внимание обращают на тот признак у гибрида, ради которого проводилось скрещивание.

Гибриды многолетних культур, обладая повышенной пластичностью, на протяжении первых лет цветения могут изменять свои декоративные особенности. Поэтому окончательный их отбор производят на 3-4-й год цветения в зависимости от культуры. Отобранные растения при вегетативном размножении полностью сохраняют свои декоративные и биологические качества. В результате оценок и браковок число гибридов убывает. Для конкурсного сортоиспытания оставляют самые ценные, которые после соответствующего размножения передаются для дальнейшей оценки на сортоиспытательную станцию.

СЕМЕНОВОДСТВО ЦВЕТОЧНЫХ РАСТЕНИЙ

Сорта цветочных культур, используемые для семеноводства, перед посевом тщательно проверяют. На семена оставляют механически и биологически чистые образцы без посторонних примесей. Механическое засорение происходит при смешивании семян разных сортов и видов, а биологическое – при перекрестном опылении разных сортов, видов и даже культур.

Чтобы избежать механического засорения, цветочные семена необходимо раздельно собирать, перерабатывать, правильно хранить и проводить их сортовую прочистку. При выращивании семенников (начиная с посевов до завершения цветения) слабые, поврежденные и больные растения выбраковывают, одновременно удаляя различные примеси.

Сортовая прочистка махровых форм однолетников заключается в основном в удалении всех немахровых.

Биологическое засорение возникает в результате перекрестного опыления одного сорта или вида другим. Наиболее опасно сортовое засорение, так как сортовую примесь не всегда легко распознать и еще сложнее избавиться от нее.

Цветоводы должны хорошо знать особенности опыления видов и сортов декоративных растений. Среди них различают облигатные (обязательные) и факультативные (необязательные) самоопылители. Это деление до некоторой степени условно, поскольку у одного и того же вида в зависимости от местообитания может меняться способ опыления. Например, в северных широтах душистый горошек и левкой являются самоопылителями, а на юге, кроме того, они еще имеют склонность и к перекрестному опылению.

Получать семена без биологического засорения можно благодаря использованию пространственной изоляции и изоляции сортов во времени (цветущих в разные сроки). Величина пространственной изоляции растений зависит от строения цветков и механических преград. Сорта, имеющие махровые цветки, обычно нуждаются в ней меньше, по сравнению с простыми немахровыми. Преграды в виде сплошных полос зеленых насаждений или построек также сокращают расстояние пространственной изоляции растений. Примерные нормы пространственной изоляции при выращивании элитных семян: для облигатных перекрестников на открытых участках 400 м и при наличии преград 200 м; для факультативных перекрестников – соответственно 300 и 100 м; для факультативных самоопылителей – 100 и 30 м.

Изоляция во времени заключается в том, что семена перекрестноопыляемых сортов высевают не все сразу, а делят на несколько партий и ежегодно высевают каждую с разрывом в несколько недель.

Выращивание элитных семян. В целях сохранения всех полезных свойств сорта в специализированных цветочных хозяйствах ведут отбор лучших растений. Сортовые семена выращивают в соответствии с определенной системой семеноводства. Важным этапом в этой работе является производство суперэлиты и элиты – исходных семян с исключительно высокими сортовыми качествами. Получение элитных семян представляет собой сложный и длительный процесс.

К суперэлите относят семена, собранные с самых лучших и типичных сортовых растений, обладающих комплексом положительных признаков. При дальнейшем размножении суперэлиты получают элитные семена, из которых выращивают семена различных сортов для реализации.

В семеноводческих хозяйствах постоянно заботятся о поддержании и повышении сортовых качеств элитных семян путем внутрисортового скрещивания, тщательного отбора, сортовых прополок, высокого уровня агротехники, сортировки семян по массе и размерам. Производство элитных семян в каждом хозяйстве осуществляется строго по схеме, разработанной для той или иной цветочной культуры с учетом местных почвенно-климатических особенностей.

Основными методами подготовки элитных семян являются массовый и индивидуальный отборы. Характер последнего зависит от степени сортовой чистоты семенных растений и их биологических особенностей. Элитные семена получают методом индивидуального отбора по схеме: питомник обновления; питомник отбора; семенной питомник; питомник размножения; суперэлита; элита.

На первом году в питомнике обновления производят внутрисортовое скрещивание; на втором в питомнике отбора отбирают лучшие сорта растения; на третьем в семенном питомнике проверяют по потомству лучшие семьи, выделенные при отборе; на четвертом в питомнике размножения размножают семена от лучших семей с применением сортовой и видовой прочистки и удалении всех слабых и нетипичных растений; на пятом на участке выращивания суперэлиты производят дальнейшее размножение семян, используя сортовую прочистку; на шестом из семян суперэлиты выращивают элитный семенной материал.

Элитные семена можно выращивать и более простым методом по схеме: отбор элитных растений; питомник размножения; суперэлита; элита.

Агротехника возделывания семенных растений. Декоративные особенности сорта, устойчивости, урожайность семян с хорошими посевными качествами должны в полной мере проявляться у семенников. При выращивании последних необходимо учитывать отношение их к почве, влаге, свету, теплу, способы опыления, сроки цветения, плодоношения и осыпаемости семян.

Урожай семян и их посевные качества в значительной мере зависят от сроков высева семян. В свою очередь морозостойкость и продолжительность вегетации растений предопределяют сроки и способы посева семенников. В открытый грунт обычно высевают семена растений с коротким периодом развития и те, которые переносят весенние заморозки. Семена теплолюбивых растений, имеющих продолжительный рост, высевают в закрытый грунт (парники, оранжереи). С наступлением теплой погоды рассаду высаживают на семенные участки открытого грунта.

