Генетика и селекция тюльпана

Курсовая ...

Введение
Тюльпан (Tulipa)— многолетнее луковичное травянистое растение — относится к классу однодольных, к семейству лилейных.

Цель курсовой работы: изучить селекцию, технологию размножения и семеноводство тюльпана.
Задачи:
1)рассмотреть ботаническую и биологическую характеристику тюльпана;
2)изучить видовой и сортовой потенциал тюльпана;
3)изучить методы селекции, применяемые для данной культуры;
4) изучить процесс получения создания тюльпана, количество маточных растений;
5) Агротехника выращивания луковиц тюльпана, для выгонки;

Тюльпан

Если судить по количеству форм и окрасок тех тюльпанов, которые впервые были завезены оттуда, то можно предположить, что методы выведения новых разновидностей тюльпанов не отличались разнообразием: турецкие тюльпаны были довольно однотипны по декоративным признакам.В Европе выводили новые тюльпаны в XVI - XVIII вв. в основном посевом семян от свободного опыления с последующим отбором наиболее интересных экземпляров. Семенное размножение широко практиковалось во всех странах, куда были завезены в XVI в. тюльпаны. Происходило это отчасти стихийно, так как семена тюльпанов чаще всего были основным способом распространения нового для европейцев растения. При семенном посеве расщеплялись признаки у сеянцев тюльпанов, что давало возможность отбирать новые формы. На эту особенность полового размножения тюльпанов (расщепление признаков) обращали внимание многие известные селекционеры.Единственно сознательным методом селекции тюльпанов в XVI и XVII вв. был отбор ценных декоративных форм из сеянцев, полученных от свободного опыления тюльпанов. Свойства тюльпанов менялись медленно, но возникало большое разнообразие их по окраске и форме околоцветника. В 1717 г. Бредлей (Bradley) установил наличие пола у тюльпанов, что было очень важно, так как открывало возможность искусственных скрещиваний. Но применять их как метод селекции тюльпанов стали лишь в середине XVIII в.С самого начала работы с тюльпанами в Европе для создания новых сортов тюльпанов использовались и почковые мутации - внезапные наследственные изменения, появляющиеся при вегетативном размножении тюльпанов. Такие сорта тюльпанов называют сортами-спортами. Первый махровый тюльпан, описанный в 1665 г., был именно таким спортом. Некоторые сорта тюльпанов тюльпанов проявляют большую склонность к образованию спортов. Дике (Dix, 1964), составивший сводку всех известных в 1964 г. спортов, насчитал их 397. Наибольшее количество (до 106) дал сорт Мурильо из группы Махровых ранних. Сорт Бартигон из группы Дарвина дал 44 сорта, Вильям Копланд (также дарвиновский тюльпан) - 10, Альберио (Триумф) - 9, Кре-лагес Триумф (Мендель) - 10, Апельдорн и Оксфорд (5 и 4)Дике предложил все спортивные уклонения у тюльпанов разделить на три группы. К первой он относит такие уклонения, в результате которых изменяется только окраска цветка, все же другие признаки сохраняются. Этот тип спортивных уклонений встречается наиболее часто. Ко второй группе тюльпанов отнесены спорты с изменением величины цветка. Обычно за такими сортами тюльпанов сохраняется название старого сорта тюльпанов с добавлением слова «maxima».Наконец, в третью группу Дике выделил уклонения с изменением формы цветка, например возникновение попугайности. Во всех вариантах спортивных уклонений в растении изменяется, как правило, лишь один признак.Таким образом, новый сорт тюльпанов обладает всеми положительными качествами исходного. Способность к соматическим мутациям неодинакова у сортов различных классов тюльпанов. Прежде всего это зависит от наследственных особенностей исходного сорта тюльпана. Большое количество сортов-спортов в классах Попугайные и Махровые ранние тюльпаны (52 и 47,6% по данным Силиной, 1970) объясняется тем, что сами эти признаки, махровость и попугайность, в значительной мере - результат спортивных уклонений.Как известно, попугайность появляется либо как следствие поражения вирусом пестрення, либо как спортивные уклонения. Роль последних особенно усилилась с 30-х годов нашего столетия, когда для вызывания их стали использовать ионизирующие излучения. Современные сорта попугайных тюльпанов представлены сорта-ми-спортами, произошедшими от сортов из самых разных классов или групп: Простых ранних, Триумф, Мендель, Коттедж и т. д.Одной из причин почковых мутаций может быть триплоидность. Наиболее ярко это выражено у дарвиновских гибридов: почти половина сортов представляет собой спортивные уклонения.За небольшим исключением у диплоидных сортов способность к почковым мутациям выражена слабо. Но некоторые из них отличаются большой склонностью к соматическим мутациям, как например названные Бартигон и Мурильо.Очень редко спортивные уклонения встречаются у сортов тюльпанов из 12 - 15 классов, объединяющих полученные от дикорастущих видов сорта тюльпанов. Объяснить это можно тем, что дикие растения менее склонны к изменчивости, чем культурные. Новые возможности в смысле формообразования у тюльпанов открыл метод гибридизации (середина XVIII в.). Сначала это были скрещивания между сортами одного класса, в результате которого возникали растения с признаками, не выходящими за пределы класса.