Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Генетический анализ хозяйственно-полезных признаков у риса в различных экологических условиях.

ВАК РФ 03.00.15, Генетика

Автореферат диссертации по теме "Генетический анализ хозяйственно-полезных признаков у риса в различных экологических условиях."

ХЕРСОНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ПЕДАГОГІЧНИЙ . ^ ОД • УНІВЕРСИТЕТ

, і, ДЕК «98

КІРСАНОВА Валентина Василівна

УДК 633.18: 631.52

ГЕНЕТИЧНИЙ АНАЛІЗ ГОСПОДАРЧО-КОРИСНИХ ОЗНАК РИСУ В РІЗНИХ ЕКОЛОГІЧНИХ УМОВАХ

03.00.15 - генетика

Авторефер ат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук .

Одеса-1998

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Одеському державному сільськогосподарському інституті (м. Одеса) в 1989-1998 рр.

Науковий керівник: кандидат біологічних наук, доцент Корлюк Сергій Сергійович, Одеський державний сільськогосподарський інститут, реісгор.

Офіційні опоненти:

доктор біологічних наук, професор Орліок Анатолій Павлович, Херсонський аграрний університет, професор кафедри рослинництва '

Кандидат біологічних наук, старший науковий співро-

• бітник Хангільдін Вілі Васікович, Селекційно-генетичний інститут УААН,. старшин науковий співробітник відділу генетики та цитології рослин.

Провідна установа: Одеський державній університет ім. Мечникова, кафедра.генетики і молекулярної біології, Міністерство освіти України.

. • •

Захист відбудеться «ЛІ » 1998р. о /З годині на

засіданні спеціалізованої вченої радаК67І)53.01 у Херсонському державному педагогічному і університеті Міністерства освіти України, 325000, м. Херсон, вул. 40 років Жовтня,27.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Херсонського державного педагогічного університету Міністерства освіти 'України, 325000, м. Херсон, вул. 40 років Жовтня,27.

Автореферат розісланий ] 998 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради ^ -----ГубченкоА.В.

з

' ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Рис - одна з найбільш важливих зернових культур, цінний дієтичний продую- для людини. У вирішенні проблеми збільшення виробництва зерна рису важлива роль належить сортам як фактору, що забезпечує високі й якісні врожаї в різних екологічних умовах. Тому розробка методів підвищення ефективності селекційного процессу є актуальною задачею генетичних досліджень.

. • Розробка ефективної стратегії і тактики ведення селекційного

процесу; добір батьківських форм для схрещування, визначення типу та напрямку добору з гібридних популяцій можлива на основі генетичного аналізу господарчо-корисних ознак. .

' Поряд з продуктивністю та її складовими’ознаками у селекційній роботі велика увага приділятється створенню до'вгозерних сортів рису, що мають вузьку і топку зернівку. Від розмірів зернівки залежить ціна на рис, товарні якості сорту'. На сьогодні накопичено досить суперечливі відомості про успадкування довжини зернівки. Тому є актуальним з’ясування закономірностей успадкування довжини і ширини зернівки. Важливе значення" має також з’ясування спадковості цих ознак у різних екологічних умовах, що дозволяє селекціонеру планувати добір конкретних генотипів у даних умовах. с,

Мета і завдання досліджень. Метою дослідження встановлення генетичної системи контролю, генетичних кореляційних зв’язків і успадкування господарчо-корисних ознак та розробки стратегії і тактики підбору батьківських форм для схрещування, добору з гібридних популяцій на продуктивність та технологічні якості зерна. .

П вивчити спадковість господарчо-корисних ознак в системі діалельних схрещувань у різних екологічних умовах;

П визначити загальну і специфічну комбінаційну здатність семи селекційно-цінних ознак у різних екологічних умовах;

П провести парний гібридологічний аналіз популяцій Р2 ознак довжини і ширини зернівки: ,

П встановити генетичний кореляційний зв’язок між довжиною зернівки й іншими господарсько-цінними ознаками.

П визначити перспективні генотипи для схрещувань та методи добору з гібридних популяцій.

Наукова новизна. Вперше проведено комплексне порівняльне вивчення закономірностей успадкування довжини і ширини зернівки в різних екологічних умовах у системі діалельних схрещувань і гібрідологічним аналізом гібридів її:. Виявлено варіанти і ефекти ЗКС і СКС ліній і запропоновано рекомендації щодо їх використання в селекційній роботі; визначено генетичну кореляційну залежність між

господарчо-корисними ознаками та довжиною і шириною зернівки. Створено вихідний матеріал для селекції з ознак якості зерна.

Практична цінність роботи. На гібридах Иі і Рг, які’одержано за повними діалельними схемами схрещування, за методами Гріфінга і Хеймана визначено закономірності спадковості господарчо-корисних ознак рису в різних екологічних умовах. Встановлено, що довжина і ширина зернівок мають слабку генетичну мінливість. Доведено, що довжина зернівки контролюється системою генів, які проявляють адитивну дію. Проявляється неповне або часткове домінування цієї' ознаки, коефіцієнти якого змінюються від 0,64 до 0,76, а у деякігх гібридів - від 0,18 до 0,22, що свідчить про асиметричний характер розподілу генів з домінантними і рецесивними ефектами прояву. .

