Використання насичуючих схрещувань в селекції люцерни

Размещено на http://www.allbest.ru/

НАЦІОНАЛЬНИЙ НАУКОВИЙ ЦЕНТР

ІНСТИТУТ ЗЕМЛЕРОБСТВА УКРАЇНСЬКОЇ АКАДЕМІЇ АГРАРНИХ НАУК

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

ВИКОРИСТАННЯ НАСИЧУЮЧИХ СХРЕЩУВАНЬ В СЕЛЕКЦІЇ ЛЮЦЕРНИ

06.01.05 - селекція і насінництво

КОРЯГІН ОЛЕКСІЙ МИХАЙЛОВИЧ

Київ - 2010

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

люцерна схрещування насичуючий гібридизація

Люцерна посівна (Medicago sativa L.) є високопродуктивною кормовою культурою. За рядом показників люцерна посівна цінується більше, ніж люцерна серповидна, але разом з тим, вона має загальновизнані недоліки. Люцерна серповидна (Medicago falcata L.) та люцерна північна (Medicago borealis Grossh) можуть використовуватись, в якості донорів цінних ознак, для створення нових гібридних форм люцерни. Крім того залучення нових джерел зародкової плазми до селекції будь-якої культури є позитивним з точки зору збагачення її генофонду.

Актуальність теми. Люцерна посівна як найбільш важлива кормова культура користується великою увагою селекціонерів як об'єкт можливого подальшого вдосконалення з застосуванням сучасних високоефективних методів селекції, які розроблено для інших культур. Існуючі методи селекції не завжди можуть бути успішно застосовані для люцерни посівної. Люцерна посівна є облігатно перехреснозапильною культурою з гаметофітною системою самонесумісності. Тому трансгресивній і гетерозисній селекції люцерни не вистачає самозапилення, що дозволило би спростити та прискорити виділення за їх допомогою гомозиготних форм і ліній - носіїв окремих генів. Люцерна посівна має ряд недоліків, в той же час багато важливих ознак і властивостей люцерни зосереджені у представників культурних і диких видів цього роду. Їх виділення і передача люцерні посівній вимагає розробки спеціальних методів насичуючих схрещувань з врахуванням типу розмноження і автотетраплоїдної природи люцерни посівної. Вирішенню цих актуальних питань присвячена дисертація.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідження по темі дисертації є складовою частиною тематичних планів ННЦ «Інститут землеробства УААН», які виконані відповідно до НТП УААН 13 «Кормовиробництво», Підпрограма 1. «Селекція і насінництво кормових і зернобобових культур» та НТП УААН 07 «Генетичні системи комплексних ознак адаптивності сільськогосподарських культур», Підпрограма 1. «Дослідити генетичні системи контролю найважливіших ознак стійкості та якості сільськогосподарських рослин». Номери державної реєстрації 0106U010312, 0106U010313.

Мета і задачі досліджень. Метою наших досліджень було отримання міжвидових гібридів з вдалим поєднанням важливих ознак двох видів люцерни посівної та серповидної в максимально повному їх проявленні, застосувавши для цього метод насичуючих схрещувань.

Для досягнення поставленої мети необхідно було виконати наступні задачі:

- вивчити генетичну природу контролю кольору пелюсток квітки та форми і довжини спіралі бобу;

- встановити рівень схрещуваності культурних видів роду люцерна;

- з'ясувати рівень геномного впливу на детермінацію ознак у видів люцерни;

- встановити генетичні ознаки, які найбільш доцільно використовувати в якості геномних маркерів при міжвидовій гібридизації;

- встановити можливості застосування традиційного методу насичуючих схрещувань (беккросів) при гібридизації люцерни і розробити новий більш ефективний його варіант.

Об'єкт дослідження - процес інтрогресії (передачі) ознак селекційним шляхом між різними сортами (генотипами) і видами (геномами) культурної люцерни з врахуванням генетичної природи ознак, способів схрещування і ступеня відновлення їх функціонування в зародковій плазмі гібриду.

Предмет дослідження -встановлення генетичної природи ознак кольору пелюсток квітки, форми і довжини бобу люцерни, рівня міжвидової та міжсортової інтрогресії цих ознак, як маркерів, та ознак насіннєвої продуктивності і самофертильності при насичуючих схрещуваннях; обґрунтування нового напрямку і способу селекції люцерни.

Методи дослідження - польові та лабораторні методи, зокрема метод гібридологічного аналізу, методи варіаційної статистики.

Наукова новизна результатів дослідження.

1. Доказана можливість здійснення принципово нового напрямку в селекції люцерни посівної з використанням генів ознак від близькоспоріднених видів роду люцерна.

2. Експериментально підтверджена генетична природа контролю ознаки колір пелюсток квітки. Виявлено всі наявні гомозиготи за контролем кольору пелюсток квітки в природних і штучних гібридних популяціях.

3. Вперше встановлена генетична природа контролю форми бобу і числа спіралей у округлої форми, яка здійснюється одним локусом з двома алелями (Sp i sp). Важливою складовою частиною цього контролю, як ми вважаємо, є додатковий механізм гомеостазу, який обмежує ріст бобу у люцерни посівної.

4. Доказана можливість передачі генів контролю самофертильності від люцерни посівної іншим культурним видам люцерни і задовільне функціонування цих генів в зародковій плазмі гібридів.

5. Розроблено новий спосіб насичуючих схрещувань (беккросів) для люцерни, який передбачає використання генетично-контрольованої самофертильності і генетичних маркерів для компонентів (патент на корисну модель № 30229 від 25 лютого 2008р.)

6. Апробація цього способу в селекційному процесі дозволила отримати новий сорт люцерни «Наречена Півночі», який несе ознаки і властивості двох видів - люцерни посівної та люцерни серповидної і є підтвердженням переваг цього способу селекції перед існуючими (АС № 0773 від 2007, патент № 072208 від 2007р. на право використання сорту).

Практичне значення одержаних результатів. Розроблено новий спосіб селекції, що дозволяє суттєво розширити селекційний матеріал за рахунок багаточисельних видів культурної люцерни і диких сородичів, які несуть нові ознаки і властивості, що не властиві люцерні посівній.

Створено сорт «Наречена Півночі», який має рідкісне поєднання дуже важливих ознак, що дозволяє його віднести до сорту нового типу. Зокрема: він багаторічний і витривалий до незадовільних умов довкілля (ознаки люцерни серповидної), має добре відростання та задовільну насіннєву продуктивність (ознаки люцерни посівної). Його ареал районування включає всі природні зони України, де його можна висівати на малоокультуренних землях, пасовищах і полях сівозмін, що виключені з користування.

