Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГЕНОФОНДА ДИКОРАСТУЩИХ СОРОДИЧЕЙ В УЛУЧШЕНИИ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ (TRITICUM AESTIVUM L.)
ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство
Автореферат диссертации по теме "ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГЕНОФОНДА ДИКОРАСТУЩИХ СОРОДИЧЕЙ В УЛУЧШЕНИИ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ (TRITICUM AESTIVUM L.)"
ЪШ1
На правах рукописи
Давоян Румик Оганесович
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГЕНОФОНДА ДИКОРАСТУЩИХ СОРОДИЧЕЙ В УЛУЧШЕНИИ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ (ТгШсим аезНуит Ь.)
Специальность: 06.01.05 — селекция и семеноводство
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук
Краснодар - 2006
Работа выполнена в государственном научном учреждении — Краснодарском научно-исследовательском институте сельского хозяйства им. П.П. Лукьяненко (КНИИСХ) в 1983-2005гг.
Офицальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор, академик РАСХН Шевцов Вністор Михайлович
доктор биологических наук, профессор Авакян Эльмира Рубеновна
доктор биологических наук, профессор Бочка рев Николай Иванович
Ведущая организация — Кубанский государственный университет
Защита состоится «12» декабря 2006 г, в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 006. 026.01 во Всероссийском научно-исследовательском институте риса по Аресу 350921, г. Краснодар, п/о Белозерное, Всероссийский научно- исследовательский институт риса.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Всероссийского научно-исследовательского института риса
Автореферат разослан «_» ноября 2006 г.
Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат биологических наук
Гончарова Ю.К.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. В настоящее время селекция мягкой пшеницы достигла такого уровня, когда её потенциальная урожайность во многом зависит от устойчивости возделываемых сортов к неблагоприятным абиотическим и биотическим факторам внешней среды.
Генетического материала самой мягкой пшеницы недостаточно для решения этой проблемы, К тому же, он был в значительной степени обеднен вслед* ствие широкого распространения однотипных сортов с перекрывающимися родословными. В особенности это касается генов устойчивости к болезням, ограничение разнообразия которых является одним из основных лимитирующих факторов селекции.
Неисчерпаемый резерв хозяйственно-ценных признаков для улучшения этой главной продовольственной культуры земного шара представляет собой генофонд многочисленных родственных мягкой пшенице видов и родов (Вавилов, 1935; Мигушова, 1973; Чнкида Н. А., 2000; Fedak, 1985; Shepherd, Islam, 198$),
Многие из них были с успехом использованы для передачи полезных признаков в мягкую пшеницу (Скурыгина H.A., 1979; Zeller and Hsam., 1933; Knott, 1987; Jiang et al., 1994). Так, в настоящее время значительная часть эффективных генов устойчивости к болезням происходит из этого генофонда (Mcintosh et al., 1995, 1998). Поэтому первостепенной задачей является поддержание н всесторонняя оценка коллекций дикорастущих сородичей пшеницы и реликтовых форм.
Однако, существует лишь небольшое число сородичей, чьи хромосомы способны конъюгировать с хромосомами пшеницы и, следовательно, чьи полезные гены могут быть переданы ей обычными селекционными методами. Для большинства же необходимо использование специальных приемов геномной и хромосомной инженерии с тем, чтобы их генетическое разнообразие преобразовать в форму, доступную для традиционной селекции (Sears, 1972; Feldman, Sears, 1981; Knott, 1987; Feldman, 1988),
В связи с этим разработка и использование эффективных методов сохранения и использования генофонда дикорастущих сородичей для улучшения мягкой пшенииы принадлежит к числу наиболее актуальных проблем генетики и селекции.
Одним из таких методов является создание и использование синтетических геномно-замешенных и геномно-добавленных форм в качестве «мостиков» для передачи генетического материала диких сородичей (Жиров, 1989). Следует также отметить актуальность сохранения генофонда диких сородичей в виде синтетических форм.
Определение возможностей таких синтетических форм для расширения генетической изменчивости мягкой пшеницы имеет большое практическое и теоретическое значение. Особый интерес представляет создание новых рекомбн-нантных синтетиков с уникальными сочетаниями геномов дв у хдиKHX-jBimoa,на фоке геномов А и В культурной пшеш їй.
Такие формы и серии открывают новые перспективы в изучении взаимоотношений геномов культурной пшеницы и ее сородичей, модификации генома мягкой пшеницы.
Всестороннее цитологическое, биохимическое к молекулярное исследование полученных и (прогрессивных линий с генетическим материалом от разных видов диких сородичей позволит определить закономерности передачи чужеродной генетической информации мягкой пшенице, наиболее приемлемые пути их использования в селекционной практике. Актуальными являются идентификация и локализация генов устойчивости у производных линий, изучение и характеристика их в отношении других пенных хозяйственно-биологических признаков.
Цель и задачи исследования. Основной целью настоящего исследования являлось изучение возможности сохранения генофонда дикорастущих сородичей и его использования для расширения генетического разнообразия мягкой пшеницы на основе оригинальных синтетических геномно-замещенных и геном но-добав ленных форм.
Для достижения цели исследования были поставлены следующие задачи:
]. Создать, изучить и сохранить коллекцию диких сородичей мягкой пшеницы, синтетических геном но-добав ленных и геномно-замещенных форм.
2. Дать характеристику синтетических геномно-добавленных и геномно-замещенных форм как источников хозяйственно-ценных признаков для мягкой пшеницы.
3. Создать на основе геном но-добав ленных и геномно-замещенных форм новые рекомбинантные синтетические образцы.
4. Отобрать цитологически стабильные иитрогрессивные линии мягкой пшеницы с генетическим материалом Т. miguschovae, Ае. speltoides, А е. ttmbel-lulata и Ag. giaucum.
5. Установить форму передачи генетического материала Т. miguschovae, Ае. speltoides, Ае. umbelhtlaia и Ag. giaucum мягкой пшенице.
6. Получить серии чужеродно-замещенных линий с хромосомам» Ае. umbeU lulata и Ag. giaucum.
7. Изучить наследование и идентифицировать гены устойчивости к листовой ржавчине у полученных линий.
8. Локализовать гены устойчивости к листовой ржавчине у линий с генетическим материалом синтетических форм Т. miguschovae и Аеродес.
9. Идентифицировать формулы глиадина у изучаемых линий.
10. Провести PCR-анализ с целью изучения полиморфизма ДНК интро-гресси вн ы х л ин и й.
11. Дать оценку интрогрессивным линиям по хозяйственно-ценным признакам (устойчивости к болезням, компонентам урожайности, содержанию и качеству белка, хлебопекарным характеристикам). Изучить линии по морфо-биологическим признакам.
12. Создать на основе полученных интрогрессивных линий новые сорта озимой мяской пшеницы.
Научная i новизна. Выделено 57 образцов Aegilops, 18 Triticum с комплексной устойчивостью к листовой, желтой ржавчинам и мучнистой росе.
Впервые для передачи хозяйственно-пенных признаков от Т. mlitinae, Ае. squarrosa, Ае. speltokks, Ае. umbelltdata и Ag. glaucum, вместо природных сородичей использованы синтетическая геном но-доба в ленная Т. miguschovae и ге ном но-зам еще иные формы Авродес, Аврояата и Аврокум,
Показана ценность этих форм как источников хозяйственно-ценных признаков мягкой пшеницы. Установлено, что синтетические формы на протяжении многих лет остаются константными по своим м орфо-биологическим признакам и имеют высокую цитологическую стабильность.
Предложена новая схема передачи полезных признаков диких сородичей в мя гкую пшеницу.
Впертые созданы новые, не имеющие аналогов синтетические формы, у которых геном D мягкой пшеницы замещен да смешанный (рекомбкнакгный) геном двух диких видов.
Получены новые мейотнчески стабильные линии с генетическим материалом Т, miguschovae^ Ac. spelloides, Ае. umbelltdata и Ag. glaucum. С помощью цитологического анализа показано, что от синтетических форм Т. miguschovae и Авродее в большинстве случаев он передаётся посредством транс локаций, от Авродата и Аврокум — посредством замещенных хромосом.
Впервые созданы неполные серии замещенных по геному D линий сорта Аврора с хромосомами Ае. umbellutala и Ag. glaucum. Определены морфо-биологнческие изменения у замещенных линий и маркерные признаки ззмешенных хромосом.
Выделены замещенные пинии с высоким содержанием белка и улучшенным его качеством по сравнению с сортом Аврора.
Идентифицированы формулы гл и а дина, установлен широкий спектр изменений п) на дин кодирующих аллелей.
Методом PCR-анализа показан полиморфизм ДНК у научаемых линий.
Определено, что устойчивость к листовой ржавчине у используемых синтетиков контролируется набором доминантных и рецессивных генов, при этом они могут проявлять свое действие, как в фазу проростков, так И во взрослой стадии.
Исследуемые нами линии различаются между собой как по числу генов устойчивости к листовой ржавчине, так и по характеру vex проявления.
Идентифицированы и локализованы новые гены устойчивости к листовой ржавчине. Установлено, что гены устойчивости у линий различаются между собой и отличны от известных эффективных - Lrl9, Lr24 и Lr9.
Проведена оценка и кг регрессивных линий по хозяйственно-пенным признакам. Выявлено свойство синтетических форм передавать устойчивость
одновременно к нескольким грибным болезням (листовая, стеблевая, желтая ржавчины, мучнистая роса, фузариоз колоса).
Выделены линии с высоким содержанием белка и клейковины.
Отобраны линии, сочетающие комплексную устойчивость к трем и более болезням с неплохими морфо-биологаческим и признаками и хлебопекарными качествами зерна.
Создано четыре новых сорта озимой мягкой пшеницы.
Практическая значимость работы заключается в том, что созданные линии представляют собой ценный исходный материал с широким спектром новых источников устойчивости к комплексу грибных болезней, повышенного содержания белка и клейковины, улучшенными технологическими свойствами зерна, неосыпаемости его при созревании. Линии, сочетающие хорошие хлебопекарные качества с комплексной устойчивостью к болезням, рекомендованы для испытания на урожайность с целью возможного их использования в качестве сортов. Линии с идентифицированными генами устойчивости к листовой ржавчине могут быть включены в селекционные про фан мы по созданию устойчивых сортов. Многие линии широко используются в селекционных программах КНИИСХ н находятся на различных этапах селекционного процесса. Создано четыре сорта озимой мягкой пшеницы.
Отобраны образцы Aegilops и Triticitm с устойчивостью к комплексу болезней. Новые рекомбинаигные синтетические формы представляют интерес как источники модификации генома мягкой пшеницы, открывают новые возможности в изучении взаимоотношений геномов культурной пшеницы и ее сородичей.
Практический интерес представляет методический подход к получению чужеродно-замещенных и транс локационных линий. Коллекция синтетических форм, чужерсдно-зам еще иных и транслокационных линий может быть также использована для молекулярно-генетических исследований.
Из 4 праймсров, используемых в RAPD-PCR анализе, отобраны 2- рб и р8, как выявлякщие наибольший полиморфизм ДНК исследуемых линий.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту:
1. Результаты оценки коллекционных образцов Aegilops и TriUcum по устойчивости к листовой, желтой ржавчинам и мучнистой росе. Лучшими в этом отношении являются виды А е. speiloides {геном S), А е. triaristata (UM'), А е. recta (UM'N), Ае. candóla (С). Определена положительная связь с этими признаками геномов U, S и С, и отрицательная -генома D.
2. Синтетические геномно-замешенные и геномно-добавлеиные формы позволяют существенно реконструировать геном мягкой пшеницы, упрощают сохранение и использование генофонда ее природных сородичей.
3. Создание новых рекомбинангных синтетических форм и неполных серий, замещенных по геному D линий сорта Аврора с хромосомами Ае. umbeliulata и Ag. glaucu/n
4. Синтетические формы Т. т1^хкоуае, Авродес, Авролата и Аврскум-ценные источники полезных признаков от Т. паШтае, Ае. ядиаггоза, Ае. 5ре1Ш(к$ Ае. итЪе\Ысаа и ^аисит. Подученные на их основе иктрогрессивные линии отличаются генетическим разнообразием, обладают целым рядом ценных признаков и представляют большой интерес для селекции
5. Характеристика сортов, созданных с использованием полученных линий.
Апробация работы. Исследования проведены в соответствии с планом
научно-исследовательских работ КНИИСХ по теме Н.01.0). «Разработать, усовершенствовать и применить методы геномной и хромосомной инженерии для улучшения и создания ценного селекционного материала», номер государственной регистрации 01.200.1. 15506. Соискатель является научным руководителем проводимых работ.
Основные результаты исследований ежегодно докладывались на ученых советах КНИИСХ с 1993 по 2005 год, а также на научно-практических конференциях:
Всесоюзной научно-технической конференции молодых ученых «Современные проблемы генетики и селекции сельскохозяйственных растений», Одесса, 1991; Всесоюзной конференции «Генетические механизмы устойчивости растений к неблагоприятным факторам среды», Иркутск, 1991; IX Всесоюзном совещании по иммунитету растений к болезням и вредителям, Минск, 1991; Научно-координационном совещании по проекту «Доноры и генколлекции растений», ГНТП России «Перспективные процессы производства сельскохозяйственной продукции», Санкт-Петербург, 1992; II Российском симпозиуме «Новые методы биотехнологии растений», Пущине, 1993; 9-ой конференции европейского общества по анеуплоидам пшеницы, Гете реле бен, 1994; Пятой Международной конференции по пшенице, Анкара, 1996; Научной конференции «Актуальные проблемы биотехнологии в растениеводстве, животноводстве и ветеринарии», Москва, 1996; 7-ой Международной конференции «Биология клеток растений ¡п укго, биотехнология и сохранение генофонда», Москва, 1997; Совместном заседании проблемного Совета по качеству зерна и секции селекции озимой пшеницы отделения растениеводства РАСХН, Краснодар, 1998; П-ой Конференции европейского общества по анеуплоидам пшеницы, Новосибирск, 2000; Международном симпозиуме «Улучшение пшеницы по устойчивости к фузариозу», Китай, 2000; Научно-практической конференции «Зеленая революция П. П. Лукьяненко», Краснодар, 2001; Международной конференции «Проблемы интродукции растений и отдаленной гибридизации», Москва, 1998; Ме жду на родной научно-практической конференции «Пути повышения и стабилизация производства высококачественного зерна», Краснодару 2002; Первой Всероссийской конференции по иммунитету растений к болезням и вредителям, Санкт-Петербург, 2002; Международной научно-практической конференции «Генетические ресурсы культурных растений», Санкт-Петербург, 2001; Ш съезде Вавиловского общества генетиков и селекционеров, Москва, 2004; Международной
научно-практической конференции «Безостая! - 50 лет триумфа», Краснодар, 2005; Заключительной конференции гракгодержателей регионального конкурса РФФИ и администрации Краснодарского края, Краснодар, 2005.
Публика пни. Основные положения диссертации изложены в монографии, в 40 опубликованных научных работах и подтверждены 3 авторскими свидетельствами на сорта озимой мягкой пшеницы.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 320 страницах машинописного текста, состоит из введения, 12 глав, выводов, рекомендаций, списка литературы, содержит 76 таблиц и 33 рисунка. Список литературы содержит 464 источников, из них - 117 отечественных и 347 зарубежных.
Работа посвяшена светлой памяти Жирова Евгения Григорьевича-основоположника исследований по цитогенетнке пшеницы в КНИИСХ. Автор выражает глубокую благодарность и признательность всем соавторам, коллективу лаборатории биотехнологии, д. с.-х. а члену-корресподенту РАСХН J1.А.Беспаловой, дс.-х.н, A.A. Романенко за помощь и поддержку в проведении настоящего исследования.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
I. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГЕНОФОНДА ДИКИХ СОРОДИЧЕЙ ДЛЯ УЛУЧШ killt Л МЯГКОЙ П1И nil IIЦМ (Triiicum acsthum L.)
