Мікрогаметофітний добір на стійкість до абіотичних факторів середовища та скорстиглість у льону олійного

Оцінка вихідного матеріалу льону олійного на стійкість до підвищеної та зниженої температур на спорофітному рівні. Вивчення чутливості чоловічого гаметофіту до температурного фактору на стадії зрілого пилку. Одержання гібридів від схрещування генотипів.

Рубрика Сельское, лесное хозяйство и землепользование
Вид автореферат
Язык украинский
Дата добавления 23.11.2013
Размер файла 42,9 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

УКРАЇНСЬКА АКАДЕМІЯ АГРАРНИХ НАУК

ІНСТИТУТ ОЛІЙНИХ КУЛЬТУР

УДК 575:581.1:633.854.59

Мікрогаметофітний добір на стійкість до абіотичних факторів середовища та скорстиглість у льону олійного

03.00.15 - Генетика

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата

сільськогосподарських наук

Міщенко Людмила Юріївна

Запоріжжя 1999

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Інституті олійних культур УААН (ІОК) у лабораторії гаметної селекції.

Захист відбудеться 17 червня 1999 р. о 10 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К 17.370.01 з захисту дисертацій на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук при Інституті олійних культур УААН за адресою: 332110, Україна, м. Запоріжжя, с. Сонячне, вул. Весняна, 1, Інститут олійних культур.

З дисертацією можна ознайомитись у науковій бібліотеці ІОК УААН

Автореферат розісланий 14 травня 1999 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради В.О. Лях

1. ЗАГАЛЬНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ РОБОТИ

Актуальність теми. Головною метою селекції сільськогосподарських рослин є підвищення врожаю, його якості та стабільності. Залежність цих показників від факторів навколишнього середовища добре відома. В одному сорті необхідно поєднувати пристосованість до несприятливих факторів середовища з високим потенціалом продуктивності за рахунок створення генотипів з швидкими та енергетично економними адаптивними реакціями.

Використання методу пилкового добору може значно підвищити результативність селекційного процесу в цілому. Одним з головних напрямків гаметної селекції є використання різноманітних засобів, які дозволяють запобігти або послабити елімінуючу дію стабілізуючого добору. Водночас гаметна селекція може включати й способи, що дозволяють цілеспрямовано підсилювати його тиск (за рахунок жорсткості фону). Іншими словами, мова йде про заміну природної, нерегульованої елімінації гамет штучно регульованим добором.

Ефективність пилкового добору за різними напрямками й для різноманітних культур буде визначатися експресією генів у гаплоїдному та диплоїдному поколіннях, і саме встановлення наявності кореляцій між ознаками спорофіту та гаметофіту є першим і неодмінним етапом розвитку даного методу селекції. До числа безперечних переваг пилкової селекції слід віднести не тільки залучення до штучного добору величезної кількості генотипів, а й можливість регулювати “жорсткість” добору в умовах, які суворо контролюються.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Досліди за темою дисертаційної роботи виконані в лабораторії гаметної селекції Інституту олійних культур протягом 1995 - 1998 рр. згідно з науково-технічною програмою “Теоретичні основи селекції та насінництва сільськогосподарських культур”, завдання 02.02.08 “Вивчити вплив на ознаки отриманого спорофітного покоління добору в гетерогенних за стійкістю до різних стресів популяціях мікрогаметофітів” (номер державної реєстрації 01950006480).

Мета та завдання досліджень. Основна мета роботи - вивчення впливу добору в F1 мікрогаметофітів, стійких до температурного фактору та з високою швидкістю проростання й росту пилкової трубки, на структуру та якість (стійкість до підвищеної та зниженої температур, тривалість періоду сходи-цвітіння) утвореного спорофітного покоління у льону олійного. Відповідно до мети в дисертаційній роботі були поставлені слідуючі завдання:

Оцінка вихідного матеріалу льону олійного на стійкість до підвищеної та зниженої температур на спорофітному рівні.

Вивчення чутливості чоловічого гаметофіту до температурного фактору на стадії зрілого пилку. Встановлення кореляційних залежностей між стійкістю гаметофіту та спорофіту до використаних абіотичних факторів.

