Сорт растений
Сорт расте́ний (Cultivar), группа растений одного ботанического таксона, отличающаяся от других групп растений того же ботанического таксона одним или несколькими признаками, приобретёнными в результате искусственного отбора. В генотипе сорта растений содержатся гены, определяющие хозяйственно ценные признаки. Они находятся в гомозиготном и/или гетерозиготном состоянии. Сорт растений характеризуется сочетанием высокой урожайности с экологической пластичностью и стабильностью в определённых агроклиматических условиях роста и развития.
Каждый сорт растений обладает собственным наименованием. В качестве международного обозначения категории сорта используется термин «культивар» (англ. cultivar, от cultivated variety «культурная разновидность»), что указывает на искусственное выведение.
Охраняемыми категориями сорта растений являются: клон, линия, гибрид первого поколения, популяция. Сорт, в отличие от гибрида, может сохранять отличимость, однородность и стабильность (ООС) путём воспроизводства из репродукции собственных семян, тогда как гибриды сохраняют свои признаки только в первом поколении (F1) гибридных семян.
Классификация сортов
Сорт является низшей классификационной единицей для культурных растений и служит ценным исходным материалом для создания инбредных линий, источников и доноров ценных генов, межсортовых, сортогибридных и сортолинейных гибридов. Сорт может быть улучшен последующим отбором (позитивный, негативный, массовый), может подвергаться рекуррентному реципрокному отбору с целью получения линий с высокой дивергированностью внутри одного генотипа. Сорта растений подразделяют на следующие сорта:
Местные сорта – продукт народной селекции, созданный методом длительного массового отбора в определённых агроклиматических условиях среды, характеризуется высокой урожайностью, комплексом хозяйственно ценных признаков, адаптивностью к местным условиям среды.
Староместные сорта – источники и доноры генов, контролирующих хозяйственно ценные признаки, и генов устойчивости к биотическим и абиотическим факторам среды, в которой происходило формирование сорта.
Селекционные сорта – группа растений, созданных определёнными методами селекции, принятых и/или прошедших государственное сортоиспытание и зарегистрированных по заявке оригинатора сорта в бюллетене ФГБУ «Государственная комиссия РФ по испытанию и охране селекционных достижений» или аналогичных учреждений других стран. Селекционные сорта создаются на основе популяций, сортов, гибридов и инбредных линий с использованием разных методов гибридизации с последующим отбором и характеризуются различной широтой генетического полиморфизма.
Среди селекционных сортов выделяют:
Синтетические сорта (синтетики) – сорта, полученные на основе гибридизации нескольких линий или гибридов, объединённых по комплексу сходных хозяйственно ценных признаков. Такие синтетические сортопопуляции характеризуются широким полиморфизмом признаков и служат источниками инбредных линий. Синтетические сорта проявляют высокую экологическую пластичность и легко приспособляются к изменениям окружающей среды.
Линейные сорта – сорта, созданные на основе расщепляющегося потомства простого гибрида или потомства от одного типичного растения, отобранного из популяции или староместного сорта. Характеризуются узким генетическим полиморфизмом и фенотипически более однородные по селектируемым признакам. Сорта могут быть созданы или улучшены за счёт отбора в потомстве, полученного от скрещивания сорта и инбредной линии, или двух сортов, обладающих ценными признаками, отсутствующими у улучшаемого сорта.
Сорта-клоны – сорта, характеризующиеся высокой выравненностью и типичностью хозяйственно ценных признаков. Используются для вегетативно размножаемых растений в плодоводстве и овощеводстве. Посевом семян (в отличие от полевых культур, размножаемых семенами) сорта плодовых культур не воспроизводятся. Сорта-клоны получают от одного растения, выделенного из популяции или сорта, полученного методом гибридизации геномов и клеток, либо соединения группы клеток в единый организм без слияния генетического материала между ними (химеры), либо выделением и клонированием редкой и ценной по́чковой мутации (спур) на каком-либо растении. Созданные таким методом сорта-клоны характеризуются сочетанием в одном растении нескольких хозяйственно ценных признаков, которые невозможно повторить или выделить в расщепляющейся популяции. Такие ценные генотипы растений клонируют вегетативными частями (почки, черенки, клубни, отводки и др.) и из полученных клонов формируют сорта-клоны. Сорта-клоны вегетативно размноженных растений отличаются от сортов растений-перекрёстников и самоопылителей, полученных путём репродукции семян, генетической однородностью и стабильностью при почти полном отсутствии изменчивости и экологической пластичности, тогда как у сортов семенного происхождения изменчивость признаков и экологическая пластичность варьируют в широких пределах. В этой связи проведение отбора, направленного на селекционное улучшение сорта-клона, ограничено выделением спонтанных мутаций и полиплоидных форм.
По широте генетического полиморфизма хозяйственно ценных признаков сорта (преимущественно у плодовых культур) различают сортотипы и сортогруппы.
Сортотип – объединённые в одну группу близкородственные сорта растений, имеющих сходные признаки. В ампелографии сортотипами называют довольно близкие сорта винограда, полученные из потомства семян одного общего предка и различающиеся многими признаками.
