Семена F1: особенности гибридов, технологии производства и преимущества
Последнее время в мире все чаще используются гибридные семена вместо сортовых. Последние от своих «родителей» берут все генетически обусловленные особенности и характеристики, как положительные, так и отрицательные. Интересная особенность наблюдается при выращивании на участке самоопыляющихся растений – в течение нескольких лет в процессе созревания растение может потерять некоторые характеристики своего сорта (из-за примесей пыльцы от других растений и из-за отсутствия регулярного процесса отбора наиболее качественных семян).
Последнее время в мире все чаще используются гибридные семена вместо сортовых. Последние от своих «родителей» берут все генетически обусловленные особенности и характеристики, как положительные, так и отрицательные. Интересная особенность наблюдается при выращивании на участке самоопыляющихся растений – в течение нескольких лет в процессе созревания растение может потерять некоторые характеристики своего сорта (из-за примесей пыльцы от других растений и из-за отсутствия регулярного процесса отбора наиболее качественных семян).
Для того, чтобы растение всегда обладало преимуществами своих родителей и не теряло положительные особенности сорта, раз в несколько лет (3-5) следует обновлять посевы на грядках, удаляя неотобранные семена четвертого или даже пятого поколения. Для последующей посадки подойдут гибридные семена F1 – это и есть посевной материал первого поколения, сохранивший в себе все положительные характеристики родительских сортов. Почему гибриды F1 настолько популярны, как получают такие семена, и в чем их преимущества?
Технология производства гибридных семян F1
Сейчас гибридные семена используют по всему миру – они лидируют на сельскохозяйственном рынке не только стран СНГ, но и в США, Японии и странах Европе. Дело в том, что такой посевной материал дает отличный, стабильный урожай с однородными плодами. Плоды, полученные от семян f1, пригодны для длительного хранения, отличаются высокой стрессоустойчивостью к болезням и другим факторам. Если говорить о селекции, то гибрид – это отличный способ быстро и с минимальными временными затратами получить ожидаемые характеристики плода вплоть до размера плода, его урожайности и вкусовых характеристик.
В зависимости от особенностей скрещиваемого растения существует две крупные технологии производства гибридных семян:
- Создание F1 от культур, которые в естественной среде размножаются ручным опылением.
- Получение гибридных семян от растений, которые размножаются генетически контролируемым опылением.
В последнем варианте важно учитывать генетическую самонесовместимость. Это значит, что пыльца от одного и того же растения не может гарантировать опыления. Также важно учитывать генетическую стерильность мужских растениях, которая также случается при генетически контролируемом опылении.
Поэтому гибридные семена проще получить путем ручного опыления. Сам метод очень простой. Он предусматривает удаление пыльника (это мужской половой орган растения). Это будет отцовское растение для получаемых семян. Пыльцу из пыльника переносят на женское растение для получения гибрида первого поколения. Несмотря на простоту самой технологии, для получения качественных семян F1 нужно соблюдать полную стерильность процесса и его аккуратность.
Интересный факт, но производство гибридного посевного материала распространено в странах с высоким уровнем развития сельского хозяйства (США, страны Европы и Канады). Дело в том, что технология требует соблюдения определенных климатических условий, автоматизация процессов для получения экономически оправданного количества семян. В России и странах СНГ чаще практикуют ручной способ опыления в производстве гибридов. На территории РФ система генетического контроля возможна только в теплых регионах (Северный Кавказ, Краснодар, Ростовская область). Это обуславливается благоприятным климатом этих регионов.
Сама технология получения гибридных семян требует обязательной стерильности. Предварительно отбираются качественные родительские культуры, которые изолируются от общей массы овощной посадки. Родительские культуры для производства гибридов высаживают в отдельной теплице с соблюдением стабильных климатических условий, попадание пыльцы других растений исключается.
Как происходит отбор таких родительских сортов? Очень просто. Допустим, есть два сорта томатов или огурцов с хорошим урожаем. Но у одного из них слишком высокие ростки (а это мешает созревать крупным и сочным плодам), а другой – наоборот дает чрезмерно крупные плоды, которые не подходят для длительного хранения и консервации. Если получить гибриды из двух этих сортов, то благодаря умелой селекции в первом поколении можно получить высокоурожайное растение с идеальным ростом стеблей и оптимальным размером плодов.
Первое поколение семян-гибридов дает в разы больше семян в плодах по сравнению с обычным сортовым разведением растений. В последнем случае бОльшая часть семян образовывается в первых и наиболее сильных плодах. К примеру, гибриды первого поколения помидор дают до 1700-1800 семян.