Особистий внесок здобувача. Здобувачем узагальнені наукові дані вітчизняної та закордонної літератури за темою дисертації, проведені польові та лабораторні дослідження, проведено гібридизацію та самозапилення досліджуваного матеріалу, проаналізовано результати досліджень, сформульовані висновки та рекомендації для селекційної практики, опубліковані наукові праці, участь у створенні сорту та розробці способу селекції.

Апробація результатів дисертації. Матеріали досліджень, викладені в дисертації, доповідались особисто на міжнародних науково-практичних конференціях молодих учених і спеціалістів: «Перша всеукраїнська конференція молодих вчених-аграріїв, організованої спілкою молодих вчених НАУ» НАУ, Київ, 2001р.; «Проблеми сучасного землекористування», Інститут землеробства УААН, Чабани, 2002р.; «Современные проблемы генетики, биотехнологии и селекции растений», ІР ім. В. Я. Юр'єва, Харків, 2003 р.; «Стабілізація землекористування та сучасні агротехнології», Інститут землеробства УААН, Чабани, 2003р; VIII з'їзд українського товариства генетиків і селекціонерів ім. М.І. Вавилова «Досягнення і проблеми генетики, селекції та біотехнології», Алушта, 2007р.; на засіданнях відділу генетики та селекції кормових культур, методичної комісії ННЦ «Інститут землеробства УААН» у 2002-2010 рр.

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 10 наукових праць, 5 з яких - у фахових виданнях та 5 тез доповідей.

Структура та обсяг дисертаційної роботи. Дисертаційна робота викладена на 171 сторінках машинописного тексту (комп'ютерний варіант), містить 28 таблиць, 83 рисунки, складається із загальної частини, 6 розділів, висновків, пропозицій для селекційної і виробничої практики, 5 додатків. Список використаних джерел наукової літератури включає 124 найменування, у тому числі 31 джерело латиницею.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Розділ 1. Теоретичні основи використання насичуючих схрещувань в селекції рослин (огляд наукової літератури)

У розділі проведений аналіз наукової літератури з питання теорії насичуючих схрещувань. Наведені відозміни схем насичуючих схрещувань та обсяги необхідного об'єму фактичного матеріалу для проведення схрещувань. Розглянуті особливості передачі ознак, що контролюються генами цитоплазми, домінантними та рецесивними генами, наведені приклади застосування беккросів в селекції самозапильних культур та люцерни. Відомий метод насичуючих схрещувань має численні і суттєві недоліки, які визначають вимоги до об'єкту селекції, що обмежують або унеможливлюють його застосування у селекції видів люцерни:

1) донорна ознака повинна мати простий генетичний механізм контролю, що сприяє полегшенню її ідентифікації;

2) рослинний організм виду, для якого ведеться застосування способу, повинен мати просту генетичну структуру - диплоїд з простим дисомічним типом розмноження;

3) рослина виду повинна бути самозапильником, щоб штучне схрещування могло легко чергуватися з результативним самозапиленням.

Всі ці вимоги обмежують використання існуючого способу у люцерни, так як: її господарсько-корисні ознаки, які бажано об'єднати, мають часто різновидове походження і складну полігенну природу. Рослини всіх культурних видів люцерни є автотетраплоїдами (4n = 32, n = 8) з тетрасомічним типом успадкування ознак, в той час як мейоз у них проходить за диплоїдної схеми, що забезпечує складне розщеплення ознак, а гомозиготи появляються з надзвичайно низькою частотою.

Тетрасомічний тип розмноження і кон'югації хромосом веде до розщеплення моногенного локусу у дуплексів у відношенні 1:35, замість 1:3 як це має місце у диплоїдів з дисомічним типом кон'югації. Це спричиняє великі складнощі. Так виділення гомозигот за одним рецесивним геном після першого насичуючого схрещування і послідуючого самозапилення вимагає піддати аналізу надзвичайно велику кількість рослин - гетерозигот. Не складно передбачити, що, в разі передачі ознак з полігенним контролем, насичуючі схрещування у люцерни можуть стати процедурою такої складності, що її здійснення буде неможливим.

Всі три багаторічні культурні види люцерни є облігатними перехреснозапильними культурами з гаметофітною генетичною системою самонесумісності, яка контролюється опозиційними генами S₁S₁S₂S₂. Рослини диких форм цих видів люцерни практично нездатні до самозапилення, тому гомозиготація генів контролю ознак, які передаються насичуючими схрещуваннями, дуже ускладнена, або неможлива.

Поставлену нами задачу планується вирішувати таким чином:

1.У компонентів схрещування донора і реципієнта використовуються маркери полігенної природи, які є у кожного виду і які зчеплені з селекційними ознаками, і легко розпізнаються візуально. Це дозволяє вести контроль передачі ознаки і розщеплення ознак незалежно від складності їх генетичної організації та типу розмноження рослини.

2. Одному з компонентів схрещування надається додатково ознака генетично-контрольованої самофертильності, яка, ймовірно, функціонує в зародковій плазмі всіх трьох культурних видів люцерни як в гомозиготному (Sf Sf Sf Sf), так і гетерозиготному (Sf Sf S₁ S₂) стані. Це дозволить після кожного насичуючого схрещування отримувати інбредні нащадки і серед них легко виділити рекомбінантні генотипи потрібної генетичної структури. Для перевірки цієї гіпотези в дослідах застосовані створені у відділі донори самофертильності.

3. Для контролю за якістю схрещувань і ступеня інтрогресії ознак від одного виду до іншого пропонується використання генетичних маркерів.

Вищесказане визначає також певні вимоги до генетичних маркерів, які зумовлюються задачею способу селекції:

1) маркери повинні бути полігенні, щоб за їх проявом в зародковій плазмі іншого виду можна було би контролювати обсяг перенесеної інформації;

2) маркери повинні мати чіткий генетичний контроль;

3) маркери повинні легко візуально чи аналітично ідентифікуватися;

4) фенотиповий прояв маркерних ознак повинен мало залежати від навколишніх умов.

У відповідності з нашою робочою гіпотезою, цим вимогам у видів люцерни відповідають такі ознаки: колір пелюсток квітки, форма і структура будови бобу.

Розділ 2. Матеріал, методи і умови проведення досліджень

Дослідження за темою дисертації виконували на протязі 2002 - 2008рр. на дослідних полях державного підприємства «Дослідне господарство Чабани» ННЦ «Інститут землеробства УААН», яке знаходиться у правобережному Лісостепу України. Ґрунти господарства відносяться до чорноземів лугових, дерново-середньопідзолистих, темно-сірих опідзолених і сірих опідзолених пилувато-супіщаних. Клімат зони помірно-континентальний.

