Разведение саженцев: Бизнес на выращивании и продаже саженцев (2021) — с чего начать и сколько можно заработать

Размножение подвоев плодовых культур и выращивание саженцев в национальном парке «бузулукский бор» Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

УДК 634.11:631.541 DOI: 10.25198/1814-6457-215-120

Савин Е.З. 12, Березина Т.В. 1, Логинчев Е.К. 12

1 Институт степи Уральское отделение РАН, г Оренбург, Россия 2 Оренбургский государственный университет, г Оренбург, Россия E-mail: [email protected]; [email protected]

РАЗМНОЖЕНИЕ ПОДВОЕВ ПЛОДОВЫХ КУЛЬТУР

И ВЫРАЩИВАНИЕ САЖЕНЦЕВ В НАЦИОНАЛЬНОМ ПАРКЕ «БУЗУЛУКСКИЙ БОР»

В условиях Национального парка «Бузулукский бор» изучалась возможность выращивания подвоев и саженцев плодовых культур. Характерной особенностью песчаных дерново-подбурых почв бора является их низкое плодородие.. 1, Loginchev E.K. 12

1 The Steppe Institute of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, Orenburg, Russia 2. Orenburg State University, Orenburg, Russia E-mail: [email protected]; [email protected]

REPRODUCTION OF ROOTSTOCKS OF FRUIT CROPS AND GROWING OF SEEDLINGS IN THE NATIONAL PARK «BUZULUKSKY BOR»

In the conditions of the National Park «Buzuluksky Bor» the possibility of growing rootstocks and seedlings of fruit crops was studied. A characteristic feature of sandy sod-podboryh soils of boron is their low fertility. They are characterized by weak podzolization, light loamy, carbonate. Sandy soils during the snowless period are freezing deep, while a sharp decrease in the temperature of the upper horizon to critical values is observed. In these conditions, in the queen cell of clonal stocks, the freezing of the head of the bush and a decrease in the yield of the layers are noted. In the nursery on poor soils, despite a high rooting of the rootstocks, a weak development is observed, which negatively affects the yield of seedlings and their quality. Despite the negative consequences, it is possible to grow high-quality planting material by applying organic fertilizers, increasing agricultural technology and selecting the most adapted forms.

Key words: rootstock, privo, clone, motherwort, nursery.

Выращивание плодовых культур во многом зависит от экологических условий, а также от устойчивости сорто-подвойных комбинаций к экстремальным условиям произрастания [5], [7], [14]. Для успешного ведения садоводства посадочный материал должен выращиваться на месте. В этой цепочке наиболее уязвимым звеном является получение подвоев особенно клоновых и привитых на них саженцев [3], [4],

[7], [16].

Бузулукский бор размещен в древней тектонической впадине на юго-западных склонах Общего Сырта Заволжско-Уральского региона. Глубина ее по сравнению с окружающей местностью достигает 100-150 метров [9], [15]. Почвы бора сформированы на среднезернистых песках (1,0-0,05 мм) мощностью более 20 метров с незначительным количеством глины (<0,01) и ила (<0,001). На этом каркасе сфор-

мированы дерново-подбурые почвы мощностью верхнего горизонта до 15-18 см. с содержанием гумуса от 1,5 до 3,2%, слабо-оподзоленные, легкосуглинистые, супесчаные, карбонатные

[9], [11].

Характерной особенностью песчаных почв, вследствие их низкой теплоемкости и высокой теплопроводности является глубокое промерзание почвы и низкие температуры в пахотном горизонте в малоснежный зимний период [6].

Климат бора резко-континентальный, максимальная температура составляет +42 °С, минимальная -53 °С, что ниже сопредельных территорий на 11 °С. Осадков в бору выпадает на 148 мм больше, что определяет умеренно-засушливый климат. Однако отмечена высокая испаряемость 643,2 мм, что превышает количество осадков на 157 мм. Все же несмотря на это лес смягчает климат окружающих его тер-

риторий [9], [15]. Снежный покров колеблется от 29 до 100 см, в среднем 64 см, что в два раза больше, чем за пределами бора.

Следовательно, низкие критические температуры воздуха, повторяющиеся каждые 10-12 лет, глубокое промерзание песчаных почв и снижение температуры в пахотном горизонте до критических, превышение испаряемости, над осадками, невысокий уровень плодородия дерново-подбуристых песчаных почв. Все эти негативные факторы отрицательно влияют на состояние и развитие древесных, в том числе плодовых культур. В этих условиях важно было испытать различные виды плодовых культур в период выращивания подвойного материала и саженцев, с тем чтобы с большей надежностью рекомендовать их в широкое производственное и любительское садоводство.

Условия, объекты и методика

исследования

Опытный участок размещен в Стационаре Института Степи Уро РАН, расположенном на высоком левом берегу реки Боровки, в с. Партизанское. Дополнительно проводили испытание на восточной окраине бора в опытном хозяйстве Бузулукского лесного техникума, с. Березовка.

Почвы дерново-подбурые мощностью до 18 см, слабо-гумусированные (1,59%), сла-бооподзоленные, легкосуглинистые, супесчаные, карбонатные, рН 8,5, содержание Р205 — 85, К20 -470 мг/100 г почвы. Фракции песка в верхнем горизонте почвы от 1,0 до 0,05 мм находятся в пределах 87-88% [11]. Грунтовые воды залегают на глубине 5-6 м. Осадков выпадает 530 мм в год. Среднегодовая температура составляет 3,8 °С. Безморозный период 108 дней, сумма эффективных температур > 10 °С — 2520°. Относительная влажность воздуха летом 63%, а за год 71%. Число сухих дней с относительной влажностью воздуха <30% в среднем за 10 лет 58, изменяется от 11 до 85 дней, в то время в г. Бузулуке от 39 до 121 дня, в среднем составляет 80 [1], [8].

Закладка опыта и наблюдения проводились согласно программы и методики сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур [13]. Методики изучения клоновых подвоев [6], [10]. Агротехника в маточнике и питомнике общепринятая.

Результаты исследования

Для более полной характеристики экологических условий бора остановимся на отдельных моментах. По метеоданным Боровой опытной станции, с. Опытное. Снежный покров в бору по многолетним наблюдениям в два раза выше сопредельных территорий (64 см и 30-31 см) (табл. 1). В отдельные годы доходит до 1 метра, что выше данных г. Бузулука в два раза 46-48 см. Максимальная температура на поверхности почвы за последние 10 лет колебалась от 33 до 41,2°С, а минимальная опускалась до -37,9 °С (рис. 1). Температура в почве на глубине 20 см в малоснежные периоды опускалась до 1013,4 °С. Одновременно с остыванием легких почв отмечалось более глубокое ее промерзание (рис. 2). Глубина промерзания песчаных почв бора гораздо глубже, чем в г. Бузулуке. Средняя глубина в бору составляет 1 метр, в то время как в сопредельных территориях она опускается на

Таблица 1 — Величина снежного покрова по годам, см

Период г. Оренбург г. Бузулук Бузулукский бор

1993 55 — —

1994 51 52 —

1995 — 24 —

1996 45 39 —

1997 39 46 —

1998 59 65 —

1999 41 47 70

2000 36 46 —

2001 61 29 —

2002 — 24 53

2003 39 40 58

2004 15 37 71

2005 31 49 —

2006 30 45 65

2007 27 34 62

2008 48 39 55

2009 30 21 23

2010 52 50 58

2011 33 32 65

2012 35 24 50

2013 44 38 45

2014 44 48 63

2015 34 35 63

2016 44 32 60

2017 41 48 54,2

2018 20 48 57,4

2008-2018 38,6 37,6 54,2

1992-2018 39,7 39,7 57,4

>100 лет 30 31 64

Рисунок 1 — Максимальные и минимальные температуры на почве и на глубине 20 см по годам

Рисунок 2 — Глубина промерзания почвы в Бузулукском бору и сопредельных территориях, по годам

40% меньше. В отдельные годы глубина промерзания составляет до 1,4-1,7 метра. Низкие температуры в пахотном горизонте и глубокое промерзание почвы для недостаточно адаптированных растений являются губительными прежде всего для корневой системы.

Максимальные температуры в почве в летнее время опускались на глубие 3,2 метра до 12-14 °С, а минимальные в зимнее время на этой глубине остывали до 5-6 °С. Переход от отрицательных температур к положительным наблюдается на глубине 1,2-1,5 метра (рис. 3). Следовательно, температурные режимы песчаных почв бора по сравнению с сопредельными территориями значительно разнятся и негативно влияют на сохранность и состояние древесных растений.

Опыты по изучению клоновых подвоев яблони проводились в Стационаре Института степи УрО РАН, с. Партизанское, а более расширенный в опытном хозяйстве Бузулкского лесного техникума с. Березовка (табл. 2).

Приживаемость отводков в маточнике достаточно высокая в пределах 70-100%. Первые четыре года (2009-2012 гг.) выпадов маточных кустов не отмечено. Минимальная температура почвы в это время находилась в пределах -7…-12,8 °С. После снижения температуры в почве до -12,8 °С в 2012 году сохранность ма-

точных кустов снизилась на 7-10%, а после зимы 2013 года при снижении температуры до -12,7 °С наблюдалась резкая гибель маточных кустов. Подвой Урал 2 после этих температур полностью выпал в 2014 году. В значительной степени пострадали 64-143 и 54-118. Их сохранность составила 20-23%, а к 2017 году 8-10%, при этом в 5-6 раз снизилась и продуктивность. В среднем за годы испытания было получено по подвою 64-143 — 121 тыс/га, а 54118 — 108 тыс/га.

В маточнике ОПХ лесного техникума под-войные формы 64-143, 70-20-20, 8-2, Арм-18 после снижения температуры в почве до 10,1 °С в зиму 2016 года, сохранность маточных кустов снизилась в 1,5-2 раза. Хорошо сохранились после этой зимы Е-56, Урал-5, К-2. По этим формам наблюдается за счет разрастания маточных кустов увеличение выхода отводков с единицы площади до 120-145 тыс/га.

Следует особо остановится на элитных формах подвоев Ботанического сада Оренбургского государственного университета. Маточные кусты подвоев ОБ 2-20, ОБ 2-11, ОБ 1-14, ОБ 1-8, ОБ 2-17, ОБ 2-15, ОБ 3-4 за это время сохранились полностью и выход отводков составил от 120 до 228 тыс/га. Эти формы обладают повышенной экологической адаптацией

■50

Глубина почвы

за 10 лет за 24 года

тактемвература min телиература тактемвература min теглвература

Рисунок 3 — Максимальная и минимальная температуры почвы по глубинам

К5

со

Я

о

Таблица 2 — Сохранность маточных кустов и выход подвоев яблони в маточнике вертикальных отводков в Бузулукском бору

Подвои Сохранность маточных кустов, % Выход клоновых подвоев, тыс./га

2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017

г. Оренбург Снежный покров

г. Бузулук Боровое. Опытное поле

21 47 32 23 35 48 36 32 46 35,5 23 58 65 50 45 63 52 63 63 54,2

Глубина промерзания почвы

122 148 134 80 83 47 97 60 48 91,0 120 160 150 140 130 80 90 80 90 148,8

Температура почвы на 20 см

-13,6 -13,0 -14,3 -16,0 -7,1 14,2 -9,9 -4,6 -6,5 -11,0 -13,4 -7,9 -6,8 -12,8 -12,7 -6,7 -4,0 -10,1 -3,5 -8,6

Стационар, с. Партизанское. Закладка 2008 г.

64-143 93,7 93,6 93,4 93,3 83,3 60,0 23,3 23,0 10,0 97,7 201,1 231,1 196,7 109,6 138,5 30,0 67,7 20,0 121,4

54-118 93,3 93,3 93,3 93,3 93,3 40,0 20,0 20,0 8,0 78,7 180,2 215,3 209,2 70,3 77,2 38,2 74,6 26,6 107,8

Урал 2 73,3 72,9 71,4 70,0 63,3 0 — — — 52,1 114,9 212,6 97,9 — — — — — — 119,4

с. Березовка. ОПХ лесного техникума. Закладка 2014 г.

64-143 74,2 72,4 40,5 44,0 90,0 37,7 57,2

Е 56 68,6 68,6 68,5 48,7 68,5 120,8 79,3

70-20-20 82,5 81,2 59,4 52,7 61,6 68,6 60,9

Урал 5 100 90,9 90,5 79,9 98,4 119,0 99,1

8-2 100 77,3 26,7 128,7 53,2 43,2 75,0

К-2 94,3 87,8 86,7 87,9 140,3 145,1 124,4

Арм-18 86,7 82,3 50,0 94,7 171,7 65,5 110,6

ОБ 2-17 100 100 96,7 133,2 135,4 180,6 149,7

ОБ 3-4 93,3 89,2 89,0 140,5 118,8 121,5 126,9

ОБ 2-20 100 100 96,7 63,1 94,4 110,0 89,1

ОБ 2-11 100 100 100 108,8 175,4 164,3 149,5

ОБ 1-24 100 100 100 77,7 233,1 228,1 179,6

ОБ 1-8 100 100 100 88,8 111,0 144,3 114,7

ОБ 2-12 76,7 68,6 60,0 51,8 65,5 61,0 59,4

ОБ 2-15 100 100 100 99,9 115,4 177,6 130,9

§

0

1

IV) о

5э §

со

кЗ О!

к условиям Бузулукского бора, прежде всего зимостойкость, засухоустойчивость и толерантность к легким почвам бора. Следовательно, на песчаных почвах бора наиболее губительными являются низкие температуры пахотного горизонта и глубокое их промерзание. В этих условиях выпадают в первую очередь менее адаптированные формы. На общее состояние растений накладывается также высокая температура почвы и иссушение верхнего горизонта, в котором размещена основная масса корневой системы. Новые элитные формы подвоев Ботанического сада ОГУ, а также Е-56, Урал-5, К-2 дают основание о выделении среди них достаточно зимостойких и засухоустойчивых подвоев.

В I поле питомника изучали поведение кло-новых и семенных подвоев плодовых культур (табл. 3). Приживаемость как клоновых, так и семенных подвоев достаточно высокая 80-90%. Рост и развитие растений в этом поле при выполнении элементарных приемов агротехники (полив, прополка, рыхление) удовлетворительное.

В июле-августе проводили окулировку культурным сортом. Для прививки использовали сорта плодовых культур наиболее адаптированных к условиям произрастания: яблоня — Уральское наливное, Серебряное копытце, Брусничное, Июльское Черненко, Башкирский красавец и другие; по груше — Уралочка, Чижовская; по сливе — Манчьжурская обильная, Юбилейная алтая, Генеральная. При осенней ревизии приживаемость глазков близка к 98-100%.

Во втором поле питомника выход саженцев колебался по годам (табл. 4). В годы с глубоким промерзанием и низкими температурами в верхнем горизонте почвы пробуждение привитых глазков заметно снижалось. Это наблюдалось в 2012 и 2016 годах. Пробуждение глазков было в пределах 20-40%. На подвоях 64-143, войлочной и песчаной вишне выход саженцев составил около 50% от числа привитых растений. Следует отметить, что выход саженцев в благоприятных условиях за пределами бора составляет около 80%. Одновременно со снижением выхода са-

Таблица 3 -Приживаемость подвоев плодовых культур в I поле питомника. Стационар. Бузулукский бор

Приживаемость, %

2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 Среднее

64-143 83,0 82,5 82,7 70,0 89,3 81,3 87,9 55,0 78,7

54-118 88,1 61,1 90,5 82,6 88,3 83,7 81,4 84,5 82,5

Урал 2 84,8 78,4 84,3 84,8 — — — — 83,0

С-цы китайки 90,3 74,5 73,3 93,5 90,8 90,8 92,9 53,2 83,6

С-цы груши (Зерновка) 95,5 64,8 74,0 76,2 93,9 95,0 92,9 80,8 84,1

Войлочная вишня 97,7 82,0 74,6 95,1 99,0 96,6 87,4 76,2 88,1

Песчаная вишня 100 80,9 91,6 100 96,8 97,5 81,3 88,4 92,0

91,3 74,9 81,4 86,0 94,7 90,9 86,8 73,0 84,5

Подвой Выход саженцев плодовых культур во II поле питомника. Стационар. Бузулукский бор

2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017

ГС на почве 20 см -7,9 -6,8 -12,8 -12,7 -6,7 -4,0 -10,1 -3,5

Яблоня

64-143 82,6 46,7 30,2 48,7 94,0 29,0 21,2 54,3 50,8

54-118 61,1 48,0 13,0 34,9 42,5 36,8 20,0 44,4 37,6

Урал 2 41,7 48,0 24,4 35,7 39,3 — — — 37,8

С-ц Китайки 42,1 49,0 28,8 38,4 54,0 50,0 28,0 55,0 43,1

Груша

С-цы груши 67,1 45,5 24,6 35,0 51,7 35,3 31,8 60,6 43,9

Слива

Войлочная вишня 63,6 32,2 7,3 54,2 28,1 95,8 51,4 54,5 48,4

Песчаная вишня 66,7 34,6 25,0 59,1 34,2 81,0 58,3 44,4 50,4

60,7 43,4 21,9 43,7 49,1 55,1 35,1 52,2 44,6

Таблица 4 — Выход саженцев плодовых культур во II поле питомника. Стационар. Бузулукский бор

женцев уменьшается средний прирост до 4050 см, при стандарте на однолетний посадочный материал не менее одного метра [12].

На качество саженцев и их выход существенное влияние оказывают песчаные мало-гумусные почвы. В почве стационара в верхнем горизонте содержится гумуса 1,59%, в то время как в черноземах южных его находится в пределах 3-5% [9].

При внесении органических удобрений в I поле питомника (2009-2010) приживаемость, выход саженцев и качество резко улучшилось. Для сохранения продуктивности питомника во II поле весной ежегодно проводим дополнительную допрививку черенком подвоев не прижившихся глазков.

Таким образом, экстремальные условия Бузулукского бора (глубокое промерзание по-

чвы, низкие температуры в пахотном горизонте, обедненные гумусом почвы и иссушение верхнего горизонта) негативно сказываются на сохранности растений и их развитии. Особенно уязвимы плодовые растения в маточнике и питомнике. В этих условиях необходимо подбирать или получать селекционным путем наиболее устойчивые формы войлочная, песчаная вишня, клоновые подвои яблони Е-56, Урал 5, К-2 и наиболее перспективные элитные формы Ботанического сада ОГУ ОБ 2-20, ОБ 2-11, ОБ 1-24, ОБ 1-8, ОБ 2-15, ОБ 3-4. Выращивать более адаптированные сорта селекции Урала и Сибири. Дополнительно вносить на участке размножения органические и минеральные удобрения, своевременно выполнять все агротехнические приемы по смягчению негативных климатических факторов.

14.11.2017

Работа выполнена в рамках плановой бюджетной темы ИС УрО РАН №ГР АААА-А17-117012610022-5.

Список литературы:

1. Агроклиматические ресурсы Оренбургской области. — Ленинград, 1971. — 120 с.

2. Андриенко, М.В. Методика изучения подвоев плодовых культур в Украинской ССР / М.В. Андриенко, И.М. Гулько. — Киев, 1990. — 104 с.

3. Бите, А.Э. Размножение клоновых подвое яблони и выращивание на них посадочного материала в Латвийской ССР: автореферат дис. … канд. с.-х.. наук / А.Э. Бите. — Мичуринск, 1971. — 23 с.

4. Будаговский, В.И. Зимостойкость корневой системы и карликовых и полукарликовых подвоев яблони / В.И. Будаговский // Известия АН ССР. — М.: 1954. — №6.

5. Будаговский, В.И. Культура слаборослых плодовых деревьев / В.И. Будаговский. — М.: изд-во Колос, 1976. — 300 с.

6. Гаель, А.Г. Облесение бугристых песков засушливых областей / А.Г. Гаель. — М.: Географгиз, 1952. — 218 с.

7. Грязев, В.А. Питомниководство / В.А. Грязев. — Ростов-на-Дону, 2011. — 384 с.

8. Данные метеостанции с. Опытное Бузулукского бора. 1992-2017 гг.

9. Клементьев, А.И. Бузулукский бор: почвы, ландшафты и факторы географической среды / А.И. Клементьев. — Екатеринбург, 2010. — 402 с.

10. Методика изучения клоновых подвоев в Прибалтийских ресрубликах и Белорусской ССР. — Елгова, 1980. — 58 с.

11. Петрищев, В.П. Годовой отчет ИС УрО РАН / В.П. Петрищев. — Оренбург, 2007.

12. Посадочный материал плодовых и я годных культур. Отраслевые станжарты. Минсельхозпрода России. — М.: 1998. -120 с.

13. Программа и методика сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур / Под общей ред. Е.Н. Седова, Т.М. Оголь-цовой. — Орел, 1999. — 608 с.

14. Степанов, С.Н. Плодовый питомник / С.Н. Степанов. — М. Колос, 1981. — 256 с.

15. Чибилев, А. А. Бузулукский бор / А. А. Чибилев. — Оренбург, 2012. — 240 с.

16. Шувалов, П.К. Морозостойкие клоновые подвои яблони / П.К. Шувалов, В. Морозов // Степные просторы. — 1975. — №10.

References:

1. Agroklimaticheskie resursy Orenburgskoj oblasti [Agroclimatic resources of the Orenburg region. Leningrad]. Leningrad, 1971, 120 p.

2. Andrienko M.V., Gul’ko I.M. Metodika izucheniyapodvoevplodovyh kul’tur v Ukrainskoj SSR [A technique for studying the rootstock of fruit crops in the Ukrainian SSR]. Kiev, 1990, 104 p.

3. Bite A.EH. Razmnozhenie klonovyh podvoe yabloni i vyrashchivanie na nih posadochnogo materiala v Latvijskoj SSR. Extended abstract of candidate’s thesis. Michurinsk, 1971, 23 p.

4. Budagovskij V.I. Zimostojkost’ kornevoj sistemy i karlikovyh i polukarlikovyh podvoev yabloni. Izvestiya AN SSR [Proceedings of the Academy of Sciences of the USSR], M.: 1954, no. 6.

5. Budagovskij V.I. Kul’tura slaboroslyhplodovyh derev’ev [Culture of sparse fruit trees]. M.: izd-vo Kolos, 1976, 300 p.

6. Gael’ A.G. Oblesenie bugristyhpeskovzasushlivyh oblastej [Afforestation of hummocky sands of arid areas]. M.: Geografgiz, 1952, 218 p.

7. Gryazev V.A. Pitomnikovodstvo [Nursery]. Rostov-na-Donu, 2011, 384 p.

8. Dannye meteostancii s. OpytnoeBuzulukskogo bora [Weather station data from village Opytnoe of Buzuluk pinery]. 1992-2017.

9. Klement’ev A.I. Buzulukskij bor: pochvy, landshafty i faktory geograficheskoj sredy [Buzuluksky Bor: soils, landscapes and factors of the geographical environment]. Ekaterinburg, 2010, 402 p.

10. Metodika izucheniya klonovyh podvoev v Pribaltijskih resrublikah i Belorusskoj SSR [Methods of studying clonal rootstocks in the Baltic republics and the Byelorussian SSR]. Elgova, 1980, 58 p.

11. Petrishchev V.P. Godovoj otchet IS UrORAN [Annual report of the IP of UB RAS]. Orenburg, 2007.

12. Posadochnyj material plodovyh i ya godnyh kul’tur. Otraslevye stanzharty. Minsel’hozproda Rossii [Planting material of fruit and fruit crops. Industry stats. Ministry of Agriculture and Food of Russia]. M.: 1998, 120 p.

13. Eds. E.N. Sedov, Ogol’cova T.M. Programma i metodika sortoizucheniya plodovyh, yagodnyh i orekhoplodnyh kul’tur [Program and methodology for the variety study of fruit, berry and nut-bearing crops]. Orel, 1999, 608 p.

