Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Оценка томатов на устойчивость к нерегулируемым абиотическим факторам с использованием признаков гаметофитного и спорофитного поколений
ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство
Автореферат диссертации по теме "Оценка томатов на устойчивость к нерегулируемым абиотическим факторам с использованием признаков гаметофитного и спорофитного поколений"
на правах рукописи
ГГо од
" 5 г/«лп 2ППП
Юрлова Евгения Васильевна
Оценка томатов на устойчивость к нерегулируемым абиотическим факторам с использованием признаков гаметофитного и спорофитного поколений
06.01.05 - селекция и семеноводство
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук
Новосибирск- 2000
Работа выполнена в Новосибирском государственном аграрном университете^ Центральном сибирском ботаническом саду СО РАН
Научный руководитель кандидат сельскохозяйственных наук Ю.В. Фотев
Ведущая организация Западно- сибирская овощная опытная станция
на заседании диссертационного совета Д. 120. 32. 01 при Новосибирском государственном аграрном университете Адрес: 630039 г. Новосибирск-39, ул. Добролюбова, 160, Ученый совет
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Новосибирского государственного аграрного университета
Автореферат разослан Л » СЬПАЬи} 2000г.
Официальные оппоненты:
доктор биологических наук, профессор Тарасенко Н.Д.
кандидат сельскохозяйственных наук Витченко Э.Ф.
Защита состоится «
2000г. в УС
часов
диссертационного совета
Ученый секретарь
/
Общая характеристика работы
Актуальность темы. Вклад селекции в повышение урожайности сельскохозяйственных культур составляет от 30 до 70% (Жученко, 1996). Однако, зачастую вновь созданные сорта и гибриды могут реализовать свого потенциальную продуктивность только на повышенном агрофоне. Вместе с тем, в последние 15-20 лет в нашей стране наблюдается устойчивая тенденция к увеличению разрыва между урожайностью на сортоучастках и в производстве, что свидетельствует о низкой адаптационной способности предлагаемых к районированию сортов и об оазисном характере их оценки в системе Госсортосети (Жученко, 1986).
В связи с этим большой интерес вызывают работы, посвященные совершенствованию способов оценки адаптационной способности различных сельскохозяйственных культур (Кильчевскин, Хотылева, 1985; Балашова и др., 1994). Среди них особое место занимают исследования, объектом которых является пыльца, что связано с уникальными возможностями этой фазы жизненного цикла растений. Так, экспериментально доказана взаимосвязь экспрессии генов в спорофитном поколении и фазе зрелого мужского гаметофита ( Mascarenhas, 1988).
При сравнении изоферментных спектров пыльцы и тканей вегетативных органов томата (9 ферментных систем, кодируемых 28 генами) обнаружили (Tanksley et al, 1981), что 60% генов, контролирующих синтез этих энзимов в вегетативных частях растений, экспрессируется и в пыльце, а 18 из 19 ферментов пыльцы (95%) были найдены также и в тканях вегетативных органов. Кроме того, гаплоидному геному не свойственны доминантно--рецесснвные отношения. Специфические особенности мужского гаметофита (большой объем популяции- у томата, например, в одном цветке содержится около 160000 пыльцевых зерен (Trabelsi, 1985), независимость от материнского растения, легкость отбора, непосредственное влияние экологических стрессов и конкурентные взаимоотношения в пестике) позволяют считать отбор в этой фазе жизненного цикла наиболее интенсивным по сравнению с женским гаметофнтом ( Ottaviano et al, 1988).
Поэтому, изучение взаимосвязи между показателями прорастания пыльцы in vitro и признаками спорофитного поколения томата дает возможность исследования и моделирования элементов адаптационной способности к нерегулируемым абиотическим факторам.