Вихідний матеріал. В дослідженнях використовували три культурні види люцерни:

1) Люцерна посівна (Medicago sativa L.) - селекційні лінії. Маркерними ознаками цих ліній (І₁₁ покоління) були темно-фіолетовий колір пелюсток квітки та округлий біб з трьома оборотами. Гомозиготи за геном самосумісності «Sf Sf Sf Sf»;

2) Люцерна серповидна (Medicago falcata L.) - дикі форми, Павловська 7 та форми ВІР. Маркерними ознаками були жовтий колір пелюсток квітки та серповидний або прямий біб, самостерильні;

3) Люцерна північна (Medicago borealis Grossh) - дикі форми, що зустрічаються на околицях Києва і в Київській області. Маркерними ознаками були жовтий або оранжевий колір пелюсток квітки і серповидний або майже прямий біб, самостерильні.

Методика схрещувань. В дослідженнях використовували методику штучних схрещувань без кастрації квітки. Доказом справжності перехресного запилення слугувало різнокольорове строкате забарвлення пелюсток квітки у гібридних рослин першого покоління міжвидових схрещувань.

Доказом справжності перехресного запилення слугувало різнокольорове забарвлення пелюсток квітки гібридного типу у гібридних рослин першого покоління міжвидових схрещувань, в той час коли батьківські рослини мали чіткі ознаки забарвлення пелюсток квіток, а саме жовте (Medicago falcata L., Medicago borealis G.) та темно-фіолетове (Medicago sativa L.). Забарвлення квіток у гібридних рослин варіює від жовто-фіолетового до жовто-зеленого або чисто зеленого. Лише окремі рослини мали чітке жовте забарвлення пелюсток квітки. Такі рослини з'явились у першому поколінні другого насичуючого схрещування. Ці рослини були результатом самозапилення материнських рослин. Відсоток таких рослин в даному поколінні становив близько 8%. До того ж їх легко ідентифікували.

Вивчення отриманих міжвидових і міжсортових гібридів. Рослини гібридів оцінювали за ознаками насіннєвої продуктивності: кількість насінин на біб, максимальна кількість оборотів спіралі боба (на рослині), маса насіння з рослини. Крім того, проводили окрему оцінку матеріалу, отриманого від контрольованих схрещувань за показниками: кількість насінин на квітку, кількість насінин на біб, максимальна кількість насінин на біб у комбінації, середня кількість оборотів спіралі на біб, максимальна кількість оборотів спіралі бобу (МКОСБ), відсоток зав'язаних бобів.

Отримані дані досліджень обробляли методами варіаційної статистики, підрахувавши середнє (Х), його помилку (s), коефіцієнт варіації (V), достовірність різниці середніх значень оцінювали за t - критерієм.

Розділ 3. Генетична природа маркерних ознак і ознак, які сприяють функціонуванню механізму контролю типу розмноження люцерни

Серед відрізняльних фенотипових ознак, які характерні для сатівного та фалькатного геномів люцерни, ми звернули особливу увагу на колір пелюсток квітки та форму бобу, зокрема на кількість оборотів його спіралі.

Колір пелюсток квітки. Люцерна посівна (Medicago sativa L.) має чіткий темно-синій (або темно-фіолетовий) колір пелюсток, а люцерна серповидна (Medicago falcata L.) - жовтий (або у окремих форм оранжевий).Тому одним із геномних маркерів, як ми вважаємо, може слугувати ознака «колір пелюсток квітки».

У своїх дослідженнях ми керувалися положеннями, запропонованими американським дослідником D. K. Barnes. За Барнесом контроль ознаки «колір пелюсток квітки» здійснюється трьома локусами (С₂, Р, Y), що розташовані в трьох різних групах зчеплення.

Один із локусів «С₂» є регуляторним і присутність його домінантного алеля відповідає за контроль синтезу синього та жовтого пігментів, а наявність рецесивного алелю (с₂) веде до того, що пігменти не виробляються, тому колір квітки є «білим». Домінантний алель «Р» відповідає за синтез синього, а домінантний алель «Y» - за жовтого пігментів. Їх одночасна дія веде до виникнення цілої гами кольорових поєднань, що отримав назву «строкатий» колір. Наявність рецесивних алелей обох локусів веде до того, що зменшується продукування відповідного пігменту. Якщо рецесивні локуси будуть в гомозиготі, то продукування відповідного пігменту припиняється.

Враховуючи цю генетичну інформацію про контроль синтезу пігментів, нами пропонується використання цих генетичних маркерів таким чином. У схрещування залучались лише гомозиготні генотипи: батьківський компонент схрещування (M. sativa L.) має синій колір пелюсток - С₂С₂С₂С₂РРРРyyyy, а материнський компонент (M. falcata L.) - жовтий - С₂С₂С₂С₂ррррYYYY. Гібриди першого покоління між цими компонентами мають таку генетичну формулу - С₂С₂C₂C₂PPppYYyy. У F₁ колір пелюсток квітки має строкате забарвлення з різними відтінками та поєднанням кольорів синього, зеленого та жовтого.

Під час схрещувань ми не робили трудомісткої кастрації. Серед рослин F₁ траплялися «несправжні гібриди» (менше 5%), які мали жовте забарвлення квіток, успадковане від материнської рослини. Їх легко ідентифікували і вибраковували.

У поколінні F₂ відбувається розщеплення за цією ознакою і спостерігається дуже велике розмаїття кольорів. Серед них є деяка кількість рослин, які можна прийняти за «жовтоквіткові». Вони вищеплялись з частотою 35:1296 або приблизно 1:35. Наші дослідження підтвердили трьохлокусну структуру по контролю кольору квітки, запропоновану Барнесом. В другому поколінні гібридів нами ідентифіковано 21 фенотип рослин, які були виявлені за шкалою американських дослідників, що опосередковано свідчить про взаємодію трьох локусів.

Форма і довжина боба. Другим можливим геномним маркером, на який ми звернули увагу на початку досліджень, є ознака - «форма боба».

Добре описані дві форми боба - серповидна (0,0 - 0,5 оборот) (та прямий біб) -Medicago falcata L. і Medicago borealis Grossh та округла (спіралевидна (3,0-4,0 обороти)) - Medicago sativa L. Ці ознаки разом з ознаками кольору квітки широко використовуються в систематиці роду люцерни (Medicago L.) Останнє дозволяє нам вважати, що ознака «форма боба» може слугувати маркером геному «sativa» і «falcata».

Не дивлячись на чіткий прояв та легку ідентифікацію, генетика ознаки «форма боба» є не вивченою. Форма боба відіграє важливу роль в насіннєвій продуктивності рослини люцерни, розповсюдженні та проростанні її насіння, збільшення ареалу поширення виду і, що найбільш важливо, в генетичних системах виживання і підтримки гомеостазу насіннєвої продуктивності в екстремальних умовах.