Одержання гібридів F1 від схрещування генотипів, контрастних за температуростійкістю пилку, проведення мікрогаметофітної селекції в F1 та отримання ВС1.

Оцінка ВС1 на спорофітному рівні на стійкість до посухи та холодостійкість. Оцінка структури популяцій за деякими морфологічними ознаками.

Виявлення різниці між генотипами льону олійного за швидкістю проростання пилку й росту пилкових трубок.

Встановлення кореляційних залежностей між швидкістю проростання й росту пилкових трубок та тривалістю періоду сходи-цвітіння.

Одержання гібридів F1 від схрещування генотипів, контрастних за конкурентоздатністю пилку, проведення добору в F1 та отримання F2.

Оцінка структури популяцій F2 за тривалістю періоду сходи-цвітіння та деякими іншими морфологічними ознаками.

Наукова новизна одержаних результатів. Вивчено вплив підвищеної та зниженої температур на зрілий пилок льону олійного. Вперше на цій культурі встановлено існування позитивного зв'язку між стійкістю гаметофіту та спорофіту до дії даних температурних режимів. Одержані дані про вплив температурної обробки мікрогаметофітів у F1 на структуру та якість популяцій, що розщеплюються.

Встановлено, що добір у F1 мікрогаметофітів, стійких до впливу підвищеної та зниженої температур, підвищував стійкість популяцій ВС1 до посухи та холодостійкість, відповідно.

Встановлено існування позитивного зв'язку між гаметофітною ознакою “швидкість проростання пилку та росту пилкових трубок” і спорофітною ознакою “тривалість періоду сходи - цвітіння”. Одержані дані про вплив видалення частини стовпчика через певний відрізок часу після запилення на структуру та скоростиглість популяцій, що розщеплюються.

Встановлено, що добір у F1 мікрогаметофітів з високою конкурентоздатністю значно збільшував кількість рослин з раннім цвітінням у популяції F2.

Практичне значення одержаних результатів. Розроблений методичний підхід, в основі якого лежить добір мікрогаметофітів, стійких до впливу підвищеної та зниженої температур, може успішно використовуватись у селекційній практиці для ефективного добору стійких до несприятливих умов навколишнього середовища генотипів льону олійного.

Для одержання скоростиглих сортів льону в селекції може з успіхом використовуватись методичний підхід, який оснований на існуванні позитивного зв'язку між швидкістю проростання пилку і росту пилкових трубок та тривалістю періоду сходи - цвітіння.

У результаті проведених досліджень були отримані високопродуктивні генотипи, які можна використовувати в якості вихідного матеріалу в селекції на скоростиглість, крупнонасінність, посухостійкість.

Особистий внесок здобувача. Здобувач особисто виконав досліди. Для проведення добору мікрогаметофітів, стійких до абіотичних факторів середовища, були підібрані температурні режими та експозиції; для добору генотипів з високою конкурентоздатністю пилку був встановлений відрізок часу між запиленням і видаленням частини стовпчика. Проведено схрещування та добір, аналіз експериментальних даних. Сформульовано основні положення та висновки дисертації.

Апробація результатів дисертації. Основні результати досліджень були повідомлені на засіданнях Вченої ради Інституту олійних культур (1996 - 1998рр.), на міжнародних симпозіумах “Breeding of Oil and Protein Crops, EUCARPIA” (Запоріжжя, 1996), “Breeding of Protein and Oil Crops, EUCARPIA” (Pontevedra,1998), на міжнародній конференції “Агробиотехнологии растений и животных” (Київ, 1997).

Публікації. Результати досліджень за темою дисертації опубліковано в трьох статтях у наукових журналах, двох статтях у збірнику наукових праць Інституту олійних культур, двох інформаційних листках, матеріалах міжнародного симпозіуму.

Структура та обсяг дисертації. Дисертація містить вступ, п'ять розділів, перелік посилань. Робота викладена на 133 сторінках машинописного тексту, містить 25 таблиць, 5 малюнків, 1 додаток. У списку використаних джерел наведено 209 найменувань, в їх числі 97 іноземних.

2. МАТЕРІАЛИ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ

Експериментальні дослідження проводились в Інституті олійних культур з 1995 по 1998 рік.