Цель н задачи исследопании. Цель- изучить возможность использования ростовой реакции пыльцы ( РРП) для оценки адаптационной способности и экологической устойчивости спорофитного поколения томата. Задачи исследования: 1/ изучить влияние
cL • ,
концентрации осмотически активного вещества ( сахароза, ПЭГ 6000) на РРП образцов томата in vitro; 2/ оценить влияние продолжительности хранения на РРП in vitro; 3/ изучить динамику количественных принаков споротифита (плодообразование и его варьирование ( Cv) гю соцветиям, товарная урожайность) по годам и условиями среды; 4/ исследовать связь между показателями РРП и варьированием количественных признаков спорофита ( плодообразование и его Cv по соцветиям, товарная урожайность) по годам и условиям среды; 5/ провести сравнительную оценку экологической стабильности образцов томата «традиционным» ( но спорофитному поколению) и предлагаемым в работе (с использованием фазы зрелого мужского гаметофита) способами.
Научили новизна работы заключается в обосновании совместного исследования признаков гаметофитного и спорофитного поколений томатов в оценке на устойчивость к нерегулированным абиотическим факторам.
Практическая значимость заключается в разработке методической схемы «гаметофит- спорофит», которая позволяет оценить образцы томатов на «высокую», «низкую» адаптационную способность к неблагоприятным факторам среды.
Апробация работы. Результаты проведенного исследования доложены не научно- практической конференции ученых НГАУ и Гумбольдского университета «Анализ современных аграрных проблем» ( Новосибирск, апрель 1995г.), па научной конференции аспирантов и студенгов НГАУ «Наука на пороге XXI века» ( Новосибирск, 1998г), на научно- практической конференции «Проблемы сельскохозяйственной экологии» ( Новосибирск, 1999г.), а также на заседании кафедры генетики и селекции НГАУ ( апрель 2000г.)
Публикации работ. По материалам диссертации опубликовано шесть работ.
Структура II ooi.e.M диссергнции. Диссертация изложена па 354 страницах машинописного текста, содержит 161 таблицу, 124 рисунка. Состоит из введения, 8 глав, заключения, выводов, рекомендаций и приложений. В приложениях 21 таблица. Список литературы содержит 238 наименований, в том числе 47 на иностранном языке.
Условии, материал н методика исследований
Опыты проводили в 1997 -99 годах в пленочной необогреваемой теплице( нл.т.) и открытом грунте ( о. гр.) в лаборатории интродукции пищевых растений Центрального сибирского ботанического сада СО РАН г. Новосибирска. Метеорологические условия для роста и развития томата в период проведения исследований были благоприятными. В работе использовали 64 образка томата из пл.т. и 40 из о.гр. Каждый вариант ( сорт, линия, гибрид F1 и F2) включал 4-16 растений. Технология выращивания растений общепринятая для зоны Сбор пыльцы проводили вибратором из полностью раскрывшихся цветков со 2-3 и 3-4
соцветий. Выбор среды для проращивания пыльцы осуществляли на растворах: 1/сахарозы-20% ( контроль), 2/ ПЭГ 6000 в концентрации 10,20%. В каждую из сред добавляли борную кислоту ( 0,006%). Пыльцу инкубировали в капле среды ira предметном стекле, находившемся на увлажненной фильтровальной бумаге в чашке Петри. Режим проращивания пыльцы: 22±2 °С в течении 3-х часов. Каждый вариант включал просмотр не менее 300 пыльцевых зерен в 5-8 полях зрения при увеличении х 200. Пыльцевое зерно считали проросшим при достижении пыльцевой трубкой длины, составляющей не менее двух диаметров пыльцевого зерна ( Trabelsi, 1985). При определении уровня значимости результатов прорастания пыльцы руководствовались данными приведенными Stanley, Linskens ( 1974,p. 76). Жизнеспособность пыльцевого зерна определяли по показателям: проросшая (п.п. ) и абортивная ( а.п.) пыльца к общему числу пыльцевых зерен в поле зрения в %. Для определения сроков сохранения жизнеспособности интактную пыльцу хранили 2-4 суток.
Оценку спорофитного поколения образцов томата проводили по следующим показателям: плодообразование по числу товарных плодов ( пл. по ч. т. пл.) и его варьирование по соцветиям ( Cv по соцв.) товарная урожайность (тов. ур-ть) Применяли ранжирование образцов по признакам гаметофнтного и спорофитного поколений по методике неравноинтервальных рядов (Лакин, 1980).