Досліджуючи наявну у нас колекцію форм люцерни, що складала 605 зразків люцерни посівної та 10 люцерни серповидної, серед 55 тис. рослин люцерни посівної виділили 24 рослини, які мали 4 обороти спіралі, тобто були багатоспіральні. В межах виділених рослин багатоспіральний біб зустрічався з ймовірністю 59,8 % (класи більше 2 оборотів спіралі), які давали 80% насіння з рослини та мали 2,10 - 3,47 насінин на біб. Боби з 0,5 - 2,0 оборотами спіралі складали 40% і давали лише 20% насіння з рослини та мали 0,53 - 1,08 насінин на біб. Отже, ознака багатоспіральність боба має тісний зв'язок з його продуктивністю, оскільки довжина боба зв'язана з числом насіннєвих зачатків і числом насінин на стулці боба. Частина бобів в межах рослини з багатоспіральним бобом розвивається в умовах, які перешкоджають росту окремих бобів. Це обумовлено дією різних факторів матрикальної мінливості. Ці зміни форми боба, які складали близько 40%, в межах класів до 2 оборотів спіралі слід віднести до модифікаційних і вони не залежали від генетичної обумовленості типу боба на рослині в цілому. Тому генотип кожної рослини визначався по бобах з максимальним проявом ознаки, а саме по максимальній кількості оборотів спіралі найбільш розвиненого боба - МКОСБ.

Для встановлення успадкування округлої багатоспіральної форми боба були проведені досліди по схрещуванню і вивченню гібридних поколінь. Для схрещування брали рослини з чіткими альтернативними ознаками: з серповидним або прямим бобом - 0,5 ± 0,01 оборотів спіралі - материнський компонент (жовтоквіткові рослини - Medicago falcata L.) та 2,75 ± 0,09 - батьківський компонент (синьоквіткові рослини - Medicago sativa L.). У відповідності з методикою гібридологічного аналізу проводили оцінку форми і ступеня розвитку боба у рослини F₁, F₂ і послідуючих поколінь гібридів. Рослини першого гібридного покоління (табл. 1) мали округлу форму боба більше 0,5 оборотів спіралі, в середньому біб мав півтора обороти спіралі (1,46 ± 0,02). У послідуючих поколіннях гібридів F₂ - F₅ чисельність рослин з 2 - 3 оборотами спіралі поступово наростала і складала відповідно 38,02%, 64,29%, 78,05%, 81,03%.

Аналіз гібридних поколінь свідчить про домінантний характер успадкування ознаки багатоспіральність. Інтенсивність накопичення цієї ознаки при розщепленні і доборі, як нам представляється, має пояснення, виходячи з автотетраплоїдної природи люцерни і тетрасомічного типу її успадкування. Якщо позначити дикий рецесивний алель прямого чи серповидного боба через sp (spiral), а домінантний алель через Sp, то у автотетраплоїда можливі п'ять генотипів:

sp sp sp sp - нуліплекса;

Sp sp sp sp - симплекс;

Sp Sp sp sp - дуплекс;

Sp Sp Sp sp - триплекс;

Sp Sp Sp Sp - квадріплекс.

В схрещуванні перший компонент - люцерна серповидна належить до генотипу нуліплекса. Вона є гомозиготою за рецесивним алелем, а люцерна посівна - квадріплексом, переважно з 3-ма оборотами спіралі боба. Рослини гібридів F₁, F₂ були дуплексами з 1 - 2 оборотами спіралі. В той же час, як свідчать дані (табл. 1), в поколіннях доборів спостерігалось досить інтенсивне зростання частки рослин з числом бобів понад 3 обороти спіралі, тобто вище середньої популяції F₁ і популяції батька (M. sativa). Це свідчить про гомеостатичну генетичнодетерміновану систему в люцерни посівної. В результаті її еволюції виникла система обмеження росту довжини боба і його довжина обмежується трьома оборотами спіралі і 2 - 6 насінинами на біб.

Таблиця 1

Розподіл рослин у поколіннях міжвидових гібридів люцерни за ознакою «максимальна кількість оборотів спіралі боба», %, 2002 - 2007 рр.

Покоління гібридів	Середнє число оборотів спіралі боба	Класи рослин з округлим бобом і з числом оборотів спіралі
		0,0	0,5	1,0	1,5	2,0	2,5	3,0	3,5	4,0	4,5	5,0	5,5	6,0
M. falcata	0,50 ± 0,01	25,6	31,9	30,5	12,1
F1	1,46 ± 0,02		8,1	19,5	48,5	18,4	5,5
F2	1,67 ± 0,06		1,4	19,7	40,8	25,4	7,0	5,6
F3	2,46 ± 0,10			2,4	12,2	19,5	31,7	26,8	4,9	2,4
F4	2,11 ± 0,01		0,4	1,5	15,4	47,6	30,1	3,3	1,5	0,1
F5	3,21 ± 0,10						14,3	50,0	17,9	14,3	3,6
F6	3,93 ± 0,03				0,2	0,5	4,0	12,3	17,7	31,4	26,5	5,7	1,4	0,3
M. sativa	2,75 ± 0,09			2,1	6,8	16,4	26,7	21,9	15,1	9,6	0,7	0,7

Генетична природа цієї системи протидії росту боба поки що невідома. Однак, її існування може бути прогнозовано появою рослин з багатоспіральними бобами, з 5 - 6 оборотами спіралі у гібридів від міжвидової гібридизації (M. f. / M. s.), коли генотип квадріплекса потрапляє в генетичне середовище люцерни серповидної, у якої відсутня система гомеостазу, що пояснюється нами як генетичні трансгресії. Виділено нову популяцію F₆ з середнім числом оборотів спіралі до 4 (див. табл. 1).

Зняття механізму протидії росту довжини боба при міжвидовій гібридизації може слугувати важливим селекційним напрямком підвищення насіннєвої продуктивності люцерни, оскільки кожний додатковий виток спіралі збільшує продуктивність боба в середньому на 2 повноцінні насінини.

Самофертильність. У відповідності з нашою робочою гіпотезою наступною важливою ознакою для використання насичуючих схрещувань у люцерни є наявність хоч би в одного із компонентів схрещувань, в нашому випадку у синьоквіткового, генів самофертильності (Sf Sf Sf Sf) з високим ступенем прояву самозапилення і самозапліднення. Це є дуже важливою умовою, оскільки після кожного циклу насичуючих схрещувань є необхідність в проведенні самозапилення рослин гібридного покоління для виявлення і гомозиготації генів певних структурних поєднань і відновлення їх вихідної функції в зародковій плазмі іншого виду.