Рослини вирощувались в умовах теплиці в грунті або в умовах фітотрону в посудинах об'ємом 3,0 л. Бутони кастрували за загальноприйнятою методикою, пилок з рослин збирали в ранкові години за сонячної погоди. У контрольних варіантах запилення здійснювали зразу ж після збирання пилку.

Для проведення добору в F1 пилку, стійкого до підвищеної температури, його прогрівали при температурі 35С протягом 30, 60 та 120 хвилин.

Добір у F1 пилку, стійкого до зниженої температури, здійснювали за рахунок його зберігання при 3 - 7С впродовж 3 - 10 діб. Через 3, 5, 7 та 10 діб частину пилку використовували для запилення.

Добір у F1 пилку, який має високу швидкість проростання та росту пилкових трубок, здійснювали за рахунок видалення частини стовпчика через 40, 60 та 120 хвилин після запилення.

В якості компонентів схрещування використовували сортозразки різноманітного еколого-географічного походження. Батьківські форми гібридів F1 підбирали за контрастністю ознаки, що добирали, яка була встановлена в попередніх дослідах. Водночас вони відрізнялись за іншими морфологічними ознаками, такими, як забарвлення віночка, кількість бічних пагонів і кут їх відхилення, тривалість періоду сходи - цвітіння. Вплив різноманітних обробок пилку гібридів F1 і видалення частини стовпчика на структуру популяцій спорофітів, що розщеплюються, оцінювали за такими ознаками:

- кількість насінин у коробочці;

- здатність насіння проростати й формувати довгі корінці на розчині осмотика та в умовах зниженої температури;

- тривалість періоду сходи-цвітіння;

- зміна співвідношення деяких класів фенотипів у дослідних варіантах, порівняно з контролем.

Вірогідність відхилення дослідних даних від контролю оцінювали за критеріями Ст'юдента та Фішера, а відхилення частоти одержаних співвідношень від контролю визначали за критерієм хі-квадрат при рівнях істотності 0,05, 0,01 та 0,001.

Посухостійкість батьківських генотипів та отриманих популяцій ВС1 оцінювали методом пророщування насіння на розчині сахарози. Холодостійкість визначали за допомогою пророщування насіння в умовах зниженої температури. Тривалість періоду сходи-цвітіння визначали відмічаючи дату початку цвітіння кожної рослини популяції, після чого вираховували середнє значення.

Статистична обробка експериментальних даних виконана на персональному комп'ютері за допомогою програми MSTAT-C, яка розроблена у Мічіганському університеті (США).

3. РЕЗУЛЬТАТИ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ

МІКРОГАМЕТОФІТНИЙ ДОБІР НА СТІЙКІСТЬ ДО ПІДВИЩЕНОЇ ТЕМПЕРАТУРИ

Для одержання гібридів F1, які будуть використовуватись у дослідах по пилковому добору на посухостійкість, необхідно залучати достатньо контрастні за стійкістю до підвищеної температури батьківські форми. У зв'язку з цим була проведена оцінка вихідних генотипів льону олійного.

У результаті пророщування насіння на розчині осмотику були відібрані найбільш контрастні генотипи (Антарес, К7487 - посухостійкі; Циан, К7734 - непосухостійкі), для яких було також вивчено вплив підвищеної температури на зрілий пилок. Одержані дані кореляційного аналізу дозволяють говорити про наявність достатньо високого позитивного зв'язку між стійкістю гаметофіту до підвищеної температури та спорофіту до посухи у льону олійного.

Для проведення експерименту були одержані гібриди, батьківські форми яких крім контрастності за посухостійкістю, відрізнялись також між собою іншими ознаками, зокрема тривалістю періоду сходи-цвітіння.

Структура популяцій, що розщеплюються. На зміну в структурі дослідних популяцій можуть вказувати порушені, порівняно з контролем, співвідношення за різними ознаками, які використовуються в якості маркерних. При цьому зміни будуть виявлятись не в усіх випадках, а лише тоді, коли гени, котрі їх визначають, хоча б частково зчеплені з зонами, які контролюють стійкість чоловічого гаметофіту до підвищеної температури.

