Вопрос наследования формы корнеплода представляет не только научный, но и практический интерес, поскольку установлено, что с ней коррелирует продуктивность.
Е. Н. Синская и М. А. Шебалина (1936), проанализировав большое количество сортов репы, брюквы, свеклы и моркови, пришли к выводу, что наибольшей урожайностью отличаются сорта с полудлинными и длинными корнеплодами.
Изучению характера наследования формы и размеров корнеплода редиса посвящено небольшое количество публикаций. J. Uphof (1924) на основании исследования длины корнеплода в потомстве, полученном от скрещивания длиннокорнеплодных и круглых редисов, установил, что доминирует длиннокорнеплодность (признак предка).
При использовании индекса отношение длины к диаметру в качестве показателя формы корнеплода обнаружилось, что Fi гибридов имеет промежуточную форму корнеплода (Т. Tatebe, 1937). Достоинство этого метода в том, что учитываются сразу два параметра: длина и диаметр, а недостатком его является то, что как величина относительная индекс не дает истинных размеров корнеплода. Кроме того, не вскрывается с возможной полнотой механизм наследования формы корнеплода. Индекс гибридных растений будет одинаковым как в случае промежуточного наследования, когда гибриды характеризуются средними между родительскими сортами длиной и диаметром корнеплода, так и в случае доминирования у гибридов длины длиннокорнеплодного и диаметра круглокорнеплодного компонентов скрещивания.
Для выяснения закономерности наследования формы и размеров корнеплода необходимо учитывать не только индекс корнеплода, но и составляющие его параметры. Такой подход (С. И. Нарбут, Т. С. Фадеева, 1966) позволил установить, что в первом поколении, полученном от скрещивания длиннокорнеплодных редисов с круглыми, длина корнеплода гибридных растений приближается к длиннокорнеплодному родителю, а диаметр — к круглокорнеплодному. В результате этого гибриды образуют корнеплод с промежуточной формой, превосходящий родительские по массе. Гетерозис в данном случае зависит от генов, контролирующих составные элементы урожая, что позволяет подбирать пары для получения гетерозисных гибридов по принципу комплементарных доминантных генов. Этот принцип подбора пар широко применяется в мировой селекции для получения высокопродуктивных Fi, гибридов.
Аналогично получают высокопродуктивное гетерозисное Fi гибридов в результате скрещивания растений с круглым и длинным корнеплодом (редис Салатный X редька Салатная китайская). Гибриды Fi образуют корнеплоды промежуточной формы, но значительно превосходят по массе родительские формы. Механизм высокой продуктивности корнеплода в данном случае состоит в суммарном эффекте наследования двух независимых признаков, определяющих структуру продуктивного органа. В Fi доминирует длина длиннокорнеплодного родителя, а диаметр — круглого.
Естественно, что геномная структура, свойственная Fi, не может быть закреплена в потомстве. В последующих поколениях происходит выщепление разнообразных по форме и массе корнеплодов. Однако фенотип, свойственный Fi гибридов, может быть реализован и за счет другого генетического механизма — накопления аллелей лучшей по данному признаку родительской формы. Такой путь, по-видимому, является реальным способом перевода желательного фенотипа в константное состояние.
Для проверки этого предположения была проделана работа по закреплению в гибридном потомстве размеров, формы и массы корнеплодов, свойственных Fi гибридов. Проводили строгий отбор маточных растений с максимальной длиной, диаметром и массой корнеплода. В начале отбора наблюдалось расщепление по этим признакам, однако размах изменчивости постепенно сокращался. Уже F6 гибридов имело ту же форму и продуктивность корнеплода, что и Fi гибридов. При дальнейшем отборе поддерживали эти показатели на достигнутом уровне.
Следовательно, направленный отбор генотипов с благоприятным сочетанием генов родительских растений позволил создать практически однородную по отбираемым признакам популяцию с формой и продуктивностью корнеплода, присущими гетерозиспым Fi гибридов. При этом генотипы Fi гибридов и константных поколений различны. В Fi генотип гетерозиготен и высокая продуктивность обусловлена доминированием благоприятных аллелей генов, ответственных за форму корнеплода. Для последующих константных поколений остается в силе принцип формы продуктивного органа, но генетически механизмом развития составных элементов урожая по типу одной или другой исходной формы является не доминирование, а накопление аллелей родителя с желательным признаком. Фенотипически же константные поколения практически не отличаются от гетерозисного Fi. Если и наблюдается некоторая тенденция к изменению, то она состоит в дальнейшем улучшении формы корнеплода в константных поколениях. Это, по-видимому, объясняется тем, что доминирование в Fi было не совсем полным, а длина и диаметр корнеплода не достигали величин, свойственных компонентам скрещивания. Накопление в процессе отбора аллелей лучшего по тому или другому признаку из родительских форм восстановило максимальное выражение этих признаков.
Таким образом, в тех случаях, когда гетерозис Fi гибридов обусловлен формой корнеплода, ее легко можно перевести путем отбора в константное состояние.