Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Популяционно-генетический анализ нестабильности признака раздельноцветковости у сахарной свеклы

ВАК РФ 03.00.15, Генетика

Автореферат диссертации по теме "Популяционно-генетический анализ нестабильности признака раздельноцветковости у сахарной свеклы"

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ

Институт цитологии и генетики

' fj На правах рукописи

УДК 575 : 631.520 • 633.63

ХАНОВ СЕРГЕЙ ЕВГЕНЬЕВИЧ

ПОПУЛЯЦИОННО-ГЕНЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ НЕСТАБИЛЬНОСТИ ПРИЗНАКА РАЗДЕЛЬНОЦВЕТКОВОСТИ У САХАРНОЙ СВЕКЛЫ (Beta vulgaris L.)

Генетика - 03.00.15,

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Новосибирск -

1995

Работа выполнена в Иституте цитологии и генетики СО РАН, г.Новосибирск и на Льговской опытно-селекционной станции МСХ РФ Агенство по семеноводству свеклы "СЕМСВЕКЛА"

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор С.И. Малецкий Институт цитологии и генетики СО РАН, г.Новосибирск

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор Н.Д. Тарасенко Центральный сибирский ботанический сад, г.Новосибирск

кандидат биологических наук Н.П. Гончаров

Институт цитологии и генетики, СО РАН, г.Новосибирск

Ведущее учреждение: Всероссийский институт растениеводства им.Н.И. Вавилова, г.Санкт-Петербург

Защита состоится 1995 г. на_заседании

диссертационного совета по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора наук (Д-002.11.01) в Институте цитологии и генетики СО РАН в конференц-зале Института по адресу: 630090, г.Новосибирск-90, проспект академика Лаврентьева, 10.

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке Института цитологии и генетики СО РАН •

Автореферат разослан ь-^-сг1995 г.

Ученый секретарь диссертационного совета --- "

доктор биологических наук ^гГ А.Д.Груздев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. С введением сахарной свеклы в культуру (конец XV111 - начало XIX в.) и до середины 50-х годов нашего столетия выращивались многоростковые сорта. У растений таких сортов цветки собраны в соцветия (сростноцветковые - СЦ растения) и при созревании формируют соплодия - "клубочки". Соплодия дают два и более проростков. Это делает необходимым удаление вручную лишних растений из посева - формирование нужной густоты. Такая технологическая операция является очень трудоемкой. Сокращение затрат ручного труда на формирование густоты насаждений было достигнуто заменой многоростковых сортов одноростковыми

У одноростковых сортов растения закладывают множество одиночных цветков (разделыюцветковые - РЦ растения). Первый одноростковый сорт сахарной свеклы, Белоцерковская односемянная, был районирован в 1956 году. В 1958 году районирован второй одноростковый сорт Ялтушковская односемянная. Они послужили основой для создания одноростковых сортов во многих селекционных учреждениях СССР. Б настоящее время все сорта сахарной свеклы, возделываемые в производстве, являются одноростковыми.

Отечественные и восточно-европейские сорта обладают одной общей особенностью - их репродуцирование без удаления СЦ растений значительно повышает долю многоростковых клубочков в фабричной генерации, т.е. признак раздельноцветковости в таких сортах яавдется нестабильным. Указанное свойство стирает различия между одноростковыми и многоростковыми сортами, что крайне нежелательно для производства. Поэтому более целесообразно создать стабильный по разделъноцветковости исходный материал.

Создание стабильного раздельноцветкового селекционного материала возможно при использовании методов принудительного инбридинга и отбора. Существующий в популяциях одноростковой свеклы полиморфизм РЦ генотипов требует идентификации вновь создаваемых раздельноцветковых линий. Такая идентификация возможна при проведении анализирующих скрещиваний:скреишвание различных РЦ форм с РЦ линиями известного генотипа. Идентификация РЦ генотипов с помощью тестерных линий позволяет выявить полиморфизм РЦ генов среди существующих одноростковых сортов-популяций.

