Кіріспе

Өсімдіктерді селекциялаушылар егістік дақылдарының көбею жолына қарай әртүрлі әдістерді қолданады, олар:
Өзіндік тозаңдану, онда бір өсімдіктің тозаңы сол өсімдіктің көбею жасушаларын немесе жұмыртқаларын тозаңдандырады;
Қос тозаңдану, онда бір өсімдіктің тозаңы тек басқа өсімдікті тозаңдандыра алады;
Жыныссыз көбейту (мысалы, құлпынайдың тамырлары), онда жаңа өсімдік генетикалық тұрғыдан ата-анасымен бірдей болады;
Апомиксис (өзін-өзі клондау), онда тұқымдар жыныссыз өндіріледі және жаңа өсімдік генетикалық тұрғыдан ата-анасымен бірдей болады.

Егістік дақылдарының көбею жолы оның генетикалық құрамын анықтайды, бұл өз кезегінде тиісті селекция және іріктеу әдістерін әзірлеу үшін шешуші фактор болып табылады. Көбею жолы туралы білім оның жақсартылған түрлерін өсіру үшін жасанды түрде манипуляция жасау үшін де маңызды. Өсімдіктің табиғи жағдайына кедерес келтірмейтін немесе оны сақтауды қамтамасыз ететін селекциялық және іріктеу әдістері ғана қолайлы. Сондықтан, кросс-тозаңдану дақылдарына өзіндік тозаңдануды таңу олардың өнімділігінің күрт төмендеуіне әкеледі. Оқыту мақсатында өсімдіктерді селекциялау төрт категорияға бөлінеді: желілік селекция (автогамды дақылдар), популяциялық селекция (аллогамды дақылдар), гибридтік селекция (көбінесе аллогамды дақылдар, кейбір автогамды дақылдар), клондық селекция (вегетативтік жолмен көбейтілген дақылдар).

Өзін-өзі тыңайтатын дақылдар (автогамды дақылдар)

Белгілі бір шектеулер бірнеше өсімдік түрлерінде өзін-өзі ұрықтандыру (жартылай және толық өзін-өзі ұрықтандыру) механизмдерінің дамуына әкелді. Өзін-өзі ұрықтандыру арқылы көбеюдің тиімді болу себептерінің бірі – көбеюдің жоғары тиімділігі, сондай-ақ генетикалық әртүрлілікті азайту арқылы жақсы бейімделген генотиптерді қалыптастыру. Өзін-өзі ұрықтандыратын өсімдіктерде инбридингтік депрессия дерлік болмайды, себебі көбею әдісі осы өсімдіктердің табиғи популяцияларында табиғи іріктеу процесінің жүруіне жағдай жасайды. Өзін-өзі ұрықтандыратын егін түрлерін жақсартудың маңызды қадамдары – ата-аналық түрлерді дұрыс таңдау және ұрпақтарды бөліп алу кезеңіндегі ең жақсы өсімдіктерді анықтау. Селекционер ата-аналарды таңдауда нақты мақсаттар қоюы керек. Өзін-өзі ұрықтандыратын егін түрлерін күтіп ұстау оңай, бірақ бұл тұқымды дұрыс пайдаланбауға алып келуі мүмкін. Агрономиялық маңызы бар, өзін-өзі ұрықтандыратын егін түрлеріне бидай, күріш, арпа, құрғақ бұршақ, соя, жержаңғақ, помидор және т.б. жатады.

