Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Реакция аллюцитоплазматических гибридов яровой пшеницы на действие брассиностероидов и ретардантов в условиях водного дефицита

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Реакция аллюцитоплазматических гибридов яровой пшеницы на действие брассиностероидов и ретардантов в условиях водного дефицита"

Р Г Б ОД

1 О ЯНВ 1533

На правах рукописи

РЕЙЕС МЛТАМОРОС ХЕНАРО ШЫШАДЕС

РЕАКЦЖ АМ01Р?СПМЗМАТЙЧЕСКИХ ГИБРИДОВ ЯРОВОЙ ШЕНИЦЫ НА ДЕЙСТВИЕ БРАССИНОСТЕРОИДОВ И РЕТАРДАНТОВ В УСДЖИЯХ ВОДНОГО ДЕФИЦИТА

(06.01.05 - Селекция и семеноводство, 03.00.12 - Физиология растений)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Москва - 1995

Работа выполнена на кафедре генетики и селекции Российски университета дружбы народов и в лаборатории природных и синтет; ческих регуляторов Института физиологии растений им.К.А.Тимирязева Российской Академии наук.

Научные руководители: кандидат биологических наук, профессор Семенов С.Г. доктор биологических наук, профессор Прусакова Л.Д.

Официальные оппоненты: академик АТН РФ, член-корреспондент РАСХН, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Медведев A.M. доктор сельскохозяйственных наук Астащенко A.M.

Ведущая организация: Московское отделение Всероссийского научно-исследовательского института растениеводства им.Н.И.Вавилова

Защита диссертации состоится 19 января 1996 г. в II часов на заседании диссертационного совета К 053.22.22 в Российском университете дружбы народов по адресу: II7I98, Москва, ул.Микл? Шклая, дом 6, корпус 2 (сельскохозяйственный факультет, лекционный зал № I).

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке Ро< сийского университета дружбы народов по адресу: II7I9&, Москва ул.Миклухо-1Ьклая, дом 6.

Автореферат разослан "27 " декабря 1995 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат сельскохозяйственных наук,

доцент ХАРЛАМОВ М.П.

I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Регуляция физиологических процессов зерновых культур с помощью экологически чистых биорегуляторов в стрессовых условиях выращивания для стабильности продукционного процесса до настоящего времени остается актуальной. Современная концепция использования синтетических регуляторов тесно связана с решением проблемы устойчивости зерновых культур к засухе. Применение для этих целей экологически чистых ретардантов триазолиевого ряда и антистрессовых препаратов - аналогов брассиностеровдов представляется перспективным. Известно, что генотип растений как совокупность генетических факторов определяет реакцию как на неблагоприятные условия окружающей среды, так и на синтетические регуляторы. Среди разнообразных генетических моделей, используемых при поиске подходов для решения этой проблемы, особое место занимают аллоцитоплаз-матические гибриды (АЦПГ) пшеницы, полученные путем многократного беккроссирования разных ввдов АееПорз, Тга^сит и Зесаге ядерным геномом мягкой пшеницы. Эти гибриды обладают особым типом формирования и развития морфологических признаков. Настоящая работа проведена в соответствии с плановой темой по Российскому университету дружбы народов "Выявление с использованием ЭВМ взаимосвязей и закономерностей изменчивости количественных признаков у зррновых культур для использования в селекции". Номер государственной регистрации 01.9.10 011329.

Цели и задачи исследований. Цель работы заключалась в сравнительном изучении особенностей роста, развития и продуктивности трех геноформ АЦПГ яровой пшеницы с различными типами чужеродной цитоплазмы под влиянием антистрессового препарата эпибрассинолида и экологически чистого ретарданта униконазола в связи с повышением устойчивости к засухе. Конкретными задачами исследования являлись:

1. Изучение действия экзогенной гибберелловой кислоты (ПО на индукцию активности оС-амилазы в эндосперме семян разных геноформ пшеницы, лишенных зародыша.

2.Изучение действия экзогенной ГК в семенах разных геноформ пшеницы.

3. Изучение реакции эпибрассинолида и униконазола на рост, развитие и продуктивность разных геноформ пшеницы в связи с повышением устойчивости к засухе.

4. Оценка хозяйственной ценности АЦДГ пшеницы по формированию элементов продуктивности.

5. Электрофоретический анализ глиадинов перспективных ыорфо-биотипов, отобранных из гибридных популяций АЦПГ пшеницы.

6. Изучение действия эпибрассинолида на структуру хромосом у АЦПГ пшеницы.