14. Stepanov S.N. Plodovyjpitomnik [Fruit nursery]. M. Kolos, 1981, 256 p.

15. CHibilev A.A. Buzulukskij bor [Buzuluksky Bor]. Orenburg, 2012, 240 p.

16. SHuvalov P.K., Morozov V. Morozostojkie klonovye podvoi yabloni. Stepnyeprostory [Steppe open space], 1975, no. 10.

Сведения об авторах:

Савин Евгений Захарович, ведущий научный сотрудник Института степи Уральское отделение РАН, доктор сельскохозяйственных наук,

[email protected]

Березина Татьяна Владимировна, младший научный сотрудник Института степи Уральское отделение РАН, кандидат биологических наук [email protected]

Логинчев Евгений, соискатель Оренбургского государственного университета

[email protected]

Создание условий для разведения кедра сибирского в рекреационных зонах

В рекреационных зонах предпочтительным видом деревьев стала посадка саженцев кедра за счет его вкусных и полезных семян, а также особой декоративности. Однако, чтобы деревья радовали вас и ваших потомков, необходимо выполнение некоторых условий.

Условия для разведения кедра сибирского

Рекреационные зоны прежде всего предназначены для отдыха. Это – уголки живой природы в городе, как естественные, так и искусственно созданные. Зачастую такие территории используются для занятий спортом, обычно там есть площадки, специально предназначенные для активного отдыха. Особо это касается водоемов. Обустроенные пляжи – основа безопасного отдыха на воде.

Такие зоны должны быть декоративно обустроены. Если рекреационная зона создается на пустыре, покупаются саженцы оптом. Если нужно привести в порядок существующий парк, то докупаются саженцы различных деревьев, в зависимости от созданных в парке условий.

Начиная с XIX века, популярность в средней полосе России приобрели парковые посадки сибирского кедра. Вкусные и полезные семена, а также особая декоративность дерева позволили сделать вывод, что посадка саженцев кедра в рекреационных зонах является предпочтительным направлением. Самые первые парковые посадки кедра осуществляли монахи на территориях своих обителей. Сегодня в Толготском монастыре хорошо сохранилась кедровая роща с деревьями высотой по 25 метров.

В середине XX века в европейской части России кедром было засажено более 1500 га территорий. Однако большая часть деревьев погибла. Связано это было с тем, что не всегда соблюдались необходимые лесорастительные условия, использовались неизвестного происхождения семена, не обеспечен был должный уход.

В наши дни разведение кедра в рекреационных зонах проводится с соблюдением всех требований. Кедровые деревья будут отлично расти на супесчаных и суглинистых влажных почвах, а лучшими семенами являются семена, которые заготовлены в низкогорьях Саян, Алтая и Кузнецкого Алатау. В качестве минеральной подкормки нужны калийсодержащие удобрения, а вот избыток азота может замедлить развитие корневой системы и, поэтому, нежелателен.

Кроме того известно, что в первые десятилетия своей жизни кедр растет достаточно медленно, поэтому кедровые площади часто начинают зарастать самосевом других деревьев. В данном случае, чтобы не тормозить рост основной культуры, самосев следует своевременно удалять. Допустимо соседство кедра с березой, однако на безопасном для кедра расстоянии, поскольку береза забирает из почвы необходимую для кедра влагу.

Если посадку кедра загустить, то к 50-летнему возрасту деревья утрачивают декоративность, и у них формируются высокоподнятые неразвитые кроны, а плодоношение может полностью отсутствовать. Поэтому такие посадки рекомендуются лишь для получения ценной кедровой древесины.

Чтобы кедр многие годы радовал вас и ваших потомков своей красотой и вкусными, полезными орехами, он должен расти при хорошей освещенности, что обеспечивается выдерживанием расстояния между саженцами не менее 8 метров. 

Рецепт её привлекательности: посадка и разведение гортензии метельчатой

Уход за метельчатой гортензией

Сложно вырастить здоровое и красивое растение, не посвящая время и силы уходу за ним. Уход за гортензией метельчатой включает в себя комплекс мер, направленных на максимальное раскрытие декоративного потенциала культуры и сохранность её здоровья.

Уход весной после зимы

Весенние мероприятия по уходу за растением в тёплых краях начинаются к концу марта, а ближе к средним и умеренным широтам – отодвигаются ближе к апрелю или даже маю. Самое важное – дождаться стабильных плюсовых температур даже ночами, без возвратных заморозков. Влаголюбивое растение с приходом весны очень нуждается в поливе: гортензию нужно бережно разбудить после трудной зимовки. Для взрослого куста необходимо еженедельно ведро-полтора воды, в которое можно добавить немного марганцовки, получив раствор бледного розового цвета – подобная мера поможет сберечь растение от болезней. Воду для полива имеет смысл немного подогреть.  

Уход летом

 На протяжении всего летнего периода растение необходимо часто поливать: два раза в неделю по 30 литров на каждый куст. Предпочтительно, чтобы вода для полива не содержала хлора, оптимально подойдёт дождевая вода, нагретая в больших ёмкостях на солнце. Аккуратный полив гортензии метельчатой исключает попадание капелек на листья и соцветия для сохранения декоративности растения. В дождливое лето норматив полива культуры снижается в зависимости от интенсивности выпадения осадков. Качественное мульчирование способно сократить число поливов и объём используемой при поливе влаги. Во избежание образования плотной корки на поверхности земли, препятствующей сохранению в почве влаги, важно рыхлить грунт вокруг кустика несколько раз за лето. Глубина рыхления – до 7 см, радиус возделываемого круга возле куста – 60 см. Рыхление полезно совместить с прополкой сорных трав.   

Подкормка

Весной для стимулирования активного роста листвы проводится подкормка азотными удобрениями, а уже с началом формирования бутонов используются смеси с содержанием калия и фосфора, обеспечивающие растению увеличение количества соцветий и их пышность. Для подкормки культуры подойдёт любое комплексное удобрение, используемое в соответствии с рекомендациями, указанными его на упаковке. Обычно в первый сезон после высадки растения его можно специально не подкармливать, если были соблюдены все правила посадки. Важно не перестараться, подкармливая гортензии, чтобы излишне пышные и тяжёлые соцветия не обломали своей тяжестью ветви.

Уход осенью, подготовка к зиме

Зачастую взрослые растения неплохо переживают морозы, однако кустик, перезимовавший в укрытии, зацветает раньше и даёт большее число бутонов. Для молодых растений зимнее укрытие считается едва ли не обязательной рекомендацией. Перед укрыванием кустика нужно засыпать землю вокруг него толстым слоем торфа, хвойного опада или опилок. Если есть опасение, что ветви могут сломаться, их лучше не пригибать к земле, а установить над кустом каркасное сооружение наподобие шалашика, натянув над ним спандбод. Над маленькими кустиками можно водрузить короб или ящик. 

Болезни и вредители

Для избавления растения от серой гнили или мучнистой росы, провоцируемыми повышенной влажностью при низких температурах, применяют опрыскивания бордосской смесью и другими фунгицидами. В засушливое лето гортензия сможет стать добычей улиток, тли, паутинного клеща, в борьбе с которыми действенны специальные инсектициды. В случае несильного заражения можно применять экологичные народные средства – обработка листвы мыльным раствором, водной настойкой чеснока.  

Можжевельник: размножение и посадка — Цветы, рассада, саженцы, растения: розы, гортензии, азалии, рододендрон. Ландшафтный дизайн

Можжевельник – это красивое хвойное деревце или кустарник, семейства кипарисовых. Растение завоевало любовь садоводов, благодаря своей неприхотливости. Кроме того, хвойники способны создавать особую атмосферу в местах своего произрастания.

В зависимости от сорта, можжевельники бывают как однодомными, так и двудомными растениями. Специалисты выделяют четыре способа их размножения:

 Семенами;
 Черенками;
 Отводками;
 Прививками. 

Каждый способ имеет свои достоинства и недостатки, а также особые нюансы, которые следует учитывать при посадке и уходе.

Размножение семенами

Специализированная литература очень редко уделяет внимание размножению хвойных растений семенами. Это связано с тем, что в большинстве случаев получить декоративные формы можжевельника практически невозможно, тем не менее, это довольно простой способ для размножения обычных его видов.

Плодоносить можжевельник начинает в возрасте 3-5 лет. Чешуйки, расположенные на верхушках коротких боковых побегов, в период созревания преобразовываются в шишкоягоды зеленого цвета. Вызревают плоды через год, а у некоторых видов и через 2 года, после чего приобретают черно-синий цвет с легким голубым отливом. Каждая шишка содержит от 2 до 12 семян продолговатой формы. К преимуществам семенного способа размножения можно отнести то, что в результате получаются стойкие и долговечные растения, несмотря на замедленный рост сеянцев в раннем возрасте.

Семена хвойников созревают в осенний сезон и обладают довольно продолжительным периодом покоя, а также низкой всхожестью. Норма высева семян — 20 г. на участок площадью 1 кв.м., посев в открытый грунт производится в сентябре-ноябре. Зерна размещают на глубину равной 5-кратному размеру семени. Всходы появляются довольно долго, иногда первые всходы прорастают по истечению 3 лет.

При необходимости хранения семян, следует размещать их в сухом месте, с хорошей вентиляцией воздуха и со слегка пониженной температурой. Лучше всего зернышки поместить в мешочек с влажным песком и мхом-сфагнумом. Первые 3 месяца выдерживать при температуре 20-25 градусов, а оставшийся период при температуре 3-6 градусов (например, в подвале или холодильники).

Можжевельник можно выращивать рассадным способом. Для этого следует замочить подготовленные семена в течение часа в стимуляторе роста (эпин, корневин). После чего разместить их на субстрате из свежих хвойных опилок и листовой земли. Таким же составом желательно мульчировать семена, посаженные непосредственно в грунт, при весеннем посеве слой мульчи составляет 2-3 см, а при осенней посадке до 6 см.

Слишком густые всходы пикируют или прореживают, иначе растения будут слабо развиваться, также велика вероятность появления искривленных стволов. Пикировка производится в весенний период.

При выращивании можжевельника рассадным способом, молодые сеянцы доращивают в ящиках 2-3 года и лишь после этого переносят на постоянное место. Летом ящики с рассадой ставят на свежий воздух, а зимой держат в закрытом помещении, с температурой воздуха 18-23 градуса. Пересаживать растения можно после того, как исчезает угроза весенних заморозков (апрель-май).

Полив производится, когда слегка подсохнет верхний слой. Не следует переувлажнять почву, она должна быть умеренно влажной, чтобы не допустить загнивание семян и развитие болезнетворных организмов. Лучшим местом для посадки можжевельника считаются солнечные места, с возможностью легкого притенения в жаркие дни.

Основной уход, который необходим молодым растениям, заключается в регулярном поливе, в прополке, рыхление почвы и ее мульчировании. Чтобы растения не погибли в зимний период, следует укрывать их слоем опилок или хвойными ветками.

Размножение черенками

Для получения большинства декоративных видов можжевельника, применяется способ размножения черенкованием. При правильном уходе за черенками, допускается их укоренение в течение всего года. При черенковании в июне-августе следует дождаться одревеснения нижней части стебля однолетнего прироста, именно такие черенки используются для получения нового рассадного материала. Укоренение стелющих форм производят под наклоном, прямостоящих – вертикально.

Успех выращивания красивых и здоровых растений можжевельника, зависит от правильно выбранного посадочного материала, особенно это касается колоновидных и узкопирамидальных форм. У таких растений следует срезать для посадки прямые, растущие строго вертикально веточки, при этом они не должны быть самыми мощными на кусте или дереве. У стелющихся видов для посадки выбирают побеги, растущие горизонтально, а у округлых форм можжевельника допускается срезать любой черенок. Лучшим материалом для черенкования считаются молодые боковые побеги с кусочком коры (15-25 см), но можно укоренять и ветви в возрасте 3-5 лет, а также верхушки однолетних веточек (15-20 см).

В апреле-мае со старого растения (возраст более 10 лет) срезаются черенки, вместе с кусочком древесины, и очищаются от хвои. Подготовленные черенки опускаются в стимулятор роста (Агрофил, Циркон, Эпин, Гумат и т.д.) на 12-20 часов, а затем производится их посадка в смесь песка и торфа (1:1). Ящичек с черенками накрывается пленкой, и 1 раз в 2 дня производится его опрыскивание.

Корневая система начинает образовываться через 1-2 месяца. Высаживать в открытый грунт следует только полностью окрепший рассадный материал, примерно в июне-июле. В конце осени, молодые растения прикрывают лапником или опилками. По истечению 3 лет, саженцы можно переносить на постоянное место.

Еще одним способом получения корневой системы у побегов считается метод проращивания во влажном сфагнуме. Для этого в феврале-марте срезаются молодые побеги и вымачиваются в течение часа в стимуляторе роста. У основания черенка обрезаются все хвоинки, и черенок окунается в образователь корневой системы (корневин). Сухой мох-сфагнум замачивается в отстоянной теплой воде, до полного пропитания (увеличивается в несколько раз). Затем размоченный мох размещается на полотенце, а сверху раскладываются подготовленные черенки, полотенце сворачивается в рулон, закрепляется резинкой или веревкой, и помещается в обычный полиэтиленовый пакет, который убирается в прохладное место. В течение 2-3 месяцев на черенках появятся корешки, а в мае-июне их можно будет высаживать в грунт.

Размножение отводками

Можжевельники, формы которых позволяют без каких-либо проблем для растения пригнуть веточку к земле, в течение всего вегетационного периода можно размножать отводками. Для этого выбирается сильная здоровая ветка, в возрасте 3-5 лет. По всей длине на расстояние 10-15 см острым ножом делаются небольшие насечки – это места образования будущих корней. На земле выкапывается не глубокая траншея, таким образом, чтобы ветка легко в ней размещалась, и заполняется смесью песка и торфа. Ветка укладывается в траншею и в нескольких местах пришпиливается к земле. Затем посадочный материал засыпается песком (окучивается) и слегка увлажняется. В течение летнего сезона необходимо следить за постоянным увлажнением, и при необходимости подсыпать песок. К осени появятся новые молодые растения, которые следует оставить до следующего сезона в нетронутом виде, а весной аккуратно отрезать от материнского растения, стараясь не повредить молодые корешки и высадить на доращивание или постоянное место.

Размножение прививками

Ценные и редкие виды можжевельника размножают методом привития побегов на растения близких видов. Только таким образом возможна точное воспроизведение и передача положительных качеств материнских растений. Привитые хвойники растут крайне медленно, но в отличие от других способов размножение, данный метод может быть применен на саженцах 3-5 лет. Такой метод позволяет легко получить сорта можжевельника с новыми декоративными свойствами.

Прививку лучше всего проводить в период сокодвижения. В качестве материала используют 1-2-летние побеги длиной до 5 см, растущие в верхних ярусах. В качестве подвоя подойдет любой обычный можжевеловый куст или дерево, с заметно набухшими почками.

Острым продезинфицированным лезвием на подвое наискось срезается верхушка ветки, а на взятом для прививки черенке, также наискось срезается низ. Затем плотно прижимается и совмещается срез привоя со срезом подвоя. Получившееся соединение плотно оборачивается изолентой и смазывается садовым варом или смолой. На один подвой прививается до 7 черенков. Оставшиеся ветки либо срезаются, либо у них прищипываются макушки, чтобы все силы растение тратило на рост привитых побегов.

Растение, на которое делалась прививка, следует притенять от солнечных лучей и создать условия, близкие к тепличным. Через 1-1,5 месяц на привитых побегах начнут распускаться почки, это значит, что операция прошла успешно и можно слегка ослабить изоленту, но снимать ее следует только через год.

Покупка саженцев

Саженцы можжевельника можно приобрести на рынке или в садовых магазинах. Лучше всего, если приобретаемые растения, будут иметь закрытую корневую систему, так как кусты с открытыми корнями очень плохо приживаются. Можжевельник должен иметь здоровый внешний вид и достигнуть возраста 3-5 лет.

Оптимальное время для посадки – апрель-май. Лунка по размеру готовиться больше кома земли с корнями в 1,5-2 раза (до 70 см глубиной). Дно, подготовленной ямы, слегка разрыхливается и закрывается дренажным слоем. Растение аккуратно размещается в посадочной лунке, таким образом, чтобы земляной ком возвышался над почвой на 8-10 см. Сверху корневая система засыпается грунтом, приготовленным из торфа, песка и дерновой земли (1:1:2), с добавлением нитроаммофоски (200 гр.). Землю необходимо утрамбовывать от края ямы к ее центру, а по краям насыпать небольшой валик, чтобы при поливе вода попадала к корням растения, а не растекалась вокруг. Саженец обильно поливают, а на следующий день мульчируют смесью опилок и торфа (8-12 см). Первые 2-3 недели, для лучшей приживаемости, крону растений опрыскивают в вечерние часы.

Правила посадки

1. Сроки посадки. Хвойники высаживают в открытый грунт с конца апреля и до начала мая, а также в осенний период – сентябрь-октябрь.
2. Оптимальное расстояние. Можжевельник, посаженный в ряд, должен иметь расстояние между саженцами 50-70 см. Если планируется композиция, посаженная в несколько рядов, то в междурядье расстояние должно быть 50 см – 1м.
3. Место. Для посадки выбирают светлое, солнечное место, с легкой и питательной почвой (кислотность от 4,5 до 7 pH).
4. Полив. Следует пролить посаженные растения, в независимости от степени увлажненности земли и погодных условий. В сухую жаркую погоду обильно, в прохладное и влажное время года – умерено.

При правильном уходе за молодыми растениями, можжевельник будет радовать своих обладателей в течение долгого времени, ведь растение способно расти и развиваться до 1000 лет.

Плодово ягодный питомник — Питомник плодовых саженцев «Школьный сад»

Конец 1980-х – начало 1990-х годов было тяжёлым временем для садоводства в России: многие питомники растений закрылись из-за того, что государству стали не нужны ни сады, ни саженцы, а частные садоводы лишь изредка могли позволить себе приобретение сортовых растений. На семена овощей, на навоз для своей картошечки еле хватало средств у дачников, где уж там, чтобы с каждой новой весной появлялись на их участках саженцы винограда, груш или яблонь. В такое «застойное» время вопреки законам рынка был основан плодовый питомник «Школьный сад».

Любовь помогла ему выжить – плодовый питомник с непростой судьбой 

В 1989 году Шиблев Владимир Александрович агроном по профессии, садовод по призванию заложил основу питомника, заняв под посадки декоративных растений и цветочных культур всего 15 соток нижегородской земли. В тот далёкий год такая идея, как новые садовые питомники воспринималась многими профессиональными садоводами, по меньшей мере, со скептической улыбкой: «не до жиру, быть бы живу» тому, что ещё работает, а уж создавать ещё один питомник декоративных растений – зазря тратить силы.

Но Владимир Александрович не хотел замечать преград: всю свою энергию, все творческие силы он вкладывал в новое детище, мечтая о тех днях, когда каждый садовод России сможет приобрести желанный саженец, вырастить дерево, собрать богатый урожай, порадоваться радуге цветников. И пока питомники деревьев продолжали закрываться, «Школьный сад» рос и развивался. Постепенно окрепли маточные сады плодовых деревьев, начали плодоносить ягодники, расширился ассортимент декоративных растений.

Что помогло выжить «Школьному саду»: бесконечный энтузиазм Владимира Александровича, безграничная поддержка и понимание его супруги – Компаниец Ольги Михайловны, всеобъемлющая помощь и участие в делах родителей их сына – Шиблева Ильи Владимировича? Семья – дружная команда любящих людей, стала тем самым фундаментом, на котором по кирпичику поднимался этот нижегородский питомник.

И сегодня сотрудники, гости и постоянные заказчики «Школьного Сада», разросшегося до 20 гектар, подчёркивают эту особенность – питомники растений могут быть разными, но такой тёплой семейной атмосферой и чуткой заботой о своих «питомцах» может похвастаться только питомник плодовых саженцев «Школьный сад».

Основные вехи развития – делая своё дело, обгоняя другие питомники растений

1995 год. Всего лишь через шесть лет после создания адрес питомника был известен многим садоводам нижегородской области: их начали интересовать хорошие питомники в Нижнем, а выбор таковых был очень ограничен. К этому времени «Школьный сад» уже по праву носил гордый статус: «питомник плодовых деревьев». Он первым среди других садовых питомников в нижегородской области начал распространять саженцы груши, предварительно испытав около 150 сортов и в результате кропотливой работы оставив лишь 10 надёжных, пригодных для российского климата сортов! Садоводы поймут, чего стоил такой труд, ведь только для того, чтобы вырастить однолетний саженец груши или яблони требуются долгие три года, наполненные вниманием и заботой к молодому растению.

2000 год. Внедрение в производство ремонтантной малины. Даже сегодня немногие питомники России, а тем более питомники Нижнего Новгородавозделывают малину, в то время как в «Школьном саду» этот процесс максимально механизирован. Более того, при сотрудничестве с И.В.Казаковым и С.Н. Евдокименко российским садоводам был сделан настоящий подарок – создан новый сорт красноплодной ремонтантной малины «Нижегородец».

Спустя 11 лет после своего рождения, «Школьный сад» обогнал другие плодово-ягодные питомники Нижегородской области во внедрении амурских сортов неукрывного винного винограда селекции Александра Ивановича Потапенко. В результате сотрудничества с этим талантливым селекционером появился новый сорт неукрывного винограда под названием «Один».

2003 год. «Школьный сад», стремясь помочь садоводам-любителям, опять обгоняет другие питомники Нижнего Новгорода – внедряет в производство колоновидные яблони селекции Кечины Виктора Валерьяновича.

2009 год. Круглая дата – плодовый питомник празднует двадцатилетие. Штат сотрудников существенно вырос, но основателям удалось собрать вокруг себя дружную команду верных своему делу людей. Для них семья Шиблевых создаёт комфортные условия труда, гарантирует полный социальный пакет при трудоустройстве и стабильную высокую по местным меркам заработную плату. Для приезжих работников строится жильё, организуются транспортные перевозки. 

Продажа деревьев и кустарников набрала обороты, о которых вряд ли мог мечтать Александр Владимирович, взращивая свои первые саженцы на 15 сотках любимой нижегородской земли. Мощности питомника позволяют производить до 100 тысяч саженцев плодовых культур и 200 тысяч саженцев ягодных культур в год! 

Питомник растений сегодня: перспективы развития и мечты

На начало 2011 года «Школьный сад» остаётся единственным в России питомником деревьев, занимающимся не только разведением саженцев, но и селекционной работой по выведению новых сортов малины, абрикоса, винограда.

«Школьный сад» – питомник в Нижнем Новгороде, который первым в области внедрил посадку саженцев в контейнеры. Благодаря этой технологии садоводы могут высаживать саженцы со 100 % приживаемостью в течение всего лета.

Единицы других плодово ягодных питомников Нижегородской области могут предоставить своим покупателям столь широкий ассортимент саженцев плодовых деревьев, ягодных кустарников и декоративных культур.

В недалёком будущем «Школьный сад» приступит к строительству лаборатории по микроклональному размножению растений по системе «in vitro». Первые шаги на этом пути уже сделаны благодаря содействию академика физико-математических наук Джигадло Михаила Иосифовича. Система выращивания «in vitro»позволит производить безвирусные саженцы плодовых в больших количествах, культивировать трудные в размножении культуры (сирень, рододендрон, хосты), даст возможность конкурировать с питомниками Польши, Германии и Бельгии, а это уже поднимет статус ведущего питомника растений в Нижегородской области до питомника международного уровня.

К 2013 – 2014 году вступят в фазу максимального плодоношения плантации различных сортов и гибридов неукрывного винограда (в их числе сорт «Один»): для продвижения и популяризации этой культуры среди российских садоводов в питомнике был специально выделен 1 гектар земли. Скоро «Школьный сад» покажет всей России, что северное виноградарство – это реальность!

У питомника много новых проектов. Только в ближайшие годы планируется: массовое выращивание растений-крупномеров, расширение ныне действующего подразделения – «питомник роз», выведение новых сортов морозостойких сортов абрикоса, закладка новых плантаций малины, клубники, чёрной смородины.