Проведений аналіз показав, що гаметна селекція в даному випадку дійсно мала місце. Як видно з даних таблиці 1, прогрівання пилку гібридів F1 значно збільшувало в дослідних популяціях частоту рослин з коротким періодом сходи-цвітіння. Так, наприклад, у комбінації схрещування Антарес (Антарес Циан) спостерігається поступове зменшення частоти генотипів з пізнім цвітінням і поява рослин з надраннім цвітінням.

Таблиця 1 Вплив прогрівання пилку в F1 на частоту рослин у популяціях ВС1 за тривалістю періоду сходи - цвітіння, %

Період сходицвітіння, дні

Тривалість прогрівання пилку, хвилин

Без прогрівання

30

60

120

Антарес (Антарес Циан)

до 40

0

0

2,61,67

9,63,10***

41 - 45

31,75,26

24,74,54

34,65,01

44,65,25

46 - 50

43,95,23

61,25,13*

57,75,20

45,85,25

51 - 55

19,54,17

14,13,66

5,12,31**

0***

> 55

4,92,27

0***

0***

0***

Циан (Антарес Циан)

до 45

19,13,21

24,23,49

39,43,98***

42,14,03***

46 - 55

68,13,80

71,43,69

54,64,06*

54,44,06*

> 55

12,82,73

4,41,67**

6,11,95*

3,51,50**

Примітка: *, **, *** - відхилення від контролю суттєві при Р < 0,05; 0,01 та 0,001 відповідно

Температурна обробка пилку протягом 120 хвилин призводила до того, що в популяції були відсутні не лише генотипи з пізнім цвітінням (більше 55 днів), а й з періодом сходи-цвітіння 51 - 55 днів, тоді як генотипи з надраннім цвітінням (менше 40 днів) складають 9,6% популяції. У результаті цього, цвітіння популяції розпочинається на 5 днів раніше, й на 50-ий день після сходів у фазу цвітіння вступає 100% рослин, тоді як у контрольній популяції 24,4% рослин починають цвітіння протягом наступних 10 днів. Аналогічно, в бік раннього цвітіння зміщувалась структура всіх інших дослідних популяцій. Враховуючи, що саме посухостійкий генотип Антарес характеризується більш раннім цвітінням, можна говорити про те, що температурна обробка пилку підвищувала водночас і посухостійкість популяцій.

Посухостійкість популяцій ВС1. Добір мікрогаметофітів, стійких до будь-яких екстремальних факторів, у тому числі й до підвищеної температури, може забезпечити появу спорофітів із подібною стійкістю. Це витікає з положення, що значна частина спорофітного геному експресується в гаметофітному поколінні.

Прогрівання гетерогенної популяції пилкових зерен гібридів F1, що використовувались у експерименті (Антарес Циан, Циан Антарес, К7487 К7734, К7734 К7487), значно впливало на проростання насіння в умовах підвищеного осмотичного тиску (таблиця 2). Так, навіть нетривала обробка пилку (протягом 30 хвилин) спричиняла суттєве збільшення цього показника у частини комбінацій схрещування. При збільшенні експозиції до 120 хвилин спостерігається зростання проценту проростання насіння порівняно з контролем у 3,6 - 4,5 рази. Такий показник, як довжина корінця, був також значно вищим у дослідних популяціях. Але прогрівання пилку протягом 30 і 60 хвилин не завжди викликало суттєві зміни, і більш ефективним, як і для попереднього показника, було прогрівання протягом 120 хвилин.

Таблиця 2 Вплив прогрівання пилку в F1 на посухостійкість популяцій ВС1

Тривалість

Проростання

Довжина корінця

прогрівання

насіння, %

середнє, мм

дисперсія

Антарес (Антарес Циан)

Без прогрівання

9,23,31

4,41,92

9,9

30 хвилин

28,63,12***

5,50,84

42,7**

60 хвилин

33,83,26***

8,00,79

50,6**

120 хвилин

38,63,36***

9,81,12*

89,8**

Циан (Антарес Циан)

Без прогрівання

21,42,83

3,40,41

7,6

30 хвилин

56,73,69***

4,30,52

45,3**

60 хвилин

62,62,94***

5,70,56***

56,6**

120 хвилин

77,32,70***

6,80,86***

76,0**

Примітка: **, *** - відхилення від контролю суттєві при Р < 0,01 та 0,001 відповідно

А істотна різниця по дисперсії вказує на те, що в дослідних популяціях з'являються генотипи, які здатні в умовах нестачі вологи формувати корінці значно більшої довжини, ніж у контролі.