Приведены современные знания, методы и результаты по использованию генофонда диких сородичей в улучшении мягкой пшеницы. Дана .характеристика диких сородичей мягкой пшеницы как потенциальных доноров ценных признаков (Вавилов, 1935; Мигушова, 1973; Dvorak et а!., 1985; Kimber, 1994; Friebe, 1996) Описаны основные барьеры получения отдаленных гибридов пшеницы к пути их преодоления. Рассмотрены основные методы передачи генетического материала природных сородичей мягкой пшенице (Голубовская, 1971; Sears, 1972; Feldman, 1983), Выбор метода передачи будет зависеть от филогенетической близости используемого донора и пшеницы, то есть, от того, будет ли хромосома(ы) вида-донора, несущая желательный ген(ы), гомологична, гомеолотична или не гомеоло точна соответствующей хромосоме вида-реципиента. Наиболее приемлемый путь передачи • замещение отдельной хромосомы или лары гомологов на хромосомы вида-донора и получение разной величины транслокаций, несущих желательные признаки.
Особый интерес представляет использование не самих диких видов, а амфиднплокдов, имеющих один и более субгеномов, гомологичных или гомеологичных субгеномам пшеницы.
Приведены результаты по передаче ценных признаков от наиболее широко используемых в отдаленной гибридизации родов Tritium, Aegilops, Agrvpyron и Seeale. Наибольшая часть работ по использованию генофонда дикорастущих
сородичей связана с передачей генов устойчивости к болезням (Mcintosh, 1993, 1998).
Описаны современные методы цитологии, биохимии и молекулярной биологии, используемые для идентификации чужеродного генетического материала в геноме пшеницы.
2. УСЛОВИЯ, МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Исследования проводились с 1983 по 2005 год в лаборатории биотехнологии Краснодарского НИИСХ им. П. П. Лукьяненко, на опытных полях, расположенных в центральной почве нио-к я им атической зоне Краснодарского края.
Исходным материалам служили: коллекция дикорастущих сородичей мягкой пшеницы Aegilopu и Triticum, созданные в лаборатории сикгегические геном но-за мешенные формы Авродес,, Авролата, Аврокум, геном но-добавлен на я форма X migvxhovae (Жиров, 1989), итрогресснвные линии, полученные на основе синтетических форм.
Для передачи пачезныл признаков от синтетических форм Т. migtischovae и Авродес использовали метод бекк россирования и отбора растений, устойчивых к болезням, с высоким содержанием белка и клейковины в зерне и другими ценными признаками. В качестве реципиентов использовались сорта озимой мягкой пшеницы Безостая 1, Аврора, Кавказ и Скифянка.
Замещенные линии с хромосомами Ае. итЬеНиШа и Ag. glaucum Были получены от скрещивания сорта Аврора с геном но-за мешенными формами Авролата и Аврокум, соответственно.
Для форм ирова» itn коллекции и удобства изложения линиям, полученным на основе синтетических форм Т. miguschovae и Авродес было дано буквенное обозначение в зависимости от их происхождения: (Т. miguschovaelbz-xxizn I) -МБ; [Т. №H'g«5c/iovoe/KaeKas) - МК; (Т. mtgusc havaei Бе зостая 1) х Скифянка - С МБ; (Т miguschovae/Кавказ) х Скифянка - СМК; (Авродес х Аврора) - АА; (Ародес/Аврора х Скифянка) - CAA
Заражение и оценку по устойчивости к болезням проводили по общепринятым методикам (Псресыпкин, 1979).
Технологические качества зерна изучали в отделе технологии и биохимии зерна КНИИСХ.
Для выяснения генетической природы устойчивости к листовой ржавчине использовали фигопатологический тест и гибридологический анализ (Одинцова и др., 1986).
Подсчёт числа хром осам в соматических клетках выполняли иа временных давленых препаратах кончиков первичных корешков, (Wantage, 1965). Конъюгацию хромосом в мейозе изучали в материнских клетках пыльцы (МКП). Пыль нихн фиксировали и окрашивали в аиетокармине (Паушева, 1988), либо в уксуснокислом гематоксилине (Щербитченко,1981),
Для яоканизации генов устойчивости к листовой ржавчине использовали моносомные серии восприимчивых сортов Аврора и Кавказ.
Для идентификации замещенных хромосом пшеницы использовали чужеродно-замешенные по геному D тестерные линии Chínese Spring с хромосомами 1Е, 2Е, ЗЕ, 7Е от Agropyron elongaiurn и с хромосомами 5U от Aegilops umbeltutaía и ASÍ ОТ Aegilops sharonenús.
Злектрофорез гшадина проводили в крахмальном геле по методике А. Собинова и Попередя (Созинов, Попе ре ля, 1978).
Полиморфизм ДНК у исследуемых линий пшеницы выявляли с помощью произвольно-праймированной полимеразно цепной резкшш (RAPD-PCR).
Амплификацию проводили произвольными прайм ерам и. Для анализа ДНК линий пшеницы с материалом Ag. glaucum на наличие гена Lr 24 использовали праймеры í 09/1 и 1 09/2 (Schacheimayr G. et al., 1995).
3. СОЗДАНИЕ И ИЗУЧЕНИЕ КОЛЛЕКЦИИ ДИ КО РАСТУЩИХ СОРОДИЧЕЙ ПШЕНИЦЫ
Вовлечение полезных признаков диких сородичей в генофонд мягкой пшеницы в первую очередь предусматривает поиск и идентификацию генотипов с необходимыми признаками.
В связи с этим нами систематически пополняется, поддерживается и изучается коллекция диких сородичей, представленная & основном образцами двух родов - Aegilops и Triticum. Большая часть коллекции получена из ВИРа н имеет происхождение из различных стран мира.
Из 154-х образцов, принадлежащих к 12-ти видам Aegilops, выделено 57 образцов с комплексной устойчивостью к листовой, желтой ржавчинам и мучнистой росе (табл. 1> Лучшими в этом отношении являются виды Л е. speit cides (все 13 образцов устойчивые: 1559; 2036; 2274; 2280; 2716 и др.), Ае, tríaristata (все 7 образцов: 2875; 571245; 571269 и дрД Ае. neta (все 4: 1646; 3265; 3266; 57), Ае. caudata (все 4: к-1277; к-648; к-668; к-2263), А е. ventrtcosa (из12 - 6 устойчивых: 565991; 571669; 571670 и др). Из 69 образцов Ае. tauschii устойчивость одновременно к трем болезням проявили всего лишь 8 (28; 3186; 3187; И571136 и др.). Они, несомненно, представляют наибольший интерес, так как в большинстве случаев возможна полная конъюгация между хромосомами этот вида и их пшеничными гомологами при этом необходимые гены могут быть переданы мягкой пшенице с помощью кросс инговера.
По данным Б. Бочева (1983) наиболее высокой устойчивостью к комплексу болезней (листовая ржавчина, желтая ржавчина и мучнистая роса) обладают виды, содержащие геномы U и М. Голубек с сотрудниками (Holubec et al., 1992) наиболее устойчивым к этим болезням считают шидАе. spelíoides (S).
Л, Богуславский (Богуславский, Голик, 2004) отдает предпочтение как наиболее высокоустойчивым к комплексу патогенов видам с геномами С. Полученные нами результаты в той или иной мере подгверждаюг мнения всех трех авторов. Очевидно, что выводы будут зависеть от качественного состава возбудителей и изучаемых образцов.
Таблица 1 - Число образцов Ащ0орз> устойчивых к л истовой ржавчине, желтой ржпвчинс ч мучнистой росе, 201)3-2005 г.
Вид Геном Чиок> Усгойчпвых
образцов. к «иной бол они к двум болезням к трем болоням
Ае. caudota С 4 4
Ae.tauschii D 69 20 7 8
Ае. comosa M 1 - - 1
Ae.auchery S 3 > 2 1
Ае. sharonetisis 1 - 1
Ае. speltoides S 13 - 13
Ае. bicornis s" 2 1 1 -
Ае. umbelhthta и 1 . _ 1
Ае. un taris и la и' 6 1 2 3
Ае. cylîndrica CD 4 4 - 0
Ае. ventricosa DU" 12 3 2 6
Ае. cobtmnaris uw 5 1 1 3
Ае. о va ta им* 6 1 2 3
Ае. trfaristata им* 1 - - 7
Ае. kotschyi us 3 2 1
Ае. variabîlis us 1 . 1
Ае. vavdovi DM S1 6 3 1 -
Ае. recta UJVf N 4 - . 4
Всего 154 39 23 57
Среди 37 образцов 12 видов Tritlcum было отобрано 9 резистентных к одной болезни, 8 — к двум и IS образцов с комплексной устойчивостью к листовой, желтой ржавчинам и мучнистой росе. Лучшими в этом отношении являются виды. T. boeofcum (27148; 27154; 30213), T. timopheevii (к31684; к29560; К29540), Т тйпоссссит (19088; 20970; 20398) и T. araraticum (30216)
Выделенные образцы будут в дальнейшем включены в программу по передаче устойчивости к болезням от диких видов мягкой пшенице. Кроме того, планируется изучение коллекционного материала по солеустойчивост и, устойчивости к токсичности алюминия, зимостойкости и др.
4. СИНТЕТИЧЕСКИЕ ФОРМЫ ПШЕНИЦЫ
4.1. Ге ном но-добавле иные нгеномнозамещенные синтетические формы
В конце семидесятых годов прошлого столетия в лаборатории дитогенетики КНИИСХ под руководством Е.Г. Жирова были созданы синтетические геном незамещенные и геномно-добавленные формы (Жиров, 1981; Жиров, Терновская, 1984).
Полученные синтетики были использованы нами как для решения практических задач, так и для разработки некоторых теоретических вопросов (табл.2),
Таблиця 2 - Характеристика синтетических форм по содержанию белка м _ устойчивости к болезням, среднее за 1995-2ООО гг. _
Синтетическая форм Источник Геном Содержание белкя,% Лист. РЖ. Желт, рж. Мучниста« г» «а
Т.т'^иїск суте ТміІШае Аеіаизскії АСР 19.4 Л а Я
Авродес Аелреііокіез АВ5 22.4 к к И
Авролата Ае.итЬеІЬіІаІа АШ 185 я в. Я
А ррозис Ае.$кагопеп$Ь АВ8?Ь 19.4 к к й
Авротата Ae.ii/ibrislala АШ 18.2 МІЇ Й мэ
Адооале Б.сегеаіе АВК 16Л Б в я
МЛ^Ае. 54. Ае. щиаггом літ 175 Э к я
Примечите К-устойчнвыЯ;$-ейслрнн>(чнеыН; Лист, ржул истовая ржавчина; Жьлт.ржґ
ж йти а ржа в чн на.
Синтетические формы наряду с высоким содержанием белка проявляют высокую устойчивость к листовой, желтой ржавчинам н мучнистой росе.
Наибольший интерес для селекционной практики и, в частности, для передачи генов высокого содержания белка и устойчивости к болезням представляют следующие формы: геномно-добавленная Т. ті^ихЬоуае, и геном незамещенные Авродес, Авролата и Аврезне, у которых геном О,сорта Аврора замещен, соответственно, на геномы Ае. зрекоі<Іе$, Ае. итЬеНгйаШ и Ае. Ьаюпепяз.
Наличие в Т. тІ£ижЬспіае гомологичных пшенице геномов А и Р и одного частично гомологичного генома й позволяет рассчитывать на конъюгацию хромосом этих геномов у гибрида между синтетиком и мягкой пшеницей Присутствие в синтетической форме Авродес генома Э от Ае„ хреНоісігз, способного подавлять активность гена(ов) РН (Жиров, 1989), повышает возможность гомеологичной конъюгации хромосом. Кроме того, мы предполагаем, что эта форма имеет чувствительную систему мигрирующих генетических элементов (МГЭ), активность которых повышается при стрессовых условиях роста растений. Действие МГЭ также может привести к изменению генетического разнообразия линий мягкой пшеницы, полученных на основе Авродеса.
В результате постоянного наблюдения за синтетическими формами в полевых условиях и систематического цитологического контроля нами установлено, что синтетические формы на протяжении многих лет остаются константными по своим м орфо-биологи чес ким признакам и имеют достаточно высокую цитологическую стабильность (табл.3). Наличие у геномнозаме-щеиной формы Авродес относительно большого количества мультивалентов в метафазо 1
мейоза подтверждает возможность этого синтетика стимулировать гомеологичную конъюгацию хромосом.
Таблніа 3 - Ассоциация хромосома МІ мейоза у синтетических форм. 1988г.
Сшатпччсскяя фор»« Число про МО (ОМ Cpeante число на клетку Сроднее ч пело копью тру to шнк * ром» сом
унивялен 1ФВ бивалентов мультав»-л сито в
Аеродсс 40-42 230 1838 0,57 38,7
Авролата 41-42 005 2035 - 41,8
А яро тата 42 - 21 - 42
Атрозис 42 0,46 20,70 0,06 41,5
M.itx Sq. 42 - 21 - 42
Avroale 42 - 21 - 42
Унаследовав от диких сородичей полезные свойства, они являются более удобными источниками для передачи этих свойств пшенице. Все формы, за исключением геном но-замещенной формы, полученной с участием Ag. glaucum (эта форма из-за слабой жизнеспособности в дальнейшем, к сожалению, была потеряна), являются гексапл о идам и, легко скрещиваются с мягкой пшеницей и их потомство имеет хорошую жизнеспособность (Жиров, 1989; Давоян, 1988; Давоян, Жиров, 1995).
Следует также отметить, что такие формы более удобны в практической работе по сравнению с дикими сородичами (более урожайные, жизнеспособные, обмолачиваемые). Все синтетики поддерживались путем ежегодных посевов в поле. При этом достаточное количество семян и хорошая их жизнеспособность позволяют проводить посев сеялкой в один срок с посевом озимой пшеницы.
4.2. Рекомбинантные синтетические формы
В 1999 году была начата работа по получению ре комби нантных, «вторичных» синтетиков на основе созданных в лаборатории геном но-за метенных форм. Были получены гибриды F| от скрещивания геномно-замещенных форм между собой, изучен их мейоз. В результате проведенной работы было установлено, что геномы диких сородичей, будучи включенными в синтетические формы, за прошедшие более чем 20 лет после их создания в целом сохранили свою стабильность. В то же время, у гибридов, в особенности, с участием Авродес, отмечалось относительно большое число конъюгирующнх хромосом (от 33,4 у Авродес/Авроале до 35,3 у Авродес/Аврозис при ожидаемых 28 хромосом).
Это можно объяснить следующими положениями многие дикие виды обладают генами-промоторами гомеологичной коъюгации (Riley, Chapman, Johnson, 1968; Цаценко, 1994; Лапочкина, 2000). Количество конъюгируюших хромосом будет зависеть от степени генетического родства используемых видов, наличия к активности у них генов-супрессоров РА-генов. С другой стороны, не
исключается возможность взаимной ингрогрессии определенных участков хромосом геномов мягкой пшеницы и чужеродных видов за счет рекомбинаций и транс локаций. Это предположение в дальнейшем планируется изучить с помошью ДНК-маркеров.
На основе полученных результатов была предложена новая схема (рис.1) передачи полезных признаков диких сородичей в мятую пшеницу (Давоян и др., 2001).
I Амфиднплоид ^ Авродес
Р) х Г. аезйуадп ;
самоопыление и беккроссировэиие ВС^-ВС»
Отбор растений, несущих полезные признаки и имеющих 42 хромосомы и
мугьтиааленты, начиная с ^ и ВС2.
И Амфидиплоид х Авродес
х Авродес Р, х Г. аез&'уит
Отбор растений,несущих полеэные^признаки и имеющих 42 хромосомы и
мул ьтива ленты, начиная сР9и ВС2.
Рисунок I - Осема передачи чужеродного генетического материала мягюй
пшенице с использованием геномно-замещенной формы Авродес
Первая часть схемы предназначена для работы с видами, геномы которых более близки к геномам мягкой пшеницы, вторая —с более отдаленными.