Но в конце XIX и в начале XX в. были произведены скрещивания между сортами разных классов. Полученные тюльпаны обладали новыми признаками и свойствами, что позволило выделить их в отдельные классы (Триумф и Мендель).Особенно большой вклад в селекцию тюльпанов внесла отдаленная гибридизация. Привлечение дикорастущих видов к скрещиваниям с культурными сортами привело к повышению жизнеспособности последних и невиданному ранее формообразованию.XX в. стал важной вехой в селекции тюльпанов.Благодаря научно-технической революции, успешному развитию физики, химии, ядерной энергетики и других отраслей знания обогатился и арсенал средств селекционера и процесс выведения новых сортов стал более эффективным. В настоящее время селекция тюльпанов сочетает различные методы (отдаленная гибридизация, полиплоидия, экспериментальный мутагенез и др.), применение которых позволяет в более короткие сроки получать новые сорта и формы. Это в свою очередь привело к ускорению сортообновления и соответственно сортосмены тюльпанов: если до середины XX в. продолжительность использования промышленных сортов составляла до 40 лет, то сейчас этот срок сократился до 8 - 20 лет.4. Процесс получения создания тюльпана. Количество маточных растений.Вегетативный способ размножения является основным для садовых форм тюльпанов, так как он позволяет быстрее, чем при семенном размножении, получить цветущие растения, и, кроме того, обеспечивает передачу потомству всех признаков материнского растения.Жизнь луковицы складывается из двух периодов: в первый период (год) она развивается за счет материнского растения, внутри ее чешуи, и во второй год — самостоятельно. Из одной материнской луковицы образуется гнездо дочерних луковиц, а материнская луковица погибает, израсходовав свои запасы.Особенностью вегетативного размножения тюльпанов является способность почек дочерних луковиц в период их роста на донце материнской луковицы использовать все запасы питательных веществ из ее чешуи.Дочерние луковицы в гнезде развиваются неравномерно, и те из них, которые не смогли накопить достаточного количества питательных веществ, продолжают свое самостоятельное развитие с того этапа, до которого они развились на донце материнской луковицы. Мелкие детки обладают признаками неполовозрелых сеянцев, у них так же, как и у сеянцев, образуется углубляющийся столонообразный побег. (Образование столона является признаком молодого растения, и с наступлением цветения луковицы теряют эту способность.)Почки дочерних луковиц в пазухе периферийных, запасающих чешуи, развиваются медленнее, а у ряда сортов они погибают, что приводит к снижению коэффициента размножения.В средней зоне коэффициент размножения отдельных групп следующий: простые ранние 1,9; махровые ранние 1,9; триумф и мендель 2,9; махровые среднецветущие 2,6; дарвиновские 3,1.Большим коэффициентом размножения обладают сорта с поздним сроком цветения, у которых более длительный период вегетации, позволяющий накопить питательные вещества во всех дочерних луковицах.Луковицы одного гнезда различаются по весу, размеру, форме и времени образования.В условиях средней зоны у крупных луковиц (I фракции) замещающая луковица закладывается в конце июля — начале августа, а весной следующего года быстро развивается, перегоняя в своем росте другие дочерние луковицы.Дочерние луковицы из пазухи 3—4-й запасающей чешуи закладываются в середине июля, на следующий год достигают значительных размеров и веса, но уступают замещающей луковице и составляют 22% ее веса. По форме они округло-плоские. Диаметр этих луковиц 2,0— 2,9 см. На следующий год большинство из них зацветает, но цветки по своему размеру мельче, чем у растений, выращенных от луковиц I и II фракций.Дочерние луковицы из пазухи 2-й запасающей чешуи закладываются в первых числах июля, на следующий год к концу вегетации они достигают 4—8% от веса замещающей луковицы. Они мелкие, сплюснутые, имеют диаметр от 1,9 до 1 см. На следующий год небольшое количество экземпляров, главным образом у ранних сортов, образует мелкие цветки.В пазухе 1-й запасающей чешуи почки образуются еще раньше, в первых числах июня, и к концу формирования достигают 3—5% веса замещающей луковицы, они наиболее мелкие, сплюснутые с двух сторон, по размеру и развитию близки к дочерним луковицам из пазухи 2-й запасающей чешуи. У ряда сортов эти почки совсем не развиваются.Заложение почек в пазухе кроющей чешуи происходит в середине мая, на следующий год дочерняя луковица достигает 16% веса замещающей луковицы. Она имеет округлую форму, диаметр ее 2,5—3,0 см. У многих сортов в пазухе кроющей чешуи образуется несколько (2—4) дочерних луковиц, одна из них бывает крупная, остальные мелкие.При вегетативном размножении важным является увеличение коэффициента размножения, активное увеличение веса замещающей луковицы и получение в возможно короткий срок полноценных половозрелых растений с хорошо развитыми крупными цветками.Мелкие дочерние луковицы—детки — обладают большей активностью к увеличению веса замещающей луковицы и низким коэффициентом размножения. С годами, когда луковица становится половозрелой, с большим числом запасающих чешуи, коэффициент размножения увеличивается в 2—3 раза, но в такой же пропорции снижается активность увеличения веса замещающей луковицы.