Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Использование химического мутагенеза в селекции Verbena canadensis (L.) Britt. и V. bipinnatifida Nutt.

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Использование химического мутагенеза в селекции Verbena canadensis (L.) Britt. и V. bipinnatifida Nutt."

На правах рукописи

003454250

I

ШИРОКОВА Анна Владимировна

Использование химического мутагенеза в селекции Verbena canadensis (L.) Britt. и V. bipinnatifida Nutt.

Специальность 06.01.05 - Селекция и семеноводство

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва 2008

О 5 ДЕК 2008

003454250

Работа выполнена во Всероссийском научно-исследовательском институте селекции и семеноводства овощных культур РАСХН и Институте биологии развития им. Н.К. Кольцова РАН, Москва.

Научный руководитель:

кандидат сельскохозяйственных наук Сытов Ефим Альбертович.

Официальные оппоненты: доктор биологических наук

Гинс Мурат Сабирович

кандидат сельскохозяйственных наук Конон Нина Трофимовна

Ведущее учреждение:

Московский Государственный Университет им. М.В. Ломоносова

Защита диссертации состоится _18_ декабря 2008 года в 16 часов на заседании диссертационного совета Д 220.043.10. при Российском государственном аграрном университете - МСХА имени К. А. Тимирязева по адресу: 127550, г. Москва, ул. Тимирязевская, д.49.

С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной библиотеке РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева.

Автореферат разослан ноября 2008 года

и размещен на сайте университета: www.timacad.ru

Ученый секретарь диссертационного совета

Е.А. Калашникова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования

В последние годы снова стали популярными «дикие сады», ландшафтные цветники, для которых требуются оригинальные растения, в том числе и декоративные однолетники. Среди них много новых видов, малоизвестных, прошедших только первичное интродукционное испытание или популярных в девятнадцатом веке, а потом забытых на десятилетия. Они неприхотливы, экологически пластичны, устойчивы к вредителям и болезням. Но для их широкого использования необходима селекционная работа, направленная на увеличение разнообразия декоративных признаков, и изучение особенностей цветения и плодоношения. К числу таких видов принадлежат Verbena canadensis Brit, и V. bipinnatifida Nutt - незимостойкие травянистые многолетники, выращиваемые как однолетники.

Одним из эффективных методов индуцирования изменчивости является экспериментальный мутагенез, который широко применяется в селекции культурных растений. Однако, этот метод не получил распространения на декоративных однолетниках, несмотря на явные успехи, достигнутые при получении исходного материала. Кроме того, в большинстве работ не исследовали отдельные признаки, не проводили анализ наследования полученных признаков, и использовали растения скорее как объекты для оценки эффективности самих мутагенов.

Целью настоящей работы было индуцирование изменчивости морфологических признаков химическими мутагенами у Verbena canadensis (L.) Britt. и V. bipinnatifida Nutt. и получение исходного материала для селекции на декоративные и хозяйственно-ценные признаки.

Для достижения этой цели решали следующие задачи:

1 Изучение особенностей биологии цветения и плодоношения Verbena bipinnatifida Nutt. и V. canadensis Britt.

2. Индуцирование изменчивости признаков у Verbena canadensis и V. bipinnatifida с использованием диэтилсульфата (ДЭС) и нитрозодиметилмочевины (НДММ) и оценка эффективности их действия по частоте и спектру изменений.

3. Выделение линий со стабильно наследуемыми признаками.

4. Изучение особенностей наследования отдельных признаков при внутрилинейных и межлинейных скрещиваниях.

Научная новизна

Впервые показано, что химический мутагенез эффективен для получения генетических изменений у Verbena canadensis Britt. Использованные мутагены оказались мало эффективными для индукции

мутаций у Verbena bipinnatifida Nutt. Установлено, что химические мутагены вызывают множественные изменения, среди которых многие характерны для других видов рода Verbena, но не описаны у V. canadensis. Выявлены особенности наследования формы и окраски цветка, габитуса растения и окраски листьев. Обнаружено, что в популяциях изучаемых видов существуют различия по степени проявления гаметофитной самонесовместимости. Установлено, что в цветках растений дикого типа V. canadensis содержится цианидин, а в цветках мутантных форм по окраске цианидин и дельфинидин.

Практическая значимость работы

Получены 17 линий V. canadensis с ценными для селекции изменениями, такими как сиреневая, бледно-розовая и пурпурно-фиолетовая окраска венчиков, компактная форма «куста» и другие. Выделено 5 линий V. bipinnatifida с более высокой и стабильной, по сравнению с исходной, семенной продуктивностью. На 2 сорта вербены канадской, созданные на основе мутантных линий, получены патенты.

Апробация работы

Материалы диссертации доложены на V Междунар. конф. молодых ученых-садоводов "Проблемы дендрологии, плодоводства и цветоводства", Ялта, (Украина), 1996; VII междунар. науч. конф. молодых ученых-садоводов, Брно (Чехия), 1999; VIII междунар. конф. "Современные научные исследования в садоводстве", Ялта, Украина, 2000, XVII Международном ботаническом Конгрессе, Вена, 2005; XVIII Междунар. конф. секции "Генетические ресурсы" междунар. общества "Eucarpia", Пиештяны (Словакия), 2007

Публикации: По теме диссертации опубликовано 8 работ.

Положения, выносимые на защиту:

Эффективность химического мутагенеза для создания исходного селекционного материала у Verbena canadensis

Структура и объем работы

Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, включающей методы и результаты исследования, выводов, и списка использованной литературы, содержащего 143 источника. Работа изложена на 130 страницах, включает 28 таблиц, 35 рисунков.

Экспериментальная часть

Объекты и методы исследований. Объектами исследования служили гексаплоидные (2п=30) виды Verbena canadensis Britt. и Verbena bipinnatifida Nutt. из коллекции декоративных однолетников ГБС им. Н.В. Цицина РАН. Verbena canadensis и V. bipinnatifida - представители семейства Verbenaceae, (или, согласно современным молекулярным данным, сем. Lamiaceae).

Семена V. canadensis и V. bipinnatifida обрабатывали однократно водными растворами диэтилсульфата (ДЭС) или нитрозодиметилмочевины (НДММ) в течение 16 часов. Использованные концентрации ДЭС: 0.1%; 0.05%; 0.025%; 0.012%; НДММ: 0.05%; 0.025%; 0.012%; 0.006%. Семена контрольного варианта замачивали в дистиллированной воде.

Исследовано восемь поколений (МГМ8) мутантных растений, а также внутрилинейные и межлинейные гибриды Fi — F3 V. canadensis и 3 мутантных поколения Verbena bipinnatifida, а также по 4 инбредных поколения. Семена собирали отдельно с каждого растения, с изолированных соцветий. Выборочно описания и биометрические измерения растений делали в начале фазы цветения и в конце вегетационного периода; общее описание проводили в фазе массового цветения. Число мутаций вычисляли по методу Гауля. Изучали наследование признаков при скрещивании растений из разных мутантных линий друг с другом и с растениями дикого типа.

Статистическую обработку данных проводили с использованием программы "Excel". Прорастание пыльцы изучали с помощью эпифлуоресцентного микроскопа Leica DMPXA2 с фотоаппаратом "Olympus"; размеры пыльцевых зерен определяли с помощью программы WCIF Image J.

Анализ антоцианидинов цветков вербены канадской осуществляли методами ВЭЖХ/Масспектрометрии. На основании характеристик, полученных методом масс-спектрометрии и ВЭЖХ при исследовании экстрактов из ягод Vaccinium myrtiJlis, содержащих гликозиды цианидина, пеонидина, дельфинидина, петунидина и мальвидина, была проведена идентификация антоцианидинов, содержащихся в лепестках Verbena canadensis. Экстракты из ягод и цветков предварительно подвергали кислотному гидролизу. Использовали UPLC/MS систему, состоящую из хроматографа Waters Acquity и тандемного квадрупольного МС-детектора TQD (Waters, США). Для сбора и обработки данных использовали программу MassLynks.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

1.1. Морфо-биологические особенности растений V. canadensis и V. bipinnatifida.

В условиях выращивания на Кропотовской биологической станции им. Б.Л. Астаурова для V. bipinnatifida были характерны следующие признаки: растения высотой 15-25 см, до 60см шириной. Главный стебель лежащий. Боковые побеги до 50см длиной, восходящие и приподымающиеся, ветвящиеся, укореняются в узлах; листья дваждыперисто-рассеченные или трижды-рассеченные, от 4 до 7 см длиной, широко-яйцевидные, черешковые, зеленые, опушенные, как и побеги, мягкими волосками. На главной оси до

соцветия образуется 6-8 пар листьев. Колосовидные соцветия, многоцветковые, содержат от 25 до 150 цветков. Цветущие соцветия головчатые, 3,5-4 см в диаметре. Венчик лавандовый; трубка длиной 12,6±0,8мм, ширина отгиба 17,6±1,0мм.

Поскольку мутантные формы были получены только у V. canadensis, для этого вида проведено более подробное описание морфо-физиологических признаков: растения 30-35см высотой и 45-55см в диаметре, широкораскидистые, активно ветвящиеся. Главный стебель прямостоячий или изогнутый, до 15 см высотой, боковые побеги I порядка из верхних узлов восходящие или горизонтальные, короткие, нижние - стелющиеся и приподнимающиеся. Листья 2,5-5 см длиной, зеленые яйцевидные перисто-лопастные на главной оси и в нижней части куста, и перисто-раздельные в его верхней части. На главной оси до первого соцветия развивается 4-5 пар листьев. На одном растении образуется от 5 до 25 соцветий, преимущественно на побегах I и II порядков. Соцветия колосовидные многоцветковые, содержат в среднем до 108±15,6 цветков. Цветущие соцветия обратноширокояйцевидные, диаметром 4,7-5,2 см, одновременно открыто 1215 цветков. Расположение цветков спиральное. Окраска венчика равномерная, фуксиново-розовая, вокруг зева на старых цветках заметно малиновое кольцо. Трубка венчика слегка изогнута, опушенная, 17.8±0.8мм длиной, ширина отгиба 17.5±1.2мм. Две верхние доли отгиба продолговато-обратнояйцевидные, короче и уже боковых и нижней долей. Боковые доли отгиба располагаются ближе к нижней, широкояйцевидной. Все доли отгиба выемчатые. Семенники до 12см длиной. Плод дробный, распадается на четыре палочковидных коричневых орешка длиной около 3 мм.