. Встановлено генетичні кореляційні зв’язки між довжиною і шириною зернівки ґґ іншими ознаками. Виявлено варіанти й ефекти загальної та специфічної комбінаційної здатності сортів у системі гібридних комбінацій, вирощених у різних екологічних умовах, що дозволяє проводити добір батьківських пар для гібридизації та вести цілеспрямовану селекцію нових сортів за розмірами і формами зернівок. Насіння дванадцяти гібридних популяцій ■ передано у відділи селекції ВНДІ рису і Дослідної станції рису УААН, а 47 ліній уже випробувано в контрольному розсаднику і 2 - проходять конкурсне випробовування.

Апробація роботи. Результати досліджень доповідались у відділі генетики ВНДІ рису (1989 р.), на Міжнародній конференції молодих вчених і фахівців з рису (1989-1991 рр.), на Всесоюзній конференції молодих вчених і фахівців (м. Одеса, 1991 р.). '

Публікація результатів досліджень. Основні положення дисертації опубліковано в десяти наукових статтях. ’

Обсяг і структура дисертації. Дисертація складається з вступу, результатів дослідів, висновків, пропозицій, списку літератури і додатків. Текстова частина дисертації викладена на 123 сторінках друкарського тексту, містить 24 таблиці, 16 малюнків. Список літератури включає 247 найменувань, у тому числі 192 - іншомовних джерела.

Умочи. матеріал і методика проведення досліджень. Експериментальна частина роботи виконувалась у 1989-1997 роках на експериментальній .зрошувальній ділянці Всеросійського науково-дослідного інстнтугу рису і на полях Кілійського опорного пункту Української дослідної станції рису УААН, який розташований у заплаві дельтової зони річки Дунай. Селекційну роботу з гібридними популяціями проведено па Скадовській дослідній станції рису в 1993 -1997 роках

Експериментальна зрошувальна ділянка ВНДІ рису розташована па лучно-чорноземних грунтах. Для ПрндуиаПської низовини характерні карбонатні південні чорноземи.,

Краснодарський край, а також Кілійськнй район Одеської області характеризуються помірно-континентальним кліматом з короткою і теплою зимою і тривалим жарким літом. Агрохімічні і фізичні властивості грунтів і метеорологічні .умови цих зон сприятливі .для вирощування рису. -

Як вихідний матеріал було взято сорти та номери рису з колекції ВНДІ рису. У дослідах з вивчення мінливості генетичних параметрів, що характеризують успадкування і комбінаційну здатність таких ознак, як довжина і ширина зернівки, висота рослин, довжина волоті, кіл'>кість і маса зерна на головній волоті та кількість пустих зерен на головній волоті ( в %), було використано дві діалельні схеми 4x4, рослини для яких вирощувались у різних екологічних умовах (м. Краснодар, м. Кілія). Як батьківські компоненти було використано сорти Анао, ДРС, Кубань-

3, Прнкубанський і Слав’янець.

Для роботи було взято круглозериин сорто-зразок Анао, сорт Слав’янець, для якого характерне округле зерно, сорт Прнкубанський з подовженою формою зернівки і довгастозерний сорто-зразок ДРС та їх гібриди. Дослідні сорти також відрізняються за іншими ознаками.

У діалельній схемі № 2 сорт Слав’янець з округлою формою зернівки було замінепино на сорт Кубань-3, для якого також характерна зкругла форма зернівки. Заміна одного сорту на другий дозволило знзначнти вплив конкретного генотипу на прояв ознак, що вивчались.

Ми також вивчали успадкування довжини і ширини зернівки 'ібридами F; у шести комбінаціях схрещування: ДРС х Прнкубанський, З^РС х Слав’янець, Слав’янець х Анао, Кубань-3 х Прнкубанський, Субань-3 х ДРС, ДРС х Анао.

Генетичний кореляційний зв’язок між довжиною й іншими осподарсько-ціннимн ознаками рису визначали за середніми ознак- для 2-х зразків - районованих сортів і зразків з колекції ВНДІ рису, які за юрмою зернівки розділили па чотири групи: кругла зернівка, округла ернівка, видовжена зернівка і довгаста зернівка.

З метою одержання гібридного насіння батьківські форми нрощували у вегетаційних посудинах, за загальноприйнятою в псосішшцтві методикою (Сметанін, Дзюба, Апрод, 1972; Зелеиський, 985). . . ’

Для проведення гібридизації використаний метод обрізування зіткових лусок при пневматичному способі кастрації - усуненні пиляків Іось, 1987). .

В осінньо-зимовий період 1989-1990 рр. у приміщенні, штучного клімату проводили вирощування частини гібридного насіння з метоіб подальшого вивчення Рі і Иг.

Навесні 1990 року в умовах Пріідунайської низовини у вегетаційних посудинах було висіяно насіння батьківських форм і. гібридів і і72. рослини з яких були в подальшому висаджені в полі у фазі кущіння.

В умовах Краснодара в поло були висіяно та вирощено батьківські форми і гібриди на ділянках 1 -2 мг. У фазі повної стиглості збирали з кожної ділянки всі рослини, визначали висоту рослин, а також параметри головної волотї кожної рослини.

