Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
ДИКИЕ ДИПЛОИДНЫЕ ХЛОПЧАТНИКИ МЕКСИКИ И ВОЗМОЖНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИХ В СЕЛЕКЦИИ
ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство
Автореферат диссертации по теме "ДИКИЕ ДИПЛОИДНЫЕ ХЛОПЧАТНИКИ МЕКСИКИ И ВОЗМОЖНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИХ В СЕЛЕКЦИИ"
h-309%0
Го С і'ДАРС TBE'J EJI'i KVMKS' ІЧССІІ.ЧЖИ ЙДЕГ-АНЖ
РОССЖЖГЙ УКІЇВЕРСІГПЇТ ДРУЖЕН НАРОДОВ
Ha rrpúBí.2 рукогаск
лефандиярова І.йзшра !1]ай.-;эрлэшвкз
УВС 633.511:631.527.58.036
ДИКІШ ДШЛОЮТЫЕ ХЛОПЧАТНИКИ кЗУ.СЩШ И ВОЗМОІНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИХ В СЕЛЕКЦИИ
(06.01.05 - селекция и семеноводство)
Автореферат диссертации на соискание ученой- степени кандидата сельскохозяйственных наук
Москва -1394
": " *' - Г •• ^ ■■ ч* ^
Экспериментальные исследования провадились б 1991-1991 гг на среднеазиатском филиале Всероссийского научно-исследовательсгшго института растениеводстбз им. Н.И.Вавилова.
Научные руководители - доктор Ойологотескйі наук
Н.К.Лемешеві
доктор сельскохозяйственна!. наук, профессор Юі-Ліґухов,
Официальные оппоненты: доктор СйоЛогнчесгах наук,профессор А.Г.Касьякенко, кандидат биологических наук, доцент 0.г.Семенов.
Ведущее учреждение - Волгоградский с е ль с ко юэяйс тв еИКЬЛ институт.
состоится " /•/ " іШІ^А*1994 г. а ]5 __ч.на специализированного совета 1С 053.22,22 а Российском Лружсц народов по адресу! 11? 193. Москва^ уд» ".'.'.^ую-Махдая, д.8, корл.2 (корпус сольскоїоЗйЙсїЕенайРй Іскульгета).
С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Российского университета Дружбы народов по адресу: 117193, Москва, ул. Миклухо-Маклая д.6.
Автореферат разослан " /У " ф СІ]иг^Аз^і г.
Ученый секретарь
спе ци ализиро в а нно го совета
кандидат с ел ьскохо з яйс тв екниг.
на у;:, дсцэн^^^:—Л / /./С---М.П.Харламов
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность теш. Главной задачей в современном хлопководстве является создание вилтоустоячиеих, високсурокайных, скороспелых с высокими технологическими качествами сортов хлопчатника. Несмотря на определенные успехи отечественной селекции, ее современное состояние ке может удовлетворить ни производство, ни текстильную промышленность.
Существенным недостатком селекции является узость исходного материала и генетическая близость сортов, что является одной вз причин поражаємости их вновь возникшей более вирулентной расой 2.
Род боззуріиш насчитывает более 30 дикорастущих видов, однако в селекции используется 4-5. Изучение .и привлечение их в гибридизацию позволит создать новую генетическую основу для сортов будущего (Я госрегистрации темы 01.82.0084738)к
Цель к замани исследования. Работа проведена с целью выявления наиболее ценных для селекоди признаков у 9 дикорастущих диплоидных видов хлопчатника Мексигаї. При этом последовательно решались следующие задачи:
- изучение морфобиологических особенностей 9 диплоидных видов Мексики, триллоиднта гибридов и синтезированных гексаплоидов;
- изучение фотопериодической реакции видов;
- устойчивости их к верткциллезвому вилту;
- скрещиваемости видов, как внутри генома Д, так и с видами других геномов рода (ЗОБЗУРШГП Ь., в том числе и с промышленными сортами тетраллоидного вида а. Ьіггиилп и ;
- создание форм с хозяйственно ценными признаками на новой генетической основе.
Научная новизна Впервые изучено все многообразие дикорастущих диплоидных видов генома Д рода боББурши и? ло морфобиологическим признакам в условиях Средней Азии, фотопериодическая реакция этих видов на длину дня в зависимости от возраста растений. Дана оценка на устойчивость к обеим расам вертицшоезного вилта.
На большом материале показана скрещиваемость видов генома Д с другими вида»® рода Воззуріит Ь.
Подучены гибридные растения с видами хлопчатника Мексики и тетраплоидои Б. ГигэиШи Ц Изучены трипловдные гибриды с 7 видами МеКСИКИ, ПРИЧеМ Тарный г. ЧИТ^у Я- ІДУ.ітп._
ЦЕНТРАЛЬНАЯ НАУЧНАЯ БЖЛ.ЧЗТЕКА і'.іссм-. солмко.чоз академии и„І. К, А, Тиуіірпаезз
■инв. №/1х:
Щактичзская ценность. Подтверждена ' возможность получения фертильных форм из стерильных тршлоидных гибридов путем удвоения числа хромосом. Дана всесторонняя характеристика вновь синтезированных триплоидных и гексаялоидных гибридов по морфэбиоло гиче с ким признакам. Получены и изучены тетраплсадные беккросскые формы с видами G. thurberi к G. aridum на новой генетической основе, как декоры вилтоустойчивости, длины и выхода волокна.