1.2. Особенности биологии цветения V. canadensis

Между изученными видами было отмечено сходство особенностей цветения и плодоношения.

Цветение растений начинается через 60-80 дней после посева и длится до сентября. Наблюдения показали, что пыльники в цветках V. canadensis и V. bipinnatifida заканчивают развитие раньше, чем рыльце пестика, то есть этим видам свойственна протерандрия. Когда на рыльце пестика с полностью вытянувшимся столбиком выступает секрет, пыльцы в пыльниках уже практически нет. В женской фазе рыльце пестика обычно располагается между верхними пыльниками, хотя в некоторых цветках с длинными столбиками рыльце оказывается у края трубки. Многочисленные насекомые регулярно посещают цветки ради нектара, способствуя опылению, и на рыльце может попасть пыльца с цветков разных соцветий одного и того же растения или с другого растения, то есть, возможны как гейтоногамия, так и аллогамия. В популяции V. bipinnatifida были отмечены растения, у которых

жизнеспособная пыльца сохраняется в пыльниках почти до конца женской фазы. Таким образом, у изучаемых видов совмещаются системы само- и перекрестного опыления.

1.2.1. Особенности пыльцы V. canadensis

Как показало цитологическое изучение, пыльцевые зерна трехбороздно-поровые (рис.1), трехклеточные. Спермии изогнутые, формой напоминают семена космеи.

У растений дикого типа V. canadensis наблюдается значительное варьирование пыльцевых зерен по диаметру - от 38 до 62 мкм (коэффициент вариации 19,6%). В среднем диаметр составляет 47 мкм. Фертильность пыльцы варьирует, и у одних растений она высока - больше 80%, а у других стерильны около 54% пыльцевых зерен.

Рис. 1. Пыльцевые зерна вербены канадской (дикий тип) на рыльце. Каллоза в кончике пыльцевой трубки (—>).

В сухую солнечную погоду фертильность, в среднем, составляет 65 %, но прорастает только около 40% пыльцевых зерен.

Пыльца V. bipinnatifida несколько мельче - 46,4±3,4 мкм и более выровненная по размеру (коэффициент вариации 7,3%), а ее фертильность выше - в среднем 93,3%, хотя прорастает только около 30% пыльцевых зерен.

1.2.2. Особенности роста пыльцевых трубок на пестиках при само-и перекрестном опылении._

После перекрестного опыления и в самосовместимых комбинациях пыльца V. canadensis прорастает уже через 2 часа (рис. 3), и пыльцевые трубки достигают завязи через 12-14ч. При проявлении самонесовместимости пыльцевые трубки появляются через 2-4 ч., их рост замедлен и в нижней части столбика прекращается совсем. Характерные вздутия (каллозные пробки), наблюдали в кончиках "несовместимых" трубок, не только проросших в столбик, но и в самом начале их роста, еще на рыльце (рис. 1).

1.2.3. Влияние самоопыления на семенную продуктивность

У изученных видов плоды дробные, распадаются на четыре орешка, которые, как и другие односемянные плоды, обычно называют "семенами".

Для "семян" характерно состояние покоя. Они созревают через 45-60 дней после цветения, но не прорастают в течение 6-7 месяцев даже в благоприятных условиях оранжереи. При посеве в марте прорастание длится две-три недели.

В популяции Verbena canadensis Britt. дикого типа потенциальная семенная продуктивность высока при обоих типах опыления и равна в среднем (%) 89,7±8,0 при свободном опылении и 71,1±9,4 при самоопылении. В то же время, по фактической семенной продуктивности различия оказались значительными - 75,6±11,6 и 46,0±13,3% соответственно.

Индекс самонесовместимости (ИСН), вычисленный по результатам искусственного опыления, у большинства растений из нескольких линий варьирует от 0.4 до 0.9, что подтверждает выводы о частичной самонесовместимостимости в популяции дикого типа. Самонесовместимых растений (ИСН 0.2) обнаружено около 8%.

Коэффициент вариации (26,6%) среднего числа семян на 1 чашечку (1.8±0.5), показывает, что для исходной популяции характерна сильная изменчивость. В цветках, расположенных в верхней половине соцветия полноценные семена от самоопыления не образуются вообще. При свободном опылении максимальное число семян вызревает, как правило, в нижней трети соцветия, а в верхней части наблюдается снижение их числа. Индекс самонесовместимости показывает, что V. bipinnatifida тоже частично самосовместимый перекрестноопыляемый вид и самосовместимость выражена у разных особей в разной степени. Так, у растений линии № 21-07 ИСН=1, а у растений линии №32-10 ИСН = 0,4.

2. Использование химического мутагенеза для индуцирования генетической измененчивости декоративных и хозяйственно ценных признаков у Verbena canadensis (L.-) Britt. и V. bipinnatifida Nutt.

2.1. Влияние мутагенов на прорастание семян и развитие растений М^

Обработка семян мутагенами оказала существенное влияние на их всхожесть и на последующее развитие растений. Почти во всех концентрациях ДЭС стимулировал прорастание семян у изучаемых видов (рис. 2), а реакция на обработку НДММ у них была различной.

У V. bipinnatifida обработка НДММ отрицательно отразилась на всхожести семян (рис.2), при этом всхожесть при значительно различающихся, концентрациях НДММ (0,006 и 0,025%) была близкой по значению. Почти во всех вариантах обработки НДММ всхожесть семян V. canadensis была заметно выше, чем в контрольном варианте. Примечательно, что при 0,025%-ной и 0,012%-ной концентрациях, всхожесть была почти одинакова.

ДЭС также стимулировал прорастание семян V. canadensis, и в вариантах с 0,025%-ной 0,05%-ной концентрациями ДЭС, были получены близкие значения по всхожести. Таким образом, между концентрацией мутагенов и всхожестью семян не было выявлено прямой зависимости.

60 ^ 50 i 40

«U

130

0

1 20

х

ш 10

о

Контроль ДЭС ДЭС ДЭС ДЭС НДММ НДММ НДММ НДММ (вода) 0,012% 0,025% 0,05% 0,1% 0,006% 0,012% 0,025% 0,05%

Рис. 2. Влияние мутагенов на всхожесть семян Verbena bipinnatifida (А) и Verbena canadensis (Б)

Снижение темпов развития растений М] Verbena canadensis было отмечено во всех вариантах обработки по сравнению с растениями из необработанных семян. Особенно много позднецветущих растений (63%) было в варианте с 0,05% НДММ. У растений Mi V. bipinnatifida ускорение развития и начало цветения на 1-2 недели раньше, чем у растений дикого типа отмечено в вариантах с 0.05 и 0.025% ДЭС, то есть для этого вида названные концентрации оказались стимулирующими. В вариантах с НДММ наблюдали угнетение развития и смещение фазы цветения на 1-3 недели.

В варианте с 0,05% ДЭС были обнаружены три растения V. canadensis с более длинными, чем у дикого типа междоузлиями и заметным опушением побегов. Одно из этих растений отличалось также большей рассеченностью листовых пластинок на побегах II и III порядка и более темной окраской цветков. В варианте 0,1%ДЭС среди немногих растений была выделена

форма с бледно-розовыми ароматными цветками и светло-зелеными листьями.

2.2. Изучение растений Ivb V. bipinnatifida и V. canadensis В потомствах М2 растений V. bipinnatifida и V. canadensis были выделены формы с изменениями побегов, листьев, цветков и плодов. Частота изменений у растений М2 V. canadensis была выше, а их спектр шире чем в вариантах с V. bipinnatifida. Наиболее многочисленными были изменения высоты и диаметра растений (табл.1).

Таблица 1. Частота изменений габитуса растений М2 Verbena canadensis (1999год)

Измененных растений, %

Высота Диаметр растения Форма куста

Мутаген, концентрация,(%) Всего растений, шт. Низкорослых до 16 см очень широких более 81см широких 65-80см компактных до 25см Подушка Чаша Почво-покровная Густо-облиственные

Вода 102 15,7 0 1,0 3,9 21,6 2,0 0 4,9

НДММ

0.006 218 21,1 0,9 2,3 11,9 23,4 1,8 5,0 3,7

0.012 380 30,8 1,8 2,6 12,6 19,5 4,5 7,9 1,3

0.025 144 26,4 0,0 0,7 9,1 26,4 6,3 10,4 1,4

0.05 170 27,6 2,4 9,4 5,3 35,3 3,5 8,2 4,1

Всего

изменений 912 27,2 1,4 3,5 10,6 24,5 3,9 7,7 2,4

ДЭС

0.012 97 62,9 0,0 2,1 4,2 25,8 13,4 9,3 0

0.025 510 11,2 0,2 0,4 4,9 7,1 4,5 2,0 0,8

0.05 236 16,5 5,5 6,8 5,1 15,7 5,5 5,1 2,1

Всего

изменений 843 18,7 1,7 2,4 43 11,6 5,8 0,7 1Д

Мутагены вызвали нарушение апикального доминирования и сильный рост боковых побегов. ДЭС в низких концентрациях и НДММ в высоких -способствовали появлению приземистых подушковидных или почвопокровных растений, цветущих по периферии куста (табл.1). Часто у них вместо соцветий формировались побеги с листьями. Почвопокровные формы были выделены только среди вариантов с обработкой мутагенами.