Редко какие питомники растений могут предоставить российским садоводам столько возможностей и перспектив. Но «Школьный сад» взял на себя смелую и непростую задачу:

В каждый сад – наше дерево!

Это и девиз, и надежда, и мечта питомника за которую стоит бороться во благо садоводства России.

посадка, рассадка, разведение и выращивание

Малина – полукустарник. На корневищах закладываются побеги замещения – рядом с двухлетним стеблем или корневые отпрыски – на новом, отросшем в этот год участке.

В первое лето на стеблях формируются только листья (на ремонтантных сортах – ещё и цветки, но это исключение, присущее ремонтантным сортам) и закладываются почки.

На второй – из почек образуются плодоносящие веточки, после чего стебель отмирает. Трехлетних стеблей малины не бывает.

Размножение малины

Как разводить корневыми отпрысками

Культура расползается по площади разрастанием корневища, из которого растут новые стебли.

Удобно совмещать заготовку отпрысков с поддержанием порядка на участке: высунувшиеся за пределы места произрастания корневища подкапываем и разрезаем лопатой на кусочки с молодыми стеблями.

Это и будет посадочный материал, причём у малины степень регенерации высокая, корневые отпрыски высаживаем сразу на новое место.

Приживаемость отличная. Удобнее пересаживать осенью, после окончания вегетации. Впрочем, этим способом (как исключение) можно размножать в любое время года. Лучше в пасмурную или дождливую погоду: в жару саженцы пересохнут.

Перенос с комом земли, вовремя, с поливом и в хорошую (точнее, плохую: дождливую, прохладную, пасмурную) погоду даёт практически 100% приживаемость.

При размножении малины корневыми отпрысками — приживаемость отличная

Разведение корневыми черенками

Заготовка черенков проводится попутно при ликвидации плантации, выкопке корневых отпрысков или специально.

Кусочки корневища толщиной больше 2 мм (это минимум, лучше – больше 5 мм) и длиной 10–15 см аккуратно связывают в пучки и укладывают в неглубокую траншею на зимовку.

Сверху насыпают опавшие листья или другой материал, нельзя допускать промерзания. Лучшая температура хранения – 0 +4 ˚С.

Можно хранить не в траншее, а в холодном погребе, желательно – засыпав песком, землёй, листьями. Нельзя пересушивать или промораживать.

Высаживают весной, в траншею до 10 см глубиной, как можно раньше. Выкладывают плашмя. Сверху желательно прикрыть плёнкой для прогрева почвы и удержания влаги. Не забываем поливать.

Когда появляются зеленые ростки, плёнку удаляют. Приживаемость на практике для большинства сортов – 60–80%.

При размножении малины коневыми черенками — приживаемость 60-80%

Зелёными черенками (черенкование)

Режем стебли секатором, углубляя его на несколько сантиметров в грунт (не забудьте почистить инструмент поле работы). Дальше разрезаем на черенки по 5–7 см.

Некоторые разрезание проводят в воде. Неудобно, но идея хороша: при этом сокопроводящие пучки не забиваются на месте среза воздухом. Так же поступают с букетами роз, если хотят, чтобы он простоял подольше: обновляют срез под водой.

Можно просто порезать под прямым углом, можно делать нижний срез косой, верхний – прямым. На косом срезе лучше растут корни, а прямой имеет минимальную площадь – нет лишнего испарения.

Черенки ставят в раствор регулятора роста – гетероауксина, индолилмасляновой кислоты, ростовой пудры, корневина. Экспозиция – по инструкции к препарату.

Вас могут заинтересовать эти материалы:

Подготовка раствора – тоже: обычно препараты продаются неготовыми к применению, а есть такие, которые надо разводить сначала в спирте, только потом – в воде.

Подготовленные черенки высаживают для укоренения в теплицу или парник с туманообразующей установкой. Основная причина плохой приживаемости – пересыхание. Поэтому желательно держать относительную влажность под 100%.

Если теплицы нет, прикрываем черенки стеклом или плёнкой. На даче, если требуется мало саженцев, можно накрыть стеклянными банками или обрезанными пластиковыми бутылками.

Листовую пластину желательно наполовину обрезать, это снизит испарение влаги. В любом случае почва в период укоренения не должна пересыхать!

Не раньше чем через месяц после посадки прижившиеся черенки можно пересаживать на место постоянного роста. Со всей аккуратностью, с комом земли, в подходящую погоду.

При размножении малины зелеными черенками почва в период укоренения не должна пересыхать

Как размножить делением куста

На практике способ применяют к сортам, дающим мало корневых отпрысков. Например, к Рубину болгарскому. Или при пересадке очень ценных сортов или гибридов.

Приживаемость отличная, но мал коэффициент размножения, большие трудозатраты при небольшом количестве полученных кустов.

Суть способа ясна из названия: выкопанный куст малины разделяют на несколько частей, каждую высаживают отдельно. Проводят осенью – после окончания вегетации или весной – до начала сокодвижения.

Как развести малину семенами

Плод малины – сборная костянка, и семена вполне годятся как посадочный материал. Но требуется больше труда, а результат непредсказуем: особенности сорта (гибрида) не сохраняются. По-другому: из костянок нельзя получить саженцы исходного сорта.

Размножение семенами практикуют только при селекционной работе, но так как генетикам надобности искать информацию в популярных статьях нет, то подробно семенное размножение не стоит расписывать здесь.

Укоренением верхушки

Способ состоит в пригибании и прикапывании верхушки стебля. Можно дополнительно приколоть, дабы не поднялся, Y-образной палочкой. Ускоряет образование корней небольшое подрезание перед почкой.

Способ трудоёмок, его обычно применяют к черноплодной или пурпурной малине. Так разводят малинно-ежевичные гибриды.

Во-первых, именно они размножаются этим способом лучше обычной малины. Во вторых, черенкованием их размножать хуже, выпревают намного чаще. Например, выход черенков сорта Логангеберри около 10%.

Маленькие хитрости

У малины особенность: если обрезать и удалить базовую, центральную фракцию куста, на оставшейся части образуется много корневых побегов. То же – при сильной обрезке.

Этим можно пользоваться, если цель – получить много посадочного материала, а не собрать большой урожай ягод в этом году.

При сильной обрезке у малины образуется много корневых побегов

Особенности посадки саженцев осенью и весной

Как и при любой посадке (посеве) многолетней культуры, лучше заправить почву удобрениями перед высадкой. Внесение их в голую землю технически проще, чем на растущую плантацию.

Понятно, что и в последующие годы потребуется добавлять питательные вещества, но целесообразно значительную часть, особенно это касается органики, внести при закладке плантации.

Малина не любит хлор, поэтому желательно внесение безхлорных форм калийных удобрений. Если нет выбора, то хлорсодержащие удобрения вносятся осенью.

Особенность ГПК (грунтового поглотительного комплекса) в том, что хлор он держит плохо, и часть элемента за зиму из почвы уйдёт, не причинив вреда кустам. То же касается не только малины, а и всех иных сельскохозяйственных культур.

Корни саженцев очень полезно макать в болтушку, приготовленную из раствора микроудобрений, коровяка, глины. Образующая на корнях плёнка с биологически активными и полезными веществами пригодится растению после посадки.

А главное она предохранит от высыхания мелкие корневые волоски, в конечном результате улучшив приживаемость. Эффект увеличивается, если саженцы ждёт длительная перевозка или хранение.

Посадка малины корневыми отпрысками:

Метод размножения каждый выбирает по своему усмотрению, не стоит спорить с фанатиками того или иного способа. Но такая культура как малина отлично разводится именно корневищами.

На практике не стоит мучиться и резать стебли, проще воспользоваться кусочками корневища, уже с проросшими стеблями или без таковых.

Корневые отпрыски или корневые черенки легко заготавливаются и отлично приживаются, такова особенность малины. Остальные способы – для особенных условий или сортов.

Организация малинового питомника и выращивание посадочного материала

Жбанова Ольга Владимировна
Заместитель исполнительного директора Ассоциации садоводов России (АППЯПМ), ведущий специалист Ассоциации садоводов-питомниководов (АСП-РУС) по ягодным культурам

Щекотова Л.А.
Кандидат биологических наук, научный консультант Ассоциации АСП-РУС

Данилова Т.А.
Специалист Ассоциации АСП-РУС, студентка МичГАУ

С использованием материала J. Ciesielska – E. Malusa

Организация малинового питомника и выращивание посадочного материала

Промышленная плантация малины

Размножение и организация питомника по производству малины

Основным требованием для получения хорошего урожая малины является производство сертифицированного безвирусного посадочного материала.

Безвирусный посадочный материал с закрытой системой

В разных странах крупнейшие производители малины, занимающиеся производством и продажей посадочного материала, используют систему сертификации, подобную той, что применяется в Италии при заготовке семян и черенков. Растения «высшей категории» получают через культуру ткани от материнских растений, подвергшихся термотерапии (при температуре 37-38 °С в течение 2-6 недель). Эти растения получают категорию «сертифицированные» и «коммерческие». Не целесообразно использовать для размножения материал из непроверенных источников или с производственных плантаций (если этот материал не подвергался соответствующей обработке). В противном случае, экономия на стоимости саженцев может быть незначительной в сравнении с ущербом, нанесенным вирусами.

Стандартный саженец (корневая система освоила весь объем контейнера, высота побега 40-50 см)

Вирусы представляют огромную опасность для малины. Растения, серьезно пострадавшие от вируса, должна быть полностью ликвидированы, потому что снижение урожайности и резкое снижение качества плодов делают производство ягод не выгодным. Кроме того, по фитосанитарным нормам не рекомендуется выращивать малину на одном участке в течение нескольких лет. На практике, однако, среди здоровых растений, в большинстве случаев среди не сертифицированного посадочного материала, проявляются симптомы различных вирусных заболеваний. Только тщательный отбор, постоянное наблюдение и контроль за плантацией, периодическое удаление зараженных растений могут гарантировать приемлемое состояние здоровья растений на плантации. Эта практика очень важна, поскольку ослабленные вирусами растения могут стать причиной возникновения вспышки других заболеваний, например пурпуровой пятнистости стеблей, серой гнили, антракноза и т. д.

Серая гниль на ягодах малины

Посадочный материал, используемый для распространения красной малины, — корневые отпрыски, укоренившиеся черенки и зеленые черенки из теплиц с искусственным туманом. Для соблюдения фитосанитарных требований питомник должен быть удален от промышленных плантаций малины, а также от леса — не менее чем на 500 м.

Хорошо развитая корневая система при выращивании малины в питательном субстрате

Для производства саженцев малины лучше всего подходит легкий грунт, глинистый песок, с глубиной водоносного горизонта 80-100 см и рН не более 6,5 (см. почвенно-климатические требования малины). Кроме того, для посадки маточных растений почва должна быть подготовлена — удалены сорняки и обеззаражена, потому что она будет использоваться в течение 3-4 лет. Это период использования маточных растений. Перед закладкой маточника рекомендуется провести посев бобовых трав — это зеленое удобрение. Дозы удобрений аналогичны тем, которые рекомендованы для промышленной плантации.

Общий вид маточника малины с использованием органических мульчирующих материалов

Оптимальное размещение маточных растений на плантации: 3-4 х 0,5-0,6 м. Между различными сортами должно быть расстояние не менее чем 5 метров. Саженцы должен быть заглублены не менее чем на 5 см, т. е. посажены глубже, чем они росли в питомнике. Саженцы должны быть наклонены близко к земле, их засыпают землей, образуя холмик, чтобы защитить корни и почки от низких температур зимы. Ранней весной холмики земли должны быть удалены, а в почву внесена первая доза азота (50-60 кг /га), после чего можно разрыхлить почву. Прополку нужно делать очень осторожно, потому что корневая система очень нежная и поверхностная. В начале осени выкапывают все побеги, выросшие в течение вегетационного периода, и вывозят их с плантации. Затем почву слегка уплотняют, материнские растения должны быть покрыты почвой, как и в предыдущем году.

Саженец малины с открытой корневой системой

Во второй и последующий годы практика ведения маточника аналогична технологии выращивания саженцев в первый год, вы также можете выкапывать саженцы с глубоко залегающими корнями для продажи. Эти растения следует освобождать от сорняков вручную, чтобы не повредить корневую систему растений, которые находятся на 2-3 см ниже уровня земли. Механическое выкапывание укоренившихся отпрысков возможно только в последний год эксплуатации маточника.

Сразу после выкопки с сеянцев убираются листья, саженцы сортируют и делят на две категории, затем связывают в пучки по 25 штук. До продажи растения хранятся в сараях или на складах во влажном субстрате. Это может быть торф, кора или опилки. Для перевозки желательно уложить их в пластиковые пакеты.

Отпрыск малины, пересаженный в контейнер

Наиболее важным звеном является осмотр растений с интервалом не менее 10-14 дней, с немедленной ликвидацией растений с симптомами заражения вирусами или грибными заболеваниями. Для обработки маточных растений требуется большее количество обработок пестицидами по сравнению с промышленными плантациями. Частые обработки против тли (основного носителя вируса) выполняются препаратами с избирательным эффектом, что позволяет значительно уменьшить распространение вирусных заболеваний на плантации.

Активный рост побегов и начало формирования соцветий

Очень важно в любое время года проводить обработку растений препаратами винклозолин и ипродион для борьбы с дидимеллой и антракнозом. Первые обработки проводят, когда молодые побеги имеют длину 10-20 см, следует повторять их каждые 2 недели до конца августа.

Необходим также контроль за появлением побеговой малинной галлицы. Вредитель размножается в подкорковой области побега, ткани пораженного побега темнеют, на них далее могут поселиться различные грибы. В качестве борьбы с этими насекомыми сначала следует удалить поврежденные растения, это легко сделать, когда побеги достигают в длину 20-30 см. Эти приемы действенны и против других вредителей.

Красный паутинный клещ

Для борьбы с красным паутинным клещом можно использовать фозалон, тетрадифон или другие акарицидные препараты. В случае цветения растений важно удалить все цветы после посадки, чтобы избежать повреждения насекомых-опылителей пестицидами.

Возделывание малины в туннелях

Малину также можно размножать корневыми черенками. Этот способ более трудоемкий, но он очень эффективен. Откопанные корни разрезать на сегменты длиной 10-15 см и разложить в борозды глубиной 10-12 см, засыпать рыхлой питательной почвой и регулярно поливать. Часто используется масса корней, полученных в период выкопки саженцев на продажу. Эти части корня, длиной 8-10 см, должны быть размещены горизонтально или вертикально в земле — не глубже 10-15 см, в начале вегетации. Таким образом можно получать многочисленные побеги осенью того же года.

Появление маленьких отпрысков малины

Наконец, еще одним способом размножения являются зеленые черенки. Черенки берут с апикальной части побегов, имеющих высоту 5-7 см и высаживают в теплицы с использованием искусственного тумана. Использование для укоренения гормона не требуется, поскольку вы и без него получите очень высокий процент укоренения.

Саженцы для реализации, полученные любым способом размножения, должны быть свободны от болезней и вредителей. Размножать следует только лучшие сорта. У однолетних отпрысков должны быть: диаметр не меньше 5-7 мм (измеренный на высоте 20-30 см), не меньше 2-3 корней диаметром около 2 мм и длиной 8-10 см.

И.В. Муханин доктор с.-х. наук, президент Ассоциации садоводов России демонстрирует высококачественный посадочный материал саженцев фотонейтральной малины Полька

The Seed Series: станьте селекционером

В этом универсальном мире транснациональных семеноводческих компаний, патентов на растения и биотехнологических монополий все больше и больше садоводов и фермеров осознают, что им необходимо «вернуть свои семена». Нам необходимо сохранить больше наших собственных семян, выращивать и поддерживать лучшие традиционные и региональные сорта и вырабатывать больше наших собственных уникальных новых сортов.

Следующий отрывок взят из книги Кэрол Деппе « Выращивайте свои собственные сорта овощей ».Он адаптирован для Интернета.

Для выращивания новых овощей не требуется специального образования, много земли и даже много времени. Это можно сделать в любом масштабе. Это приятно. Это очень полезно. Вы можете получить новые полезные сорта намного быстрее, чем вы думаете. И ты можешь есть свои ошибки.

Садоводы покупают только небольшое количество семян по сравнению с коммерческими производителями, поэтому сорта семян, которые лучше всего подходят для садоводов, продаются только в небольших количествах. Крупные семеноводческие компании часто не могут позволить себе его перевозить.Никто не может получить прибыль, развивая его. Так что никого нет. Если мы, садовники, хотим новые хорошие сорта для сада, нам придется их разводить самостоятельно. Но так и должно быть. Садоводы веками вывели собственные сорта. Кроме того, почему мы должны позволять профессионалам все самое интересное?

Зачем экономить семена?

Сохранять семена — это весело. Очистить семя, держа чистое семя в руках, — это волшебство. Взгляните на семя, проведите по нему пальцами, поиграйте с ним, и вы почувствуете связи.Вы похожи на ребенка с галлоновым ведром шариков или белку, сидящую на полом бревне, полном желудей. Возникает неугасаемая радость. Это настолько интенсивно, что поначалу вас озадачивает. Тогда вы узнаете это. Это радость от того, что вы являетесь тем, кем должны быть, и делаете то, что вам предназначено.

Экономия семян практична. Если вы знаете, как сохранить свои семена, вы сможете выращивать редкие сорта. Многие из наиболее ароматных и уникальных сортов недоступны в продаже ни в виде фруктов, ни в виде семян.Например, один из моих любимых зимних кабачков — «Голубой банан». У этой тыквы превосходный, интенсивный вкус, который настолько отличается от всех других тыкв, что он похож на совершенно другой овощ. Но семена недоступны в продаже. Чтобы вырастить редкие сорта, вам часто приходится собирать семена, когда и где они есть, а затем самостоятельно поддерживать сорт.

Некоторые сорта недоступны, потому что у них есть особенности в отношении производства самих семян. Например, если арбуз дает мало семян, он обычно не продается в коммерческих целях.Выращивать семена просто слишком дорого. А вот домашний садовник может быть счастлив спасти такое семя. А в огороде можно легко произвести горстку семян, необходимых для посева на одном поле.

Зависимость от семеноводческих компаний в отношении ваших семян означает зависимость от случайных пристрастий к продуктам , а также от выбора и предпочтений других людей. Сохранение собственного семени означает независимость. Это позволяет вам делать свой собственный выбор и иметь собственные предпочтения. Когда вы сохраняете собственное семя, оно всегда «доступно».«В наши дни принято, что все семена даже очень популярных сортов выращивает только один производитель. Если у этого гровера неурожай, семян нигде нет.

Иногда , даже если семя «доступно», вы не всегда можете его найти. Может быть плохая корреляция между названиями разновидностей и материалом, который вы фактически получаете. Компании, занимающиеся семеноводством, часто меняют ассортимент или поставщиков, поэтому то, что они продают один год и следующий, может быть разными сортами, даже если их называют одним и тем же.

Мне нравится производить собственные семена даже тех сортов, которые легко доступны в продаже. Мое собственное семя обычно больше, толще и энергичнее. Могу сажать раньше коммерческих семян. У меня их гораздо больше, поэтому мне не нужно экономить. Я могу посеять обильно, а затем тонко, вместо того, чтобы сеять тонким слоем, и тогда будут промежутки, которые придется пересаживать позже и менее оптимально. И с моими собственными семенами цена подходящая.
Когда вы сохраняете семена, вы становитесь селекционером. Вы выбираете, какую зародышевую плазму сохранить.Это означает, что вы как сознательно, так и автоматически выбираете важные для вас характеристики растений, адаптированных к вашим потребностям, условиям выращивания и региону.

После того, как вы накопили семена одного сорта в течение нескольких лет, у вас есть собственная линия этого сорта, которая немного отличается от любой другой, и, как правило, она лучше адаптирована к вашим потребностям.

Знание того, как сохранить собственное семя, также означает, что вы можете воспользоваться генетическими случайностями, идеями и мечтами.В прошлом году, например, я заметил одно из ста растений тыквы, устойчивых к мучнистой росе. Я спас от этого семя. Возможно, я смогу использовать его для создания новых устойчивых к мучнистой росе сортов. Мучнистая роса после первых осенних дождей завершает вегетационный период кабачков в моем регионе. Устойчивые сорта могут оказаться очень полезными. Многие новые сорта появились, когда какой-нибудь садовник или фермер просто заметил что-то особенное и необычное и сохранил семена.

Мы, садовники и фермеры, заботимся о нашем прямом отношении к почве, растениям и продуктам питания. Выращивать растения из семян, купленных у других, — это один из уровней взаимоотношений. Выращивание растений из наших собственных семян, спасение семян из наших собственных растений — это более глубокий уровень. Это наполнение и непрерывность — растения и люди поддерживают друг друга, лелеют друг друга, развиваются вместе. Завершает круг.

Сохранение семян от гибридов
Гибриды не соответствуют типу семян. Некоторые гибриды даже бесплодны, хотя большинство из них дают семена.Из этого семени можно вывести чистопородный сорт методами, описанными в главах 9 и 10. Такой сорт, полученный от гибрида, является новым сортом, и ему следует дать новое название. Это не то же самое, что гибрид, от которого он был получен. Другими словами, вы можете сохранить семена гибридов в качестве первого шага в создании нового открытого опыляемого сорта, но вы не можете воспроизвести гибрид, сохранив его семена.

Таким образом, этот раздел о практике сохранения семян относится к чистопородным, а не гибридным сортам.

Обзор экономии семян

Сохранить посевной материал просто. Растения хотят давать семена. Они полностью сотрудничают. Чтобы сохранить семена, все, что вам нужно сделать, это дать растениям дать семена, а затем быстро схватить их, прежде чем птицы, белки или жуки, и до того, как на них пойдет дождь и на стручках появится плесень или ростки. Совсем другое дело — сохранить семена чистых сортов. Растения совершенно не заботят чистые сорта.

Аутбридеры предпочли бы скрестить этот странный несъедобный декоративный сорт по улице во дворе вашего соседа.Даже инбридеры гораздо чаще, чем предполагалось, открещиваются от скрещивания, особенно в условиях органического выращивания. Чтобы сохранить семена чистых сортов, нам нужно кое-что знать о тенденциях к ауткроссированию этой культуры, чтобы мы могли в достаточной мере изолировать ее от других разновидностей или дикорастущих растений того вида, с которыми она могла бы скрещиваться.

Наконец, каждый сорт содержит генетическую изменчивость . Некоторые из них желательны и даже необходимы для жизнеспособности и приспособляемости сорта.Однако некоторые из них нежелательны. Итак, нам нужно вырастить соответствующее количество растений, чтобы поддерживать желаемую генетическую изменчивость. В то же время мы должны отбирать и уничтожать гены, связанные с определенными видами изменчивости, которые нам не нужны. Учитывая генетическую гетерогенность большинства разновидностей и большую жизнеспособность более диких форм, естественная тенденция большинства разновидностей состоит в том, чтобы быстро деградировать до чего-то, что гораздо менее полезно для их человеческих партнеров.Чтобы поддерживать разнообразие, мы должны активно заниматься разведением, чтобы противостоять этой тенденции.

На самом деле нет такой вещи, как «сохранение» чистого разнообразия. Есть только дальнейшее разведение, преднамеренное или случайное. Мы либо выбираем, чтобы сохранить разнообразие в его текущей форме и исключить нежелательные типы, либо мы выбираем, чтобы изменить разнообразие в каком-либо предпочтительном направлении. Оба процесса основаны на одних и тех же принципах.

Роли и цели

«Какова моя роль в отношении этого сорта?» Это первое, о чем я спрашиваю себя в каждом проекте по сбережению семян.Являюсь ли я единственным спасителем или создателем разнообразия, единственным человеком, без которого оно было бы потеряно навсегда? Или моя линия лучше всех остальных и особенно достойна сохранения и распространения?