Апробация работы. Иатерналы диссертации докладывались на Ученых Советах САФВНИИР {Ташкент, 1931-1984, 1992); научно- технических советах отдела технических культур ЗНИИР (Санкт-Петербург, 1991,1933); II научно-практической конференции Прикаспийского НИИ аридного земледелия (Соленое Займище, 1993).
ЦубJ5Kкадии По теме диссертации опубликовано 11 статей, отражающие основные положения работы.
Объем диссертации, Диссертация представлена на страницах машинописного текста и состоит из введения, б гдзв, выводов, рекомендаций, списка литературы, содержит 31 таблицу и 2 рисунка. Список литературы включает 168 наименований, в том числе 59 зарубежных.
Материал и методика исследований. Исследования проводились в 1981-1991 гг. в Среднеазиатском филиала Всесоюзного научно-исследовательского института растениеводства. Объектом исследований служили 3 дикорастущих видов хлопчатника Мексики (Fryxell, 1979) S. trilobum (toc. et Sess ex DC) Skov,' G. truirbert Toi, G. davidsonil Kell., G. ïiarknesslt Br3ndg., Q. armourianum Kearn., G. aridum (Rose et Standi) Skov., 0. Issum Prüll., G. lobatum Gentry, G. îossypioides (lllbr) Standi; 336 тргалоидных гибридов с 7 видами; 132 гексаплоида с 5 видами и 2 беккроссные формы с видами G. thurberi и G. ariduw, подученные на новой генетической основе. Вовлечение дикорастущих видов в селекция показано на рис. 1.
■ Семена дикорастущих видов проращивали в термостате при температуре 30*С в чашках Петри. Проросшие семена высевали в бумажные стаканчики, набит ъа почзенно-перегнойной сыесьп. С появлением 2-3-к настояния листьев растения высаживали а сосуды Вагнера, которые помещали в фотопериодически© домики, с 11 часовым световым днем.
Для оценки устойчивости видов и гибридов к вертициллеэному ' вялту растения выращивали на инфекционном фоне 2-х рас. -
КУЛЬТИЕЖТ&Й ТЕТРАПЛС'КД 2 г. - 52
.З^ОРАСТУХЗ;
дгиоил
2 п - 26
СТЕРИЛЬНЫЙ ГЙЕРДД 3 п - 39
КОЛККЦКНИРОЕАНИЕ 6 п - 78
ЕЕККРОССИРОВАНИЕ ТЕТРАПЛОИДНЫШ ВИДАМИ
ПЕНТАПЛОИД 5 п - 65
отбор
отбор
получение п тетраплоидньн гинкий. с ценным! признаками
РЙС. 1. ВОВЛЕЧЕНИЕ ДИКОРАСТУЩИХ ДИПЛОИДНЫХ ВИДОВ В СЕЛЕКЦИЮ
Степень ПераЛйгіИЯ ВЇ1ЛТ0М и развитие болезни определяли по методике С. 4. Свдорййой и Ь К. Шпова (1960). Оценку проводили по З-Салікой жал* индексов кзядые 15 дней.
Морфолагичеека® описание рас геній, (по £5 признакам), окре давание ПрОЕОДена по оС2£принятоЯ методике. Для получения гексапло-идов тригтЛощшые ГиСрЯДЫ обрабатывали в стадии всходов ІХ колхи-зш-лакой!ясвой пастой, которую наносили ка верхушечную меристему. Ьігнесписйсиость пыльцы определялась по оСеэпринятой ацетокармино-гал методике. Для проведения тетрадного анализа Оутсны фиксировали з о.чгсп Каркуа (8:2) з течение суток, после чего фиксатор заменяли н-л спирт, з котором и хранили. Подсчитывали количество нормально сформированных тетрад я тетрад с нарушениями. Для исследования дспсльзсезли микроскоп ШаїІ-3. Полевые и лабораторные анализы -роэодилк по методике отдела технических культур ВНИИ растениеводства им. И. И. Вавилова (1378). Статист аческая обработка данных зькіолкенз по В. А. Дсспехову (1979).
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕЛОВАНИЯ .Морфебпслогическая характеристика диплоидных видов Мексики
іізксікансякг зиды образуют геномную группу Д и зходят в под-род Нйи2ір?епіа Ргух., который является самым большим по числу видов и отличается большой изменчивостью признаков. Подрод Ноцгтгеша Ггух. состоит из 2-х секций и б подсекций. Мексиканские виды входят в 5 подсекций. Изучение морфоЗиологичёских особенностея дкксрастуЕИх видев представляет большой интерес в связи с возможностью использования полезных свойств видов в практической селекционной работе. Полиморфизм диплоидных видов необычайно велик. Ветвление главного стебля, как правило, смешанное, но иногда на главном стебле оСразутося исключительно монополии. Растения в разной степени опушены, кроме видов 0, ■ Ьагкпезйіі, й. агаоиг і злши. Листовая пластинка в'основном с ре дне-крупная, за исключением видов а. Ітагкгіеззі і и й агггошчапшп.