Научная новизна. Установлена сортовая чувствительность семян разных геноформ АЦПГ пшеницы на экзогенную 1К, вызывающую биосинтез фермента ос -амилазы. Выявлены основные физиологические особен ности действия антистрессового препарата эпибрассинолида и экологически чистого ретарданта униконазола на растения АЦДГ пшеницы, использованных для повышения устойчивости АЦДГ к засухе. Проведем морфофизиологические и биометрические анализы действия препаратеI на АЦПГ. Выделены высокопродуктивные морфобиотипы АЦПГ пшеницы, отличительными особенностями которых являются высокие показатели элементов продуктивности, такие, как озерненность, выполненность зерна и др. Проведена идентификация запасных белков перспективны} морфобиотипов. Исследовано влияние эпибрассинолида на генетическ! риск у АЦПГ пшеницы.

Практическая значимость. Полученные экспериментальные данны< открывают определенные перспективы в разработке приемов повышена устойчивости пшеницы к засухе и увеличения ее продуктивности, пр< полагающие использование эпибрассинолида и униконазола. Выделены высокопродуктивные морфобиотипы яровой аллоцитоплазматической шш ницы с сочетанием комплекса хозяйственно-ценных признаков, особе! ностью которых является наличие у них трудносочетаемых признаков представляющих селекционную ценность.

Апробация работы. Дктериалы диссертации доложены на заседай ях кафедры генетики и селекции сельскохозяйственного факультета РУДН, на научной конференции профессорско-преподавательского сос тава (Москва, 1992 - 1994 гг), на заседаниях Лаборатории природн и синтетических регуляторов №Р РАН (Москва, 1992 - 1994 гг), на международной научной конференции студентов и аспирантов "Ленине кие горы - 95" (Москва, 1995 г), на 3-й международной конференци "Регуляторы роста и развития растений" (Москва, 1995 г).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 2 работы

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состо из введения, обзора литературы, методической и экспериментальной части, включающей разультаты и их обсуждение и выводы. Материалы диссертации изложены на 194 страницах машинописного текста, сод жат 33 таблицы, 13 рисунков и 4 фотографии. Список литературы вк чает 339 наименований, в том числе 167 иностранных источников.

2

2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ¡«СЛЕДОВАНИЯ

В качестве объекта исследований использованы три аллоцитоплаз-матических гибрида (АЦПГ) яровой пшеницы и сорт Энита.

№ Название геноформ Обозначение геноформ

в тексте

I АЦОГ Саратовская 29 линия 96 х АЦПГ на цит.

Safed Lerma (на ЦИТ. S.cereale ) S.cereale

2 АЦПГ Московская 35 х Вировская 4 АЦПГ на цит.

(m ЦИТ. T.timapheevi) T.timopheevi

3 АЦОГ Иген-3 X Safed Lerma АЦПГ на цит.

(на ЦИТ. Ae.ovata ) Ае.ovata

4 Стандарт: районированный сорт Энита Энита

Изученные АЦДГ были созданы О.Г.Семеновым на кафедре генетики и селекции Российского университета дружбы народов (г.Москва).

Схема сравнительного изучения гибридов аллоцитоплазматической пшеницы и сорта Энита изображена на рис.1.

В исследованиях испытывались следующие препараты:

1. Гибберелловая кислота (Шд): физиологически активное соединение, являющееся синтетическим аналогом природных гиббереллинов. Производство американской фирмы Chemical company "Sigma" 90% gibbereilia Ад (C^H^jOg).

2. 24-эпибрассинолид ОБ): антистрессовый препарат, являющийся синтетическим аналогом природных брассиностероидов, синтезирован в ИБОХ АН Белоруси (CggH^Og).

3. Униконазол (У): ретардант нового поколения, представитель триазолиевых соединений. Производство японской фирмы Sumimoto chemical company miconazole 0,0granule

(CI5HI8CF30).

В исследованиях использовались следующие методики:

- Определение активности се -амилазы в эндосперме семян пшеницы ( Могге, 1974; Nagy, Szabo, 1985).

- Реакция на полусухую обработку ретардантами 7-дневных проростков (Задонцев и др., 1970).

- Изучение реакции растений на синтетические аналоги гормонов и ретарданты (Кефели, 1987; Прусакова, Чижова, 1990).

- Определение параметров водного режима растений (siavik,1974).

3

Рис.1. Схема исследований

- Оценка роста и продуктивности растений (Кумаков, 1988; Семенов, 1969).

- Определение генетического риска применения синтетических регуляторов по ана-телофазнояу методу (Паушева, 1968).

- Определение подлинности и сортовой чистоты семян пшеницы по электрофоретнческому спектру глнадинов (Ленинград, 1975).

