В теории и практике селекции накоплен ряд экологических проблем.

Решение которых возможно методами адаптивной селекции. Под адаптивной селекцией понимается совокупность приемов и методов, обеспечивающих получение сортов и гибридов с максимальной и устойчивой продуктивностью в условиях региона, для которого ведется отбор.

Основными ее особенностями в отличие от традиционных методов являются региональный характер и экологическая целенаправленность селекции, ориентация не на потенциальную, а на реальную продуктивность; единая стратегия подбора фонов на всех этапах селекционного процесса; отбор на продуктивность и стабильность на разных этапах селекции; экологическая организация селекционного процесса в результате кооперации селекционных учреждений региона; использование традиционных и разработка новых методов селекции для повышения адаптивного потенциала растений.

Ключевым вопросом адаптивной селекции является проблема учета взаимодействия генотипа и среды, которая имеет два основных аспекта:

оценку адаптивной способности и стабильности генотипов в различных средах;
оценку сред по их пригодности в качестве фона для отбора.

Нами разработан метод оценки эколого-генетических параметров генотипов, популяций и сред, который позволяет установить общую и специфическую адаптивную способность генотипов, их экологическую стабильность; дает возможность провести комплексную оценку среды как фона для отбора, выявить ее продуктивность, типичность, дифференцирующую и предсказующую способность; расчленить фенотипическую вариансу популяции на вариансы общей и специфической адаптивной способности и обоснованно выбирать направления адаптивной селекции.

Использование метода на различных этапах селекции овощных растений и картофеля (выбор исходного материала, селекция in vitro, ранние поколения F — F4, экологическое и государственное испытание, селекция гетерозисных гибридов) показало его высокую эффективность и позволило выявить некоторые аспекты проблемы взаимодействия генотипа и среды в селекции растений.

Установлена относительная независимость среднего значения признака генотипа и его экологической стабильности, что говорит о возможности выделения сортов, сочетающих продуктивность и стабильность.

Обнаружено расщепление по стабильности в ранних поколениях. Стабильность признаков продуктивности может сочетаться с нестабильностью ряда морфобиологических признаков, поэтому абсолютная стабильность по всем признакам не является самоцелью. Сравнение методов отбора сортов широко ареала показало, что отбор по средней продуктивности способствовал выделению сортов, специфически приспособленных к высокотемпературным средам. Чем интенсивнее отбор по стабильности, тем больше выражена приспособленность сортов к средне и низкопродуктивным средам.

Обнаружено отсутствие тесной связи проявлением репродуктивного и адаптивного гетерозиса. Показана что гибриды F отличаются повышенной экологической стабильностью по признакам продуктивности в сравнении с родителям. Однако гетерозисное состояние организма не всегда обеспечиваем стабильность. Большая часть гетерозисных гибридов положительно реагирует на улучшение условий среды. Выявлено, что стабильность не обязательно связана с эффектом гетерозиса. Она может проявляться и при промежуточном наследовании признака и в отдельных случаях при отрицательном сверхдоминировании.

Предложена концепция основных совокупностей сред при создании и производственном использовании сортов.

Каждая совокупность сред представляет собой погодно-климатические и агротехнические условия на отдельных этапах селекции и использования сорта: в селеекционных учреждениях, пунктах экологического и государственного испытания, семеноводческих и товарных хозяйствах.

К ним предъявляются следующие требования:

совокупность сред должна соблюдать разнообразие предсказуемых и непредсказуемых условий производства в регионе, для которого ведется отбор;
схема селекционного процесса должна позволять вести оценку не только среднего значения признака генотипа, но и его экологической стабильности, а также давать возможность анализировать и оптимизировать параметры среды как фона для отбора;
в селекционном процессе должен быть реализован принцип экологической направленности на конечную совокупность сред — производственные условия региона, где будет возделываться сорт.

Для этого возможно использование на различных этапах биологических индикаторов (сортов-тестеров), ранее испытанных в Госсортосети.

Определены основные требования к тестерам:

сорта должны различаться по продуктивности;
реагировать на изменения условий среды (быть нестабильными);
обладать различной реакцией на среду.

Анализ параметров среды как фона для отбора на различных этапах селекции овощных культур и при госсорто испытании картофеля, а также при моделировании эффективности отбора в зависимости от условий среды показывает преимущество средних по значению признака (продуктивности) сред по сравнению с богатыми и бедными.

В средних средах сохраняется изменчивость генотипов по норме реакции и максимальна эффективность отбора на общую адаптивную способность.

Отбор в богатых или бедных средах может приводить к потере экологической стабильности и выделению узкоприспособленных генотипов. Использование 2 — 3 фонов на ранних этапах селекции повышает эффективность отбора и позволяет контролировать стабильность в ранних поколениях. Отмечено более сильное взаимодействие генотип х среда в культуре in vitro в сравнении с культурой in vivo. Показано, что понятия "оптимальная среда для культивирования" и "оптимальная среда для отбора" в культуре in vitro не совпадают.

Обосновывается целесообразность оценки типичности условий отбора in vitro по отношению к условиям in vivo с помощью сортов-тестеров. Такая же оценка типичности сред необходима при анализе наследования признаков in vivo. В противном случае могут иметь место неадекватная оценка материала в нетипичных средах и ошибка в прогнозе эффективности селекции.