Цель работы. Целью настоящей работы было изучение полиморфизма РЦ генотипов среди одноростковых сортов-популяций Льговская односемянная 52 (J1052) и Белоцерковская односемянная 45 (БЦ045) и влияния инбридинга на экспрессию РЦ признака. Были поставлены следующие задачи:

1. Изучить экспрессию РЦ признака в двух сортах-популяциях Л052 и БЦ045 в различных экологических условиях.

2. Изучить экспрессию РЦ признака в инбредных потомствах, полученных на основе сортов Л052 и БЦ045.

3. Методом анализирующих скрещиваний с четырьмя линиями-анализаторами сравнить генотипы сортов-популяций Л052 и БЦ045 между собой и инбредных линий, полученных на их основе.

4. Сочетанием различных методов инбридинга, отбора и скрещивания с РЦ анализаторами создать стабильное по РЦ признаку потомство.

генотипов в одноростковых сортах Л052 и БЦ045. Показана зависимость нестабильности РЦ признака при инбридинге от уровня нестабильности в исходной популяции. Получены новые данные о влиянии инбридинга на экспрессию РЦ признака. Получено стабильное по РЦ признаку инбредное потомство.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы представлялись на семинарах лаборатории селекции сахарной свеклы Льговской опытно-селекционной станции (ЛОСС), Ученом Совете ЛОСС, семинарах лаборатории популяционной генетики Института цитологии и генетики СО РАН.

Публикации. Основные результаты диссертационной работы изложены в двух научных публикациях.

заключения, выводов, списка литературы и приложения. Изложена на 98 страницах машинописного текста, содержит 14 таблиц, приложения к ним и 3 схемы. Список литературы включает 68 названий, из них 42 на русском языке.

Исходя из данных литературы и поставленных в работе задач нам очевидно, что гибридологическим анализом осуществить идентификацию растений сортов по РЦ генам не представляется возможным в связи с нестабильностью этого признака в сортах-популяциях. Поэтому в работе применены следующие методы изучения и идентификации РЦ генотипов:

1) Выращивание растений одного генотипа в разных экологических условиях.

2) Получение самоопыленных потомств с последующим описанием РЦ СЦ фенотипов.

3) Проведение отбора по РЦ признаку в пределах отдельных потомств.

4) Идентификация РЦ генотипов с помощью стандартных РЦ анализаторов, созданных в лаборатории популяционной генетики растений ИЦиГ СО РАН. Этот метод не позволяет точно установить генотипы растений, но позволяет сделать заключение об эквивалентности или неэквивалентности растений сортов-популяций и линий генотипу анализатора. Такая информация позволяет делать выводы о структуре исследуемых популяций по РЦ генам.

Получение и отбор семенного материала. В качестве исходного материала для работы взяты одноростковые сорта сахарной свеклы Льговская односемянная 52 (Л052) и Белоцерковская односемянная 45 (БЦ045). Донором раздельноцветковости сорта Л052 послужили ялтушковские материалы. Основой ялтушковских РЦ материалов послужили РЦ материалы, полученные М.Г.Бордонос и переданные в распоряжение селекционеров в конце 40-х годов. Эти материалы нашли широкое применение в качестве донора раздельноцветковости во многих селекционных учреждениях СССР.

описан полиморфизм РЦ

Диссертация состоит из введения, четырех глав,

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

В нашей работе сорт Л052 был представлен 36 растениями. Четыре из них оказались со стерильной пыльцой, остальные - фертильные. Доля раздельноцветковых растений в выборке 88,3%.

Сорт БЦ045 выведен на Белоцерковской опытно-селекциСнной станции. Донором раздельноцветковости сорта БЦ045 послужат оригинальные материалы, полученные О. К. Коломиец в 30 - 40-е годы. В наших опытах сорт БЦ045 был представлен 20 растениями. Все растения выборки имели РЦ фенотип.

Таким образом, взятые в эксперимент сорта базируются на различных донорах раздельноцветковости.