їорма листовой пластинки у видов различная: пальчато-раз де льнул и пальчато-рассеченную имеют а ШигЬегі к а РгіІоЬшп; трехлопастную листовую платнику имеют & ІоЬаіїш, (1 Іахші, Є. йауійзогш, О. еозуріоісіез и цельная пластинка у О. Ьагкпеззії, О.
armourianum, Є. aridum. Цветки у ендов хазмогамныа, крупные, ярко-окрашенные. Ш форме венчика они разделяются на чашевидные (S. thurberi, G. tnlobum, S. harknessü, G. armouriarum, а dav.idsonii) и колокольчатые (а аг і dum, G. lobatum, G. laxum, а gosaypioides). Высота тычиночной колонки различная, рыльце расположено на различной Еысоте относительно тычинок. В основном 0,2-0,6 см у видов а trilobüui, а laxum, .0. thurberi, а fossypioides. Сильно выступающим рыльцем отличаются вида а aridum, а harknessiі, G. агпюигїалигп форма и размер коробочки разнообразны, в основно« они округлые с коротким носиком, за исключением видов' а aridum, а laxum, а lobatum, у которых они удлиненно-яйцевидные с длинным носиком. Волокно бурое и эеденова-то-бурое. Биология цветения изученных видов имеет ряд существенных ^особенностей. а aridum образует цветки в пазухах листьев прошлогодних побегов, что не свойственно другим видам. Раскрытие венчика и пальників зависит от температуры воздуха. В летнее время цветут 5 видов, остальные 4 вида цветут г зимне-весенний период.
: Перед'бутонизацией виды а aridum, G. lobatum, а laxum, сбрасывают все или часть листьев, что очень важно в сеязи с проблемой загрязнения:окружающей среды при дефолиации. Характерной особенностью а harknessi і и а anrcurianum является опадение прицветников, наличие которых засоряет волокно при мекакизирован-ноЯ. уборке.
Выполненность пыльцы у всех видов высокая (68.3-9?. BZ.). Самым ' коротким периодом цветение-созревание характеризуется а lcfcatum (34) дня, а aridum (40 дней), самым длинным G. tnlcbuir. (51 день), остальные виды соответствуют уровни стандарта (45-54 дня). Процент завязываемое ти коробочек очень низкий (4.3-6. SS) у видое . G. lobatum, а harknessi i, у остальных видов оа варьировал 15.9-27- ЗХ.
Таким образом, . знание ■ юрфобиологических особенностей дико-:растущих видоз дает возможность правильно и эффективно подбирать родительские пары для сіфещивания.
Сотопернодическая реакция мексиканских ДШЛОИДНЫК видов'
" В результате исследований установлено, что виды дают четкую
реакции на изменение продолжительности дня. В пгрвьд год жизни в условиях короткого дня в репродуктивную фазу вступили 4 вида & ішгЬегі, (3. СгіІоЬшп, й <Аауі<1зогШ, й Ьагкпеетн. Разница с контролем составила 37-91 день. На второй год . зацвел О. апгоигіапшп. На третий и четвертый год в фазу цветения вступил О. гОЗЗУрІ01бЄ5, который являє тс я типично коротко дневным гидом (табл. 1).
Тайлица 1
Цветение растений мексиканских видов различного возраста
п- ;...... ■' 1 '■ І Короткий день ------, Контроль( обьгч. свет, день) 1
1
1 Дата качала цветения дата начала цветения |
І- "■- і і і |1 год|2 годІЗ год|4 год і.і 11 1 1 Г0Д|2 ГОДІЗ Г0ДІ4 год І
а ІПигЬегі і [11/7 6/6 9/6 5/6 10/10 25/8 10/6 20/6 |
а. ігіІоЬиш 112/8 5/8 б/б 21/7 18/9 8/9 14/3 Б/8 )
3. сіауісізопі і 1.1/8 19/7 іа/7 30/6 . 8/10 19/7 23/7 12/6 |
а їіагкпеззіі . | 6/8 15/7 29/6 6/7 .13/19 8/8 17/7 24/7 |
а агзюиг і =пилі 111/10 1/8 3/7 18/7 20/10 21/7 17/7 19/7 |
а ^оззурійійез 110/10 29/9 29/6 14/6 14/10 18/9 26/7 14/7 ]
в. агійшп І Не зацвели Не зацвели
а ІоЬаіішп ---
а Іааш і --- ™ - і
Вид а гГштЬеп реагирует на длину дня лишь в первый год жизни, затем он- становится нейтральным к длине дня. Вид в. агтоиг 1 ашт оказался абсолтно- ¡^отоперяодичееки нейтральным к длине дня. Езды О. аг^иш, И ЮЬаНщп, В. 1ахит развивались вегетативно в обоик вариантах выращивания и зацвели только на1 следующий год в январе-феврале в условиях теплицы. '
Высота закладки первой симподиальнай- ветви - один из показателей скороспелости, чем шше заложена симподиальвая ветвь, тем ранык наступает фаза цветения. Короткий день способствовал утрачивании междоузлий, е::мподиалькые ветви закладывались ниже, чем в гантроле. Наибольшая изменчивость по закладке первой симподиалъной ветви свойственна <2. ^игЬеп (11-24 узлов), наименьшая разница'по
этому показатели у видов 2. Ьат-кпеззи, в. агпвипапига, 6. го2гурю1с1ез (2-8 углов). Виды а. 1п1оЬш1, В. йау^зоаи занимают промежуточное то лож кие {5-13 углов).