Таблица 2 Изменения габитуса растений М2 Verbena bipinnatifida

Вариант Растений Количество растений с измененными признаками, %

Мутаген, 1ысота Диаметр Главный Форма

Более 90см 7090см до 28см чашевидная Широкояйцевидная

ЩР*' всего, jig см^2 0 1,79 0 7,14 0 3,57

ДЙС?0025 327 4,59 1,83 15,29 0,61 16,51 3,36 0,92

ДЭС 0.012 214 2,80 0 7,48 0 20,30 1,40 19,63

Среднее 597 3,69 1,01 11,22 0,34 16,75 2,35 9,55

Вода 168 2,38 0,60 8,93 2,38 20,83 0 10,12

Компактные карлики появлялись в потомстве не карликовых растений. Причем, карликовые растения, полученные под влиянием НДММ цвели и дали семена, в то время как формы, полученные в варианте "0,012%" ДЭС были слабо цветущими или не формировали соцветий совсем

В то же время ДЭС, особенно в концентрации 0,025% оказывал стимулирующее действие на рост и развитие растений М2 V. bipinnatifida. Были получены компактные прямостоячие формы V. bipinnatifida, у которых сначала развивались восходящие боковые побеги в базальной части куста, а затем верхние побеги из ближайших к главному соцветию узлов, в то время как у растений дикого типа порядок развития обратный.

Среди растений М2, и в потомстве Ij были получены сходные изменения габитуса - многочисленные подушковидные формы у растений дикого типа V. canadensis и прямостоячие компактные у V. bipinnatifida. Это позволяет сказать, что угнетение роста и развития растений М2 могло быть вызвано не только мутагенами, но и инбридингом (табл.2).

По окраске цветка наибольшую изменчивость у V. canadensis (7 оттенков) вызвал 0.05%-ый ДЭС, в основном, в семье №156, выделенной в М]. В вариантах с НДММ было получено несколько измененных растений с бледно-розовыми цветками, но они были позднецветущими.

Таблица. 3. Частота изменений цветка у растений М2 V. canadensis

Измененных растений,%

Признаки

Мутаген, Всего Край Форма Окраска цветка

концентрация, (%) расте- волнис- округлый Фуксиновая Розовая Фиолето- Пурпур-

ний, тый темная светлая вая ная

НДММ 0.05 "fro 1,2 4,7 8,8 0,6 0,6 0,0

НДММ 0.025 144 0,0 0,7 0,0 0,0 0,0 0,0

НДММ 0.012 380 0,8 1,1 0,0 0,8 0,0 0,0

НДММ 0 006 218 0,0 1,4 2,8 0,0 0,0 0,0

НДММ 912 0,5 1,8 2,3 0,4 0,1 0,0

ДЭС 005 236 3,4 3,0 1,3 1,7 5,1 0,8

ДЭС 0.025 510 0,0 0,6 1,4 0 0 0

ДЭС 0012 97 0 0 0 0 0 0

ДЭС 843 0,9 1,2 0,5 1,4 0,2

Вода 102 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

У V. bipinnatifida изменения окраски цветков также были получены под действием ДЭС (табл.3), но с частотой меньшей, чем при инбридинге у растений 13 дикого типа - 3.3 и 4.5% соответственно.

Растения Verbena bipinnatifida с крупными соцветиями зацвели на 1015 дней позже растений с обычными соцветиями, после формирования 9-11 пар листьев на главной оси (а не 6-8 пар как у дикого типа).

Таблица 4. Влияние ДЭС на размеры и окраску цветка и соцветия

Мутаген, Всего Диаметр Диаметр Длина трубки, Окраска цветка

концент- растении, соцветия, мм цветка, мм мм

рация шт. до 33 более 39 более 19 до И более 15 Розово-сиреневая Фиолетовая

ДЭС Количество измененных растений,%

0,05 56 0 0 0 0 0 0

0,025 327 0,9 3,4 2,14 0,6 0,6 3,1 0,9

0,0012 214 0 0 0,9 0 0 0 3,3

Среднее 597 0,3 1,8 1,0 0,34 0,2 1,7 1,7

Вода 168 9,5 9,5 10,1 1,2 2,4 1,2 0,6

Особенность крупного венчика - волнистый край лепестков. Формы с большим диаметром соцветия и отгиба венчика с наибольшей частотой индуцировал 0,025% ДЭС, однако при инбридинге частота их появления была выше в 3-5 раз.

Таким образом, воздействие мутагенами оказалось в случае с Verbena bipinnatifida менее эффективным, чем инбридинг. Возможно, гибель растений была вызвана не только и не столько влиянием ДЭС, сколько отрицательным действием инбридинга.

Таблица 5. Выход мутантных растений и семей М2 V. canadensis.

Вариант Изучено всего, шт. С изменениями (%) Число типов Семей Растений Семей Растений изменений

Инбридинг Ii 11 102 18,1 4,9 1

НДММ 0,05 13 170 15,3 2,4 • 3

НДММ 0,025 12 144 8,3 0,7 1

НДММ 0,012 И 380 18,1 1,6 3

НДММ 0,006 15 218 6,7 1,4 1

Всего 51 912 11,8 1,5 5

ДЭС 0,05 11 236 27,3 12,7 27

ДЭС 0,025 27 510 7,4 0,6 2

ДЭС 0,012 6 97 33,3 4,1 1

Всего 44 843 13,6 4,5 30

Напротив, измененные формы, полученные у V. canadensis в М2 (табл. 5), были многочисленны и разнообразны. По частоте и спектру индуцированных изменений эффективными были высокие концентрации ДЭС.

3. Изучение перспективных мутантных форм V. canadensis, выделенных из семей №156 и №211-1.

Наибольшее количество изменений наблюдали у растений из семей №156 и №211-1, и дальнейшее изучение было сосредоточено на создании линий и установлении наследования измененных признаков у выделенных форм. Для создания линий были отобраны растения с различными окрасками и формами венчика, преимущественно с компактным габитусом.

3.1. Типы изменений, выявленных в потомстве М3 и их наследование

В М3 были получены 45 изменений морфо-физиологических признаков (табл.6). Значительная часть важных для селекции признаков константно наследуется до поколения М7 включительно (табл. 6). Изменения одного и того же признака встречались в разных линиях (в том числе, и независимо полученных). Причем, характер наследования измененного признака мог быть различным.

Таблица 6. Типы наследуемых изменений, полученных в М3

Типы наследуемых изменений Растений сохранивших признак в М5-М7, %

1 Растения колоновидные 89-100

2 Растения широкопирамидальные 78-100

3 Растения со стелющимся главным и боковыми побегами 31-

4 Растения с полегающим главным стеблем 62-89

5 Растения густо-волосисто-опушенные 82-100

6 Сильное ветвление в верхней части растения 100

7 Сильное ветвление в нижней части стебля 28

8 Нижние побега I порядка лежачие, прижатые к поверхности 18-32

9 Побеги I порядка дуговидные 88-100

10 Побеги I порядка тонкие с длинными междоузлиями 32-78

11 Побеги фиолетовые 23-100

12 Растения слабо облиственные 78-100

13 Растения сильно облиственные 82-100

14 Листья перисто-разрезные 100

15 Листья перисто-раздельные с округлыми долями и желтой полосой вдоль главной жилки 78-92

16 Листья мелкие и жесткие 100

17 Листья желто-зеленые 86-100

18 Листья светло-зеленые 100

19 Листья синевато-зеленые 38-98

20 Листья фиолетовые 6-24

21 Соцветия широкояйцевидные 92-100

22 Соцветия дисковидные 89-92

23 Соцветия округлые 65

24 Соцветия шаровидные с деформированными трубками венчиков 25

25 Отгиб венчика маленький (менее 15мм) 82

26 Отгиб венчика крупный (более 22мм) 18-31

27 Венчик актиноморфный 28

28 Венчик с узкими долями 88-100

29 Венчик с сердцевидными лепестками 87-100

30 Венчик вытянутый с овальными не вырезанными верхними долями 20-98

31 Венчик с загнутыми вниз долями 88-94

32 Венчик с прямой трубкой Не определено

33 Венчик с широкой и короткой трубкой 86-92

34 Венчик с лепестковидными выростами на трубке 68

35 Венчик бледно-розовый с ароматом 88

36 Венчик пурпурно-фиолетовый 88-92

37 Венчик пурпурно-красный 92

38 Венчик сиреневый 67

39 Венчик сиренево-розовый 15-100

40 Венчик ярко-розовый 8-12

41 Венчик с белым глазком 76-92

42 Цветки с ароматом 100

43 Семенники укороченные, плотные 100

44 Плоды длинные светло-коричневые 100

45 Плоды черно-коричневые 88-100

Габитус Компактные формы, полученные в М2 и Мз, впоследствии дали начало нескольким константным линиям.

Среди компактных форм можно выделить два типа: колонновидные и пирамидальные. У растений с компактным габитусом главный стебель как и у растений дикого типа прямостоячий, но с более длинными междоузлиями и 6-8 парами листьев до главного соцветия, а не 4-5 парами, как у дикого типа. У компактных форм все побеги I порядка восходящие, но у колоновидных растений они длиннее и располагаются ближе к главной оси, под углом около 30°; у пирамидальных форм угол отхождения больше, около 45° и боковые побеги прочнее, сильнее ветвятся. И кроме того, у компактных форм отсутствуют стелющиеся побеги.

Для компактных форм характерно быстрое развитие базальных боковых побегов до начала цветения главного соцветия, а их цветение начинается на 5 дней позже или одновременно с ним. И в дальнейшем рост боковых побегов происходит акропетально. У основания базальных побегов I порядка в пазухах их первой пары листьев формируются побеги второго порядка, и выше на главной оси - побеги первого порядка. Такой тип развития характерен для мутантов линий №1-80, 6-99, 6-28 и других раннецветущих форм. Напротив, у растений дикого типа рост боковых

побегов начинается с окончанием цветения главного соцветия. После зацветания главного соцветия из пазух листьев, ближайших к нему, образуются боковые побеги первого порядка, позднее - из ниже расположенного узла и побеги второго порядка, затем - новые побеги первого порядка на главном стебле. Они короткие, очень быстро образуют соцветия и зацветают. После начала цветения 4-6 боковых соцветий отрастают длинные базальные побеги.