Планирую ли я накопить драгоценный запас, а затем передать или продать его семеноводческим компаниям или другим лицам? Буду ли я распространять его через Seed Savers Exchange? Будут ли многие или даже все будущие посадки этого сорта по всей стране потомками тех семян, которые я держу в руках сегодня? Если это так, я хочу быть очень осторожным и строгим.Я буду использовать большое количество растений и серьезные изоляционные расстояния.

Однако часто я сохраняю семена только для себя, и я знаю, что у других тоже есть сорт. В таком случае я могу быть совершенно небрежным почти во всем. Количество растений? Я выращиваю то, что мне нужно для стола, и использую специальные приемы, чтобы поддерживать неоднородность.

Изоляция? Часто это минимально. Обычно я сажаю так, чтобы распознавать гибриды, что намного проще, чем избегать их.Если я смогу распознать гибриды, я смогу устранить их или нет, как я выберу в будущих поколениях. Кто знает? Гибрид может быть интереснее исходного материала. И если семя предназначено только для моего личного пользования, то какой ауткросс среди друзей?

Рекомендуемые чтения

Восемь мифов о сохранении семян

Серия семян: методы сохранения сухих семян по сравнению с влажными

20 самых инновационных селекционеров в семеноводстве Европы в 2019 году

Уважаемые читатели журнала European Seed ,

С каждым приемом пищи и с каждым перекусом вы получаете удовольствие от работы селекционеров.Именно они день за днем, год за годом придумывают новые сорта растений. Они создают новые сорта растений, которые обладают более высокой урожайностью, большей устойчивостью к вредителям и болезням, лучшей устойчивостью к засухе, большим количеством белков, более высокими уровнями полезных соединений, таких как витамины, или просто облегчают фермерам сбор урожая. И это лишь некоторые из целей селекции, над которыми работают селекционеры. Если мы посмотрим только на Европу, в 2019 году чуть более 3500 новых сортов растений были применены в Управлении сортов растений сообщества (CPVO).Это почти 10 новых сортов растений в день !! которые добавляются в тарелку для выращивания фермерами и для удовольствия потребителей.

Чтобы пролить свет на наших европейских селекционеров растений, мы попросили все национальные ассоциации семеноводов в Европе и многих других партнеров в европейском семеноводческом секторе прислать нам свои списки тех, кто, по их мнению, был самыми передовыми селекционерами прошлого года.

Я уверен, что есть много имен, которые заслуживают наибольшего внимания, и это правильно, так как многие заводчики должны быть признаны за их вклад, и, надеюсь, их организации воздадут им должное.Тем не менее, некоторые особи выпрыгивают, поскольку имеют большее влияние, и это заводчики, которые привлекли наше внимание. И в этом списке «20 самых инновационных селекционеров в семеноводческом секторе Европы в 2019 году» мы пытаемся привлечь внимание именно к этим творческим умам.

Как и в предыдущие годы, вы снова найдете несколько строк текста на каждого селекционера-новатора, в котором вкратце объясняется, каков их ключевой вклад (-ы) в последний год (-ы) и почему этот человек должен быть в списке. . И, конечно же, всегда будут заводчики, которые, по вашему мнению, должны были быть в списке, и, возможно, задаются вопросом, почему другие действительно попали в этот список.Мы очень приветствуем и ждем любых отзывов, которыми вы хотите поделиться. У вас есть постоянное приглашение поделиться своим мнением о том, кто, по вашему мнению, должен был быть в списке и почему.

И в следующий раз, когда вы будете наслаждаться здоровой пищей, поблагодарите не только фермеров, но и селекционеров.

Надеемся, вам понравится список, и ждем ваших отзывов.

Марсель Брюинз

С большим удовольствием представляю вам список 20 самых инновационных селекционеров в европейском семеноводческом секторе в 2019 году (в алфавитном порядке):

ДЖЕРОЕН БАККЕР, СЕКТОР ТРАДИЦИОННЫЙ Селекционер HZPC В НИДЕРЛАНДАХ

Йерун работает в картофелеводстве с 2007 года, а последние 13 лет он работал

выведение новых сортов картофеля.Он является создателем низкокалорийного картофеля Sunlite, который содержит на 30% меньше калорий, чем средний картофель. С энтузиазмом и вдохновением он создавал различные сорта с повышенной устойчивостью к болезням и абиотическим стрессом, что привело к новому поколению сортов, которые вносят свой вклад во всю цепочку создания стоимости. Селекционная работа Йеруна повысила водоотдачу и долговечность, способствуя более устойчивому производству. Он также добился больших успехов в направлении таких качеств, как более низкий уровень углеводов и более высокий уровень антиоксидантов (так называемые Perupas), которые интересуют определенные группы потребителей.Вместе со своим коллегой, исследователем Хансом ван Дорном, он разработал методы для очень эффективного измерения многих характеристик. В результате его работы HZPC представила такие низкокалорийные сорта картофеля, как «Коломба» и «Каррера». Из тех же сортов картофеля была разработана линейка низкоуглеводного картофеля фри.

ГОРАН БЕКАВАЦ, НАЧАЛЬНИК ОТДЕЛЕНИЯ КУКУРУЗЫ ИНСТИТУТА ПОЛЕВЫХ И ОВОЩНЫХ КУЛЬТУР СЕРБИИ

Горан занимается селекцией кукурузы последние 29 лет.Он разработал и разработал более
более 140 гибридов кукурузы, зарегистрированных в Сербии и во всем мире. Он также является селекционером первого гибрида кукурузы, устойчивого к гербицидам (СТМ), зарегистрированного в Сербии. Помимо этого, он также скорректировал и внедрил технологию удвоения гаплоидов в программу селекции кукурузы. Основная цель его селекционной программы кукурузы — выведение традиционных гибридов со стандартным качеством зерна. Кроме того, он также занимается разведением гибридов с красной и черной окраской зерна (2019).Этот вид зерна можно рассматривать как новую функциональную пищу, и он может иметь множество преимуществ в качестве пищи и корма.

ГЕ БЕНТВЕЛЬСЕН, ДИРЕКТОР ABZ SEED В НИДЕРЛАНДАХ

Более 25 лет назад компания ABZ Seeds была создана в результате исследовательского проекта семенной компании Sluis and Groot. В то время Gé поставил перед собой цель размножить клубнику из семян из-за преимуществ, которые семена будут предлагать по сравнению с черенками с точки зрения эффективности, гигиены, качества и устойчивости.По общему мнению, размножение семенами было бы невозможным из-за сложного генетического характера вида Fragaria x ananassa Duch. Тем временем Ге доказал обратное, и в результате его работы селекция семян произвела революцию на мировом рынке клубники, а также стала основой отличительного характера ABZ Seeds. Благодаря работе Ге, на протяжении многих лет ABZ разработал широкий ассортимент гибридных сортов F1 как для производства фруктов, так и для цветоводства.Ге является активным членом нескольких отраслевых организаций, таких как FleuroSelect и Plantum. Он также является членом Консультативного совета по мягким фруктам, Naktuinbouw, с 2001 года.

МЕЙНДЕРТ БУН, РУКОВОДИТЕЛЬ РАЗВЕДЕНИЯ BRASSICA — EMEA AT BAYER

Майндерт имеет 33-летний опыт работы в области исследований и разработок овощей, из которых 24 года — селекционером брассики. Он признан лидером отрасли в разработке и выведении инновационных гибридов брокколи и цветной капусты, которые радуют его клиентов. E.грамм. Брокколи High Rise® и цветная капуста Curdivex®. Нововведение High Rise® было признано Ассоциацией маркетинга продукции США, победителем конкурса Science and Technology Circle of Excellence Award в 2019 году. В настоящее время Meindert разрабатывает новое поколение удобных для потребителя гибридов брокколи и цветной капусты. Кроме того, он вносит изменения и внедряет новые технологии и инструменты для ускорения генетического улучшения в программах селекции, а также для увеличения вероятности выбора и выращивания самых лучших гибридов самым быстрым из возможных способов.

ВЛАДИМИР ЧЕРНОЧ, ЗАВОД СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ТРАВ В DLF, ЧЕХИЯ

Более 35 лет Владимир занимается селекцией растений, и в настоящее время он работает над сложной селекцией сочетания видов Festuca и Lolium, а также является селекционером, разрабатывающим сорта фестулолиума. Это работает, потому что гибрид работает лучше, чем его отдельные компоненты. В результате его компания теперь имеет эксклюзивное портфолио различных типов, и исследования продолжаются, все с целью повышения урожайности и качества кормов в широком диапазоне климатических условий.Таким образом, разновидности фестулолиума становятся все более актуальными в районах с более резкими колебаниями климата, такими как засуха или наводнение. Работа Владимира позволила DLF вывести на европейский рынок в 2019 году два новых сорта фестулолиума для сена и пастбища, а в 2020 году — на европейский рынок двух фестулолиумов — овсяницы высокорослой, и в настоящее время его внимание сосредоточено на исследовании ДНК-маркеры засухоустойчивости.

ДВИГАТЕЛЬ AHMET — МЕНЕДЖЕР ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ НА ЗАВОДЕ ANADOLU EFES В ТУРЦИИ

Ахмет имеет 32-летний опыт работы в области ячменя, хмеля, солода, выращивания и селекции растений.Он опубликовал 32 доклада и статьи в различных национальных и международных журналах, на конгрессах и симпозиумах. В дополнение к этому, он принимал участие в селекции и регистрации 17 пивоваренного ячменя и семи сортов хмеля в Anadolu Efes, где он работал на различных уровнях с 1988 года и недавно вышел на пенсию. Выведенные сорта ярового ячменя имеют преимущества как с точки зрения качества соложения, так и с точки зрения значительного снижения потребления воды и энергии по сравнению с другими сортами ячменя, выращиваемыми в Турции.Ахмет был членом правления Турецкой ассоциации семеноводческой промышленности (TÜRKTED) в течение пяти сроков. В конце 2018 года он принял участие в регистрации двух сортов пивоваренного ячменя, а в 2019 году он участвовал в проекте Smart Agriculture Project, совместном проекте Anadolu Efes и WWF (Всемирного фонда дикой природы).

Роджер Фримэн, заводчик моркови, BASF

Роджер занимается селекцией моркови более 35 лет и является известным селекционером в семеноводческой отрасли.Он известен своим тесным сотрудничеством с клиентами и энтузиазмом к новым идеям. Он участвовал в развитии мирового рынка снеков из разрезанной и очищенной моркови и стал пионером в селекции гибридной цветной моркови. Помимо освоения новых сегментов, он добился заметного увеличения урожайности, улучшения потребительских качеств и повышения устойчивости к лиственным болезням многих гибридов, ставших отраслевыми стандартами. Недавний пример — сорт моркови Highcut (2017 США, 2019 ЕС и MEA). Это гибрид выдающегося качества и однородности малого диаметра, что приводит к увеличению и эффективному производству мелких деталей на заводе.

CHRISTOPHE GALBRUN, Селекционер TURF GRASS, DLF, ФРАНЦИЯ

Уже 35 лет Кристоф занимается селекцией растений, и в настоящее время он сосредоточен на программе исследований и разработок 4turf®. Он является селекционером одной из самых больших инноваций в селекции газонов: тетраплоидных сортов (также называемых «4turf») с повышенной устойчивостью к болезням и стрессу засухи. Стандартные тетраплоидные кормовые разновидности гораздо шире, демонстрируют более открытый и обильный рост, чем диплоиды.Однако разновидности 4turf сопоставимы с некоторыми из лучших диплоидов. У них хорошая густота и короткий рост. Вот почему 4turf стал ценным ингредиентом газонных смесей для спортивных площадок и производителей дерна по всей Европе. Благодаря работе Кристофа, в прошлом году DLF смогла представить на рынке газонов несколько новых разновидностей 4turf.

ВАСИЛИС ГЕГАС, ДИРЕКТОР ЕВРОПЕЙСКОГО ПОРТФЕЛЯ МАСЛИЧНОГО РАПСА, В LIMAGRAIN EUROPE

Василис ранее работал старшим селекционером масличного рапса в Limagrain UK.Благодаря своим многочисленным достижениям он недавно был назначен управляющим портфелем в Европе по масличному рапсу. Его сорта в настоящее время составляют 8 из 13 сортов озимого масличного рапса в Рекомендуемом списке Великобритании. Он является первым селекционером масличного рапса в Великобритании, который успешно сочетает высокий урожай с устойчивостью к вирусу желтизны репы (TuYV). Этот вирус может поражать до 100% посевов масличного рапса, снижая урожайность на 30%. В 2019 году был выпущен первый сорт масличного рапса, LG AMBASSADOR, который сочетает в себе очень высокий потенциал урожайности в сочетании с несколькими генетическими признаками, поскольку он сочетает в себе устойчивость к TuYV и растрескиванию стручков, а также еще одно недавнее нововведение, касающееся оптимизации азотного питания.

СИМОН (СИЕМ) ГРОЕН, СТАРШИЙ СЕЛЕКТОР ЦВЕТНАЯ КАПУСТА НА СЕМЕНАХ ОВОЩЕЙ SYNGENTA

Siem — известный селекционер цветной капусты для сегментов с умеренным климатом, имеющий впечатляющий послужной список
успешных интродукций сортов за последние десятилетия. Сорта Лекану, Корлану, Кларина и Гайдлайн — это лишь некоторые из множества превосходных гибридов, оказавших значительное влияние на рынки цветной капусты в Европе и во всем мире. Прорыв 2019 года — это сорт Андромеда, который остается белым даже на солнце, тем самым экономя труд, обычно необходимый для покрытия листьев.Цветная капуста относительно медленна для разведения, но компания Siem увеличила скорость интродукции, реагируя на серьезные изменения потребностей рынка. Он всегда готов принять вызов и очень быстро предложит решение на месте. Сием уходит на пенсию в октябре 2020 года, после более чем 40 лет преданности Брассикасу. Эта номинация приносит заслуженное признание за его долгую карьеру вклада в мировую семеноводческую отрасль.

АМИТ ХОЦЕВ, ГОЛОВА ВОСТОЧНОГО РАЗВЕДЕНИЯ ТОМАТОВ, EMEA AT BAYER

Амит возглавляет одну из программ селекции томатов для компании Bayer, которая разрабатывает продукцию для рынков в разных странах Азии, Европы, Ближнего Востока и Америки.Гибриды томатов, разработанные Амитом, в настоящее время продаются в 55 странах по всему миру, причем некоторые из его последних гибридов лидируют и занимают значительную долю рынка в Китае, Мексике, Италии и Турции. Он также внес значительный вклад в развитие талантов в одном из самых важных регионов овощного бизнеса, где трудно найти хороших селекционеров. Он был одним из первых селекционеров, кто начал использовать молекулярные маркеры в своих селекционных программах, где он обычно складывает более 10 различных генов устойчивости, используя молекулярные маркеры без какого-либо значительного снижения урожайности.В настоящее время Амит работает над материалом в связи с разработкой вируса плодов томатного коричневого и коричневого плодов.

ПИМ ЛИНДХУТ, РУКОВОДИТЕЛЬ ПО НИОКР, СОЛИНТА, НИДЕРЛАНДЫ

После учебы в Лейдене Пим стал доц. Профессор селекции растений Университета Вагенингена. Он опубликовал более 100 научных публикаций и создал три патента. В 2010 году он начал работать в собственной компании Solynta, которая занимается разработкой и внедрением гибридной селекции F1 на картофеле.После создания первых инбредных форм самоплодотворяемого картофеля в 2009 году последовали многие поколения гибридной селекции. Он вместе со своим коллегой Менно тер Маат и остальной частью их команды смог вывести гибридные сорта картофеля с использованием диплоидных семян, кульминацией чего стал публичный выпуск однородной линии картофеля Solyntus в 2019 году. Неудивительно, что Пим часто считается отцом гибридного картофеля.

MARÍA LUMBRERAS, ПОМОЩНИК Селекционера яровой и твердой пшеницы GROUPE LIMAGRAIN В ИСПАНИИ

После изучения агрономической инженерии в Университете Севильи и Университете SLU в Швеции Мария в течение одного года работала в отделе генетики, геномики и селекции в East Malling Research (Великобритания), поддерживая различные культуры и проекты, такие как «разработка генетической карты». двух родительских линий клубники ».В 2013 году Мария присоединилась к Limagrain Group, работая в отделе исследований и разработок зерновых в качестве помощника селекционера, а недавно получила повышение до селекционера хлеба и твердых сортов пшеницы. На своей новой должности Мария внедряет новейшие методы селекции, чтобы гарантировать поток новых, улучшенных и адаптированных сортов в соответствии с потребностями рынка. Программа селекции, базирующаяся в Кордове, вырабатывает сорта для всего Средиземноморья и стала лидером на рынке яровой и твердой пшеницы.

ИГОР МИЛАДИНОВИЧ, НАЧАЛЬНИК ОТДЕЛЕНИЯ СОИ ИНСТИТУТА ПОЛЕВЫХ И ОВОЩНЫХ КУЛЬТУР, СЕРБИЯ

Егор работает селекционером сои в течение последних 27 лет и разработал и совместно разработал 130 сортов сои, зарегистрированных в Сербии и во всем мире.В 2019 году он разработал и со-разработал пять сортов сои, которые были зарегистрированы в Сербии, и один сорт сои, выпущенный в ЕС. Помимо высокой урожайности и других отличных агрономических характеристик, эти сорта богаты белком и хорошо подходят для употребления в пищу человеком. Что касается растущего спроса на коноплю в последние годы, в 2019 году Егор также подал заявку на регистрацию двух новых линий конопли в Сербии. Эти линии имеют значительно улучшенный химический состав по сравнению со стандартными сортами конопли с особенно благоприятным составом и содержанием каннабиноидов.

ЛУИС ОРТЕГА, ЛИДЕР СЕЛЕКЦИОННОГО ПРОЕКТА SYNGENTA

Луис имеет долгую и очень продуктивную карьеру более 30 лет в Syngenta, будучи одним из самых инновационных селекционеров, разрабатывая новые концепции, такие как Kumato и SweetGreen, а также выращивая очень успешные продукты, такие как Torry, Dafnis, Daylos, Sahel, Dumas, Аравак и многие другие. В 2019 году Луис завершил разработку Yoom, новой инновации в области томатов, созданной в рамках программы разведения натуральных томатов, ориентированной на вкус, здоровье и питание.Этот инновационный продукт имеет захватывающий и характерный фиолетовый оттенок в формате коктейльного размера. Его идеальный кисло-сладкий баланс дает потребителям неповторимое ощущение последнего вкуса умами и пикантных блюд. Yoom получил Золотую награду на Fruit Logistica Innovation Awards 2020.

SALVADOR PERAMO, МЕНЕДЖЕР ПО ПРОДУКЦИИ SOLANACEAE, SEMILLAS FITÓ, ИСПАНИЯ

Сальвадор работает в Semillas Fitó 32 года. За прошедшие годы он вывел множество новых сортов томатов, баклажанов и перца, многие из которых были и остаются лидерами рынка.В 2012 году он начал новый этап работы в качестве глобального менеджера по продукту Solanaceae и в настоящее время является глобальным координатором по перцам и баклажанам. Главным достижением Сальвадора как селекционера стало создание сорта баклажанов Cristal F1, который уже более 20 лет является лидером рынка. Этот сорт стал большим нововведением, так как был первым баклажаном, который сохранял яркий темный цвет на протяжении всего цикла. Кроме того, Cristal отлично адаптируется к различным регионам и условиям выращивания и очень хорошо переносит холода, что делает его очень подходящим для выращивания в теплицах без обогрева.

ХЕНДРИК ЧОЕП, ДИРЕКТОР ПО НИОКР, SESVANDERHAVE, БЕЛЬГИЯ

Хендрик изучал селекцию и биологию растений и имеет докторскую степень в области молекулярной физиологии растений. Он
начал свою карьеру в SESVanderHave в качестве селекционера в 2008 году. В 2014 году он стал руководителем отдела развития инбредных линий, в котором он координировал исследовательскую деятельность по разработке новых линий разведения. А в 2019 году занял должность директора по исследованиям и разработкам. На своей нынешней должности он отвечает за интеграцию и координацию глобальных исследований и селекционной деятельности в рамках SESVanderHave.Хендрик координирует программу НИОКР с целью создания высокоурожайных, конкурентоспособных сортов, устойчивых к широкому спектру вредителей и болезней. В частности, потребность в более высокой устойчивости ко всем типам насекомых и вторичным патогенам, которые они переносят, является одним из его главных приоритетов. Он и его команда делают это за счет использования больших данных и их интеграции в новые методологии селекции, такие как прогностическая селекция.

АБЕЛАРДО ХОРХЕ ДЕ ЛА ВЕГА, ЛИДЕР ПО ПЕРЕСЕЛЕНИЮ — ЕВРОПА В CORTEVA AGRISCIENCE В ШВЕЙЦАРИИ

Абелардо активно занимается селекцией растений в течение последних 28 лет, в основном подсолнечника, и разработал более 40 коммерческих гибридов, адаптированных для нескольких стран.Помимо того, что он занимается селекцией растений, он имеет 14-летний опыт руководства международными исследованиями: руководил глобальными исследованиями подсолнечника и менеджером по исследованиям в Аргентине в Advanta и старшим менеджером по исследованиям, директором по исследованиям подсолнечника и руководителем селекции растений в Европе в Corteva. Он также написал более 20 рецензируемых статей и глав книг и более 40 сообщений на конференциях по селекции, генетике и физиологии растений. Его регулярно приглашают в качестве лектора, докладчика на конференциях, рецензента рукописей, научного руководителя и оценщика.Совсем недавно Абелардо возглавил реорганизацию группы селекции подсолнечника мирового класса Corteva, оптимизируя зоны адаптации и создавая передовой технологический центр для ускоренного цикла генерации.

ЙОХАННА ВИНКЛЕР, Селекционер в SAATZUCHT GLEISDORF GMBH

Йоханна успешно занимается селекцией как небольших местных культур, так и основных культур, таких как соя. Последние 35 лет она работала селекционером штирийской масличной тыквы, бобовых и второстепенных культур в Saatzucht Gleisdorf GmbH.Штирийская масляная тыква — региональный деликатес в Австрии, и Йоханна смогла преодолеть относительно узкий генофонд и в 1990-х годах инициировала гибридное разведение. После того, как тяжелая эпидемия вируса ZYMV была побеждена, площадь культивирования значительно увеличилась. Йоханна, единственный австрийский селекционер, выращивающий традиционные сорта фасоли, также добилась больших успехов как в весенних, так и в зимних сортах. Что касается сои, Джоанна опередила свое время, так как она уже начала тестировать и разводить эту зарождающуюся культуру более 20 лет назад.

CELINE ZIMMERLI, ВЕДУЩИЙ СЕЛЕКТОР — ГИБРИДНАЯ ПШЕНИЦА НА BASF

Получив докторскую степень в области молекулярной биологии растений, Селин Циммерли несколько лет проработала селекционером

и в настоящее время возглавляет французскую селекционную деятельность BASF по выращиванию пшеницы. Селин и ее коллеги доктор Антье Роде, генетик растений, и доктор Энн Мари Куиджперс, клеточный биолог из Гента, Бельгия, делятся опытом и своей страстью к улучшению гибридизации пшеницы с целью запуска производственного конвейера в середине 2020-х годов.

Celine — часть молодого поколения селекционеров, которые проектируют будущее, соединяя все современные инструменты, обеспечивающие генетический выигрыш, для создания устойчивых, продуктивных, стабильных и безопасных продуктов для фермеров и потребителей. В течение нескольких лет Селин и ее команда внедрили стабильную систему гибридизации пшеницы, связанную с генетическим разнообразием, прогнозирующей селекцией и стратегией GWAS.

Нет коротких путей к успеху в разведении конопли и конопли

Клоны каннабиса с укоренением ожидают размножения на фермах Kind Okie Farms в Эдмонде, штат Оклахома.
Фотография любезно предоставлена ​​Kind Okie Farms

Производители теплиц, которые превращают квадратные метры в два наиболее многообещающих развивающихся рынка сельскохозяйственных культур, которые появятся в течение длительного времени — легальный каннабис и конопля, — получили предупреждение в первую очередь провести свои исследования в области генетики.