Генетичні джерела цієї ознаки виявлено у відділі генетики та селекції кормових культур ННЦ «ІЗ УААН»в процесі багаторічної роботи, вивчена їх генетика і доказана можливість передачі селекційним шляхом від однієї форми до іншої в межах виду люцерни посівної. Одна з таких форм визнана донором і отримала назву Гермафродита 2 (Вертус 261). Цей донор використовувався нами в якості рекурентного батька.

До сьогодні залишалась недоказаною можливість генів самосумісності цієї форми функціонування в зародковій плазмі всіх трьох видів культурної люцерни, як в гомозиготному, так і гетерозиготному стані (Sf Sf Sf Sf І S₁ S₂ Sf Sf). В останні роки доказано, що генетична структура Sf Sf Sf Sf в гомозиготному стані забезпечує зав'язування бобів до 80% від числа самозапилених квіток і утворення 4-6 повноцінних насінин на біб. Тобто ця ознака є досить високої дії.

Предметом досліджень було з'ясування рівня прояву самофертильності у гібридів насичуючих схрещувань між двома видами люцерни, отриманих за схемою: Medicago falcata L. / Medicago sativa L.

В трьох поколіннях від таких схрещувань проводили визначення рівня прояву самосумісності на 10-20 рослинах кожного гібриду і батьківських компонентів.

Оцінка вели за трьома показниками самосумісності (табл. 2):

- число насінин на одну самозапилену квітку рослини;

- число насінин на один біб, що утворилися від штучного самозапилення;

- число бобів на 100 самозапиленних квіток рослини;

Найнижчі рівні показників самосумісності показали неселектовані попередньо за цими ознаками вихідні форми Medicago falcata L. А саме середні значення цих показників становили: «число насінин на квітку» - 0,32 ± 0,08 штук, «число насінин на біб» - 1,81 ± 0,20 штук, «число бобів на 100 самозапилених квіток» - 17,84 ± 4,29 штук. Ці види є перехреснозапильні з гаметофітною системою самонесумісності. В той же час рослини донора самофертильності мали невисокі показники рівня самосумісності, а саме «число насінин на квітку» - 0,55 ± 0,09 штук, «число насінин на біб» - 1,90 ± 0,15 штук, «число зав'язаних бобів на 100 самозапилених квіток» - 28,85 ± 3,76 штук. Такі низькі значення показників у донора пояснюються високим рівнем гомозиготності та інбредною депресією, яка впливає негативно, не тільки на ці показники, але й на решту параметрів, що стосуються продуктивності рослин донора.

Однак після сібсових схрещувань, які відновлюють дещо гетерозиготність, показники самосумісності різко покращуються, про що також свідчать максимальні значення (див. табл. 2). Це також видно на прикладі BC¹F₁, коли усі три показники самофертильності стрімко зростають і добре піддаються добору про що свідчить зростання цих параметрів до BC¹F₃ покоління. Однак, у наступних поколіннях BC¹F₄ та BC¹F₅ показники самофертильності знижуються до рівня рекурентного батька. Це можна пояснити інбредною депресією як за показниками самосумісності, так і за рештою показників продуктивності.

Найбільші значення ознак рівня самосумісності спостерігались в поколіннях BC¹F₃ та BC³F₁. Найвищі показники ознак «число насінин на квітку» - 1,19 ± 0,06 штук та «число насінин на біб» - 2,23 ± 0,06 були у поколінні BC¹F₃. Дещо поступалось цьому поколінню за попередніми показниками покоління BC³F₁. У нього ці ознаки мали слідуючі показники: «число насінин на квітку» - 1,14 ± 0,04 штук та «число насінин на біб» - 2,18 ± 0,03 штук.

Таблиця 2

Рівень самосумісності віддалених міжвидових гібридів від насичуючих схрещувань з використанням донора самосумісності Sf Sf Sf Sf, 2002-2007рр.

Номер насичення та покоління	Число насінин на квітку, шт.	Число насінин на біб, шт.	Число бобів на 100 самозапилених квіток, шт.
	Max	X	s	Max	X	s	Max	X	s
?M.f.	1,11	0,32	0,01	3,50	1,81	0,05	47,06	17,84	0,59
?BC1F1	4,37	0,98	0,04	5,00	2,23	0,06	100,0	43,92	1,73
?BC1F3	2,79	1,19	0,06	3,26	2,40	0,02	85,59	49,46	2,99
?BC1F4	2,19	0,57	0,01	3,49	1,74	0,04	91,96	32,95	1,25
?BC1F5	1,06	0,71	0,04	2,50	2,08	0,01	47,59	34,12	1,04
?BC2F1	3,19	0,68	0,06	4,00	2,15	0,07	91,67	31,80	1,13
?BC2F3	1,96	0,65	0,01	3,41	1,79	0,08	94,17	36,56	1,72
?BC3F1	3,15	1,14	0,04	4,08	2,18	0,03	92,31	52,09	2,93
?M.s.(Вертус)	1,74	0,55	0,01	3,19	1,90	0,05	66,10	28,85	1,56

Зріст ознак самосумісності у поколінні BC¹F₃ відбувся після позитивних доборів за ознаками продуктивності «число насіння на біб» та «маса насіння з рослини» від вільного перезапилення у поколінні BC¹F₂, що говорить про їх тісній зв'язок. Найвище значення ознаки «число бобів на 100 самозапилених квіток» було у поколінні BC³F₁ - 52,09 ± 2,93 штук. Низькі значення досліджених ознак у поколінні BC²F₁ можна пояснити його походженням, воно було отримане за схемою: BC¹F₂ (І₁) / M.s.(Вертус) (І₁₀). Така схема була обрана для прискорення циклів насичуючих схрещувань на упередження, а за схеми без попереднього добору пар для схрещування не слід відразу очікувати гарних результатів. Натомість ця схема спрацювала в BC³F₁, що добре видно з наведених даних (табл. 2). В той же час у поколіннях BC²F₁ та BC³F₁ зустрічались окремі рослини з досить високими показниками самосумісності, значно більшими, ніж у поколіннях після першого беккросу. За таких обставин створюються сприятливі умови для успішних доборів за ознаками вивчення. Це доводить, що насичуючі схрещування з використанням донора самофертильності сприяють росту самосумісності.

Розділ 4. Гібридизація люцерни з використанням насичуючих схрещувань, маркерних ознак і джерел самофертильності

У 2000 році розпочали роботи по міжвидовій гібридизації між культурними видами люцерни. В якості материнського компоненту використовували рослини жовтоквіткових видів Medicago falcata L. А саме це були такі, що походили з сорту Павловська 7. Їм були притаманні усі маркерні ознаки виду Medicago falcata L. Усього було залучено 15 рослин. В 2002 році наша колекція жовтоквіткових форм поповнилась. Ми отримали колекцію жовтоквіткових видів з фондів ВІР, один сорт з Канади (Yellow head) та власноруч зібрали місцеві форми Київської області. У 2002 році розпочали роботу з рештою форм. Вони були висіяні у розсадну гряду. З гряди добирали типові рослини для кожної форми.

