Методы конвергентной селекции

Все упомянутые методы скрещиваний представляют собой дивергентные методы скрещивания, т.е. методы, при которых генетически дивергентных родителей используют с целью рекомбинации полезных генов, с четко рассчитанным их взаимодействием для получения сортов с новыми признаками, улучшенными по сравнению с родительскими. Создание новых сортов на основе этих методов скрещивания называют комбинационной или дивергентной селекцией в противоположность избирательной селекции, которая основана на отборах из популяций, возникших при свободном скрещивании без вмешательства человека, или конвергентной селекции с включением генов, контролирующих один или два признака, и фиксацией этих генов в хороших стандартных сортах.

Метод возвратных скрещиваний - (АxВ)xА

Метод возвратных скрещиваний заключается в том, что поколение F1, от скрещивания между сортами А и В несколько раз возвратно скрещивают с одним из родителей (сортом А) по следующей схеме:

Скрещивания между сортами А и В несколько раз возвратно скрещивают с одним из родителей

Этот метод первыми применили и рекомендовали Харлан и Поуп и Бриггс в США; в годы между двумя мировыми войнами его часто применяли для придания высококачественным стандартным сортам признака устойчивости к болезням. Метод возвратных скрещиваний оказывается особенно успешным, если в какой-либо хороший сорт необходимо включить один или несколько новых положительных признаков и закрепить уже имеющиеся положительные признаки. Сорт, несущий новый признак, называется донором, а сорт, принимающий признак, называется реципиентом или рекуррентным родителем.

Сущность метода возвратных скрещиваний состоит во внесении генов, ответственных за передаваемый признак (чаще всего устойчивость к патогенным организмам), и закреплении всех остальных признаков рекуррентного родителя. Достигается это серией возвратных скрещиваний несущего нужный признак родителя-донора с рекуррентным родителем. При числе возвратных скрещиваний до шести потомство будет содержать 98,4% наследственного материала рекуррентного родителя с контролирующими данный признак генами от родителя-донора. Если проводят шесть и более возвратных скрещиваний, налицо метод полных возвратных скрещиваний, так как в этом случае практически осуществляется полная замена рекуррентного родителя, который отличается от начального родителя только данным новым признаком. Полное возвратное скрещивание проводят, когда донором служит сорт, остальные признаки которого отрицательны.

Метод полных возвратных скрещиваний приводит, в сущности, к возвращению к тому, что уже ранее было создано при относительно малом включении новых генов и достаточно длительном процессе гибридизации, поэтому его считают консервативным и применяют в том случае, если при оценивании сортов чрезвычайно трудно превзойти стандартный сорт, который нужно одновременно и сохранить, и улучшить по каким-то признакам.

Если нет необходимости в полном замещении рекуррентного родителя, а родитель-донор наряду с данным признаком обладает достаточным количеством других положительных признаков (интенсивный сорт), намного более успешным оказывается метод неполных возвратных скрещиваний, т.е. проведение одного-двух возвратных скрещиваний с рекуррентным родителем. При таком способе возможна рекомбинация генов и по остальным положительным признакам, в результате удается получить большее число генетически дивергентных линий.

Принимая во внимание, что метод возвратных скрещиваний в течение всего процесса гибридизации постоянно сопровождается индивидуальным отбором по признакам родителя-донора, его можно включить в число методов отбора, и о нем еще пойдет речь в дальнейшем.

Метод конвергентных скрещиваний

Когда селекция достигнет высокого уровня, как это имеет место в развитых странах по ряду культур, и созданные сорта будет уже трудно превзойти по продуктивности, тогда различные методы конвергентных и дивергентных скрещиваний, возможно, найдут большее применение. Мак Кей рекомендует несколько вариантов конвергентного скрещивания: 1 - по принципу максимальной рекомбинации, 2 - по принципу трансгрессивной рекомбинации, 3 - по объединенному принципу трансгрессивной рекомбинации и неполного возвратного скрещивания и 4 - конвергентное возвратное скрещивание (табл. 10.1). Различий между методами определяется количеством наследственного материала рекуррентного родителя (A-тип), которое должно быть сохранено в новых линиях; оно распределяется от 12,5% при сложных методах дивергентного скрещивания до 93,7% при почти полном возвратном скрещивании.

Различные варианты методов конвергентных скрещиваний

Существуют и другие комбинации методов дивергентного и конвергентного скрещиваний, используемые в отдельных случаях. Опыт показывает, что с усложнением методов скрещивания вероятность достижения наибольшего успеха не увеличивается, но возрастает тщательность подбора родителей с определенными положительными признаками, т.е. генов с желаемым эффектом.