Таким чином, одержані дані дозволяють говорити, що шляхом добору мікрогаметофітів, стійких до підвищених температур, можна змінити посухостійкість спорофітного покоління.

МІКРОГАМЕТОФІТНИЙ ДОБІР НА СТІЙКІСТЬ ДО ЗНИЖЕНОЇ ТЕМПЕРАТУРИ

Для проведення експерименту одержано гібриди F1, батьківські форми яких були контрастними за чутливістю гаметофіту та спорофіту до дії знижених температур (Антарес, К7487 - холодостійкі; К6080, К1347, Циан - нехолодостійкі). Крім цього вони також відрізнялись деякими морфологічними ознаками (кількість бічних пагонів і кут їх відхилення, забарвлення віночка, тривалість періоду сходи-цвітіння).

Життєздатність пилку.

Температура й тривалість зберігання пилку гібридних рослин значно впливали на його якість. Пилок, який зберігався при температурі 3С, досить тривалий час зберігав свою життєздатність. Зниження проценту коробочок, що зав'язалися, було поступовим, але навіть після 10 діб цей показник становив не менше 80% у більшості комбінацій схрещування, тоді як при температурі 18С пилок майже повністю втрачав свою життєздатність вже після семи діб (процент коробочок, що зав'язалися - 0-8%). Структура популяцій, що розщеплюються. Відмінності чоловічих гамет за їх чутливістю до зниженої температури в F1 впливають на структуру популяцій ВС1. Аналіз одержаних даних (табл. 3) свідчить, що зберігання пилку при зниженїй температурі викликало значні зміни в співвідношенні рослин типу Антарес (3-5 бічних пагонів) та рослин типу Циан (1-2 бічних пагони). Як видно з даних таблиці 3, навіть у варіанті з мінімальною тривалістю зберігання пилку при температурі 3С спостерігається тенденція до збільшення в популяції кількості рослин холодостійкого типу (Антарес), тоді як температура 18С не забезпечувала суттєвих відхилень від контролю. Більш тривале зберігання пилку при зниженій температурі сприяло ще більш значному збільшенню в популяціях частки рослин холодостійкого типу, перевищуючи контроль у 2-5 разів.

Таблиця 3 Вплив температури та тривалості зберігання пилку в F1 на структуру популяцій ВС1

Температура та

Кількість рослин,

Співвідношення генотипів

тривалість

що аналізувались,

з кількістю бічних

2д-к

зберігання пилку

шт.

пагонів 3-5 до 1-2

Циан (Антарес Циан)

Контроль

135

0,12 : 1

3 доби 18С

146

0,14 : 1

1,1

3 доби 3С

132

0,27 : 1***

13,4

7 діб 3С

126

0,42 : 1***

40,3

10 діб 3С

127

0,50 : 1***

58,8

Циан (Циан Антарес)

Контроль

110

0,13 : 1

3 доби 18С

113

0,14 : 1

0,1

3 доби 3С

116

0,19 : 1

2,8

7 діб 3С

115

0,23 : 1*

6,4

10 діб 3С

109

0,29 : 1***

12,8

Примітка: *, *** - відхилення від контролю суттєві при Р < 0,05 та 0, 001 відповідно

Холодостійкість популяцій ВС1. Для оцінки впливу фону зниженої температури при зберіганні пилку F1 на холодостійкість одержаного спорофітного покоління насіння популяцій ВС1 пророщували при температурі 6С протягом 14 діб.

Результати аналізу показали, що тривале зберігання пилку при зниженій температурі забезпечує появу в потомстві більшої кількості холодостійких генотипів, ніж у контролі (таблиця 4). На це вказує значне збільшення середньої довжини корінця в дослідних варіантах порівняно з контролем. Так, вже через 3 доби спостерігається суттєве збільшення цього показника. В окремих випадках зберігання пилку при температурі 18С також було ефективним.