- Методика вертикального дискового электрофореза в крахмальном геле и генетический принцип классификации глнадинов (Одесса,

1978).

- Инструкции международного контроля сортимента растений (УЛОВ,

1979).

- Полученные данные были обработаны с помощью ыетодов математической статистики (Лакин, i960) и с использованием ПЭВМ по программе "STADIA" (Statistical dialog , СП "Интерквадро", ver.3 ).

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Реакция АЦПГ яровой пшеницы на обработку эпибрассинолидом и униконазолоы

В течение 1993 - 1994 гг проводилось изучение влияния эпибрас-синолида (ЗБ) и униконазола (У) на рост, развитие и продуктивность трех геноформ АЦПГ пшеницы с различными типами чуяеродной цитоплазмы и сорта Энита. Растения выращивались в условиях вегетационного опыта при 70% и 35$ (одноразовая засуха в фазу трубкования) влажности почвы от полной влагоемкости (ПВ). В начале фазу трубкования или цветения растения опрыскивали раствором Ж в концентрации 10"^ иг/л или раствором У в концентрации 10ыг/раст.

Для оценки действия изученных препаратов на водный режим пшеницы нами проведено сравнительное исследование оводненности флагового листа у АЦПГ и сорта Энита.

Результаты показали, что препараты повышали оводненность тканей листьев у АЦПГ и сорта Энита. Однако, проявление антистрессового свойства Ж и У зависело от генофорда. Об антистрессовой направленности действия препаратов при обработке растений в фазу трубкования или цветения свидетельствуют экспериментальные результаты по существенному увеличению оводненности тканей листьев у АЦПГ на цитоплазме T.timopheevi в условиях 35% влажности почвы к восковой спелости (табл.1).

У изученных геноформ пшеницы выявлены специфические реакции на обработку ЗБ и У. Анализ результатов показал, что под влиянием

5

Таблица I

Оводненность листьев верхнего яруса разных геноформ яровой пшеницы, % (вегетационный опыт 1994 г)

Варианты Г е н 0 ф о р м ы

АЦПГ на цит. З.сегеа1е АВДГ на цит. Т.и-шорЬееу! АЦЦГ на цит. Ае.оуаЪа Энита

Контроль ^ от Щ 35% от ПВ

60,20+0,56 56,55+0,39

61,08+0,39 62,92+0,69 50,54+0,26 57,29+0,32

62,33+0,45 56,0+0,23

ЭБ труб. от ПВ 35% от ПВ

64,78+0,36 62,25+0,45 66,43+0,66 66,31+0,72 57,68+0,27 57,62+0,38 58,85+0,43 59,73+0,48

ЭБ цвет. ^ ог 118 35% от ПВ

61,40+0,74 58,38+0,34

66,62+0,43 63,93+0,37 60,72+0,51 59,54+0,29

64,82+0,62 58,52+0,36

У труб. 7056 от ПВ 35% от ПВ

69,47+0,30 66,92+0,35 64,54+0,70 65,13+0,54 59,47+0,52 59,11+0,32 61,84+0,63 58,80+0,46

обработки растений ЭБ в фазу трубкования или цветения наблюдалось которое вытягивание стебля, а под влиянием У - его укорочение (та< 2). Обработка препаратами не вызывала у геноформ пшеницы значител) ных закономерных изменений по таким признакам, как продуктивная к; тистость, длина главного колоса и число развитых колосков на глав] колосе по отношению к контрольным вариантам (табл.2).

Данные по урожайности показали, что обработка препаратами сп< собствовала увеличению массы зерна с растения у всех геноформ пшеницы по сравнению с контролем (табл.2 ). Сравнительное изучение действия эпибрассинолида и униконазола на увеличение массы зерна I растения показало сортовые различия в реакции геноформ на препара1 Обработка растений ЭБ в фазу трубкования в условиях почвенной зас; хи дала большее увеличение массы зерна с растения, чем обработка ; в тех же условиях. Однако, надо отметить, что увеличение массы зе; на под влиянием ЭБ достигалось за счет увеличения числа зерен в к лосе, а под влиянием У в большой степени за счет выполненности зе; на.