Коэффициент размножения у растений можно увеличить, если вносить большие дозы органических и минеральных удобрений, тщательно ухаживать за растениями, удалять цветочный бутон в стадии окрашивания. Количество детки увеличивается при неглубокой посадке маточных луковиц.Особенно увеличивается коэффициент размножения при ежегодной выкопке луковиц. Оставляя луковицы хотя бы на два года в почве, мы резко сокращаем площадь питания растений. Луковицы в гнезде начинают теснить друг друга, в результате мы недополучаем большое количество детки.Занимаясь размножением тюльпанов, важно получить большое количество детки, но не менее важно быстрее вырастить ее до размеров луковиц I фракции.Особенно тщательно проведенные мероприятия по подбору участка, подготовке почвы, внесению удобрений, правильному поливу, прополке и регулярному рыхлению способствуют увеличению веса луковиц. При глубокой посадке луковиц на участке с плантажной обработкой почвы получаются особенно крупные луковицы. При выращивании тюльпанов на луковицу цветение растений не допускается.Детка из группы простых и махровых ранних тюльпанов вступает в пору цветения на 1—2 года раньше, чем такая же по размеру детка поздних сортов. Среднецветущие сорта занимают промежуточное положение.Для того, чтобы детка тюльпанов достигла величины луковиц I и II фракций, требуется 1—4 года.В различных климатических зонах этот период будет различным. В северной и средней зоне в начале вегетации долго стоит прохладная погода, почва медленно оттаивает, и растения не могут в полной мере накапливать питательные вещества. Кроме того, почвы в северной и средней зоне России характеризуются избытком кислотности и малым количеством гумуса.Примерное количество лет, необходимое для достижения деткой размера луковиц I и II фракцииФракции деткиДля средней зоныДля южной зоныСортаранниесредниепоздниеранниесредниепоздниеI112111II222-3112III2-333-41-222IV3-444-52-32-33При организации площадей для размножения тюльпанов следует предусмотреть два одинаковых по площади поля. На первом поле из крупных луковиц I и II фракций выращивают большое количество детки.Почву вспахивают на глубину до 45 см — насколько позволяет плодородный слой. Луковицы сажают на глубину 10—12 см, после посадки почву мульчируют перегноем или торфом, а на юге рисовой шелухой — для предохранения от чрезмерного высыхания. В период вегетации необходимо внесение подкормок, проведение полива.Когда бутоны начинают окрашиваться, их удаляют. Растения выкапывают в период пожелтения и подсыхания листьев, дальнейшие операции по просушке, хранению идут в обычном порядке.На втором поле имеются отдельные участки: а) для выращивания детки I фракции; б) для выращивания детки II фракции; в) для выращивания детки III и IV фракции.Главная цель этих участков — быстрее довести детку до размеров луковиц I фракции. Почву на этом поле также подвергают плантажной обработке. Луковицы сажают на глубину 7—10—18 см, в зависимости от фракции. Удаление бутонов, ежегодная выкопка луковиц, тщательный уход за растениями — способствуют нарастанию веса луковиц. После выкопки, просушки луковицы подвергаются переборке по фракциям.После этого в хозяйстве оставляют необходимое для первого поля количество маточных луковиц I и II фракций и детки I—IV фракций, луковицы I, II, III фракций поступают в реализацию.При длительном пользовании одним и тем же участком до 75% всего посадочного материала поражается грибковой болезнью — серой гнилью. Борьбу с заражением почвы грибковыми возбудителями болезней осуществляют путем частой смены культур в севооборотах. При этом тюльпаны высаживаются на один и тот же участок не ранее чем через 3—4 года.5.Агротехника выращивания луковиц для выгонки. Подготовку к выгонке начинают еще во время роста и развития растений в открытом грунте: за ними обеспечивают тщательный уход, способствующий накоплению в луковицах питательных веществ. Требования растений к почве, обработка почвы, удобрения. Тюльпаны растут на разнообразных почвах, но при выращивании их в производственных масштабах с целью получения луковиц для выгонки следует предпочитать легкие песчаные суглинки или плодородные супеси. Большое значение имеет кислотность почвы, на кислых или слишком щелочных выращивание тюльпанов затруднено. Оптимальная реакция почвы находится в пределах рН 6,5-7,5. Кислые почвы (рН 6 и 5,5) известкуют за 1-2 года до посадки. На участки с подзолистой почвой при рН=5,5-6,5 вносят 300-200 г СаСО3 на 1 кв.м В связи с тем, что тюльпаны очень чувствительны к избыточному увлажнению, необходим хороший дренаж участков и полей, чтобы в весенние и осенние месяцы на них не было застоя воды. Избыточное увлажнение ведет к повреждениям корневой системы, которая характеризуется незначительным числом корней и отсутствием корневых волосков. В условиях переувлажнения корни гибнут из-за недостатка кислорода, и урожай луковиц резко сокращается. Для возделывания пригодны участки, где нет застоя грунтовых, паводковых и дождевых вод.