Розвиток біотехнології відкрив ще одну перспективну можливість - вручну схрещувати вихідні лінії з найкращою специфічною комбінаційною здатністю та максимальним проявом гетерозису, а потім розмножувати в культурі ізольованих тканин отримані гібридні рослини для виробничих потреб, При цьому з'являється можливість необмежено довго клонувати калюс на живильному середовищі та продукувати ембріоїди гетерозисних гібридів або навіть розсаду в товарних кількостя[1].
Нині селекцією капусти займаються такі установи : Сквирська дослідна станція Інституту овочівництва і баштанництва УААН, Київська дослідна станція ІОБ УААН, Інститут овочівництва і баштанництва УААН, ТОВ «Свитязь» (Львів), Сінгента Сідз (Київ), Науково-дослідна станція «Наско» (Херсонська обл.), ТОВ «Агрозовнішнаука» (Київ), Всеросійський науково-дослідний інститут селекції і насінництва овочевих культур і багато інших [ 8 ].
Розділ 3. Завдання і методи селекції
3.1. Загальні завдання селекції капусти
У межах кожного різновиду капусти існують спільні або специфічні завдання. До них належать: підвищення врожайності,виведення сортів певного періоду достигання, стійких проти хвороб та шкідників, придатних для механізованого догляду й збирання врожаю, з відповідними смаковими якостями, посухостійких при вирощуванні на богарі. Вимоги селекції можуть змінюватись залежно від зони, різновиду й групи стиглості.
Для ранніх сортів білоголової капусти розміри й маса головки, що визначають загальну врожайність сорту в порівнянні із скоростиглістю, мають другорядне значення. Важливо зменшити вегетаційний період капусти так, щоб у південних районах України мати товарну продукцію через 50-60 днів після садіння розвинутої розсади в ґрунт. Це дасть змогу забезпечити ранньою капустою місцевий споживчий ринок та збільшити експортний потенціал вітчизняного сільського господарства.
Для пізньої капусти селекційне значення має комплекс ознак: урожайність, добре завиті (тугі) головки з ніжним внутрішнім листям, придатні для тривалого зберігання та для соління, пристосованість до умов Полісся і західних районів України, незначна кількість зовнішнього (сірого) листя, стійкість проти кили капусти, яка,особливо уражує її при вирощуванні на важких глинистих ґрунтах з підвищеною кислотністю (ця ознака корисна і для решти капустяних рослин).
Усі нові сорти капусти повинні бути стійкими проти пошкодження хрестоцвітими блошицями, капустяною мухою, різними видами білянок, а також проти фузаріозного в'янення та судинного бактериозу[1].
3.2. Методи селекції капусти
В селекції капусти застосовують різни методи: гібридизація, мутагенез, поліплоїдія, біотехнологічні методи. Через недостатню опрацьованість мутагенез, поліплоїдія та біотехнологічні методи застосовуються мало. Основним методом залишається гібридизація.
Метод аналітичної селекції, який ґрунтується на доборі з природних популяцій або місцевих сортів- популяцій форм, що виникли внаслідок спонтанної гібридизації або мутагенезу й відселектовані природним добором, втратив практичне значення як самостійний. При інтенсивній селекції селекціонер повинен мати популяції, які займають невеликі площі, але багаті за генетичним різноманіттям особин, що утворюють популяції. Цього можна досягти лише за штучної гібридизації, яка дає змогу створювати потомство з новими комбінаціями генів, а отже, й ознаками і властивостями.
Теоретичною основою для методу статевої гібридизації є менделівські правила та хромосомна теорія спадковості Т. Моргана.
Мутації є основним матеріалом для природного добору та еволюції видів. Спонтанний мутаційниі процес насичує популяції численними змінами, внаслідок чого такі популяції несуть у собі величезні резерви прихованої спадкової мінливості, що й підтримує пластичність виду, пристосованість до несприятливих умов середовища.
Питання про експериментальне одержання мутацій привернуло увагу лише після відкриття високої мутагенної активності іонізуючого випромінювання.
При експериментальному мутагенезі використовують фізичні, хімічні та органічні мутагени. Це дає широкі можливості для селекції, проте як уже зазначалося, метод застосовується мало[3]. У селекції рослин поліплоїдія, як одна з форм індукованих мутацій, набула широкого застосування після 1937 р., коли американські генетики А. Блекслі та О. Ейвері виявили, що колхіцин C12 H25O6 викликає подвоєння кількості хромосом у клітинах живих організмів. У виробництво вже запроваджені штучні поліпоїди капусти.