. Довжину і ширину зернівок вимірювали за допомогою прилада для визначення лінійних розмірів зернівки з-точністю ±0,05 ммі У кожної волоті вимірювали по 10 зернівок; які брали з верхньої її частини. Експериментальні дані були оброблені на ПЕОМ різними методами біометричної статистики. . . ■

' ' РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ

• Вплив екологічних умов на параметри загальної та

специфічної комбінаційної здатності. •

Відомо, що оцінка і добір, досліджуваного матеріалу за комбінаційною здатністю має важливе значення у визначенні селекційної стратегії; добір батьківських форм для схрещування та способів проведення добору з гібридних популяцій. Стабільність параметрів комбінаційної здатності в з&тежності від екологічних умов визначає стабільність генетичних формул, що контролюють кількісні ознаки і, відповідно, стійкість реалізації селекційних програм для діапазону екологічних умов. •

Нами вивчено ЗКЗ і СКЗ семи ознак на прикладі гібридів Иі, одержаних за двома повніші, діалельнпми схемами і вирощених у різних екологічних умовах (Таблиця 1).

Результати дисперсійного аналізу вказують на наявність достовірних відмінностей між гібридами Р| за вивченими ознаками та за ефектами варіанси ЗКЗ і СКЗ батьківських форм.

Для комбінаційної здатності довжини зернівки властиве перевищення ЗКЗ над варіансою СКЗ в усіх варіантах досліду. Отже, головна роль у детермінації ознаки належить адитивним ефектам взаємодії генів. Переважання адитивних ефектів у визначенні величини ознаки дозволяє рекомендувати добір за фенотипом.

ЗКЗ і СКЗ за довжиною зернівки прн зміні екологічних умог впрошування відносно стабільні, за внйнятком гібридних комбінацій з сортом Анао. Ефекти ЗКЗ ширина зернівки відносно'стабільні. У різних

Оцінки ЗКС. варіанси ЗІСС та СКЗ у наборі сортів рису в залежності від екологічіпіх умов

Довжина зернівки Ширина зерміь<ч>: Маса головної волоті

Сорти Эфекти Варіанси Эфекти Варіанси Эфекти Варіанси

ЗКЗ ЗКЗ СКЗ ЗКЗ ЗКЗ СКЗ ЗКЗ ЗКЗ СКЗ

ПРИДУНАИСКАЯ НИЗИНА

1.ДРС а 0,756 0,571 0,051 -0,355 0,126 0,001 -0,165 0,026 0,058

б 0,718 0,516 0,048 • -0,338 0,114 0,006 -0,301 0,089 0,152

2. Прику- а 0,383 0,146 0,197 0,022 0,00Г 0,003 0,092 0,007 0,016

банський б 0,4 і 4 0,197 0,062 0,011 0,001 0,007 0,452 ■ 0,203 0,263

3. Кубаиь-3 а -0,698 0,363 0,195 0,191 0,036 0,005 0,388 0,149 0,076

б -0,551 0,304 0,143 0,120 0,014 0,001 0,145 0,020 0,035

4. Анао а -0,535 0,286 0,255 0,142 0,020 0,007 -0,315 0,098 0,056

б -0,611 0,373 0,200 0,207 0,043 0,002 -0,296 0,087 0,243

КРАСНОДЛРСЬКИІІ КРАЙ

і. дрс в 0,670 0,449 0,073 -0,313 0,098 0,001 -0,106 0,010 0,139

г 0,793 0,629 0,015 -0,329 0,109 0,005 -0,075 0,005 0,122

2. Прику- в 0,393 0,155 0,128 -0,011 0,001 0,007 0,181 0,032 0,166

банський г 0.283 0;080 0,211 -0,013 0,002 0,006 0,424 0,179 0,397

3. Славя- в -0,341 0,116 0,054 0,178 0,032 0,008 0,162 0,025 0,126

нець г -0,411 0,189 0,182 0,160 0,026 0,001 -0,038 0,007 0,041

4. Анао в 0,723 0,522 0,196 0,146 0,021 0,003 -0,238 0,056 0,103

г -0,664 0,441 0,195 0JS3 0,034 0,002 -0,311 0,096 0,387

Таблиця 1.

Продовження таблиці І.

Зерен з головної полоті Пустозерность Высота растений Дозж. голови.волоті

Сорто образцы Эфек Варіанси ЭеЬек Варіанси Эфек Варіанси ЭеЬек-1 Варіанси

ТІЇ ЗКЗ СКЗ ти ЗКЗ СКЗ ти ЗКЗ СКЗ ти і ЗКЗ ' СКЗ

ЗКЗ ЗКЗ ЗКЗ ЗКЗ і

ПРИДУНАЙСКАЯ НИЗИНА

1. ДРС а -1,51 -1,7 276,6 3,59 6,63 42,04 8,18 66,82 57,99 2,41 5,808 0,418

б -6,63 42,8 146,2 3,12 9,58 17,34 4,403 19,34 59,99 1,84 3,49 1,097

2. Прику- а -0,41 -3,9 144,1 3,01 3,93 42,08 -1,42 1,96 61,88 -1,096 1,104 0,369

банський б 5,64 30,6 156,9 -1,58 2,33 9,38 0,728 0,485 42,21 0,572 0,317 2,58

3. Кубань-3 а 16,12 256,0 77,5 -5,53 31,00 1,01 0,191 -0,02 33,22 -0,568 0,312 1,352

б 14,64 213,2 155,7 -4,19 17,44 .1,01 -1,28 -1,588 30,274 -2,515 6,32 0,354

4. Анао а -14,19 197,4 124,7 0,971 0,832 4,08 -6,95 48,20 53,08 -0,788 0,609 2,100

