Невисока врожайність гречки не мотивує аграріїв звернути більше уваги на цю по-своєму цікаву культуру. Вчені переконані, що проблему нестабільної та невисокої врожайності гречки можна вирішити, у першу чергу, за рахунок створення і впровадження високопродуктивного, із широким потенціалом адаптивності, нового покоління сортів.
В Україні досягнуто значних успіхів у селекційній роботі з гречкою — створено і впроваджено у виробництво 14 сортів української селекції. Основними методами їх створення були різні типи генетичного рекомбіногенезу та фенотипічних доборів з генофонду, отриманого використанням індукованого мутагенезу та з форм з різними типами обмеження ростових процесів.
Сорти, що існують, не задовольняють вимог виробництва не за рівнем врожайності, не за її стабільністю через значну недосконалість геномів, яка стосується архітектоніки органів рослин за елементами структури продуктивності, рівня адаптивності до несприятливих, стресових абіотичних факторів середовища.
В ННЦ «Інститут землеробства НААН» науковий пошук направлений на виявлення ознак, які б найбільше зумовлювали врожайність і найменшою мірою залежали від умов середовища, тобто характеризувалися невисоким коефіцієнтом мінливості та значним рівнем успадкування, а також встановлення характеру дії і взаємодії генів, які контролюють ці ознаки, та генетичного зміщення цільової ознаки (врожайності) у результаті селекції генів. Такі особливості є виключно важливим елементом наукових основ удосконалення методів селекції у вказаному напрямку, які забезпечать підвищення ефективності селекційної роботи з культурою.
Крім прямих кількісних ознак, які визначають розвиток вегетативної та генеративної маси (висота рослин, ступінь гілкування, кількість міжвузлів, суцвіть, кількість і маса зерен) і значною мірою модифікуються умовами довкілля, науковий пошук здійснюється у залученні індексних показників.
До таких ознак віднесені індекси параметрів озерненості елементарного суцвіття, виходу зерна та індекси атракції генотипів гречки, які найменше залежали від умов довкілля (Сv = 0,21–0,26).
Ці ознаки мають дві переваги над їхніми вихідними показниками: характеризуються меншою мінливістю і забезпечують суттєвий рівень успадкування.
Аналізуючи дані з вивчення генетики цих ознак, які ототожнюються з рівнем насінної продуктивності й урешті-решт із рівнем урожайності, отримано результати, що свідчать про їхню полігенну природу й високий рівень успадкування в широкому розумінні (Н2 = 0,82–0,85) із значною часткою показника адитивної варіанси (h2 = 0,25–0,38). Це дає змогу прогнозувати перспективність селекції гречки на підвищення врожайності через прямий добір за вказаними ознаками на ранніх етапах селекції.
Полігенність контролю названих ознак зумовлює можливість збереження або часткового підтримання його в довгостроковому ряді генетичних "зрушень", досягнутих у процесі селекції.
Нащадки форм із високими показниками індексних ознак проявляють суттєві переваги за інтенсивністю фотосинтезу, інтегральні показники якого складають для цих генотипів 4,14–4,16 порівняно зі звичайними вихідними формами 2,91–3,10.
Виявлені біотипи з високими показниками цих ознак, на нашу думку, є тими рекомбінаціями, які забезпечують захисно-пристосувальні особливості геному внаслідок еволюції за активної участі людини.
Ефективність їхнього використання у селекційних програмах підтверджено створенням і впровадженням у виробництво нового покоління патенто- і конкурентоспроможних сортів-популяцій гречки: Лілея, Українка, Антарія та Оранта.
Крім того, виходячи з еволюції виду і стратегії застосування найефективніших сучасних напрямів селекції на врожайність, проводяться дослідження з використанням ефекту гетерозису в гречки із залученням сортозразків з високими індексними показниками. В ННЦ «Інститут землеробства НААН» його використання досліджується у двох напрямах: багаторазове використання в ряді поколінь шляхом створення сортів-синтетиків; одноразове використання гетерозису при створенні сорто- та міжлінійних гібридів.
В основі створення синтетичних сортів лежить об’єднання групи (більше 4) генотипів з високою комбінаційною здатністю в синтетичний сорт. Ефект гетерозису в даному випадку забезпечується на рівні 12–15% і зберігається до 4–5 поколінь. Його ефективність підтверджена створенням і впровадженням у виробництво сортів-синтетиків Син-3/02 та Київське.
Проте найбільший успіх у селекції на гетерозис перехреснозапильних видів забезпечується використанням вирівняних гомозиготних ліній. Потреба у гомозиготації компонентів схрещування викликана тим, що у гречки, як і в інших перехресно-запильних культурах за багаторазового пересіву властивості гомозиготних популяцій можуть змінюватися, що призводить до втрати їхньої комбінаційної здатності. Крім того, висока гомозиготність батьківських форм визначає високу однорідність гібридів.
Розробка та реалізація програми селекції гречки на гетерозис у цьому напрямку стримувалась відсутністю відселектованих гомозиготних ліній з високою комбінаційною здатністю, наукових знань про спроможність інбредних ліній до ізольованого розмноження ступенем інбредної депресії, а також про рівень їхнього кросбридингу.
Отримана інформація в результаті досліджень про особливості прояву ознак самосумісності залежно від генотипу, факторів довкілля, будови квітки і глибини інбридингу дала змогу визначити шляхи створення самозапильних гомозиготних ліній та установити можливості їхнього використання у практичній селекційній роботі. Однак основним методом створення інбредних ліній є метод насичувальних схрещувань самосумісних гомостилійних форм з алелем (Солянська 1, F. Homotropicum), де гомостилія контролюється моногенно домінантно.
Створення наступного нового продуктивного зі стабільною врожайністю покоління сортів вимагає використання принципово нового вихідного матеріалу, здатного забезпечити стабілізацію високої врожайності нових сортів, тобто новий генофонд має нести ознаки посухо-, жаро-, холодостійкості.
Для гречки, як ні для однієї культури, характерний вузький поліморфізм за ознаками, які забезпечують адаптивність до стресових умов середовища.
Тому, для розширення поліморфізму наявного генофонду гречки за елементами структури продуктивності та адаптивності вдосконалюються і використовуються способи та методики:
виявлення та ідентифікація генотипів з еколого-географічних
груп;
інбридинг як формотворчий процес розкладання популяцій гречки на різноманіття генотипів за морфологічними ознаками, елементами структури продуктивності й адаптивності;
індексна селекція — при створенні генотипів з удосконаленою архітектонікою рослин, елементами продуктивності та рівнем адаптивності; генетичний рекомбіногенез шляхом внутрішньої та міжвидової гібридизації з подальшим вивченням отриманих генотипів за нащадками та виявлення рекомбінантів за пошуковими ознаками.
З їхнім використанням створено новий вихідний матеріал у вигляді низькорослих та карликових форм з еректоїдним розташуванням гілок та листків, різними типами суцвіть, рівнями плодовитості й самофертильності.
Цінний вихідний матеріал буде використано в подальших селекційних програмах зі створення нових високопродуктивних сортів гречки з підвищеною стійкістю щодо вирощування за інтенсивними технологіями.
Таким чином, багаторічні дослідження з удосконалення геному за архітектонікою органів рослин, елементами структури продуктивності та рівня адаптивності, особливостями використання ефекту гетерозису, інбридингу, інтрогресії цінних ознак деяких диких видів культурному, і на їхній основі розробка та вдосконалення методів створення вихідного матеріалу та нового покоління сортів є перспективними у подальшій селекції гречки.