В потомстве М3 широко-раскидистых растений соотношение компактных и раскидистых форм варьирует и в одних семьях указывает на кумулятивную полимерию (15:1, то есть развитие мутантного признака происходит при отсутствии доминантной аллели), а в других (№156-1, 15632, 156-25 и др.) наблюдается полное доминирование признаков дикого типа и моногенный характер наследования. В потомстве компактных растений характер расщепления был иным. Так, в семьях №156-10, №156-30, №156-7 и других, соотношение раскидистых и компактных растений 9:7 показывает, что признак контролируется двумя комплементарно взаимодействующими генами. Однако, в семье №156-6 компактные растения преобладали над широко-раскидистыми (9:7). Доминантный характер компактности потомков семьи №156-6 подтвердился при скрещиваниях компактных растений из линий №156-6-104 и 156-6-99 с растениями дикого типа и широкораскидистыми растениями линии №211-1-21. В потомствах Fj от скрещивания линий №156-6-104 и №156-6-99 с линией №211-1 и потомстве F2 от скрещивания с диким типом присутствовали как широкораскидистые так и компактные растения, с преобладанием последних.

Распластанные формы с лежачими, прижатыми к почве побегами были выделены в потомстве М4 стелющихся форм. Такой габитус характерен для почвопокровных диплоидных видов, но не был отмечен у Verbena canadensis в популяции дикого типа, наблюдаемой в течение ряда лет, в том числе и в инбредных потомствах. Соотношение прямостоячих и стелющихся форм в потомствах прямостоячих растений указывает на присутствие генов-супрессоров (13:3), возможно, подавляющих развитие прямостоячего главного побега. Потомства Мз стелющихся растений №156-20 и №156-20 составляют растения исключительно с горизонтальным главным стеблем, что говорит о рецессивном характере признака. Однако, среди гибридов Fi от скрещивания стелющихся и прямостоячих растений доля растений с прямостоячим габитусом составила 4%.

Таблица 7. Количественные признаки растений Fl Verbena canadensis

Признаки 6-104 6-104х Д.т.Е, Дикий тип 6-28 хД-t.Fi 6-28

Высота 30см 50 - 55 см 30 см 45 см 30 см

диаметр 45 см 85-105см 50см 45см 45 см

длина и ширина листа 4,0 2,5 6,5x6,5 5,5x5,0 4,0x3,0 4,5x3,0

Число соцветий 24 47 16 18 32

Гибриды Гь полученные от скрещивания растений из мутантных линий с растениями дикого типа были мощнее и превосходили родительские формы по таким количественным признакам, как высота, ширина «куста», число боковых побегов и число соцветий, то есть наблюдался эффект гетерозиса по количественным признакам (табл. 7).

Соиветия и цветки. Увеличение или уменьшение размеров соцветия связаны с изменением изгиба трубки и формы лепестков. Сильная изогнутость лепестков и расположение цветков по отношению к ос соцветия у мутантных растений вызвало изменение формы соцветия с обратно-широкояйцевидной на дисковидную или округлую.

В гибридных потомствах, (в том числе и в Р^.от скрещиваний между растениями из мутантных линий с контрастными признаками был отмечено появление форм с новыми изменениями, которые наследовались. Так, в потомстве (№156-11-10x211-1-18) среди большинства гибридов с нормальными долями венчика было обнаружено 1 растение со звездчатыми

Рис. 4 Формы отгибов венчика, полученные у межлинейных гибридов.

а - первый слева - отгиб дикого типа, 6 - выгнутый отгиб; в - "пропеллеровидный" отгиб, все доли развернуты относительно плоскости; г- звездчатый отгиб со сложенными долями

Цветки со сладковатым пряным ароматом, были характерны для растения №211 -1 и его потомков. Гибриды Р2 от скрещивания растений из линий №211-1-18, №211-1-12 с растениями линий №156-1-80-6, №156-1-80-2 этот признак утратили (в Б) только 10% растений наследовали «ароматные цветки»), а при скрещивании с линиями №156-6-28 и 156-6-40-56 все гибриды сохранили этот признак, но интенсивность аромата варьировала. Окраска цветка

В потомстве растений М3 были отобраны формы с различными окрасками и формой цветка. Наблюдалось два варианта изменения окраски цветка: первый - за счет изменения интенсивности основного тона и второй -возникновение фиолетового (сиреневого) оттенка. Возможно, наблюдаемые изменения были вызваны мутациями сразу в нескольких полигенах, обусловливающих окраску цветка.

В потомстве М3 большинства "фиолетовых" и "сиреневых" форм соотношение числа растений с розовой окраской и различными оттенками фиолетового и сиреневого соответствовало расщеплению при взаимодействии генов по типу кумулятивной полимерии (1:15), то есть достаточно одного доминантного гена, чтобы проявился фиолетовый тон. Это говорит о рецессивном характере окраски дикого типа по отношению к мутантному. Вместе с тем, наличие переходных тонов в группе розовых и фиолетовых окрасок показывает, что они обусловлены не одним «мультигеном», а двумя или тремя, как в семье №156-1. В семьях № 156-14, №156-16, №156-20 (сиренево-розовые цветки) наблюдалось соотношение "розовых" и "сиреневых" 3:13, а потомстве М3 растения №156-12 с розовыми цветками - обратное (13:3), что указывает на присутствие генов-супрессоров, способствующих проявлению мутантной окраски или подавляющих ее. Это деление весьма условно, поскольку из литературы по генетике пигментов известно, что каждая ступень в цепи синтеза антоцианов контролируется целыми сериями различных генов.

Наследование окраски гибридами F] и F2 носило промежуточный характер. Так, окраска венчиков у гибридов F) и F2, от скрещивания растений дикого типа с растениями линии №6-104-2, была сиреневато-розовой. Светло-розовато-сиреневые венчики были у всех гибридов Fj от скрещивания растений из линий №156-6-997 и 156-6-4056 (сиреневые венчики) и линий №156-1-80-2, 156-80-6 (фиолетовые венчики) с «бледно-розовыми» из линии №211-1-21.

Изучение антоцианидинов Verbena canadensis

Биохимический анализ показал, что в венчиках растений дикого типа содержится только цианидин. Этот же агликон присутствует и во всех других образцах. В то же время, в сиреневых и фиолетовых цветках обнаружен еще и дельфинидин, его значительно меньше, чем цианидина (рис. 5).

Анализ показал, что дельфинидин содержался в венчиках гибридов Fi от межлинейного скрещивания №156-1-80-2x211-1-21.

Рис.5. Состав антоцианидинов в цветках растений дикого типа и мутантов. ФкР - фуксиново-розовая окраска, дикий тип. ЯР - ярко-розовая, линия №20-16, БР- бледно-розовая, линия №211 -1 -18. С - сиреневая, линия № 6-99-7. СП - Сиренево-пурпурная, линия №6-104. ФП - фиолетово-пурпурная, линия №1-80-2. Ф -фиолетовая, линия №1-80-6. СвСР -светло-сиренево-розовая, гибрид Fj 1-80-6x211-1

50

45

ci 40

С о 35

сб 30

S с 25

л сг 20

=Г 15

о

с

с

Л в Дельфинццин в Цианцдин

ФкР ЯР БР СвСР С СП ФлП Фл Окраски

Таким образом, фиолетовый и сиреневый оттенок в цветках V. canadensis обусловливает дельфинидин. Возможно, что именно присутствие дельфинидина в сиреневых и фиолетовых венчиках мутантных форм, обусловлено доминантными аллелями, которые отсутствуют в цветках дикого типа. Вместе с тем, изменение окраски в венчиках мутантных растений может быть связано с действием генов-супрессоров, подавляющих образование дельфинидина, а восстановление синтеза вызвано мутациями в них.

Особенности пыльцы растений мутантных линий

Цитологическое изучение показало, что пыльцевые зерна мутантных растений более однородны по размеру, чем у растений дикого типа. Например, у растений линий №6-104-2 и №211-1-25 размер пыльцевого зерна равен 51±3,9 мкм, (коэффициент вариации 7.6%) и 47±2,7 мкм (5,7%) соответственно, в то время как у растений дикого типа коэффициент вариации 19.6%.

Для растений нескольких мутантных линий характерна повышенная, по сравнению с исходной формой, семенная продуктивность. Возможно, это связано с их ранним и более обильным цветением уже в благоприятный летний период, что создает условия для развития фертильной пыльцы и вызревания семян.

Описание перспективных линий и сортов, полученных на основе мутантных форм Verbena canadensis

Линии, выделенные из семьи №156-6 стали основой двух сортов с компактным пирамидальным габитусом. Линия №6-99 Растения высотой 3035 см, обратно-пирамидальные, сильно облиственные, листья светло-зеленые, соцветия широко-яйцевидные, цветки сиреневые с округлым отгибом и широкими сердцевидными долями (Созвездие гончих псов). Растения линии №6-104-2 отличаются яркими пурпурными цветками с крупным белым глазком и напылением. Листья голубовато-зеленые, мелкие, продолговато-яйцевидные. (Мурзик)

Розовый Жемчуг. Растения прямостоячие, широкораскидистые, цветки крупные, нежно-розовые с малиновым глазком.

Маруся. Растения компактные, пирамидальные со светло-зелеными лопастными листьями и нежно-розовыми ароматными цветками средней величины. Края нижней доли отгиба заостренные.

Заключение

Как показали наши исследования, для Verbena canadensis мутагенез -перспективный метод создания исходного материала. По данным T.N. Khoshoo and О.Р. Arora (1968), Verbena canadensis представляет собой

сегментный аллогексаплоид (А1А1А2А2А3А3), в котором объединены геномы трех близкородственных, но самостоятельных видов, возможно один из которых V. tenuisecta. Это согласуется с данными, представленными в литературе по мутантной селекции, поскольку виды растений, особенно декоративных, у которых сорта созданы на основе мутантов, представляют собой межвидовые гибриды, чаще аллополиплоиды, искусственные или природные. Такие аллоплоиды, из которых самый известный Triticum aestivum, - источник новых, ценных в селекционном отношении форм, поскольку именно у них возникают "систематические" мутации. Вместе с тем, у таких видов самонесовместимость, как правило, меньше выражена, что позволяет сохранять полученные мутации самоопылением. Возможно, некоторые индуцированные ДЭС признаки не являются истинно новыми для такого многогранного вида, как Verbena canadensis, и характерны для ее разновидностей и даже других видов рода Verbena. Так, перисто-рассеченная листовая пластинка, белый глазок на венчике, сиреневый оттенок в окраске цветков и листьев характерны для разновидности V canadensis var. drummondii, а другая группа признаков: крупные бледно-розовые цветки, светло-зеленые листья, короткие плотные семенники - для разновидности Verbena lambertii. Стелющийся габитус, фиолетовые или сиреневые цветки с белым глазком, разрезные листья - особенности диплоидного вида V. tenuisecta Однако названные признаки встречаются у мутантов как вместе, так и по отдельности. При гибридизации разнообразие материала увеличивается, поскольку в результате сочетания признаков дикого типа и мутантных образуются формы, совершенно не похожие на исходную. Кроме того, усиливается проявление отдельных особенностей, и возникают новые признаки, такие как звездчатый или "пропеллеровидный" венчик. У межлинейных гибридов также отмечены признаки, свойственные другим видам рода Verbena: овальная форма цветущих соцветий как у V. platensis и ветвящиеся соцветия (V. bonariensis) и другие. Таким образом, химический мутагенез позволил выявить скрытые признаки или создать их новые сочетания.