Четыре линии-анализатора (СОАН-22, СОАН-31, СОАН-243 и Рек.5ЬС-91), использованные в работе, были получены в лаборатории популяционной генетики растений СО РАН по общепринятой методике (Малецкий и др., 1988а):

а) линия-энализатор СОАН-22 получена при помощи инбридинга и отбора из сорта Рамонская односемянная 9, она стабильна по РЦ и дает при гибридизации с линиями СОАН-31 и СОАН-243 раздельноцветковые потомства. В способности линии СОАН-22 при гибридизации с большинством РЦ материала формировать раздельноцветковое потомство заключается "универсальность" ее генотипа;

б) линия-анализатор СОАН-31 получена при помощи инбридинга в сочетании с отбором Из сорта Уладовская односемянная;

в) линия-анализатор СОАН-243 получена также при помощи инбридинга и отбора из популяции 140361 (Восточная Германия);

г) линия 5ЬС-91 была получена из ВИРа в 1970 году и до настоящего времени прошла цикл реккурентной селекции. Соотношение РЦ-СЦ фенотипов в потомствах от переопыления четырех РЦ линий приведены на схеме. Первым в каждой комбинации указывается преобладающий фенотип.

Схема 1

Схема комплементации четырех РЦ линий

СОАН-22 СОАН-31 СОАН-243 51Х-91

С0АН-22 РЦ РЦ РЦ СЦ+РЦ

СОАН-31 РЦ РЦ+СЦ СЦ+РЦ СЦ

СОАН-243 РЦ СЦ+РЦ РЦ+СЦ СЦ+РЦ

5ЬС-91 СЦ+РЦ СЦ СЦ РЦ

Таким образом., все четыре линии-анализатора отличаются между собой по РЦ генотипам. Включая в скрещивания с этими линиями /различиный РЦ материал можно оценивать его генотип. При эквивалентности генотипов одной из указанных линий и изучаемого сорта гибриды первого поколения будут представлены РЦ фенотипом, в противном случае должна наблюдаться комплементация (формирование гибридами первого поколения СЦ фенотипа). Эти линии использованы для изучения полиморфизма по РЦ генотипам двух сортов-популяций - Л052 и БЦ045. Методом насыщающих скрещиваний были созданы мс-аналоги трех из указанных линий

(СОАН-22, СОАН-31 и СОАН-243), проведены три и более насыщающих скрещивания мс-формы с фертильной исходной линией Инбредные потомства сортов Л052 и БЦ045 получали чередованием принудительного самоопыления и размножения сибов под групповыми изоляторами (цикл инбридинга - 1, коэффициент инбридинга И = 0,595) (Малецкий,1983).

Все скрещивания были контролируемыми. Гибриды получали

предварительной кастрацией цветков (за 5-7 суток) и искусственным опылением цветков после полного раскрытия. При использовании в качестве материнского растения форм с ЦМС цветки этих растений проверяли на стерильность пыльцы окрашиванием ацетокармином по общепринятой методике и после их полного раскрытия проводили искусственное опыление. Визуальная классификация растений по РЦ-СЦ фенотипу проводилась по методике принятой в лаборатории популяционной генетики растений ИЦиГСО РАН (Малецкий и др., 19886).

РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ РАБОТ И'ОБСУЖДЕНИЕ

ВЛИЯНИЕ ИНБРИДИНГА НА ЭКСПРЕССИЮ ПРИЗНАКА РАЗДЕЛЬНОЦВЕТКОВОСТИ

Влияние инбридинга на экспрессию признака раздельноцветковости в сортах Льговская односемянная 52 и Белонерковская односемянная 45. Для изучения влияния инбридинга на экспрессию признака раздельноцветковости были выбраны два сорта одноростковой свеклы Л052 и БЦ045, которые отличаются по РЦ донорам, использованным в их создании. В таблице 1 представлены фенотипы инбредных потомств I] этих сортов.