«Выбор источников семян или растений не следует производить в спешке», — говорит Рик Новак, директор семенных программ Университета штата Колорадо. «Эти культуры практически не претерпели генетических улучшений за последние несколько лет. Как производитель, вы будете подвергаться большому риску без большой гарантии.”

Короче, говорит Новак: «Делай уроки!»

Нет ярлыков для разведения

Многие эксперты — как в области конопли, так и в области конопли — считают, что успех производителя зависит от реализации и соблюдения надежной программы селекции и фенотипирования в течение первого года. Это достигается, в первую очередь, путем получения большого количества семян разных сортов из источника, которому производитель доверяет, а затем выращивания растений из семян и наблюдения за последующими результатами для каждого сеянца, прежде чем выбирать своих матерей или базовую генетику, это подпитывает ваши программы размножения молодых растений.

После того, как несколько растений одного и того же сорта идентифицированы, которые отвечают долгосрочным производственным потребностям производителя — который может выбирать по высоте / размеру кроны, ранней силе роста, собранному содержанию THC / CBD и т. Д. — производитель начинает брать клоны. от этих растений, которые, в свою очередь, либо становятся материнскими растениями, либо являются предшественниками материнских растений. Также важно помнить, что, подобно тому, как многие производители этих культур поддерживают постоянный, почти ежедневный график сбора урожая, процесс селекции также является циклическим.Таким образом, как и для любого традиционного садового растения, выращиваемого в больших масштабах в помещении, наличие достаточного пространства для различных этапов производства является одним из главных факторов успеха на раннем этапе.

Начиная с клонов и семян

Хотя поставщиков молодых растений или клонов на многих законных рынках так же много, как и поставщиков семян, большинство опытных производителей согласятся, что запуск программы селекции из семян и последующий взятие клонов только от наиболее эффективных отдельных растений для размножения — это средство для размножения. достижение последовательных, повторяемых результатов в будущем.«Мы специально не хотим начинать с клонов, потому что клоны, выращенные в чужой теплице, могут внести в нашу деятельность чуму или болезни», — говорит Майкл Сассано, директор Solaris Farms. «Итак, мы начинаем с семян, а затем разводим семена и скрещиваем различные сорта или сорта, чтобы получить определенные фенотипы или характеристики растений, которые мы хотим».

Solaris Farms в Лас-Вегасе, штат Невада, представляет собой хороший пример селекции и фенотипирования, в основном из-за того, где находится производство каннабиса в теплице, а также из-за относительно постоянного «распыления», как это называет Сассано, стабильной производительности растений group добилась успеха на своих шести полностью укомплектованных площадках для выращивания блестящих ароматных растений каннабиса.Не говоря уже о том, что рынок каннабиса в Лас-Вегасе, штат Невада, в настоящее время является одним из самых конкурентных рынков легального использования в Америке, где потребители и розничные покупатели в равной степени требуют уровня согласованности конечного продукта, который может оказаться сложным воспроизвести при масштабировании. с урожаем, который демонстрирует неодинаковые генетические результаты.

«Весь процесс фенотипирования — вы в основном картируете генетические результаты сотен, а иногда и тысяч растений за один прогон, а затем выбираете самые сильные и повторяете тот же процесс снова и снова, пока не найдете наиболее стабильную материнскую генетику. — Этот процесс обычно занимает от шести месяцев до года », — говорит Сассано.«Вы должны набраться терпения, и если вы ускорите процесс, вы никогда не добьетесь того стабильного результата, которого искали».

Solaris специализируется на разработке и производстве собственных штаммов и генетических кроссов курительных цветов с высоким содержанием ТГК для местного розничного аптечного рынка. Группа нацелена на продукт, который постоянно находится между 28% и всегда желанным диапазоном содержания ТГК 30% плюс. Другие основные характеристики, по которым Сассано и его команда садоводов отбирают растения, являются культурными сортами, которые поддерживают воздушную, открытую основу растений, чтобы препятствовать развитию болезней во влажной пустынной теплице, а также постоянную высоту кроны для облегчения сбора урожая.

«Допустим, мы вырастили до 20 растений — это хорошее круглое число для гровера нашего размера», — говорит Сассано. «Вы разводите до 20 различных материнских растений, так что вы выбрали 20 различных фенотипов. Вы должны вырастить их до совершеннолетия, а затем выяснить, что из этого получится. Затем вы возьмете вырезки из 20-ти или около того матерей в первом поколении, которые хорошо выглядят. Затем вы возьмете эти обрезки и снова посмотрите, как они вырастут до зрелости, а затем вы попытаетесь выбрать несколько из них — скажем, три, четыре или пять лучших — и вырастите их. как молодые матери, то есть вы будете удерживать их от цветения и снимать с них обрезки для размножения растений.Тогда другие матери могут быть уничтожены ».

По крайней мере, на жестко оспариваемом рынке Лас-Вегаса для взрослых, обычная работа по получению клонов от другого коммерческого производителя, который уже провел фенотипирование в задней части, не подходит по разным причинам.

«Вегас — такой маленький рынок, что если парень рядом со мной выращивает то, что я выращиваю, то мы оба будем на полке (аптеки) вместе с одним и тем же цветком, и это на самом деле не поможет нашим продажам», Сассано говорит.«Не говоря уже о том, что я сказал ранее о внесении патогенов в теплицу».

Итак, напрашивается вопрос Сассано, проработав пару лет в бизнесе каннабиса, выращивая первоклассный продукт в теплице со сплошными стенами в пустыне Невада, что он и его команда узнали, когда дело доходит до селекции? «Выращивание собственной генетики на этом рынке — настоящее искусство во всех смыслах этого слова», — говорит он. «Вырастить это растение и так достаточно сложно. Почему бы не потратить время на то, чтобы поднять свою собственную генетику, скрестить ее и не понять, какое именно растение у вас есть? Вот в чем все дело.”

Давний фермер, выращивающий дерн в Оклахоме, и впервые выращивающий коноплю, Дон Себо (слева) и один из его ведущих пропагандистов демонстрируют укорененный клон конопли на двух государственных дерновых фермах в Спиро, штат Оклахома. Себо выращивает молодые растения конопли в обручах, прежде чем пересаживать их на улицу.
Фото любезно предоставлено Sebo Sod Farm

Больше о конопле

Хорошие новости для тех, кто выращивает коноплю в долгосрочной перспективе: Новак говорит, что до улучшения генетики, по крайней мере, для конопли, потребуется всего несколько лет. «Через пять лет большая часть этой неопределенности, связанной с плохой генетикой, будет устранена рынком», — говорит он.«В настоящее время мы наблюдаем и будем видеть улучшение генетики каждый вегетационный период, и многие компании в этой сфере внедряют технологии, которые могут себе позволить, и это приведет к развитию очень конкурентного рынка семян и молодых растений».

Новак говорит, что у каждого сорта растения, предлагаемого селекционерами, есть свои плюсы и минусы. Производители должны проявлять бдительность при выборе нескольких фенотипических характеристик при выборе сорта. «Как фермер, вы должны стремиться вырастить крепкие саженцы, которые быстро растут и будут здоровыми», — говорит Новак.«Итак, какие фенотипические характеристики важны? Какие растения вы предпочитаете двудомные или однодомные? «Давайте начнем с семян», — говорит он. «Вы должны следить за тем, чтобы период покоя был минимальным или отсутствовал, имелась хорошая энергия всходов в начале сезона и хороший размер семян. Выращивая в теплице, вам также понадобится не слишком высокое растение, способное много разветвляться, создавая густые растения ».

Зафиксируйте лучших исполнителей на месте

Итак, допустим, на этом этапе вы прошли через трудности раннего роста, начав с каннабиса или конопли.Скорее всего, вы вложили крупную сумму аванса в поиск стабильной генетики, реализовали надежную программу разведения и фенотипирования и добились определенных успехов. Ваш урожай постоянен, а данные ваших окончательных испытаний продукта собраны и достаточно точны, чтобы покупатели могли покупать ваш урожай оптом. Большой! Теперь тебе все ясно, правда? Пора печатать деньги?

По словам Сассано, не так быстро.

«Как только вы найдете свою идеальную генетику, вы можете со временем потерять эту генетику из-за неправильного разведения, или, может быть, вы получите какой-то тип заражения в теплице, который влияет на растения на клеточном уровне — и вы можете быть уверены, что это будет действительно произойдет в какой-то момент », — говорит он.«Генетики устают или размываются, или они теряют способность противостоять патогенам, какими бы они ни были — но это произойдет.

«Теперь вы должны убить весь урожай и начать с самого начала, все сначала. Но если бы вы сохранили этот генетический материал в культуре тканей, которую я сравниваю с замороженным эмбрионом вашей генетики, вроде того, как Хан Соло замораживается в криогенном материале, а когда он размораживается, он все тот же Хан Соло. Вот что может предложить тканевая культура.Это генетический снимок того растения и той генетики, которую вы выбрали, во времени «.

0
1
5

Нет коротких путей к успеху в разведении конопли и конопли

Мэтью Дж. Грасси — бывший редактор по технологиям в изданиях «Greenhouse Grower» и «American Vegetableer», которые являются брендами Meister Media Worldwide. Посмотреть все рассказы авторов можно здесь.

Создание системы мужской стерильности для гибридной селекции риса и производства семян с использованием гена ядерной мужской стерильности

Значение

Ядерная мужская стерильность обычна для цветковых растений, но ее применение в гибридной селекции и производстве семян ограничено из-за невозможности Размножение линии с чистой мужской стерильностью для производства коммерческих гибридных семян.Здесь мы охарактеризовали ядерный ген риса, необходимый для мужской фертильности спорофитов, и сконструировали систему мужской стерильности, которая может размножать чистые мужские стерильные семена в больших масштабах. Эта система имеет принципиальное преимущество перед существующими в настоящее время системами цитоплазматической мужской стерильности и фотопериодной / термочувствительной генной мужской стерильной системой. Применение этой технологии значительно повысит эффективность и результативность селекции и производства гибридного риса.

Реферат

Селекция и широкомасштабное внедрение гибридных семян является важным достижением в сельском хозяйстве.При производстве гибридных семян риса используются цитоплазматические линии с мужской стерильностью или фотопериодные / термочувствительные генные линии мужской стерильности (PTGMS) в качестве родительских самок. Цитоплазматические линии с мужской стерильностью размножаются посредством перекрестного опыления соответствующими поддерживающими линиями, тогда как линии PTGMS размножаются путем самоопыления в условиях окружающей среды, восстанавливающих мужскую фертильность. Несмотря на огромные успехи, обе системы имеют свои существенные недостатки. Здесь мы сконструировали систему мужской стерильности риса с использованием ядерного гена, названного Oryza sativa No Pollen 1 ( OsNP1 ). OsNP1 кодирует предполагаемую глюкозо-метанол-холин оксидоредуктазу, регулирующую дегенерацию тапетума и образование экзины пыльцы; он специфически экспрессируется в тапетуме и мискроспорах. Мутантное растение osnp1 демонстрирует нормальный вегетативный рост, но полную мужскую стерильность, нечувствительную к условиям окружающей среды. OsNP1 был соединен с геном α-амилазы для омертвления трансгенной пыльцы и геном белка красной флуоресценции ( DsRed ) для маркировки трансгенных семян и трансформирован в мутант osnp1 .Самоопыление трансгенного растения, несущего один гемизиготный трансген, давало нетрансгенные мужские стерильные и трансгенные фертильные семена в соотношении 1: 1, которые можно было отсортировать на основе красной флуоресценции, кодируемой DsRed . Перекрестное опыление фертильных трансгенных растений с нетрансгенными растениями с мужской стерильностью позволило размножить семена с мужской стерильностью высокой чистоты. Линия с мужской стерильностью была скрещена с ~ 1 200 отдельными доступными зародышевыми плазмами риса. Примерно 85% F1 превзошли своих родителей по урожайности растения, а 10% превзошли лучшие местные сорта, что указывает на перспективность этой технологии в селекции и производстве гибридного риса.

Выращивание и широкомасштабное внедрение гибридного риса вносит значительный вклад в обеспечение продовольствием во всем мире. В настоящее время коммерческое производство гибридного риса включает трехлинейную систему на основе линии цитоплазматической мужской стерильности (CMS) и двухстрочную систему на основе линии фотопериодной / термочувствительной мужской стерильной (PTGMS) линии (1). Линия CMS, линия сопровождающего и линия восстановления необходимы для трехстрочной системы (1, 2). CMS коррелирует с аберрантными, часто химерными, митохондриальными генами, отсутствующими в поддерживающих линиях, а мужская стерильность может подавляться генами Rf в восстанавливающих линиях (2).Гибридные сорта CMS используются для коммерческого производства с 1970-х годов и в 2012 году покрыли около 40% площадей выращивания риса в Китае (3). Несмотря на широкое применение, системы CMS страдают от ряда внутренних проблем, включая узкие ресурсы зародышевой плазмы линий-реставраторов, плохое генетическое разнообразие между линиями CMS и линиями-реставраторами, нестабильность мужской стерильности при определенных погодных условиях, негативное влияние аберрантных митохондриальных гены, влияющие на производительность гибридов, а также трудность создания новых признаков в родительских линиях (1, 3, 4).Эти проблемы ограничивают дальнейшее улучшение селекции гибридов CMS, что считается причиной того, что сорта CMS вышли на плато урожайности за последние 20 лет (1, 3).

Фоточувствительные и термочувствительные линии являются двумя основными типами ресурсов зародышевой плазмы PTGMS риса (5⇓⇓ – 8). Были клонированы два широко используемых гена PTGMS: один является геном некодирующей РНК (6, 7), а другой кодирует РНКазу Z ^S1 (8). Мужская фертильность линий PTGMS обратима в зависимости от условий окружающей среды, что позволяет линиям PTGMS размножаться путем самоопыления в условиях окружающей среды, восстанавливая мужскую фертильность, и скрещиваться с линиями-восстановителями для производства гибридных семян в условиях, подавляющих мужскую фертильность (5⇓ ⇓ – 8).Поскольку признаки PTGMS контролируются ядерно-рецессивными генами, а мужская фертильность может быть восстановлена ​​любыми нормальными сортами риса (5-8), можно изучить более широкие генетические ресурсы на предмет сильного гетерозиса (1, 5). Рис PTGMS был впервые использован в сельском хозяйстве в 1995 году, и его посевные площади быстро увеличились и к 2012 году почти покрыли 20% рисовых полей в Китае (1, 3). Фактически, наиболее урожайные сорта, культивируемые в настоящее время в Китае, в основном являются гибридами PTGMS (1, 3). Тем не менее, система PTGMS также имеет внутренние проблемы, прежде всего в том, что ее фертильность регулируется условиями окружающей среды (5).Таким образом, как размножение семян PTGMS, так и производство гибридных семян требуют строгих условий окружающей среды, и оба они уязвимы к непредсказуемым изменениям окружающей среды. Кроме того, критическая температура для трансформации фертильности (CTFT) в линиях PTGMS часто смещается вверх после нескольких поколений размножения, и особи PTGMS с подходящей CTFT должны быть повторно изолированы во время производства (5). Кроме того, на черту CTFT влияет генетический фон, что значительно увеличивает сложность и неопределенность при выведении новых практических линий PTGMS (5).

Репродуктивное развитие растений самцов включает в себя ряд событий, от определения меристемы тычинок до образования и опыления пыльцевых зерен. Дефекты любого из этих событий могут привести к мужскому бесплодию. У риса было идентифицировано более 40 ядерных генов, необходимых для мужской фертильности (3, 9, 10), но эти гены не были задействованы для производства гибридов из-за невозможности размножить семена с чистой мужской стерильностью в производственных масштабах. Здесь мы выделили ядерный ген Oryza sativa No Pollen 1 ( OsNP1 ), необходимый для развития пыльцы и мужской фертильности риса.Путем трансформации мутанта osnp1 OsNP1 , соединенного с геном для деактивации трансгенной пыльцы и геном, маркирующим трансгенное семя, мы сконструировали систему мужской стерильности, которая может преодолеть внутренние проблемы систем CMS и PTGMS. Линия с мужской стерильностью, полученная с помощью этой системы, была протестирована для гибридной селекции, и результаты показывают большой практический потенциал системы в селекции и производстве гибридного риса.

Результаты

osnp1- 1 Мутант демонстрирует фенотип мужской стерильности.

Чтобы идентифицировать новые гены риса, регулирующие мужскую фертильность, мы создали библиотеку мутантов, индуцированных этилметансульфонатом, в Хуанхуачжане (HHZ), элитном сорте индика в Китае, и проверили мутанты с мужской стерильностью. Один мутант, названный osnp1 -1, демонстрировал полную мужскую стерильность, но нормальный вегетативный рост, соцветие и морфологию цветков (рис. 1 A ). Мутантный пыльник был маленьким и беловатым (рис. 1 B ), без пыльцевых зерен (рис. 1 C ), и этот фенотип был стабильным при переменной продолжительности дня (10–16 ч) и диапазоне температур (20–38 ч). ° С).Приблизительно 87–92% колосков показали экструзию одного или обоих рылец (Рис. 1 D ), а перекрестное опыление HHZ дикого типа (WT) в естественных полевых условиях привело к завязыванию семян 40% или выше. Все эти признаки указывают на то, что osnp1 -1 может быть многообещающей линией с мужской стерильностью для технологии гибридного риса. При обратном скрещивании с WT HHZ все потомство F1 было фертильным, а популяция F2 демонстрировала сегрегацию 3: 1 от фертильных к стерильным растениям (216: 68), что указывает на то, что osnp1 -1 является единственной рецессивной мутацией.

Рис. 1.

Фенотипы osnp1 -1 и молекулярная идентификация OsNP1 . ( A ) Растение WT и мутантное растение osnp1 -1 после болтовой фиксации. (Масштабная полоса, 10 см.) ( B ) Колоски WT и osnp1 -1 без палеи и леммы. (Шкала 1 мм.) ( C ) I ₂ -KI Окрашивание WT и osnp1 -1 пыльцевых зерен. (Шкала 100 мкм.) ( D ) Соцветие оснп1 -1, показывающее экструзию рыльца.(Шкала 2 мм.) ( E ) Идентификация аллелей osnp1 . В разделе Top показано распределение оценок евклидова расстояния (ED) для сайтов SNP вдоль хромосом в osnp1 -1. OsNP1 Структура гена и сайты мутаций osnp1 -1, osnp1 -2 и osnp1 -3 показаны в разделе Bottom . Геномный фрагмент для комплементации генов показан двойной черной стрелкой. Пустые прямоугольники представляют 5′- и 3′-UTR, синие прямоугольники представляют экзоны, а линии между прямоугольниками представляют интроны.

OsNP1 кодирует предполагаемую оксидоредуктазу глюкоза-метанол-холин.

Мутантный ген osnp1 -1 был клонирован модифицированным методом MutMap (11). Анализ выявил область-кандидат на конце хромосомы 10 (от 21,27 до 22,05 Мбит / с), несущую четыре кандидатных SNP: два из которых находятся в межгенных областях, один в интроне LOC_Os10g39044 и один (Chr10: 20,379,153) в третий экзон LOC_Os10g38050 (рис.1 E ), который вызывает замену аминокислоты с Gly ₅₆₁ (GGC) на Asp (GAC) (рис.S1). Анализ ассоциации фенотипов показал, что все 68 растений с мужской стерильностью F2 несли эту мутацию, тогда как 216 фертильных растений F2 показали соотношение гетерозиготных и гомозиготных генотипов WT 2: 1 (149: 67), что позволяет предположить, что LOC_Os10g38050 соответствует OsNP1 .

Рис. S1.

Выравнивание последовательностей мутантного белка OsNP1 Nipponbare, WT HHZ и osnp1 -1. Коды последовательностей для последовательностей Nipponbare и HHZ OsNP1 — KX066198 и KX066199 соответственно. A ₂₀ A ₂₁ и A ₁₅₁ в HHZ, обозначенные красной буквой и звездочками, являются полиморфными аминокислотами по сравнению с Nipponbare.Аминокислота D ₅₆₃ в osnp1-1 является сайтом мутации.

Чтобы подтвердить предсказание, мы проанализировали два других мутантных аллеля LOC_Os10g38050 . osnp1 -2 был получен из japonica Zhonghua11, со вставкой транспортной ДНК (Т-ДНК) в третий экзон, тогда как osnp1 -3 был создан с помощью CRISPR / Cas со вставкой 1 п.н. в третьем экзоне. (Рис.1 E ). И osnp1 -2, и osnp1 -3 показали нормальный рост растений, но маленькие беловатые пыльники без пыльцевых зерен и были полностью стерильными по мужскому типу (рис.S2 A – H ). Когда геномный фрагмент, покрывающий LOC_Os10g38050 с 2,5 т.п.н. выше и ниже 1,4 т.п.н., был введен в мутант osnp1 -1, у трансгенных растений развились нормальные пыльники и фертильная пыльца (рис. S2 I – L ).

Рис. S2.

Фенотип других аллелей osnp1 и трансгенных линий. ( A — D ) Фенотип WT и osnp1 -2 на фоне Чжунхуа11. ( E — H ) Фенотип WT и osnp1 -3 на фоне Wuyunjing7.( I — L ) Трансгенная линия комплементации в osnp1 -1. Линия комплементации находилась на фоне osnp1 -1 и трансформирована конструкцией OsNP1 _pro :: OsNP1 . ( M ) Анализ кПЦР экспрессии OsNP1 в колосках на стадии развития пыльника 12 трансгенных линий WT, osnp1 -1 и OE. Трансгенная линия OE находилась на фоне osnp1 -1 и трансформирована конструкцией Ubi _pro :: OsNP1 . OsACTIN1 служил контролем. Данные представлены в виде средних значений ± стандартное отклонение ( n = 3). ( N — P ) Фенотип дикого растения и трансгенного растения OE22-1. Растения после скрепления болтами ( A , E и I ), колоски с удаленными палеей и леммой ( B , F , J и N ) и I ₂ — Показано KI-окрашивание пыльцевых зерен ( C , D , G , H , K , L , O и P ).(Шкалы: A , E и I , 10 см; B , F , J и N , 1 мм; C , D , G , H , K , L , O и P , 100 мкм.)

Белки LOC_Os10g38050 в Nipponbare и HHZ практически идентичны (рис. S1). Анализ Pfam показал два консервативных домена суперсемейства глюкоза-метанол-холин оксидоредуктаза. Это суперсемейство катализирует окисление спиртовой части до соответствующего альдегида в различных субстратах (12).

И однодольные, и двудольные виды имеют гены, высоко гомологичные OsNP1 (рис. S3). В Nipponbare есть шесть гомологов с аминокислотной идентичностью OsNP1> 40%, из которых ONI3 (Mini1, LOC_Os09g19930) играет роль в предотвращении слияния органов во время развития побегов (13, 14). Филогенетическое дерево, построенное на основе выравнивания OsNP1 и очень сходных последовательностей у риса и Arabidopsis , определило четыре группы (рис. S4). OsNP1 принадлежит к группе A, представленной белком Arabidopsis At1g72970, который, как предполагалось, действует как ω-алкогольдегидрогеназа длинноцепочечных жирных кислот (LCFA), катализируя биосинтез длинноцепочечных α-, ω-дикарбоновых ЖК (15 ).Было предложено участие α-, ω-дикарбоновых ЖК в сшивании поверхностного кутина (15).

Рис. S3.

Выравнивание белковых последовательностей гомологов OsNP1 у 15 видов. Основания красного цвета показывают консервативные аминокислотные остатки.

Рис. S4.