Таблиця 4 Вплив температури та тривалості зберігання пилку гібридів F1 на холодостійкість популяцій ВС1

Варіант

Середня довжина

Розподіл за довжиною корінця, %

корінця, мм

1 - 10мм

11 - 20мм

> 20мм

Циан (Антарес Циан)

Контроль

10,00,21

76

24

0

3 доби 18С

11,00,32**

-

-

-

3 доби 3С

11,10,22***

14

84

2

7 діб 3С

12,00,27***

0

60

40

10 діб 3С

13,60,46***

6

20

74

Циан (Циан Антарес)

Контроль

10,50,23

70

30

0

3 доби 18С

10,70,21

-

-

-

3 доби 3С

13,20,23***

25

75

0

7 діб 3С

13,70,24***

7

52

41

10 діб 3С

14,30,38***

3

27

70

Примітка: **, *** - відхилення від контролю суттєві при Р < 0,01 та 0,001 відповідно

Між варіантами були виявлені не тільки відхилення в зміні середнього розміру ознаки, а й у розподілі за довжиною корінців. Спектр мінливості за довжиною корінця в дослідних варіантах порівняно з контролем характеризується зменшенням кількості генотипів з мінімальною довжиною корінця.

Враховуючи те, що представлені варіанти відрізнялись також і за запліднюючою здатністю пилку, можна говорити, що в результаті його зберігання при зниженій температурі відбувається елімінація гамет тих генотипів, які характеризуються меншою холодостійкістю на спорофітній стадії розвитку. Тому насіння популяцій ВС1, одержаних у результаті запилення даним пилком, краще проростає при знижених температурах порівняно з насінням контрольної популяції. Аналогічні дані були отримані й в інших комбінаціях схрещування, що використовувалися в експерименті.

МІКРОГАМЕТОФІТНИЙ ДОБІР НА СКОРОСТИГЛІСТЬ

Ефективність успіху в проведенні добору залежить від правильного вибору батьківських форм. У зв'язку з цим була проведена оцінка вихідного матеріалу на спорофітному та гаметофітному рівнях. Характерним для досліджених сортозразків льону є те, що у генотипів з більшою швидкістю росту пилкових трубок (висока конкурентоздатність) відмічений і коротший період сходи-цвітіння. Одержані дані корреляційного аналізу (r = 0,8) дозволяють говорити про існування високого позитивного зв'язку між мікрогаметофітною ознакою “швидкість проростання пилку та росту пилкових трубок” і спорофітною ознакою “тривалість періоду сходи-цвітіння” у льону олійного. На основі одержаних даних генотипи умовно розподілили на дві групи: з високою швидкістю росту пилкових трубок (К6080, Антарес) і з низькою (К7487, Циан, К5957). Для проведення експерименту були одержані гібриди, батьківські форми яких відрізнялись за конкурентоздатністю пилку та деякими іншими морфологічними ознаками (кількість бічних пагонів, забарвлення віночка).

Структура популяцій, що розщеплюються. Враховуючи те, що гібриди F1 К6080 К7487 та К7487 К6080 одержані в результаті схрещування контрастних за швидкістю проростання та росту пилкових трубок генотипів, і які, крім цього, відрізнялись між собою забарвленням віночка (К6080 - синє, К7487 - біле), можна припустити, що добір пилкових трубок з швидким ростом призведе до зміни в структурі популяцій F2.

Як видно з даних таблиці 5, у комбінації схрещування К6080 К7487 у контрольному варіанті співвідношення рослин з синіми й білими квітками становить 1,8 : 1. Видаляючи частину стовпчика через певний відрізок часу, ми тим самим видаляємо ті гаметофіти, які за цей час не встигли сформувати пилкові трубки необхідної довжини. Тому можна припустити, що, оскільки генотип К7487 має меншу швидкість проростання та росту пилкових трубок і, крім цього, біле забарвлення віночка, то видалення частини стовпчика дозволяє нам виключити його з процесу запліднення, а підтвердженням цьому буде зменшення в дослідних варіантах кількості рослин з білими квітками.