Использовали оценку образцов « традиционным» способом по Кнльчевскому, Хотылевон (1985): генетический анализ п генотипов в m средах для выявления общей (ОАС) и специфической ( САС) адаптивной способности генотипов, дифференцирующей способности среды ( ДСС), селекционной ценности генотипов по признакам гаметофнтного ( п.п.и а.п. при немедленном посеве ( нем. п.) и после хранения в течение 2-х суток (хр.)) и спорофитного ( пл. по ч. т. пл., Су по соцв., тов. ур-ть) поколений.
Индекс плода определяли по методике Гарковенко и др. (1992).
Степени доминантности признаков определяли по Брюбенкеру ( 1966).
Статистическую обработку опытных данных проводили на ЭВМ типа IBM PC с использованием программы Excel 97 в соответствии с общепринятыми методами биометрических расчетов (Лакин, 1980).
Результаты исследований.
Влияние состава питательной среды на показатели прорастания пыльцы. Проращивание пыльцы на двух питательных средах показало, что биологически энертный компонент ПЭГ 6000 может быть рекомендован для культивирования пыльцы in vitro, как обеспечивающий достаточно высокие показатели прорастания пыльцы ( 12,8... 15,9%) и
ч
более сильная варьирование этого признака ( 43,1 .... 111,3%) по сравнению с 20%-ым раствором сахарозы - Су= 34,4%. Причина: вероятное участие сахарозы в процессе прорастания пыльцы как в качестве элемента питания так и осмотически активного вещества.
Оценка влияния продолжительности хранения пыльцы на показатели се
прорастания in vitro.
Проращивание пыльцы через 2,4 суток, а также посевом через 2 часа после сбора показало, что вне зависимости от начального показателя прорастания пыльцы- высокого и низкого (от 25,5 до 43,6%) не отмечено зависимости влияния изначальной жизнеспособности не прорастание пыльцы. Вероятно, можно предположить разную энергообеспеченность образцов томата. Оптимальный срок хранения пыльцы- 2 суток ( 100%- ое прорастание пыльцы) по сравнению с 4-х дневным ( 40%)
Оценка жизнеспособности и абоотивности пыльцы in vitro образцов томата.
Проращивание пыльцы образцов томата на 10-20%-ых растворах ПЭГ 6000 в среднем по двум концентрациям, данным пл.т. и о.гр. и годам изучения показало различия показателей ii.ii. между образцами.
При ранжировании образцов по показателю п.п. при нем.п. в среднем по данным пл.т. и о.гр. по условиям 1997 и 1999 годов образцов с высокими значениями РРП не отметили ( рис. 1а, 1в). В 1998 году группа с диапазоном высоких значений РРП ( 16,9 - 32,6% п.п.) составила 10,2% ( рис.1б). В нее входили четыре образца: F1 (Виолент х Vendor) -30,8%, F1 (Виолент х Тепличный) - 30,3, F1 ( Виолент х Burpees's jubillee) - 25,8 и Виолент - 27,S% п.п. Группа с очень высокими значениями п.п. (32,7% и более) имела 2,6% ( рис. 16), к ней относился гибрид F1 ( Кар х Л10- 77) - 33,5%.
РРП после хр. ио годам и условиям среды характеризовалась очень низким, низким и средним значениями п.п. Исключения: условия 1998 года, когда отмечали высокое значение прорастания пыльцы у F1 ( Кар х JI 10-77) - 32,5% (рис.1г). Контроль- F1 ласточка TCF имел 2,4 .... 23,5% п.п. при нем. п. и после хр. по годам и условиям среды.
Оценка образцов томата по показателю а.п. как пр нем. п., так и после хр. выявила значительные различия между ними индивидуального характера и в зависимости от условий среды и лет исследования.
з
10,2% 4 2,6%
79,5%
а/ 1997 год п.п. при нем.п. б/ 1998 год п.п. при нем. п.
в/ 1999 год п.п. при нем.п. г/ 1998 год п.п. после хр.