Исследовалкг еыяеили, что наиболее ?ф£ектнеко реагирует на ксротгсий день растения 3-4 года, что свяэано с определенным этапом онтогенеза этих видов.
УСТОЙЧИВОСТЬ ЕИДОЗ К В?рТКЦИЛЛеЗКС'?.!У вилту
Е СЕоей работе ш обратили особое вн;;шкие на изучение устойчивости иекст-Гггакск;"-: диплоидных видов к двум расам ьертициллегнсго гнлта. Исследования показали, что из трех групгс дкгси диплоидных видов австрийской, гфрккако- азиатской и мексикакстай, последняя оказаласъ наиболее устойчивой к вертицнллегному вилту.
Кап видно из таблицы 2, зсе изученные еиды на обеих расах поражались енлто&; в слабой степени, поражение не превывала двух баллов. Виды С. 1ЪцгЬеГ1, Б. 6. аг*1(1цтп, 6. <За\'1й£ош 1 имед яорадйнке 1 бала, то есть на растениях наблюдались единичны; листья с аекро'тическиш пяткам:. Поракаемостъ видов 5. ¡-йгкпеззи, Е. агтоипгшт, 6. ЮЬасчт, в. Сила несколько сильнее и достигала £ баллов, т. е. свиае ЕОХ. листьев ка растениях имели небольшие некротические пятна.
Своеобразной реакцией отличается О. 1 ¿воп 11, у которого на расе 1 отмечено поражение 2 балла и развитие болезни достигал-20,0-47,02. На росе 2 поражение было слабее и не повстало : Сал-да, а развитие болезни 20,0?., хотя раса 2 является более вирулентной.
Наибольшую устойчивость к расе 1 и £ проявили тЛигЬеп и 6. еоэнурдоМев, у которых процент порадсенля растений на расе 1 достигал 20,0-58,ЗХ и 30,0-75,01 на расе 2. Развитие болезни 6¡¿ло низким: 5,0-11,7?. на расе 1 и 10,0-20,ОХ на расе 2. СреднеустоЯчи-выш к расе 1 и с лабоус тоячивыми к расе 2 являются виды а ^ПоЪшп, 0. ИатклегБИ, е. апйит, развитие болезни у которых на расе 1 состазшю 20. 0-25, ОХ и 37.2-48,5Х ИЗ расе 2.
Виды О. агюшчашгл, й. 1оЬйшп, б. 1ахшп характеризуются слабой устойчивость® к обеим расам вшгга, развитие болезни на инфекционном фене расы 1составило 30,0-40,ОХ и 40,0-60,ОХ на расе ■ 2.
Таблица 2
Поражение вертицидлеэным вилтом к развитие болезни мексиканских видов на дифференцированных инфекционных фонах
-1-1-
| Раса 1 | Раса 2
ВИДЫ Н-г-1-!-1-1-
¡Поражение [Поража- [Развитие (ГЬражение |Порзжа- | Развитие |в баллах |емость, 7.[болезни,X[в баллах |емость,Х| ОолеэниД
л_I_I_I_I_к
Ташкент 1 4 60,0-100 29,0-45,0 4 78,0-100 34,0-72,0
108 3> Бг 5 93,3-100 33,1-53,0 5 95,0-100 47,0-87,0
с - 4727 5 32,8-100 33,0-55,0 5 60,0-100 51,0-89,0
Устойчивые к расам 1 и 2
а ^игЬеП СЬ1 20,0 5,0 0-1 30,0 6,0-10,0
а дОЗЕурЮ1с1еЗ 0-1 20,0-58,3 11,7 0-1 55,3-75,0 14,7-20,0
Устойчивые к расе 2, восприимчивые к расе 1
& <ЗаУ1<ЗзопН 0-2 50,0-100 20,0-47,0 0-1 33,0-65,0 7,7-20,0
Среднеустойчивда к расе 1, слабоустойчивые к расе 2
0. 1г11оЬиш 0-1 100 11,0-22,0 0-1 100 17,0-37,2
а ГатклезэН 0-2 100 20,0-25,0 1-2 20,0-100 20,0-38,5
Б. аг1(3иш 0-1 83,0-100 10,5-24,7. 0-1 33,0-100 17,5-48,5
Слабоустойчивые к расе 1 и 2
а агшоипапиш ■. 0-2 25,0-83,3 20,0-30,0 0-2 66,в-100 23,3-40,0
а 1оЬаЬим 0-2 20,6-70,8 8,6-33,6 0-2 70,0-100 44,5
а 1ахш 0-2 24,5-80,0 20,5-40,0 0-2 48,5-100 60,0
СкрещіваеКОСТЬ ДИКИХ. ДШЗЛОКДВЫХ ЬВДОЕ иекду собой И с культивируемыми сортам)
ІїроЕєг "ннш скрещ-шания показали, что ілекскканские виды в той шш и*оП мере скрещивается с ВИДАМИ ;7угих геномов. Очень трудно скр?"Л5'іазотся тетраплоиднае виды с дошло идкыми, диплоидные. азиатские еиды с мексиканскими. Из прозеденных 4172 скрещиваний по 114 коьйинациям, положительный результат был получен по 20 комбинатам . (тзбл.3).