Согласно этой схеме были проведены скрещивания и получены гибридные семена. В результате дальнейшей работы (беккросс!фование, цитологический отбор) к 2004 году были получены новые, не имеющие аналогов синтетики, у которых геном О мягкой пшеницы замещен на смешанный (рекомбинантный) геном двух диких видов.
Рекомбитнгные синтетики для краткости были обозначены как ЙБ синтетики. Геномный состав и характеристика их по устойчивости к некоторым болезням представлены в таблице 4. Синтетические формы и КБ4
высокоустойчивы к листовой, желтой ржавчине и мучнистой росе. ИЭЗ и КЭ6 проявляют резистентность к листовой и желтой ржачинам и среднюю устойчивость к мучнистой росе.
В рамках цитологического исследования новых синтетиков проводился анализ конъюгации хромосом в М1 мейоза. Наименьшее значение конъюпирующих хромосом имеет синтетическая форма 1151-20,03 хиазм на одну материнскую клетку пыльцы (МКП) (16,46 бивалентов, 9,01 унивалентов и 0,05
му льтиваленгов). Остальные формы имеют более высокую стабилизацию мейоза. Были отобраны растения с нормальным (21й) или близким к нему протеканием мейоза, с высоким числом мультивалентов в М1 мейоза, указывающим на наличие гомеологичной конъюгации хромосом.
Таблица 4 - Характеристик» новых синтетических форм по геновдому составу
н устойчивости к болезням, 2004г.
Синтетич«-кая фор га II ро н схожа тт Геном Липовая рЖ1ВЧН1М Жогаи вжавчнна Мучнистая сое*
Авродес/Т. ткизсН. ААСВОЗ к К Я
Авродес/Авроаао-б А А ВИКЭ я Й а
Авродес/ Авроале»3 ААВВГ« Я а я
П$4 А вродес / А вротата ААВЮТ8 а к Й
Авродес/(М11^) ДА ВВОЗ И я Мй
И56 А вродес/ (М № во 9) А А ВВОЗ я R мк
Примечите: к-устаЯчнаый', Мй- <рса «устойчивый; Г. Г.тв^сЛот*
Полученные формы открывают новые возможности в изучении взаимоотношений геномов культурной пшеницы и ее сородичей, модификации генома мягкой пшенииы. Практическая значимость также определяется их высокой устойчивостью к таким болезням, как листовая и желтая ржавчины, мучнистая роса. Плакируется дальнейшее изучение новых синтетиков и по другим хозяйственно полезным признакам.
Таким образом, созданные синтетические формы представляют собой уникальную генетическую основу для сохранения и использования генофонда диких сородичей в селекции мягкой пшенииы. Заключая в себе значительный генетический ресурс диких сородичей, и унаследовав от них полезные свойства, они являются более удобными источниками хозяйственно-ценных признаков.
5. Передача генетического материала диких сородичей от синтетических форм мягкой пшенице
Для передачи хозяйственно - ценных признаков диких сородичей (7! тШ-Нпаа, А е. здиаггова, Ае. А г. итЬеПиШа, ¿¡аисит} мягкой пшенице
были использованы синтетические формы Т. mІguschovae, Авродес, Авролата и Аврокум. В главе подробно описаны полученные результаты с использованием каждого синтетика.
Растения от скрещивания синтетических форм Т. пи&зсЬшае, Авродес и Аврокум с мягкой пшеницей характеризовались полной устойчивостью к листовой ржавчине и мучнистой росе, ко были частично фергильными. Для восстановления ферт иль пост и гибридные растения беккросс яровали мягкой пшеницей, В целом фергильность растений была восстановлена после первого бе к кросса. Гибридные растения Р], полученные от скрещивания геном но-замещенной формы Авролата с сортом Аврора, также были высокоустойчивыми к
листовой ржавчине и мучнистой росе. Так как они оказались самофертильными, возвратные скрещивания с мягкой пшеницей не проводились.
Число хромосом у растений первых поколений, полученных от беккросс ирования и самоопыления, колебалось от 35 ло 49. Поскольку наиболее приемлемое число хромосом для мягкой пшеницы - 42, естественный отбор в популяции идет в пользу растений с таким количеством хромосом. После каждого последующего беккросса и самоопыления количество 42-х хромосомных растений увеличивалось, и в ВСгР2 оно составляло: с участием Т. miguschovaet Авродес и Аврокум, соответственно, 52, 20 и 27 процентов, а с участием синтетической формы Авролата в Е, - 35%. (табл.5).
Таблная 5- Число хромосому растений в поколения* ВС2Кг и Г( от скрещивания синтетических форм с мягкой пшеницей, 1986г.
Смвтетнчіскне формы Поколение Число рлспинй Число хромосом Число растений іп=4ів % Среднее число хромосом
Г. тгяизсИопае В 193 39-44 52 420
Авродес ВС2Р2 70 37-43 20 39.7
Авролата Г* 144 36-45 35 410
Аврокум ВС,Р2 49 39-49 27 43.1
В результате проведенной работы было получено большое количество линий, фе»атипически близких к сортам-реципиентам, но отличающихся от них высокой устойчивостью к грибным болезням.
Наиболее интересные по фенотипу, проявляющие устойчивость к болезням 42-х хромосомные растения были вовлечены в цитологический анализ по выявлению линий со сбалансированным мейозом и наличию у них чужеродных хромосом и транслокаций. Анализ М1 мейоза показал, что большинство линий, полученных иа основе синтетических форм Т. ті^ихіїоуае, Авродес и Аврокум, имеет стабильный мейоз (табл.6).
Таблица 6 - Характеристика лучших по фен о типическим признака м линий по числу иассоцнацянхромїсомв МІ мейоза, 1991г.
Комбинация Поколение Всего линяв Количество линий с весом на иней хромитом в М1 мгПоза Цитологи нч секи тбильные л1и1ин,%
И" Отличающиеся от21п
Г. т /Т.аех іі\ит ВСз-ВСі 63 43 20 68
А ірод еС/Т.а еєЧтт ВО,-ВС, 30 21 9 70
А {рол ага/Т.а езііуит Ъ 157 40 117 25
А вро ку м/Т.а езіігит ВСі-ВСЬ 167 144 23 86
Примечание Г. т&пий,- Т. т#и$сЛоуае
Относительно небольшой процент (25%) мейотическн стабильных линий, полученных на основе геном но-зам еще иной формы Авролата в связан с отсутствием беккроссов.
С увеличением числа беккроссов количество стабильных линий возрастало. Несмотря на это, разница между третьим беккроссным поколением и ВСл-ВС* (выраженная в процентах) незначительна (рис.2). Особенно это проявляется у линий, полученных на основе Авродеса.
Учитывая также и то, что многие линии ВС2-ВС3 по фенотипу не уступают таковым ВС4-ВС5, можно предположить, что процесс стабилизации происходит как за счет бсккроссированид, так и за счет репродукции самоопыляющихся поколений. Это привело нас к мысли, что по всем линиям проводить б и более беккроссов необязательно.
По всей вероятности, многое зависит от величины передаваемого материала (это может быть целая хромосома(ы), плечо, транслокаиия или рекомбинация), а так-*® от характера сцепленностм передаваемого признака с другими положительными или отрицательными характеристиками
Рисунок2. Количество стабильных линий (%) в зависимости отчисла беюфосизв
Таким образом, уже на ранних этапах этой работы можно отобрать .линии, пригодные для использования в качестве исходного материала при выведении новых сортов мягкой пшеницы.
Для того чтобы выяснить, в каком виде был передан генетический материал от синтетических форм, предварительно отобранные цитологически стабильные линии (2111), полученные на основе T.miguxhovae (40 линий), н Авродес (26 линий), были скрещены с сортами Chinese Spring н Скифянка, а Авролата (39 линий) и Аврокум (108 линий) - с сортом Аврора. Изучалась конъюгация
П
Хромосом в метафазе І мейоза у гибридных растений Ft. Предполагалось, что если у исследуемых линий материал синтетиков представлен как транслокацнонный сегмент, то в Ml мейоза будут наблюдаться биваленты и мультиваленгы. Если же генетический матершл синтетиков в линиях представлен в вине целой хромосомы, то, как правило, ассоциация хромосом будет представлена как 20 "+21. Количество замещенных хромосом определялось по числу униваленгов, наблюдавшихся в метафазных пластинках у гибридных растений.
В результате проведенной работы было выяснено, что передача генетического материала от Т, migusckovae и Авродеса в основном происходит через транслокашіи. В тоже время она может осуществляться через гомеологичную рекомбинацию и замещение целых хромосом (Давоян, 1993)
В большинстве анализируемых лихий, имеющих сбалансированный мейоз и полученных с участием синтетических форм Аврокум и Ав ропат а, замешена одна пара хромосом, 58 и 25 линий, соответственно (ассоциация хромосом в MI мейоза 20 +2'). В тоже время, идентифицированы линии, замещенные по 2-м и 3-м парам хромосом пшеницы, а также с предполагаемыми тра не локация м и (Давоян, Бебякина, Бессараб, 2004; Давоян, Бебякина, Кекало, 2004),
6. СОЗДАНИЕ СЕРИЙ ЧУЖЕРОДНО-ЗАМЕЩЕННЫХ ЛИНИЙ С ХРОМОСОМАМИ Ae.umbellutata И Ag giaucum
Большое количество замещенных линий, полученных от скрещивания те ном но-замещенных форм Авропата и Аврокум с Авророй, а также их разнообразие по фенотип и чес ким признакам позволяли ожидать замещения разных хромосом О - генома пшеницы на соответствующие А е. umbelhdata и Ag. giaucum, Таким образом, появилась возможность создания серий замещенных по D - генома линий мягкой твиеницы.
Необходимо было выяснить, отличаются ли замешенные линии друг от друга по чужеродным хромосомам, и могло ли произойти замещение в геномах А и В пшеницы.
С этой целью было проведено скрещивание по неполной диаллельной схеме и изучен мейозу гибридов Fa. между линиями.
В результате нами были отобраны линии, различающиеся между собой по замещенным хромосомам (в Ml мейоза у всех гибридов было 19"+4 ). У части гибридов между линиями в МКП с большой частотой наблюдалась ассоциация хромосом 20"+2Как известно, каждая чужеродная хромосома может эффективно замещать хромосомы только определенной гомеологич но й группы пшеницы (Miller, 1986). Учитывая это, можно предположить, что у таких линий, вероятнее всего, замещены гомеологичные хромосомы разных геномов (линии 3681, 3766, 3860 и 3891 с хромосомами Ае. umbellulata, 3331 и 3513 - Ag. giaucum).
Изучение мейоза у гибридов Ft позволило нам также определить линии с одинаковыми замещениями хромосом (в мейозе наблюдался 21°): линии 3766 и 3681, а также 3786, 3821 и 3896 с хромосомами Ае. umbelhdata. и линии 3301, 3311, 3435 -Ag. giaucum. Мультиваленгы, наблюдавш меся в мейозе у гибридов
между линиями 3521 и 3681, полученными на основе синтетической формы Авролата в количестве 0,05 — 0,1 квадрмваленга на клетку, и линиями 3522 и 3435, полученными на основе Аврокум в количестве 0,02 — 0,05 квадривалента на клетку (рис. 3 а), свидетельствуют о возможной гюмеологичной конъюгации хромосом пшеницы с хромосомами Л е. итЬєІІиІаІа и діаисит. Следовательно, некоторые хромосомы у замешенных линий могут быть вовлечены в получение транс локаций.
! V''"-;' *->'-■ Г it,::
в
■і
* *
РисунокЗ - Конъюгация хромосом в мейозеу шбридовР| межну замещенными линиями, замещенными линиями и тестерными замещенными линиями Ol. Sprng (стрел ками указаны к вал р и вален ты):
а) 3522 х 3435,17"+4'+lг) 3891 х 5D-5U, Iв"^1;
б) 3646 х 1D-1Е, 20"+2'; д)3896 х 5D-5U, 19" +■
в) 3681 х 7D-7E. 19"+4'; е) 3858Х 5D-5U, 18в+1к+2'
Для того чтобы идентифицировать чужеродные хромосомы, дне ом козам еще нные линии, имекщие замещения по разным хромосомам пшеницы, были скрещены с тестерными формами Chinese Spring. Выводы о замещенной
хромосоме делались, исходя из того, что в Ml мейоза у гибрида между линией с неизвестной хромосомой и тестера с известной чужеродной хромосомой должны с высокой частотой встречаться клетки с 20"+2'.
У гибридов 3646 х 1D-1E, 3681 х 2D-2E, 3858 х 7D-7E, 3891 х 4D-4S1 наблюдалось наибольшее количество клеток с 2011+2' (рисунок 36). Поэтому мы можем предположить, что у гибридного растения совпадают тестерные и тестируемые хромосомы. Следовательно, у линий 3646, 3681, 3858, 3821 заместились соответственно хромосомы 1D, 2D, 7D, 4D.
У гибрида между линией 3896 и 5D-5LT в Ml мейоза большинство клеток имело 2l", что позволяет определить неизвестную замещенную хромосому пшеницы, как 5D. В остальных гибридных комбинациях в мейозе преобладали или IS1'-^1 (рис.3 в, г) ассоциации хромосом, т. е. количество бивалентов и униваленгов у них отличалось от критического значения, необходимого для тога, чтобы идентифицировать неизвестную замешенную хромосому.
У линии 3826 во всех гибридных комбинациях в большинстве клеток наблюдалось 19"+4', вероятно, в этом случае замещение хромосомы пшеницы на чужеродную хромосому произошло в геноме А или В пшеницы. В гибридных комбинациях 38% х 5D-5U, 3858 х 5D-5U и 3646 х 5D-5U наблюдались квадриваленты (рис. 3 д. е). По всей вероятности, здесь имеет место гомеологичная конъюгация хромосом пшеницы и хромосом э шло пса.
Все линии Аврора/Л§ gtaucum, участвовавшие в тестерном анализе, также имели разные замещенные хромосомы. У линий 3301, 3311, 3331, 3522 и 3529 заместились, соответственно, хромосомы 7D, 4D, 5Д 2D и 6Q
Поскольку мы имели дело с большим набором замещенных линий с хромосомами Ае. umbellulaia н Ag glaifcum, отличающихся друг от друга по морфологическим признакам и по устойчивости к болезням, нам было интересно установить, какие хромосомы пшеницы предпочтите ль нее замещаются хромосомами эгилопса и пырея сизого и есть ли маркерные признаки общие для каждой группы замещенных линий. Таким образом, тестерному анализу подверглись и другие линии, замещенные по одной паре хромосом пшеницы (табл. 7).
Таблица 7- Число идентифицированных линий с замещенными хромосомами __генома Р сорта А&рора__
Источник хромосом Замещенные х ро глосо иы Всего л ни nil
ID 2D 3D 4D 5D 6D 7D
Ае. umbeHulata to 6 - 3 * і • 8 36
Ag. glauaim • 2 3 1 2 4 5 17
В нашей популяции замещенных линий Авроры/Ае. итЬеІІиШа наиболее часто встречаются формы с замещениями по 1-ой, 5-ой и 7-ой хромосомам генома
D пшеницы. Рьже встречаются линии с замещениями по 2D и 4D хромосомам. Не было найдено линий с замещением 3D и 6D хромосом пшеницы. По всей вероятности, отсутствие хромосом этих гомеологичных групп пшеницы не может компенсироваться или только частично компенсируется хромосомами А е. umbelMata, вследствие чего растения получаются слабо жизнеспособными к отбор в популяции идет не в пользу особей, имеющих такой хромосомный набор.
В популяции замещенных линий Аврора/Л g. glaticum наиболее часто встречаются замещения по 3-оЙ, б-ой и 7-ой хромосомам генома D пшеницы. Реже встречаются линии с замещениями по 2D и 4D хромосомам, не было найдено линий с замещением ID хромосом пшеницы. Очевидно, что отсутствие хромосомы этой гомеологичной группы пшеницы пс может компенсироваться хромосомами Лg. glaucuttu
В целом, полученные результаты свидетельствуют о том, что из всех пшеничных хромосом генома D наибольшей способностью замещаться на соответствующие чужеродные хромосомы обладает 7D хромосома, меньшей - 2D и 4D; хромосомы ID, 3D, 3D и 6D имеют избирательную способность к замещению, и их отсутствие может компенсироваться хромосомами только о пределе ннопэ дикого вида.