Таблица 1

Распределение РЦ-СЦ фенотипов в инбредных потомствах (поколение II ) сортов Л052 и БЦ045

Сорт Число потомств Число растений Фенотип РЦ СЦ % РЦ Фенотипи-ческий класс

Л052 а) ЛЬГОВ

16 166 109 57 65,7 РЦ + СЦ

2 .17 0 17 0,0 СЦ

Итого: 18 183 109 74 59,6*

б) ПРЖЕВАЛЬСК

16 155 61 94 39,3 РЦ + СЦ

2 16 0 16 0,0 СЦ

Итого: 18 171 61 110 35,7*

Всего: 36 354 170 184 48,0

. 6 48 48 0 100,0 РЦ

БЦ045 5 91 67 24 73,6 РЦ + СЦ

Итого: И 139 115 24 82,7

*и = 4,54; и0| = 2,58

Идентификация фенотипов потомков 1| растений сорта Л052 осуществлена в двух географических точках - во Льгове и Пржевальске. Несмотря на то, что родителями были только РЦ растения во всех потомствах встречались растения двух фенотипов. Доля каждого из фенотипов зависела от места выращивания - во Льгове доля РЦ потомков была достоверно выше, чем в Пржевальске ( и = 4,54; 1!о1 = 2,58). Доля РЦ растений в Льгове составила - 59,6%, в Пржевальске - 35,7%. В среднем раздельноцветковость после самоопыления РЦ растений сорта Л052 составила 48 %. У сорта БЦ045 изучено 11 ннбредных потомств. Шесть из них сохранили РЦ признак, пять потомств сформировали растения двух фенотипов. Зависимости экспрессии РЦ признака от места выращивания растений выявлено не было, поэтому в таблице 1 приведены суммарные данные. В результате самоопыления растений сорта БЦ045 раздельноцветковость снизилась до 82,7 %.

Итак, при изучении влияния инбридинга на экспрессию РЦ признака в одноростковых сортах Л052 и БЦ045 установлено, что при самоопылении РЦ растений в потомствах могут появляться растения двух фенотипов. Соотношение РЦ и СЦ фенотипов в инбредных потомствах зависит от места выращивания у сорта Л052 и не зависит у сорта БЦ045. При инбридинге РЦ растений сорта Л052 потомства разделились на две группы: 1) имеющие РЦ+СЦ фенотипы; 2) имеющие СЦ фенотипы. В случае с сортом БЦ045 инбредные потомства поколения I] также образуют две группы. Первая группа состоит из потомков, сформировавших после самоопыления исключительно РЦ фенотипы. Во вторую группу вошли потомства, представленные в I] двумя фенотипами.

односемянная 52. Выделив потомство, доля РЦ фенотипов в котором составила 92 %, мы решили изучать возможность получения на его основе полностью раздельноцветковых потомств. Распределение РЦ-СЦ фенотипов у инбредных потомств одного растения в разных поколениях инбридинга приведены в таблице 2.

Таблица 2

Распределение РЦ-СЦ фенотипов в четырех инбредных поколениях растения Л052А-20

Поколение ц> „„ „ _ Фенотип „ ,„,

Число семей % РЦ

инбридинга рц СЦ

II 1 15 16 48,4

№ 3 85 7 92,4

№ 5 63 0 100,0

№ 1 21 0 100,0

Итого: 10 184 23

*Х2 = 61,56; Р>0,999

Заметим, что исходное растение Л052А-20 имело РЦ фенотип. Как видно из таблицы 2, после первого самоопыления этого растения (поколение I/) потомство состояло из РЦ и СЦ растений, а процент раздельноцветковости был невысок (48,4%). Следующее поколение получено переопылением сибов (поколение I; 0| ). В этом поколении процент РЦ потомков увеличился и составил 92,4 %. Среди потомств, прошедших один полный цикл инбридинга (поколение 110]), вновь отобрали РЦ растения и самоопылили (поколение Ьв)). В поколении - Ьб) изучали пять семей (63 растения), среди которых не обнаружили растений СЦ фенотипа. Для подтверждения стабильности РЦ признака в выделенных потомствах поколения -ЬОь мы вновь самоопылюти несколько растений. В поколении ¡зв] описали 21 растение. Все они имели РЦ фенотип. Если сравнить распределение РЦ-СЦ фенотипов в первом и последующих поколениях инбридинга, можно отметить значительный прогресс в увеличении доли РЦ потомков. В поколении Ьй) получено инбредное потомство, представленное только РЦ растениями. Его стабильность подтверждают данные следующего поколения 1з01 (табл. 2). Начиная со второго и кончая четвертым поколением инбридинга лишь 7 из 176 растений имели СЦ фенотип. С помощью инбридинга и отбора РЦ потомков нам удалось повысить раздельноцветковость с 48%, в первом поколении инбридинга, до 96% в последующих поколениях инбридинга (суммарные данные). Различия между первым и последующими поколениями инбридинга достоверны.