С гибридами связано еще одно интересное явление – гетерозис. Это понятие, подразумевающее выращивание новых сортов растений из наименее похожих друг на друга родительских сортов. Дело в том, что генетически у таких растений есть бОльший шанс на оплодотворение, так как разный генетический материал легче создает один новый гибридный сорт без отклонений.
Гетерозис начали исследовать еще в двадцатых годах прошлого века. И результаты такой селекции были настолько впечатляющими, что сейчас в государствах с развитым сельским хозяйством практически не выращивают сортовых растений, так как экономически более оправдано разведение гибридных растений.
Преимущества гибридных семян F1
Так в чем же преимущества гибридных семян по сравнению с обычным сортовым разведением?
Во-первых, гибриды первого поколения более однородны по своим характеристикам. Родительские линии подбираются селекционерами по определенным заранее параметрам, поэтому морфологические признаки у таких растений более однородны. Выбираются только качественные и сильные сорта для селекции, и гибриды первого поколения отличаются повышенным уровнем урожайности, они менее подвержены негативному воздействию раздражающих факторов внешней среды. Сама продукция, полученная из таких семян, всегда обладает ожидаемыми характеристиками, а значит, несет бОльшую ценность для аграриев.
Гибридные сорта ценят еще за одну особенность – их способность хорошо приспосабливаться в различных условиях внешней среды. Если обычные сортовые растения могут давать очень плохой урожай в меняющемся климате, то семена F1 в переменчивых условиях ведут себя более устойчиво. Даже при условиях посева в тяжелых условиях (ранняя весна с возможными заморозками, резкими перепадами температуры при смене сезонов), гибридные растения сохраняют свои характеристики и могут давать отличный урожай. Благодаря правильной селекции устраняются негативные корреляции в генетике растения, получая невиданные в сортовых растениях характеристики вроде высокой урожайности и ранних сроков созревания растения.
Почти все гибриды F1 генетически устойчивы к различному роду заболеваниям и вредителям, даже если они свойственны тому или иному растению. Такое преимущество особенно ценно в случае тепличного выращивания овощей. Дело в том, что в тепличном грунте после многосезонного выращивания тех или иных культур накапливается большое количество патогенной микрофлоры. В такой почве быстро развиваются вредители и различные микроорганизмы, которые могут навредить растению. Даже химическими методами устранить вредителей в тепличном грунте не всегда возможно. Более того, обработка грунта пестицидами и другими химикатами негативно сказывается на питательной ценности растения, и при возможности такого воздействия лучше избегать.
Если же вы высаживаете семена с маркировкой F1, то таким образом вы снижаете риск заражения вредителями в закрытом грунте. Уже на этапе селекции определяются наиболее свойственные для определенного растения заболевания и в процессе выведения нового сорта повышается их генетическая устойчивость к таким болезням. Например, некоторые сорта томатов выводят в лаборатории с устойчивостью к четырем заболеваниям.
Также гибридные семена советуют новичкам, так как благодаря контролируемой селекции хорошо понятны идеальные условия для выращивания такого растения. На упаковках гибридных семян часто пишут детальную инструкцию и даже пошаговый алгоритм выращивания максимального количества урожая с гибридных семян. Это существенно облегчает жизнь начинающим огородникам и позволяет получить роскошный урожай с первой попытке на любом грунте.
Ввиду описанных выше особенностей гибридных семян они идеально подойдут для посева на небольшом участке. Если для сортовых культур обязательно предусматривают минимально необходимую площадь для каждого куста (она относительно большая), а сами растения требуют значительного ухода, то выращивание гибридов позволит получить весомый урожай с небольшого участка.
Итак, основные преимущества гибридных семян растений в том, что они дают однородные биологически и морфологически растения с однородными плодами, сбалансированными по размеру, урожайности и вкусовым качествам. Гибриды первого поколения устойчивые к различным заболеваниям и вредителям, отлично растут в меняющихся климатических условиях и закрытой почвы. Поэтому для небольшого участка на даче или теплицы такие семена подходят идеально (и даже рекомендуется не выращивать растения из сортовых!).
Но у гибридных растений есть один серьезный недостаток по сравнению с сортовыми – с них нельзя заготавливать семена. Дело в том, что потомство от гибридов первого поколения ввиду разнородности генетической составляющей будет разнородным, урожай, как правило, низкий, а качество плодов оставляет желать лучшего. Поэтому на следующий год придется закупить новые гибридные семена. Хоть они немого дороже сортовых, но зато качество и количество урожая полностью оправдывают начальные затраты.