Выводы

1. V. canadensis и V. bipinnatifida - протерандричные перекрестноопыляемые, частично самосовместимые виды. У растений дикого типа V. canadensis отмечены особенности, характерные и для гаметофитной, и для спорофитной самонесовместимости.

2. Химический мутагенез эффективен для индуцирования наследственной изменчивости у V. canadensis. В то же время, ДЭС и НДММ

в использованных концентрациях оказались малоэффективны для V. bipinnatifida.

3. Наиболее широкий спектр (44 изменения) был получен у V. canadensis в результате воздействия ДЭС, высокие концентрации которого вызвали совместное изменение нескольких морфологических признаков, среди них 56% приходится на изменения цветка и соцветия.

4. Большинство выделенных линий V. canadensis характеризуется определенным комплексом измененных признаков, которые в межлинейных гибридах наследуются независимо.

5. Расширение спектра окрасок венчика у мутантных растений вызвано изменением биосинтеза антоцианов под действием ДЭС. В фуксиново-розовых венчиках растений дикого типа содержится только цианидин, а в сиреневых и фиолетовых венчиках мутантных форм обнаружен также и дельфинидин.

6. В результате химического мутагенеза у V. canadensis получены формы с признаками (стелющийся габитус, рассеченный лист фиолетовые тона в окраске венчика, белый глазок) характерными для V. tenuisecta (2п=10), что указывает на возможное участие этого вида как предкового при возникновении аллоплоидной V. canadensis (2п=30).

Практические рекомендации

1. Для индуцирования изменчивости у V.canadensis и получения новых форм с декоративными признаками эффективно использование ДЭС в концентрациях 0,1 и 0,05%

2. Скрещивания мутантных линий V. canadensis позволяют увеличить разнообразие признаков и полечить новые более декоративные формы, чем исходные мутанты вследствие усиления проявления мутантных признаков.

3. Химический мутагенез эффективнее использовать для селекции на цветочных культурах, которые представляют собой аллоплоиды.

Список публикаций по теме диссертации:

1. Широкова, А.В. О семенной продуктивности вербены канадской (Verbena canadensis Britt.) /А.В.Широкова/ Селекция и семеноводство, 2006.- №3-4 - С. 17-19.

2. Широкова, А.В. Мутанты Verbena canadensis Britt с изменениями развития цветков и соцветий, полученные с помощью химического мутагенеза. /А.В. Широкова/ Онтогенез, 2008. - Т.39 - №4 - С.273-281.

3. Широкова, А.В. Цитолога - морфологическое изучение декоративных видов рода Verbena Rumph. /Н.В.Подколзина, А.А. Соловьев, А.В. Широкова //Проблемы дендрологии, плодоводства и цветоводства: материалы V междунар. конф. молодых ученых-садоводов/ Ялта, 1996. -Т.2. - С. 231-235.

4. Широкова, А.В. Использование химического мутагенеза в селекции Verbena canadensis (L.) Britt. /А.В.Широкова//Материалы VII междунар. науч. конф. молодых ученых- садоводов. 1999. Брно, Чехия. С. 235-237.

5. Широкова, А.В. Изменчивость окраски цветков и состава флавоноидных пигментов у индуцированных мутантов Verbena canadensis ( L.) Britt. /А.В. Широкова, A.B. Ратькин, Л.И. Евдокимова, Е.Г. Колесникова// Современные научные исследования в садоводстве: материалы VHI междунар. конф. по садоводству/Ялта, Украина, 2000,- С. 143-147.

6. Широкова, А.В. Изменчивость признаков у Verbena canadensis (L.) Britt, вызванная диэтилсульфатом. /А.В.Широкова//Генетика в XXI веке: современное состояние и перспективы развития: материалы Ш Съезда ВОГиС, 6-12 июня 2004 года./ М., 2004. Т. I - С. 322.

7. Shirokova A., Demidov A. The features correlation in mutant plants of Verbena canadensis Britt /А. Shirokova, A.S. Demidov //Abstracts of XVII International Botanical Congress, July 17-23,2005/ Wien, 2005. - P. 314.

8. Shirokova A. Inheritance of new features of Glandularia canadensis plants, obtained by chemical mutagenesis / A. Shirokova // Plant genetic resources and their exploitation in the plant breeding for food and Agriculture: Abstracts, 18th Eucarpia Genetic Recourses Section Meeting, Piest'any, Slovak Republic, May 23-26,2007. - P. 139.

Отпечатано с готового оригинал- макета

Формат 60X84'Аб Объем 1,25 п.л. Тираж 100 экз. Заказ 566

Издательство РГАУ - МСХА имени К А. Тимирязева 127550,Москва, ул Тимирязевская,44

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Широкова, Анна Владимировна

Введение

1. Обзор литературы. Селекция растений и основные методы получения исходного материала

1.1 Инбридинг

1.2 Межвидовая гибридизация

1.3 Мутагенез в селекции

1.3.1 Типы мутационных изменений, их частота и спектр появления

1.3.2 Классификация мутаций

1.3.3 Установление частоты мутаций

1.3.4 Обрабатываемый материал и способы обработки

1.3.5 Различия при воздействии мутагенами на диплоиды и полиплоиды

1.4 Химический мутагенез

1.4.1 Влияние мутагенов на всхожесть семян М[

1.4.2 "Таксономические" или "системные" мутации

1.5 Окраска цветка и ее биохимические основы

1.6 Виды вербены и их ботаническая характеристика

1.6.1 Краткие сведения об изучаемых видах

1.6.2 Морфологические особенности изученных видов

2. Материал и методы исследования

2.1 Обработка семян мутагенами и получение мутантных линий

2.2 Изучение семенной продуктивности при инбридинге и свободном опылении у растений дикого типа и растений Mi

2.3 Инбридинг

2.3.1 Вычисление индекса самосовместимости

2.3.2 Гибридизация

2.4 Особенности опушения растений V.canadensis дикого типа и измененных форм семей №156, 211, 15-2,2

2.5 Цитологическое исследование пыльцы

2.5.1 Проращивание пыльцы в растворах сахарозы

2.5.2 Морфологические особенности пыльцевых зерен V Canadensis.

2.5.3 Изучение прорастания пыльцы на пестиках растений дикого типа и мутантных линий М6 с помощью люминесцентного микроскопа

V.canadensis

2.5.4 Изучение жизнеспособности пыльцы с помощью окрашивания флуорисцеиндиацетатом (ФДА)

2.6 Исследование экстрактов антоцианиновых пигментов из цветков вербены канадской методом ВЭЖХ /Масспектрометрии (LC/MS)

3 Биология цветения и плодоношения Verbena. canadensis и V. bipinnatifida

3.1 Особенности морфологии и развития надземной части растений дикого типа Verbena bipinnatifida Nutt. и V canadensis Britt

3.1.1 Анализ структуры цветка и динамики развития репродуктивных органов растений дикого типа V canadensis и V. Bipinnatifida

3.1.2 Анализ семенной продуктивности при само- и перекрестном опылении

3.2 Цитологическое изучение пыльцы и ее прорастания

4 Использование химического мутагенеза для индуцирования генетической изменчивости декоративных и хозяйственно ценных признаков у V. canadensis (L.) Britt. и Verbena bipinnatifida Nutt.

4.1 Влияние различных концентраций мутагенов на всхожесть семян, рост, развитие и морфологические признаки растений поколения Mj V. Canadensis и V. bipinnatifida

4.1.1 Влияние мутагенов на прорастание семян

4.1.2 Изменчивость растений Mi под действием мутагенов

4.1.3 Семенная продуктивность растений Mi

4.2 Изменчивость морфологических признаков и особенности развития растений М2 и Мз

4.2.1 Изменения признаков семян М

4.2.2 Типы изменений у растений М

4.2.3 Сравнение влияния мутагенов и инбридинга на морфологические признаки и развитие растений М

V. bipinnatifida

4.2.4 Изучение измененных признаков у растений М

4.3 Мор фо-физиологические особенности потомков растений №156 и №211 и наследование измененных признаков

4.3.1 Типы наследуемых изменений в потомствах М3-М7 растений № 156 и №

4.3.2 Особенности габитуса

4.3.3 Особенности цветков и соцветий

4.3.4 Особенности плодоношения некоторых мутантных линий

4.4 Гибридизация и наследование некоторых морфологических признаков в потомстве ¥{ и F

4.5 Описание перспективных линий и сортов, полученных на основе мутантных форм Verbena canadensis

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Использование химического мутагенеза в селекции Verbena canadensis (L.) Britt. и V. bipinnatifida Nutt."

Так исторически сложилось, что селекция и семеноводство декоративных однолетников в нашей стране никогда не были развиты в степени, достаточной, чтобы обеспечивать всех желающих семенами цветов отечественных сортов, а не импортируемых из-за границы. В дореволюционной России семена закупали за золото, впоследствии тратили валюту на немецкие петунии, бархатцы и львиный зев. Поскольку зарубежные исследователи ушли далеко вперед в селекции широко известных видов, например, Petunia hybrida, Antirrhinum majus, Ageratum houstanianum, Impatiens walleriana и т.д.), следует обратить внимание на давно интродуцированные, но забытые виды декоративных однолетников.