Рис. 1. Распределение образцов томата в соответствии с принятой группировкой по показателю п.п. при нем.п. и после хр. на растворе ПЭГ 6000 в среднем по концентрациям ( 10-20%) между данными гш.т. и о.гр. по годам, %
1 -низкое; 2- среднее; 3- высокое; 4- очень высокое Основное количество образцов по годам изучения ( 1997, 1998, 1999) после хр.относилось к группе с низким и средним диапазонами абортивности (7,9-21,9%) ( 81,4 : 69,2 : 63,9% соответственно) (рис.2а, 26, 2в). Вместе с тем, группа с высокими значениями а.п. составляла 5,2 %-1998г., 13,9% -1999г.
( рис. 26, 2в). Стабильно высокие значения а.п. как при нем.п., так и после хр. по годам и условиям среды имели: П (Л10-77 х Р7 ШапЬ))- -22,3 ... 23,0%, Р1 (1*7 ИаЫо х Л10 - 77) - 20,3 ... 25,0% ,по сравнению с Р1 Ласточка
о
ТСИ- 2,2... 7,8%. Таким образом пыльца изученных образцов меняет значения п.п. и а.п. после ее хр. по условиям среды и годам изучения. Не отмечено прямой зависимости между показателями жизнеспособности пыльцы и ее абортивностыо.
81,4% 2
69,2%
а)1997 год б) 1998 год
4
13,9%
63,9%
в) 1999 год
Рис. 2 Распределение образцов томата в соответствии с принятой группировкой по показателю а.п. (%) после хр. на растворе ПЭГ 6000 в среднем по концентрациям (10-20%) между данными пл.т. и о.гр. по годам, %
1 - очень низкая; 2 - низкая ; 3 - средняя; 4-высокая
Оценка селекционного материала на адаптационную способность
Результаты исследования показывают, что комплексная оценка, проводимая в фазе зрелого мужского гаметофита и в спорофитном поколении позволяет судить о динамике сложных хозяйственно-ценных количественных признаков за годы испытания и по условиям среды. Выделяли надежные образцы, характеризовавшиеся «высокой»
и «низкойладаптационной способностью как по показателям гаметофитного, так и спорофитного поколений в пл.т. и о.гр. по годам по сравнению с контролем-районированным, гибридом Р1 Ласточка ТСР (Табл.1). Под «высокой» адаптационной способностью образцов понимали: близкие показатели п.п. и а.п. как при нем.п., так и после хр., с минимальным варьированием этих признаков между пл.т. и о.гр., в сочетании с высоким плодообразованием и низким его. варьированием по соцветиям в том числе между данными пл.т. и о.гр. Под «низкой» адаптационной способностью: высокую изменчивость показателей п.п. и а.п. при нем. п. и после хр., с низким плодообразованием и его высоким варьированием по соцветиям. Распределяли образцы по показателям «высокой», «низкой» адаптационной способности стабильно проявляющейся по годам изучения (Табл. 2).
Таблица 2
Распределение образцов томата по показателю «высокой», «низкой» адаптационной способности по годам изучения (1997-99)
Адаптационная способность
«высокая» «низкая»
F] Шаганэ (3)* Виолент (2)
F| (Виолептх Л 10-77) (3) Л 10-77 (3)
F, (Л 10-77 хВиолент) (2) Л 5995 (3)
F| (Виолент х Тепличный) (2) Vendor(2)
Fi (Виолент х Кар) (2) Momor (2)
F| (Виолент х Vendor) (2) Burpees's jubillee (2)
Fi (Л 5995 х Л 10-77) (2) F, (Л 10-77 x Burpees's jubillee) (2)
F, (Л 10-77 х Л 5995) (3) Vulcan (3)
F7 Rianto (2) F, (Vulcan x JI 10-77) (3)
Fi (Л 10-77 xF7 Rianto) (2) Тепличный (3)
F, (F7 Rianto x Л 10-77) (2) F, (Кар x Л 10-77) (2)
F, (Л 10-77 x Тепличный) (2) Fi (Дайна x Burpees's jubillee) (2)
F, (Л 10-77 x Кар) Снегири (2)
F| (Тепличный x Кар) (2)
F| (Кар x Тепличный) (2)
F| (Тепличный x Л 10-77) (2)
F| (Л 5995 x Кар) (2)
F, (Снегири x Л 5995) (2)
F| (Л 5995 x Тепличный) (2)
(3)* - количество лет стабильного проявления признака
В дальнейшем целесообразно использовать схему предварительного ускоренного отбора генотипов томата на адаптационную способность, то есть на стабильность проявления хозяйственно-ценных количественных признаков за вегетационный период, в том числе на ранних этапах селекционного процесса.