Итак, при использовании четырех поколений инбридинга и отбора РЦ растений в каждом поколении из сорта Л052 Еыделено стабильное раздельноцветковое потомство.

АНАЛИЗ ПОЛИМОРФИЗМА РЦ ГЕНОТИПОВ

анализаторами. До сих пор мы изучали экспрессию РЦ признака при инбридинге растений двух различных по происхождению одноростковых сортов Л052 и БЦ045. Теперь сравним при помощи гибридизации с линиями-анализаторами РЦ генотипы сортов Л052 и БЦ045.

Распределение фенотипов гибридных растений поколения Рь полученных от скрещиваний мс-растений сорта Л052 с РЦ анализаторами представлено в таблице 3.

Наиболее контрастно ведут себя в гибридах анализаторы СОАН-22 и Рек.КЬС-91. В первом случае гибридное потомство Р] представлено РЦ фенотипами со 100% разделыюцветковостью (35 шт.), а во втором - исключительно СЦ фенотипами (65 шт.) независимо от фенотипов материнских растений. При скрещивании с РЦ анализаторами СОАН-31 и СОАН-243 в Р] появляются растения РЦ и СЦ фенотипов. Для оценки влияния материнского родителя на фенотип гибрида проводили тест на гетерогенность. Для гибридных комбинаций мсРЦхСОАН-31 и мсСЦхСОАН-31 критерий соответствия %2 составил 0,08. Таким образом, фенотип материнского растения не оказал влияние на распределение РЦ-СЦ фенотипов потомков.

Таблица 3

Распределение РЦ-СЦ фенотипов в гибридных потомствах (РО, полученных от скрещивания четырех стерильных растений сорта Л052 с четырьмя РЦ анализаторами

Опылители - линии-анализаторы

Фенотип Числи материнских изученных _

растений из семей СОАН-22 СОАН-31 СОАН-243 Рек5ЬС-91 сорта Л052

мсРЦ 2 27-0 9-8 8-27 0-31

мсСЦ 2 8-0 15-9 9-20 0-34

Итого: 4 35-0 24-17 17-47 0-65

Примечание: Первая цифра в таблице - число РЦ потомков, вторая - СЦ потомков; X1 = 9,43; Р > 0,99.

При скрещивании мсРЦ х СОАН-243 и мсСЦ х СОАН-243 критерий соответствия X2 состават 0,21, что также указывает на отсутствие влияния материнского родителя на распределение РЦ-СЦ фенотипов у потомков поколения Р|. Следовательно, распределения РЦ-СЦ фенотипов, полученные при скрещивании РЦ анализаторов СОАН-31 и СОАН-243 с различными по фенотипу материнскими формами, можно объединить и пользоваться их суммарными данными.

У гибридов Р[ от скрещивания мс-Л052 с РЦ анализатором СОАН-31 доля РЦ потомков составила 58,5% (24РЦ : 17СЦ). В поколении Р] от скрещивания мс-Л052 с РЦ анализатором СОАН-243 только 26,6% растений имели РЦ фенотипов (17РЦ : 47СЦ). При сравнении этих двух распределений получены достоверные различия между ними (табл. 3). Полная сростноцветковость гибридов Р[ от скрещивания мсЛ052хРек.81Х-91 указывает на то, что генотипа, подобного Рек.5ЬС-91, среди исследованных материнских растений нет. Полная раздельноцветковость гибридов Р| от скрещивания мсЛ052хС0АН-22 подтверждает -"универсальность" РЦ генотипа СОАН-22. Эта линия при гибридизации с любыми РЦ формами (за исключением Рек.5ЬС-91 в дает потомство только РЦ фенотипа. При гибридизации с СОАН-31 в потомстве Р) было больше РЦ потомхов, а при гибридизации с СОАН-243, наоборот, СЦ потомков. Достоверная разница между двумя распределениями РЦ-СЦ фенотипов в этих двух гибридных комбинациях (табл. 3) указывает на 1чэ, что в исследуемой выборке больше РЦ генотипов эквивалентных СОАН-31. И, наоборот, РЦ генотипы, подобные СОАН-243, в исследуемой выборке достаточно редки.