Скрещиваемость ендов Є. ЬіггиРшп , В. ЬегЬегіепзе Ь с мексїікзвсккми составила 2,9-15,82. Полученный 214 сєшг с вадом Б. йа.7ій£оггі і были иевыполке кнкьк. Скрещиваемость мексиканские вддое о Едцаш других гєеЬмоз составила 2,?-73,9ї. 3 реципрокных комбинациях процент скрещиззймасуи бал ниже в составил 3,7-18,2%. Б комбинации й Ьаг-Ьогапда г Е. ІсЬаиїт сецена бшш невыполненные. При скрещсзании мэкстказски* видов между собой процент скрецивае-
^ .и
мости был невысоким в составил 7,Улмбинации О. (^ісізопіі ж агісЗіш и Е. гШоЬшп >: Е. йаУісіБОПіі иыели невыполненные семена. .
Шрфобкожг.кческзя характеристика триплоидкья гибридез
Ьїорфо логическое описание гибридов дает представление о том многообразии признаков а форм, которые возникают при мєжвдоеся гибридизации. Изучались гибрида 7 диплоидных еидоз Мексики с различными сортами вида Е. шгнишя и отечественной и зарубехкоа се* лекции.
Триплоидныа гибриды по большинству морфологических признакам занимали промежуточное поедание. Есе они характеризовались шшзак раскидистым кустом, крупными листьями, цветками и аатоцканоЕъм пятном на лепесткам ДоіДгнирозали признаки отцовских форм: шнопо-диальвость куста, наличие аятоцианового пятна на лепестках, фотопериодичность.
- Триплоидные гибриды с 3 п » 39 хромосомами, как празило, отличается высокой стерильностью. Мейоз у них проходил с большими на-рушениями и это зело к "неправильному формированию тетрад микроспор. Тркшювдшз гибриды характеризовались малым процентом нор-
'' г' Таблица З
Скрещиваемость равно - и раэнохроиосамных видов хлопчатника
1 Чиоло,шг ¡Скрещи- I Число :
Комбинация скрещивания 1-і---Іваедасть, | семян, rf
|сч»щк-|коробо-) X I-•т
ІполнентІ'
Іваний І чек І |всего/в#:
I I I
' і . ■ 1
I 2 I З I 4
1. ahirsutumL. xathurben
2. ahirsutumL, x&trilobum
3. a hirsutum L. X adavidsonii
4. abarbadense L. x GLthurberi
5. adavidsonii Li Q.hirsutum L,
6. a herbaceum L. x adavidsonii
7. aarboreumL x a davidsonii 3. G.ancmalmn x adavidsonii
9. adavidsonii x йашшаїшп
10. G.davidsonii x a barbosanum
11.abarbosanum x G. davidsonii
12. G. davidsonii x&sturtli
13.adavidsontt x aaridum '....
14.G.davidsorili x GL lobatum
15.G.davidsonii x G.gcssyplodes
16. G. davidsoni і x G. thurberi
17.atrilcbum x a davidsonii
18. a thurberi x а anomal um
19. a barbosanuih x a lobatrn
20. a anonalum x a lobatum
992 29 2,9 91/65 17 1 5,9 2/2 158 25 16,8 214/24 1 4,2 1/1 22 6 27.3 64/1 49 S 12,2 79/33 0 18,2 44/2 80 . 3 . 3,7 12/5 23. 17 73,9 266/140 31 5 16,1 98/58 58 4 6,9 34/30 37 1 ; 2,7 11/10 ■ 28 ; , : 7 25,0 .' 120/27 г ■ 7,4 30/2 6 1 16,6 . 2/1
27 5 18,5 45/45. 19 2 10,5 3/29 2 5,8 35/4 12 • 1 8,3 3/- :
28 3 ; 10,7 ■ B/2
мэльно сформированных тетрад (1.52К - 26,751). Материнские Форш а ЫгзиЬиш и, напротив, имели очень высокий показатель нормально сформированных тетрад (96,49-99,831), У гибридов № и в нормальных тетрадах микроспоры были различными по величине. Все зто привело к . высокой стерильности пыльцы. фэртильность пыльцы у изученных гибридов колебалась от О,ОХ у Пе Нарте 80 к а ЮЬаШп до 2,95Х у Таисок зр 37 х а Ьагкпеззи, т.е. не превьавала 3.ОХ (табл.4).
Таблица 4
Формирование тетрад микроспор у триплоидных гибридов
-,---------—I-:-Г-1-
М Г Гибридная комбинации 1Просмот-|Количество|Процент п/п! I рено |нормальных¡нормальных
| - I ЫКП,шт ¡тетрад,шт |тетрад
л____' -——— і_і
1 Тагосов гр 37 0. Мгеииип Ь. 619 613 99,83
2 Раутазіег 266 а Ыгэигйт 171 165 96,49
3 Аоаіа 1517-70 я аагібші . 152 13 8,55
4 ОеКаріпе 16 х аарійшп . 592 9 1,52
г Раутазіег 268 х а аппоигіапит 287 25 3,07
в Оеііарте 16' я а Ьагкпеззіі 800 2І4 26,75
7 ■ 159 в х а ^игЬегч 137 ■ ' 21 15,33
е' . 5904 И хашігьвгі . 431 83 19,5 " 11,54
> ОеНаріпе 80 х а ІоЬаїшп 655 75
10 : АиЬига 53 х а Іахигс 634 37 5,08
■ Морфобилогическая характеристика гексаплоидных гибридов
При обработке колхицин-ланолиновой пастой точек роста триплоидных гибридов получены гексаплоиды (6 п » 78).