КРАСНОДАРСЬКИЙ КРАЙ

б -13,65 185,1 99,5 2,65 6,87 19,29 -3,85 14,80 128,93 0,072 -0,005 3,618

1. ДРС в 2,28- 3,9 399,6 2,0Э .4,30 27,90 4,981 24,78 55,60 1,869 3,49 0,912

г -0,65 -0,7 196,9 2,16 4,56 36,17 3,419 11,63 48,72 2,480 6,134 1,33

2. Прнісу- Б -2,87 ] 4,7 350,5 2,159 4,62 35,14 -1,631 2,625 53,39 -1,219 1,474 0,495

банський Г 6,98 47,6 290,8 0,871 0,66 34,60 0,094 -0,049 135,09 -0,428 0,176 7-23

3. Славя- Б 4,04 14,9 109,7 -3,57 12,71 3,07 3,769 14,17 20,39 0,725 0,514 0,314

кець Г 1,13 0,1 104,7 -3,55 12,48 51,99 1,025 0,993 25,49 -1,397 1,944 3,041

4. Анао В -3,84 13,3 203,4 -0,67 0,407 5,005 -7,119 50,64 59,40 -1,375 1,879 0,558

г -7,46 54,4 511.3 0,515 0,168 57,04 -4,537 20,53 159,73 -0,653 0,419 7,123

[іалельних схемах і б різних екологічних умовах ЗКЗ ширини зернівки ідних і тих же сортів мало відрізняється одина від другої, за внйнятком орту Прикубансьюш. СКЗ ширини зернівки деяких сортів варіюють у алежності від місця вирощування. • •

Варіанси ЗКЗ значно перевищують варіанси СКЗ. Це вказує на те, ю детермінація ширини зернівки рису, в основному, визначається дитившши ефектами генів.

Було вивчено ефекти ЗКЗ і константи СКЗ за масою зерна головної олоті. В усіх варіантах досліду для більшості сортів варіанси і ефекти КЗ менші, ніж СКЗ. Отже, при успадкуванні .маси зерна головної волоті сновну роль для кожного гібриду відіграють генії з домінантними фектами. ■

.За ознакою число зерен головної волоті в усіх варіантах досліду ля більшості сортів варіанси СКЗ більші, ніж варіанси ЗКЗ. Отже, при спадкуванні ознаки число зерен головної волоті основна роль для ожного гібриду належить неадитивішм ефектам взаємодії генів.

Константи СКЗ і ефекти ЗКЗ числа зерен головної волоті варіюють залежності від умов вирощування. Такій ознаці, як число зерен зловної волоті при селекції рису, падають особливої уваги, тому що зна безпосередньо визначає продуктивність рослин. Тому, икорнстовуючи варіанси СКЗ, можна добирати батьківські форми для бридизації при виведенні нових сортів рису. Найбільш висока ЗКЗ за ією ознакою встановлена для сорту Слав’янець. Ця властивість лав’яішя проявляється стабільно в різних екологічних умовах. У сорту рикубанський також виявлено високу ЗКЗ за кількістю зерен в волоті, роте у нього вона значно варіює в залежності від умов.

При дослідженні комбінаційної здатності за кількістю пустих :рен головної волоті у більшості сортів спостерігалась більш висока іріанса СКЗ у порівнянні з варіансою ЗКЗ, що свідчить про головну мь неадитнвних ефектів при успадкуванні ознаки. Для цієї ознаки іастива варіабельність ЗКЗ і СКЗ у залежності від умов вирощування.

За висотою рослин у більшості вивчених сортів варіанси СКЗ гнші, ніж ЗКЗ. Отже, при успадкуванні висоти рослин оснбвну роль діграють гени з неадитивними ефектами.

Для більшості сортів у всіх варіантах досліду характерна ішивість СКЗ за висотою рослин у залежності від місця вирощування. ])екти ЗКЗ відносно стабільні в залежності від екологічних умов, за ійнятком сорт}' Прикубанський, у якого ЗКЗ за висотою рослин варіює ц позитивної до від’ємної величніш в залежності від екологічних умов, скільки більшу селекційну цінність мають низькорослі сорти, то при ворсині нових сортів джерелом низкорослості можуть служити сорти

Слав’янець і Анао, яким властиві низькі значення ефектів ЗКЗ (0,19... -1,31; -3,9...6,9). .

Константа СКЗ довжини волоті варіює в залежності від умов вирощування майже в усіх варіантах досліду. Ефекти ЗКЗ довжини волоті також змінюються в залежності від умов вирощування в усіх варіантах досліду. ■

Для більшості сортів варіанси СКЗ більші від варіанс ЗКЗ, за виГінятком сорту Прикубанський, якнй вирощувався в умовах Краснодарського краю. Ця особливість характерна для двох діалельних схем, що свідчить про головну роль неадитивних ефектів при успадкуванні ознаки. .

Аналіз ефектів ЗКЗ деяких кількісних ознак сортозразків рису показує, що за довжиною і шириною зернівок спостерігалася стабільність у залежності від екологічних умов. За такими ознаками, як висота рослин, довжина волоті, маса зерна головної волоті, число зерен головної волоті та кількість пустих зерен спостерігалась суттєва варіабельність для ЗКЗ і СКЗ в різних екологічних зонах.