В последние десятилетия стали популярными «дикие сады», ландшафтные цветники, для которых требуются и малоизвестные растения, в том числе декоративные однолетники. Они обладают особенностями, которые уже утратили широко распространенные виды, например ароматом. Они неприхотливы, экологически пластичны, устойчивы против вредителей и болезней. Однако селекционная работа с этими видами практически не проводилась, и они не отличаются таким разнообразием морфологических признаков, как широко известные виды.

Два вида вербены, интродуцированные в 1774 и 1961 годах, соответственно (Booth, 1957), которым посвящено данное исследование, Verbena bipinnatifida Nutt. и V. canadensis Britt., принадлежат к числу именно таких растений. Эти виды обладают рядом положительных качеств: они неприхотливы, переносят неблагоприятные городские условия, засухоустойчивы, продолжают цвести даже после заморозков до -7°С, не поражаются мучнистой росой, от которой сильно страдает известная садовая вербена. Они хорошо разрастаются, препятствуя росту сорняков, и их можно высаживать в бордюры, на каменистую горку, в садовые вазы и балконные ящики. Эти вербены могут стать украшением цветников и в парках мегаполисов, и на загородных участках. Однако, в цветочных каталогах ведущих зарубежных фирм вербена канадская появилась только в 90х годах прошлого века (Епске, 1960), а вербена дваждыперисторассеченная, или полынелистная, и по сей день остается достопримечательностью только некоторых ботанических садов.

Возможно, что это связано с низкой "технологичностью" данных видов: семена созревают постепенно, осыпаются, всхожесть сильно варьирует у разных растений. Для того, чтобы эти виды по праву заняли свое место среди других цветочных растений необходимо получить материал, отличающийся разнообразием морфологических признаков, отобрать и размножить растения с высокой семенной продуктивностью, и высокой всхожестью семян. Согласно нашим предварительным опытам и данным в литературе, эти виды являются гексаплоидами. Исходный материал для селекции можно отобрать в дикорастущих и культурных популяциях или создать методами инбридинга, внутривидовой и отдаленной гибридизации, экспериментальной полиплоидии или индуцированного мутагенеза. До открытия химических супермутагенов, ведущее положение в селекции занимал метод гибридизации. "Однако, ограниченные успехи метода гибридизации в решении известных селекционных задач заставляют привлечь хемомутагенные средства для создания нового исходного материала в селекции высших растений" (Рапопорт, 1976). Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости сформулированный Н.В. Вавиловым, дал обоснование и направление поискам форм с такими признаками, которые были найдены у одних видов, но не были известны еще у видов, родственных им. В результате открытия мутагенов стало возможно не только искать новые формы в дикорастущих популяциях, но и получать некоторые из них экспериментально.

Среди возможных методов был выбран химический мутагенез, поскольку «супермутагены в состоянии вызвать к жизни крупные системные" мутации. Кроме того, супермутагены иногда индуцируют мутации до сих пор нами вообще не наблюдавшиеся в природе. Метод применения супермутагенов позволяет получить мутации редкие или совсем неизвестные у данного вида, но известные у других видов» (цит. по Рапопорт, 1976).

Заключение Диссертация по теме "Селекция и семеноводство", Широкова, Анна Владимировна

ВЫВОДЫ

1. V canadensis и V. bipinnatifida - протерандричные перекрестноопыляемые, частично самосовместимые виды. У растений дикого типа V.canadensis отмечены особенности, характерные и для гаметофитной, и для спорофитной самонесовместимости.

2. Химический мутагенез эффективен для индуцирования наследственной изменчивости у V. canadensis. В то же время, ДЭС и НДММ в использованных концентрациях оказались малоэффективны для V. bipinnatifida.

3. Наиболее широкий спектр изменчивости (45 изменений) был получен у V.canadensis в результате воздействия ДЭС, высокие концентрации которого вызвали совместное изменение нескольких морфологических признаков, среди них 56% приходится на изменения цветка и соцветия.

4. Большинство выделенных линий V. canadensis характеризуется определенным комплексом измененных признаков, которые в межлинейных гибридах наследуются независимо.

5. Расширение спектра окрасок венчика у мутантных растений вызвано изменением биосинтеза антоцианов под действием ДЭС. В фуксиново-розовых венчиках растений дикого типа содержится только цианидин, а в сиреневых и фиолетовых венчиках мутантных форм обнаружен также и дельфинидин.

6. В результате химического мутагенеза у V. canadensis получены формы с признаками (стелющийся габитус, рассеченный лист фиолетовые тона в окраске венчика, белый глазок) характерными для V tenuisecta (2п=10), что указывает на возможное участие этого вида как предкового при возникновении аллоплоидной V.canadensis (2п=30).

Практические рекомендации

1. Для индуцирования изменчивости у V. canadensis и получения новых форм с ценными декоративными признаками эффективно использование ДЭС в концентрациях 0,1 и 0,05%.

2. Скрещивания мутантных линий V. canadensis позволяют увеличить разнообразие признаков и получить новые более декоративные формы, чем исходные мутанты вследствие усиления проявления мутантных признаков.

3. Химический мутагенез эффективнее использовать для селекции на цветочных культурах, которые представляют собой аллоплоиды.

Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, кандидата биологических наук, Широкова, Анна Владимировна, Москва

1. Агабейли P.A. Мутационная изменчивость сортов астры, индуцированная новыми химическими мутагенами // Известия АН АзССР. Серия биол. наук. 1974.- Т.З. С. 52-57

2. Антонюк Н.М. Изучение реакции декоративных растений на воздействие облучением и химическими мутагенами //Химические супермутагены в селекции.- М.: Наука.- 1975. С.326-331.

3. Антонюк Н.М., Ященко Н.П. Действие химических мутагенов в водных растворах и газовой фазе на семена и корневища канн// Химические супермутагены в селекции.- М.: Наука.- 1975,- С.336-343.

4. Ауэрбах Ш. Проблемы мутагенеза. М.: Мир.- 1978.- 463 с.

5. Барыкина Р.П., Веселова Т.Д., Девятов А.Г., Джалилова Х.Х., Ильина Г.Г., Чубатова Н.В.//Справочник по ботанической микротехнике. Основы и методы.- М.: Изд-во Моск. ун-та, 2004. 312с.

6. Бачалис К.К. Влияние химических мутагенов на изменчивость льна-долгунца // Химические супермутагены в селекции.- М.: Наука, 1975.- С.317-320.

7. Бурганская Т.М. Индуцированная и спонтанная изменчивость декоративных признаков у цветочных однолетников: Автореф. дис. канд. биол. наук: 03.00.15 Минск, 1986.- 18 с.

8. Бурганская Т.М., Палилова А.Н. Изменчивость декоративных признаков в Mi однолетних цветочных растений под влиянием супермутагенов//Весщ АН БССР, серия б1ял. наук, 1984.- № 4.- С. 7-12.

9. Верещагина В.А., Колясникова Н.Л., Новоселова Л.В. Репродуктивная биология видов рода МесИса§о Ь,- Пермь: Изд-во Пермского ун-та, 2004.226 с.

10. Видении К.Ф., Родионов В.К., Коровин В.А., Ванифатов Д.Н. Использование химических мутагенов в селекции некоторых цветочно-декоративных, овощных и плодовых растений. //Мутационная селекция.-1968.-С. 149-153.

11. Вишнякова М.А. Самонесовместимость: структурно-функциональные аспекты. //Кн.: Эмбриология цветковых растений. Терминология и концепция. Т. 2. Семя, под ред. Батыгиной Т.Б СПб.: Мир и семья, 1997.-С.113-120.

12. Гауль X. Индуцированные мутации в селекции растений. //Агробиология, 1965,- №5

13. Гогина Е. Е. Изменчивость и формообразование в роде тимьян.//М.: Наука, 1990.- 207с.

14. Досмайлова О.И., Сальникова Т.В., Китаева Л.А., Кудрявец Д.Б. Мутабильность душистого горошка при воздействии химическими мутагенами с использованием органических растворителей //Сб. Хим. супермутагены в селекции. М.: Наука, 1975.- С. 108-115.

15. Дрягина И.В Высокопродуктивные формы гладиолусов, полученные с использованием химических мутагенов. //Сб. Эффективность химических мутагенов в селекции. М.: Наука, 1976.- С. 159-164.

16. Дрягина И.В., Кудрявец Д.Б. Селекция и семеноводство цветочных культур. М.: Агропромиздат, 1986.- 256с.

17. Дрягина И.В., Мурин A.B., Лысиков В.Н.// Экспериментальный мутагенез садовых растений.- Кишинев.: Штиинца, 1981.- 240с.

18. Запрометов М.Н. Фенольные соединения. — М.: Наука, 1993.- 290 с.w

19. Зитте П., Вайлер Э.В., Кадерайт И.В., Брезински А., Кернер К. Ботаника. Эволюция и систематика. М.: Академия, 2007.- Т. 3.- 576 с.

20. Зоз H.H., Сальникова Т.В. Системные мутации в экспериментальном мутагенезе. //Мутационная селекция.- 1968.- С. 271-273.

21. Зоз. H.H. Методика использования химических мутагенов в селекции сельскохозяйственных культур. //Мутационная селекция. 1968.- С. 217-230.

22. Зоз H.H., Морозова И.С., Меремкулова Р.Н. Морфобиологические особенности индуцированных доминантных мутантов мягкой пшеницы Белоцерковская 198. // Сб. Химические супермутагены в селекции.- М.: Наука, 1975.- С. 133-147.

23. Иванова И.Б. Влияние химических мутагенов на изменчивость признаков астры (Callistephus chinensis (L.) Nees): автореф. дис. канд. с.-х. наук. М., 1987.-20 с.

24. Инге-Вечтомов С.Г. Генетика с основами селекции. М., Высшая школа, 1989. 592 с.

25. Карандасова О.С. Индукция мутаций у некоторых видов рода Lathyrus L. // Сб. Химические супермутагены в селекции.- М.: Наука, 1975.- С. USUS

26. Лебнеръ М. Сортоводство для садоводов. Санкт-Петербург: Издание Девр1ена, 1912.- 164 с.

27. Луценко Н.Г. Начала биохимии. М.: МАИК Наука /Интерпериодика, 2002. - 124 с.