Итак, положительное действие ЭБ обусловлено его способностью повышать число зерен в колосе, а положительное действие У - повышать выполненность зерна, что, в свою очередь, приводит к увеличе нию массы зерна с растения и продуктивности в условиях почвенной

6

Таблица 2

Формирование элементов продуктивности разных геноформ яровой пшеницы под влиянием обработки эпибрассинолидом и униконазолом при 35% от ПВ (вегетационный опыт 1994 г)

Геноформы Вари- Высота Продук- Длина Число раэ- ■ Число Ь&сса зе- Ш.сса Индекс

анты растений, тивная главного витых ко- зерен с рен с ра- 1000 урожая,

см кустис- колоса, лосков на растения стения, зерен, %

тость см гл.колосе г г

Контроль73,0+2,0 1,0±0,0 9,8+0,2 12,6+0,2 27,6+1,5 0,49+0,02 18,0+0,8 23,9+1,1

АЦДГ на цит.ЭБ труб. 77,2+1,3 1,3+0,1 9,2+0,2 12,6+0,2 35,8+4,5 0,65+0,05 20,9+1,8 22,5+0,9

З.сегеа1е ЭВ цвет. 69,6+1,8 1,1+0,1 9,3+0,2 12,8+0,2 28,8+2,0 0,60+0,05 20,7+0,9 27,6+2,2

У труб. 69,5+1,3 1,0+0,0 8,8+0,3 12,8+0,3 20,1+1,9 0,58+0,05 29,0+0,8 30,8+2,7

Контроль 78,2+2,3 1,1+0,1 10,0+0,2 13,0+0,2 21,8+1,7 0,42+0,04 21,5+1,0 15,8+1,6

А1ЩГ на цит.ЭБ труб. 82,0+2,9 1,2+0,1 9,9+0,2 12,4+0,4 24,2+2,1 0,60+0,07 24,6+2,0 21,1+2,5

Т.ишрЬе^эБ цвет. 80,3+1,6 1,2+0,1 9,3+0,3 13,3+0,3 17,8+1,6 0,54+0,04 32,4+1,7 21,6+1,5

У труб. 71,8+2,5 1,1+0,1 9,0+0,3 13,8+0,3 16,4+1,2 0,53+0,06 33,6+3,7 21,5+1,9

Контроль 55,8+1,0 1,0+0,0 8,8+0,2 15,4+0,1 25,3+2,3 0,51+0,03 24,0+3,2 24,5+1,6

АЦЛГ на цит.ЭБ труб. 54,9+1,7 1,2+0,1 8,9+0,2 14,5+0,4 41,0+2,3 0,64+0,04 16,2+1,0 22,7+1,4

Ае.о-^а ЭБ цвет. 53,1+2,1 1,1+0,1 8,2+0,2 13,5+0,2 25,6+2,1 0,57+0,05 22,2+1,2 33,1+3,1

У труб. 48,2+1,2 1,0+0,0 8,3+0,2 13,4+0,3 29,5+2,6 0,55+0,04 20,5+1,6 30,0+2,8

Контроль 72,3+2,0 1,0+0,0 10,1+0,3 14,5+0,2 23,3+1,3 0,36+0,02 16,3+0,7 21,9+1,8

Энита ЭБ труб. 74,9+2,1 1,0+0,0 10,4+0,1 14,4+0,3 30,3+2,6 0¿50+0,04 17,3+1,6 22,3+2,9

ЭБ цвет. 76,8+2,3 1,0+0,0 10,7+0,2 14,9+0,3 21,9+1,5 0,37+0,02 17,1+0,8 17,7+1,2

У труб. 69,3+0,8 1,0+0,0 9,6+0,3 15,1+0,2 18,0+1,2 0,38+0,03 21,9+2,1 16,3+1,3

засухи.

Анализ модификационного варьирования хозяйственно-ценных при наков у АЦПГ и сорта Энита свидетельствует о специфичности в хара тере изменчивости одинаковых признаков. В то же время, отдельные показатели довольно близки по своему уровню, независимо от вариан та обработки.

Отмечено, что по наиболее ценным в хозяйственном отношении признакам различия у геноформ в уровне варьирования между вариантами, подвергнутыми обработке Ж или У, и их контролями могут быт объяснены типом реакции геноформ на препараты.

Обнаружена тевденция к повышению уровня модификационно го вар ирования у геноформ при обработке препаратами, которая проявляете в наибольшей степени в условиях 35% влажности почвы.

Показано, что уровень модификационной изменчивости при обработке Ж зависит от фазы обработки. Так, при обработке ЭБ в фазу трубкования уровень изменчивости наиболее ценных признаков больше чем при обработке ЭБ в фазу цветения.

Корреляционная связь мевду массой зерна с растения и другими хозяйственно-ценными признаками при их модификационной изменчивое ти показала, что у разных геноформ масса зерна с растения наиболе сильно коррелировала с числом зерен с растения и с индексом урожа как в контрольных, так и в обработанных вариантах ЭБ или У.