Скрещивание трех РЦ анализаторов с фертильными растениями сорта Льговская 52^Результаты опыта, в котором материнскими формами служили мс-

аналоги линий анализаторов, а отцовскими - растения сорта Л052, представлены в таблице 4. Гибридное потомство анализатора мсСОАН-22 оказалось полностью раздельноцветковым, что совпадает с реципрокными гибридами (табл. 3 и 4). Данный результат является подтверждением "универсальности" генотипа РЦ анализатора СОАН-22 (способность при гибридизации с большинством РЦ форм в давать РЦ фенотип). При скрещивании линии мсСОАН-31 с РЦ растениями сорта Л052 гибридное потомство Б) представлено в основном растениями с одиночно расположенными цветками, причем 20 из 28 семей были полностью раздельноцветковыми. При скрещивании растений сорта Л052 с РЦ анализаторами мсСОАН-243 наблюдалась иная картина. В гибридном потомстве р1 имелось достаточно много СЦ растений (236РЦ :148СЦ). При этом у 24 из 28 изученных потомств встречались растения РЦ и СЦ фенотипов.

Таблица 4

Распределение РЦ-СЦ фенотипов у гибридов от скрещивания трех РЦ

анализаторов с фертильными растениями сорта Л052

РЦ анализатор Число Из них: % РЦ Фенотипи-

потомств изученных ческий

растении РЦ СЦ класс

мсСОАН-22 28 440 440 0 100 РЦ

20 430 430 0 100 РЦ

мсСОАН-31 8 95 66 29 69,5 РЦ+СЦ

Итого: 28 525 496 29 94,5*

4 26 26 0 100,0 РЦ

мсСОАН-243 22 341 210 131 61,6 РЦ+СЦ .

2 17 0 17 0,0 СЦ

Итого: 28 384 236 148 61,4*

* х2 = 155,58; Р>0,999

Распределение РЦ-СЦ фенотипов в гибридах !~1 от скрещивания мсСОАН-31 с РЦ растениями сорта Л052 достоверно отличаются от распределения РЦ-СЦ фенотипов в р1 от скрещивания мсСОАН-243 с РЦ растениями сорта Л052. Критерий %2 для сравнения этих двух выборок необычайно высок и позволяет утверждать, что данные распределения достоверно отличаются друг от друга. Из этого следует, что РЦ генотипы большинства растений сорта Л052 эквивалентны линии СОАН-31, хотя в сорте Л052 могут встречаться и другие генотипы.

Итак, по результатам скрещиваний линий-анализаторов со стерильными и фертильными растениями одноросткового сорта Льговская односемянная 52 можно сделать вывод, что РЦ генотипы большинства растений этого сорта эквивалентны РЦ генотипу линии-анализатора СОАН-31.

Скрещивание трех РЦ анализаторов с растениями сорта Белоцерковская односемянная 45. Для изучения полиморфизма РЦ генотипов в сорте БЦ045 мы скрестили РЦ анализаторы мсСОАН-31, мсСОАН-243, PeK.SI.C-91 с РЦ растениями сорта БЦ045. Результаты наблюдений за фенотипами гибридных растений приведены в таблице 5.

Если в качестве материнского родителя использовалась линия мсСОАН-31, то среди потомков в Б) наблюдалось достаточно большое число растений СЦ фенотипа. При гибридизации РЦ анализатора мсСОАН-243 с растениями сорта БЦ045 доля потомков РЦ фенотипа в гибридах И] составляла 97,1%. Столь большой процент РЦ потомков в гибридах указывает на эквивалентность генотипов РЦ анализатора мсСОАН-243 и растений сорта БЦ045. В случае с РЦ анализатором PeK.Sf.C-91 доля РЦ фенотипов в составляла 18,8%, что указывает на отличия генотипов РЦ анализатора и изучаемых растений. В целом наблюдается достоверное различие в распределении РЦ-СЦ фенотипов между тремя гибридными комбинациями.