. Стабільність ЗКЗ і СКЗ довжини і ширини зернівки рису вказує на перспективність проведення добору за розміром зернівок. Для інших ознак характерна суттєва мінливість у залежності від умов вирощування.

Отже, прояв адитивних і неадитивних дій генів підтверджується модифікаційним впливом чинників середовища. Однак, при дослідженні варіабельних ознак у деяких генотипів спостерігається перевнзначення генетичної формули, а в інших - генетична система прояву ознаки залишається стабільною. Так, наприклад, сорт Слав’янець незалежно від екологічних умов відрізняється високою варіансою ЗКЗ за числом зерен у волоті, масою зерна в неї і низькими ефектами ЗКЗ за висотою рослин і кількістю пустих зерен головної волоті. Внаслідок цього сорт Слав’янець може слугувати вихідним матеріалом у селекції на стабільну врожайність.

Сортозразок ДРС відзначається високою ЗКЗ за довжиною зернівки в усіх варіантах досліду, однак за масою зерна головної волоті ЗКЗ від’ємна.

Сорт Прикубанський відзначається високою ЗКЗ за масою зерна головної волоті в усіх варіантах досліду. Але за іншими ознаками, крім довжини і ширини зернівки, ЗКЗ сорту суттєво варіює в залежності від екологічних умов. '

Для соргу Кубань-3 характерна варіабельність ЗКЗ вивчених ознак, за вийнятком довжини і ширини' зернівки, в залежності від екологічних умов. -

Сортозразок Анао відрізняється від’ємною ЗКЗ за масою зерна і кількістір зерен. Якщо навіть врахувати від’ємну величину ефекту ЗКЗ за ознакою висоти рослин, використання сортозразка Анао не бажано.

Таким чином, з усіх вивчених сортів за ЗКЗ і СКЗ різних ознак сорт Слав’янець доцільно внкорнстог.увати в гіорндізації для одержання високої врожайності, а сортозразок ДРС - як донор довгозернистості.

Динаміка генетичних параметрів кількісних ознак рису в різних екологічних умовах

Генетичну систему контролю кількісних ознак та стабільність їх генетичних формул дозволяє планувати подальший напрям, стратегію і тактику селекційного процесу.

У зв’язку з цим було проведено генетичний аналіз (за методом Джинкса і Хеймана) середніх значень ознаки гібридних комбінацій, одержаних за двома діалельнимн схемами в м. Кілії і в м. Краснодару (табл. 2,.3).

Довжина зернівки контролюється системою генів, які проявляють адитивно-домінантну взаємодію з переважанням адитивної дії генів, що підтверджує попередні результати аналізу на комбінаційну здатність (табл.2).

Значення Ні/D у дослідному матеріалі коливалась від 0,64 до 0,76, що вказує на неповне домінування ознаки. Відмінності між параметрами Ні та Нг суттєві і свідчать про асиметрію в розподілі генів за доміиантннмп і рецесивними ефектами. Позитивний знак F вказує на переважання числа домінантних алелі» над рецесивними в наборі сортозразкіз, які вивчалися. Збільшення довжини зернівки пов’язано з домінантними генами, а зменшення - з рецесивними. Генетична обумовленість довжини зернівки відносно стабільна в різних екологічних умовах. Діалельний аналіз гібридів та їх батьківських форм показав перевагу адитивної дії в генетичному.контролі шнршш зернівки .

Домінантні та рецесивні гени, які визначають ознаку алел я, розподілені між батьківськими сортозразками неравномірно.

Для генетичних параметрів ширини зернівки характерна варіабельність у зале;існості від екологічних умов середовища. Величина D (аднтивність) більш варіабельна в порівнянні з величиною домінантних ефектів Ні і Нг. Параметр F також мінливий .

Висота рослин контролюється адитивно-домінантною системою з переважанням зверхдоміиування. Домінантні та рецесивні алелі, які визначають ознаку, розподілені між батьківськими . сортами нерівномірно. У визначеній групі сортозразків число домінантних алелей перевищує число рецесивних.

Оцінка генетичних компонентів висоти рослин показує мінливість цих параметрів у залежності від екологічних умов вирощування (табл.З). Довжина волоті сортів, що вивчались, обумовлена домінантними

■ Таблиця 2.

Генетичні параметри батьківських форм та їх гібридів ______________у різних екологічних умовах._______________

Гене тичні пара метри К і л і я Краснодар

Схема 1 Схема 2 Схема 1 Схема 2

Дов- жи на зерн. Щи- ріша зерн. Дов- жи на зерн. Ши- рина зерн. Дов- жи на зерн. Ши- рина зерн. Дов- жи на зерн. Ши- рина зерн.

0 3,4 0,194 3,26 0,209 3,35 0,296 3.06 0,304

н, 1,99 0,029 1,40 0,035 1739 0,0266 1,52 0,0307

н3 1,4 0,024 1,06 0,031 1,04 0,022 1,13 0,0227

р 2,17 -0,04 1,94 0,01 1,85 0,07 1,69 0,09

47Ц) 0,76 0,38 0,66 0,17 0,54 0,30 0,704 0,32

Іг/ А 0,54 0,17 1,38 0,99 1,20 -0,002 0,65 . 0,13

V /ли, 0,18 0,21 0,19 0,22 0,18 0,21 • 0,21 0,18

г\{'К +<’,)] -0,66 0,95 -0,874 0,571 -0,65 0,02 -0,812 -0,34

Уо 0,58 0,15 0,43 0,41 0,41 0,09 0,495 0,101

ефектами генів. Домінантні та рецесивнії алелі, які Ензначають ознаку, розподілені між батьківськими сортами нерівномірно. В умовах Придунапської низини для схеми № 2 хараісгерне неповне домінування. Звідси випливає, що генетична обумовленість даної ознаки суттєво змінюється в різних екологічних умовах (табл.З).