Общим для- гекеаплоидов является раскидистая форма куста, крупные, кожистые листья, прицветники, длинные черешки, крупные цветки с пятном у основания, коробочки средние, семена крупные, волокно разных оттенков - бурое, зеленое.
Ьг» иг^енккс-' гексаплсиду имели высокий .процент нормально с£срг.с:р;;Баккьа; тетрад 44,1-99,£15 (табл.5).
Таблица 5
Ос рисование тетрад микроспор у
[Просмотрено (Процент
Гибркднгя ком&шзщм | МКП, гг )норм2лы:ш:|кормаль-
| ¡геград.ог
■ | I ■ |тетрал
_;_I_1_:_
1 Тагасси Зр 3? 5. Мгзигш Ь. 613 618 93,53
2 103 Ф 3. ЫгеЛша 1.. 1831 , 1331 100
3 ОеИгрШе" 80 х а ЬагкпеззИ 916 ' 854 93,23
4 Ташкент б х й'ьагкпеЕЗН 476- 292 ' 60,1
5 ТашоЬГ 2р 37 х 3. агюшчалош 269 244 80,7
б Се1саГ 277 х е. егшип апит 391 367 93,87
7 Аса1а 1517-70 х ишгЬеп 757 ■' 647 . 72,26
в TaItcott гр 37 х Б.аг]йш> 214 1В1 84,58
9 С - 6037 X £27 100 44,1
10 Талсой зр 37 х 3.1оЬа1шп 975 9Б5 99,2
Выполненность пъшвд была также высокой (29,79-96,88Х). включением был гексалянвд а Шгзи1ш Ьх а апйшп, который шел низкую фертилъность пыльцы - 0,35, что подтвердило сведения 5. КаПалЗ (1940) о муясксй стерильности гекеаявогвда О. ЬагЬаЗепае I. х й апйши 0 фертильности гексаплоидоз ибзжо сУдоть такие по за-вязызаемости семян от свободного опыления я беккроссироааиии юс пыльцой материнской / формы. ■ Завкгызгешсть семян составила 10,9-41,9*.
Беккроссные формы и их характеристика
Штод беккроссов успешно используется а селекционной практике для получения линий на новой генетической основе.
Нами были получены беккроссные форма с видами в. №игЬеп и С. апйшп, которые характеризовались расщеплением по "морфологическим признакам: габитусу куста, высоте растений (89 - 131 см),
числу моноподиальньос ветвей (1 - 5), сшподиадьяыг ветвей (б -: 16), типу ветвления от нулевок до сильно-раскидистих, форме коробочек, периоду вегетации от улътраскороспелых (79 - 91 день) до уль трапоздне с пе льи (172 дня). Аналогичная картина наблюдалась по хозяйственно ценным признакам. В наших исследованиях беккроссные формы превысили стандарт по пассе 1 коробочки, длине и выходу волокна. (табд.3).
Таблица 5
Хозяйственно ценные признаки в реципрокных популяциях с вадами G. thurberi к a aridum
---,---,—-1--,-:-
Школе-1 Признаки 1 X ± Sx I ¿> I CV (Количест-
НИЯ I 1 1 1 * ¡во семей, шт
Paymaster 266 на (Acala 1517-70 х a thurberi)
. F7 Масса одной коробочки, г 5.8 ± 0.4 1.5 25.3 3
F10 „ „ _ >1 5.7 і 0. 5 . 1,5 26.0 9
F7 Дойна волокна,мм 29.3 ± 0.1 1.7 5.8 ,3
F10 ___и___ 34. б ± 1.6 4.8 13.9 9
F7 Выход волокна,X 41.7 ±0.2 2.3 5.5 3
F1Q — « _— 38.0 ± 1.0 2.9 7.6 9
Ташкент 1 на (Deltapine SO х Q.ariduiri)
FS Масса одной коробочки,г 5.8 ± 0.03 0.13 2.2 6
F10 ___ и _ 5. 8 ± 0. г 1.6 23.4 9
F8 Дойна волокна, ш 33. 5 ±0.86 3.24 9.7 8
F10 — « — 33. 2 ± 0. S 2. 43 7.15 9
F8 Выход водкна,Х . 30.8 ± 1.3 4.84 15.4 5
>10 _ _ „ и „„^ 32.9 ± 0.5 2.68 8.79 9
Так беккроссная форма с видом (З. іЬцгЬеп во всех без исключения поколениях и годах характеризовалась: высоким выходом волокна (33.0-41.7Х), длиной волокна (29.3-3-1.5 ш) и крупной коробочкой (5.7-5.8 г). С Г5 по ГЭ крутюсгъ коробочки колебалась с 6.1-3.4 г, что превышало показатели стандарта. Другая реципракная
с зщом Є. апйип характеризовалась позднеспелостью, йзсса однсп коробочка: в разных пето л? киях была от 4.7 до 5. Э г, что ккме стандарта. Е ранних г&карацигх длина волокна составляла з среднем £6.4 мм. в более шэд к к поколениях - 32,9 ш.