Сортогруппа (в ампелографии) – группа различающихся между собой небольшим числом признаков сортов растений (окраской ягод, ароматом, формой плода, типом плодоношения и т. д.), созданных селекционным методом или возникших в результате почковых или других мутаций. Сортогруппа занимает промежуточное положение между сортом и сортотипом.
Семеноводство сорта
Для получения высокогетерозисных сортов или инбредных линий проводят рекуррентный реципрокный отбор внутри сорта. Этот метод помогает максимально дивергировать отбираемые генотипы, что позволяет получить эффект гетерозиса при их гибридизации. Чем больше проводится циклов рекуррентного реципрокного отбора, тем сильнее дивергентное расхождение отбираемых из сорта генотипов и выше эффект гетерозиса.
Все сорта с течением времени (в зависимости также от качества ведения семеноводства), подвержены изменениям и вырождению. Сорта самоопылителей могут перейти в инбредные линии, а перекрёстников – в результате загрязнения чужеродной пыльцой могут выродиться, что в итоге приведёт к потере (ООС) сорта. Для этого в семеноводстве используют понятие сортосмены, обозначающее замену выродившегося сорта новым, идентичным исходному сорту. Для сохранения сортов в неизменном, генетически стабильном состоянии в первичном семеноводстве растений-перекрёстников применяют метод многолетних сестринских скрещиваний при размножении сорта в течение нескольких лет. Все типичные растения на делянках первичного семеноводства попарно скрещивают между собой, не допуская самоопыления. При этом нетипичные растения в скрещивания не допускаются и удаляются в процессе сортопрочистки. Полученную в последний год размножения репродукцию семян высевают на участке с пространственной изоляцией и свободным опылением внутри семеноводческого участка.
Для поддержания типичности и однородности сортов у растений-самоопылителей применяют метод отбора типичных растений в потомстве исходной популяции и смешивания семян выборки, которая приобретает статус оригинальных семян, или суперэлиты. Селекция более продуктивных и устойчивых к биотическим и абиотическим факторам среды новых сортов позволяет провести сортосмену. Сортосмена заключается в замене старого, менее эффективного для возделывания сорта на новый, более эффективный. Замена старых сортов на новые осуществляется на основе сортов из перечня (бюллетеня) селекционных достижений, зарегистрированных в Государственном реестре селекционных достижений РФ и допущенных к производству по результатам сортоиспытания в рекомендуемых оригинатором зонах. Все новые сорта, созданные селекционерами, проходят обязательную процедуру сортоиспытания и регистрации в Госсорткомиссии РФ. Сорта, успешно прошедшие испытания и показавшие высокую продуктивность и адаптивность в рекомендуемой оригинатором зоне возделывания, регистрируются в реестре селекционных достижений РФ с выдачей авторского свидетельства и патента на селекционное достижение оригинатору сорта, допускаются к использованию на территории РФ.
Ведение семеноводства сорта основывается на элите и репродукциях, а также сортовой чистоте семян при их пересевах. Оригинальными семенами (суперэлитой) называются семена первой ступени размножения, выпускаемые селекционными или семеноводческими учреждениями, или автором сорта. Они являются эталоном, «прародителями» всех остальных поколений семян. Сортовая чистота оригинальных семян должна составлять не менее 99,9 %. Элитные семена (от франц. élite – лучший, избранный) – потомство лучших, отобранных растений данного сорта, наиболее полно передающих его признаки и свойства. Репродукционные семена – семена, получаемые при последующем ежегодном размножении элиты. Так, при посеве семян элиты получают урожай семян 1-й репродукции, при посеве семян 1-й репродукции – семена 2-й репродукции и т. д. В семеноводстве сортов у растений-перекрёстников, в отличие от семеноводства гибридов, допускается проводить отбор семян путём отбора типичных семян (растений) в очередной репродукции, чего категорически не допускается делать в гибридной селекции. Однако этот метод может привести к быстрому вырождению сорта из-за накопления высокой доли гомозигот в потомстве, поэтому к нему прибегают при отсутствии источников сортообновления за счёт фонда семян первичного семеноводства.
Сохранение генофонда культурных растений
Для обеспечения целостности генетического разнообразия (генофонда) культурных растений все староместные сорта, сорта-клоны, сорта-химеры, сорта-синтетики, сорта-популяции и другие относятся к генетическим ресурсам растений, сохраняются в виде жизнеспособных семян или насаждений (для вегетативно размножаемых сортов) в коллекциях генетических ресурсов растений каждого государства. В РФ все староместные сорта культурных растений сосредоточены и хранятся в жизнеспособном состоянии в Федеральном исследовательском центре Всероссийского института генетических ресурсов растений имени Н. И. Вавилова (ВИР). Коллекция генетических ресурсов растений ВИР (ГРР ВИР) является самой старой и разнообразной в мире. В коллекции ГРР ВИР находятся все староместные сорта, собранные разными экспедициями сотрудников института по всему миру в течение 20 в. Вовлечение староместных сортов из ГРР ВИР в селекционный процесс обеспечивает продовольственную безопасность РФ за счёт использования мировых ресурсов доноров и источников хозяйственно ценных признаков, сконцентрированных в генетическом материале староместных сортов.