Филогенетическое дерево OsNP1 и родственных белков. Дерево соединения соседей было выполнено с использованием MEGA6 на основе выравнивания OsNP1 и наиболее сходных последовательностей риса и Arabidopsis . Цифры в ответвлениях представляют собой значения начальной загрузки, представленные в процентах от 1000 повторений.Четыре группы генов можно определить следующим образом: группа A представлена ​​At1g72970, который участвует в биосинтезе длинноцепочечных α-, ω-дикарбоновых жирных кислот; группа B включает предполагаемые лиазы минделонитрила; группа C включает два белка, которые, как предполагается, являются альдегидлиазами; и группа D включает несколько предполагаемых алкогольдегидрогеназ LCFA.

OsNP1 — специфичный для пыльников ген.

Количественная ПЦР в реальном времени (кПЦР) показала, что OsNP1 специфически экспрессируется в пыльниках во время мейоза (стадии 7 и 8), но не в корне, стебле, листе, чешуе, палеа, лемме, пестике и пыльниках. другие стадии развития (рис.2 А ). Соответственно, трансгенные растения, экспрессирующие промоторный репортерный ген OsNP1 _pro :: GUS , проявляли активность β-глюкуронидазы (GUS), в частности, в пыльниках на стадиях 7 и 8 (рис. 2 B ), но не в пыльниках. другие ткани. Точнее, транскрипция OsNP1 была обнаружена в тапетуме и микроспорах посредством гибридизации in situ (фиг. 2 C ). Когда конструкция Ubi _pro :: OsNP1 была введена в мутант osnp1- 1, трансгенные растения, которые эктопически экспрессировали OsNP1 (рис.S2 M ), показал нормальный вегетативный и репродуктивный рост (рис. S2 N ). Примечательно, что фертильность пыльцы восстановилась до 60–90% (рис. S2 O и P ). Вместе эти результаты показали, что OsNP1 играет особую роль в развитии пыльника и микроспор.

Рис. 2.

Экспрессионный паттерн OsNP1 . ( A ) Анализ qPCR экспрессии OsNP1 в различных органах WT. OsACTIN1 служил контролем.Данные представлены как средние значения ± стандартное отклонение ( n = 3). ( B ) Паттерны экспрессии GUS (синее окрашивание) онтогенетических колосков на трансгенной линии OsNP1 _pro :: GUS . (Масштаб, 2 мм.) ( C ) Гибридизация in situ OsNP1 в пыльниках WT со стадий 7–8b. Пыльники, гибридизованные со смысловым зондом OsNP1 , служили контролем. PMC, материнская клетка пыльцы; Т — тапетальный слой; Тдс, тетрады. (Масштабные полосы, 50 мкм.)

OsNP1 регулирует дегенерацию тапетума и образование экзинов пыльцы.

Микроскопический анализ разделяет развитие пыльника риса на 14 стадий, от образования зачатка тычинок до выделения зрелой пыльцы во время раскрытия пыльника (16). К стадии 6 зачатки пыльников WT дифференцируются в концентрическую структуру с материнскими клетками пыльцы (PMC) в локуле, окруженными четырехслойной стенкой пыльника, от поверхности до внутренней части, эпидермиса, эндотеция, среднего слоя и тапетума. PMC впоследствии подвергается мейозу и генерирует тетраду к концу стадии 8b.Между тем тапетальные клетки инициируют программируемую клеточную смерть (PCD), и средний слой становится почти невидимым (16). В пыльниках osnp1- 1 до образования тетрады видимых дефектов не наблюдалось (рис. 3 A – D ). Однако как стенка пыльника, так и микроспоры показали аномальное развитие после высвобождения микроспор из тетрад (стадия 9). Тапетальные клетки WT постепенно дегенерируют под действием PCD, становясь конденсированными и глубоко окрашенными (фиг. 3 E и G ).Мутантные тапетальные клетки были набухшими и слегка окрашенными (фиг. 3 F и H ), что указывает на аномальный PCD. В отличие от среднего слоя WT, который исчезает после стадии 9 (рис. 3 E , G и I ), мутантный средний слой расширяется на стадии 10 (рис. 3 H ). В отличие от микроспор WT, которые завершают отложение экзины пыльцы и накопление крахмала на стадии 12 (рис.3 K ), мутантные микроспоры не образуют экзину, и они прерываются на стадии 11 (рис.3 J ), оставляя мусор в локуле (рис. 3 L ).

Рис. 3.

Гистологические особенности развития пыльников у WT и osnp1 -1. Пыльники WT ( A , C , E , G , I и K ) и osnp1 -1 ( B , D , F , H , J и L ) от 8а до 12 стадий развития. BMs, биядерные микроспоры; DM — дегенерированные микроспоры; E, эпидермис; En, эндотеций; М, средний слой; Mp — зрелая пыльца; Ms, микроспоры; PMC, материнская клетка пыльцы; ST — набухший тапетальный слой; Т — тапетальный слой; Тдс, тетрады.(Масштабные линейки, 20 мкм.)

Анализ просвечивающей и сканирующей электронной микроскопии показывает, что в пыльниках WT на стадии 9 тапетум начинает производить тельца Убиша, которые постепенно превращаются в электронно-плотные орбикулы, обращенные к локулу (рис. 4 ). A , C , G , I , M и O и рис. S5). Считается, что тельца убиша секретируют продуцируемые тапетумом предшественники спорополленина для образования экзины пыльцы (17). Спорополленин состоит из сложных биополимеров, происходящих в основном из ЖКДЦ, длинных алифатических цепей и фенольных соединений (17).Накопление спорополленина на клеточной стенке микроспоры в WT было видно на стадии 9 (рис. 4 E ), которая в конечном итоге сформировала толстую экзину с характерными слоями тектума, бакулы и нексины (рис. 4 G , K). , M и O ). Хотя мутантный тапетум, по-видимому, формировал тельца предубиша на стадии 9, эти структуры не вырастали в зрелые тельца Убиша (рис.4 B , D , H , J , N и ). P и рис.S5). Накопление электронно-плотных материалов происходило на клеточной стенке мутантных микроспор на стадии 9 (рис. 4 B и F ), но оно оставалось тонким и не могло образовывать структуру экзины (рис. 4 H , L). , N и P ). В отличие от микроспор WT, которые в конечном итоге выросли в сферические пыльцевые зерна, мутантные микроспоры прервались на стадии 11, оставив остатки в локуле (рис. 4 M – P и рис. S5).

Рис. 4.

ПЭМ-анализ пыльников WT и osnp1 -1 со стадий 9–12.Поперечные сечения БТ ( A , C , E , G , I , K , M , O , Q ) и оснп1 -1 ( B , D , F , H , J , L , N , P и R ) пыльники на ступени 9 ( A — F ), ранняя стадия 10 ( G — L ), поздняя стадия 10 ( M — P ) и стадия 12 ( Q и R ).( C , D , I и J ) При большем увеличении тапетума показывает тело Убиша. ( E , F , K и L ) При большем увеличении показано отложение спорополленина в экзине пыльцы. ( O и P ) Большее увеличение тапетума и экзины пыльцы. ( Q и R ) Эпидермис наружного пыльника. Ba, bacula; С — кутикула; CW, клеточная стенка; DM — дегенерированные микроспоры; E, эпидермис; En, эндотеций; Ex, exine; М, средний слой; Ms, микроспоры; Nu, ядро; Ne, нексин; Т, тапетум; Te, tectum; Уб, тело Убищ.(Шкалы: A , B , G , H , M и N , 10 мкм; C , D , I – L , O , и P , 1 мкм; E , F , Q и R , 500 нм.)

Рис. S5.

Наблюдение за пыльником и пыльцевым зерном в WT и osnp1 -1 с помощью SEM. Показаны микроспоры, внутренняя поверхность стенки пыльника и эпидермис пыльника WT и osnp1 -1 со стадий с 8b по 12.(Шкала: ряды 1, 2, 5 и 6, 10 мкм; ряды 3 и 4, 2 мкм.)

Кроме того, на внешней стороне пыльника оснп1 -1 наблюдались дефекты. Эпидермис пыльника WT был покрыт гладким слоем кутикулы на ранних стадиях развития, который постепенно утолщался и формировал сетчатую структуру на стадиях 11 и 12 (Fig. 4 Q и Fig. S5). Однако на поверхности пыльника osnp1 -1 сеткообразная структура не сформировалась (рис. 4 R и рис. S5).

Кутикула поверхности пыльника состоит из кутины, а также внутрикутикулярного и эпикутикулярного восков.Кутин представляет собой полимер ω- и мидцепочечных гидрокси- и эпоксидных C16 – C18 FAs, тогда как кутикулярные воски в основном содержат очень LCFAs (18, 19). У риса липидные предшественники кутикулы на поверхности пыльника и спорополленин предположительно продуцируются в тапетуме, а затем секретируются через тельца Убиша и транспортируются к поверхности пыльника и микроспор (9, 17). Некоторые мутанты с мужской стерильностью риса с дефектами метаболизма или транспорта липидов тапетума также имеют дефекты в развитии тельцов Убиша, экзины пыльцы и кутикулы на поверхности пыльника (20-22).Более того, экспрессия нескольких генов, регулирующих PCD тапетума и синтез / транспортировку предшественников спорополленина, обнаруживает паттерны аномальной экспрессии в osnp1 -1 (Fig. S6). Вместе эти результаты предполагают, что osnp1 -1 имеет дефекты в синтезе липофильных молекул для образования кутикулы на поверхности пыльника и спорополленина, который важен для развития пыльцы.

Рис. S6.

Экспрессия генов, участвующих в развитии пыльцы у WT и osnp1 -1.Выражение GAMYB ( A ), UDT1 ( B ), TDR ( C ), PTC1 ( D ), OsCP1 ( E ), E ( F ), RAFTIN1 ( G ), WAD1 ( H ), DPW ( I ), CYP703A3 ( J ), KYP6704 , OsNP1 ( L ), OsC4 ( M ), OsC6 ( N ) и OsABCG15 ( O ) на ступени 7–12 в WT и — osnp 1 был проанализирован с помощью кПЦР. OsACTIN1 служил контролем. Данные представлены как средние значения ± стандартное отклонение ( n = 3).

Разработка системы мужской стерильности с использованием

OsNP1 .

Поскольку мутант osnp1 -1 проявлял признаки, желательные для линии с мужской стерильностью, мы стремились разработать систему ядерной мужской стерильности с использованием мутантного растения и гена OsNP1 . Стратегия показана на рис. S7 A . Мы трансформировали osnp1 -1 двойным бинарным вектором Т-ДНК pZhen18B (рис.S7 B ). Первая Т-ДНК содержала NPTII под промотором 35S CaMV для отбора трансформации. Вторая Т-ДНК содержала три функциональных модуля: OsNP1 под своим нативным промотором для восстановления мужской фертильности, ген α-амилазы кукурузы ZM-AA1 под специфическим для пыльцы промотором PG47 для девитализации трансгенной пыльцы (23 , 24), и ген белка красной флуоресценции из Discosoma sp . ( DsRed ) (25) под алейрон-специфическим промотором LTP2 (26) для маркировки трансгенного посевного материала.Поскольку OsNP1 является геном спорофитной мужской фертильности, гемизиготный трансген OsNP1 в мутантном растении osnp1 может полностью восстановить мужскую фертильность. Поскольку ZM-AA1 , управляемый промотором PG47 , является гаметофитным фактором, который нарушает накопление крахмала только в трансгенной пыльце (23), дезактивируются только трансгенные зерна пыльцы, продуцируемые гемизиготным трансгенным растением. Трансгенным растениям Т0 давали возможность самоопыления, и потомство Т1 проверяли на растение, лишенное первой Т-ДНК, но несущее единственную копию второй Т-ДНК.Выбранное растение Т1 было гомозиготным по локусу osnp1 -1, но гемизиготным по второй Т-ДНК, потому что все пыльцевые зерна, несущие трансген, были дефектными, и трансген унаследовал только женскую гамету.

Рис. S7.

Система ядерной мужской стерильности риса с использованием трансгенного подхода. ( A ) Принципиальная схема системы ядерной мужской стерильности. Мутант с мужской стерильностью трансформировали трансгеном, содержащим три функциональных модуля, включая следующие: ( i ) ген фертильности WT (MS) для восстановления мужской фертильности, ( ii ) ген α-амилазы (AA) для девитализируют трансгенную пыльцу и ( iii ) ген красного флуоресцентного белка (RFP) для дифференциации трансгенных семян от нетрансгенных семян.Поскольку ген мужской фертильности является рецессивным геном спорофита, гемизиготный трансген в мутантном растении с мужской стерильностью может полностью восстановить мужскую фертильность. В то время как ген α-амилазы, управляемый специфическим для пыльцы промотором, нарушает накопление крахмала только в трансгенной пыльце, только трансгенные пыльцевые зерна, продуцируемые гемизиготным трансгенным растением, являются дефектными, а нетрансгенные пыльцевые зерна жизнеспособны для опыления. Полученное трансгенное поддерживающее растение ( MS-AA-RFP ; мс / мс ) продуцирует мужские гаметы (MG) одного генотипа (ms) и женские гаметы (FG) двух генотипов (ms и MS-AA-RFP. , РС).Самоопыление трансгенного поддерживающего агента дает трансгенное семя ( MS-AA-RFP ; мс / мс ) и семя с мужской стерильностью ( мс / мс ) в соотношении 1: 1, и семена можно сортировать. на основе красной флуоресценции. Семена с мужской стерильностью также можно размножать путем перекрестного опыления трансгенного поддерживающего растения с растением с мужской стерильностью. Растения с мужской стерильностью опыляются по отцовской линии для получения гибридных семян. ( B ) Плазмида pZhen18B для трансформации.Мутант osnp1- 1 трансформировали двойным бинарным вектором Т-ДНК pZhen18B . Первая Т-ДНК содержала ген NPTII под промотором 35S для отбора трансформации. Вторая Т-ДНК содержала три функциональных модуля, включая следующие: ( i ) OsNP1 под собственным промотором для восстановления мужской фертильности, ( ii ) ген α-амилазы кукурузы ( ZM-AA1 ) под промотором PG47 для омоложения трансгенной пыльцы и ( iii ) геном DsRed под промотором LTP2 для обнаружения трансгенных семян.

Одно трансгенное растение T1, названное Zhen18B, было выбрано в качестве представителя для дальнейшего изучения и презентации здесь. Растение показало нормальный вегетативный и репродуктивный рост (рис. 5 A ), нормальное развитие мужских органов (рис. 5 B ), соотношение фертильных и дефектных зерен пыльцы 1: 1 (рис. 5 C ) и Соотношение флуоресцентных семян (с гемизиготным трансгеном) и нефлуоресцентных семян (без трансгена) на метелке 1: 1 (109: 111) (фиг. 5 D ). Семена были отсортированы вручную по флуоресценции и культивированы для следующего поколения.Все растения из флуоресцентных семян были фертильными и генетически идентичными родительскому Zhen18B, а все растения из нефлуоресцентных семян (названные Zhen18A) были стерильными по мужскому признаку. Эксперименты по флюоресцентному скринингу и исследованию фертильности были повторены для пяти поколений, всего было получено более 15 миллионов семян, и все они показали одинаковые результаты, что указывает на стабильность трансгена.

Рис. 5.

Фенотип системы ядерной мужской стерильности. ( A ) Завод WT и завод Zhen18B после болтового соединения.(Масштабная полоса, 10 см.) ( B ) Колоски WT и Zhen18B без палеи и леммы. (Шкала 1 мм.) ( C ) I ₂ -KI Окрашивание пыльцевых зерен в WT и Zhen18B. (Масштабные полосы, 100 мкм.) ( D ) Метелка Zhen18B в светлом поле (BF) и красном флуоресцентном фильтре (RFP), соответственно. (Масштабные полосы, 2 см.)

Для определения потенциала Zhen18B в качестве поддерживающего растения растения Zhen18A перекрестно опыляли растениями Zhen18B. Растения Zhen18A показали 40% или более завязку семян, и от одного до трех флуоресцентных семян были обнаружены в 1 × 10 ⁴ ауткроссных семенах в каждом из пяти поколений эксперимента, что указывает на высокую стабильность и очень низкую передачу трансгена через пыльцу.Следовательно, эта система может эффективно размножать семена с мужской стерильностью либо путем самоопыления, либо путем ауткроссирования трансгенных растений, а семена, поддерживающие и стерильные с мужской стерильностью, можно сортировать на основе флуоресценции.

«Жень18А» перспективен для селекции и производства товарных гибридных сортов риса.

Размножение чистых семян Zhen18B было достигнуто самоопылением Zhen18B и механической сортировкой, тогда как размножение чистых семян Zhen18A было достигнуто перекрестным опылением Zhen18B с Zhen18A.Выполнив эти предварительные условия для коммерческого применения, мы приступили к тестированию потенциала Zhen18A в селекции уникальных гибридных сортов. При опылении растений Zhen18A использовалось около 1200 отдельных зародышевых плазм риса. Примерно 85% F1 превзошли своих родителей по урожайности с одного растения, а 10% превзошли урожай местных контрольных сортов (т. Е. Наиболее урожайных местных сортов). Несколько репрезентативных F1 показаны на рис. 6. Эти результаты показали, что наша система перспективна для селекции и производства гибридов.

Рис. 6.

Гетерозис гибридов F1, производных от Жен18А. Репрезентативные F1 из скрещивания Zhen18A с различными зародышевыми плазмами превзошли своих родителей по индивидуальному урожаю ( A ) и урожайности участка (300 растений) ( B ). Число над столбцом представляет увеличение урожайности F1 по сравнению с более урожайным родителем.

Zhen18B предоставляет платформу для разведения различных линий мужской стерильности.

Чтобы проверить, могут ли локусы osnp1- 1 и трансгена быть перенесены в другие зародышевые плазмы для разведения линий мужской стерильности, Zhen18B (в качестве материнского родителя) был скрещен с 10 различными зародышами риса в качестве рецидивирующего мужского родителя.Потомство анализировали на наличие локуса и трансгена osnp1- 1 и связанных с ними фенотипов в двух последовательных поколениях обратного скрещивания и самоопыления, которые были получены к настоящему времени. И osnp1--1, и трансген были точно связаны с их соответствующими фенотипами в сегрегированном потомстве. Результаты потомства F1 и F2 от Zhen18B, скрещенного с indica рисом 9311, показаны в Таблице S1 как репрезентативные. Эти результаты показали, что и osnp1- 1, и трансген из Zhen18B сохраняют свои функции при переносе в различные генетические фоны, что делает возможным разведение линий с мужской стерильностью посредством традиционного скрещивания и отбора.

Таблица S1.

Анализ популяций F1 и F2 в результате гибридизации Zhen18B с индика рис 9311

Обсуждение

Ядерная мужская стерильность, вызванная генами, не относящимися к PTGMS, обычна для цветковых растений. Однако коммерческое применение этих мутантов ограничено из-за сложности размножения большого количества линий с чистой мужской стерильностью. В 1993 году Уильямс и Лиманс предложили стратегию получения трансгенного поддерживающего растения путем трансформации рецессивного растения с мужской стерильностью геном восстановления фертильности, связанным с геном летальности пыльцы и геном-маркером (27).Самоопыление поддерживающего растения будет способствовать размножению поддерживающей линии и мужской стерильной линии. Позже в 2002 году Перес-Прат и ван Лукерен Кампань (28) предложили две стратегии для получения поддерживающих линий: одна для преобразования гена восстановления фертильности, связанного с геном окраски семян, в растение с мужской стерильностью, а другая — для преобразования фертильности. — ген восстановления, связанный с геном летальности пыльцы в растении с мужской стерильностью. Перекрестное опыление поддерживающего цвет семян с мужской стерильной линией могло бы дать 50% семян с мужской стерильностью и 50% семян, поддерживающих цвет, которые можно было бы разделить в зависимости от цвета семян.Перекрестное опыление вещества, поддерживающего летальность пыльцы, с мужской стерильной линией привело бы к образованию чистой мужской стерильной линии. Основываясь на этих идеях, DuPont-Pioneer разработала технологию производства семян кукурузы путем трансформации мутанта с мужской стерильностью геном восстановления фертильности, связанным с геном α-амилазы, для разрушения трансгенной пыльцы и геном DsRed для маркировки трансгенных семян. (24, 29). При самоопылении полученного поддерживающего растения размножается 50% семян поддерживающего растения и 50% стерильных семян мужского пола, которые можно сортировать по цвету.Перекрестное опыление поддерживающего растения с мужской стерильной линией дает семена со 100% мужской стерильностью. Применение технологии производства семян кукурузы позволит сократить расходы на механическое удаление метелок, которое является преобладающим методом производства коммерческих гибридных семян кукурузы. Однако средства, поддерживающие ядерную мужскую стерильность, принципиально более полезны для культур с двуполыми цветками, не поддающимися кастрации вручную, включая рис, пшеницу и сорго.

Создание средства, поддерживающего ядерную мужскую стерильность в рисе, стало возможным благодаря выделению мутанта osnp1 -1 и клонированию OsNP1 , гена, специфичного для пыльника. osnp1 -1 происходит от HHZ, элитного сорта indica , который является полукарликовым, сверхвысоким урожаем, хорошими пищевыми качествами и широко культивируется в различных географических регионах Китая (30). Поскольку мутант демонстрирует многочисленные черты, очень желательные для линии с мужской стерильностью, мы стремились превратить его в практичную систему с мужской стерильностью. В этой работе мы использовали α-амилазу кукурузы в качестве гена летальности пыльцы и DsRed в качестве гена-маркера семян. Мы также проверяем, можно ли использовать цитотоксин барназу (31) для дезактивации трансгенной пыльцы и могут ли гены устойчивости к гербицидам заменить DsRed для сортировки семян во время поддерживающего размножения.

Была идентифицирована трансгенная линия Zhen18B с гемизиготной одиночной вставкой трансгена. Как и ожидалось, самоопыление Zhen18B привело к размножению самого себя и мужского стерильного Zhen18A в соотношении 1: 1, тогда как перекрестное опыление Zhen18B с Zhen18A позволило размножить чистые семена Zhen18A в большом количестве. К настоящему времени трансген в Zhen18B очень стабилен в пяти поколениях ~ 10 000 протестированных растений. Эти результаты показали, что Zhen18B выполняет роль сопровождающего. Наличие сортировочной машины позволяет отделить трансгенные семена-поддерживающие семена от нетрансгенных мужских стерильных семян на основе наличия красной флуоресценции, что обеспечивает высокую чистоту обеих линий в промышленных масштабах.Гибридизация Zhen18A с другими зародышевыми плазмами дала много гибридов, превосходящих лучшие местные сорта риса, что указывает на перспективность применения системы.

Эта система имеет ряд преимуществ перед системами CMS и PTGMS. Во-первых, мужское бесплодие контролируется одним рецессивным ядерным геном; таким образом, любая зародышевая плазма риса с геном OsNP1 WT может дополнять мутацию. Этот подход обеспечивает более широкий выбор зародышевой плазмы в качестве отцовской линии для разведения гибридов высшего гетерозиса.Во-вторых, мужское бесплодие нечувствительно к световому периоду и температуре окружающей среды; таким образом, как семена с мужской стерильностью, так и гибридные семена можно размножать в обычных условиях земледелия, что значительно снижает потребность в конкретных условиях окружающей среды для производства семян и снижает риск, вызванный погодными изменениями. Более того, мужская стерильность и восстановление фертильности контролируются только одним генетическим локусом и, таким образом, могут быть легко скрещены с другими сортами для создания новых наборов поддерживающих и мужских стерильных линий.Наши первоначальные эксперименты по селекции показали, что оба локуса могут стабильно переноситься из Zhen18B в разные генетические фоны без изменения соответствующих фенотипов. Наконец, хотя в технологии задействованы трансгены, только линия поддержки несет трансгены. Семена с мужской стерильностью и гибридные семена нетрансгены. Таким образом, трансгенный контроль применим только к культивированию поддерживающей линии, для чего требуется лишь небольшая площадь, а производство гибридных семян и культивирование гибридов не требует трансгенного контроля.Применение этой технологии значительно улучшит селекцию и производство гибридного риса.