Обработка Ж в фазу цветения повышает уровень положительной связи менду массой зерна с растения и другими признаками, особенн при 35% влажности почвы. В отношении обработки препаратами в фазу трубкования не обнаружено повышения уровня положительной связи де ствия препаратов и влажности почвы.

Обработка ЭБ и У вызывала значительные различия в развитии в невой системы у геноформ пшеницы (табл. 3). Корневая система изуч ных геноформ по-разному реагировала на обработку препаратами. Так АЦПГ на цитоплазме З.сегеию .. и АЦПГ на цитоплазме Т^1шорЬвеу характеризовались увеличением сухой массы корневой системы. У АЦО на цитоплазме Ае.сп^а обработка препаратами вызывала ее,умеш шение, а у сорта Энита отмечено ее уменьшение при обработке ЭБ, т да как под действием У - ее увеличение.

3.2. Изучение полиморфизма глиадинов у перспективных морфобиотипов АЦДГ яровой пшеницы

В течение 1993 - 1995 гг были проведены полевые работы на эв периментальном участке кафедры селекции и семеноводства полевых

8

Таблица 3

Воздушно-сухая масса корневой системы разных геноформ яровой пшеницы при 25% от ПВ иоеле уборки урожая, ыг (вегетационный опыт 1994 г)

Варианты Генофо- рмы

АЦПГ на цит. АЦПГ на цит. АЦПГ на цит. Энита

З.сегеа1е Т.^ворЬвеу! Ав.ovata

Контроль 46,5+3,1 36,3+1,9 108,8+5,0 45,0+4,2

ЭБ труб. 68,8+2,3 85,2+4,2 54,7+5,7 45,4+4,5

ЭБ цвет. 62,6+3,6 49,9+4,0 56,6+6,5 34,1+3,0

У труб. 67,9+4,5 55,6+6,3 46;5+4,1 53,0+5,0

культур йСХА им. К.А.Тимирязева.

гйзтодои индивидуального отбора в 1994 г выделены высокопродуктивные растения из гибридных популяций АЦПГ, которые были объединены по морфологическим признакам колосьев. У АЦПГ на цит.&сагеа1е были отобраны 12 морфобиотипов, у АЦПГ на цит. T.tiв!opheevi - 4 мор-фобиотипа и у АЦПГ на цит. Ae.ova.ta - 17 морфобиотипов.

При отборе перспективных морфобиотипов из гибридных популяций АЦПГ пшеницы с различными типами чужеродной цитоплазмы по продуктивности были выделены морфобиотипы № 2,5,8 и 10 у АЦПГ на цит. Я. сегеа1е, морфобиотипы И и 3 у АЦПГ на цит. Т.1;:шорЬееу1 и морфобиотипы № 4,6,9 и 13 у АЦЦГ на цит. Ae.ovata с комплексом хозяйственно-ценных признаков, имеющих селекционную ценность (табл.4). Для более полной их идентификации был произведен электрофоретичес-кий анализ их глщдинов в полиакриламидноы геле. На основании полученных данных можно отметить у них ряд особенностей:

- У морфобиотипов АЦПГ на цит. З.сегеаге:

1. У морфобиотипа 2 обнаружены 2 биотипа в соотношении: 90% -

10%.

2. оС и р -зоны одинаковы у морфобиотипов 5, 8 и 10. оС-567 и ^в-23145 соответственно.

3. ¿С-зона одинакова у морфобиотипов у-234.

4. Маркерные компоненты ржи 234 в Со -зоне свидетельствуют о влиянии цитоплазмы З.сегеа1е.

- У морфобиотипов АЦПГ на ЦИТ. Т.Ь1оорЬееу1:

I. У морфобиотипов 2 и 3 обнаружены по 2 биотипа в соотношении:

Таблица 4

Некоторые элементы продуктивности морфобиотипов, отобранных из гибридных популяций АЦПГ яровой пшеницы с различными типами чужеродной цитоплазмы (полевой опыт на экспериментальном о участке ТСХА, 1994 г)

морфобио-типа Длина главного колоса, см Число колосков Число зерен Масса зерна с главного колоса г Шсса 1000 зерен, г

общее развитьк с главного колоса в одном колоске

АЦДГ на цитоплазме З.сегеа1е:

2 8,2+0,3 16,5+0,5 14,5+0,5 43,0+1,0 2,9+0,1 2,22+0,1 51,6+0,3

5 7,9+0,4 16,5+0,5 15,5+0,5 47,0+1,0 3,0+0,1 1,89+0,1 40,1+0,1

8 8,8+0,3 15,5+0,5 14,5+0,5 44,0+1,0 3,0+0,1 2,19+0,1 49,8+0,5

10 10,5+0,3 17,3+0,3 17,3+0,3 61,3+1,5 3,5+0,2 2,87+0,1 46,8+1,6

АЦПГ на цитоплазме Т.-ЫторЬееу1:

2 13,0+0,3 19,0+0,6 18,7+0,9 57,0+4,5 3,0+0,1 2,84+0,2 50,1+1,6

3 10,2+0,2 17,3+0,3 16,0+0,4 40,3+1,0 2,5+0,1 2,19+0,1 52,3+1,6

АЦДГ на цитоплазме Ае.ст^а:

4 9,3+0,3 19,6+0,3 18,0+0,6 53,0+1,5 2,9+0,1 2,32+0,1 43,8+0,9

6 11,7+0,4 22,0+0,7 22,0+0,7 90,5+2,8 4,1+0,1 3,95+0,1 43,6+0,3

9 7,6+0,2 22,6+0,7 21,6+0,3 73,3+1,7 3,4+0,1 3,13+0,1 42,7+0,6

13 7,8+0,2 18,3+0,3 17,0+0,6 46,3+3,3 2,7+0,1 2,17+0,2 46,7+1,0

Энита 10,1+0,4 19,0+0,3 17,6+0,2 41,5+2,8 2,4+0,1 2,51+0,1 44,9+1,5

80% - 2й%, 40% - 6055 соответственно.

2. У морфобиотипа 2 существует сходство между его составляющими биотипами.

3. р, и У -зоны одинаковы у всех биотипов р -23^ и У - 134 соответственно.

- У морфобиотипов АЦПГ на цит. Ae.ora.ta:

1. ^ -зона одинакова у морфобиотипов.

2. Существенные различия между морфобиотипами обнаружены б распределении компонентов Ы -зоны и степени их выражения.

Таким образом, большинство изученных морфобиотипов АЦПГ с различными типами чужеродной цитоплазмы представляют собой однородные в биотипном отношении генетические формы яровой пшеницы.

Нами было проведено изучение компонентного состава глиадинсин-тезирупцих локусов хромосом электрофоретическим методом в крахмальном геле у перспективных морфобиотипов АЦПГ яровой пшеницы.

Результаты показали, что у АЦПГ на цит. Э.свгва1в морфобио-тип 2 обладает внутрисортовым полиморфизмом по компонентному составу глиадина. Он состоит из двух биотипов в соотношении: 60% - 20 % с соответствующими генетическими формулами глиадина 12.2.5.2.1.6 и 12.2.5.2.2.1. Морфобиотипы 5, 8 и 10 имеют постоянную генетическую формулу глиадина. Необходимо отметить, что по компонентному составу глиадина среди морфобиотипов АЦПГ на цит.3.сегеа1е перспективными являются морфобиотипы 8 и 10, имещие формулу глиадина 4.2.1.1.1.1. Они могут быть использованы для селекции на качество зерна, так как содержат больше положительных аллельных вариантов блоков, которые характеризуют высокие хлебопекарные качества. Причем блок глиадинов (НА1А4 _ это выдающийся блок по влиянию на качество зерна и особенно на "силу муки".

У АЦПГ на цит. Т.1;1ворЬееу1 морфобиотипы 2 и 3 обладают внутрисортовым полиморфизмом по компонентному составу глиадина. Они состоят из двух биотипов, соответственно в соотношении: 90% - 100% и 70% - 30%. Внутрисортовой полиморфизм по компонентному составу глиадина повышает генетическое разнообразие этой геноформы и дает большую возможность нахождения биотипа с нужными хозяйственно-ценными признаками.

У АЦПГ на цит. морфобиотипы имеют постоянную гене-

тическую формулу глиадина. Среди изученных морфобиотипов для селекции на качество зерна представляет интерес мсрфобиотип 4, имеющий формулу глиадина 4.2.1.1.1.1.

3.3. Оценка цитогенетического эффекта эпибрассинолида у АЦОГ яровой пшеницы

Исследовано действие ЭБ в концентрации 10"^ кг/л на два алло цитоплазматических гибрида пшеницы: АЦШ? на цит. З.сегеаге и АЦОГ на цит. Ae.ovata урожая 1994 г. Анализировались первые ми тозы в клетках первичной корневой меристемы проростков АЦОГ, выра ¡ценных из семян, собранных с растений, подвергнутых обработке ЗБ в период вегетации.

