Массовый отбор

Массовый отбор - это метод отбора растений в популяции по фенотипу и совместный посев семян отобранных растений, а также выращивание растений следующего поколения с целью получения новых или поддержания чистоты уже существующих сортов. Фактически речь идет о самом древнем методе селекции растений, и можно с уверенностью сказать, что его начали применять с тех пор, как человек перешел к оседлому образу жизни и занялся земледелием. Позднее этот метод был усовершенствован, но главным образом в направлении самого отбора, а не способов размножения последующих поколений.

Массовый отбор применяют в работе с растениями-самоопылителями и перекрестниками; с учетом различий в системах размножения этих культур он имеет и различную эффективность. Эффективность массового отбора зависит от:

- эффекта гена, контролирующего признак, по которому ведется отбор;
- наследуемости признака;
- взаимодействия генотип - окружающая среда;
- величины отобранного образца.

Если гены, ответственные за признак, по которому ведется отбор, имеют аддитивный эффект, успех отбора будет больше, чем при эффекте доминантного характера. В первом случае не нужно повторять отбор в следующем году, а только продолжить дальнейшее размножение растений; во втором случае достигают большего успеха, повторяя отбор несколько раз (рис. 12.1).

Массовый отбор основан на отборе фенотипов, поэтому его результативность в значительной мере зависит от наследуемости желательных признаков. При высокой наследуемости шансы на успех возрастают, и в следующих поколениях потомство в основном будет соответствовать отобранному вначале. Если наследуемость низкая (признаки величины плодов, урожайности зерна и т.д.), то возможно, что потомство будет существенно отличаться от ранее отобранного. В этом случае полезно применить многократный массовый отбор.

Активное взаимодействие генотипа и факторов окружающей среды, характерное для признаков с низким наследованием, снижает результативность отбора.

Далее, для успешного проведения массового отбора большое значение имеет величина отобранного образца, особенно у растений-перекрестников. Необходимо, чтобы образец был достаточно большим; это препятствует проявлению инбридинговой депрессии, часто приводящей к снижению урожаев.

У растений-перекрестников, ввиду возможности свободного скрещивания различных отобранных генотипов, возникают новые рекомбинации генов, которых не было в исходной популяции. Поэтому каждый цикл отбора приводит к новой генетической изменчивости, и массовый отбор оказывается эффективным.

Массовый отбор в популяции растений-самоопылителей, где отсутствует возможность скрещивания разных генотипов (за исключением очень низкого процента перекрестного опыления), приводит к обособлению гомозиготных линий, число которых зависит от гетерогенности исходной популяции.

В настоящее время массовый отбор самоопылителей еще применяют в естественных популяциях видов растений, селекция которых развита недостаточно (многолетние злаковые травы, кормовые бобовые и т.д.), а материальные возможности и нехватка рабочих рук не позволяют использовать такие эффективные методы, как индивидуальный отбор и др.

Иногда метод массового отбора у растений-самоопылителей можно с успехом применять в популяциях, возникших в результате гибридизации. Ромеро и Фрей приводят пример массового отбора в одной гибридной популяции овса по признаку разветвления стебля. Путем постоянного отбора более низких растений на протяжении пяти поколений им удалось выделить растения приблизительно на 5 см ниже растений исходной популяции, т.е. около 1 см на поколение. На другой пример успешного массового отбора по признаку массы зерен, когда прибавка урожая по сравнению с исходной популяцией составила 9%, ссылается Фрей. Нужно подчеркнуть, что в этом случае массовый отбор проводили косвенно - по крупности семян. Поскольку между этими двумя признаками существует высокая положительная генетическая корреляция, оказалось, что отбор по второму признаку вести легче, просеивая большое количество зерен без взвешивания через сито с отверстиями определенного размера. Эти же исследования показали, что корреляция между признаками массы зерен и урожая носит не прямолинейный, а криволинейный характер; поэтому для отбора наиболее продуктивных генотипов потребовалось выбраковать фракции самых крупных и самых мелких семян, оставив среднекрупную фракцию.

К одному из старейших приемов массового отбора у перекрестноопыляющихся растений относится отбор початков кукурузы. Еще и сегодня там, где в производстве не используют гибриды кукурузы, сельские жителе отбирают на гумне самые крупные и тяжелые початки и семена от них высевают в поле. Таким образом возникли многие сорта кукурузы в США (желтозерные Reid, King и др.) и в Югославии (Vukovarski zuti zuban, Rumski zuti zuban, Zajecarski beli и др.).

Халлауэр и Сирс подробно изучили эффективность массового отбора у кукурузы, не установив при этом никакого существенного превышения урожайности и подтвердив таким образом многие ранее проведенные наблюдения. Причина заключается в том, что экологическая изменчивость по признаку величины початка значительно больше генетической изменчивости и наследуемость очень низка. Наряду с этим постоянный отбор при наличии небольшого образца фактически приводит к инбридинговой депрессии, вызывающей снижение урожайности. Поэтому в развитом сельском хозяйстве данный метод отбора у кукурузы и сходных видов-перекрестников перестали использовать и применяют его для получения синтетических сортов или гибридов.

При работе с такими видами-перекрестниками, как рожь, люцерна, клевер и др., у которых существуют местные популяции, обладающие изменчивостью, массовый отбор применяют для получения новых сортов. Так, в Югославии с помощью этого метода выведены сорта ржи Beljska, Novosadska, Maksimirska, знаменитый сорт-популяция люцерны Panonska lucerka и др.

Кроме того, массовый отбор находит широкое применение как метод поддержания чистоты существующих сортов. В обычном посеве какого-то сорта, распространенного в производстве, отбирают несколько сотен или тысяч лучших растений, типичных для данного сорта. Эти растения совместно обмолачивают и все семена высевают на следующий год. В период вегетации осматривают посев а удаляют все нетипичные растения, отличительные признаки которых не были замечены в предыдущем году или которые появились под влиянием спонтанной гибридизации: оставшиеся растения вновь совместно обмолачивают и семена используют для получения элиты.

Для выведения новых сортов, а также для поддержания уже существующих значительно более эффективным, чем массовый отбор, оказался метод индивидуального отбора.