Таким образом, использование ге ном но-зам еще иных форм Авролата и Аврокум позволило нам получ )ггь неполные серии замещенных линий с хромосомами э гилопса зонтичного Ае. umbelMatc« и пырея сизого Ag. gtavcum,
7. ГЕНЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ УСТОЙЧИВОСТИ 1ШТГОГРЕССИВ11ЫХЛШПШ КЛПСТОВОЙ РЖАВЧИНЕ
Листовая ржавчина пшеницы {Puccinia recóndita Rob. ex Dean. f. sp. tritici Erikss.et llenn) является одной из самых распространенных и вредоносных болезней пшенииы. Наиболее эффективный и экономичный путь решения этой проблемы - создание устойчивых сортов.
Эта работа, ориентированная на длительную устойчивость, включает ряд профамм: получение полигенных и мультилннейных сортов; использование континентальной их мозаики. Каждая из них специфична, но вместе с тем они имеют общую особенность - для осуществления любой из этих программ необходимо иметь как можно большее разнообразие эффективных генов устойчивости.
7.1, Генетический анализ устойчивости к листовой ржавчине линий, полученных на основе синтетических форм 7*. miguschovae м Л в роде с
Дя* идентификации генов устойчивости к листовой ржавчине было отобрано по три линии из каждой комбинации: МК323, МК377 и МК402 из {Т. miguschovae /Кавказ); МБ 540, МБ 547 и МБ 566 из (Г «hgu.sc/кп>ае/Беэостая 1); А А 638, АА 701 и АА707 из (Авродсс/Аврора).
Родословная наших линий представлена Т. miiitinae, Ае. tausohii, Ае. speitoides, сортами Аврора, Кавказ и Безостая). Исходя из родословной, они могут
нести в себе следующие идентифицированные гены: от Ае. ¡аихИИ - 1г21, 1г22а, 1г22Ь, Ш2 и 1г34, Ь-39- Ьг43, Ае. Ьг28, Ьг35к 1г36; 1*18 от Т. пйМйпае
(Мс1п1о$Ь, 1972, 1988, 1998); ¿гЗа, МО от сорт* Безостая!; ЬгЗа и Ш6 от сортов Аврора и Кавказ (Одинцова и др., 1988).
7.1.1. Ф иго патолог иче с кий тест Для ф«топатологического теста использовали клоны, отобранные с различных сортов мягкой, твердой пшеницы и их природных сородичей. Из 60 первоначально отобранных было выделено 10 различающихся по вирулентности клонов. На основании проведенного анализа были сделаны следующие выводы.
Линии МК323 и МК377, полученные с участием рекуррентного сорта Кавказ, возможно, имеют общий ген(ы) и отличные от таковых линии 402. С участием рекуррентного сорта Безостая 1 общий ген(ы) устойчивости, отличный от гена(ов) устойчивости линии М6566, имеют - МБ540 н МБ547, С участием рекуррентного сорта Аврора общин тен(ы) устойчивости, отличный от гена(ов) устойчивости линии 701, предположительно могут иметь - АА688 и АА707.
Использование фитопатологического теста позволило предварительно установить различие генов устойчивости исследуемых линий между собой, отличие их от известных генов, которые линии могут нести, исходя из их родословной, а также от эффективных генов 1л9, 1г19, ¿г23, Ьг24, Цг25, Ьг28 и 1г29,
7.1.2. Гибридологический анализ Число генов, контролирующих устойчивость у исследуемых образцов, определяли на основе расщепления по этому признаку в популяциях Ра, полученных от скрещивания с восприимчивым сортом Аврора.
Гибриды Р] от скрещивания линий с Авророй, за исключением АА701, были устойчивыми, что свидетельствует о доминантном проявлении устойчивости. Восприимчивость гибридных растений Р, от скрещивания Авроры с линией АА701 говорит о том, что устойчивость к листовой ржавчине у последней контролируется рецессивными генами.
В Рэ у гибридных популяции наблюдались следующие близкие к теоретически ожидаемым расщепления на устойчивые и восприимчивые растения: 3:1; 9:7; 15:1 и7:9(табл. 8).
В соответствии с полученными расщеплениями линии подразделены на следующие группы: линии, имеющие один доминантный ген - МК402, МБ540, МБ547; АА688 и АА707; линии, имеющие два доминантных гена - МК323 и М6566; линия с двумя доминантными комплементарно взаимодействующими генами - МК377; и линия с двумя дубликатными рецессивными генами - АА701.
Полученные результаты еще раз подтверждают предположения, сделанные из ф от опатол огического теста об идентичности генов устойчивости к листовой ржавчине у линий МБ540 и МБ547; АА688 и АА707.
Таблица 8 - Расщепление по устойчивости к листовой ржавчине в F2 от
скрсщиваннн линий с во спрннмч нв ы м сортом Ларора
Ко Мб им* кия гкрешнвзшы Соонюшеиие устойчивых и восприимчивых РЙСТеиИЙ Теоретически ожиджна» соотношение Р
фяктичикйе теоретические
МБ540/АпрОра МБ547/Апрора МБ566/Аврора Ш;42 9035 128:12 115-38 9431 131:9 за 3:1 15:1 0,55 0£8 1,06 050-025 0,50-0,25 0,50-025
МК323/Аврора МК377/Апрора МК402/Аврова 1226 8167 8934 120:8 84 £4 9231 15:1 97 3:1 0,63 024 038 0,50-025 025-0,50 0j75^0_
А А688/Аврор а А А701/Аврора АА707/Аврора 7632 55 ЙЗ 104:41 8127 52 йб 10936 3:1 70 3:1 0j66 034 032 0,50-025 0,50-025 0,75-0^0
Чтобы подтвердить предположение о наличии или отсутствии у исследуемых линий идентичных генов устойчивости к листовой ржавчине, они были скрещены между собой по неполной дналлельной схеме. В скрещивания вовлекались линии, полученные на основе каждого отдельного сорта-реципиента.
Доминантный ген устойчивости линии МК402 независим от генов, имеющихся у линий МК323 и МК377. Расшеплеиие гибридов в Fj соответствовало ожидаемому 63:1 при^1 -0,81 и 57:7 при^1-1,06. В первом случае это результат взаимодействия трех доминантных дубликатных генов, во втором -двух доминантных комплементарных генов с одним доминантным независимым геном. Соотношение фенотипов 307R:SS в гибридном поколении Fj от скрещивания линий МК323/МК377 удовлетворяет ожидаемому 249:7 (х* -1,12). Расщепление в Рг 300 устойчивых: 6 восприимчивых для комбинации МБ540 /МБ566 и 281:6 для МБ547/МБ566 близко к теоретически ожидаемому 63:1 (х7 -1,01 и 0,20), характерному для независимого наследования трех доминантных генов. В комбинации МБ540/МБ547 восприимчивых растений не было обнаружено. Следовательно, гены устойчивости этих линий либо идентичны, либо тесно сцеплены и не тождественны двум доминантным генам линии МБ566.
Результаты изучения аллельных отношений линий АЛ688, АА701 и АА707, полученных на основе геномио-замешенной формы Авродес, были следующими. В Fi от скрещивания линий АА688 и АА707 расщепления не обнаружено, что свидетельствует об идентичности генов устойчивости этих линий, В комбинациях AA68S/AA7ÜI и АА701/АА707 наблюдалось расщепление на устойчивые и восприимчивые, соответственно, 215:37 и 250:42. В обоих случаях расщепление соответствует теоретически ожидаемому 55;9 при независимом наследовании трех генов - 1-го доминантного и 2-х рецессивных (jf'-0,12 и 0,74).
Для идентификации хнов устойчивости к листовой ржавчине в качестве тестеров были взяты линии с эффективными генами Lr9, tri9 и Lr24, Наличие расщепления во всех гибридных комбинациях, полученных от скрещивания с линиями-тестерами, подтвердили выводы фигопатолошческого теста о том, что
исследуемые линии защищены генами устойчивости к листовой ржавчине, отличными от генов Lt9, Lrl9 и Lr24 (Давоян, 2000).
Позднее от диких видов, входящих в родословную наших синтетических форм, были переданы и идентифицированы новые гены устойчивости к листовой ржавчине: от А е. tauschü- Lr32, Lr39- Lr43\ Ae. spelt oides- Lr28, LrSS и Lr36 (Mcintosh et al, 1991 Mcintosh et al., 1995).
К сожаленикд. мы не располагали лиииями с генами устойчивости Lr4! и Lr42. Оценка остальных генов по устойчивости к популяции листовой ржавчины в 2002-2005 годах показала, что за исключением Lr39t все они оказались неэффективными. В то же время, тестируемые ранее икгрогрессивные линии проявили высокую устойчивость в течение всех лет. Тип реакции растений с геном Lr39 отличался от такового у тестируемых линий.
Таким образом, гены устойчивости исследуемых линий различаются между собой, отличаются от используемых известных эффективных генов и генов, которые могут нести линии, исходя из их родословной.
7.2. Генетический анализ устойчивости к листовой ржавчине замещенных линий, полученных на основе синтетической формы
Авролата
Передача устойчивости к листовой ржавчине от Ae.unibellulata пшенице впервые была осуществлена Сире ом (Sears, 1956), Устойчивые линии имели тракслокации между 6U хромосомой эгилопса и 6В, 7В и 2D хромосомами пшеницы. Ген, переданный or Ae.umbelitäatcu обозначен символом Lr9 (Mcintosh, 1972; Friebe, Jiang, Tuleen, Gill, 1995)
Поскольку одним из направлений нашей работы была передача устойчивости к листовой ржавчине от геном но-замещенной формы Авролата в сорт Аврора, нас интересовало, идентичны ли гены устойчивости полученных нами линий Авролата/Аврора с геном Lr9.
Для генетического анализа устойчивости нами были отобраны линии 382t и 3771, дисомно-замешенные по разным хромосомам пшеницы и имеющие разный тип реакции на поражение листовой ржавчиной. Эти линии были скрещены с сортом Аврора, между собой и с почти изогенной линией с известным эффективным геном устойчивости к листовой ржавчине Lr9.
Оценка устойчивости к листовой ржавчине в Ft, полученном от скрещивания линий 3821 и 3771 с сортом Аврора, показала, что все гибридные растения линии 3821/Аврора были устойчивыми. В то же время все растения 3771/Аврора были восприимчивыми. Исходя из этого, можно сделать предварительный вывод, wo ген, ответственный за устойчивость к листовой ржавчине у линии 3771 является рецессивным. Потомство гибридов Р2 от скрещиваний было проанализировано в отношении устойчивости к листовой ржавчине. Данные гибридологического анализа приведены в таблице 9.
Гибридные растения Рг от скрещивания линии 3771 и сорта Аврора достоверно (х1- 0,04) расщеплялись в соотношении, близком к теоретически
ожидаемому 1:3, что также указывает на рецессивный характер устойчивости у линии 3771. В комбинации 3821 х Аврора получено соотношение! близкое к теоретическому 3:1 (хг- 0,27).
Таблиц« 9 • Расщепление по устойчивости к листовой ржавчине в поколении Р)
от скрещивании замещенных линий (Аврала та х Аврора) «восприимчивым _сортом Аврора и тестерами с известными генами устойчивости_
Ко Мб НII* пня cKpeuwBtMta Cooi кошение устойчивы* н ео сприн (« н в ы к ра стеннй Teopn«4tcKii ожидаемое соотношение 3? Р
фатнческое тгорстн четкое
3771/Аврора 107330 109328 1 в от о^о-одо
3821 /А врора 195:70 199:66 3:1 027 0,75-0,50
3821/3771 142138 14634 133 0j66 0,50-0.25
3821 /й-9 240 20 244:16 15:1 0,89 0,50-025
y¡7\!Lr9 26456 26060 133 033 0.75-0.50
Следовательно, линия 3821 имеет доминантный ген устойчивости. У гибридов между линиями 3821 и 3771 расщепление было близким к соотношению 13:3 (х2- 0,66). Таким образом, за устойчивость к листовой ржавчине у анализируемых линий отвечают два независимых гена, локализованных в разных хромосомах, один из которых рецессивный, а другой - доминантный. Расщепление у гибридов между линией 3771 и линией Lr9 равно 264:56» что близко к теоретическому 13:3 и указывает на независимое наследование одного рецессивного и одного доминантного генов. Анализ расщепления у гибридов от скрещивания линии 3821 с Lr9 указывает на то, что устойчивость у линии 3821 контролируется доминантным геном, отличающимся от известного эффективного гена Lr9. Таким образом, гены устойчивости у линии, полученные от синтетической формы Авролата, отличаются друг от друга, а также и от известного эффективного гена Lr9. Доминантный ген устойчивости к листовой ржавчине у линии 3821 предположительно может быть связан с замещением 5D хромосомы пшеницы, а рецессивный линии 3771 с замещением 2D хромосомы. Созданные нами линии с новыми генами устойчивости, переданными от Ае. umbelMata; несомненно, являются ценным исходным материалом для селекции пшеницы на устойчивость к листовой ржавчине.
8. ЛОКАЛИЗАЦИЯ ГЕНОВ УСТОЙЧИВОСТИ К ЛИСТОВОЙ РЖАВЧИНЕ У ПОЛУЧЕННЫХ ЛИНИЙ
Сложная геномная структура мягкой пшеницы и большое число групп сцепления затрудняют проведение генетического анализа пшеницы обычным путем. Поэтому для нее были разработаны специальные методы анеуплоидного анализа (Sears, 1950; Unrau,1956; Kuspira, 1966). Для локализации генов устойчивости к листовой ржавчине у полученных линий был взят наиболее распространенный и широко используемый метод м о носом но го анализа.
8.1. Моносомный анализ устойчивости к листовой ржавчмне у линии МК377, полученной на основе Т. miguxhovae Хотя с участием Т. timopheevii и Т. militinae получен ряд линий и даже сортов (Allard, Shands, 1954; Скурыгина, 1979; Леонтьев, Будашкина, 1981), локализация генов устойчивости к болезням ранее {фактически не проводилась.
Для локализации генов устойчивости к листовой ржавчине, переданных мягкой пшенице от Т. migitsehovaz, была использована линия МК377.
Анализ проводили с использованием моносомной серии сорта Кавказ Так как в фазу всходов эта линия не проявляла устойчивость, учет осуществляли в поле на взрослых растениях. Результаты анализа приведены в таблице 10.
Таблица 10- Рйсщепление по устойчивости к листовой ржавчине
потомства мо но сомиков Ft от скрещивания линии MIC377 _с моносомной серией Кавказ_
Хромаю га Числе рЯстсвнЯ
Устойчивых Восприимчивых (9:7)
1А 62 55 0Д5
2А 30 32 1/63
ЗА 3S 29 OJOS
4А 68 43 031
5А 76 36 2.14
6А 26 19 009
7А 62 47 0Í>4
1В 70 49 030
2R 30 17 137
зв 27 30 1,78
41) 27 16 0Í4
5В 34 32 035
6В 42 37 0,19
7В 62 13 14,68
11> 64 17 1630**
2П 27 19 035
3D SI 43 3,96
4D 53 38 0,17
5D 4S 46 МО
6D 43 38 04
7D 44 49 2,79
Дн сомик 43 31 0.46
" р<0С1
Сорт Кавказ бып полностью восприимчив. Линия МК377 характеризовалась полной устойчивостью. В Р| все растения были также устойчивы, что свидетельствует о доминировании устойчивости. В Ра (МК377/Кавказ) наблюдалось ожидаемое для комплементарного взаимодействия двух доминантных генов расщепление в соотношении 9 устойчивых н 7 восприимчивых. Из 21 популяции Р2, полученных от моносомиков р,, только у
двух, по хромосомам 7В и 1D, количество восприимчивых растений значительно меньше теоретически ожидаемого. По остальным 19 моносомным гибридным популяциям в Fj фактически полученное соотношение устойчивых и восприимчивых растений не отличается достоверно от теоретически ожидаемого (9:7). Следовательно, генетический фактор; контролирующий устойчивость к листовой ржавчине, у линии МК377 локализован в хромосомах 7В и lD(Davoyan, Ternovskaya, 1994),
Учитывая родословную этой линии, можно сделать предположение, что хромосома 7В несет устойчивость, полученную от Т. militinae, а хромосома 1D от А е. tauxhií. Из литературных источников (Mcintosh, 1988) известно, что в хромосоме 7В локализован ген устойчивости к листовой ржавчине Lri4a, а в хромосоме ID - Lr2), при этом Lr2Í передан мягкой пшенице от А е. tauschii. Оба этих лена не эффективны в отношении используемой нами популяции листовой ржавчины. Таким образом, устойчивость линии МК377 к листовой ржавчине обеспечивается комплементарным взаимодействием двух новых генов.