Цитогенетический эффект ЭБ оценивался по превышению частоты хромосомных аберраций над спонтанным фоном мутирования. В качеств критерия при анализе ана-телофазным методом был выбран мост.

Статистический анализ проводился по критерию Стыодента для 5%-ного уровня значимости (варианты считались достоверно отличным от контроля, если td > 2).

Сравнение репрезентативных выборок по td -критерию показало что при одноразовой обработке растений ЭБ в фазу трубкованкя или цветения не наблюдается достоверного повышения частоты хромосомны аберраций по сравнению е контрольным уровнем (табл. 5). Отмечаете цитогенетический эффект £Б только при обработке растений на самой чувствительной стадии развития, в фазу трубкования, т.е. при прохождении стадии мейоза. Два проанализированных АЦДГ отличаются по чувствительности к Ж.

Таблица 5

Частота хромосомных аберраций в ана-телофазе у АЦПГ яровой пшеницы при обработке эпибрассинолидом

Варианты Изучено ана-телофаз х ± а td

всего с аберра-

циями

I 2 3 4 5

АЦДГ на цитоплазме Б.сегеа1е

Контроль 70% от ПВ 330 I 0,303+0,302 —

Контроль 35% от ПВ 580 2 0,345+0,243 0,108

ЭБ труб. 35% от ПВ 711 9 1,266+0,419 1,664

ЕВ цвет. 35% от ПВ 694 10 1,119+0,352 1,759

Продолжение таблицы 5

I 2 3 4 5

АЦПГ на цитоплазме Ае.ovata:

Контроль 70% от IIB 500 I 0,200+0,199 -

Контроль 35% от ПВ 500 2 0,400+0,282 0,579

ЭБ труб. 35% от ПВ 464 6 1,293+0,524 1,951

ЭБ цвет. 35% от ПВ 685 7 1,022+0,384 1,901

вывода

1. Установлена специфичность реакции семян на обработку экзогенной ГК в зависимости от геноформ яровой пшеницы с помощью активности о£-амилазы в ондосперме, лишенном зародыша. Наибольшей чувствительностью характеризовался АЦПГ на цитоплазме з.сегеаге , а наименьшей - АЦПГ на цитоплазме Ae.ovata . В изолированных зародышах семян наибольшая стимуляция роста колеоптилей и корней под действием ГК отмечена у АЦПГ на цитоплазме т.-ЫторЬееуз..

2. Обнаружена зависимость подавления активности оС-амилазы, индуцируемой экзогенной ГК в эндосперме семян, от геноформ яровой пшеницы и от концентрации униконазола - чем выше концентрация унико-назола в субстрате, тем сильнее проявлялось подавление активности фермента о£-амилазы.

3. Полусухая обработка семян униконазолом в концентрации от 10"® до М в зависимости от последней вызывала разную реакцию на рост надземных органов и корней проростков различных геноформ яровой пшеницы. Обработка в концентрации Ю-0 М подавляла рост надземных органов всех изученных геноформ, а в концентрации 10

Ю-5 М подавляла рост корней только у АЦПГ на цитоплазме Т.^то-pheevi и АЦПГ на цитоплазме Ae.ovata . Опрыскивание растений АЦПГ униконазолом (Ю-^ мг/раст.) вызывало торможение роста стебля и листьев и увеличивало массу корней, за исключением АЦПГ на цитоплазме Ле .ovata..

4. Показано, что обработка различных геноформ яровой пшеницы эпибрассинолидом мг/л) вызывала небольшое стимулирующее действие на рост стебля, листьев и массы корней, при этом АЦПГ на цитоплазме Ae.ovata и Энита характеризовались уменьшением массы корней.

5. Обработка разных геноформ яровой пшеницы эпибрассинолидом и униконазолом повышала оводненность листьев в условиях почвенной

13

засухи особенно у АЦПГ на цитоплазме T.ti*opheevi , что свидете, ствует о проявлении антистрессовых свойств этих препаратов на АЦП

6. Эпибрассинолид (Ю-^ мг/л) и униконазол (10~^ мг/раст.) в фазу трубкования или цветения способствовали увеличению массы зер на с растения, массы 1000 зерен и индекса урожая в условиях почве: ной засухи.

7. Выделены высокопродуктивные морфобиотипы АЦПГ яровой пшеницы с различными типами чужеродной цитоплазмы, характерной особе; ноетьв которых является сочетание таких признаков, как сзерненнос колоса и выполненность зерна, позволяющие расширить генетическое разнообразие, необходимое для обогащения исходного генофонда и ев' лекции новых сортов пшеницы с комплексом хозяйственно-ценных приз наков.