Еьз'од зонокка достигал 20. 7 - 33.2~, что кще стандарта. В исследованиях прослеживается '¿вмекчнзсстъ изученных пртзнагаз по воетлг-яязм іі гкгно, что стабилизация их наступает в бог^р поздних геяэргцкяг (ГЄ - ПО).
йзучекнг бэккросскы£ ферм кг устсйчетг-сть к еє>і?;г4і;ллєз;:оі<у Ейлту показало, что по мере отбора к дикосасїугиїї: видов в
беккросснзй фор-¿г с видом £. агісі'лп на іа&зкцио'зксм фоке расы I уъепічилея вь*рос процент здаровых растеккй .с 9. 2 до 40.0*, сост-езтстїєено еккзигзеь. ясражаемость с 55.1 до Е8.5%., а раззктке болезни к? превышало 33.5Х. Точко такзя жз закокомэрность набжда-лась а в рецкпрекзык формах, содержащих зысокоустойчивый вид (1 Шя-Ьвп. Процент здорових растекиЛ уэзличкдсй вщгас с 4.4Х до 67.31, лоражаемость снизилась с 39.7 до ЗО. 8Х, развитие болезни о 55.5 до 8.9Х. Бо ль паз часть растений имела поражение і балл, единичные - 2-3 баллз и тодькс 16 из 2559 исследованных во всех ре-цшреккых формах имели 4 балла-
Испытание беккросснах форм ка инфекционном фоне расы 2 показало, что растения в основном имели поражение 1 балл. Из 2925 исследованных растений 31 было поражено в сильной степени. Б бекк-росскол форме с видом Є. агісіит процент здоровых растений увеличился с 11. В до 77. 8Х, воражаемость снизилась с 91.5 до 22. Зї, а развитие болезни в поздних поколениях ке превышало 20,0*.
Е беккросской форме с видом й. №игЬеп тагокз увеличился процент здоровых растений с 23.2 до 80.71, поражає шеть снизилась с 79.9 До 17.1%, развитие болезни составило 5. 6Х.
Таким образом, испольеуя виды 6. ІЬчгЬегі и й агісіи®, были подучены высокопродуктивные форш с центам признаками, которые могут служить источниками вилтоустойчквых сортов на новой генетической основе.
ШЗОДЫ
1. В результате изучения особенностей дикорастущих дкплаидкьк видов хлопчатника Шмсикк в условиях Средней Азии дана детальная
морфологическая характеристика видов, установлена высокая выполненность пыльцы (68,23-97.827.) и низкая эавязываемость коробочек (4,3-27,3%). .
2. Установлена различная периодичность цеєтєния дики* диплоидных видові у 5-ти видов в летний период и у 4-х в зимне-весенний. . Виды Б. ІоЬаіші, 6. агійшп имеет самый короткий период "цветение - с озре вание" (34-40 дней).
3. Виды а Іахшп, Б. агісіит, й ІоЬаІига характеризуются листо-падностыз, что очень ваяно в связи с проблемой загрязнения окружающей среды при дефолиации. З&рактерной особенностью & ЬагкгїЄ53і і и & агтошпапші является опадение прицветников, наличие которых засоряет волокно при механизированной уборке,
4. В зависимости от продолжительности таеняпьной стадии реакция диких видов Мексики на короткий день была различной: в первый год вегетации зацвели .аіІчигЬегі, Б. ІгіїоЬші, а аауїсізопі і, аьагкпеззіі; во второй год Б. апгоигіапшп, который оказался абсолютно фотопериодически нейтральным; на 3-4 год - 3. йоззуріоійез. Однолетние растения на коротком дне развивались более быстрыми тешами, ниже закладывалась первая симподиальная ветвь.
5. Изучение устойчивости видов к вертицидлгзному вялгту позволило выделить 4 грунте
- устойчивые к расам і и 2 - <1 ШігЬегі, (Іаоззуріоісіеє}
- устойчивые к красе 2,, восприимчивые к- расе а йауісізопіі; ^ '
- среднеустойчивые к расе 1, слабоустойчивые к расе 2
- &іГі1оЬш, аЛагкпеззіі, аагісіит;
- слабоустойчивые к расе 1 и 2 - а апгоигіапит, а ІоЬаіиш, аіахшп. .
6. Ив 114 комбинаций между и внугригеномных скрещиваний рода Єоззуріш у 20 получены гибридные коробочки. Наибольший интерес для селекции представляют комбинации с тетрашюидными видами.
7. Шказаны пути вовлечения дикорастущих диплоидных видов через получение тршлоидов с культивируемыми сортами и последующим переводом их на фертильний гексаплоидный уровень.