28. Мурин A.B., Шарова H.JI. Влияние мутагенных факторов на растения календулы в Mi.//Сб. Интродукция цветочно-декоративных растений. Кишинев, 1970. С. 75-84.

29. Олстон P.E. Генетика фенольных соединений // кн. Биохимия фенольных соединений. Под ред. Харборна Дж. -М., Мир.- 1968.- С. 140-165.

30. Павлова А.Г. Эффект стимуляции растений при действии химических мутагенов в газовой фазе // Сб. Химические супермутагены в селекции.- М.: Наука, 1975.- С. 124-130.

31. Першутина О. А., Яшина И. М. Действие химических мутагенов на разные виды картофеля.//Сб. Мутационная селекция.- М,: Наука, 1968. -С.112-117.

32. Поддубная-Арнольди В.А.Характеристика семейств покрытосеменных растений по цитоэмбриологическим признакам. М.: Наука, 1982.- 351с.

33. Рапопорт И. А. Двойная генетическая стимуляция, индуцированная супермутагенами. //Сб. Мутационная селекция. М.: Наука, 1968.- С. 230241.

34. Рапопорт И. А. Химические мутагены в селекционных и генетических опытах.//Сб. Эффективность химических мутагенов в селекции. М.: Наука, 1976.-С. 3-35.

35. Рапопорт И. А. Открытие химического мутагенеза. М.: Наука, 1993.304 с.

36. Ратькин A.B., Андреев B.C. Окраска цветков модель для изучения некоторых проблем генетики развития растений.//Сб. Успехи совре-менной генетики. - М.: Наука, 1988.- С. 211-240.

37. Тамразян Е.Е. Индуцирование мутаций у цветочных декоративных растений и возможность их использования в практике // Мутационная селекция.- 1968.- С. 192-199.

38. Тарасенков И.И., Долгих С.Т. Изменчивость овощного гороха и томатов, вызванных химическими мутагенами.//Мутационная селекция. -М.: Наука, 1968. С.154-163.

39. Тарасенков И.И., Долгих С.Т. Действие химических мутагенов на некоторые овощные культуры.//Мутационная селекция. М.: Наука, 1968. -С.138-149.

40. Уильяме У. Генетические основы и селекция растений. М.: Колос, 1968.

41. Усикова A.A. Изменчивость в М2 сортов ячменя, обработанного химическими мутагенами и гамма- лучами. //Сб. Мутационная селекция. -М.: Наука, 1968. С.52-58.

42. Фан-фай. Специфичность действия мутагенов после обработки ранних стадий эмбриогенеза растений и генетическая природа мутантов с измененной структурой цветка: Автореф. дис. докт. биол. наук.- М., 1978. -72с.

43. Харборн Дж. Введение в экологическую биохимию. М.: Мир, 1985.303 с.

44. Чекалин Н.М. Изучение действия химических мутагенов на чину посевную (Lathyrus sativus L) и чину танжерскую (X. tingitanus L.).//C6. Мутационная селекция.- М.: Наука, 1968.- С. 88-97.

45. Чекалин Н.М. Характеристика сорта чины танжерской, выведенного методом химического мутагенеза.//Сб. Химические супермутагены в селекции.- М.: Наука, 1975.- С.130-133.

46. Штуббе Г. Естественно и искусственно полученное многообразие форм и эволюция. //Генетика. 1966, Т. 11. № 9.

47. Щербаков В.К. Использование индуцированного мутагенеза в селекции растений. М.: Всес.н.-и. ин-т информации и техн.-экономич. исслед. по сельскому хоз-ву. - 1973.

48. Ahloowalia B.S, Maluszynsky М. Induced mutations a new paradigm in plant breeding. Euphytica. V. 118. №2.- 2001. P. 167-173.

49. Aida R. Yochida K. Kondo T. Kishimoto S. Shibata M. Copigmentation gives bluer flowers on transgenic Torenia plants with the antisense dihydroflavonol-4-reductase gene. Plant Sience. 2000.- V. 160. №1.- P. 49-56

50. Asen S., Slowart R. N., Norris V.H. Anthocyanin and pH in the color of 'Heavenly Blue' morning glory. // Phytochemistry, 1977. -V. 16 №7. P.l 118-1119

51. Baily L.H. Manual of cultivated plants. The Macmillan Co. 1964. New York.

52. Beale G. H., J.R. Price, R. Scott-Moncrieff. The genetics of Verbena II. // J. Genetics. 1941. V.41. №1.- P. 65-74

53. Beale G.H. The Genetic of Verbena I. //J. Genetics. 1940. V. 40, № 3.- P. 337-360.

54. Bhata R.H. Chemically indused floral morphological mutations in two cultivars of Ipomoeapurpurea (L.) Roth //Scientia Horticulturae. 2001. V. 88. P. 133-145.

55. Booth C. An encyclopaedia of annual and biennual garden plants. London, Faber & Faber Limited. 1958.

56. Brandt K., Kondo Т., Aoki H., Goto T. Structure and biosynthesis of anthocyanins in flowers of Campanula. //Phytochemistry. 1993. V.33. №1. P.209-212.

57. Brewbaker J.I. Incompatibility in autotetraploid Trifolium repens L. I. Competition and self-compatibility.// Genetics. 1954. V.39. P. 307-316.

58. Brewbaker J.I. Self-compatibility in tetraploid strains of Trifolium hybridum L. //Hereditas. 1958. V. 44. P. 547-553.

59. Broertjes C. Mutation breeding of Streptocarpus. //Euphytica. 1969. V.18. №2. P. 333-340.

60. Broertjes C. Mutation breeding of Dahlia variabilis. //Euphytica. 1968. V.17.№3. P. 321-345

61. Chopra V.L. Mutagenesis: Investigating the process and processing the outcome for crop improvement.// Current Science. 2005, V. 89, №2. P.353-359.

62. Clarke A.E., Anderson M.A., Bacic T., Harris P.J. Mau S.L. Molecular basis of cell recognition during fertilization in higher plants. // J. Cell Science Supplies.-1985. V. 2. P. 261-285.

63. Covas G., Shnack B. Très nuevas especies de Glandularia de la flora Argentina //Rev. Argentina Argon. 1944 V. 11 №2. P.89-97.

64. Crawford B.C.W., Nath U., Carpenter R., Coen E.S. CINCINNATA controls both cell différenciation and growth in petal lobes and leaves of Antirrhinum. // Plant Physiol. 2004. V. 135. P. 244-253.

65. Datta R M. Cytogenetics of V. tenera Spreng. //Cariologia, 1953. - V. 5, № 3, P. 359-370.

66. Cooman L. De, Everaert E.S.W., Fâché P., Casteele K.V., Van Sumere C.F. Flavonoid biosynthesis in petals of Rhododendron simsii. //Phytochemistry. -1993. V. 33. № 6. P. 1419- 1426.

67. D'Amato F. Gustafsson A. Studies on the experimental control of the mutation process. // Hereditas.V. 34. P. 181-192.

68. De Nettancourt D. Incompatibility in angiosperms. Berlin: Springer-Verlag. 1977.

69. Dermen H. Cytological study and hybridization in two sections of Verbena, Cytologic 1936. V. 7, P. 160-175.

70. Ehrenberg L., Gustafsson A., Lundqvist U. Viable mutants induced in barley by ionizing radiations and chemical mutagens. // Hereditas. 1961.V. 47. №2. P. 243-282.

71. Encke F. Verbena. // Pareys Blumengartnerei. V. 2. Paul Parey in Berlin und Hamburg. 1960. P. 439-442.

72. Forkmann G. Control of pigmentation in natural and transgenic plants. // Current Opinion in Biotechnology. 1993. V. 4. P. 159-165.

73. Forkmann G., Martens S. Metabolic engeneering and applications of flavonoids. //Current Opinion in Biotechnology. 2001. V. 12. P. 155-160

74. Franklin-Tong V.E., Ride J.P., Franklin F.C.H. Recombinant stigmatic self-incompatibility (S-) protein elicits a Ca transient in pollen of Papaver rhoeas. Plant J. 1995. V. 8, P. 299-307.

75. Fukui Y., Tanaka Y., Kusumi T., Iwashita T., Nomoto K. A rationale for the shift in colour towards blue in transgenic carnation flowers expressing the flavonoid-3,5-hydroxylase gene. Phytochemistry, V.63. №1. 2003. P. 15-23.

76. Gatt M. K., Hammett K. R. W., Markham K. R., Murray B. G. Yellow pinks: interspecific hybridization between Dianthus plumarius and related species with yellow flowers. // Scientia Horticulturae. 1998. -V. 77. №3-4. - P. 207-218

77. Gaude T., Dumas C. Molecular and cellular events of self-incompatibility. //International Review of cytology. V. 107. Academic Press 1987. - P. 333-366.

78. Golz J.F., Clarke, A.E., Newbigin E. Mutational Approaches to the study of self-incompatibility: revisiting the pollen-part mutants.//Annuals of Botany. -2000. V. 85. P. 95-103.

79. Grant A., Grant V. Genetic and taxonomic stadies in Gilia. XIII. The Cobwebby Gilias. // Al Aliso. 1956. V. 3. №3. - P. 203-288.

80. Grant V., Grant A. Genetic and taxonomic stadies in Gilia. X. Conspectus of the subgenus Gilia. Al Aliso. 1956. V. 3. №3. P. 297-300.

81. Gustafsson Â. A stady of indused mutations in plants. IAEA, Vienna. -1970. P. 9-30

82. Harberg A. Cytogenetic analysis of indused mutations. //Genetics of Agriculture. V. 12. 1960. 319-336.

83. Harborne J.B., Plant polyphenols- XIV. Characterization of flavonoid glycosides by acidic and enzymic hydrolyses. //Phytochemistry. 1965. V. 4. №1. P. 107-120.

84. Harborne JB, Williams C.A. Advances in Flavonoid research since 1992 //Phytochemistry. 2000. V 55, №6. P. 481-504

85. Harborne JB, Williams C.A. Anthocyanins and other flavonoids. //Natural Prod. Reports. 1998. V. 15. P. 631-652

86. Harborne JB, Williams C.A. Anthocyanins and other flavonoids. //Natural Prod. Reports. 1995. V. 12. P. 639-657.

87. Harborne JB., Baxter H. (eds) The handbook of natural flavonoids. V.l. John Wiley & Sons. 1999. P. 290.

88. Henry A., Gleason Rh. D. The new Britton and Brown Illustrated flora of the North-Eastern United States and Adjacent Canada. New York. 1974.V.3 - P. 126-133.