Таблица 5

Распределение РЦ-СЦ фенотипов среди потомков И] .полученных от скрещивания трех РЦ анализаторов с растениями сорта БЦ045

Число изученных Из них

РЦ анализатор растении РЦ СЦ % РЦ

мсСОАН-31 67 46 21 68,7*

мсСОАН-243 35 34 1 97,1*

PeKSLC 16 3 13 18,8

Итого 118 83 35

*G = 13,96; Р>0,99

Итак, представленные данные позволяют предположить, что генотипы большинства растений в сорте БЦ045 эквивалентны генотипу анализатора мсСОАН-243.

С помощью РЦ анализаторов СОАН-31 и СОАН-243 удалось выяснить, что сорта-популяции Л052 и БЦ045 принципиально отличаются между собой по РЦ генотипам. Структура сорта-популяции Л052 по РЦ генотипам эквивалентна анализатору СОАН-31. Структура сорта-популяции БЦ045 по РЦ генотипам эквивалентна анализатору СОАН-243.

Скрещивание двух PU анализаторов с инбредными потомствами (поколение IjGj) сорта Льговская односемянная 52. Инбредные потомства (поколение IiGi) сорта Л052 мы скрещивали с двумя РЦ анализаторами (СОАН-31 и СОАН-243). Результаты скрещивания инбредных потомств (I|Gi) с РЦ анализаторами приведены в таблице 6.

Таблица б

Распределение РЦ-СЦ фенотипов гибридных растений полученных от скрещивания двух РЦ анализаторов с инбредными потомствами (поколение ^в]) сорта Л052

Комбинация Число Число Из них

скрещивания потомств изученных - РЦ СЦ % РЦ

растении

мсСОАН-31 х Л052 5 171 101 70 59,1

мсСОАН-243 х Л052 5 131 77 54 58,8

Итого: 10 302 178 124

При скрещивании анализатора мсСОАН-31 с пятью инбредными потомствами (Г^) Л052 в поколении Р] не выявлено ни одной комбинации, где бы все гибридные растения имели РЦ фенотип. Доля РЦ фенотипов у них составила 59,1%. При скрещивании РЦ анализатора мсСОАН-243 с пятью инбредными потомствами Л052 —(1101) в поколении Р] наблюдалось два фенотипа. Доля РЦ растений в этом случае составила 58,8 %.

Сравним распределение РЦ-СЦ фенотипов гибридных растений Рь полученных от скрещивания РЦ анализаторов мсСОАН-31 и мсСОАН-243 с Л052. Критерий соответствия между ними %2 = 0,002 (Р < 0,95). Полученные данные не позволили выявить различий между потомствами.

РЦ анализаторы мсСОАН-31 и мсСОАН-243 мы скрещивали с инбредными потомствами БЦ045 (^вО-Распределение РЦ-СЦ фенотипов гибридных растений данных скрещиваний приведены в таблице 7.

Таблица 7

Распределение РЦ-СЦ фенотипов-гибридных растений Р[ , полученных от скрещивания РЦ анализаторов мсСОАН-31 и мсСОАН-243 с инбредными потомствами БЦ045 (1)С|).

