雌雄同株大麻品種是大麻種植業(yè)發(fā)展的最終方向,主要原因是雌雄異株大麻雌株(籽麻)和雄株(花麻)熟期不一致,不得不實行二次收獲,既先手工挑選拔出開花后的花麻,過1-1.5個月后再機械收獲籽麻.沒有及時收獲的花麻占干,纖維品質(zhì)下降,占干的纖維給機械收獲帶來一定的影響.而雌雄同株品種兩性同時成熟,保障大麻原莖的一次性機械化收獲. 目前世界上大麻主要生產(chǎn)國雌雄同株品種已占據(jù)了該作物的主要面積,但對于“怎樣保持雌雄同株品種的遺傳穩(wěn)定性”這一課題育種家們至今沒能解決.因為雌雄同株大麻品種比雌雄異株品種具有更復雜的生物學結(jié)構(gòu),需要比較深入的理論基礎和實踐研究.
試驗證明雌雄異株大麻是由兩個遺傳穩(wěn)定的性型花麻和籽麻組成,相對的雌雄同株品種則具有獨特的不均勻的性型多樣性的遺傳.基因型多樣性最終表現(xiàn)在后代中.
雌雄異株品種的性受性染色體遺傳的分離規(guī)律控制,籽麻是隱性基因同型配子而花麻是顯性基因異型配子也就是說他的基因型包含雌性的隱性基因和雄性的顯性基因,即確定了遺傳后代穩(wěn)定的性型關系為1:1.
雌雄同株品種性型的產(chǎn)生是由于花麻或籽麻的性染色體基因產(chǎn)生突變遺傳因子過渡到多重等位性狀態(tài),另外決定植株花序雄花和雌花比例的常染色體的參與確定雌雄同株品種的性別特征。相互作用的性染色體多重等位基因和不同化合價性常染色體的復雜結(jié)構(gòu)是后代同株性不穩(wěn)定的主要原因。多重等位基因組的基因經(jīng)常向顯性突變,雌雄同株品種總是或多或少地分離出雄株。
第二個同株性不穩(wěn)定的原因是雌雄同株品種的雌花被雌雄異株中的花麻或雌雄同株品種中分離出的雄株的花粉授粉雜交。雄性個體(花麻)花粉比同株自身的花粉更有利于雌花的授粉和授精.花麻可以提供更大量的花粉,花粉粒生命力強花粉管生長速度快,如果花麻和同株的花粉粒同時落到雌花的柱頭上,那么花麻的花粉管首先達到子房,完成授精.同株品種的雄花在開花初期表現(xiàn)出弱化現(xiàn)象,同株個體的雄花要比雌花遲9-14天開花.因此在同株大麻沒有自己花粉階段如果不及時拔除花麻極易被異花授粉.怎樣
利用基因型判定大麻性型的研究結(jié)果使人們在理論上證實種間雜交和強制自交是有條件地選擇同株性性型穩(wěn)定后代的最有效育種方法。以此為目培育雌雄同株品種最好的方法是選擇同株中的雌化雌株來擴繁,因為同株性特征在雌化的雌株中表現(xiàn)最為穩(wěn)定。在孕蕾期拔除花麻按選擇標準留下所選性型。
雌雄同株大麻中雌株是必選樣本,但在雌雄同株品種中繼續(xù)選擇雌株事實上是不存在的,按基因型區(qū)分她更接近同株中的雌化雌株,因此會獲得好的選種結(jié)果。
種間雜交的方法可以創(chuàng)造各種各樣的大麻原始材料,但如果以同株穩(wěn)定性特征為主要目的,必須利用雌雄同株品種樣品間雜交,以保證在最短時間內(nèi)獲得雄株含量最少材料。雌雄同株品種與雌雄異株品種間以任意配對的雜交組合后代一般雄株特別多,并且這種高含量在以后的連續(xù)世代選擇中被保留下來。分析雌雄異株品種Г-10與雌雄同株品種Юсо14、Юсо16雜交低世代材料結(jié)果表明:Юсо14*Юсо16有4。0%的雄株,Юсо14*Г-10有44.3%的雄株,Г-10*(Г-10*Юсо14)有26%,Г-10*Юсо14有16,2%,(Г-10*Юсо14)*Юсо14有7.8%的雄株。(異株*同株)*同株的回交類型無疑是大麻育種育種穩(wěn)定后代同株性的效果顯著。
