Индекс восстановления самоопылённых линий озимой ржи

Размещено на http://www.allbest.ru/

Индекс восстановления самоопылённых линий озимой ржи

Дейнекин С.А.

старший научный сотрудник, кандидат с.-х. наук

Научно-исследовательский институт сельского хозяйства

Центрально-Черноземной полосы им В.В. Докучаева,

Россия, Воронежская область, Каменная Степь

Аннотация

В статье описаны результаты изучения восстановительной способности самоопылённых линий озимой ржи ЦМС Рampa (Р)-типа.

Ключевые слова: ЦМС Р-типа, озимая рожь, самоопылённые линии, закрепительная способность, восстановители фертильности, стерильность, генотип.

Результаты указные ранее по восстановительной способности самоопылённых линий озимой ржи за 2003, 2006 годы показали, что соотношение стерильных и фертильных форм изменилось в противоположную сторону, в результате чего количество линий-восстановителей увеличилось, и концентрация закрепителей стерильности оказалась очень низкой (табл. 1) самоопылённый рожь закрепитель

Таблица 1 - Восстановительная способность самоопылённых линий озимой ржи

Поэтому все линии, проявившие себя как закрепители стерильности, изучались повторно как по закрепительной способности, так и по хозяйственно-ценным признакам.

Характеристика линий, выделившихся по закрепительной способности в разные годы, приведена в таблице 2.

Например, линия 177 и 202, показавшие в 2004 году хороший процент закрепления, в 2006 показали достаточно высокий индекс восстановления: 68 и 65 соответственно. Линии 112 и 197 проявили себя как хорошие закрепители стерильности только лишь в 2004 году. В 2006 году линия 112 оказалась полувосстановителем. Похожий результат показала и линия 197, но в 2003 году, а в 2006 её индекс был равен 6, что является незначительным отклонением от нуля.

Таблица 2 - Влияние условий года на закрепительную способность самоопылённых линий

Лучший результат выявлен лишь у линий 443 и 197, которые показали наименьший индекс восстановления в течение двух лет. Вероятной причиной этого могла стать использованная нами пыльца для опыления с разных растений линии, которые генетически не всегда могли быть идентичны. Похожие результаты отмечены в работе Здрилько и Адамчук (1978), которые указывают на влияние неоднородности генотипа линии. Прежде всего, это касается их закрепительно-восстановительной способности. В работе Кобылянского и Катеровой (1973) также наблюдался недостаток стерильных растений для проявления признака стерильности. Возможный выход из данной ситуации - это дифференциация линий полузакрепителей на подлинии.

Второй причиной могут быть генетические особенности самого источника стерильности. В литературе нет однозначного мнения по вопросу осуществления генетического контроля ЦМС Р-типа. Более ранние исследования указывали на наличие моногенного контроля, в частности это отмечали Здрилько в 1969 году, Geiger и Schnel в 1975-м, а также Madej в своей работе в 1975 году. Он вместо обычного соотношения фертильных и стерильных 3:1, используя линии полувосстановители при расщеплении в F2, получал до 70% стерильных растений. В работе Артёмовой (1982) был предположен двухфакторный контроль данного признака, а также наличие дополнительных генов и аллелей, влияющих на стабильность проявления закрепительной способности. Позднее Geiger и Miedaner (1996) с применением биохимических маркеров установили, что ЦМС Р-типа контролируется 2-мя большими и 3-мя минорными генами. По их мнению, наиболее сложной проблемой при использовании ЦМС Р-типа является только создание надёжных восстановителей фертильности. Но результаты использования в селекции этого типа ЦМС опровергли данное утверждение. А на базе источника восстановления фертильности Иран 9 были созданы надёжные восстановители фертильности, что позволило передать в производство гибрид фирмы Лохов-Петкус Visello.

Создание же надёжных закрепителей стерильности по-прежнему остаётся сложной задачей, так как очень проблематично собрать в одном растении необходимые гены, обеспечивающие полную закрепительную способность. Поскольку наличие данных генов необходимо у обеих родительских форм, а вероятность их объединения в одном образце довольно низкая. Данное предположение о закрепительной способности высказала Kolasinska (1996, 2001), подразумевая наличие полигенного контроля и значительного влияния генотипов обоих родителей на закрепительную способность, что подтверждается результатами исследований Гордея (2003) по изучению восстановительной способности 3-х самоопылённых линий и сорта Калинка на разных материнских формах. В результате чего было выявлено существенное колебание восстановительной способности среди изученного материала: от 1,5 до 93%.

Одной из причин низкой результативности нашей работы по поиску надёжных закрепителей стерильности может быть их низкая концентрация в изученном материале (рис. 1). В условиях 2003 года, благоприятного по обеспечению растений влагой и теплом, закрепителей стерильности было обнаружено значительно больше, чем в засушливых условиях 2006 года, когда явно преобладали восстановители фертильности.

Рис 1. Концентрация типов стерильности у гибридов самоопыленных линий с источником ЦМС Р-типа.

Если эти данные представить по группам, то получим ещё более наглядные данные:

Результаты по типам ms, приведённые в таблице 3, показали, что влияние погодных условий по годам исследований отразилось на суммарном отношении процента стерильных растений (1 - 3 тип), которое составило в 2003 году у 29 линии 40% против 27% в 2006 году. То же можно отметить у линии 178 в 2003 году: 68,7% и в 2006 году - 48% закрепителей. И линия 193 также показала 27,7% в 2003 году и 0% в 2006. Лучший результат по закрепительной способности выявлен у линии 178, процент закрепителей которой был более высоким, чем у других линий. А линия 193 показала наилучший результат за годы исследований по восстановительной способности.

