Гетерозис в практической работе

В практической работе гетерозис используют при скрещиваниях между генетически различающимися формами и сортами. Наиболее сильно он выражен у гибридов от скрещивания самоопыленных линий. Это связано с тем, что сорта состоят из большого количества высокоурожайных, посредственных и низкоурожайных растений, не проявляющих эффекта гетерозиса, в то время как генетически выравненные самоопыленные линии однородны по всем признакам, в том числе и по способности выражать гетерозис. Они могут давать гетерозис или не иметь его. Поэтому, отобрав наилучшие линии, можно постоянно воспроизводить гетерозис.Полученные после длительного самоопыления линии оценивают на комбинационную способность. Вначале определяют общую комбинационную способность, которая выражается в возможности линий проявлять гетерозис при скрещивании их с сортами и гибридами. Затем лучшие по общей комбинационной способности линии скрещивают между собой по определенной схеме для установления специфической комбинационной способности. Обычно применяют диаллельные скрещивания, при которых каждую линию скрещивают со всеми остальными и получают оценку продуктивности гибридов от всех возможных комбинаций. Это довольно кропотливая и трудная работа, но она с лихвой окупается той дополнительной продукцией, которую дают высокогетерозисные гибриды.

Отобранные лучшие по комбинационной способности линии используют для получения высокогетерозисных гибридов. Уже в начале XX в. Шелл наблюдал проявление гетерозиса при скрещивании малоурожайных инбредных линий кукурузы - он выражается в повышении урожайности и усилении полезных признаков. Однако такой способ оказался неудачным для применения на практике: инбредные линии малоурожайны. В результате скрещивания они дают хорошие гибридные семена, но из-за низкой плодовитости самих инбредных линий их размножение становилось менее выгодным, приводило к высокой стоимости семян.

Более экономичный способ получения гибридных семян предложили американские селекционеры Э. Ист и Д. Джонс. Они рекомендовали использовать в качестве растений, производящих семена, не простые гибриды, а более сложные, созданные от скрещивания между собой двух простых. Такой тип скрещивания был назван двойным скрещиванием, а образовавшиеся при этом гибриды - двойными. В то время как в получении простого гибрида участвуют две инбред-ные линии, двойной гибрид происходит от четырех линий. Две инбредные линии А и В скрещиваются для создания простого гибрида АхВ, при скрещивании двух других линий С и О образуется другой простой гибрид СхО. Скрещивание этих двух простых гибридов между собой приводит к объединению четырех линий и проявлению двойного гибрида (АхВ) X Х(СХЭ).

Наряду с двойными гибридами существует целый ряд других типов гибридов. Сортолинейные гибриды (АхВ) X свободноопыляющийся сорт или Ах свободноопыляющийся сорт легко создаются и бывают полезными для производства. Трехлинейные гибриды получают при скрещивании простого межлинейного гибрида с инбредной линией (АхВ)хС. Семена этих гибридов более доступны, чем семена простых, но уступают по себестоимости выращивания двойным. Такие гибриды отличаются большей выравненностью и урожайностью, чем двойные. Они обычно получаются в случаях, когда есть три хорошо сочетающиеся друг с другом линии и нет необходимой четвертой инбредной линии и когда требуется большая выравненность гибридов.

Подобным образом создаются гетерозисные гибриды у большинства других перекрестноопыляющихся сельскохозяйственных культур.

Для выращивания гибридных семян родительские формы высевают чередующимися рядами. У материнских растений своевременно удаляют мужские соцветия - тогда все образовавшиеся семена окажутся гибридными. Например, у кукурузы обрывают или срезают метелки и опыление производится пыльцой отцовской формы. Это довольно трудоемкая и напряженная работа, требующая затраты большого количества рабочей силы в самый напряженный для сельского хозяйства период - уборки урожая.