Рівень сумісності при міжвидових схрещуваннях у роді Люцерна.

Запорукою успішного проведення селекційної програми по гібридизації видів люцерни є їх міжвидова сумісність та зав'язування життєздатного насіння. Багато літературних джерел свідчать про добру або помірну сумісність видів M. sativa та M falcata. Як показують наші дослідження (табл. 3) рівень схрещуваності у міжвидових схрещуваннях був досить високим і є достатнім для результативного використання у селекційних програмах. Він був на рівні міжсортового та внутрішньо-сортового схрещування. В окремих комбінаціях показник «зав'язуваність бобів» сягав 93% при 3,4 насінинах на одну квітку.

Усі схрещування проводили на тетраплоїдному рівні. Тому перешкод з рівнем плоїдности не було. В якості материнського компонента в усіх випадках виступали форми, які належать до виду Medicago falcata L. та Medicago borealis L., а в якості батьківського компонента селекційні номера та лінії виду Medicago sativa L. з високим рівнем самосумісності. Сумісність рослин батьківських компонентів при наступних насичуючих схрещуваннях знаходиться на рівні сумісності перших міжвидових схрещувань. На основі приведених даних можна зробити попередній висновок про задовільну, а в окремих випадках відмінну, сумісність батьківських компонентів при насичуючих схрещуваннях між видами люцерни. Також про це свідчить загальний рівень насіннєвої продуктивності цих гібридів, який знаходиться на рівні, а іноді і вище, синьоквіткових стандартів.

Таблиця 3

Обсяги схрещувань і їх результативність при міжвидовій гібридизації за схемою M.f. / M.s, 2000-2005рр.

Рік схрещування	Кількість квіток, шт.	Кількість бобів, шт.	Кількість насінин, шт.	Кількість насінин на один біб, шт.	Кількість насінин на одну квітку, шт.	Зав'язуванність бобів, %
2000	974	578	1931	3,34	1,98	59,34
2001	101	80	278	3,48	2,75	79,21
2003	3946	2013	3943	1,96	1,00	51,02
2004	226	103	287	3,49	1,35	45,49
2005	60	33	33	1,00	0,55	55,00

Успадкування господарсько-цінних ознак у гібридів від насичуючих схрещувань. Отримані від схрещування боби та насіння обліковували за показниками та ознаками продуктивності. Отримане насіння наступного року висівали у розсадну гряду. Усі рослини гібридів оцінювали, крім маркерних геномних ознак, ще за рядом показників та ознак, які впливають на господарську цінність майбутніх сортів. Особливу увагу приділяли елементам насіннєвої продуктивності, так як вона є запорукою промислового використання майбутніх сортів. В кожній гібридній популяції на окремо відібраних рослинах (аналізували боби від вільного запилення) вивчали наступні ознаки (табл. 4):

- кількість насінин на біб, штук;

- максимальна кількість оборотів спіралі бобу (на рослині), оборотів;

- маса насіння з рослини, грамів.

Кількість насінин на біб. Ця ознака є однією з найважливіших компонентів структури врожаю насіння з рослини. З наведених даних (табл. 4) можна зробити висновки, що насичуючі схрещування та добір за ознакою МКОСБ ведуть до збільшення числа насінин на біб від 2,06 ± 0,09 шт. у популяції Medicago falcata L. до 3,89 ± 0,16 шт. у BC³F₁.

Також насичуючі схрещування ведуть до збільшення максимальних значень: від 4,77 ± 0,09 шт. у популяції Medicago falcata L. до 6,00 ± 0,16 шт. у BC³F₁ та BC²F₃. Крім того у гібридних популяціях BC³F₁ та BC²F₃ максимальні та середні значення цієї ознаки були більшими, ніж у Medicago sativa L. Це можна пояснити позитивними зрушеннями при доборі батьківських пар для схрещувань, а також більшою гетерозиготністю гібридних популяцій.

Кількість оборотів спіралі боба. Форма боба - одна із обраних нами геномна маркерна ознака. У досліджуваних популяціях беккросних гібридів визначали як максимальні, так і середні значення МКОСБ.

В процесі насичуючих схрещувань та послідовних доборів після них спостерігається ріст ознаки «максимальна кількість оборотів спіралі боба», за якою вівся добір від 0,97 ± 0,05 об. у популяції Medicago falcata L. до 2,94 ± 0,11 об. у BC³F₁ і 3,31 ± 0,07 об. у BC²F₃.

В той же час максимальне значення ознаки сягало 5,0 і 6,0 оборотів спіралі у BC²F₂ та BC²F₃. Поява таких рослин обумовлена відсутністю у виду люцерни серповидної системи гомеостазу обмеження кількості спіралей боба.

Це далеко за межами вихідних популяцій. Батьківські рослини цих популяцій мали по 4,0 - 4,5 обороти спіралі боба. Максимальні значення ознаки МКОСБ у окремих рослин у поколінні BC²F₃ становили 5,00 об/б. Слід сказати, що це були вже не поодинокі рослини - у поколінні BC²F₃ було виділено 6 таких рослин. В BC²F₄ таких рослин вже було близько 30, і також були знайдені рослини, які мали МКОСБ 5,5 та 6,0 оборотів.

Це нам дало підстави вважати, що прояв цієї ознаки має трансгресивну генетичну природу.

Таблиця 4

Максимальні та середні значення ознак елементів насіннєвої продуктивності (аналізувались боби від вільного перезапилення), 2001-2005 рр.

Номер беккросу та покоління	Максимальна кількість обертів спіралі боба, об.	Кількість насінин на біб, шт.	Маса насіння з рослини, г
	Max	X	s	НІР 05	Max	X	s	НІР 05	Max	X	s	НІР 05
M. f.	2,00	0,97	0,05	0,16	4,77	2,06	0,09	0,27	18,49	4,90	0,47	1,41
BC1 F1	3,00	1,39	0,02	0,07	6,07	2,67	0,05	0,14	52,33	6,59	0,28	0,85
BC1 F2	3,00	1,67	0,06	0,19	5,20	2,73	0,10	0,30	45,02	7,87	0,59	1,78
BC1 F3	4,00	2,17	0,09	0,27	4,81	2,72	0,09	0,26	59,67	10,99	0,90	2,69
BC1 F4	4,00	2,09	0,01	0,04	6,13	2,24	0,03	0,08	59,60	4,50	0,13	0,39
BC2 F1	4,00	2,05	0,02	0,06	5,73	2,65	0,04	0,11	54,99	7,89	0,23	0,70
BC2 F2	6,00	2,03	0,06	0,19	5,23	2,72	0,08	0,25	34,60	6,00	0,40	1,21
BC2 F3	6,00	3,31	0,07	0,21	6,00	3,73	0,16	0,47	11,30	5,31	0,54	1,62
BC3 F1	4,50	2,94	0,11	0,33	6,00	3,89	0,16	0,49	16,60	3,96	0,59	1,76
M.s.	4,50	2,64	0,09	0,26	6,97	3,20	0,16	0,47	38,46	7,98	0,45	2,54
НІР 05	0,18	0,29	1,49