Таким чином, результати генетичного аналізу за Хейманом підтверджують попередні висновки аналізу за Гріфінгом. Ознаки якості зерна контролюються адитивними генами, а генетичні формули не перевизначаїоться при зміні екологічних умов. Сорт ДРС має найбільшу кількість генів з плюсовим ефектом довжини зернівки.

Таблиця 3.

Генетичні параметри батьківських форм '

у різних екологічних умовах

Генети чні пара метри К і л і я Краснодар

Схема 1 Схема 2 Схема 1 Схема 2 '

Висо- та рос- лин Дов- жина воло- ті Висо -та рос- лин Дов- жина воло- ті Висо- та рос- лин Дов- жина воло- ті Висо- та рос- лин Дов- жина волоті

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Б 186,3 15,1 289,3 18,0 250,1 ■14,24 453,0 10,3

н, 654,3 15,8 616,3 11,7 923,5 25,4 1050,0 38,6

1 ' 2 3 4 5 6 7 8 9

н2 592,6 14,0 553,0 9,16 818,1 21,5 827,0 30,3

її 92,6 6,6 229,9 10,4 308,4 4,57 671,7 7,0

4н~0 3,51 1,05 2,13 0,625 3,68 1,79 2,41 3,74

Аг/ А 1,87 1,02 1,46 0,791 1,92 1,33 1,55 1,93

V /4 Н, 2,91 2,87 2,91 1,95 2,93 2,43 1,25 5,62

№+к)} -0,976 -0,87 -0,95 -0,89 -0,988 -0,55 -0,84 -0,8-1

V» 0,23 0,22 - - 0,22 0,21 - -

ГІБРИДОЛОГІЧНИЙ АНАЛІЗ ДОВЖИНИ І ШИРИНИ ЗЕРНІВОК РИСУ

За даними’ одних авторів довжина зернівки успадковується мопогенно з неповним домінуванням, на думку інших - двома парами основних геніп. Є також відомості про полігешшй контроль з адіпивп-т ефектом. Внаслідок цього стає очевидною необхідність проведення досліджень, які дозволили б з’ясувати, яка генетична система обумовлює різноманітність генотипів за довжиною зернівки.

Парний гібридологічний аналіз за довжиною і шириною '.ернівки проводили після вирощування Рг шести реїшпрокних гібридів у дьох різних екологічних місцях.

При схрещуванні зразків з довгастою і округлою формою --ершики гібриди, як правило, займають проміжне положення між бнп.мнеькнмн

формами. Однак спостерігались і рослини з округлого зернівкою, а також і довгастозсриі форми. •

1 Для гібридних популяцій з участю сорта Анао характерне розщеплення па два класи. Фактична частота появи короткозерних форм точно відповідає теоретично очікуваній при моногенній різниці між батьківськими формами (табл.4). .

Таблиця 4.

Розщеплснн.ч за довжиною зернівки _______гібридних ПОПУЛЯЦІЙ Р;_____________’_________

Комбінація схрещування Всього рослин Розщеплення X2 Р0,05

округлі гіросовидні

Анао х ДРС ДРС х Анао Анао х Спаи’яиець Слав’янсць х Анао 90 66 24 0,13 0,75-0,50

77 58 19 0,004 0,99

9) 73 26 0,06 0,90-0,75

100 25 75 0 0,99

X2- у розрахунку для теоретично очікуваного розщеплення 3:1. .

Таким чином, розщеплення за довжиною зернівки рису гібридних попултцій з участю сорт>' Анао мас моногенний характер з домінуванням довгастозсрнпх форм над короткою зернівкою. При схрещуванні соріозразків з овальною зернівкою з довгастозерними зразками контроль за фенотинною реалізацією цовжини зернівок здійснює велике число генів, кожен з яких вносить у варіабельність ознаки невеликий, приблизно однаковий, внесок, тобто успадковується полігенно.

Довжина зернінки рису досить константна ознака. Отже, суперечливі літературні дані про спадковість довжини зернівок рису обудювлєні більшою різноманітністю сортозразків рису за довжиною зернівок. Ширина зернівки також успадковується полігенно.

ГЕНЕТИЧНІ КОРЕЛЯЦІЙНІ ЗВ’ЯЗКИ МІЖ ГОСПОДАРЧО. КОРИСНИМИ ОЗНАКАМИ РИСУ '

Генетичний кореляційний взаємозв’язок між ознаками, що контролюють продуктивність рослин рису, .був вивчений за середніми значенням ознак на 32 колекційних зразках, підібраних за різною продуктивністю і розмірами зернівок.

Кількість колосків у головній волоті змінювалася від 78,5 до 228,6 шт. Число зерен у волоті коливалось від 73,1 до 204,3 шт. Маса зерна з волоті змінювалась від 1,7 до 5,29 г., довжина колосків - від 3,54 до 7,95 мм. Ці показники свідчать про значну мінливість ознак і відмінність між зразками, які вивчались.