Комбинация Фенотипи- Число Число - % РЦ

скрещивания ческий класс гибридов Р[ потомств растений " РЦ СЦ

РЦ 2 68 68 0 100,0

мсСОАН-31 х БЦ045 РЦ+СЦ 1 133 64 69 48,1

СЦ 1 111 0 111 0,0

Итого: 4 312 132 180 42,4

мсС0АН-243хБЦ045 РЦ+СЦ 4 458 291 167 63,5

Всего: 8 770 423 347

Гибридные комбинации в Р[ от скрещивания РЦ анализатора мсСОАН-31 с четырьмя инбредными потомствами БЦ045 (1\С1), разделились на три группы: а) два потомства представленные в Р] только РЦ фенотипом; б) потомство, состоящее из двух фенотипов (РЦ+СЦ); в) потомство, представленное только СЦ фенотипом. Для сравнения трех распределений воспользуемся критерием в. Он составил 424,3. Распределение РЦ-СЦ фенотипов в трех группах гибридных потомств существенно отличаются друг от друга. При скрещивании РЦ анализатора мсСОАН-243 с четырьмя инбредными потомствами БЦ045 (1|С|) гибриды первого поколения были представлены РЦ и СЦ фенотипами. Соотношение РЦ-СЦ фенотипов у них близкое, поэтому в таблице 7 мы привели суммарные данные по четырем потомствам. Доля РЦ фенотипов составила 63,5%.

Результаты скрещиваний РЦ анализаторов мсСОАН-31 и мсСОАН-243 с инбредными потомствами БЦ045 (^О отличаются от скрещивания популяции БЦ045 (10), с теми же РЦ анализаторами. При скрещивании РЦ анализатора мсСОАН-31 с РЦ растениями из популяции БЦ045 (1о) доля РЦ фенотипов растений р1 составляла 68,7%. В случае скрещивания растений из поколения Г^ с тем же РЦ анализатором гибриды Р] распадаются на три группы, у которых соотношения РЦ-СЦ фенотипов достоверно рагчичаются. При скрещивании РЦ анализатора мсСОАН-243 с РЦ растениями из популяции БЦ045 (Го) в гибридах Р| практически все растения имели РЦ фенотип. Доля РЦ фенотипов в это случае составляла 97,1%. Скрещивание того же РЦ анализатора с инбредными потомствами БЦ045 (^в]) дало в Р] увеличение доли СЦ фенотипов.

Мы полагаем, что на соотношение РЦ-СЦ фенотипов в р] от скрещивания линий-анализаторов с инбредными потомствами Л052 (^в)) и БЦ045 (^в]) оказал влияние инбридинг й отбор, поскольку отбор РЦ фенотипов в инбредных потомствах ведется без идентификации генотипов отбираемых форм.

ВЫВОДЫ

1. Экспрессия РЦ признака у сортов - популяций Л052 и БЦ045 не полная. Часть популяций представлена СЦ фенотипами. На экспрессию РЦ признака сильное влияние оказывают условия выращивания растений.

2. Самоопыление РЦ растений сортов Л052 и БЦ045 приводит к увеличению нестабильности РЦ признака у инбредных, потомств (поколение I: и Г^) относительно исходных сортов. Если в исходной популяции сорта Л052 раздельноцветковость составляла 88,3 %, то в первом инбредном поколении она снизилась до 35,7 %. В сорте БЦ045 в исходной популяции раздельноцветковость составляла 100%. В первом инбредном поколении она снизилась до 89,6%.

3. С помощью РЦ анализаторов СОАН-31 и СОАН-243 удалось выяснить, что сорта-популяции Л052 и БЦО-45 принципиально отличаются между собой по РЦ генотипам. Структура сорта-популяции Л052 по РЦ генотипам эквивалентна анализатору СОАН-31. Структура сорта-популяции БЦО-45 по РЦ генотипам эквивалентна анализатору СОАН-243.

4. В инбредном поколении 61 из сорта Л052 удалось выделить стабильное по РЦ признаку потомство. Это потомство может быть использовано в качестве РЦ донора в селекционно-генетических работах.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Ханов С.Е., Шавруков Ю.Н. Изменчивость признака раздельно-сростноцвет-ковости у сахарной свеклы при инбридинге // Цитогенетические аспекты генетики и селекции растений.- Новосибирск, 1991. - С..78-87. - (Сб.научн.тр./ИЦиГ СО АН СССР).

2. Шавруков Ю.Н., Ханов С.Е. Генетический полиморфизм по признаку раздельно-сростноцветковости у сахарной свеклы сорта Льговская односемянная 52 // Сибирский биологический журнал. Вып.2 - 1992 - С.3-8.