Маса насіння з рослини. Дані 2005 року показують, що в процесі насичуючих схрещувань у беккросних гібридів йде поступове зростання рівня насіннєвої продуктивності до значення, яке властиве донору Medicago sativa L., а саме 3,96 ± 0,59 г (середнє значення у 2005 році) у BC³F₁, 5,31 ± 0,54 г (середнє значення у 2005 році) у BC²F₃ до 4,19 ± 0,85 г (середнє значення у 2005 році) у Medicago sativa L. - батька, що повторювався.

Показники середніх значень за 2001-2005 роки, в свою чергу, свідчать, що в процесі трьох поколінь насичення за рівнем насіннєвої продуктивності поки що не вдалося досягти рівня батька, який повторювався (Medicago sativa L.). Для повного зрівняння цього показника потрібний ще один цикл насичуючих схрещувань. В окремі роки різні покоління насичуючих схрещувань перевищували стандарт Medicago sativa L. Так, у 2001 році покоління BC¹F₃ мало середнє значення маси насіння з рослини 8,14 ± 0,90 г, а M. s. - 3,53 ± 0,85 г. В 2002 році також покоління BC¹F₃ мало найбільше середнє значення маси насіння з рослини 17,63 ± 0,90 г, M. s. 12,63 ± 0,85 г. В 2003 році найбільше середнє значення мало покоління BC¹F₂ 9,30 ± 0,59, M. s. 8,69 ± 0,85 г. В 2004 році найбільше середнє значення знову мало покоління BC¹F₂ 4,53 ± 0,59, M. s. 2,54 ± 0,85 г. Цей рік був дуже неврожайний. В 2005 році найбільше середнє значення мало покоління BC¹F₄ 7,59 ± 0,13, M. s. 4,19 ± 0,85 г.

Розділ 5. Розробка нового способу насичуючих схрещувань для передачі полігенних ознак і властивостей люцерни

На підставі отриманних результатів запропонований новий спосіб селекції, який має такі головні відрізняльні ознаки:

1. Спосіб селекції люцерни з використанням міжвидової гібридизації і насичуючих схрещувань відрізняється тим, що з метою перенесення в геном одного виду максимального числа корисних ознак другого виду, зменшення обсягу робіт по аналізу гібридних поколінь і числа повторних циклів схрещування, відокремлення і гомозиготації перенесених ознак в іншому геномі, для схрещування використовуються спеціально створені компоненти, що належать до різних видів і разом з господарсько-цінними ознаками - об'єктом інтрогресії, несуть зчеплені з ними полігенні геномні маркерні ознаки з чітким генетичним контролем, які візуально легко ідентифікуються, а також - гени-носії самосумісності, які сприяють штучному результативному самозапиленню гібридних рослин.

2. Спосіб відрізняється тим, що в якості полігенних альтернативних геномних маркерів у виду Люцерна посівна (Medicago sativa L.) використовується інтенсивно синій колір пелюсток квітки і округлий з 3-4 оборотами спіралі біб, а у Люцерни серповидної (Medicago falcata L.) і Люцерни північної (Medicago borealis L.) - жовтий колір пелюсток квітки, серповидний або прямий біб, генетичний контроль і можливість інтрогресії яких доведені.

3. Спосіб відрізняється тим, що для надання одному з компонентів схрещування ознак здатності до самозапилення використовуються високоактивні гени самофертильності в гомозиготному стані Sf Sf Sf Sf, отримані від донора Гермафродита 2, прояв яких зберігається і в гетерозиготному стані (Sf Sf S₁ S₂) в зародковій плазмі всіх культурних видів люцерни.

4. Спосіб відрізняється тим, що його виконання здійснюється в два етапи, при цьому контроль результативності схрещування, рівня передачі ознак насичення, ступінь їх відокремлення і прояву в зародковій плазмі іншого виду проводиться на першому етапі за генетичними маркерами, а на другому - за прямими ознаками продуктивності і реакції справжніх гібридів на незадовільні чинники середовища.

Розділ 6. Характеристика кращих гібридів, отриманих при застосуванні способу насичуючих схрещувань

Наречена Півночі - перший сорт серповидної люцерни в Україні. Його створено методом насичуючих схрещувань люцерни серповидної Павловська 7 із селекційною формою люцерни посівної, здатної до самофертильності за розробленою нами схемою, яка описана в попередньому розділі.

Сорт призначений для створення довготривалих сіножатей і пасовищ в лісостепових та поліських регіонах країни. Наречена Півночі вдало поєднує у собі кращі ознаки обох видів люцерни, а саме: багаторічність, зимо- та морозостійкість, витривалість до несприятливих умов середовища - ознаки, успадковані від люцерни серповидної; прямостоячий кущ, добре відростання травостою весною та після скошування, задовільну насіннєву продуктивність - ознаки, які успадковані від люцерни посівної. Рослинам сорту притаманні: квітка світло-жовтого кольору, біб округлий з 1-4 оборотами спіралі. Поєднання останніх двох ознак в одному генотипі характерно тільки для цього сорту і є його морфологічними апробаційними маркерами.

В конкурсному випробуванні за чотири укоси, які проводилися з інтервалом 28-30 днів, урожайність кормової маси сорту Наречена Півночі щороку становила 511-600 ц/га. Продуктивна довговічність використання травостою - 8 років. Насіннєва продуктивність даного сорту в умовах Лісостепу України становить близько 2 ц/га.

Його занесено до Державного реєстру сортів, придатних до поширення в Україні у 2007 році. Отримані патент на право вирощування сорту Наречена Півночі у виробництві №07208 від 2007 р. та свідоцтво про авторство на сорт рослин люцерни серповидної Наречена Півночі № 0773 від 2007 року.

ВИСНОВКИ

У дисертації наведено теоретичне узагальнення результатів і нове вирішення наукової задачі по обґрунтуванню, створенню і застосуванню нового високоефективного способу селекції люцерни - насичуючих схрещувань (беккросів) з використанням донора генетично-контрольованої самофертильності (Sf Sf Sf Sf) і полігенних маркерів: кольору пелюсток квітки і форми бобу та числа оборотів його спіралі, що визнано винаходом. Застосування цього способу в селекційній роботі забезпечило створення нового сорту люцерни «Наречена Півночі», який поєднує кращі ознаки двох існуючих видів. Його занесено в Реєстр сортів рослин України і отримано патент на його використання у виробництві.