89. Heslop-Harrison J.3 Heslop-Harrison Y. Surfaces and secretions in the pollen-stigma interaction: a brief review. // J. Cell Science Supplies. 1985. V 2, P. 287-300.

90. Holton T., Cornish E. Genetics and biochemistry of anthocyanin biosynthesis. //Plant Cell. 1995. V. 7. P. 1071-1083.

91. Honda K., Tsutsui K., Hosokawa K. Analysis of the flower pigments of some Delphinium species and their interspecific hybrids produced via ovule culture. // Scientia Horticulturae. 1999. V. 82. P. 125-134.

92. Ingram D.S., Vince-Prue D., Gregory P. J. Science and the garden, RHS, Blackwell Science. 2002. 290 p.

93. Jacobsen S.E., Olszewski N.E. Characterization of the Arrest in Anther Development Associated with Gibberellin Deficiency of the gib-1 Mutant of Tomato \ Plant Physiology 1991. V. 97, P. 409-414.

94. Kalisz S, Ree RH, Sargent R.D. Linking floral symmetry genes to breeding system evolution.//Trends Plant Sci. 2006 V 11 №12. P. 568-73.

95. Kalisz S. Developmental and molecular genetics of traits affecting mating system: self pollination, floral symmetry and protandry. XVII International Botanical Congress, Vienna, July. 2005. P. 17-23.

96. Khoshoo T.N., Arora O.P. Genesis of bivalent pairing in hexaploid clump Verbena. // Chromosoma (Berlin). 1968. Bd. 26. P. 259-269.

97. Knott D.R. What determines the success of mutation breeding? In A. Plant mutation breeding for crop improvement, ed. Micke. IAEA Vienna. 1991. V. 1.-P. 111-118.

98. Lawrence W.J.C., Sturgess V.C. Studies on Streptocarpus. III. Genetics and chemistry of flower colour in the garden forms, species and hybrids. //Heredity. -1957. V. 11. P. 303-337.

99. Lewis D. Chromosome fragments and mutation of the incompatibility gene. //Nature. V. 190. P. 990-991.

100. Lewis W.H., Oliver R. L. Cytogeography and phylogeny of the North American species of Verbena// American Journal of Botany, V. 48, №. 7.- 1961, P. 638-643

101. MacKey J. Mutagenesis in vulgare wheat. // Hereditas. 1961. - V. 59. P. 505.

102. Markhaam K.R. Mitchell K.A., Boase M.R. Malvidin-3-0-glucoside-5-0-(6-acetylglucoside) and its colour manifestation in 'Jonson's Blue' and other 'Blue' geraniums. // Phytochemistiy.- 1997. V. 45. - P. 417-423.

103. Martin C., Gerats T. in The Control of Flower Coloration (ed. Jordan, B.), 1992.- P. 219-255, CIB International, Wallingford, United Kingdom

104. Mathew L., Shah Q G.L. Trichomes in Verbena // Feddes Repertorium. -1983.-V. 94. №5. -P. 323-333

105. Mato M., Onozaki T., Y. Ozeki, D. Higeta, Y. Itoh, Y. Yoshimoto, H. Ikeda, H. Yoshida, M. Shibata Flavonoid biosintesis in white-flowered Sim carnations (Dianthus caryophyllus). II Scientia Horticulture. 2000. -V. 84, №3- 4.- P. 333347

106. Mau S.L., Anderson M.A, Haisler M., Haring V, McClure B.A., Clarke A.E. Molecular and evolutionary aspects of self-incompatibility in flowering plants. /Symp. Society Experimental Biology. 1991. V. 45. P. 245-269.

107. McClure B.A., Franklin-Tong V. Gametophytic self-incompatibility: understanding the cellular mechanisms involved in "self' pollen tubes inhibition. Planta. 2006 V. 224. №2. - P. 234-245.

108. Moldenke H. N. American wild flowers. New York, 1949. V. 278 P. 291293.

109. Moldenke H.N. A sixth summery of the Verbenaceae, Avicenniaceae, Stilbaceae, Chloanthaceae, Symforemaceae, Nyctanthaceae and Eriocaulaceae of the world and as to valid taxa, geografic distribution and synonymy. // Phytologia Mem. 1980. V.2.-P. 1-629.

110. Mitchell K.A., Markham K. R., Murray R.B., Pigment chemistry and colour of Pelargonium flowers. // Phytochemistry. 1998. V. 47. №.3. P. 355-361.

111. Nishijima T., Shima K. Change in flower morphology of Torenia fournieri Lind. induced by forchlorfenuron application. // Scientia Horticulturae.,— 2006. -V. 109.-P 254-261

112. Nakornthap A. Somaic mutations in the ornamental canna. The use of indused mutations in plant breeding. Report of the FAO/IAEA. Pergamon Press. -1964. P. 707-712.

113. Ntiamoach C., Rowland GG, Inheritance and characterization of two low linolenic acid EMS-induced McGregor mutant flax {Linum usitatissimum). // Canadian Journal of Plant Science. 1997. - V. 77. №3. -P. 353-358.

114. Phan Phai, Andreev V.S. Melkonova E.F. Induced mutations in Nigella damascena L. Acta Agronomica. 1977. V. 26, №3-4, P. 229-240. Budapest, Hungaria.

115. Phillips R., Rix M. The random house book of late perennials. New-York. V.2.P. 90-91

116. Pruski J. F., Nesom G. L. Glandularia x hybrida (Verbenaceae), a new combination for a common horticultural plant. // Brittonia, 1992. V.44 №4. New York botanical Garden, Bronx. -P. 494-496.

117. Quintana A., Albrechtova J., Griesbach R. J. Rosanna F. Anatomical and biochemical studies of anthocyanidins in flowers of Anagallis monelli L. (Primulaceae) hybrids. // Scientia Horticulturae.- 2007. V. 112, P. 413-421

118. Ray D.T., Thompson A.E. Interspecific hybridization in Cuphea. // Hort Science. 1988, V. 23. №4. P. 751-753.

119. Rybkova R. Haager J. R. Nejhezci letnicky nasich zahrad. OTTOVO nakladatelstvi. CESTY. Praha, 2002. 223p.

120. Scarascia- Mugnozza G. T. Problems in using experimental mutagenesis for breeding purposes, IAEA, Vienna. 1969. - P. 485-497.

121. Schnack B. Covas G. 1945a Un hibrido interspecifico del genero Glandularia (G. peruviana x G. megapotamica) Rev. Argentina Argon., 12. P.222-229.

122. Schnack B., Covas G., Hibridcion interspecifica en Glandidaria (Verbenacea) Darwinians 19456. V. 7. №1. P.71-79.

123. Schnack B., Covas G. Nota sebre la valides del genero Glandularia CVerbenacea).- Darwiniana. 1944. V.6. №3. - P.469-476.

124. Scott- Moncrieff R., Sturgess V. C. 1940. Natural anthocyanin pigments. III. Flower pigments of Verbena hybrida. II Biochemical Journal, 34, 268-271.

125. Sharma I R, Lai RK, Gupta AP, Mirsra H.O., Pant V., Singh NK, Pandey V. Development of non- narcotic (opiumless and alkaloid -free) opium poppy, Papaver somniferum. // Plant breeding. 1999. V. 118. №5. P. 449-452.

126. Solbrig O.T., Passani C., Glass R. Artificial hybridization between different polyploidy levels in Glandularia (Verbenaceae). II American J. of Botany, V. 55. №.10,- 1968. P.1235-1239.

127. Stebbins G. L. The significance of hybridization for plant taxonomy and evolution. // Taxon. V.18. -1969. P.26-36.

128. Stebbins G.L. Types of polyploids: their classification and significance //Adv. Genet. 1947. V.l. P. 403-429.

129. Stotz G., Spribille R., Forkmann G. Flavonoid biosynthesis in flowers of Verbena hybrida. J. Plant Physiology 116. 1984. P. 173-183.

130. Swaminathan, M. S. A comparison of mutation induction in diploids and polyploids. FAO/IAEA in the Use of Induced Mutations in Plant Breeding. Symp. on the use of induced, mutations in plant breeding (FAO/IAEA) - 1965. P. 619-641.

131. Synge P.M., M.A. Dictionary of gardening second edition by, 1956, V. 4. Oxford, P. 2208-2210

132. Talavera S., Gibbs P.E., Femaindez-Piedra M.P., Ortizz-Herrera M.A. Genetic control of self-incompatibility in Anagallis monelli (Primulaceae:Myrsinaceae) //Heredity. 2001. V. 87. P. 589-597

133. Tanaka M., Fujimari T., Uchida I., Yamaguchi S., Takeda K. A malonylated anthocyanin and flavonols in blue Meconopsis flower. Phytochemistry, V. 56. №4. -2001. P. 373-376

134. Bailey L.H. The Standart Cyclopedia of Horticulture (in three volumes) V. III. Macmillan, New York. 1947. P. 3445-3447

135. Toki, K., Saito, N., Kuwano, H., Terahara, N. Honda T. Anthocyanins of Verbena hybrida. Phytochemistry. 1995. V. 38, P. 515-518

136. Van Wyk Ben-Erik, Winter P.J.D., Buys M. H. The major flower anthocyanins of Lobostemon (Boraginaceae). Biochemical Systematics and Ecology, V. 25. №1.- 1997. P.39-42.

137. Wagstaff S.J., Olmstead R.G. Phylogeny of Labiatae and Verbenaceae inferred from rbcL sequences. // Systematic botany. Am. Society of plant taxonomists. Laramie. 1997. V. 22. №1. P. 165-179.

138. ПОЛИГОН ЧАСТОТ: ВЫСОТА РАСТЕНИЙ М2 VERBENA CANADENSIS

139. Распределение растений по высоте, контроль40 j « 30 -¡20 f га10медиана: Н=18ю