8. 2. ¡Чоносомны и анализ устойчивости к листовой ржавчине у липни АА688, полученной на основе Авродес.
Для проведения моносомного анализа устойчивости к листовой ржавчине, полученной от геномно-замешенной формы Авродес, использовалась лнния АА688.
Методика проведения моносомного анализа полностью совпадает с вышеописанной, но вместомоносомной серии сорта Кавказ, использовалась серия copra Аврора.
Сорт Аврора был полностью восприимчив (тип реакции-4). Анализируемая линия АА688 характеризовалась высокой устойчивостью (тип реакции-0). В F| все растения были также устойчивы.
Расшепление гибридов Fj в контроле было в соотношении 3 устойчивых к 1 восприимчивому, что подтвердило ранее сделанное предположение о моногенном наследовании устойчивости у этой линии. У большинства линий, как и в контрольном потомстве, наблюдалось расщепление на устойчивые и восприимчивые растения, близкое к 3:1. Лишь по одной линии, 2В, количество восприимчивых растений было значительно меньше теоретически ожидаемого соотношения 3:1 (^=34,36). Это существенное отклонение от теоретически ожидаемого соотношения позволяет нам считать хромосому 2В «критической», несушей доминантный ген устойчивости к листовой ржавчине у линии АА688 (Давоян, 1999>
Двораком была передана устойчивость к листовой ржавчине мягкой пшенице от пяти форм - Е, F, О, Н и 2 А е. speltotdes (Dvorak, 1977). Позднее было показано (Dvorak, Knott, 1980), что гены устойчивости к листовой ржавчине от форм Е и F переданы в длинное плечо хромосомы IB. Этот ген был обозначен как Lr2S (Mcintosh et al., 19S8). Ген устойчивости Lr36 у линии 2-9-2, полученный от
третьей формы (форма 2), был локализован на коротком плече хромосомы 6В (Dvorak, Knott, 1990).
Ген устойчивости к листовой ржавчине, происходящий от Ае, speitoides и обозначенный как tri5 (Mcintosh, et al., 1991), также локализован в хромосоме 2В {Kerber, Dyck, 1990). Однако, как было указано выше, этот ген не эффективен к местной популяции листовой ржавчины.
Таким образом, ген устойчивости к листовой ржавчине у линии ЛА688 отличен от ранее переданных и идентифицированных генов Ае, speitoides и является новым.
Резюмируя вышеизложенное, можно сказать* что локализация генов устойчивости к листовой ржавчине у линий МК377 и АА688 еще раз подтверждает вывод, что полученные нами линии могут нести новые гены устойчивости к болезням и, в частности, к листовой ржавчине.
9. ЭЛЕКТРОФОРЕТИЧЕСКОЕ ИЗУЧЕНИЕ ГЛИАДИНА У ПОЛУЧЕННЫХ ЛИНИЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ
Идентификация видов, сортов и линий имеет важное значение в исследовательской работе. Широко используются в этом направлении белковые маркеры (Конарев В.Г., 1983; Созиков, По пере ля, 1985).
Из 48 линий, полученных с участием T. miguschovae, и 13 - с генетическим материалом Авродес, идеirrифи цирова но 39 (64%) линий, различающихся по глиадии кодирующим аллелям с сортами реципиентами.
Линии из комбинации Т. migw.se Aovœ/Безостая 1 в основном имеют сходную с сортом-реципиентом формулу глиадина 4.1,1.1,1.1,, что может говорить о хорошем качестве клейковины у них, и более высокое содержание белка И клейковины. Две из них, МБ2 и МБ8, по качеству клейковины отнесены к первой группе.
Из комбинации T. miguschovœiKzWA'î иденгифнцированы линии с формулой глиадина как сходной с с орт ом-реципиент ом Кавказ 4.3.21.1.1. (линия МК5), так и отличающиеся от него (линии МКЗ, МК16,) по глиадинкодирующим аллелям GldlBlS, Gldt А(5, соответственно.
Линии, полученные из комбинации скрещивания {Т. miguschovae! Безостая!) X Скифянка в основном имеют формулу глиадина 4.1.1.1.1.1 и 4.1.1.1.1.2. Особо следует выделить линии СМБ5Б и СМБ17, имеющие содержание белка 16,6 и 17,0 и клейковины 36 и 35 процентов, соответственно, при первой группе клейковины. Линия СМБ11 отличается по глнадинкодирующим аллелям от сорта Скифянка по хромосомам 1Ан ID.
Линии, полученные из комбинации Авродес/Аврора, имеют высокое содержание белка (до 16,7%) и клейковины (до 39%). Однако, у всех у них низкое качество клейковины. Идентифицированы линии со сходной с сортом-реципиентом формулой глиадина (линия АА) 4.3.2.1.1,1. и отличающиеся -6.3.2.1,1.1.
Линии, полученные в комбинации (Авродес х Аврора) х Скифянка, имеют следукщие формулы глиадина: 4.1.5.1.1.2., 4.2.1.1.1.2. и 4.1,1.1.1.2. Наиболее высокое содержание белка к клейковины имеет линия САА8 -17% белка и 40% клейковины, при этом она имеет идентичную с сортом Скифянка формулу глиадина. Изменение формулы глиадииа по 1В хромосоме у линии САА2 (4.1.5.1.1.1.) привело к улучшению качества клейковины при неплохих показателях содержания белка.
У большинства чужеродно-замешенных линий с генетическим матертлом &аисит и Ае. итЬеЫиШа формулы глиадииа по сравнению с сортом-реципиентом Аврора изменились. В основном изменения затронули хромосомы 1-ой гомеологичной группы пшеницы ЙсП А6 (линии 3245, 2899, 2915), ОМ1В1 (линия 3181), а<ПВ2 (линия 3245), С!41В7 (линия 3357), ШЮ! (линии 3160, 3(81, 2899, 2915, 2916, 2983), О!<1105 (линия 3241). По всей вероятности, хромосомы этой гомеологичной группы более предрасположены к гомеологичной рекомбинации или замещению хромосомами %1аисит и А е. итЬеНЫма чем хромосомы 6-ой группы пшеницы.
Что касается Ае. итЬе1Ыа(а, то полученные результаты хорошо совпадают с результатами по идентификации замещенных хромосом. Большинство идентнф и цирова нных линий сорта Аврора с хромосомами этого в ада имеют замещения по хромосоме Ш, Также идентифицированы линии, отличающиеся от сорта Аврора по гяиадин-кодирующему аллелю 0<1б 02 (линия 3181).
В иелом изменения в формуле глиадина у замещенных линий по сравнению с сортом Аврора, положительно повлияли на содержание белка и качество клейковины. Наиболее высокое содержание белка и клейковины, как и предполагалось, имеют линии из комбинации Аврокум I Аврора — до 19,2 % белка и 40% клейковины.
Широкий спектр изменений глнадннкодирующнх аллелей, содержания белка, клейковины полученных линий говорит о возможности существенного изменения белкового комплекса мягкой пшеницы за счет ингрогрессии в нее генетического материала диких сородичей.
10. РСЯ-АНАЛИЗ ПОЛУЧЕННЫХ ИНТРОГРЕССИВНЫХ линий
10.1. Анализ ннтрогрессивнык линий пшеницы с материалом
снт-етнчсскнх форм Т. т^и$с)югое и Авродес. методом ВАРО-РСН
С целью выяснения, насколько полиморфным является исследуемый генетический материал, у 60 линий был проведем анализ образцов ДНК, В предварительных экспериментах было протестировано четыре прайм ера, ра зл и ча ющ ихся по ну кл сотка ной последователь ноет и. Два из них рб (С АвС А АвТТСАСС СТСО), р8 (САООАААСАОСТАТОАС). позволили получить воспроизводимые картины. Эти ол и го ну клест иды применялись в дальнейшей работе.
Число фрагментов в спектрах RAPD PCR-продуктов у исследованных линий, сортов и форм изменяется в пределах от 3 до 9 для праймера рб и от 2 до И для р8, Наибольшая изменчивость (суммарное число фрагментов по двум праймерам) отмечалась у синтетической формы Т. miguschovac и сорта Скифянка (17 фрагментов), а из линий наиболее полиморфной оказалась СМБЗ (14 фрагме!ггов).
Электрофоретические спектры продуктов амплификации с прайм ером рб у индивидуальных растений имели незначотельные различия внутри определённой группы гибридов, tío существен ю различались между комбинациями скрещивания.
Праймер рЗ обнаруживает большую гетерогенность у образцов ДНК, причём как между линиями различных комбинаций скрещивания, так и между растениями одной комбинации (рис. 4).
ct cí с» сю mi mí mí м4cai caicaí с a4 cas m3m6 Al Al A3 A4 a3
Рису но к4 - Электрофоретические спектры линий и сортов, амшш фи циро ванных
праймером р8
Дсндрограмма кластерного анализа, отражающая филогенетические взаимоотношения между образцами ДНК, амплифицированными праймером р8 показана на рис. 5,
В соответствии с генетическими дистанциями образцы рас предел ил ис ь по четырем кластерам. В одном кластере расположены Т. miguschovaa, линии (МБ1, М БЗ, МБ9, МК4), а также сорт Бе зостая 1.
В кластере 2, расположены сорт Кавказ н линии МК1, МК7,
В кластере 3, сосредоточились линии, полученные с участием сорта Скифянка, и как субкластер к нему примыкают линии САА2 и САА7.
В четвёртом кластере расположены линии с генетическим материалом сорта Аврора и синтетической формы Авродес,
Значения генетических дистанций между линиями варьировали ОТ 1,0 (АА5) до 3,0 (MKI). Исходя нзэтого, внутри кластеров линии одной комбинации имеют между собой генетические различия. Различия между линиями САА2 и САА7, найдены не были.
Тгев Юадгят 21 Сама Солг|р|од игЧсадв ЕисМвап <Яг(апсе-8 4,0,-------
Рисунок 5 • Дендрограмма генетического сходства линий и сортов озимой пшеницы, построенная наоснове КАР£>-спектров
Таким образом, исследуемые нами линии обладают генетическим разнообразием. Подбор оптимальных условий реакции и прайм ера позволяет с помощью ЯАРО-анализа выявлять полиморфизм ДНК, который может быть использован для анализа межвидовой и внутривидовой изменчивости.
10.2. Идентификация генов устойчивости к листовой ржавчине у замещении х линий с генетическим материалом Ад. фаисит методом РСК-аналнза
Целью данного исследования являлся анализ ДНК линий пшеницы с материалом/^. ё1аисит на наличие гена устойчивости к листовой ржавчине Ьг24, Для РСК-анализа использовали прайм еры J 09/1 и I 09/2, сцепленные с ¿г24. У образцов, несущих этот ген, амгшнфицируется фрагмент длиной 350 пн. (8сЬасЬептауг О. ега!., 1995).
В ходе работы были проанализированы ДНК 18-ти линий пшеницы с генетическим материалом Л& %1аисит. На рисунке б представлены спектры 8 линий с генетическим материалом пырея сизого. У образцов, несущих ген Ьг 24, амплифицируется фрагмент длиной 350 пн.
Линии 14 и 21 имеют в своих спектрах фрагмент такой длины, и, следовательно, содержат ген Ъг24. 88Р?-анализ, проведённый с помощью прайм еров J 09/1 и 1 09/2, позволил обнаружить присутствие гена 1*24 в четырех линиях (14, 21, 26 и 27).
Большинство анализируемых линий имеют гены устойчивости, отличные от
Lr24.
М К 14 15 (б 17 18 19 20 21 Рисунокб-ПЦР идентификация ми кросателлитньк лоїусов, фланкирующих ген Lr 24: М-маркер; К- и jo генная линия с гєііом Lr24\ 14-20 - пшенично-пьрейньс линии,
1!. ХОЗЯЙСТВЕННО-БИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПОЛУЧЕННЫХ
ЛШШ1І
П.1. Устойчивость ннт рог ре сошных линий к болезням
Полученные и (прогрессивные линии наследуют устойчивость от синтетических форм. При этом доя большинства линий характерно проявление резистентности к комплексу болезней. Так, анализ по устойчивости к листовой и желтой ржавчинам, мучнистой росе и сегггорнозу за 2002-2005годы показал, что из 346 линий, полученных па основе Т. tniguxhovae, 110 были устойчивы к трем и 47 - ко всем взятым четырем болезням {табл.11).
Таблица 11- Количеств устойчивых линий к л нею вой ржявпн не, желтой ржавчнне, мучинстоіі росе, и сеп тор но зу, 2002-2005 гады.
ИСТОЧНИК Всего ЛИНИЙ Число линий, у стоКчялых
к одной Пол «и и к двум бол пияч к трем бол пня м чїпдрем Солґінн м
Т, miguschowe 346 45 144 ПО 47
Авродес 126 20 50 41 15
Авролата 115 21 40 35 19
Abpokvm 106 5) 37 15 3
Всего 693 137 271 20 t 84
Сто двадцать шесть линий, полученных на основе синтетической формы Авродес, распределились следующим образом: 35 были устойчивы к трем болезням; 15 -к четырем. Из 115 линий, полученных на основе синтетика Авропата, устойчивыми к трем болезням оказались 35 и к четырем - 19. Несколько хуже проявили себя линии, полученные на основе синтетической формы Аврокум. Из 106 линий 15 были устойчивы к трем и 3 - к четырем болезням.
В целом из 693 проанализированных линий устойчивость одновременно (с двум болезням проявляют 271 (39%), к трем 201 (29%) и четырем 84 (12%). Только 137 (20%) линий были устойчивы к одной определенной болезни (рис.7).
_ -'„V- • -'мм»* -..'i ' т -1 ; '.Jv^v'1:
Ol6om3Nk
|26C(T99NU
:\V¡-"--í;Í ':■ »';29%1 і 0 3 болезни
'./' \ JÉ O 4 болезни
: V і; з»*. *; ■..,';■ ;V 'ti"-' íív> 5 .
Рисунок 7 - Соотношение интрогрессивных линий по устойчивости к одной, двум, трем и четырем болезням 2002-2005гг.
Особый интерес представляет изучение популяции замещенных линий с хромосомами А е. umbslMata и Ag. glaucum на устойчивость к болезням, так как оно позволяет в будущем целенаправленно вести работу по передаче устойчивости к тому или иному патогену мягкой пшенице от этих видов. В результате этой работы было выяснено, что замещение хромосом ID, 4D н 7D сорта Аврора на соответствующие хромосомы Ае. umbellulaia обусловливает высокую устойчивость к листовой ржавчине. Замещение 7D хромосомы привело к потере устойчивости к желтой ржавчине у сорта Аврора. Вероятно, генетические факторы устойчивости к этой болезни у сорта Аврора локализованы не только в ржаной траислокации 1B/1R (Mcintosh, 1988), но и в хромосоме 7D. В то же время, это же замещение сделало восприимчивую к мучнистой росе Аврору -устойчивой. В целом же, устойчивостью к комплексу взятых болезней обладают линии, замещенные по хромосомам 4D-4U и 5D-SU.