1. Експериментально підтверджена генетична природа контролю ознаки «колір пелюсток квітки». Контроль синтезу пігментів забезпечується трьома локусами. Один з локусів здійснює регуляторні функції інших двох. Наші експерименти по вивченню розщеплення гібридів F₂ між жовтоквітковими і синьоквітковими формами свідчать, що розщеплення складає 1:35 і відповідає трьом локусам автотетраплоїда з тетрасомічним типом кон'югації і розходження хромосом. Виявлено за сумарним кольором пелюсток квітки в природних та штучних гібридних популяціях три типа гомозигот: синій (C₂С₂С₂С₂PРРРyyyy), жовтий (C₂С₂С₂С₂pрррYYYY), білий (c₂с₂с₂с₂pрррyyyy), що можуть слугувати генетичними маркерами.

2. Вперше встановлено, що форма бобу люцерни (прямий або серповидний і округлий) контролюється одним локусом з двома алелями (Sp і sp), які визначають ріст бобу в довжину і, відповідно, сприяють збільшенню чисельності його спіралей. Між домінантними алелями локусу тетраплоїдної люцерни існує ефект адитивності, що позитивно позначається на довжині боба і чисельності оборотів спіралі. У люцерни посівної існує гомеостатичний механізм обмеження росту боба, який еволюційно склався в незадовільних умовах пустель та напівпустель. Він повністю відсутній у люцерни серповидної, яка мала інший шлях еволюційного розвитку і успадкувала інші пристосування до розмноження. Міжвидова гібридизація дозволяє виявити генотипи, у яких відсутній механізм прояву гомеостазу, а це веде до повного відновлення ростових процесів в округлого боба, що забезпечує появу, як нами вперше встановлено, у міжвидових гібридів явища трансгресій, що сприяє розвитку рослин з 5-6 оборотами спіралі бобу.

3. Встановлено, що види культурної люцерни, зокрема M. sativa L., M. falcata L., M. borealis G. добре схрещуються між собою в умовах штучної гібридизації, що відкриває передумови для обміну між ними генами господарсько-цінних ознак і властивостей.

4. Вперше показано, що гени самофертильності (Sf), які наявні у генетичного донора Гермофродіта 2, створеного співробітниками Інституту землеробства у попередні роки, легко передаються іншим культурним видам люцерни і задовільно працюють в їх зародковій плазмі.

5. Розроблено новий спосіб насичуючих схрещувань, який можна застосувати при міжвидовій гібридизації з використанням генетично-контрольованої самофертильності та геномних маркерів - кольору пелюсток квітки і форми боба - серповидна, округла з певним числом оборотів спіралі. Передача самофертильності одному з компонентів схрещування відкриває можливості використання в гібридних поколіннях як штучного перехресного, так і штучного самозапилення, яке сприяє гомозиготації генів контролю ознак трансгресії і відновленню їх функціонування в генетичному середовищі іншого компоненту. В свою чергу колір пелюсток квітки і форма боба дозволяють ідентифікувати частку геному компоненту, ознаки якого зазнали інтрогресії. Спосіб визнано винаходом і отримано патент на корисну модель № 30229 від 25 лютого 2008 року. Частка авторства дисертанта складає 30%.

6. Вперше пропонується в поколіннях насичуючих схрещувань оцінку за формою бобу проводити за її найбільш показовим проявом - максимальній кількості оборотів спіралі (МКОСБ) серед бобів на рослині. Ця ознака має генетичну детермінацію і її легко ідентифікувати.

7. Аналіз гібридів від насичуючих схрещувань люцерни серповидної і люцерни посівної чітко свідчить, що добір за ознакою ступеня інтенсивності жовтого і фіолетового кольорів пелюсток квітки веде до накопичення ознак серповидного чи сатівного компонентів, відповідно. В свою чергу добори за ознакою «МКОСБ» ведуть до збільшення прояву ознак сатівного компоненту - «числа насінин на біб» від 1,92 ± 0,09 штук (середнє значення у 2001 році) у популяції Medicago falcata L. до 3,89 ± 0,16 штук (середнє значення у 2005 році) у BC³F₁ і «маса насіння з рослини» від 4,90 ± 0,21г (середнє значення у 2001-2005 рр. у популяції Medicago falcata L. до 7,89 ± 0,23г (середнє значення у 2001-2005 рр.) у BC²F₁. Вперше доказано, що між ознаками «МКОСБ» і «числом насінин на біб» у гібридів існує достовірна пряма позитивна кореляція (r = 0,7, p = 0,95)

8. Апробація нового способу в селекційному процесі підтвердила його високу ефективність. Виділено один з кращих гібридів (люцерна серповидна - Павловська 7/люцерна посівна - Вертус 261) після трьох циклів насичення. Гібрид поєднує ознаки двох видів і має суттєві переваги за продуктивністю, витривалістю і довговічністю. Він є сортом нового типу - пасовищного і довготривалого укісного використання. Під назвою «Наречена Півночі» занесений до Реєстру сортів рослин України (АС. № 0773 від 2007 р. - частка автора дисертації складає 30%), отриманий патент на право вирощування сорту у виробництві № 072208 від 2007р.

ПРОПОЗИЦІЇ ДЛЯ СЕЛЕКЦІЇ ЛЮЦЕРНИ І ВИРОБНИЧОЇ ПРАКТИКИ

1. Пропонується застосування в селекційній практиці люцерни нового способу селекції, що базується на насичуючих схрещуваннях з застосуванням геномних маркерів та генів самофертильності. Це дозволить суттєво розширити селекційний матеріал за рахунок багаточисельних видів культурної люцерни і диких сородичів, які несуть нові ознаки і властивості, що не властиві люцерні посівній.

2. Для виробництва пропонується новий сорт Наречена Півночі, який має рідкісне поєднання дуже важливих ознак, що дозволяє його віднести до сорту нового типу. Зокрема: він багаторічний (до 8 років) і витривалий до незадовільних умов довкілля (ознаки люцерни серповидної), має добре відростання та задовільну насіннєву продуктивність (2,0-2,5 ц/га - в умовах правобережного лісостепу України) (ознаки люцерни посівної). Його можливий ареал вирощування включає всі природні зони України, де його можна висівати на малоокультуренних землях, пасовищах і землях сівозмін, що виключенні з користування.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАННИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Корягін О.М. Міжвидова гібридизація культурних видів люцерни/ О.М.Корягін // Науковий вісник Національного аграрного університету, - Київ, 2001.- Випуск 37. - С. 35-38.