Материалы и методы

Все растения ( Oryza sativa ) выращивались на рисовых полях в Шэньчжэне в течение естественного вегетационного периода и регулярно поддерживались. Мутант osnp1 -1 был получен из HHZ с помощью этилметансульфонатного мутагенеза, как описано ранее (11). Подробности экспериментальных процедур, таких как клонирование OsNP1 , кПЦР, окрашивание GUS, гибридизация in situ, микроскопические анализы и полевые испытания, описаны в SI Materials and Methods .См. Таблицу S2 для праймеров, использованных в этом исследовании.

Таблица S2.

Праймеры, использованные в этом исследовании

SI Материалы и методы

Растительные материалы и условия роста.

Все растения ( Oryza sativa ) выращивались на рисовых полях в Шэньчжэне в течение естественного вегетационного периода и регулярно поддерживались. osnp1 -1 мутантная линия была получена из indica HHZ с помощью этилметансульфонатного (EMS) мутагенеза. Обработка EMS и скрининг мутантов были такими, как описано ранее (11).

Клонирование

OsNP1 .

Улучшенный протокол MutMap (11) был применен для клонирования мутантного гена osnp1 -1. Мутант osnp1 -1 подвергали обратному скрещиванию с WT HHZ, и полученный F1 подвергался самоопылению для создания популяции F2. Тридцать растений F2 с мужской стерильностью были случайным образом отобраны для экстракции ДНК, и равное количество ДНК было объединено и секвенировано до 29-кратного покрытия генома с использованием платформы Illumina Hiseq (данные о ресеквенировании генома доступны в Архиве считывания последовательностей под номером доступа.SRP073226). После удаления последовательностей адаптеров и считываний с низким качеством последовательности чистые считывания анализировали с использованием улучшенного протокола MutMap (11) с использованием полногеномных последовательностей семи других мутантов HHZ (данные о повторном секвенировании генома доступны в Архиве считывания последовательностей с номером доступа . SRP058039) в качестве ссылок. Оценка евклидова расстояния (ED) рассчитывалась для каждого сайта SNP. Была добавлена ​​кривая локальной линейной регрессии (аппроксимация Лесса), чтобы показать распределение значений ED для каждого SNP. Кластер SNP с высокими показателями ED, вероятно, является областью-кандидатом, несущей причинную мутацию.

Анализ ассоциации фенотипа.

Чтобы проверить связь между сайтом-кандидатом мутации в LOC_Os10g38050 и фенотипом мужской стерильности, 216 фертильных растений и 68 растений с мужской стерильностью в популяции F2 были генотипированы с использованием анализа плавления с высоким разрешением (HRM) (32) с праймером. комплект ОсНП1-ХРМ.

Идентификация мутантов вставки Т-ДНК.

Мутант со вставкой Т-ДНК osnp1 -2 (RMD_04Z11DP96-2), полученный из сорта japonica cv.Zhonghua11 был получен из базы данных китайских мутантов риса (rmd.ncpgr.cn). Вставка Т-ДНК в osnp1 -2 была расположена в третьем экзоне LOC_Os10g38050 ( OsNP1 ). Вставку Т-ДНК проверяли с помощью геномной ДНК-ПЦР с наборами праймеров OsNP1-TDNA-P1 и OsNP1-TDNA-P2.

CRISPR / Cas-опосредованная мутация.

Инструмент редактирования генома CRISPR / Cas был использован для создания мутантных аллелей OsNP1 в japonica cv Wuyunjing7 (WYJ).Плазмида pCRISPR-OsNP1 была сконструирована, как описано ранее (33), с незначительной модификацией. Вкратце, оба фрагмента OsU3 :: gRNA и 35S :: Cas9 были клонированы в бинарный вектор pCAMBIA1300 с последующим введением последовательности узнавания (GGCCTGAGGGTTGGTGCCGG в третий экзон OsNP1 ) через олигонуклеотидную пару OsNP1 -CRISPR (Таблица S2). Конструкцию вводили в штамм AGL0 Agrobacterium tumefaciens и трансформировали в рис WYJ, как описано ранее (34).Трансгенные растения, регенерированные из каллусов, устойчивых к гигромицину, сначала исследовали на наличие трансгена с использованием набора праймеров HPT-P1, а затем трансгенные растения подвергали анализу HRM с использованием набора праймеров OsNP1-HRM, чтобы оценить, произошла ли мутация. Мутации OsNP1 дополнительно подтверждали секвенированием. Мутантная линия (обозначенная osnp1 -3), несущая вставку 1Nt (+ A) в третьем экзоне OsNP1 , была мужской стерильной. Он был подвергнут обратному скрещиванию с WT WYJ для создания F1, а полученные F1 были дополнительно подвергнуты самоопылению для создания популяции F2.Генотип OsNP1 в популяции F2 анализировали с помощью HRM (32).

Выравнивание белков и филогенетический анализ.

Полноразмерная аминокислота OsNP1 в Nipponbare была использована в качестве запроса для поиска гомологов в Национальном центре биотехнологической информации с использованием BlastP. Гомологи были получены и выровнены с помощью ClustalW в MEGA6 (35). Сходные последовательности в рисе и Arabidopsis были выровнены, и филогенетическое дерево было построено с помощью алгоритма объединения соседей в MEGA6 (35) со следующими параметрами: модель Пуассона, попарная делеция и 1000 повторений начальной загрузки.

Конструирование плазмид, трансформация и определение трансгенов.

Для комплементации фрагмент геномной ДНК размером 5,9 т.п.н. HHZ, содержащий кодирующую область OsNP1 , область 2,5 т.п.н. и нижнюю область 1,4 т.п.н., амплифицировали с использованием набора праймеров OsNP1-Co и вставляли в бинарный вектор pCAMBIA2300 между сайтами PmeI и BamHI для создания конструкции трансформации pOsNP1 _pro :: OsNP1 . Для конструкции репортерного гена GUS файл 2.Фрагмент ДНК длиной 52 т.п.н. перед стартовым кодоном ATG OsNP1 был амплифицирован из Nipponbare с использованием набора праймеров OsNP1-Pro и клонирован в бинарный вектор pHPG между сайтами SalI и BamHI, что привело к pOsNP1 _pro pro :: ГУС конструкт. Для сверхэкспрессии (OE) полноразмерную кДНК HHZ OsNP1 амплифицировали путем обратной транскрипции полной РНК, экстрагированной из пыльника, с использованием набора праймеров OsNP1-OE-P1. Продукт ПЦР переваривали MluI и BamHI и клонировали в бинарный вектор pUbi-интрон между промотором убиквитина кукурузы и терминатором Nos , в результате чего была получена конструкция pUbi _pro :: OsN.Последовательность всех конструкций была подтверждена перед трансформацией в штамм AGL0 A. tumefaciens . Конструкции pOsNP1 _pro :: OsNP1 и pUbi _pro :: OsNP1 были трансформированы в потомство osnpO1

-1705, соответственно, гетерозиготных растений pro :: Конструкция GUS была преобразована в japonica cv.Чжунхуа11. Трансгенные растения OsNP1 _pro :: OsNP1 подвергали скринингу с помощью ПЦР-амплификации с использованием набора праймеров NPT-P1 на присутствие гена маркера селекции NPTII . Трансгенные растения Ubi _pro :: OsNP1 и OsNP1 _pro :: GUS были идентифицированы с помощью ПЦР-амплификации с использованием праймеров HPT-P1 или HPT-P2 для наличия селекции. маркерный ген HPTII .Генотипы трансгенных растений pOsNP1 _pro :: OsNP1 и их потомство определяли с помощью относительной количественной ПЦР с помощью системы Applied Biosystems 7500 Fast Real-Time PCR с использованием наборов праймеров BJ и SPS1. Набор праймеров BJ был специфичным для мутантного аллеля OsNP1 . Набор праймеров SPS1 специфичен для гена сахарозо-фосфатсинтазы риса ( SPS ) (36), который служит эндогенным референсным геном. Кроме того, в качестве контрольного образца использовали нетрансгенный мутант osnp1 -1.Для генотипирования трансгенных растений Ubi _pro :: OsNP1 фрагмент OsNP1 был амплифицирован из каждого трансгенного растения с использованием праймеров OsNP1-OE-P2, а затем продукты ПЦР были проанализированы с помощью анализа HRM. (32).

Для разработки системы мужской стерильности для производства гибридного риса был сконструирован двойной бинарный вектор Т-ДНК pZhen18B . Первая Т-ДНК содержала ген NPTII , управляемый промотором CaMV 35S для отбора трансформации.Вторая Т-ДНК содержала три функциональных модуля, включая следующие: ( i ) OsNP1 под собственным промотором для восстановления мужской фертильности; ( ii ) ген α-амилазы кукурузы ZM-AA1 с сигнальным пептидом, направленным на амилопласт, из гена brittle-1 кукурузы ( Bt1 ) (37) под промотором PG47 (специфичный для пыльцы промотор) (23) для омертвления трансгенной пыльцы; и ( iii ) ген RFP DsRed (25) под энхансером 35S и промотор LTP2 (алейрон-специфический промотор) (26) для обнаружения трансгенных семян.Для лигирования ДНК использовали набор для клонирования ПЦР In-Fusion (Clontech). Сначала был синтезирован фрагмент, содержащий терминатор RB-LB2-LB1-PINII-DsRed, а затем амплифицирован с использованием праймеров Zhen18B-P1. Промотор LTP2 амплифицировали из генома ячменя ( Hordeum vulgare L.) с использованием праймеров Zhen18B-P2. Два фрагмента были слиты вместе и затем клонированы в pCAMBIA2300 между BstXI и PmeI, в результате чего была получена конструкция pZhen18BM1 . Во-вторых, был синтезирован фрагмент терминатора IN2-1 — ZM-AA1 и затем амплифицирован с праймерами Zhen18B-P3; ZM-bt1 амплифицировали с праймерами Zhen18B-P4, используя кДНК из каллуса кукурузы ( Zea mays ) в качестве матрицы; и промотор PG47 был амплифицирован из генома кукурузы с использованием набора праймеров Zhen18B-P5.Три фрагмента были слиты вместе и клонированы в pZhen18BM1 между AscI и HindIII, образуя pZhen18BM2. В-третьих, фрагмент OsNP1 был амплифицирован из генома риса с использованием двух наборов праймеров, Zhen18B-P6 и Zhen18B-P7. Два фрагмента были слиты вместе и затем клонированы в pZhen18BM2 между HindIII и PmeI, образуя pZhen18BM3 . Наконец, энхансер 35S, который был синтезирован и затем амплифицирован с использованием набора праймеров Zhen18B-P8, был клонирован в pZhen18BM3 в сайте AscI, образуя pZhen18B .

Конструкция pZhen18B была введена в A. tumefaciens AGL0 и трансформирована в потомство osnp1 -1 гетерозиготных растений. Чтобы подтвердить существование двух областей Т-ДНК и установить их генетическую связь, трансгенные растения подвергали скринингу с помощью ПЦР-амплификации с использованием специфических наборов праймеров NPT-P1, DsRed-P1 и LINK. Для определения числа копий трансгена каждой Т-ДНК и генотипирования фона OsNP1 геномную ДНК каждого трансгенного растения дополнительно подвергали относительному; qPCR-анализу на системе Applied Biosystems 7500 Fast Real-Time PCR с использованием наборов праймеров NPT. -P2, DsRed-P2, BJ и SPS1.В данном случае рис SPS (36) использовался в качестве эндогенного эталонного гена, а известное двухкопийное трансгенное растение использовалось в качестве эталонного образца. Сайты вставки второй Т-ДНК определяли с помощью термоасимметричной переплетенной (TAIL) -PCR (38) с использованием наборов праймеров TAIL-1A, TAIL-2A и TAIL-3A.

Анализ экспрессии генов методом qPCR.

Стадии развития пыльников определяли, как сообщалось ранее (16). Для анализа экспрессии генов ткани риса на стадии колошения, включая лист, стебель, корень, чешуйку, палею, лемму, пестик и пыльники на разных стадиях развития, были собраны из HHZ.Для подтверждения результатов сверхэкспрессии собирали колоски на стадии 12 Ubi _pro :: OsNP1 трансгенных растений на фоне гомозиготных мутантов. Полную РНК выделяли с использованием реагента TRIzol (Invitrogen), а затем подвергали обратной транскрипции с помощью набора реагентов PrimeScript RT, содержащего gDNA Eraser (Takara), в соответствии с инструкциями производителя. qPCR выполняли с помощью системы Applied Biosystems 7500 Real-Time PCR System с использованием SYBR Premix Ex Taq II (Takara).Каждый эксперимент повторяли биологически трижды, в каждом по три повтора. OsACTIN1 использовали в качестве нормализующего референсного гена. Относительные уровни экспрессии измеряли с использованием метода анализа 2 ^-ΔCt , и результаты представляли как средние значения ± стандартное отклонение. Праймеры для КПЦР перечислены в таблице S2.

ГУС Окрашивание.

Гистохимические анализы GUS выполняли, как описано ранее (39), за исключением добавления 0,1% (об. / Об.) Тритона X-100 к окрашивающему раствору.После окрашивания образцы очищали 70% (об. / Об.) Этанолом и фотографировали с помощью микроскопа Nikon AZ100.

Гибридизация in situ.

Колоски WT на разных стадиях развития фиксировали в течение 16 ч при 4 ° C раствором, содержащим 0,25% (об. / Об.) Глутарового альдегида, 4% (масс / об.) Параформальдегида, 0,1% Твина-20 и 0,1% Тритона Х-100 , дегидратировали в серии градуированных этанолов, а затем в серии ксилола, а затем вводили в Paraplast Plus (Sigma-Aldrich), как описано ранее (40).С помощью Leica RM2235 образцы разделяли на срезы толщиной 8 мкм и помещали на предметные стекла, покрытые поли-L-лизином. Для создания зондов антисмысловой и смысловой РНК, область 345 п.н. на OsNP1 кДНК была амплифицирована, добавляя последовательность промотора Т7 к 5′- или 3′-концу фрагмента с использованием наборов праймеров OsNP1-ISH-P1 и OsNP1-ISH-P2. соответственно, и фрагменты транскрибировали in vitro с помощью РНК-полимеразы Т7 с использованием набора для маркировки РНК DIG (Roche) в соответствии с инструкциями производителя. Предварительную обработку срезов, гибридизацию и иммунологическое обнаружение проводили, как описано ранее (41).Микрофотографии получали под микроскопом в светлом поле с помощью микроскопа Zeiss Axio Imager A1.

Микроскопия и гистология.

Растения и органы цветков фотографировали с помощью цифровой камеры FinePix HS11 и микроскопа Nikon AZ100 соответственно. Для анализа фертильности пыльцы пыльцевые зерна на стадии раскрытия пыльника высвобождались, а затем окрашивались раствором I ₂ -KI перед фотографированием с использованием микроскопа Nikon AZ100.

Для анализа поперечного сечения пыльников колоски на разных стадиях развития собирали и закладывали, как описано ранее (42), с некоторыми модификациями.Колоски предварительно фиксировали в течение ночи при 4 ° C 2,5% (об. / Об.) Глутаровым альдегидом и 2% (мас. / Об.) Параформальдегидом в 0,1 М PBS (pH 7,0) и затем фиксировали в 1% тетроксиде осмия в 0,1 M PBS (pH 7,0) для 1–2 ч. Далее образцы дегидратировали серией этанола и заливали смолой SPI-PON 812 (SPI-CHEM). Полутонкие срезы (1 мкм) получали с использованием ультрамикротома (Leica EM-UC6), окрашивали 0,5% толуидиновым синим и фотографировали под микроскопом в светлом поле с помощью микроскопа Zeiss Axio Imager A1. Были выполнены ультратонкие срезы (100 нм), окрашенные уранилацетатом и цитратом свинца, а затем исследованы с помощью просвечивающего электронного микроскопа (JEOL JEM1400) при 120 кВ.Гистологический анализ проводился по крайней мере с тремя повторностями биологических срезов.

Для сканирующей электронной микроскопии колоски фиксировали в растворе FAA, содержащем 5% (об. / Об.) Формальдегида, 5% (об. / Об.) Уксусной кислоты и 50% (об. / Об.) Этанола. После дегидратации этанола образцы были обработаны для сушки до критической точки жидким CO ₂ . Высушенные образцы устанавливали на медные опоры и покрывали золотом. Наконец, образцы наблюдались под растровым электронным микроскопом (Hitachi S-3400N) с ускоряющим напряжением 10 кВ.

Характеристика риса и полевые испытания.

Экструзию стигмы osnp1 -1 исследовали днем, когда цветение закончилось в течение дня. Самые длинные метелки от 10 растений, по одной от каждого, подсчитывали для колосков, у которых рыльце оставалось снаружи. Затем подсчеты делили на общее количество колосков, что дало скорость экструзии рыльца. Для скорости завязывания семян при перекрестном опылении osnp1 -1 растений перекрестно опыляли с WT HHZ.Наполненные и незаполненные зерна на основной метелке были отсортированы вручную, и было рассчитано соотношение наполненных зерен.

Фертильность пыльцы трансгенного растения Zhen18B анализировали с помощью окрашивания I ₂ -KI, как описано выше. Zhen18B подвергали самоопылению, а флуоресцентные и нефлуоресцентные семена Т1 сортировали вручную с использованием оборудования, освещающего красную флуоресценцию. Трансгенные растения T1 далее самоопылялись, и отслеживалось соотношение флуоресцентного потомства. Чтобы оценить скорость передачи трансгена, нетрансгенные растения (Zhen18A) перекрестно опыляли трансгенными растениями Zhen18B, и полученные семена собирали и анализировали на наличие флуоресцентных семян.Для оценки гетерозиса растения Zhen18A опыляли примерно 1200 зародышевой плазмой риса, а урожайность F1 сравнивали с урожайностью их родителей и местных контрольных сортов (то есть с наиболее урожайными местными сортами).

Благодарности

Мы благодарим Роджера Тилмони за критическое прочтение рукописи. Эта работа была поддержана Программой группы инновационных исследований Гуандуна 201001S0104725509; Трансгенная программа Министерства сельского хозяйства 2012ZX08001001; и Шэньчжэньская комиссия по инновационным и технологическим программам JCYJ20130402154520292, KQF2011004A и JSGG20150508105340526.

Сноски

• Автор: X.T. и X.W.D. спланированное исследование; Z. Chang, Z. Chen, N.W., G.X., J.L., W.Y. и J.Z. проведенное исследование; и X.T. и X.W.D. написал газету.

• Рецензенты: Ю.Л., Южно-Китайский сельскохозяйственный университет; и C.S., Китайский сельскохозяйственный университет.

• Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

• Размещение данных: Последовательности, описанные в этой статье, были депонированы в архиве чтения последовательностей NCBI, https: // www.ncbi.nlm.nih.gov/sra (инвентарные номера SRP073226 и SRP058039 для данных ресеквенирования генома и KX066198 и KX066199 для нуклеотидных последовательностей OsNP1).

• Эта статья содержит вспомогательную информацию на сайте www.pnas.org/lookup/suppl/doi:10.1073/pnas.1613792113/-/DCSupplemental.

Доступно бесплатно в Интернете через опцию открытого доступа PNAS.

Практический анализ легитимности с использованием генома для селекции масличной пальмы и производства семян | BMC Plant Biology

Для многолетних видов, таких как масличная пальма, селекция элитных особей dura и pisifera основывается на фенотипических характеристиках их потомков (что отражается в способности комбинировать).Легитимность коммерческого потомства объявляется, если заражение не tenera в результате переписи плодов ниже 5%. Тем не менее, избыточное количество dura и tenera обычно можно найти в программах скрещивания, используемых для расширения и улучшения родительских линий, таких как dura x tenera и tenera x tenera , что вызывает значительное отклонение от теоретических менделевских линий. коэффициенты сегрегации (критерий хи-квадрат) [7]. Это говорит о том, что «скрытая» незаконность может существовать на неизвестных уровнях, где ожидается обособление типа оболочки или даже там, где тип оболочки соответствует законности, как в коммерческом материале tenera .

Оценка 1% Загрязнение dura может повлечь за собой расходы в 178,8 млн ринггитов в год (45,6 млн долларов США в год), исходя из 28,6 млн тонн годового производства сырого пальмового масла (CPO) в Малайзии [8] при 25% -ном содержании масла. потеря урожая от плодов тенера по сравнению с плодов тенера и ценой CPO 2500 ринггитов за тонну (638 долларов США за тонну). Следовательно, важность выявления формы плодов перед посадкой с использованием маркеров SHELL становится более очевидной, если принять во внимание среднее значение 10.7% заражение мелких фермерских насаждений Малайзии не- tenera [6]. Тест SHELL также незамедлительно приносит пользу программе отбора pisifera . Из-за общей стерильности самок новые pisifera родителей получены с помощью сиб-спаривания, т.е. tenera x tenera или tenera x pisifera . При скрещивании tenera x tenera сегрегация потомства по плодовой форме обычно соответствует менделевскому соотношению 1 dura : 2 tenera : 1 pisifera (рис.4). Селекционеры масличной пальмы могут удалить нежелательные саженцы dura с помощью теста SHELL, чтобы уменьшить 25% общей площади земли, используемой для испытания, оставляя желаемое количество tenera и pisifera для посадки отдельными блоками для упрощения управления испытаниями и запись данных в будущем. Поскольку pisifera обычно стерильны самками, они, как правило, выделяют больше ресурсов на вегетативный рост и часто сильно конкурируют с пальмами dura и tenera в том же испытании, что приводит к потенциальному снижению продуктивности плодовых форм с скорлупой.Селекционеры также могут проводить оценку урожайности и сбор пыльцы в отдельных блоках, вместо того, чтобы тратить время на отслеживание пальм при обычной случайной посадке.

Рис. 4

Применение маркеров SHELL в кроссе a tenera x tenera для программ селекции pisifera . Тест SHELL позволяет дифференцировать три формы плодов: dura , tenera и pisifera на стадии рассады. Tenera и pisifera с желаемым количеством пальм можно высаживать в разные блоки, и 25% площади пробной земли можно уменьшить, удалив нежелательные dura

В этом исследовании было успешно проанализировано в общей сложности 1000 пальм. с помощью панели GS1000 ™ SNP и распределены по трем кластерам в соответствии с их родословной i.е. Семья A, Семья B и Семья C (рис. 1). Результаты дополнительно подтвердили полезность набора генотипов OP200K, использованного в предыдущих исследованиях [9, 10]. Семья A и семья B, которые пересекались, действительно были полукровками с общим отцовским родителем, AVROS Pisifera 1. Это объясняет более высокое генетическое родство между этими двумя семьями. Семья C произошла от нескольких линий материнских пальм dura и может быть четко различима на графике основных компонентов, что указывает на различную генетическую основу.Затем была установлена ​​ссылка на легитимность, основанная на происхождении семьи А (рис. 2). При 3% -ном пороговом значении SNP, указывающего на незаконность, для твердой мозговой оболочки заражение (семейство C) было выявлено посредством теста на легитимность. Хотя мутация sh ^AVROS сама по себе может объяснить 100% вариаций формы плодов у пальм tenera на основе AVROS в этом исследовании, это может быть не так в других источниках из-за дополнительных сообщенных новых мутаций в ген SHELL [4, 6].Дальнейшая характеристика гаплонедостаточности гена SHELL также выявила возможные новые мутации и потенциал мутаций цис-соединений, которые еще предстоит охарактеризовать. Это может затруднить предсказание оболочечного типа, особенно у гибридов с интрогрессией и более экзотической зародышевой плазмы [11]. Тесты на легитимность, основанные на идентификации по происхождению, могут эффективно решить эту проблему. Тест на легитимность, разработанный в этом исследовании, также смог различить tenera плодов семейства A и семейства B, в то время как маркеры SHELL не различали их и правильно идентифицировали как 100% tenera .При появлении 0% dura действующая сертификация Института стандартов и промышленных исследований Малайзии (SIRIM) для коммерческого производства семян объявляет смесь семейств A и B полностью законной, но часть набора образцов на самом деле произошла от неправильного происхождения ( Семья Б). Потери урожая из-за загрязнения tenera теперь можно предотвратить или, по крайней мере, учесть с помощью этого практического протокола проверки достоверности. Тот же сценарий происходит и с другими культурами, когда незаконнорожденных особей не всегда можно отличить по фенотипу.Например, при разведении кокосовых орехов ( Cocos nucifera L.) цвет черешка часто используется в качестве фенотипического маркера для определения генетической чистоты гибридов Yellow Dwarf x Tall, но у сортов Tall не наблюдается изменений цвета [12].