這些數(shù)據(jù)表明,要充分重視育成的雌雄同株品種并廣泛應用它們種間雜交培育新品種,在此基礎上培育的雜交種高度濃縮了原種過程中多年選擇獲得的同株性遺傳因子,利用這種方法可以創(chuàng)造出大量雌雄同株大麻組合。在實踐中研究使用乙烯利給母本的雄花去雄以及把雄性不育系作為親本雜交也具有同樣效果。
雄株在雌雄同株品種的原始群體中是不存在的,他可以通過強制自交的方法獲得,在它的幫助下也可以更有效地獲取所需的基因型。它是以同株個體植株連續(xù)2-3代自花授粉為基礎,從而在同株中獲得雌化雌株或者是純合的雌化植株。但是強制自交后代在不設空間隔離條件下同株穩(wěn)定性不易保持,因為雄株總是在分離。例如品種Юсо14個體植株強制自交第一代出現(xiàn)了3.5%的雄株(種群為829株),第二代和第三代沒有雄株(種群為330和140株),后來在沒有空間隔離條件下繁殖獲得的強制自交材料,第一代和第二代沒有雄株(種群分別是2752和3632株)而在第三代中發(fā)現(xiàn)0.41%的雄株(3973株)。
由此來看,雌雄同株大麻異質(zhì)雜合性是種群不可分割的特征。強制自交法以及其它方法獲得的同株大麻的純合程度取決于及時細致地拔雜。強制自交是保持同株性的最有效的方法,它比繁育雜交材料淘汰花麻支付的手工勞動要少的多。
自然條件下,大麻雄性不育系(ГМС)表現(xiàn)出兩種形態(tài),一種是植株雄花弱小發(fā)育不建全漸近凋謝,另一種是雄花變成兩性花。這兩種形態(tài)的雄性不育植株花粉無生活力或者完全沒有花粉,而雌花發(fā)育正常能獲得正常種子。
雄性不育系的特征是遺傳單因子基因傳給后代,得到的雌雄同株不育系后代表現(xiàn)為可育和不育株比例1:1。
雄性不育系應用于雌雄同株大麻實用性強,同株與同株雜交是加強同株性特征最好的組合,但要求給母本植株進行大量的去雄工作,應用雄性不育系可以顯著減輕這項工作。拔除可育株去除雄花的同時留下雄性不育系授粉。雄性不育系Юсо-14Л6的廣泛應用培育出一系列新雜交種。
雌雄異株大麻品種中ГМС遺傳表現(xiàn)型有益的特性取決于性型二重性。但根據(jù)研究雌雄異株不育系和異株與同株品種雜交獲得的雜交種沒有實際應用價值,因為一定條件下雜交時在母本中連續(xù)拔除所有的花麻要比為保留雄性不育系而發(fā)現(xiàn)并剔除可育株簡單的多。
應用雌雄同株ГМС比用乙烯利給雄花去雄更具有優(yōu)勢,因為ГМС一般來說不會沒有正常發(fā)育的雄花,而用乙烯利處理的可育株經(jīng)過一段時間后出現(xiàn)正常發(fā)育雄花,并分泌花粉,尤其在稀播植株個體粗大分枝多時出現(xiàn)大量可育花.這種情況下如果重新用乙烯利處理會使植株畸形并使生育日數(shù)加長,否則必須采取人工給雄花去雄,或者除去雄花的可育花枝。
傳統(tǒng)的創(chuàng)造雌雄同株大麻原始材料的方法是以種間雜交、強制自交、精細選擇自我完善為基礎,新途徑要求培育雌雄同株性遺傳穩(wěn)定品種產(chǎn)生的課題?,F(xiàn)在正在研究試驗獲取同株性穩(wěn)定的多倍體大麻的可能性。同時證實,四倍體大麻同株性的穩(wěn)定性明顯優(yōu)于二倍體。但產(chǎn)生了另一個復雜問題,必需改善四倍體有價值的綜合經(jīng)濟特征,以適應育種上的現(xiàn)代要求。這為大麻生物技術(shù)育種創(chuàng)造優(yōu)異的原始材料奠定了堅實的基礎。
出處:經(jīng)濟作物俄文版