Кстати, не следует ошибочно путать гибридные семена с генномодифицированными. В первом случае для получения семян F1 используются достижения селекции, а не генной инженерии. Растение получают совершенно естественным способом (опылением). В тоже время, генная модификация предусматривает изменение генетического кода растения. Последний способ повышения урожайности и качества плодов еще не до конца исследован, поэтому возникают вопросы касательно безопасности употребления в пищу генномодифицированных продуктов в долгосрочной перспективе. Гибриды в этом плане полностью безопасны.
Итоги
Бесспорно, в сельском хозяйстве имеют право на существование и использование как сортовые, так и гибридные семена и растения. Первые хорошо подходят для длительного выращивания на протяжении нескольких сезонов. Их выбирают дачники с большим опытом, относительно большой площадью участка. В выборе сортовых семян нужно быть особенно осторожным, подбирая только те растения, которые будут хорошо расти на имеющейся у вас почве и в климатических условиях.
Гибридные семена идеально подойдут для домашнего выращивания на небольших участках. Они дают хороший урожай и качественные плоды практически в любых климатических условиях и на любой почве. Вы можете не беспокоиться о болезнях и вредителях – гибридные семена дадут хороший урожай с сочными плодами.
Гибриды и сорта: в чем разница и что лучше выращивать?
Добрый день! Сегодня Владимир Кирюшин объяснит нам, в чем разница между сортами растений и их гибридами.
Сортовые растения
Передо мной лежат 5 пачек с семенами: три сорта и два гибрида. На пачках с семенами гибридов стоит пометка F1: так обозначают гибридное происхождение растения. Если на упаковке такой пометки нет, значит семена в ней сортовые.
Сорт – более стабильный продукт, который получен селекционерами как правило давно и который передает свои характерные особенности по наследству. Другими словами, если вы соберете семена с сортовых огурцов и посеете их, то получите точно такие же огурцы.
Гибриды
Если же вы соберете семена с гибридов, то похожие на предка растения дадут вам в лучшем случае 2 семени из 10, но остальные растения будут в разной степени от него отличаться по многим характеристикам: по внешнему виду, вкусу, продуктивности и устойчивости к болезням.
Иногда закрадывается мысль, что селекционеры вывели гибриды для того, чтобы нам ежегодно приходилось покупать новые семена. Но, как ни странно, нам это выгодно.
Есть такое понятие, как эффект гетерозиса: это когда потомки двух предков имеют лучшие характеристики, чем оба предка по отдельности. Например, мул, который является потомком осла и лошади, крепче и сильнее обоих родителей.
Так и с гибридами растений. В первом поколении гибридов F1 эффект гетерозиса выражен максимально, а потом он утрачивается. Конечно, если вам это интересно, вы можете собрать семена гибрида F1, вырастить из них гибриды F2, собрать с них семена, посеять их и так далее. В итоге вы можете вывести свой собственный гибрид.
Все аборигенные сорта были выведены именно таким способом. Но вряд ли кто-то из нас будет этим заниматься.
Как выводят гибрид? Берут пыльцу с огурцов одного сорта и опыляют ею растения другого сорта. Плоды, завязавшиеся в результате этого опыления, и будут гибридом F1. И не нужно путать гибриды с генно-модифицированными продуктами.
Генно-модифицированные растения
ГМО получается, когда, например, к генам томата подсаживают гены антарктической рыбы, чтобы получить холодостойкий сорт томата. Или когда к картофелю подсаживают ген токсина и вывотдят ГМО, от которого колорадские жуки, питающиеся тканями этого растения, умирают.
Гибриды или сорта?
Что ж лучше выращивать: сортовые или гибридные растения? В целом я предпочитаю гибриды, хотя и среди сортовых растений есть те, которые мне нравятся. Потребителю важно получить урожай, а гибриды, как правило, более продуктивны, максимально устойчивы и обладают лучшей восприимчивостью к удобрениям, что тоже очень важно.
Что касается полезности, то в этом вопросе гибриды абсолютно равноправны с сортовыми растениями, и не верьте тому, кто считает иначе. Ведь от того, что огурец одного сорта переопылится с огурцом другого, его плоды не перестанут быть огурцами. Можно сказать, что гибрид – это начальная стадия выведения нового сорта. А вот сомнения многих в полезности ГМО кажутся мне весьма обоснованными.
F1 не едим: насколько безопасны гибриды и чем они отличаются от сортов?