Таблица 1
Результаты комплексной оценки образцов томата по признакам фазы зрелого мужского гаметофнта и спорофитного поколения
Группа по адаптационной способности Образец Проросло пыльцы, % а*мезду пл.т. и о.гр. по Пл. по ч.т.пл., о/ /о С, по соцв., % Тов. ур-ть кг/.м2
нем. п. хр. п.п. л.п.
п.п. а.п. п.п. а.п.
«высокая» Р,(Л10-77хЛ5995) 10,7... 16,6 3,2... 11,5 5,6.-13,6 4,5...13,2 1,0...8,5 0,8—3,5 68,4-74,1 33,6—39,5 4,0-6,1
Р ] (Л 10-77хВиолент) 15,4...16,5 6,3—7,0 10,4...17,5 5,0...6,4 0,7-6,4 0,8-5,7 58,1-69,0 33,8—46,2 4,2-5,5
«низкая» ВигрееБ'в .¡иЬШее 12,4-16,5 7,0...14,8 5,0... 10,1 8,0..,12,6 0,6-9,2 2,1-6,2 34,9-44,5 71,5—76,1 1,6-3,5
р! (Л10-77х Вигреез'в ¡иЫНее) 19,5-23,3 6,5...8,4 П,5...12,8 7,5...9,7 1,5—11,7 0,4...7,1 4 5,0...52,0 57,7—75,5 2,7—5,0
контроль Р| Ласточка ТСР 13,0—23,5 2,2...6,7 2,4... 16,0 3,1...7.8 0,3-6,4 0,1-2,1 64,3-72,1 33,9—45,9 2,5—4,5
а* - среднее квадратическое отклонение
Схема отбора генотипов томата на адаптационную способность
ГАМЕТОФ ИТ Количество п.п. на 10 и 20%-ых растворах ПЭГ 6000 при нем.п. и после хр. Количество а.п. на 10 и 20%-ых растворах ПЭГ 6000 при нем.п. и после хр. Су количества и.п. и а.п. по условиям среды (пл.т. и о.гр)
Двукратная оценка в течение одного вегетационного периода в сравнении со стандартным сортом на двух фонах (пленочная необогреваемая теплица + открытый грунт)
Исходный материал: гибриды, линии, расщепляющиеся гибридные популяции с возможностью индивидуального отбора
СПОРО ФИТ Пл.по ч.т.пл., о/ /О С\' но соцв., % тов. ур- ть, кг / м2
Оценка в конце вегетационного периода по структурным элементам соцветий (плоды, абортивные завязи, опавшие цветки) в сравнении со стандартным сортом
Генотипы с минимальным варьированием товарной урожайности и плодообразования «по годам»
Индекс плода. Наименьшим варьированием индекса плода, как экспресс-показателя экологической пластичности обладали образцы: Виолент-4,1%; Г, (Л 10-77 х Л 5995)-5,7; Тепличный-6,0; Л 5995-6,3; Р, (Л 5995 х Л 10-77) 6,9; Р, (Виолент х Л 10-77)- 7,0%.
Наибольшей изменчивостью индекса плода характеризовались: Л 10-77-10,6%, Р, (Л 10-77 х Вигреез'я.¡иЫИее) - 10,0; Вигреез'з.¡иЫ11ее-9,9%.