У идентифицированных нами линий с генетическим материалом Ag. glaucum устойчивыми к листовой ржавчине оказались особи, замещенные по 3D и 4D хромосомам. Только замещение 4D-4E способствовало повышению устойчивости (MR) сорта Аврора к мучнистой росе. Учитывая, что к такому же результату привело замещение хромосом ы 4D на 4U от Ае. umbelíulata. можно предположить, что данная хромосома сорта Аврора несет ингибиторы генов устойчивости к этой болезни.
Одним из наиболее вредоносных и опасных болезней пшеницы в условиях Краснодарского края является фузариоз колоса. Чаще всего он вызывается грибом Fusarium graminearum. Поэтому нами систематически проводилась опенка линий по устойчивости и к згой болезни.
Предварительные испытания ваших синтетических форм показали, что устойчивостью к данной болезни обладают формы, имеющие в своем составе
геном Ае. squarrosa- T. miguschovae и Mut Itaticum/Ae, squarrosa. Устойчивость T. mîguxhovae к фузариозу колоса подтверждена Канадскими исследователями (Fedak G eta!., 2005). В общей сложности за 2000- 2005 годы была изучена 171 линия. В результате отобраны 4 линии с относительно высокой устойчивостью к фузариозу, близкой к сорту Sumai 3 и 22 - со средней резистентностью к этой болезни.
В настоящее время ведется работа по комбинированию генов устойчивости к фузариозу. С этой целью проводятся скрещивания наших линий между собой и с другими донорами устойчивости.
Таким образом, полученные нами линии обладают комплексной устойчивостью к трем видам ржавчины, мучнистой росе исепгориозу. Выделены линии, устойчивые к фузариозу колоса. Устойчивость к этим болезням, по-видимому, контролируется блоком или блоками сцепленных генов.
II,2. Характеристика линий по морфо-биологнческим признакам
В процессе работы проводилась систематическая оценка линий по морфо-биологическим признакам (высота растений, форма колоса, длина вегетационного периода, содержание белка в зерне, масса 1000 зерен и др.). По всем изучаемым признакам наблюдался широкий полиморфизм.
У линий, полученных с участием Т. miguschovae и Авродес, наблюдается варьирование по высоте от 90 до 131 см, при П5 см у сортов Аврора, Безостая! и 118 см у сорта Кавказ. Основная масса линий имеет высоту в пределах ПО — 125см. Некоторые линии, полученные с использованием в качестве рекуррентного сорта Скифянки, имеют сходнуюс ней высоту.
Вегетационный период полученных линий также достаточно различается и варьирует от 260 до 285 суток. Наиболее длительный вегетационный период отмечен у линий, полученных с участием рекуррентного сорта Кавказ. В целом, линии по этому признаку приближаются к с ортам-реципиентам, на основе которых они получены (МКЗ; МК4; МБ); МБ2;МБ4; АА2; А A3; АА4 и АА5).
Линии имеют различный тип колосьев; булавовидные, версте невидные и цилиндрические; остистые, полу ост истые и безостые. По цвету колоса полиморфизм наблюдается в основном у линий, полученных на основе Т. miguschovae, Отобраны линии с темными, коричневыми и светлыми колосьями. Длина колоса у линий варьирует от 6 (МБ4) до 15(АА2) см. Число колосков в колосе варьирует от !б в линии МБ5 до 24 у МБ4. По признаку «число зёрен в колосе» линии МБ2, МБ4, МБ5, МК1, МКЗ, МК4, АА1, АА2, А A3, АА5 достоверно превышают стандартный сорт Аврора.
Многие линии имеют опушенный лист. К положительным качествам следует также отнести неосыпаемость зерна после его созревания.
Линии, полученные с участием геномно-зач вщенных форм Ае рачата и А орокум, отличались друг от друга и от сорта Аврора по высоте, типу колоса окраске колосковых чсшуй, остистости. Замещение хромосом пшеницы 2D, 4D, 5D, и 7D на хромосомы Ае. umbelhdata 2U, 4U, 5U и 7U изменяет фенотнп сорта
Аврора. Замещение хромосомы ID на IU не влияет на данные морфологические признаки. Следует также отметить, тго все полученные линии с хромосомами Ае. umbelMata по высоте растений либо близки сорту Аврора, либо имеют более высокие значения.
В отличие от замещенных линий с хромосомами Ае, umbeüulaía, линии с хромосомами Ag. glaucum получены посредством бек кроссов. Поэтому фенотипически они более сходны с рекуррентным сортом Аврора, и их различия по форме колоса менее выражены. Основное различие касается ломкости колосового стержня (отрицательный признак, привнесенный от Ag. glaucum). Таковыми являются 6D-6E и 7D-7E замещенные линии.
Ряд авторов (Gale, Miller, 1987; Farídi, МП!ег,1987) отмечали снижение фертильности у замещенных линий. Замещение хромосом пшеницы на хромосомы Ае. umbetluiata не изменило существенно число колосков в колосе, за исключением линии, замещенной по 7D хромосоме. Замещение хромосом ID и 2D существенно увеличило число зерен в колосе. А замещение 4D и 7D хромосом существенно снизило этот показатель. Замещение хромосом 1D и 2D не изменило существенно массу 1000 зерен по сравнению с сортом Аврора. При замещении хромосом 4D, 5D и 7D масса 1000 зерен существенно снижалась.
Наиболее существенными недостатками замещенных линий являются более продолжительный период вегетации (линии, замещенные по хромосомам 2D, 5D и 7D, созревают на 7-10 дней позже сорта Аврора), а также склонность растений к прикорневому полеганию,
11.3. Продуктивность интрогрессивных линий
При изучении продуктивности обращали внимание на следующие признаки: массу 1000 зерен, урожайность зерна главного колоса, массу зерна и количество колосьев с одной делянки. В результате были отобраны перспективны&линии для дальнейшего изучения в конкурсном сортоиспытании.
Начиная с 1999г, лучшие линии непытывались по продуктивности в КСИ отдела селекции и семеноводства пшеницы и тритикале КНИИСХ. Следует отметить, что одним из основных лимитирующих факторов урожайности в условиях Краснодарского края является листовая ржавчина. В 2002 году на фоне слабого развития листовой ржавчины наибольшую урожайность показала линия RD866 -101,2 и/га (табл.13). Линии RD4 и RD35 незначительно превысили, а линия 2755-00 уступила сорту Скифянка. В 2004 году сильное развитие листовой ржавчины значительно снизило урожайность восприимчивых к этой болезни линий и сортов. Так урожайность линии RD866 составила 43,3 ц/га, а сорта Скифянка - 49,8 против 76 и 75,5 ц/га устойчивых линий RD4 и RD35. На фоне умеренного развития листовой ржавчины в 2005 году урожайность линий была равна сорту Скифянка. В целом затри года, при примерно одинаковом потенциале продуктивности линий RD4 и RD35 и сорта Скифянка, прибавка по урожайности к
последней, благодаря устойчивости к листовой ржавчине, составила 10,8 и 10 и/га, соот ветсгве н но.
Таблица 12 - Урожайность новых линий озимой мягкой пшеницы в КСИ КИИИСХ в ц/га (среднееза 2002,2004,2005 гг.)_
Лилия Голы НСПМ1Я кия Средня* урожайность Ирибпвк* к Скифе н ке
I 2002 20СМ 2095
RD866 101 з 433 92 £ 782 1.1
RD4 965 76 р 93,8 88,6 юз
КОЗ 5 94,7 755 93 ¿П 87,8 IOJO
2755-00 85,7 62,1 90,4 79,4 1.6
Скифянка^ 49,8 92,1 773
НСР 0,5 7,0 Sri - -
В КСИ 2005 года выделилась линия 2131-04, урожайность которой составила 100,9 iVra. при 92,1 у сорта Скифянка и 94,5 iVra. - высокоурожайного сорта Краснодарская 99, При этом следует отметить, что она имеет более высокие показатели и по содержанию белка и клейковины. Линия 2131-04 происходит из комбинации ((АвродесМврора) х Скифянка] х Ника Кубани, обладает комплексной устойчивостью к листовой, желтой, стеблевой ржавчинам И мучнистой росе.
Таким образом, большое разнообразие полученного материала, позволяет нам отбирать линии, не только устойчивые к комплексу болезней, с высоким содержанием белка и клейковины в зерне, но и обладающие повышенной урожайностью
11.4, Технологические качества зерна и муки полученных линий
Помимо передачи мягкой пшенице устойчивости к различным биотическим и абиотическим факторам, повышения отдельных элементов продуктивности, чужеродные ингрогрессни существенно влияют на технологические качества зерна и муки (Bochev, 1983; Лапочкина и др., 2000; Аксельруд, Рыбалка, 2002).
Основными характеристиками качества зерна являются содержание белка, количество и качество клейковины.
Содержание белка у линий зависит от условий вегетационного периода и может накапливаться у отдельных из иих до 20%. В основном наблюдается увеличение содержания белка, что весьма характерно при передаче генетического материала диких сородичей (Жиров и др., 1990; Михова и др., 1990; Yu-ven et al„ 1990).
Анализ 155 линий урожая 2005 года показал, что большинство из них по этому признаку превышают сорта-реципиенты (78% - сорта Скифянка и Аврора и 51% - лучший по этому признаку сорт-реципиент Безостая!) . Выявлено 69 линий с содержанием белка 16-17% и 9 с количеством 18-19%. Содержание белка (%) у сортов - реципиентов; Скифянка - 13,5; Аврора -14,0; Безостая! - 14,8 (табл.Ï3).
Таблица 13 - Анализ линий по содержанию 6 едка, 2 005 г.
Источник Число линий В том ч непе с год сржинием белка (%>
12-13 N-15 16-17 18-19
T.mteuschovae 81 28 23 28 2
Авродес 35 6 12 14 3
Авр слета 22 ( 2 18 1
Аїрокум 17 - 5 9 3
Всего 155 35 42 69 9
Процент 22 27 45 6
•Содгржянисбадка <%)у юрім реципиентов: Скифяик* -135; Аврора 144); Бепси«! -14|).
Следует отметить, что высокое содержание белка, как правило, отрицательно коррелирует с урожайностью. Многие авторы считают, что отрицательная корреляция между этим признаками являются причиной того, что вследствие интенсивной селекции мягкая пшеница утратила генетическое разнообразие по этому признаку (Johnson et al., 1973; Жиров, 1989; Mettin et all., 1973). Поэтому очевидна необходимость поиска генотипов, обладающих достаточно высокими показателями, как содержания белка, так и урожайности в популяциях ингрогрессивных линий. В нашем случае, такие генотипы вероятнее всего можно отобрать среди линий с содержанием белка 14-17%. Из таблицы 13 видно, что более половины линий (72%) относятся к этой категории, что позволяет надеяться на положительный результат.
Генетические системы, детерминирукхцие количество клейковины, также как и содержание белка, в значительной степени подвержены влиянию внешних условий. В целом, как и ожидалось, большинство полученных нами линий превышают по этому показателю сорта-реципиенты. У отдельных линий количество клейковины может доходить до 40-43%. Так, из проанализированных линий урожая 2005 года минимальное значение по этому признаку составило 23,5%, а максимальное - 43%. Из 155 линий 107 (69%) имели содержание клейковины более 30%, при этом 37 из них с клейковиной более 35% и 6 - более 40%. Количество клейковины у сортов-ре ципиекгов составляло: Скифянка - 25,9; Аврора - 29,7; Безостая I - 32,1 %.
Однако, технологические качества зерна определяются не только высокими содержаниями белка и клейковины. Важное значение имеет и качество клейковины. Особенно это актуально для интрогрессивных линий пшеницы с генетическим материалом природных сородичей. Следует отметить, что гибриды ранних поколений {1985-1990 г.г.) в основе своей имели вторую и третью группу клейковины по ГОСТ. В результате последующих беккроссов, самоопылений, систематических оценок, количество линий с первой группой клейковины постоянно росло и в настоящее время составляет достаточно большое количество. Так, в 1995 году из исследованных линий, полученных на основе T.rrùguschwae, 29% имели первую группу клейковины, на основе Авродеса их количество
равнялось 25%, Авролаты - 27% к Аврокума - 24%. В 2005 году количество таких линий составило соответственно 54, 46, 36 и 35 процентов (рис 8.).
Рисунок8 - Количество линий в%спер|юй группой кпейювины
за 1995 и 200S гг.
Полученные результаты свидетельствуют о возможности создания и кг регрессивных линий мягкой пшеницы, сочетающих высокое содержание белка, с количеством и качеством клейковины на основе используемых нами синтетических форм. Так, из тех же взятых в анализ 155 линий урожая 2005 года, 15линий с первой группой клейковины имели содержание бедка выше 16%, при этом семь из них - МБ2; МБЗ; МК15; СМБ13; СМБ17; АА5; САА2 оказались устойчивыми к комплексу болезней.
Таким образом, при использовании всех четырех синтетических форм получены новые линии мягкой пшеницы с высоким содержанием белка, количеством и качеством клейковины, устойчивые к двум и более болезням.
11.4.1. OiRiiKa линий по хлебопекарным качествам
В ряде работ установлено, что в контроле технологических и хлебопекарных качеств зерна мягкой пшеницы могут участвовать генетические факторы, расположенные не только в хромосомах 1-ой и б-ой групп, но в других (Martsur et aï., 1990;. Maystrcnko et al., 1973; Пшеиичникова и др., 2006). Это расширяет возможности икгрогрессивной селекции в улучшении технологических и хлебопекарных качеств пшеничного зерна,
Анализ хлебопекарных качеств зерна у отобранных линий выявил значительное их разнообразие. Так, варьирование по объемному выходу хлеба у 15 линий, полученных на основе синтетических форм T.nàguxhovae и Авродес, в 2003 г. составило от 530мл. (МБ4) до 640мл. (САА7) при 608 мл. у сорта Скнфянка. Исследуемые линии различались между собой и по таким признакам,
как сила муки, твердозерность, эластичность, пористость, форма хлеба и др. За исключением линий МБ4 и МК2, все линии превышали по общей хлебопекарной оценке сорт Аврора (4,3 балла).
Пять линий: СМБ2; ААЗ; АА4; МК1 и МК5 получили оценку в 4,6 балла. Линии МБ1 и МБ5 имели оценку, равную высококачественному сорту Скифянка -4,7 балла. Высокая оценка этих двух линий, очевидно, связана с тем, что они созданы с участием сорта Безостая 1. Линии МБ!, СМБ2, и ААЗ проявляют комплексную устойчивость к болезням.
Ае. итЬе1ШсЛа и А& %1аиеит являются ценными источниками повышения содержания белка и улучшения качества зерна сушествукщих сортов. Установлено, что глютенины Ае. итЬе1Шсйа имеют более высокую молекулярную массу, чем мягкая пшеница (ЯосИп^ев-РиаЦапо Н, >Ле1о-Та1еЛп2 М.Т., СагпНо У М., 2001). На возможность улучшения клейковины и хлебопекарных качеств мягкой пшеницы при использовании А е. итЬе11и1а!а указывают также В.Г. Кона ре в с сотрудниками (1993).
Линия с замещением 1ГМи имела достаточно высокое содержание клейковины (35%). Однако, ожидаемого улучшения качества зерна по сравнению с сортом Аврора не произошла Тем не менее, замещение хромосом 2Ц 4Ц 50 на соответствуютие гомеологичные Ае. итЬеЬЫеЛа и ЗЦ 60 та хромосомы %1аисит привело к улучшению технологических качеств зерна (табл. 14).
Таблица 14 - Технологические качества зерна чу жсролно-за мешенных линий АврораЛ4& umbelluiata и Аврора/^, glaucum, 2004г.