Аналіз значень коефіцієнтів кореляції між ознаками показує, що висока позитивна кореляція спостерігається між кількістю колосків з головної волоті та кількістю зернин з волоті (0,92); між кількістю зернин з головної волоті та масою зерна з волоті (0,74); між довжиною зернівки і масою 1000 зернівок (0,80). Значення кореляційного взаємозв’язку визначені між кількістю колосків з головної волоті та масою зерна з головної волоті (0,61); кількістю колосків з головної волоті і масою 1000 зернівок (0,58); кількістю колосків з головної волоті та довжиною зернівок (0,64); кількістю колосків з головної волоті та шириною , зернівок (О.'бб); масою зерна з головної волоті та шириною зернівок (0,53). Кількість колосків з головної волоті має слабкий взаємозв’язок з такими ознаками, як пустозерність (0,43), і плівчастість (0,26). Слабка кореляція встановлена між кількістю зернин з головної волоті та плівчастістю (0,25), пустозерністю і плівчастістю (0,09), пустозерністю і шириною-зернівок (0,12). Негативні значення коефіцієнтів кореляції' виявлено між ознаками: кількістю зернин головної волоті та масою 1000 зернин (-0,55); кількістю зернин з головної волоті та довжиною зернівок (-0,63); пустозерністю і масою зерна з волоті (-0,15); пустозерністю і масою 1000 зернин (-0,23); пустозерністю і довжиною зернівак (0,23) та їй. . .

Таким чином, в селекційній роботі на високу продуктивність слід вести добір -форм з високою кількістю зерен з головної волоті та широкою зернівкою, які мають високі кореляційні зв’язки з показником маси зерна з головної волоті. • ' •

' ' ВИСНОВКИ . . . >

1. Ефекти ЗКЗ довжини і ширини зернівок рису відносно стабільні в ; залежності від екологічних умов, що дозволяє застосовувати спільну

селекційну стратегію для різних зон. За ознаками висота рослин, довжина волоті, маса' зерна головної волоті спостерігалась Еаріабелиііість показників комбінаційної здатності в залежності від екологічних умов. • .

2. Виявлено, що довжина і ширииа зернівок рису контролюється адитивно-домінантною генетичною системою з переважанням генів з адитивною дією. Тому добір з цих ознак можна проводити вже в Р2 поколінні і безпосередньо за фенотнпами. У різних екологічних умовах ознака контролюється ідентичними спектрами генів.

3. У генетичному контролі висоти рослин рису встановлено домінування і асиметричний розподіл домінантних і рецесивних алелів у батьківських форм. Оцінка компонентів генетичної варіанси довжини”

" болоті показує суттєву мінливість генетичних параметрів в різних екологічних умовах. •

4. У результаті парного гібридологічного аналізу гібридних популяцій Рг встановлено, що розщеплення за формою зернівки рису в гібридних популяціях-круглозерного сорту Лі то мало моногешшй характер з

' домінуванням округлої форми над круглою. При схрещуванні сортозразків округлої форми зернівки з довгастозершіми зразками довжина зернівки успадковується полігенпо.

5. Між довжиною зернівки гібридних популяцій Иг, вирощених у Краснодарському краї і в Придунайській низовині, відсутня різниця.

. Довжина зернівки рису досить константна ознака. Для ширини зернівки встановлено полігеншш тип успаткуваннл.

6. Для більшості популяцій ?2 характерні статист,ічно незначимі

коефіцієнти кореляції між довжиною і шириною зернівок, що створює можливість незалежних напрямів у селекції на вказані ознаки. Проте в гібридних популяціях з участю круглозерного сортозразка Аиао спостерігається високий коефіцієнт кореляції між довжиною і шириною зернівок, що обумовлено в даному випадку моногенним успадкуванням круглозєрності. '

7. У селекційній роботі на високу продуктивність слід вести добір форм ' з високою кількістю зерен з головної волоті та широкою зернівкою, які

мають високі кореляційні зв’язки з показником маси зерна з головної волоті. '

8. За результатами генетичного аналізу сорт Слав!янсць доцільно

використовувати при селекції на врожайність, а ДРС - як донор довгозспості. '■

9. Результати доборів, проведених з гібридних популяцій, підтвердили

результативність розробленої на основі генетичного аналізу селекційної стратегії. '

ПРОПОЗИЦІЇ ДЛЯ СЕЛЕКЦІЇ .

1. При доборі батьківських пар для гібридизації необхідно враховувати характер спадковості довжини і ширини зернівок. При цьому напрям гібридизації не має значення при одержанні Р|.

2. Ідентифікацію гібридів Рі за гетерозиготністю слід проведи™ за розміром зернівок, оскільки вони мають проміжні розміри між батьківськими формами.

3. Добір довгастозсршіх форм доцільно починати в ¥г з наступною оцінкою їх у потомках.

4. При доборі довгастозсрних форм рису необхідно враховувати стабільність довжини зернівки і відносну варіабельність ширини

ІП

, зернівки. У різних екологічних умовах МОЖЛИВІ ЗМІїНі у співвідношенні між довжиною і шириною зернівок за рахунок мінлигості ишрини.

5. ГІри доборі рослин на поліпшення волоті необхідні гнучкі' селекційні технології в різних зонах рисосіяння з застосуванням своїх систем добору, оскільки в різних умовах середовища відбувається перерозподіл генетичних формул певної ознаки.

‘ • ПУБЛІКАЦІЇ .