Уход за семенниками примерно такой же, как и за остальными цветочными растениями. Некоторая специфика его состоит лишь в том, что по мере завязываемости плодов необходимо постепенно снижать влажность почвы, подвязывать к опорам семенники; прищипывают концы кистевидных соцветий (львиный зев, люпин, дельфиниум, резеда, кларкия); пасынковать (обрезать) боковые слабые побеги у сильно ветвистых растений (циния, бархатцы, гвоздика Шабо). У растений позднего цветения (астры, георгины и др.) на семена оставляют только верхние соцветия – корзинки и наиболее развитые на боковых побегах, остальные удаляют в стадии бутонов. Эти агроприемы содействуют повышению завязывавмости семян, более быстрому созреванию, увеличению размеров и улучшению посевных качеств.

Семенной и сортовой контроль. Семеноводство цветочных растений невозможно без хорошо налаженного и постоянно действующего семенного и сортового контроля.

Семенной контроль осуществляют контрольно-семенные станции. Они определяют качество семян, выращиваемых семеноводческими хозяйствами. Отбор образцов и оформление документов о качестве семян цветочных растений производятся в соответствии с ГОСТами. Посевные качества семян характеризуются их чистотой, всхожестью и влажностью. На основании определенных показателей всхожести и чистоты (в %) устанавливается класс сортности (от I до III).

В семеноводстве применяют семена I класса сортности и только при отсутствии таковых в исключительных случаях – II. Категорически запрещается использовать для посева семена, в которых обнаружены некоторые виды сорняков, вредители и болезни цветочных растений. Сортовой контроль семенных цветочных растений осуществляется методом полевой апробации. Чистосортность определяется в период массового цветения. Эту работу проводит агроном, имеющий специальную подготовку. Отбор проб производится по диагонали участка. Всего с участка берется не менее 10 проб по 50 растений в каждой. Во время апробации определяется: сортовая чистота семенников, элиты, суперэлиты; качество и количество сортовых прочисток; морфолого-декоративные особенности сорта; степень поражения вредителями и болезнями; соблюдение агротехнических правил семеноводства; наличие сорняков; характер развития семенных растений и ожидаемый урожай семян.

Изучение динамики созревания семян отдельных культур дает возможность выбирать наиболее оптимальные сроки их уборки. Например, такие цветочные растения, как алиссум, кларкия, годеция, левкой, резеда отличаются дружным созреванием семян, поэтому их обычно собирают в один-два приема. У других видов (львиный зев, душистый табак, циния, вербена, портулак, сальвия и др.) семена созревают неравномерно, поэтому их собирают несколько раз, по мере созревания. Уборка усложняется также быстрым осыпанием семян. Однако следует учитывать, что при раннем сборе сырца (плоды, ветви и др.) семена могут еще не созреть, а при запоздалом – частично осыпаться.

В процессе созревания семена проходят несколько стадий спелости: молочную, восковую и полную. Семена молочной спелости недоразвитые, щуплые, имеют низкую всхожесть. В фазе восковой зрелости – рост, окраска, как у зрелых, всхожесть – хорошая. В стадии полной зрелости плоды вскрываются и семена высыпаются.

При уборке сырца некоторых цветочных культур (бархатцы, циния, сальвия, петуния, космея) срезается вся наземная часть или выборочно – отдельные ветки с плодами, семена которых находятся не только в стадии полной зрелости, но молочной и восковой. Собранный сырец равномерно раскладывают тонким слоем на брезенте, фанере или стеллажах и просушивают. В этот период семена заканчивают свое развитие и дозревание. Аналогичный процесс осуществляется в условиях сушилен при заготовке сырца некоторых цветочных растений в период дождливой, холодной погоды.

Сбор сырца рекомендуется проводить в сухую солнечную погоду, что положительно сказывается на дальнейшей его переработке. Очистка и доработка сырца – трудоемкий процесс, связанный с применением семяочистительных машин, крытых токов и сушилок. Собранный сырец подсушивают, обмолачивают, затем семена провеивают и сортируют. Если партии семян небольшие, то их плоды перетирают вручную и просевают на ситах. Каждая партия еще при сборе на семеноводческом участке получает инвентарный номер, который сохраняется до поступления семян на склад.

Собранные, просушенные, очищенные и отсортированные семена отправляются на хранение в специальные помещения – семехранилища. Необходимыми условиями при этом являются: температура – от 1 до 10 °С, относительная влажность воздуха – до 60 % и постоянное проветривание помещения.

Снижение всхожести семян при хранении в значительной мере зависит от степени их просушки. Недостаточно просушенные семена загнивают и теряют жизнеспособность, поэтому первым непременным условием хранения является доведение влажности семян при сушке до кондиционной (стандартной).

Сроки хранения семян определяются их посевными качествами, т. е. способностью к прорастанию. Наиболее короткий срок (до 2 лет) имеют семена кохии, нигеллы, флоксов, аспарагуса, гайлярдии, примулы, а продолжительный (от 5 до 7 лет) – левкоя, гвоздики, настурции. Остальные виды цветочных растений сохраняют всхожесть от 2 до 4 лет.

Подготовленные для хранения партии семян ссыпают в хлопчатобумажные или льняные мешки, деревянные или металлические.