Оценка адаптационной способности ч стабильности генотипов н дифференцирующей способности среды
Оценку образцов томата «традиционным» способом проводили по методике Кильчевского, Хотылевой (1985) с использованием признаков спорофитного ( пл.по ч.т.пл. и его Су по соцв., тов. ур-ть) и гаметофитного (п.п. и а.п. при нем.п. и после хр.) поколений. Выделяли образцы с высокими значениями ОАС и САС (Табл.3).
Таблица 3
Образцы томата с высокими значениями ОАС н САС по показателям
спорофитного и гаметофитного поколений томата
Показатель Образцы, выделившиеся по показателям
ОАС САС
тов.ур-ть Fi (F7 Rianto х Л 10-77) Fi (Л 10-77 х F7Rianto) F,Cn 10-77 х Л 5995) F, (Л 5995 х Л 10-77) F, (Vulcan х Л 10-77) Fi (Виолент х Л 10-77) F| (Л 10-77 х Burpees's jubillee)
пл. по ч.т.пл. F| (Vulcan х Л 10-77) F, (Л 10-77 х Л 5995) F7 Rianto Burpees's jubillee
Cv по соцв. F, (Виолент х Л 10-77) F, (Л 10-77 х Л 5995) F| Шаганэ Burpees's jubillee F| (Л 10-77 x Burpees's jubillee) F7 Rianto
п.п., нем.п. F, (Виолент х Л 10-77) Fi Шаганэ Тепличный Виолент Fi (Тепличный x Кар)
п.п., хр. F, (Л 10-77 х Л 5995) Виолент Fi Шаганэ F, (Виолент х Л 10-77) Fi Шаганэ F, (Виолент x JI 10-77)
а.п., нем.п. F| (Виолент х Л 10-77) Тепличный Momor Fi (Тепличный x Кар) Fi (Vulcan x Л 10-77) Vulcan
а.п., хр. Тепличный Fi (Виолент х Л 10-77) F| (Тепличный x Кар) F, (Vulcan x Л 10-77) Vulcan F7 Rianto
Оценка параметра ДСС показала, что условия пл.т. являются анализирующим фоном для отбора образцов по признакам спорофитного поколения и фазы зрелого мужского гаметофита на «высокую», «низкую» адаптационную способность.
Оценка наследования признаков в спорофитном ч гамстофитпом поколениях.
Наследование признаков определяли по 25 гибридным комбинациям по показателям фазы зрелого мужского гаметофита и спорофитного поколения томата по годам и условиям среды. Показатели степени доминантности (hp) изменялись в широких пределах: hp= -97,0... + 131,0 по показателю и.п., hp = -2S,S... + 175,0 по а.п., hp= -34,1... + 75,0 по признакам спорофитного поколения ( пл. по ч.т.пл., Cv по соцв., тов. ур-ть). По наследованию показателен гаметофитного поколения томатов по годам и условиям среды выделяли: по п.п. при нем. п. и после хр. F, (Л 10-77 х Л 5995) - hp =1,27 ... 7,29; Fi (Л 10-77 х Виолент) - hp =1,06... 1,62; Fi (Виолент х Vendor) hp = 2,67 ... 18,87; F, (Л 5995 x Тепличный) - hp =1,26... 24,00; Fi (Тепличный x Л 10-77)- hp = 1,98 ... 10,20; F, (Виолент x Л 10-77) - hp= 1,50 ...6,00; по а.п. при нем.п. и после хр. Fi (F7 Rianto х Л 10-77) -hp = 2,14 ... 19,00; Fi (Vulcan x Л 10-77) - hp = 1,44 ...3,00. В среднем по многолетним данным спорофитного поколения и условиям пл.т. и о.гр. отмечали: Fi (Л 10-77 х Л 5995) - hp = 1,17 ... 31,00; Fi (F7 Rianto x Л 10-77) hp= 1,81 ... 31,00; F, (Снегири x Л 5995) - hp= 1,09 ... 75,00.
1SL
ВЫВОДЫ
1. На основе оценки 64 образцов из пленочной необогреваемой теплицы (пл.т.) и 40 из открытого грунта (о.гр.) на устойчивость к нерегулируемым абиотическим факторам среды установлена возможность совместного использования показателя ростовой реакции пыльцы (РРП) in vitro с параметрами плодообразования.