Біотехнологічні методи об’єднуютьметоди культури клітин і тканин рослин з методами молекулярної біології та технікою отримання рекомбінантних молекул ДНК. Вирощування клітин і тканин вищих рослин поза організмом на штучних живильних середовищах у контрольованих людиною умовах дає змогу принципово новий вихідний матеріал для добору, прискорено розмножувати його, виконувати добір на клітинному рівні та індукувати органогенез[1].
Розділ 4. Вихідний матеріал для селекції
4.1. Загальна характеристика вихідного матеріалу
Вихідним матеріалом у селекції є все те, що селекціонер може використати у своїй практичній роботі з різних рослинних форм, що культивуються, або дикорослих для створення нових сортів, які б відповідали меті селекційної програми.
В селекції капусти вихідним матеріалом можуть бути: природні популяції, селекційні сорти вітчизняної й зарубіжної селекції, гібридний матеріал, інцухт-лінії, мутантні й поліплоїдні форми та ін.
4.2. Генетика ознак
У білоголової капусти зустрічається явище утворення кількох дрібних головок (замість однієї великої). У всіх різновидів капусти можуть з'являтись ряболистість, потрійні прозябцеві листочки (замість подвійних), розширене плискувате, фасційоване квіткове стебло, редукція пелюсток і тичинок, квітконосоподібні утворення в середині головки. У розсади капусти іноді бувають рослини без верхівкової бруньки. Всі ці новоутворення не успадковуються, а є формою реагування рослин на вірусні хвороби, пошкодження (механічне або шкідниками) верхівкової бруньки, надмірні коливання температури (особливо різке підвищення), тобто морфози та модифікації, які імітують спадкові зміни і можуть ввести в оману селекціонера-початківця. Такий поліморфізм і мінливість вегетативних органів капусти під впливом умов навколишнього середовища впливає також на достовірність оцінювання комбінаційної здатності та на рівні одноманітності гетерозисних гібридів першого покоління F1.
Аплікативна генетика капусти розвинена значно менше, ніж скажімо помідорів. Однак з деякою інформацією корисно ознайомитись ще до початку проведення селекційної роботи.
Для більшості різновидів городньої капусти спільним є добре виражений реципрокний ефект. В усіх комбінаціях гібридизації тою чи іншою мірою можна помітити переважання комплексу ознак материнської форми. Це явище спостерігається у капусти значно частіше, ніж в інших городніх рослин, і пояснюється полігенним характером успадкування із складними формами неалельної взаємодії, які коригуються плазмогенами-модифікаторами.
Спостерігається залежність між формою головки і часткою внутрішнього качана (чим кулястіша головка, тим менший внутрішній качан). Розсада ранньої капусти невелика, рослини присадкуваті, дрібнолисті з гладенькими дрібнозубчастими краями; розсада пізньої відрізняється довгими міжвузлями, великим листям на довгих черешках з перетинчастими, хвилястими краями. Лежкість головчастої капусти залежить від щільності головок та вираженості воскового нальоту на поверхні листя. Товста кутикула та наявність воскового нальоту також свідчать про стійкість капусти проти ураження сірою гниллю.
Аналіз успадкування у капусти пов'язаний зі значними труднощами. Майже не діє правило одноманітності гібридів першого покоління F1, що свідчить про високу гетерозиготність окремих особин та про гетерогенність сортів-популяцій.
У гібридах домінують зморшкувате листя, утворення стеблоплодів, завивання головок, червоне забарвлення над зеленим, синьо-фіолетове над білим, наявність воскового нальоту над відсутністю його (для савойської капусти), загостреність головки над кулястістю. Здатність утворювати товарні органи з недорозвинених суцвіть (ознака цвітної капусти) - рецесивна ознака проти решти різновидів. Однак повного домінування також не спостерігається, тому що при схрещуванні цвітної капусти з білоголовою чи савойською головки утворюються погано або зовсім не утворюються. Незважаючи на загальну тенденцію домінування зморшкуватого листя над гладеньким, в комбінаціях схрещування біло- й червоноголової капусти з листковою домінує гладеньке листя при поганому утворенні головок. У гібридів біло- й червоноголової капусти з савойською також домінує гладеньке листя, але при доброму утворенні головок. Гібриди брюссельської капусти з червоноголовою дають червоно забарвлені головки брюссельського сортотипу.
У другому і наступних поколіннях спостерігається складне розщеплення. При схрещуваннях листкової капусти з савойською в другому поколінні F1 з'являються форми, що нагадують брюссельську капусту і кольрабі; гібриди білоголової капусти з листковою мають сортотипи брюссельської, савойської і кольрабі. Однак ніколи не зустрічались форми цвітної капусти в по-томствах будь-яких гібридів, якщо в родоводах батьків не було цвітної капусти або вона не брала безпосередньої участі в гібридизації.