Название линии Содержание белка в аб слухом веществе, % Содержа ни (К лей ко вины, % Качество клейковины ел. НДК-1 Объемный ■ ВЫХОД хлеба, мл. Общая оценка, (балл)
2D-2U 152 29,7 89 600 42
4D-4U I6j0 28,5 87 550 39
5D-5U 14,7 26$ 75 660 45
ЗОЗЕ 15Д 31,2 80 620 42
6D-6E 15Э 29,7 87 640 4.4
Скифянка 133 25,1 64 580 40
Все пять линий превышают высококачественный сорт Скифянка по содержанию белка н клейковины. Несмотря на то, что показатели ИДК-1 у них выше, чем у Скифянки, все они, за исключением линии 4D-4U имеют более высокий объемный выход хлеба и общую хлебопекарную оценку. Особо следует отметить замещенную линию 5D-5U, которая имеет значительные превышения по этим признакам (рис.9).
Скифянка 2D-2U 4D-4U 5D-SU
Рисунок9. Форма хлеба сорта Скифянка и замещенных линий 2D-2U; 4D-4U; 5D-5U.
Полученные результаты свидетельствуют о возможности сочетания в ингрогрессивных линиях хороших хлебопекарных качеств (технологические качества зерна) с устойчивостью к болезням и другими хозяйственно-ценными Признаками. Увеличение числа линий, включенных в изучение технологических качеств (большая часть линий не изучена), позволит получить более ценную информацию.
12. СЕЛЕКЦИЯ СОРТОВ ОЗИМОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ С »ПОЛЬЗОВАНИЕМ СИНТЕТИЧЕСКИХ ФОРМ
С использованием полученных нами линий к настоящему времени создано 4 сорта озимой мягкой пшеницы, три из которых - Жировка, Фишт и Восторг -районированы, а сорт Евгения находится в Госсортоиспытании. Все они получены совместно с группой селекции полу карликовых сортов отдела селекции и семеноводства пшеницы и тритикале КНИИСХ.
Сорт Жировка получен от скрещивания устойчивой к ржавчинам, мучнистой росе и септориозу линии BQF* (7? miguschovae!Безостая 1) с восприимчивой к листовой ржавчине селекционной линией 4473Ы22. Полукарликовый, по высоте растений равен сорту Скифянка, устойчив к полеганию, не осыпается. Жировка устойчива к листовой, желтой ржавчинам и мучнистой росе. В средней степени поражается стеблевой ржавчиной и септориозом, умерено восприимчив х фуэариозу колоса. В среднем за 8 лет (19911998 гг.) Жировка достоверно превысила Скифянку на 3,8 ц зерна с 1 га, при урожайности 84,3 ц с га. В 1997 году при сильном развитии листовой ржавчины, сорт Жировка превзошел Скифянку на 8,3 цс 1 га. У сорта Жировка улучшеное качество зерна. По всем показателям он отвечает требованиям, предъявляемым к сильной пшенице. С 1998 года сорт Жировка включен в Госреестр селекционных достиже-ний РФ.
Сорт Фишт получен от скрещивания устойчивой к ржавчинам, мучнистой росе и септориозу линии BC4F3 (Г. miguschovae!Безостая I) с восприимчивой к листовой ржавчине сестринской линией сорта Скифянка 4473Ы44/10.
Полу карликовый, высота растений 75-85 см, обладает высокой устойчивостью к полеганию и осыпаник* 3№»о-морозостойкость и засухоустойчивость средние.
На естественном и инфекционном фонах устойчив к бурой ржавчине, пыльной головке, септориозу и мучнистой росе. В слабой степени поражается стеблевой ржавчиной и фузариозом колоса. Огличотельной особенностью сорта Фишт является его устойчивость к вирусным болезням. Средняя урожайность за 2000-2001 тт. в опытах по паспортизации сортов на высоком агрофоне составила 72,5 ц зерна с 1 га, а превышение над одним из самых высокоурожайных сортов Соратницей -7,1 цо 1 та. Максимальная урожайность в 2001 году достигла 84,1 и с 1 га.
Благодаря устойчивости к вирусам, сорт Фиит является первым сортом для сверхранних сроков сева. При посеве в сверхранние сроки (на 15 дней раньше оптимальных) урожайность его в конкурсном сортоиспытании Краснодарского НИИСХ составила в среднем за 5 лет (1999-2003гг.) 58,8 и зерна с I га, превысив Соратницу на 10,4 и/га. Сорт Фишт обладает высоким качеством зерна. В среднем за 6 лет (1996-2001гг.) он превышает сорта Юну, Скифянку и Соратницу и не уступает Победе 50 (стандарт по качеству) по содержанию белка, клейковины, валориметрической и общей хлебопекарной оценке.
С 2003 года сорт Фишт допущен к возделыванию в Краснодарском крае. Под урожай 2004 года был высеян на площади более 40 тыс. га, е 2005г. этот сорт занимал более 70 тыс. га.
В 2002 году передан на государственное сортоиспытание новый сорт Восторг. Он получен от скрещивания отселе ктированной линии сорта Кавказ - Р5 с транс локацией от Т. tnigtjxhovae с сортом Скифянка. Восторг относится к полу карликовым сортам. Сочетает высокую потенциальную урожайность с резистентностью к комплексу патогенов и хорошим качеством зерна, устойчив к осыпанию при длительном перестое. В среднем за б лет изучения в КСИ К НИИСХ по предшественнику рапс урожайность его составила 97,7 ц зерна с 1 га, превысив стандартный сорт Скифянку на 13,8 ц/го. В конкурсном сортоиспытании Северокубанской сельскохозяйственной опытной станции в среднем по 3-м предшественникам урожайность сорта Восторг составила 84,7 ц зерна с I га, превысив стандартный сорт на 8,6 и/га. Под урожай 2006 года высеян на площади более 4 тью. га.
Совместно со Ставропольским НИИСХ в Государственное сортоиспытание в 2005 году передан сорт озимой мягкой пшеницы Евгения. Данный сорт получен из той же комбинации скрещивания, wo и Восторг и является ее сестринской линией. Евгения относится к короткостебельным сортам, на 6-7 см, выше Скиф янки, устойчив к перестою на корню, не осыпается, морозостойкость и засухоустойчивость выше средней. Сорт высокоустойчив к трем видам ржавчины, мучнистой росе и септориозу, проявляет умеренную резистентность к фузариозу колоса.
Евгения имеет высокую урожайность. В среднем затри года изучения 19992001г. в КСИ КНИИСХ по предшественнику рапс она составила 92, 3 и/га,
превысив стандартный сорт Скнфянка на 10, 2 и/га. Содержание белка и клейковины в зерне составило в среднем 13,5 и 27,2 процента, превысив показатели сорта Скнфянка на 1,8 и 1,7 процента, соответственно.
Таким образом, использование Т. miguschovae в практической селекции позволило создать сорта не только устойчивые к грибным и вирусным заболеваниям, но и улучшить качество зерна и продуктивность.
ВЫВОДЫ
1. Генофонд диких сородичей - богатейший резерв хозяйственно*ценных признаков мягкой пшеницы. Выделено 57 образцов Aegilops с комплексной устойчивостью к листовой, желтой ржавчинам и мучнистой росе. Лучшимивэтом отношении являются виды А е. spehotdes (геном S) , А е. triaristata (UM*), А е. recta (UM*N)> Ае, caudata (С). Результаты оценки в целом говорят о положительном влиянии на эти признаки геномов U, S и С, и отрицательном - генома D. Среди 37 образцов Triticum выделено 18 образцов с комплексной устойчивостью к листовой, желтой ржавчинам и мучнистой росе. Лучшими являются виды. Т. boeoicum, Т. timopheevii, Т. топососсшп и Т. amraticum.
2.- Синтетические геном но-зам еще иные и геномно-добавленные формы представляют собой уникальную генетическую основу для сохранения и использования генофонда диких сородичей в селекции мягкой пшеницы. Полученные та их основе рекомбинанткые синтетические формы RSI- RS6 открывают новые возможности в изучении взаимоотношений геномов культурной пшеницы и ее сородичей, модификации генома мягкой пшеницы.
3. Анализ М[ мейоза линий пшеницы с генетическим материалом синтетических форм Т. miguschovae и Авродес показал, что большинство из них имеют стабильный мейоз. Выявлена обитая тенденция стабилизации мейоза с увеличением числа беккроссов. В то же время во втором беккроссиои поколении были выделены мейотически стабильные линии. В связи с этим, уже на ранних этапах работы ингрогрессивные линии могут быть включены в селекционный процесс.
4. Передача генетического материала от Т. miguschovae и Авродес в основном происходит через транс локации, В то же время она может осуществляться посредством рекомбинации и замещения целых хромосом. Очевидно, это связано в случае использования Т. miguschovae с наличием у ней двух гомологичных (А и D) и одного частично гомологичного (С) геномов с мягкой пшеницей, а в случае геном но-зам еще иной формы Авродес — присутствием у нев гена(ов), способных стимулировать гомеологичную конъюгацию хромосом.
5. Генетический материал А е. umbellutata и Ag, glaucunt от синтетических форм Авролата и Аврокум передается предпочтительно посредством замещения хромосом. В то же время отобраны линии, имекшие транслокации.
6. Установлено, что хромосомы А е. umbellulata чаще всего замещают ID, 5D и 7D хромосомы мягкой пшеницы. Реже встречаются линии с замещениями по 2D и 4D хромосомам, не было найдено линий с замещением 3D н 6D хромосом пшеницы. По всей вероятности, отсутствие хромосомы этих гомеологичных групп пшеницы не может компенсироваться или только частично компенсируется хромосомами Ае, umbellulata, вследствие чего растения получаются слабо жизнеспособным и, и отбор в популяции идет не в пользу особей, имеющих такой хромосомный состав.
7. Хромосомы Ag. glaucum с большей частотой замешают 3D, 6D и 7D хромосомы пшеницы. Реже встречаются линии с замещениями no 2D и 4D хромосомам, не было кайлено линий с замещением Ш хромосом пшеницы. Очевидно, что отсутствие хромосомы этой гомеологичной группы пшеницы не может компенсироваться хромосомами Ag. glaucum.
6. Полученные результаты свидетельствуют о том, что из всех пшеничных хромосом генома. D наибольшей способностью замещаться на соответствующие чужеродные, обладает 7D хромосома, меньшей - 2D и 4ЕХ Хромосомы tD, 3D, 5D и 6D имеют избирательную способность к замещению, и их отсутствие может компенсироваться хромосомами только определенного дикого вида.
7. Замещенные линии отличаются друг от друга йот исходного сорта Аврора по морфологическим признакам. Некоторые морфологические признаки замещенных линий являются маркерными (форма колоса, остистость, опушенные узлы на стебле, слабый восковой налет на растении).
8. У цитологически стабильных линий с генетическим материалом диких сородичей были идентифицированы формулы плпадина, как сходные с таковыми у сортов-реципиентов, так и отличающиеся от них, при этом многие линии сочетали высокое содержание белка и клейковины в зерне при хороших показателях качества клейковины. Широкий спектр изменения глна динкодирующ юс аллелей, содержания белка, клейковины полученных линий подтверждает возможность существенного изменения белкового комплекса мягкой пшеницы за счет ннгрогрессии в нее генетического материала диких сородичей.
9. PCR-анализ показал, что линии на основе синтетических форм Т. migas-chovae и Авродес, полученные нами, обладают генетическим разнообразием. Из четырёх применяемых прайм еров воспроизводимые картины были получены при амплификации прайм ерам и рб и р8. Прайм ер р8 обнаруживает большую гетерогенность у образцов ДНК, причём как между линиями различных комбинаций скрещивания, так и между растениями одной комбинации. В соответствии с филогенетическими дистанциями, образцы распределились в четыре кластера. Значения генетических дистанций между линиями варьировали от 1,0 (АА5) до 3,0 (МК1).
10. Наблюдается тенденция передачи от Т. miguschovae и Авродес устойчивости одновременно к нескольким болезням. Отобраны линии с комплексной устойчивостью к двум, трём и четырём болезням (листовая, жёлтая ржавчины, мучнистая росса, сепгориоз). Выделены линии, устойчивые к
фузариозу колоса. Устойчивость к этим болезням, по-видимому, контролируется блоком или блоками сцепленных генов.
11. В соответствии с результатами гибридологического анализа, исследуемые нами линии различаются между собой как по числу генов устойчивости к листовой ржавчине, так и по характеру их проявления.
12. Наличие расщепления во всех гибридных комбинациях, полученных от скрещивания с линиями-тестерами, позволяет считать, что исследуемые линии защищены генами устойчивости к листовой ржавчине, отличными от генов ¿г9, ¿г 19 и 1г24
14. Устойчив ость к листовой ржавчине у линии МК377, полученной из комбинации (Г. гп1р.1Х\ю\>ж х Кавказ), контролируется двумя новыми комплементарно взаимодействующими генами, локализованными в хромосомах 7В и Ю. Доминантный ген устойчивости к листовой ржавчине у линии АА688, полученной из комбинации (Лвродес х Аврора), локализован в хромосоме 2В и также является новым.
15. Полученные линии имеют большой полиморфизм по хозяйственно-биологическим признакам. Выделены линии, сочетающие комплексную устойчивость к болезням с неплохими м орф обноло гическ им и и хлебопекарными качествами.
16. Большое разнообразие полученного нами материала позволяет отбирать линии не только с устойчивостью к комплексу болезней, повышенным содержанием белка и клейковины, но и обладающие высокой урожайностью.
Линия К0866 сочетает высокий потенциал продуктивности с устойчивостью к желтой, стеблевой ржавчинам и мучнистой росе. Линии КЕМ и 1Ш35 обладают высокой урожайностью и устойчивостью к комплексу болезней. Линия 2131-04 наряду с высокой урожайностью, устойчивостью к трем видам ржавчины и мучнистой росе имеет повышенное содержание белка и клейковины по сравнению со стандартным сортом Скифянка. Следует отметить, что урожайность линий во многом зависит от использованного в беккроссах рекуррентного сорта
17. Созданные новые сорта озимой мягкой пшеницы Жировка, Фишт, Восторг и Евгения с их характеристиками (устойчивость к болезням, сочетание высокой продуктивности с высокими технологическими свойствами зерна) подтверждают перспективность использования синтетических форм в качестве «мостиков» для передачи полезных признаков диких сородичей мягкой пшенице.
РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ ПРАКТИЧЕСКОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
1. В целях эффективного использования генофонда диких сородичей оценку коллекционного материала целесообразно проводить в тех условиях, относительно которых осуществляется селекционная работа. Включить выделенные образцы Ае£Иорз и Тп!1сит с комплексной устойчивостью к болезням и другими ценными признаками в селекционные программы.
2. Продолжить работу по модификации генома мягкой пшеницы на основе созданных синтетических форм. Получить новые геномно-добавлеиные, re ном незамещенные и рекомбинангные синтетические формы, заключающие в себе новое видовое разнообразие сородичей пшеницы.
3. Использовать синтетические формы вместо диких видов для передачи их полезных признаков мягкой пшешше.
4. Научно-исследовательским учреждениям рекомендуются включить полученные в ходе работы линии, в селекционные программы:
-для селекции на устойчивость к листовой ржавчине линии, производные от T. migitschovae: МК377, МК323, МК402, МБ540, М6547, МБ 566; производные от синтетической формы Авродес: АА688, АА701, АА707; от Авролата — 377) и 3821.
- в качестве источников комплексной устойчивости к болезням могут быть использованы линии МБ!, МБ7, МБ8, МБ9, МБ12, МБ13, МБ14, МБ!7, МБ23, МК8, МК10, СМБ2, СМБ7, СМБ17, СМБ20, СМБ22, СМКб, ААЗ, АА7, AA1I, АА15, САА7, САА9, САА12
- как доноры высокого содержания белка и клейковины: МБ2, МБб, МКЗ, СМБ5,СМБ9 (7? mtguschovae)\ АА1, АА4,САА8,САА13 (Авродес); 2915, 2916, 2888 (Авролата); 3157, 318! и 3247 (Аврокум).
- для улучшения хлебопекарных качеств рекомендуется использовать замещеннуюлинию 5D-5U.