Проведений аналіз показав, що селекція в даному випадку дійсно мала місце. Кількість рослин з білими квітками значно зменшувалась у дослідних варіантах порівняно з контролем. Слід також відзначити, що чим коротший відрізок часу відзапилення до видалення частини стовпчика, тим більше стає в популяції рослин з синіми квітками, а, відповідно, й генотипів типу К6080 з високою швидкістю проростання пилку та росту пилкових трубок.

Таблиця 5 Вплив тривалості періоду між запиленням і видаленням частини стовпчика в F1 на структуру популяцій F2

Варіант

Кількість рослин, що

Співвідношення генотипів

2д-к

аналізувались, шт.

з синім та білим віночком

К6080 К7487

Без видалення

160

1,8 : 1

-

40 хвилин

156

5,8 : 1***

28,9

60 хвилин

162

3,0 : 1**

7,7

120 хвилин

159

3,1 : 1**

8,5

К7487 К6080

Без видалення

181

2,4 : 1

-

40 хвилин

190

3,3 : 1*

4,1

60 хвилин

189

3,0 : 1

2,2

120 хвилин

191

3,0 : 1

2,2

Примітка: *, **, ** - відхилення від контролю суттєві при Р < 0,05; 0,01 та 0,001 відповідно.

Скоростиглість популяцій F2. Насіння популяцій F2 було висіяне в теплиці для визначення тривалості періоду сходи - цвітіння. Як видно з малюнку 1, видалення частини стовпчика у гібридів К6080 К7487 та К7487 К6080 через 40 хвилин після запилення призводило до збільшення частки генотипів з раннім цвітінням на 39, 6 - 46,4%, при цьому значно зменшувалась кількість рослин з пізнім цвітінням. У варіанті з видаленням частини стовпчика через 120 хвилин після запилення частота рослин з коротким періодом сходи - цвітіння в популяціях F2 максимально наближалася до значення контрольного варіанту. Частка генотипів з раннім цвітінням суттєво збільшувалась також в усіх інших комбінаціях схрещування - К6080 К5957, К5957 К6080, К6080 К5957, К5957 К6080, Антарес Циан, Циан Антарес.

Одержані результати дозволяють зробити висновок про існування зв'язку між швидкістю росту пилкових трубок і скоростиглістю, який може бути наслідком зчеплення генів, що детермінують тривалість періоду сходи - цвітіння, з генами, які відповідають за швидкість росту пилкових трубок.

Мал. 1 Вплив видалення частини стовпчика на скоростиглість популяцій F2

Можливо, що пилок, який має гени, які детермінують раннє цвітіння, є більш конкурентоздатним в оптимальних умовах, і внаслідок цього між швидкістю росту пилкових трубок та скоростиглістю існує позитивний зв'язок.

ВИСНОВКИ

1. Виявлені відмінності між генотипами льону олійного за реакцією зрілого пилку на дію підвищеної температури. Існує високий позитивний зв'язок (r = 0,9) між стійкістю гаметофіту до даного температурного фактору та здатністю насіння проростати в умовах підвищеного осмотичного тиску.

2. У результаті добору стійких до підвищеної температури мікрогаметофітів у гібридів F1, одержаних від схрещування контрастних за посухостійкістю генотипів, у структурі популяцій ВС1, що розщеплюються, були виявлені зміни в співвідношенні рослин за різними ознаками, які виступають в якості маркерних (кількість бічних пагонів і кут їх відхилення, тривалість періоду сходи - цвітіння).

3. Добір у F1 пилку, стійкого до підвищеної температури, забезпечував краще проростання насіння та ріст корінців у розчині осмотику, що вказує на суттєве підвищення посухостійкості отриманого спорофітного покоління. Ефективність добору була максимальною тоді, коли пилок прогрівався при температурі 35С протягом 120 хвилин.

4. Встановлені відмінності між генотипами льону за реакцією зрілого пилку на дію зниженої температури. Між стійкістю гаметофіту та спорофіту до даного температурного фактору існує високий позитивний зв'язок (r = 0,8).

5. Встановлено, що життєздатність пилку залишається досить високою навіть після 10 діб зберігання при температурі 3-7С, тоді як при температурі 18-25С вже навіть після 3 діб зберігання спостерігається суттєве зниження його життєздатності.

