Загальні відомості про чоловічу стерильність

Чоловіча стерильність – це явище нежиттєздатності пилку. Стерильні, деформовані пиляки часто взагалі не виходять із волотей, а залишаються у колоскових лусочках. Інколи пиляки з’являються зовні на волотях, але не дають пилку, тому що залишаються закритими. Відрізняються такі пиляки і за зовнішнім виглядом: вони менші за розмірами від нормальних, непрозорі через наявність в середині пилку, пилкові пори не розкриваються. Жіночі суцвіття таких рослин функціонують нормально, здатні до запліднення і утворення насіння. Чоловіча стерильність передається тільки по материнській лінії, через що одержала назву цитоплазматичної.

По відношенню до стерильних форм всі інші форми-запилювачі поділяються на:

закріплювачі стерильності – запилюючи якими, отримують рослини тільки зі стерильними волотями;

відновлювані фертильності – запилюючи якими, отримують потомство тільки з квітуючими (фертильними) волотями, що дають життєздатний пилок;

проміжні форми – що при схрещуванні зі стерильними формами дають потомство, неоднорідне за проявом фертильності (в посіві одночасно є рослини як з напівфертильними, так і з фертильними волотями).

Здатність форм закріплювати стерильність або відновлювати фертильність є спадковою. Якщо самозапилена лінія чи сорт не мають такої здатності, а вона потрібна для ведення насінництва, таку форму створюють штучно, використовуючи беккросні схрещування і подальший добір на цю якість. Слід зауважити, що стерильні аналоги самозапилених ліній не можуть самостійно розмножуватися через стерильність їх волоті і неможливість себе запилити; тому для свого розмноження вони потребують обов’язкової наявності їх аналога-закріплювача, який продукуватиме пилок. Робота по створенню стерильних аналогів самозапилених ліній, аналогів-закріплювачів стерильності і аналогів - відновлювачів фертильності проводиться у наукових установах спеціалістами – генетиками і селекціо-нерами.

В Україні на цей час використовують два типа цитоплазматичної чоловічої стерильності - молдавський (“М”) і парагвайський (“С”). Типи стерильності відрізняються між собою як спадково, так і за зовнішнім виглядом волотей. У рослин з молдавським типом стерильності пиляки часто виходять з колосків, навіть можуть містити у собі деяку кількість фертильного пилку, але не розкриваються, завдяки чому забезпечується стерильність волоті. У рослин парагвайського типу прояв стерильності більш виразний, пиляки дужче дегенеровані і рідше з’являються на волоті.

Маючи в наявності різні аналоги самозапилених ліній у виробництві застосовують одну з наступних схем отримання гібридного насіння кукурудзи.

Схема вирощування на фертильній основі (з обриванням волотей) – найбільш давня і найбільш трудомістка, через що мало поширена у виробництві. Застосовується у випадку, коли не створений стерильний аналог материнської форми. При посіві за цією схемою рядки батьківських форм чергуються між собою і протягом викидання волотей материнською формою проводиться їх періодичне видалення, не допускаючи до їх пиління. Видалення волотей на рослинах проводиться вручну або з застосуванням спеціальних машин.

Схема відновлення передбачає насінництво гібридної кукурудзи з повним або частковим відновленням фертильності у рослин в рядових посівах. Для цього материнська форма (лінія, гібрид) повинна бути стерильною, а батьківська – відновлювачем фертильності. Ця схема є найбільш економічною і дозволяє взагалі уникнути витратної роботи по ручному видаленню волотей на рослинах материнської форми. За схемою відновлення вирощуються всі гібриди кукурудзи, найбільше поширені в Україні. Якщо форма-запилювач відновлює фертильність у всіх рослин гібрида, то він вважається вирощеним за схемою повного відновлення. У випадку, коли чоловіча форма дає відновлення фертильності тільки в частини рослин, то гібрид вважається одержаним за схемою часткового відновлення. Доведено, якщо 33 – 50% рослин дають нормальний життєздатний пилок, то цього вистачить для повного запилення всього посіву. Тому цей відсоток відновлення є гранично мінімальним для вирощування гібрида кукурудзи за схемою відновлення у виробничих умовах. Якщо чоловіча форма не забезпечує належного відновлення фертильності, або взагалі є закріплювачем стерильності, то ділянку гібридизації слід висівати за так званою схемою змішування.

Схема змішування вимагає використання при посіві ділянок гібридизації материнської стерильної форми, материнської фертильної форми (найчастіше це – закріплювач стерильності) і чоловічого компоненту, який закріплює стерильність або недостатньо відновлює фертильність. У такому випадку при найбільш поширеній у виробництві схемі посіву материнської і чоловічої форми 6:2 розподіл форм по висіваючим апаратам буде наступним: Ч, Мф, Мст, Мст, Мст, Мст, Мф, Ч (Ч – чоловіча форма, Мст – материнська стерильна, Мф – материнська фертильна форма). Можливі інші схеми посіву, але материнської фертильної форми у посіві повинно бути щонайменше 33%. При посіві за схемою змішування обривання волотей проводиться не на всіх рядках материнської форми, а тільки на її фертильному аналогові. Вирощування гібридного насіння кукурудзи за схемою змішування більш вигідне, ніж вирощування на фертильній основі, але за ефективністю поступається схемі відновлення. Саме тому схема змішування не набула широкого розповсюдження у виробництві і застосовується, як правило, поки чоловічій формі селекційними методами не буде надано задовільної відновлювальної властивості.