Последнее время среди дачников вдруг активно поползли слухи, что гибриды F1 есть нельзя, они чуть ли не угроза для здоровья. И только сорта можно выращивать без опаски – именно так делали наши предки. Так что же на самом деле? Действительно ли гибриды таят в себе риски?
Разумеется, это бред. Главное отличие сортов от гибридов – стабильность характерных для растений признаков: сорта их сохраняют при пересеве семян, полученных из плодов , а гибриды нет.
Как получают гибриды?
Тут все очень просто (в плане схемы) и очень трудоемко и кропотливо (в плане исполнения).
К примеру, есть у нас два томата, назовем их Иван и Марья. Мы их скрещиваем.
1 год. Берем пыльцу от Ивана и опыляем ей пестик Марьи (при этом удаляем тычинки с пыльцой на цветочках Марьи, иначе получим семена от самоопыления, то есть Марьи). Затем собираем семена.
2 год. Высеваем семена и вырастает у нас помидорка, которая отличается от родителей – это их дочка, пусть будет Аленушка.
На этом все. Если мы соберем семена из Аленушки и посеем их, то (цифры не отображают реального расщепления признаков, они просто для наглядности): 20 % ее «детей» будут похожи на Ивана, 20 % на Марью, 20 % на Аленушку, остальные 40 % вообще не пойми на кого. То есть только пятая часть детей Аленушки будет похожа на нее.
Чтобы всякий раз получать семена гибрида F1 Аленушка, нужно повторять то, что мы делали в 1-й год. Из года в год одно и то же. Эдакий День сурка.
Томаты F1 Русская империя и F1 Петр Первый
Как получают сорта?
1 год. Берем тех же родителей – пыльцу Ивана наносим на пестик Марьи. Собираем семена.
2 год. Высеваем семена – вырастает гибрид F1 Аленушка. Собираем семена с Аленушки.
3 год. Высеваем семена гибрида F1 Аленушка. И получаем, что и должны получить: Иваны – 20 %, Марьи – 20 %, Аленушки – 20 %, не пойми кто – 40 %. Но! На этот раз мы отбираем только те томаты, которые как две капли воды похожи на Аленушку. Остальные выбрасываем (съедаем).
4 год. Семена, отобранные из типичных Аленушек высеваем. В итоге получаем: Аленушки – 50 %, Иваны – 10 %, Марьи – 10 %, не пойми кто – 30 %. Опять отбираем одних Аленушек, собираем семена.
5 год. Высеваем семена Аленушек. Получаем: Аленушки – 80 %, Иваны – 5 %, Марьи – 5 %, не пойми кто – 10 %. Собираем семена Аленушек.
6 год. Высеваем семена Аленушек. Получаем: Аленушки – 100 %. Собираем семена. Все – у нас сорт Аленушка! Не гибрид F1 – сорт! То есть теперь мы можем собирать с него семена и смело высевать – всегда будет Аленушка.
Вывод. Так чем оличается сорт от гибрида?
А теперь главное: чем гибрид Аленушка F1 отличается от сорта Аленушка? Ничем! Генетически они ну почти один-в-один и точь-в-точь. Просто за 6 лет мы очистили ее от генетического «мусора» – результатов расщепления.
И еще за 6 лет эта самая Аленушка стала чуть ниже ростом, ее плоды стали мельче, потенциал вкуса у них немного снизился, скорее всего и в плане устойчивости к болезням она потеряла. Потому что теперь у нее нет эффекта гетерозиса – он проявляется только в первый год, при скрещивании Ивана да Марья, а затем угасает.
Томат Indigo Rose (Индиго Роуз) — самый черный (черно-фиолетовый) из черных томатов. Раннеспелый сорт (95-100 дней от всходов до плодоношения), при выращивании в теплице высотой до 1,2-1,5 м. Плоды черная, массой 30-70 г, сладкие. Сорт устойчив к фитофторе.
Возможность искусственного получения гибридов впервые предположил немецкий учёный Р. Камерариус в 1694 году.
Первые гибриды растений получил английский садовод Томас Фэйрчайлд – в 1717 году он скрестил разные виды гвоздик.
Источник https://semena-partner.ru/infokanal/statii/vyrashchivanie-iz-semyan/semena-f1-osobennosti-preimushchestva.html
Источник https://floristics.info/ru/stati/ogorod/9896-gibridy-i-sorta-v-chem-raznitsa-i-chto-luchshe-vyrashchivat.html
Источник https://www.supersadovnik.ru/text/f1-ne-edim-naskolko-bezopasny-gibridy-i-chem-oni-otlichajutsja-ot-sortov—1006559