Таблица 3 - Распределение растений (в %) по типам стерильности в зависимости от условий года

Таким образом, учитывая результаты данной таблицы, можно отметить неоднородность линий по закрепительно-восстановительной способности.

А результаты, полученные по закрепительной способности, указывают на то, что изученный набор самоопылённых линий содержит очень низкий процент закрепителей ЦМС Р-типа. Поскольку из общего числа изученных линий (более 600) с высокой закрепительной способностью в течение нескольких лет выделилось всего лишь 3. И только одна линия (443) закрепляла стерильность полностью, в течение двух лет. Но главным фактором, оказывающим существенное влияние на способность линии постоянно и полностью закреплять ЦМС Р-типа, является наследственная особенность и гомозиготность её генотипа по факторам, контролирующим это свойство.

Список литературы

1.Здрилько А.Ф. Получение закрепителей стерильности для форм озимой ржи с ЦМС / А.Ф. Здрилько, Г.К. Адамчук // Селекция и семеноводство. - 1978. - № 2. - С. 77-78.

2. Кобылянский В.Д. Наследования цитоплазматической и ядерной мужской стерильности у озимой диплоидной ржи / В.Д. Кобылянский, А.Г. Катерова // Генетика. - 1973. - Т. 9. № 7. - С. 5-11.

3. Здрилько А.Ф. Изучение цитоплазматической мужской стерильности у ржи // Селекция и семеноводство. - Киев, 1969. - Вып. 14. С. 31-33.

4. Madej L. Research on male sterility in rye / L. Madej // Hodow. rosl., aklimat. i nasien. - 1975 (1976). - V. 19, № 5-6. - P.421-422.

5. Geiger H.H. Сytoplasmic male sterility in rye (Secale cereale)/ H.H. Geiger, F.W. Schnell // - Crop. Sci. - 1970. - V. 58. - P. 98-99.

1. Артёмова Г.В. Генетическая классификация типов пыльцевой стерильности озимой диплоидной ржи / Г.В. Артёмова // Тр. по прикл. ботан., генет. и селекции. - ВИР, 1982. - Вып. № 1. - С. 56-60.

2. Geiger H.H. Genetic basis and phenotypic stability male-fertility restoration in rye / H.H. Geiger, T. Miedaner // International Symposium on Rye breeding and genetics (EUCARPIA). Vort. Pflanzenzьchtung. - 1996. - V. 35. - P.27-38.

3. Kolasiсska I. Pollen fertility restoration in topcross hybrids of winter rye / I. Kolasiсska // International Symposium on Rye Breeding and Genetics. - Stuttgard, Germany. - 1996. - P.70-73.

4. Kolasinska I. Male fertility restoration of rye crosses in the Pampa cytoplasm // Proceedings of the Eukarpia rye meeting July 4-7, 2001. Radzikow, Poland. -2001. - P. 87-90.

5. Гордей С.И. Особенности восстановления фертильности при создании систем ЦМС Р-типа (Пампа) озимой ржи Secale creale L. / С.И. Гордей, В.Е. Шимко, И.А. Гордей // Актуальные проблемы генетики: Материалы 2-й науч. конф. МОГИС.- М.: Изд-воМСХА, 2003. - С. 56-57.

References:

1.Zdrilko, A. F. Obtaining of sterility fixers of winter rye forms with TSMs / A. F. Zdrilko, G. K. Adamchuk // Breeding and seed production. - 1978. - №. 2. - P. 77-78.

2. Kobylyansky V. D. Inheritance of cytoplasmic and nuclear male sterility in winter diploid rye / V. D. Kobylyansky, A. G. Katarova // Genetics. - 1973. - Vol. 9. №. 7. - P. 5-11.

3. The study of the cytoplasmic male sterility In the rye / / breeding and seed production. - Kiev, 1969. - Vol. 14. P. 31-33.

4. Madej L. Research on male sterility in rye / L. Madej // Hodow. rosl., aklimat. i nasien. - 1975 (1976). - V. 19, № 5-6. - P.421-422.

5. Geiger H.H. Сytoplasmic male sterility in rye (Secale cereale)/ H.H. Geiger, F.W. Schnell // - Crop. Sci. - 1970. - V. 58. - P. 98-99.

6. Artemova G. V. Genetic classification of pollen sterile types - news of winter diploid rye / G. V. Artemova / / Tr. at PM. nerd., genet. and breeding. - VIR, 1982. - Vol. №. 1. - P. 56-60.

7. Geiger H.H. Genetic basis and phenotypic stability male-fertility restoration in rye / H.H. Geiger, T. Miedaner // International Symposium on Rye breeding and genetics (EUCARPIA). Vort. Pflanzenzьchtung. - 1996. - V. 35. - P.27-38.

8. Kolasiсska I. Pollen fertility restoration in topcross hybrids of winter rye / I. Kolasiсska // International Symposium on Rye Breeding and Genetics. - Stuttgard, Germany. - 1996. - P.70-73.

9. Kolasinska I. Male fertility restoration of rye crosses in the Pampa cytoplasm // Proceedings of the Eukarpia rye meeting July 4-7, 2001. Radzikow, Poland. -2001. - P. 87-90.

10. Gordey, S. I. characteristics of fertility restoration system TSMs P-type (Pampa) winter rye Secale creale L. / C. I. Gordey, Shimko V. E., Gordey I. A. // Actual problems of genetics: proceedings of the 2nd scientific. Conf. MOGIS.- M.: publishing house of ICCA, 2003. - P. 56-57.

Размещено на Allbest.ru