Жаппай іріктеу

Бұл таңдау әдісі негізінен өсімдіктерді олардың фенотипі мен өнімділігі бойынша іріктеуге байланысты. Іріктелген өсімдіктердің тұқымдары келесі ұрпақ үшін жиналады. Бұл әдіс оң немесе теріс жаппай іріктеу арқылы жалпы популяцияны жақсарту үшін қолданылады. Жаппай іріктеу өздігінен тозаңданатын өсімдіктерде шектеулі түрде ғана қолданылады және жергілікті сорттарды жақсартудың тиімді әдісі болып табылады. Бұл таңдау әдісі жоғары мұрагерлік қасиеттері бар белгілер үшін ғана тиімді. Жаппай іріктеудің бір кемшілігі – жеке өсімдіктердің дамуына, фенотипіне және өнімділігіне қоршаған ортаның үлкен әсері. Бұл, сонымен қатар, жергілікті өнімділікке арналған сорттарды іріктеудің артықшылығы болуы мүмкін. 22 цикл бойы құлақтың мөлшері бойынша қабатталған жаппай іріктеу Zacatecas 58 жүгері популяциясындағы өсімдіктердің фенотипін күрт өзгертті. C22 циклындағы өсімдіктер 50 см-ге биік болды, жапырақтарының ауданы екі есеге артты, гүлдеуге 7 күннен кейін жетті және C0-дан 30%-ға жоғары өнімділік индексіне ие болды (1-кесте). C22 циклындағы тамыр өсуі C0 циклындағыдан басып өтті, ал сабақтың құрғақ массасының тамырдың құрғақ массасына қатынасы шамамен 12%-ға төмендеді, яғни 8,0±0,2-ден 7,1±0,1-ге дейін (2-кесте). Өнімділік компоненттерін талдау C22-нің дән салмағы, құлақтағы қатарлар саны, қатардағы дән саны және бірлік аудандағы жалпы өнім бойынша C0-дан жоғары екенін көрсетті (3-кесте). Екі генотип фенологиялық жағынан өзгеше болғандықтан, әрбір популяция үшін егін тығыздығының оңтайлы деңгейі әртүрлі болуы мүмкін.

Кресс-аңталатын дақылдарды таңдау

Жоғары дәрежедегі жарықша тозаңдану арқылы тұқымдалудың қалыпты жағдайы бар өсімдік түрлерінің ерекше көбею ерекшеліктері мен популяциялық құрылымы болады. Өзін-өзі тозаңдандандыра алмау, өзін-өзі үйлестіре алмау, толық емеспез гүлдер және механикалық кедергілер өсімдікті қалыпты тұқымдалу үшін сыртқы тозаңға тәуелді етеді. Әрбір өсімдік әртүрлі генотиптері бар көптеген жеке тұлғалардан тозаң қоспасын алады. Мұндай популяциялар жоғары гетерозигоздық деңгейімен, үлкен еркін және потенциалды генетикалық вариациямен сипатталады, ол популяция ішіндегі жеке тұлғалар арасындағы еркін гендер ағыны арқылы тұрақты күйде сақталады. Гибридтік сорттарды шығару мақсаты – популяциядан ең өнімді гетерозиготті анықтап, одан кейін популяцияның басқа мүшелерін жоққа шығару арқылы оны көбейту болып табылады.

Жаппай іріктеу

Бұл ең қарапайым, ең оңай және ең көне селекция әдісі, онда жеке өсімдіктер олардың фенотиптік көрсеткіштеріне сүйене отырып іріктеледі. Көп мөлшердегі тұқымды іріктеу жүгерінің алғашқы кезеңдерінде тиімді болғанмен, әсіресе өнімділікті жақсартудағы тиімділігіне қатысты күшті сынға ұшырады, нәтижесінде жаппай іріктеу әдісі жетілдірілді. Гүлденуден кейін іріктеу тозаңданушы ата-анаға ешқандай бақылау мүмкіндігін бермейді, сондықтан тиімді іріктеу тек аналық ата-аналармен ғана шектеледі. Тұқым алу үшін тек ата-аналар пайдаланылатындықтан және жарықша тозаңданудан кейін тозаңның көзі белгісіз болғандықтан, тұқымдық көрсеткіштер екі есеге төмендейді.

Жарым бауыры мен ұлдарынан іріктеу

Таңдау ата-аналық өсімдіктердің сыртқы белгілеріне емес, ұрпақ сынағының нәтижелеріне сүйене отырып жасалады. Таңдалған жартылай туысқандардың тұқымдары популяциядан кездейсоқ тозаңмен тозаңдатылады (яғни, тек аналық ата-анасы ғана белгілі және таңдалады, сондықтан бұл "жартылай туысқандар" деп аталады) және іріктеу мақсатында қайталамасыз ұрпақ қатарларында өсіріледі. Тұқымның бір бөлігі әрбір өсімдіктің кез келген белгісі бойынша өнімділігін немесе селекциялық құнын анықтау үшін себіледі. Ең өнімді қатарлардан немесе ең жақсы жартылай туысқандардың қалған тұқымдарынан алынған тұқымдар іріктеу циклын аяқтау үшін біріктіріледі.