Метод ДНК-фингерпринтинга был разработан в 1980-х годах после обнаружения маркеров полиморфизма длин рестрикционных фрагментов (RFLP) в ДНК человека [13]. Затем было обнаружено и применено больше маркерных систем для млекопитающих [14], птиц [15] и, в конечном итоге, растений.Чтобы увеличить производительность генотипирования и полиморфизм, исследователи масличной пальмы переключили свое предпочтение на микросателлитные маркеры, и результаты были многообещающими [16,17,18]. Этот метод настоятельно рекомендуется в качестве стандартной практики при всех скрещиваниях и для клонов культур тканей в течение последнего десятилетия. Однако полное внедрение легитимного фингерпринтинга для коммерческого производства семян ранее не применялось, в основном из-за высокой стоимости анализа и нечеткого метода отбора проб. Для решения этой проблемы был разработан практический метод с использованием маркеров SNP для теста на легитимность в коммерческом масштабе, а размер набора маркеров был оптимизирован с 1000 до 200 локусов, что достаточно для выявления контаминации dura и tenera с постоянной точностью на основе Семейство тестов (A + B + C) (рис.3). Интересно, что только 80 локусов требовалось для различения загрязнителей твердой мозговой оболочки с постоянной точностью на основе семейства (A + C). Производитель семян масличной пальмы обычно производит более миллиона семян ежегодно. Тестирование каждого посевного материала на скрещивание нецелесообразно и экономически неоправданно. Однако многие установленные схемы отбора проб для контроля качества, такие как серия ISO2859-3, широко применяются в производственном секторе. Эти схемы предоставляют исчерпывающий справочный материал по эффективному размеру выборки для достижения приемлемого уровня качества на основе имеющейся партии семян, а также могут быть эффективно приняты для обеспечения качества, подкрепляющего анализ правомерности, разработанный здесь для контроля качества производства семян.Однако повторная оценка анализа все еще необходима при работе с альтернативными популяциями или если генетическая база существующих родительских популяций сужается из-за селективного разведения.

Что нужно для выращивания новых роз

Сбор пыльцы
Фото / иллюстрация: Дэвид Остин Роузес Распространение пыльцы на родительские семена.
Фото / Иллюстрация: Дэвид Остин Роузес Созревающие плоды шиповника, содержащие семена розы. Каждая этикетка представляет собой другой крест.
Фото / Иллюстрация: Дэвид Остин Роузс Чашки для сбора семян готовы к посадке и маркировке
Фото / Иллюстрация: Дэвид Остин Роузс Саженцы под наблюдением в теплице
Фото / Иллюстрация: Дэвид Остин Роузес Г-н Остин (слева) и Карл Беннетт, менеджер по селекции растений в David Austin Розы осматривают пробные розы в полях.
Фото / Иллюстрация: Дэвид Остин Роузс Сбор пыльцы
Фото / Иллюстрация: Дэвид Остин Роузз Распространение пыльцы на родительские семена.
Фото / Иллюстрация: Дэвид Остин Роузес Созревающие плоды шиповника, содержащие семена розы. Каждая этикетка представляет собой другой крест.
Фото / Иллюстрация: Дэвид Остин Роузс Чашки для сбора семян готовы к посадке и маркировке
Фото / Иллюстрация: Дэвид Остин Роузс Саженцы под наблюдением в теплице
Фото / Иллюстрация: Дэвид Остин Роузес Г-н Остин (слева) и Карл Беннетт, менеджер по селекции растений в David Austin Розы осматривают пробные розы в полях.
Фото / Иллюстрация: Дэвид Остин Роузес

В нашем последнем посте мы изучили коды производителей роз и то, как они могут помочь вам при покупке роз для вашего сада. Скорее всего, если вам понравятся несколько роз от конкретного селекционера, вам, скорее всего, понравятся другие розы. Сад Fineschi в Тоскане — увлекательное посещение роз (и не только потому, что это Тоскана!), Поскольку все современные розы собраны селекционером. Когда вы идете среди кроватей, в произведениях каждого художника проявляются общие черты.

Но что входит в разведение роз? Не технические инструкции, а усилия, время и работа, необходимые для того, чтобы принести новые розы в ваш сад. Я дам ссылку на веб-сайт с практическими рекомендациями в конце этого поста, но давайте поговорим о том, что нужно, чтобы принести новую розу в ближайший к вам садовый центр.

У Дэвида Остина Розеса одна из крупнейших селекционных программ в мире. Хотя размер того, что они делают, может затмить другие программы, процесс и время, которое они требуют, одинаковы для любой программы.Я попросил Майкла Марриотта из David Austin Roses рассказать немного о том, что нужно для создания новой английской розы Дэвида Остина.

Процесс начинается с принятия решения, какие «кресты» сделать. Крест — это две розы, которые вы собираетесь скрестить вместе, чтобы, надеюсь, создать новую розу, сочетающую в себе лучшие и / или желаемые характеристики своих родителей. Это родители — две розы, которые «скрестили» друг с другом.

Это делается так же, как это делает сама Мать-Природа.Собирая пыльцу с одной розы и распределяя ее по другой розе. Пыльца собирается с одного цветка, а затем распределяется по цветку другого сорта розы, с которого пыльца была удалена. Роза, с которой была собрана пыльца, является «родительской пыльцой», а роза, на которую помещается пыльца, называется «родительским семенем». Каждый раз, когда это делается, это записывается как один «крест».

Вся эта работа выполняется вручную (см. Фото выше). Заводчик должен быть очень точным, потому что вы не хотите случайно пролить пыльцу на непреднамеренный цветок.

В David Austin Roses делают от 75 000 до 100 000 индивидуальных скрещиваний в год.

Каждое скрещивание записывается, и на каждый «семенной родительский» цветок ставится метка, указывающая, какое это скрещивание. Они записывают родительскую пыльцу, родительский семя и дату скрещивания. Для селекционера важно знать историю скрещивания, чтобы он мог начать решать, постоянно ли конкретная роза добавляет желаемым характеристикам, таким как устойчивость к болезням, аромат, количество лепестков и т. Д., Для скрещивания.Такой учет определяет направление и направленность программы разведения.

В течение следующих нескольких месяцев родительские семена формируют плоды шиповника, которые представляют собой ярко-оранжевые «ягоды», которые часто можно увидеть на розах осенью и зимой. внутри этих плодов находятся семена розы, образовавшиеся от креста. Когда плоды шиповника созревают, их осторожно раскрывают, семена извлекают и снова помещают в банки с заметками, снова отслеживающими родительскую пыльцу и родительский семя.

Эти 75 000–100 000 скрещиваний дают около 450 000 семян роз.(см. фото)

Каждое семя высевается на равнине для повторного прорастания с указанием скрещивания, которое оно следует за ним. Довольно часто их предварительно охлаждают, чтобы помочь прорастанию, но это зависит от программы. Цель состоит в том, чтобы прорасти как можно больше.

Из 450 000 семян прорастает от 150 000 до 200 000 всходов. (см. фото)

Саженец — это просто роза. Хотя может показаться пугающим (и в некоторой степени это так) ходить среди всех этих саженцев, пытаясь решить, какие из них хорошие, а какие нет, сливки действительно поднимаются на вершину.Лучшие из них быстро проявляют себя и привлекают внимание к дальнейшим наблюдениям. Большинство из них выбираются из-за своего цветка, но иногда они выбираются из-за таких характеристик, как выдающаяся устойчивость к болезням, и будут использоваться в программе разведения в надежде, что он передаст эту черту следующим поколениям.

По прошествии первого года из 150 000–200 000 саженцев 15 000 отбираются для продолжения испытаний (см. Фото)

В течение следующих пяти лет розы постоянно оцениваются по мере их созревания и роста.Как и в случае с саженцами, выдающиеся растения быстро заявляют о себе и получают должное внимание. Принимаются решения о том, какие из них являются кандидатами на публикацию, и они проходят дальнейшую проверку в «производственных условиях», чтобы увидеть, насколько легко они размножаются и получат ли они хорошее многопростое растение для продажи публике. Идеальным вариантом является роза 1-го сорта, и сорт, продаваемый в больших количествах, должен давать высокий процент растений 1-го сорта, чтобы быть коммерчески жизнеспособным.

После завершения всех испытаний и принятия окончательных решений роза поступает в производство, и требуется еще два года или около того, чтобы накопить достаточное количество для выпуска в свет.

Из исходных 75 000–100 000 скрещиваний, 450 000 семян роз, 150 000–200 000 саженцев, 15 000 растений, прошедших первый год жизни…

Спустя 8-9 лет в свет выходит 3-6 сортов из них!

Это напечатано правильно. Чтобы получить 3-6 роз, достаточно хороших, чтобы их можно было назвать розой Дэвида Остина, требуются сотни тысяч семян и растений, которые были разработаны и испытаны в течение 8-9 лет.

В больших масштабах, как Дэвид Остин Роузес, или в меньших масштабах на заднем дворе, процесс, время и шансы для всех одинаковы.Вот почему я считаю, что селекционерам роз нужно проводить день под солнцем вместе со своими розами!

Happy Roseing

Пол

Селекция винограда 101 — WineMakerMag.com

В поисках «идеального» вина необходимо иметь дело со многими факторами. Культуру виноградной лозы можно регулировать только настолько — почва, обрезка, дрессировка и микроклимат имеют свои пределы. В наибольшей степени вы можете контролировать свой выбор сорта винограда. В мире достаточно сортов, чтобы большинство виноделов находили хотя бы один, который им подходит, но для других виноград не подходит.

Решение? Выращивайте свой собственный виноград. Селекция винограда не требует высшего образования или специального оборудования, и хотя нет абсолютной гарантии, что вы создадите винный сорт, идеально подходящий для вашего климата, шансы велики, что результат будет стоящим. Добавьте к этому тот факт, что это будет ваше собственное творение, и разведение может доставить вам огромное удовольствие.

Основы биологии винограда

Во-первых, это поможет немного узнать о биологии винограда. Цветет виноград иначе, чем другие цветы. Лепестки винограда зеленые, и вместо того, чтобы распуститься, они отслаиваются внизу, сходя с цветка шляпкой.Нераспустившиеся бутоны из-за их внешнего вида часто принимают за маленькие зеленые ягоды винограда. Все дикорастущие виды винограда раздельнополы — у каждой лозы есть мужские или женские цветки. Мужские цветки имеют полностью развитые пыльники (органы, несущие пыльцу), но мало или совсем без завязи или пестика. Женские цветки имеют большие, хорошо развитые завязь и пестик, и, хотя пыльники почти такие же большие, как у самцов, они отражаются под цветком (они загибаются вниз и вниз), и любая производимая ими пыльца бесплодна.Опыление осуществляется ветром и насекомыми, например, мелкими мухами.

У большинства культурных сортов винограда «идеальные цветы» с нормальными завязью и пестиком, а также полностью развитыми прямостоячими пыльниками. (Другими словами, они бывают как мужскими, так и женскими.) Это означает, что культивируемый виноград в основном способен давать плоды путем самооплодотворения, за некоторыми исключениями. У некоторых более старых разновидностей есть женские цветки, но они обладали такими хорошими качествами, что от них не отказывались, когда появлялись типы с идеальными цветками, и их необходимо сажать рядом с типами с идеальными цветками, чтобы дать урожай.

Каждый цветок в грозди разновидности с идеальными или женскими цветками может «завязать» и стать одним виноградом. Однако у большинства сортов завязывается не более 20 процентов цветков. Если даже больше, то виноград так плотно уложен на зрелой грозди, что раздавливает и раскалывает друг друга. В густых гроздьях от 10 до 15 процентов цветков становятся ягодами. Ничего не стоит, что здесь есть сорта, которые кажутся идеально цветущими, но со слабой пыльцой. Эти сорта не дают хороших урожаев, если рядом с ними не высаживают второй сорт.Есть также типы с женскими цветками, которые могут завязывать полные грозди мелких ягод без косточек, если они не опыляются другими.

Ни один из обычных коммерческих сортов не имеет этих признаков, но они проявляются достаточно часто, чтобы их стоило отметить. Практически все сорта винограда, которые вы покупаете в питомниках, идеально цветут и будут самооплодотворяться — будь то «матерью» и «отцом». Самым важным аспектом селекции винограда является контролируемое опыление — убедитесь, что вы знаете родителей ваших саженцев.

Метод, используемый коммерческими и университетскими селекционерами, заключается в том, чтобы выхолостить цветы, при этом с помощью тонкого пинцета удаляют колпачок таким образом, чтобы оторвать пыльники, не повредив завязь или пестик. Выучить это не так уж сложно, но это может быть утомительно и отнимать много времени. Вместо этого есть более простые методы, которые, хотя и не всегда так точны, все же дадут новичку хорошие шансы на успех.

Выращивание саженцев

Если вы нашли виноград, который вам больше всего подходит, возможно, стоит вырастить его саженцы.Несмотря на то, что большинство коммерческих сортов винограда являются самоопыляемыми, у винограда много вариаций в генах. Посадите сто семян, и ни один из них не будет в точности похож на исходный сорт. Это означает, что саженец этого «почти идеального» винограда может унаследовать комбинацию генов, которая исправляет вашу проблему. Например, если виноград для вас поздно созревает, велика вероятность того, что некоторые из его саженцев созреют раньше.

Этот метод работает только в том случае, если изначально в винограде присутствует признак.Если вы посадите белые косточки винограда, велика вероятность, что все саженцы будут иметь белые плоды, если только пыльца красного винограда каким-то образом не дойдет до цветка. Если сорт не обладает устойчивостью к плесени, вряд ли у всходов будет такая устойчивость. Однако, если виноград обладает некоторой устойчивостью к плесени, вполне возможно, что саженец унаследует новую комбинацию генов и станет более устойчивым.

Кроме того, для многих признаков могут быть скрытые «рецессивные» гены, которые вас удивят.Например, Каберне — синий виноград, но он может давать саженцы с белыми плодами, потому что у него есть рецессивные гены, определяющие этот цвет плодов.

Помните, что в проростках переставляется больше чем несколько признаков — в одном потомстве рекомбинируются десятки. Это означает, что улучшение одной черты может быть компенсировано слабостью другой. Чтобы превзойти шансы, обычно необходимо вырастить много саженцев, чтобы найти тот, который обладает всеми необходимыми вам качествами. Нет установленного числа, но 100 саженцев — хороший базовый уровень.С таким количеством вы можете или не можете найти то, что хотите, но вы почти наверняка найдете достаточно, чтобы решить, стоит ли выращивать больше саженцев. Если ничто из 100 не может быть даже близко, велика вероятность, что вы не найдете того, что хотите, в более крупной группе. Самым простым в этом методе является то, что семена можно собирать со дна бродильного резервуара во время виноделия — семена не повреждаются при брожении, поэтому получить необходимое количество семян для работы очень просто. (Вскоре я объясню, как выращивать семена.)

Давайте разберемся, чего можно ожидать от этого и других методов разведения. Возьмите любую красивую спелую гроздь винограда (или соберите косточки, как указано выше) и удалите косточки с фруктов. Допустим, мы работаем с Марешалом Фошем. Сначала вырастите рассаду. А теперь давайте начнем устранять некоторые из них. Двадцать пять из 100 сеянцев (например) заболевают мучнистой росой, тогда как сам Фош — нет. Удалите те. Из оставшихся 75 у 10 черная гниль больше, чем у Фоша. Вне. Из оставшихся 65 пятеро — малорослые или медленнорастущие.Вне. К тому времени, когда вы уничтожите все плохо растущие, больные типы, вы, вероятно, уменьшитесь до 50 или меньше из первоначальных 100. Обучите их иметь одну хорошую трость. Конец первого года.

При хорошем уходе многие могут начать рожать на второй год. Не исключено, что у 20 и более будут женские цветки. Вы можете оставить их для дальнейшего разведения, но они исключены как разновидности, так как для плодоношения их придется опылять вторым сортом. Снизится до 30. Когда созреет первый урожай, вы, вероятно, откажетесь от некоторых из них, поскольку они созрели в неподходящее время — слишком поздно (или, что менее вероятно), слишком рано.Устранить 10-15. Некоторые из них можно удалить при таких проблемах, как гниль плодов. Теперь у вас осталось примерно 15 или меньше от первоначальных 100. Если есть хотя бы 5 фунтов фруктов, вы можете приготовить пробную партию вина. Это приведет к удалению большего количества сеянцев из-за низкого качества. Если фруктов недостаточно, попробуйте еще раз в следующем году.

К тому времени, когда все саженцы принесут плоды, вы уничтожите почти все, и если все пойдет хорошо, у вас будет примерно один саженец из 100 исходных, который либо имеет все, что вы хотите, либо достаточно близок к нему, чтобы показать, что вы могли вырастить большее количество саженцев — скажем, 300 — и, вероятно, найти именно то, что вам нужно.Вы потратили от пяти до десяти лет, чтобы добраться до этой стадии, хотя в идеальных условиях вы можете найти хороший саженец в течение трех лет. Даже в этом случае было бы разумно делать вино из своей «находки» не менее трех лет, чтобы быть уверенным, что оно будет стабильным.

Скрещивание сортов винограда

Когда у одного сорта полностью отсутствует какой-либо признак, необходимо скрестить его с другим, имеющим то, что вы хотите, и надеяться, что все правильно воссоединится в саженце. Скрещивание двух сортов требует немного больше работы, чем просто выращивание семян от одного винограда, но есть простые «ярлыки».Сначала выберите родителей. Выбирайте разновидности, которые либо усиливают друг друга желательными качествами, либо дополняют друг друга по сильным и слабым сторонам. Избегайте скрещивания родителей, которые негативно усиливают друг друга — например, оба подвержены одному и тому же заболеванию. Если ваш климат подвержен болезням, наличие устойчивости обоих родителей к болезням помогает обеспечить здоровое потомство. Один устойчивый и один восприимчивый родитель с большей вероятностью дадут промежуточное потомство, чем полностью устойчивый, хотя признак может быть полностью доминирующим.Например, скрещивание очень морозостойкого винограда с относительно нежным виноградом может дать потомство с хорошей морозостойкостью. Легендарный селекционер Элмер Свенсон, например, скрестил Миннесоту № 78 с S. 11803. В то время как № 78 вынослив до температуры более -40 ° F, S. 11803 такой же нежный, как чистые виниферы. Тем не менее, результат, Swenson Red, устойчив к -30 ° F.

Если вы хотите заранее знать, что вы получите, наследование большинства важных свойств винограда уже выяснено и может быть исследовано, но вы получите результаты, даже если точно не знаете, чего ожидать.«Быстрый и грязный» способ скрещивания — это выращивание родителей бок о бок, в земле или в горшках. Они должны цвести одновременно, чтобы попробовать это.

Натяните трости на каждой лозе, чтобы их можно было переплетать. Когда вырастут побеги с цветочными гроздьями, свяжите их вместе так, чтобы гроздья были вместе. Это гарантирует, что большая часть цветов получит пыльцу другого сорта. Если вы хотите быть уверенным, что они пересекаются, поищите в одном из них черту, которая может выступать в качестве маркера — красные усики, необычная форма листьев, — которых не хватает другой разновидности.Затем, когда вы выращиваете семена другого сорта, можно предположить, что любые сеянцы, обладающие этим признаком, унаследовали его от «маркерного» сорта. Вы можете вырастить семена из обоих кластеров, так как на одном из них могла быть пыльца из другого.

Простой метод, используемый многими селекционерами, заключается в использовании женских цветковых сортов в качестве женских родителей. Самок намного проще использовать в разведении, и заводчики часто оставляют хороших самок для этой цели. Например, у вышеупомянутого MN # 78 есть женские цветки.С такими лозами все, что вам нужно сделать, это положить цветочные грозди в мешок до того, как они зацветут (см. Иллюстрацию). В то же время, до того, как цветы распустятся, наденьте пакеты на грозди того сорта, который вы хотите использовать в качестве родительского самца. Мешайте как минимум в два раза больше гроздей сорта, предназначенного для пыльцы, чем сорта с женскими цветками. Заглядывайте в пакеты ежедневно утром, и когда женская группа цветков уже распустилась (по крайней мере, 50 процентов цветов распустились), найдите полностью распустившуюся гроздь мужского сорта.Отрежьте «мужской» кластер и бросьте его в сумку на женском кластере. Осторожно встряхните пакет. Это позволит получить пыльцу на большинстве открытых женских цветков, оплодотворить их и посеять семена. Для подстраховки встряхивайте сумку каждое утро в течение примерно трех дней, чтобы опылить все поздно распустившиеся цветы на женских гроздьях. Не волнуйтесь, если многие цветы не завязываются — у большинства сортов винограда в лучшем случае завязывается только 10–20 процентов.

Выращивание виноградных косточек

Семена достаточно созрели, чтобы прорасти, когда ягоды меняют цвет.Ягоды разрежьте пополам и удалите косточки. Поместите их в воду; все, что плавает, полые и не будут расти. Смешайте свежие семена со столовой ложкой влажного торфа на 100 семян, затем поместите смесь в пакет Ziploc и храните в холодильнике. Он должен быть холодным, но не замерзающим. Это называется «стратификацией» и вызывает состояние покоя. Трех месяцев при температуре от 32 до 45 ° F достаточно, чтобы расслоить виноградные косточки. Семя останется бездействующим, если вам нужно подержать его дольше, даже до следующего года.

Семена можно высаживать в двухдюймовые квадратные горшки (по одному на горшок) или в квартиры, в теплице или в холодильнике.При температуре 75 ° F днем ​​и 65 ° F ночью семена начнут всходить через две-четыре недели. Как только начнется прорастание, всходы прорастут всего через неделю, хотя может потребоваться и месяц. Прорастут от 30 до 90 процентов. Семена, которые не прорастают с первого раза, можно положить обратно в холодильник, и после второй обработки они вырастут еще больше. Некоторые из проростков этих семян с двойной стратификацией могут быть необычайно сильными и сильнорослыми. Американский вид Vitis riparia и V.rupestris и содержащие их разновидности (многие из французских гибридов) дают более высокую скорость прорастания и больший процент всходов с первого раза, чем labrusca, vinifera и подобные виды.

Высаживайте саженцы после того, как у них появится не менее шести настоящих листьев и исчезнет опасность заморозков. Их можно сажать на расстоянии шести дюймов друг от друга в питомнике в первый год, затем переместить в тестовый ряд в следующем году, пока они еще спят, или высаживать непосредственно в тестовом ряду на расстоянии двух-трех футов друг от друга.(Тестовый ряд решетчатый, как и обычный, но имеет только одну проволоку.) Стартовые саженцы в питомнике позволяют устранить явно плохие, прежде чем помещать их в тестовый ряд, но пересадка означает больше времени, прежде чем они вступят в плодоношение. Посадка непосредственно в пробный ряд означает, что вы сможете быстрее вселить саженцы, но это займет больше места и требует особого ухода.

Приучите саженцы к одной хорошей короткой трости на проволоке. На расстоянии двух-трех футов у вас все равно не будет места для большего.Не балуйте рассаду — если она слаборастет или заболела, выньте ее. Однако не стоит судить обо всем за первый год. Виноградная лоза, урожай которой в первый год небольшой, может стать лучше.

Как только виноградная лоза наберет не менее пяти фунтов урожая, вам нужно будет сделать образец вина из каждого саженца. Пяти фунтов достаточно, чтобы получилась «десятая» (4/5 пинты) винного теста. Хорошая система оценок — от 0 до 10, где 0 означает вино, имеющее изъян из-за ошибки виноделия, а 10 — лучшее.