Линии МБ1, СМБ2, СМКб, ААЗ и САА7, сочетающие хорошие хлебопекарные качества с комплексной устойчивостью к болезням, рекомецауется включить в конкурсное сорго tic пытание, с целью возможного их использования в качестве сортов.
Для селекции на высокую продуктивность и устойчивость к болезням рекомендуются линии RD866, RD4, RD35 и 2131-04.
Созданные синтетические формы, чужеродно-замешенные и тран ело каиио иные линии представляют интерес для мол еку л ярно- ген ети ч еских исследований. Результаты исследований могут быть также включены «учебные пособия по частной генетике и селекции пшеницы.
СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ Монографии, разделы монографин
1. Да воя н, P.O. Использование генофонда диких сородичей в улучшении мягкой гпиеницьг(7п«'см»1 aesíivum L-У P.O. Давояк.-Краснодар; Просвещение-Юг, 2006.-160с.
Материалы, опубликованные в зарубежной печати
2. Davoyan, R.O. Hybrids between wheat and genome-substituted form Avrodes. Cytogenetics and agronomy investigations' L.V. Tsattsenco., E.G. Zhirov., R.O. Davoyan //Cereal Res. Corninumc.-1993.-V.21.-1.-P.45-50.
3. Davoyan, R.O. Use of alien genetic variation for wheat improvement / R.O. Davoyan., K.S Bessarab., I.V. Bebyatdna., E. Konyushiy., A.V. Maltsev // 9Л EWAC
confer.«Cereal aneuploids for genetical analysis and molecular techniques».-Gatersleben, Germany, 1994.-P.133
4. Davoyan, R.O. Use of synthetic forms for alien gene transfer In wheat / R.O. Davoyan., LV. Bebyakina./ZS"1 Int. Wheat Conf.- Ankara, 1996,-P 353.
5. Davoyan, R.O. Use of a synthetic bexaploid Tritlcwn miguschovae for transfer of leaf rust resistance to common wheat / R.O. Davoyan., Т.К. Temovskaya // Euphytica.- 1996.-89.-P.99-102.
6. Davoyan, R.O. Breeding winter wheat for resistance to Fusarium head scab at the Krasnodar Research Institute of Agriculture / P.N. Ribalkin., L.A Be^alova., F.AKolesnikov., LB. Ablova., R.O. Davoyan //Proc.Inter. SympiWheat Improvement For Scab Resistance. Suzhou and Nanjing, China, 2000.-P. 161-166.
7. Davoyan, R.O. Wheat/Aegilops umbellulata substitution lines obtained from crossing winter wheat cultivar Avrora with Avrolata / I. V. Bebyakina., R.O. Davoyan //EWAC Newsleter.-2001.-P. 86-88
Статьи в изданиях, в которых рс ко мешу wit я публикации основных
результатов диссертации на сожюние ученой степени доктора наук
8. Давоян, P.O. Новые формы для селекции мягкой пшеницы/ P.O. Давоян //Селекция исеменоводство1а-1991.-№4.-С. 29-31.
9. Давоян, P.O.. Геномно-замещенная форма Авродес как источник устойчивости растений мягкой пшеницы к листовой ржавчине и мучнистой росе/ P.O. Давоян., Е.Г. Жиров //С-х. биология,-1995.-№1.-С.95-101.
10. Давоян, P.O. Синтетический гексаплоид Triticum tniguxhavae Zhir. как источник генетического разнообразия мягкой пшеницы / P.O. Давоян., Л.А Беспалова//Докл. PACXH.-2005.-Wa5.-C.3-5.
Материалы Международных и Всероссийских научно-практических
конференций
11. Давоян, P.O. Передача устойчивости к болезням мягкой пшеницы от некоторых диких ее сородичей / P.O. Давоян f! Всесоюзная науч.-техн. конф. «Современные проблемы генетики сельскохозяйственных растений»: Тезис, докл. -Одесса, 199I.-C.100
12. Давоян, P.O. Изучение устойчивости к болезням у линий мягкой пшеницы, полученных при интрогрессии генетического материала от Triticum miguschovae/ P.O. Давоян // Всесоюзная, конф. «Генетические механизмы устойчивости растений к неблагоприятным факторам среда»: Тезис, докл.-Новоснбирск, 1991.-С. 61.
13. Давоян, P.O. Новые формы для селекции мягкой пшеницы/ P.O. Давоян., Б.Г, Жиров // 9-ое Всесоюзное совещание по иммунитету растений к болезням и вредителям: Тезис, докл-Минск, 1991.-С. 15-16.
14. Давоян, Р. О. Использование методов геномной инженерии для создания исходного материала в селекции пшеницы/ Р. О. Давоян., К. С. Бессараб,, И. В. Бебякина // 2-ой Российский сим поз. «Новые методы биотехнологии растений»; Тезис, дока- Цущнно, 1993.-С. 196.
15. Давоян, P.O. Селективные схемы для дифференциации и отбора генотипов озимой мягкой пшеницы, устойчивых к фузариозу колоса / Иванов Г.И, C.R Орлова., P.O. Давоян // Мат. науч. конф. «Актуальные проблемы биотехнологии в растениеводстве, животноводстве и ветеринарии»."Москва, 1996.-С.31.
16. Давоян, P.O. Использование ПЦР для идентификации чужеродного материала в геноме пшеницы / Е.А. Конюшая., А.А Ефремов., P.O. Давоян., ИВ, Бебякина // Мат. науч. конф. «Актуальные проблемы биотехнологии в растениеводстве, животноводстве и ветеринарии)».-Москва, 1996.-С.43.
17. Давоян, P.O. Использование культур in vitro для получения дигаплоидных линий озимой мягкой пшеницы, устойчивых к токсинам Fitsarium gramimarum / М.Е. Безденежных., Г.И. Иванов., P.O. Давоян // VII межа. конф. «Биология клеток растений in vitro, биотехнология и сохранение генофонда»: Тезис, докл.-Москва, 1996.-С.358.
18. Давоян, P.O. Использование генофонда диких сородичей для получения линий мягкой пшеницы с высоким содержанием белка и устойчивостью к болезням / Р. О. Да воя а, К.С. Бессараб., И.В. Бебякина //Совместное заседание проблемного совета по качеству зерна н селекции озимой пшеницы Отделения растениеводства РАСХН «Решение проблемы увеличения и стабилизации производства высококачственного зерна в России».- Краснодар, 1998.-C.33-35,
19. Давоян Р. О. Использование геном но-зам еще иных форм Авролата и Аврокум для получения Аврора /А е. umbellulata и Аврора/^g. glaucvm хромосомно-замешенных линий / Р.О.Давоян,, К.С Бессараб, ИВ. Бебякина //Проблемы интродукции растений и отдаленной гибридизации: Тезис, докл. межд. конф., посвященной 100-летию со дня рождения академика Н.В. Цицина,-Москва, 1998.-C.30S.
20. Давоян, Р. О. Использование синтетических форм для улучшения мягкой пшеницы / Р.О.Давоян,, К.С. Бессараб., ИВ. Бебякина //Тезис. 1I-оЙ конференции Европейского общества по анеупловдам пшеницы, - Новосибирск, 2000.- С. 37.
21. Давоян, Р. О,, Бебякина И, В. Передача озимой мяпсой пшенице сорта Аврора устойчивости к бурой ржавчине от Aegilops umbellulata путем создания чужеродно-замешенных линий / Р.О.Давоян., И.В. Бебякина ft Пшеница и тритикале: мат. науч.-практ. конф. «Зеленая революция П. П. Лукьякенко». — Краснодар. 2001.-С.299-305.
22. Давоян, P.O. Использование геном но-зам еще иных форм в селекции мягкой пшеницы / Р.О.Давоян, Бебякина И.В., К.С Бессараб^ Г.И. Букреева //Пшеница и тритикале: мат. науч.- практ. конф. «Зеленая революция П. П. Л у к ь я не нко», -Крас но да р, 2001.-С.517-526.
23. Давоян, P.O. Результаты использования синтетических форм для передачи мягкой пшенице устойчивости к болезням от ее диких сородичей / P.O. Давоян. //Первая Всероссийская конференция по иммунитету растений к болезням и вредителям: Тезис, докл.-Санкт-Петербург, 2002.-С. 182-183.
24. Давоян, P.O. Сохранение и использование генофонда диких сородичей пшеницы на основе синтетических форм / P.O. Давоян., ИВ. Бебякина., Н.Ю. Кекало //Генетические ресурсы культурных растений: Тезис, докл. межд. науч.-практ, конф,- Санкт-Петербург, 2002,-С. 118-119.
25. Давоян, P.O. Подходы к селекции на устойчивость к фузариозу колоса в Краснодарском НИИ сельского хозяйства им. П.П. Лукьяненко./ Ф.А. Колесников., НЕ Аблова., Д.А. Беспалова., P.O. Давоян// Пшеница итритикале: Мат. науч.- практ.коиф, «Зеленая реваноция П.ПЛукьяненко».-Краснодар, 2001.-С.318-329.
26. Давоян, Р. О. Использование генофонда диких сородичей для расширения генетического разнообразия мягкой пшеницы / P.O. Давоян., .И.В, Бебякина., Э. Р Давоян,, Н.Ю, Кекало // Ш съезд ВОГиС «Генетика в XXI веке: современное состояние и перспективы развития: Тезис, докл.-Москва, 2004.-С.98.
27. Давоян, P.O. Характеристика новых линий мягкой пшеницы полученных от скрещивания Безостая!/ Triticum migusebovoe в качестве исходного материала для селекции / P.O. Давоян. // Безостая 1 - 50 лет триумфа: Сб. мат. межд. конф,, посвященной 50-летию создания сорта озимой мягкой пшеницы Безостая 1.-Краснодар, 2005.-С.205-211.
28. Давоян. P.O. Получение и изучение замещенных по геному D линий мягкой пшеницы для развития теоретических основ селекции^ P.O. Давоян., И.В. Бебякина., Н.Ю. Кекало //Заключительная конференция грангодержателей регионального конкурса РФФИ и администрации Краснодарского края,-Краснодар, 2005.-C.1Ö7-I09.
Статьи в аналитических сборниках
29. Давоян, P.O. Синтезированный гомолог мягкой пшеницы Tridcunt miguschovae как источник устойчивости к листовой ржавчине/ P.O. Давоян//Сб. тр. КНИИСХ.-Краснодар, 1988.-С.30-36.
30. Давоян, P.O. Передача генов устойчивости к листовой ржавчине от Triticum militinae Zuk.n Aegitops spehoides Tauch, в геном мягкой пшеницы через синтетические гексаплонды Triticum niigusehovae и Авродес/ Р. О. Давоян: автореф. дне,.. канд. б к-Санкт-Петербург, J993. 24с,
31. Давоян, Р. О., Бессараб К. С., Бебякина И В., Конюшая Е. А. Использование цитогенетических методов в селекции мягкой пшеницы в КНИИСХ / Р. О. Давоян., К. С Бессараб., И. В. Бебякина,, Е, А. Конюшая // Сб. науч. тр. КНИИСХ, посвященный 95-летию со дня рождения П. П. Лукьяненко. -Краснодар, 1996.-C.210-217.
3Z Да воя н, P.O. Использование методов биотехнологии в селекции
растений / П.Н. Рыбалкин., П.П Васюков., ..... P.O. Давоян и др. // «Пути
совершенствования систем земледелия Краснодарского Края»,- Краснодар, 1997,-С. 140-144.
33. Давоян, P.O. Использование синтетических форм для передачи высокого содержания белка от диких сородичей в мягкую пшеницу / Р.О.Давоян., К.С.
Бессараб., Бебякина И.В., Казариеаа AT. //Проблемы повышения качества пшеницы и других зерновых культур.-Сб. науч.тр.-М, 199S.-C. 101-105.
34. Давоян, P.O. Ядентификация и локализация генов устойчивости к листовой ржавчине у линий мягкой пшеницы с генетическим материалом Aeglops speltoides! Давоян P.O. //Науч. тр. КНИИСХ. - Краснодар, 1999.- С 91-95.
35. Давоян, P.O. Идентификация генов устойчивости к листовой ржавчине у линий мягкой пшеницы с генетическим материалом Triticum miguschovae / P.O. Давоян //Сб. науч. тр. КНИИСХ- Краснодар, 2000.-С 198-203.
36. Давоян, P.O. Оценка линий озимой мягкой пшеницы полученных на основе Triticum miguschovae по устойчивости к болезням, содержанию белка и качеству клейковины / Э.Р. Давоян., Г.И. Букреева, P.O. Давоян // Сб. науч. тр. КНИИСХ.-2002.-С. 108-112.
37. Давоян; P.O. Характеристика новых линий озимой мягкой пшеницы с генетическим материалом диких сородичей по содержанию белка, клейковины и устойчивости к болезням / P.O. Давоян., И.В. Бебякина., Н.Ю, Кекало., Э.Р, ДЬвоян. //Пути повышения и стабилизации производства,- Краснодар, 2002,-С 6468.
38. Давоян, Р. О. Получение и характеристика чужеродно-замещенных линий озимой мягкой пшеницы Аврора с хромосомами Agropyron glaucum / Р.О.Давоян., Бебякина И.В., К.С. Бессараб.// Эволюция научных технологий в растениеводстве. - Сб. науч. тр., посвященный 90-летию КНИИСХ им. П. П. Лукьяненко, - Краснодар, 2004.-Т-3.-С. 3-9.
39. Давоян, Р. О. Новые линии озимой мягкой пшеницы с генетическим материалом Т. miguschovae и Aegilops speltoides/Э. Р. Давоян,, И. В. Бебякина, Р. О. Давоян., Н Ю. Кекало // Эволюция научных технологий в растениеводстве: Сб. науч. тр., посвященный 90-летию КНИИСХ им. П. П. Лукьяненко.- Краснодар, 2004.-т. 3.-С. 10-15.
40. Давоян, Р. О, Получение и изучение замещенных по геному D линий мягкой пшеницы с хромосомами Ае. umbeiiulata / P.O. Давояк, ИВ. Бебякина., Н.Ю. Кекало// Наука Кубани, 2004,-№3. ч. Г.-С. 48-51.
41. Давоян, Р. О. Идентификация хромосом пырея сизого (Agropiron glaucum) у замешенных линий сорта мягкой пшеницы Аврора / P.O. Давоян., ИВ. Бебякина., НЮ. Кекало// Наука Кубани.2005.-С 104-107.
Авторские свидетельства ня сорта
42. Сорт пшеницы озимой мягкой Жировка/ P.O. Давоян, Л. А Беспалова, Е, Г. Жиров и др. Ас. 27688 РФ, от 21.04.1998.
43. Сорт пшеницы озимой мягкой Фишт/ P.O. Давоян, Л,А Беспалова, К,С, Бессараб и др. Ас. 31995 РФ, от 23.04.2003.
44. Сорт пшеницы озимой мягкой Восторг/ P.O. Давоян, Л.А Беспалова, Букреева Г.И и др. Ас. 37533 от 25.01.2005.
Подписано в печать 16,10.2006 г. Формат 60x84
Бумага офсетная Офсетная печать
Печ.л, 1,5 Заказ №553 Тираж 1001 экз.
Отпечатано в типографии КубГАУ 350044, г. Краснодар, ул. Калинина, 13
-
Давоян, Румик Оганесович
-
доктора биологических наук
-
Краснодар, 2006
-
ВАК 06.01.05
- Сравнительное филогенетическое исследование полиплоидных пшениц Triticum dicoccum (Schrank) Schuebl., T.spelta L. и T.aestivum L. с использованием цитогенетических маркеров
- Генетическое разнообразие вида пшеницы Triticum spelta L. по аллелям глиадинкодирующих локусов
- Формирование и изучение коллекции озимых линий мягкой пшеницы с генетическим материалом Aegilops speltoides Tausch
- Сравнительный молекулярно-генетический анализ генов Wx у различных видов трибы пшеницевых
- Реконструкция генома мягкой пшеницы (Triticum aestivum L. ) при отдаленной гибридизации
