Сорт чи гібрид? Переваги гетерозисних гібридів ріпаку

303
Сорт чи гібрид? Переваги гетерозисних гібридів ріпаку

Сорт чи гібрид? Це важливе для виробників питання, на нашу думку, має однозначну відповідь. Переваги гетерозисних гібридів очевидні, й насамперед це рівень урожайності, який на 10–15% перевищує урожайність сортів. Історично гібридний ріпак – доволі молода культура, тому порівняння сортів і гібридів за урожайністю п’ятнадцяти-двадцятирічної давності неактуальне. Сучасні гібриди переважають сорти не тільки за рахунок гетерозису, а й завдяки тому, що вони як мінімум на 20 селекційних років молодші.

Україна в 2018 році увійшла до п’ятірки світових лідерів з виробництва ріпаку, тому є дуже привабливою для європейських і північноамериканських селекційних компаній – виробників насіння. Більшість площ у світі засівається гібридами першого покоління озимого ріпаку; не є винятком і Україна. Впровадження та розвиток гетерозисної селекції цієї важливої культури припали на «чорний» період нашої науки, тому частка українських гібридів у Державному реєстрі сортів рослин, придатних до поширення в Україні, становить не більше ніж 3%. Оскільки створення гібридів та їх реєстрація потребують значного часу, наявність у реєстрі вітчизняних гібридів засвідчує, що ситуація не безнадійна і в Україні є установи, що ведуть роботи на сучасному рівні, причому досить ефективно.

Ріпак – перехреснозапильна польова культура. Рослинам ріпаку притаманний «внутрішній» гетерозис, оскільки біологічний вид ріпаку (Brassica napus) виник у результаті міжвидової гібридизації ріпи та капусти. Саме тому ріпак тривалий час залишався основною олійною культурою в Європі та Північній Америці. За різними даними, людина культивує ріпак вже впродовж 2–6 тис. років як у Європі, так і в Азії. До переходу на викопне паливо ріпакова олія використовувалась для вуличного освітлення в олійних ліхтарях, оскільки при горінні вона дає приємне біле світло і горить майже бездимно. Сьогодні напрями використання ріпаку дещо змінились: харчова промисловість, виробництво кормів для тварин, виробництво мастильних матеріалів і біодизелю; не слід забувати й те, що ріпак є чудовим медоносом.

Починаючи з 1989 року, ринок насіння ріпаку насичувався гетерозисними гібридами, створеними на основі чоловічої стерильності. З відкриттям явища цитоплазматичної чоловічої стерильності з’явилась можливість вирощувати гетерозисні гібриди у промислових масштабах. Створені до цього сорти стали батьківськими компонентами перших гібридів, а вже потому селекціонери переключили основну увагу на посилення явища гетерозису. Сорти ж поступово відійшли в минуле. Щоправда, в таких країнах, як Австралія та Канада, й сьогодні активно використовують сорти, але це стосується лише ярого ріпаку.

Тут варто уточнити, в чому полягає відмінність між сортом і гібридом. Сорт (в англомовних країнах позначається OP – open pollinated variety) – це однотипна популяція рослин, яка, по суті, становить собою гомозиготну лінію. Насінництво сортів ведеться шляхом відкритого самозапилення на ізольованих ділянках, тому якщо забезпечити достатню просторову ізоляцію посіву ріпаку, сорт у господарстві можна підтримувати кілька років і не купувати насіння. Саме тому при вирощуванні сортів виробники зобов’язані сплачувати оригінатору роялті, розмір якого залежить від отриманого урожаю або інших чинників, обумовлених під час придбання такого насіння. Серед західних партнерів Україна вважається країною з недостатнім законодавчим регулюванням прав інтелектуальної власності, тому навряд чи в найближчому майбутньому слід очікувати появи на нашому ринку нових сортів ріпаку.

Гетерозисні гібриди, на відміну від сортів, отримують в результаті схрещування двох гомозиготних ліній. При купівлі гібридів сплачується лише ціна насіння, хоча вона й на порядок вища, ніж у сортів. Якщо порівняти урожайність гібридів і сортів, то, безперечно, гібриди забезпечують кращий результат, і з кожним наступним циклом селекції їхня продуктивність зростає, з’являються нові господарсько цінні ознаки, і тут не обходиться без використання трансгенних технологій. Майбутнє за гібридами.

Трохи про гетерозис… Гетерозис – це явище підвищеної життєвої сили, продуктивності, урожайності гібридів першого покоління порівняно з вихідними батьківськими компонентами. Це явище успішно використовується для виробництва продукції перехреснозапильних культур, таких як кукурудза, соняшник, ріпак, буряки цукрові, сорго, перехреснозапильні овочеві культури та інше. Застосування гетерозису в промислових масштабах потребує контрольованого схрещування батьківських компонентів на значних площах, що виключає можливість проведення схрещувань вручну. Тут на допомогу приходить чоловіча стерильність. Чоловічостерильні рослини не здатні утворювати нормальний пилок через відсутність або недорозвиненість пиляків. Якщо посіяти на одному полі чоловічостерильну форму та відновник фертильності у паралельних рядках, в результаті перезапилення на стерильних рослинах усе насіння буде гібридним. Батьківський компонент – відновник фертильності видаляється з поля відразу після завершення цвітіння.

Рис. 1. Зліва – чоловічостерильна рослина (у квітках відсутні пиляки), справа – фертильна
Рис. 1. Зліва – чоловічостерильна рослина (у квітках відсутні пиляки), справа – фертильна

Найбільш поширена технологія отримання гібридного насіння – це використання цитоплазматичної чоловічої стерильності Ogura INRA на материнських компонентах гібридів та гену відновлення фертильності у батьківських компонентах. Цей тип стерильності використовують усі виробники насіння, в тому числі й вітчизняні. Його створили шляхом поєднання ядерного геному ріпаку та цитоплазми редьки, які від природи несумісні, а отже, не здатні давати нормальне потомство. Щоб подолати цю проблему, в геном ріпаку було перенесено частину геному редьки, що дало змогу відновити фертильність рослин.

Окрім цитоплазматичної чоловічої стерильності, у ріпаку є ще ядерна, яку відкрив німецький селекціонер Ганс-Георг Лембке. Перший гібрид під назвою «Джокер» на основі цієї стерильності було зареєстровано в 1996 році. Цей тип стерильності «рідний» для ріпаку, можливо, саме тому перші гібриди на основі цього типу стерильності мали вищу врожайність та користувались у Європі більшим попитом, ніж гібриди, створені на основі цитоплазматичної стерильності. На сьогодні переважну більшість гібридів створено на основі цитоплазматичної чоловічої стерильності, оскільки завдяки наполегливій праці селекціонерів вдалося позбутися її негативних рис.

В Україні ринок насіння ріпаку представлений гібридами як зарубіжних, так і вітчизняних компаній, причому вітчизняні гібриди цілком здатні конкурувати, а часом і перевершувати за врожайністю та пластичністю «закордонних колег». До того ж ціна вітчизняного насіння порівняно нижча, що робить їх досить привабливими, особливо в регіонах із високим ризиком вимерзання.

Мирослав Парій, Андрій Сидоров, Всеукраїнський науковий інститут селекції (ВНІС)

Опубліковано в журналі “Агроном”, 2019