Ускоренная селекция и семенные сервисы

Ускоренная селекция ведёт растения при удлинённом фотопериоде — обычно порядка двадцати двух часов света — с регулируемой температурой, высокой густотой стояния и уборкой недозрелых семян, чтобы сменять поколения куда быстрее, чем позволяет полевой сезон. У яровой пшеницы, ячменя, нута и гороха это даёт около шести поколений в год против одного-двух в поле.

Почему работает длина дня

Складываются два эффекта. Первый фотопериодический: у длиннодневных видов удлинённый свет действует через путь фотопериода, усиливающий образование сигнала цветения в листе, поэтому индукция цветения приходится на более раннюю стадию развития. Второй попросту арифметический: более длинный световой день повышает суточный интеграл света, и растение набирает необходимые для зацветания ассимиляты за меньшее число дней.

Уборка семян до полной спелости и высев их сразу либо после короткой просушки снимает ещё несколько недель. При методе одного семени в следующее поколение переносят по одному семени с растения, поэтому растения можно выращивать густо в мелких сосудах и вся популяция помещается в камеру.

Универсальным метод поэтому не является. Короткодневные виды — рис, соя, многие сорго — при длинном дне зацветают позже, и ускорять их нужно противоположным приёмом. Озимым злакам по-прежнему требуется яровизация, а её нельзя сжать короче тех недель холода, которые эта потребность задаёт. Наконец, выращенные так растения мелкие и дают немного лёгких семян: это путь к генотипу, а не источник агрономических данных.

Чего метод не решает

Генетический прогресс за год растёт с интенсивностью отбора, с точностью отбора и с аддитивной генетической дисперсией и падает с длиной селекционного цикла. Ускоренная селекция действует на последний член и больше ни на что. Она не делает ранжирование кандидатов точнее, не создаёт генетической дисперсии и не подсказывает селекционеру, какие линии стоит вести дальше.

Это существенно, потому что признаки, решающие судьбу сорта, — урожайность, устойчивость к полеганию, реакция на болезни, качество — нельзя оценить в камере на угнетённом растении. Поэтому ускоренную селекцию применяют там, где отбор либо не ведётся, либо ведётся по генотипу: закрепление линий быстрым инбридингом в ранних поколениях, проведение маркер-опосредованных беккроссов через положенное число циклов, размножение популяции, смена поколений перед геномным отбором, который ранжирует по маркерам, а не по стоящему перед селекционером растению. Полевые испытания в конце не сокращаются ни по числу, ни по длительности и остаются местом, где принимаются настоящие решения.

Межсезонные питомники делают то же самое географически

Более старая версия этой услуги — зимний питомник: селекционную популяцию отправляют в противоположное полушарие и выращивают вне сезона, добавляя поколение в год. На цикл это медленнее камеры, но даёт полевые растения с нормальным семенем и, в отличие от климатической комнаты, настоящую среду — ценой карантина, фитосанитарной сертификации и времени на пересылку. Эти два подхода скорее дополняют друг друга, чем конкурируют, и оба являются логистикой при селекционной программе, а не её улучшением.