Основні наукові результати дисертації були опубліковані в слідуючих ' • виданнях ‘

Збіри І. Кирсанова В.В., Герасименко В.Ф. • Гекс'тичні параметри ик висоти рослин та довжини волоті рису в різних умовах

науко середовища.//Шляхи підвищення • ‘врожайності

вих сільськогосподарських культур в умовах півдня України,-праць Київ, 1996.-С.12-13. ■ ■ ‘

Збіри 2. Герасименко В.Ф., Кирсанова В.В. Комбінатнвка здібність ик довжини та ширини зерна рису в різноманітних умовах

науко _ середовпіца//Шляхи підвищення . врожайності

впх сільськогосподарських культур в умовах півдня України.-праць Київ, 1996,-С. 10-11. .

Збіри 3. Кірсанова В.В., Корлюк С.С., Герасименко В.П. ик . Гібридологічний аналіз довжини і ширини зернівок рису// науко Аграрний вісник Причорномор’я. Біологічні та . вих сільськогосподарські науки. (Випуск №2). - Одеса, 1998,-праць С.100-103.

Тези 4. Кірсанова В.В. Закономерности наследования размеров допов зерновки риса в первом поколеніш//Матеріалн Всесоюзної ідей конференції молодих вчених і фахівців.-Краснодар.-1990,-С.11.

Тези 5. Кірсанова В.В. Наследование размеров зерновок у гибрида допов . • риса Прикубанскші х Анао//Тези Всесоюзної конференції ідей молодих вчених, присвячена 60-річчю академіка ВАСГІІІЛ Е.П.Альошина.-Краснодар.-1991.-С.24.

Тези б. Кірсанова В.В. Корреляционная связь между -размерами допов зерновок и другими признаками у растений риса//Суч;?сні ідей проблеми генетики і селекції сільськогосподарських росллн,-Одеса.-1991.-С.21.

Тези 7. Кірсанова В.В, Влияние томатозида на размери зерновок у допов гибридов риса.'7'Гезіі . Міжнародної конференції молодих ідей - вчених-рнсоводів, присвячені 5-річчю • Краснодарського ' сільськогосподарського ' біотехнологічного иентру,-Краснодар.-1992. • '

8. Кирсанова В.В. Динамика генетических параметров длины

зерновки риса//Таврійський науковий вісник.-Херсон, 1996,- • В.1.-Ч.4.-С.825-828. _ '

9. Кирсанова В.В.. Оценка комбинационной способности висоты

растений и длины метелки рнса//Таврійський науковий вісник,-Херсон, 1996-В. 1 ,-Ч. 1.-С.829-^32. . .

10. Кирсанова В.В. Влияние экологических условий на'

параметри общей и специфической комбинационной способности по массе зерна и по числу зерен главной метелки риса/ЛГаврійський науковий вісник.-Херсон, 1996,. В. 1.-Ч.4.-С.823. ■

Анотація . .

Кірсаиова В.В. Генетичний аналіз господарчо-корисних ознак у рису в різних екологічних умовах. Рукопис. Дисертація на здобуття' наукового ступеня кандидата біологічних наук, 03.00.15 - генетика. Херсонський педагогічний інститут Міністерства освіти України, 1998р.

Проведено комплексне порівняльне вивчення закономірностей успадкування довжини і ширини зернівки в різних екологічних умовах в системі діалельних схрещувань і гібридологічним аналізом гібридів Рі. Виявлено варіанти і ефекти ЗКС і СКС ліній і запропоновані рекомендації щодо їх використання. Визначено кореляційну залежність між господарсько-цінними ознаками та довжиною і шириною зернівки.

Ключові слова: генетичний аналіз, кореляція, рис, зернівка

Аннотация

Кирсанова В.В. Генетический анализ хозяйственно-полезных признаков у риса и различных экологических условиях. Рукопись. Диссертация, на соискание ученой степени кандидата биологических наук, 03.00.15 - генетика, Херсонский государственный педагогический институт Министерства образования Украины, 1998г.

Проведено комплексноесравнительное изучение закономерностей наследования длины и ширины зерновки т различных экологических условиях в системе диаллельных скрещивании и гибридологическим анализом гибридов Р1. Установлены вариансы и эффекты ОКС и СКС линии и предложены рекомендации их использования. Определена корреляционная связь между хозяйственными признаками и длиной и шириной зерновки.

Ключевые слова: генетический анализ, корреляция, рис, зерновка

Жури

ал

Жури ал ,

Жури

ал

Summary .

Kirsanova V.V. genetic analysis of rice under various ;coIogical conditions! Manuscript. Thesis for biological sciences candidate degree, 03.00.15 - genetics. Kherson state pedagogical nstitute, 1998. •

Complex comparative study of regularity of grain and width leredity under various ecological conditions in the diallel cross lystem and by hybridological analysis of Fi hybrids been ;onducted.

The variants and effect of OKS and SKS lines are established md their use recommendations are suggested. The correlation elationship between economically useful traits and grain length and vidth is determined.

Ceywords: genetic analysis, correlation, rice, grain.

v rpun'T’H 17. TT.98r\ ’ op-'^T "Ovg' t/t*'. WVm O.Pyu.MS!!.''. T.cHn.ti. 1262.

rnnTvinor'D'^HfT P.nf;ccK0ro yrom'TP'-i'ff no

^ ‘ IT.