2. «Высокой» адаптационной способностью обладают сортообразцы Fi( Л 10-77 х Виолент), Р,(Л Ю-77 х Л 5995):
а) с высоким показателем плодообразования по числу товарных плодов (58,1...74,1%);
б) варьированием плодообразования по соцветиям не ниже контроля (33,6...4б,2%);
в) высокой товарной урожайностью (4,0—6,1 кг/м2).
«Низкой» адаптационной способностью - Burpees's jubillee, Fi( Л 10-77 х Burpees's jubillee) относительно контроля - Р^асточка (64,3...72,1%, 33,9...45,9%, 2,5...4,5 кг/м2):
- с низким показателем завязывания плодов (34,9...52,0%);
- высоким варьированием плодообразования по соцветиям (57,7...76,1%);
-низкой товарной урожайностью (1,6...5,0 кг/м2).
Выделенные образцы можно использовать как стандарты по признакам «высокая» и «низкая» адаптационная способность.
3. При близких показателях прорастания и абортивности пыльцы сортообразцы:
а) с «высокой» адаптационной способностью имеют более низкое варьирование этих
1
признаков в разных условиях среды ( ст„.п.=0,7...8,5%, аа.п.=0,8...5,7%) как при немедленном посеве, так и после хранения в течение 2-х суток;
б) с «низкой» адаптационной способностью характеризуются более высокой изменчивостью этих признаков в пл.т. и о.гр.( стп „.=0,6...11,7%, ста п.=0,4...7,1%) по годам.
3. Оценка адаптационной способности образцов томата включает последовательное определение признаков гаметофитного и спорофитного поколений в сравнении с районированным сортом и предложенными стандартами: прорастание пыльцы in vitro на растворе ПЭГ 6000 в концентрациях 10 и 20%, абортивность пыльцы и варьирование этих признаков по условиям среды, плодообразование и его варьирование по соцветиям, товарная урожайность при использовании двух фонов: пл.т. и о.гр.
Наиболее результативен отбор (выбраковка) по признакам, характеризующим «низкую» адаптационную способность.
5. По 25 гибридным комбинациям установлен характер наследования по условиям среды (пл.т. и о.гр) и годам изучения (1997-99):
- по прорастанию пыльцы hp=-97,0...+131,0;
- по абортивности пыльцы hP=-28.8...+175,0;
- по показателям спорофитного поколения (плодообразование по числу товарных плодов (пл. по ч.т.п.1.) и его варьирование по соцветиям (Cv по соцв.), товарная урожайность (тов. ур-ть)) hp=-34,l...+75,0.
Гибридные комбинации, обладающие положительным гетерозисным эффектом (Ь,,):
-по показателю прорастания пыльцы F|( Л 10-77 х Л 5995), F|( Л 10-77 х Внолент), Fi( Л 5995 х Тепличный), F,(Виолент х Vendor), F,(Тепличный х Л 10-77) - lip=l,26...24,00;
- по абортнвности пыльцы Fj( Л 10-77 х Rianto), F|(F7 Rianto х Л 10-77), Fi( Vulcan х Л 1077), Fi( Л 10-77 х Momor) - hp= 1,44... 175,00;
/у г .
-по спорофитному поколению (пл. по. ч.т.пл., Cv по соцв., тов. ур.ть) Fi( JI 10-77 х JI 5995), Fi( F7 Rianto х Л 10-77), Fi( Снегири х Л 5995) - hp=l,09...75,00.
6. При оценке адаптационной способности сортообразцов томата « традиционным» способом наиболее высокие значения ОАС имеет Fi( Л 10-77 х Л 5995), САС - Fi( Л 10-77 х Burpees's jubillee). Условия пл.т. являются анализирующим фоном для отбора образцов на «высокую» и «низкую» адаптационную способность.