Толық сибб іріктеуі ұрпақты тексерумен

Базалық популяциядан алынған екі өсімдіктің шағылысуынан пайда болған толық туысқан отбасылардың бірнешеуі қайталанған тәжірибелерде бағаланады. Әрбір толық туысқан отбасының бір бөлігі рекомбинация үшін сақталады. Бағалау нәтижесінде іріктелген толық туысқан отбасылардың қалған тұқымы ең жақсы отбасыларды қайтадан шағылыстыру үшін қолданылады.

Жыныстық қатынассыз көбейтілген өсімдіктердің көбеюі

Жыныстық емес көбею – өсімдіктердің қалыпты гамета түзілуі мен ұрықтандыру процесі болмайтын барлық көбею түрлерін қамтиды, бұл оларды дәстүрлі тұқымдық өндірістен ерекшелендіреді. Жыныстық көбеюдің болмауы, көбейтіліп жатқан өсімдік материалының генетикалық құрамын бастапқы өсімдігімен бірдей сақтайды. Аналық өсімдіктің нақты генетикалық бейінімен клондарын жасау мүмкін. Таңдамал, жоғары өнімді өсімдіктер вегетативтік жолмен көбейтіледі; вегетативтік көбею арқылы алынған ұрпақтар ген комбинацияларының айырылуынан нашарлаусыз, тұрақты сорттарды дамытуға қолданылады. Жыныстық емес көбеюдің осы ерекше қасиеті жүзім, алма, алмұрт және шабдалы сияқты жеміс-жидек пен көкөніс түрлерін дамытуға мүмкіндік берді.

Селекция арқылы жынысты емес өсімдік материалдарын жақсарту

Бұл дақылдардағы іріктеу басқа көздерден, мысалы, далалық егістерден әкелінген материалмен шектеледі. Жыныссыз көбейтілетін өсімдіктерді шақырылған мутациялар арқылы жақсартудың нақты артықшылықтары мен кемшіліктері бар. Кез келген вегетативтік көбелек мутагендермен өңделуі мүмкін, тіпті бір ғана қажетті мутант немесе мутацияланған көбелектің бір бөлігі (химера) бастапқы сорттың жақсартылған түрі ретінде көбейтілуі мүмкін.

Жыныстық емес өсімдіктерді таңдау

Жыныстық емес өсімдіктерде селекцияны ең жақсы өнімділік көрсеткен өсімдікті таңдау және оның вегетативтік жолмен көбейту деп анықтауға болады. Өсімдіктер толыққанды генетикалық тұрақты болмағандықтан, жылдар өте ауытқулар тууы мүмкін. Сондықтан селекция – үздіксіз жүретін процесс, онда ауытқулар таңдалып алынады немесе селекциялық бағдарламадан шығарылады. Селекцияның басты мақсаты – болашақ плантациялардың сапасы мен өнімділігін жақсарту. Жыныстық емес өсімдіктерді іріктеуде жаппай таңдау және клондық блоктардан клонды таңдау сияқты түрлі тәсілдер қолданылуы мүмкін. Жаппай таңдау кезінде, мысалы, жүзімдік сияқты аналық блоктан өсімдіктерді таңдағанда, бірнеше факторларды ескеру қажет. Таңдау уақыты маңызды, өсімдіктің көптеген ерекшеліктері анық көрінетін кезде таңдау жасау керек. Жыныстық көбеюсіз көп жылдық өсімдіктер үшін ең қолайлы уақыт – орыққа дейін. Көрсеткіштерді жақсарту үшін таңдалған өсімдік келесі маусымда бағалануы тиіс, осы кезде өсу аномалиялары, жапырақтардың деформациясы және вирус белгілері анық көрінеді. Жаппай таңдау кемінде үш жыл бойы бір өсімдікте жыл сайын жүргізіледі. Егер өсімдік селекция циклінің кез келген жылы талаптарға сай келмесе, ол бағдарламадан шығарылады.

Жаңа клонның жасалуы

Жаңа клондарды дамыту және тіркеу ескі плантациялардағы жергілікті клондарды іріктеу арқылы, сондай-ақ жергілікті бағалау үшін шетелден жоғары сапалы клондарды импорттау арқылы жүзеге асырылады. Клон – белгілі бір аналық өсімдіктің вегетативті ұрпағы; ол аналық өсімдіктен генетикалық, морфологиялық немесе физиологиялық ешқандай айырмашылықты көрсетпейді. Іріктеуден кейін таңдалған клондарды бағалау жүргізіледі.