6. Внаслідок витримування при зниженій температурі пилку гибридів F1, отриманих від схрещування контрастних за холодостійкістю генотипів, у структурі популяцій ВС1, що розщеплюються, виявлені зміни за такими ознаками: кількість бічних пагонів, забарвлення віночка, тривалість періоду сходи - цвітіння.

7. Добір у F1 пилку, стійкого до дії зниженої температури, сприяє підвищенню холодостійкості одержаного спорофітного покоління ВС1.

8. Виявлені відмінності між генотипами льону за швидкістю проростання та росту пилкових трубок. Між мікрогаметофітною ознакою “швидкість проростання пилку та росту пилкових трубок” і спорофітною ознакою “тривалість періоду сходи - цвітіння” існує достатньо високий позитивний зв'язок.

9. У результаті добору найбільш конкурентоздатних мікрогаметофітів у гібридів F1, одержаних від схрещування контрастних за швидкістю проростання та росту пилкових трубок генотипів, у структурі популяцій F2, що розщеплюються, виявлені зміни за деякими маркерними ознаками.

10. Добір у F1 мікрогаметофітів, які відрізняються високою швидкістю проростання та росту пилкових трубок, забезпечував істотне збільшення в популяціях F2 кількості генотипів з раннім цвітінням.

льон олійний гаметофін

РЕКОМЕНДАЦІЇ

1. Встановлений позитивний зв'язок між стійкістю гаметофіту та спорофіту до температурного фактору (підвищеної та зниженої температур) дозволяє, у певній мірі, робити висновки про особливості спорофіту за показниками гаметофіту. Методичний підхід, в основі якого лежить добір мікрогаметофітів, стійких до підвищеної або зниженої температури, може бути використаний в селекційній практиці для одержання стійких до несприятливих умов навколишнього середовища сортів (посухостійких і холодостійких) льону олійного.

2. Методичний прийом, заснований на існуванні позитивного зв'язку між швидкістю проростання пилку й росту пилкових трубок та коротким періодом сходи - цвітіння, який дозволяє проводити цілеспрямований добір генотипів з раннім цвітінням у чоловічому гаметофітному поколінні, може бути використаний в селекційній практиці для одержання скоростиглих сортів.

3. У результаті проведених досліджень одержано лінійний матеріал, який можна використовувати в селекції в якості генетичних джерел скоростиглості, крупнонасінності, посухостійкості та високої продуктивності.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Mishchenko L.Y., Lyakh V.A. Evaluation oil flax accessions for a number of agronomically important traits. Proceedings of the EUCARPIA symposium on breeding of oil and protein crops. Zaporozhye., Ukraine, 5 - 8 August, 1996. P. 144 - 147.

2. Мищенко Л.Ю., Лях В. А. Пыльцевая селекция на засухоустойчивость у льна масличного // Селекция и семеноводство. 1997 - N3. - С. 8 - 9.

3. Мищенко Л.Ю., Лях В.А. Способ отбора засухоустойчивых генотипов льна масличного на ранних этапах развития растения. - Запорожье, 1997. - 4с. - (Информационный листок / ЗЦНТЭИ; N36 - 97).

4. Мищенко Л.Ю., Лях В.А. Способ отбора скороспелых генотипов льна масличного. Запорожье, 1997. 3с. - (Информационный листок / ЗЦНТЭИ; N49 - 97).

5.Мищенко Л.Ю., Лях В.А. Влияние хранения пыльцы Linum usitatissimum при различных температурах на ее качество: Збірник наукових праць - Запоріжжя, 1997. - С. 38 - 41.

6. Мищенко Л.Ю., Лях В.А. Влияние отбора по конкурентоспособности пыльцы на качество образующегося потомства у гибридов F1 льна масличного // Цитология и генетика. - 1998. - N4. - С. 31-36.

7. Мищенко Л.Ю., Лях В.А. Отбор засухоустойчивых генотипов в мужском гаметофитном поколении у льна масличного // Вісник аграрної науки. - 1998. - N9. - С. 41 - 44.

8. Мищенко Л.Ю., Сорока А.И., Лях В.А. Селекция холодоустойчивых генотипов в мужском гаметофитном поколении у льна масличного: Збірник наукових праць - Запоріжжя, 1998. - С. 34-38.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.