8. Вдавлено, что триплоидные гибриды по морфологическим признакам занимают промежуточное положение. Трищюиды характеризовались малым процентом нормально сформированных тетрад (1.52-25,752) и высокой стерильность» пыльцы (О,0-2,962)і а синтезированные из
них г е кс ал лс ил ы высоким процентом нормально сформированных тетрад t 44.1-99.2XJ И высокой фертильностью пыгьцы (29,79-86,882). Завя-зькаемэсть коробочек при скрещивании гейеаплОвдоЕ с G. hirsutum L. составляла 10,9-41,9%.
9, Установлено, что тетраплоидные беккрсссные форш., содержащие виды G, thurben и G. aridum могут служить источниками еилто-устойчивости и высокой продуктивности.
ПРЕДЛОЖЕНИЯ Ш СЕЛЕКЦИОННОЙ ПРАКТИКИ
1. Для создания сортов на новой генетической основе необходимо использовать весь видовой потенциал рода Gossyptum L., в том числе генома а
- G. thurberi, G. artdum - доноры вилтоустойчивости и улучшения показателей длины и выхода волокна;
- G. harkrvessii, GL armourianum - источники опадений прицветников; * "
- G. aridum, G. laxum, G. lobatum- источники листопадности.
2. Для селекционной практики целесообразно использовать тет-рашшднае беккроссные Форш на новой генетической основе с видами 6. thurberl, (larietum.
* Список работ, опубликованных Ео теме диссертации
1. Морфобиалогические особенности трипдоиднш гибридов от скрещивания е. hirsutum L. ,с S. harknessil Brand, и G. агпиипапигл Кеагп // Сб. Агробиол. исслед. генофонда культ, раст. .в Средней Азии. - Л, 1984. - Т. 88. - С. 79-85. (в соавторстве).
2. Ыорфобиохогические особенности нового гибрида Чhirsutum L X a laxum Phi 11. // BoJUL ВИР. - JL . . 1985. - ВЩ. 154. - С. 7-Ю. (в соавторстве).
3. Морфобиологические особенности гексаплоидов с дикими диплоидными видами G. harknessl i Brand и G. anburianum Kearn // Сб. Генофонд технических культур - резерв развития агрокомпд. среднеа-эиат. региона. - Ташкент, 1985. - С. .34-39. (в соавторстве).
4. Ыорфобиологические особенности гибридов G. Mrsutum L. х G.arldum (Rose et Standi).Skovst. // Узбекский биол. ж-х - 1988. : - N2. - С. 65-68. (в.соавторстве).
5. йорфобиологические особенности гибридов ahirsutum L х й lobatum Gentry. //Уаб. Сиол. ж-х - 1S83. - N2. - С. 57-60. (всоавт.)
6. Сад яка видгоустойчивости популяций, содерлесих дикорастущие ДИЯлсадные виды хлопчатника // Сб. Комплексность в оценке исходного материала для селекции. - Ташкент, 1989. - С. 15-19. (а соавторстве).
7. Мо рфобш до f и4е с кие особенности дикорастущих хлопчатников Мексики в условиях Средней Ааии и возможности использования их в селекции // Бюлл, ВИР. - JL. 19SO. - Еып. 206. - С. 3-6. (в соавторстве).
3. Создание исходного материала но видтоустойчивости хлопчатника на новой генетической основе. // Бюлл. ВИР. - Л. , 1990 - Вьет. 206. - С. 14-17. (в соавторстве).
9. «отопериодическая реакция американских диплоидных видов хлопчатника в зависимости от возраста растений. // Тр. по прикл. бот., ген. и сел. Л, 1991. - т. 144. - С. 9-12. (в соавторстве).
10. Размах изменчивости хозяйственно ценных признаков в популяциях с видом G. thurberi Tod. // Сб. Использование миров, колл. раст. ресурсов для создания сортов интенсив, типа в условиях Средней Азии. - Ташкент, 1991. - С.. 34-38. Св соавторстве).
11. Фотопериодическая реакция Африкано-Азиатских видов хлопчатника в зависимости от возраста растений // Сб. Рациональное природопользование на Северном Прикаспии. Астрахань, 1993. -C.145-14Q,
Asfandtyarova USh.
The wild diploid species of cotton from Mexico and possibility of using in selective breeding.
We have been studied morphoblоlogical peculiarities of nine diploid species of cotton from Mexico, triploid and hexaplo-Id hybrids; photoperiodic reaction of species,their resjsten-ce to Verticilllum wilt, crossing species. We have got two beedross forms with species G. thurberi and G.aridum on new geiwtld basis.
Подписано к начата С8.02.94. Формат 60x84/16. Ротапр;штная -, печать. Усл. печ. л. 0.85. Тира» 100 экз. Заказ 5*7. Бесплатно. Тип, Волгоградского обл. с-х ИВЦ.
- Асфандиярова, Мимира Шаймардановна
- кандидата сельскохозяйственных наук
- Москва, 1994
- ВАК 06.01.05
- Мексиканский центр происхождения и видового разнообразия рода GOSSYPIUM и проблема обогащения генофонда
- Селекционная ценность мирового разнообразия рода хлопчатник (Gossypium L.)
- Дикие диплоидные хлопчатники Мексики и возможность использования их в селекции
- Скрещиваемость отдаленно-географических форм хлопчатника - создание доноров для селекции
- Улучшение промышленных сортов хлопчатника (G. hirsutum L.) под воздействием ионизируещей радиации