7. Растворы ПЭГ 6000 10 и 20% концентрации обеспечивают достаточно высокий показатель прорастания пыльцы (12,8...15,9%) разных сортообразцов томата и более сильное варьирование этого признака (43,1...111,3% соответственно) в сравнении с 20%-ым раствором сахарозы - Cv=34,4%. Поэтому, для проращивания пыльцы целесообразно использовать, не участвующий в процессах метаболизма растительной клетки биологически инертный компонент ПЭГ 6000.
8. Максимальная продолжительность хранения пыльцы составляет четверо суток. Наибольшая изменчивость при высоком показателе прорастания пыльцы между образцами по продолжительности хранения достигается на вторые сутки (х=20,9%, Cv=43,0%). Продолжительность сохранения жизнеспособности пыльцы in vitro не зависит от ее начального прорастания.
РЕКОМЕНДАЦИИ
Для проращивания пыльцы томата целесообразно использовать:
- раствор ПЭГ 60Q0 в концентрациях 10 и 20% с добавлением 0,006% борной кислоты;
- ее двукратный отбор со 2-3 и 3-4 соцветий;
- ее двухдневное хранение.
Для оценки томатов на адаптационную способность использовать:
- показатели гаметофитного (прорастание пыльцы и ее абортивность как при немедленном посеве, так и после хранения в течение 2-х суток и изменчивость этих признаков по условиям среды) и спорофитного (плодообразование по числу товарных плодов и его варьирование по соцветиям, товарная урожайность) поколений на двух фонах (пл.т. и о.гр.);
- стандарты по показателю «высокая» адаптационная способность: F|( Л 10-77 х Виолент), F|( Л 10-77 х Л 5995), «низкая» - Burpees's jubillee, Р|(Л 10-77 х Burpees's jubillee).
В качестве анализирующего фона использовать условия пл.т.
Синеок работ опубликованных по гсмс диссертации
1. Фотсв Ю.В., Юрлова Е.В., Токарев В.В. Использование микрогаметофита для оценки экологической устойчивости сортообразцов томата. // Анализ современных аграрных проблем: Тезисы докладов научно-практической конференции ученых ИГА У и Гумбольдского университета (Новосибирск, апрель 1995г.)- Новосибирск, 1995-е. 22-23
2. Фотев Ю.В., Юрлова Е.В. Показатель прорастания пыльцы как как критерий оценки адаптационной способности гибридов томата.// Сельско-хозяйственная биология-1996.-№3.-с.4б-51
3.Юрлова Е.В. Влияние абиотических факторов среды на показатель прорастания пыльцы томата в условиях in vitro. // Наука на пороге XXI века: Тезисы докладов научной конференции аспирантов и студентов НГАУ. -Новосибирск, 1998.-е. 10-12
4.Юрлова Е.В. Морфометрические показатели плодов и ростовая реакция пыльцы в оценке томата на адаптационную способность.//Там же.-с. 14-16
5.Фо гев Ю.В., Юрлова Е.В., Токарев В.В. Селекция сортов и гибридов томатов на высокую адаптационную способность в не обогреваемых пленочных теплицах. // Проблемы сельскохозяйственной экологии: Доклады и тезисы докладов научно-практической конференции (Новосибирск, декабрь, 1999г.). Новосибирск, 2000.-е. 18
6. Юрлова Е.В., Фотев 10.В. Оценка систем буферное™ в гапло- и днплофазах сортов и гибридов томатов. //Там же,- с. 18-19
- Юрлова, Евгения Васильевна
- кандидата сельскохозяйственных наук
- Новосибирск, 2000
- ВАК 06.01.05
- Оценка томатов на устойчивость к нерегулируемым абиотическим факторам с использованием признаков гаметофитного и спорофитного поколений
- Исходный материал для селекции томата с комплексной устойчивостью к абиотическим и биотическим стрессорам Нечерноземной зоны, полученный на основе методов молекулярного анализа и гаметной селекции
- Особенности формирования генетической изменчивости в процессе спорогаметофито- и эмбриогенеза у растений
- Генетические основы микрогаметофитного отбора кукурузы
- Особенности макро- и микрогаметофитного отбора у томатов