8. С помощью электрофоретического анализа установлен полимор физм глиадинов морфобиотипов АЦПГ яровой пшеницы с различными типами чужеродной цитоплазмы. Наибольшие отличия среди компонентов глиадинов наблюдаются в CJ -зоне у АЦПГ на цитоплазме Ae.ovata.

9. В селекции высокопродуктивных морфобиотипов яровой пшениц с высоким качеством зерна целесообразно использовать морфобиотипы 8 и 10 у АЦПГ на цитоплазме S.cereale , второй биотип у АЦПГ и цитоплазме Т.timopheevi и морфобиотип 4 у АЦПГ на цитоплазме Ае, ovata.

10. Эпибрассинолид в концентрации 10~° мг/л не вызывал досто верного превышения уровня мутирования клеток первичной корневой м ристемы проростков семян АЦПГ на цитоплазме S.cereale и АЦПГ н цитоплазме Ae.ovata , собранных с растений, подвергнутых однора зовой обработке в фазу трубкования или цветения, что свидетельств ет об отсутствии генетического риска.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. С целью повышения засухоустойчивости и продуктивности рас тений яровой пшеницы целесообразно применять опрыскивание растени в фазу трубкования или цветения эпибрассинолвдом мг/л) и ун коназолом (Ю-5 мг/раст.).

2. Выделенные ноше морфобиотипы из гибридных популяций АЦПГ яровой пшеницы с различными типами чужеродной цитоплазмы (s.cereale, T.timopheevi, Ae.ovata) включены в селекционный процесс для их окончательной оценки в конкурсном сортоиспытании.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО МАТЕРИАЛАМ ДИССЕРТАЦИЙ

1. Рейес Хенаро, Чижова С.И., Прусакова Л.Д. Проявление антистрессовых свойств эпибрассинолида на аллоцитоплазматических гибридах пшеницы в условиях засухи//Тез.докл.3-й международной конференции "Регуляторы роста и развития растений". М., 1995. С.55.

2. Прусакова Л.Д., Чижова С.И., Рейес Хенаро. Влияние эпибрассинолида на цитогенетические показатели в меристеме корней проростков АЦДГ яровой пшеницы//Тез.докл. 4-й конференции "Брассиностеро-иды - биорациональные, экологически безопасные регуляторы роста и продуктивности растений". Минск. 1995. С.15.

3. Рейес Хенаро, Семенов 0.Г. Полиморфизм по некоторым морфологическим и количественным признакам у аллоцитоплазматических гибридов (АЦДГ) яровой пшеницы//Материалы конференции профессорско-преподавательского состава с.-х. факультета. М. ,РУДН. 1995. С.34

- 35.(в печати).

4. Рейес Хенаро, Прусакова Л.Д., Чижова С.й. Действие антистрессовых перпаратов на устойчивость и продуктивность аллоцитоплазматических гибрвдов яровой пшеницы в условиях водного дефицита// Ьктериалы конференции профессорско-преподавательского состава с.-х. факультета. М. РУДД. 1995. С.36. (в печати).

5. Рейес Хенаро. Реакция семян аллоцитоплазматической пшеницы на гиббереллин//1Ьтериалы конференции профессорско-преподавательского состава с.-х.факультета. М. ,РУДД. 1995. С.37-36 (в печати).

6. Рейес Хенаро, Семенов О.Г. Создание высокопродуктивных морфобиотипов аллоцитоплазматической пшеницы на цитоплазме Бвсаго свгеа1в //Материалы конференции профессорско-преподавательского состава с.-х. факультета. М., РУДН. 1995. С.44.(в печати).

7. Рейес Хенаро, Артемьева Г.М., Клицов С.В., Семенов О.Г. Оценка цитогенетического эффекта применения эпибрассинолида у аллоцитоплазматических гибридов пшеницы//Материалы конференции профессорско-преподавательского состава. П., РУДН. 1995. С.45.(в печати).

Рейес Матаморос Хенаро Мелькиадес (Мексика)

РЕАКЦИЯ. АЛЛОЦИТОПЛАЗМАТИЧЕСКИХ ГИБРВДрВ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ НА ДЕЙСТВИЕ БРАССИНОСТЕРОИДОВ И РЕТАРДАНТОВ В УСЛОВИЯХ ВОДНОГО ДЕФИЦИТА

В работе приведены результаты сравнительного изучения особенностей роста, развития и продуктивности трех аллоцитоплазматических гибридов (АЦПГ) яровой пшеницы с различными типами чужеродно^ци-

топлазмы под действием эпибрассинолида и униконазода.в связи с засухоустойчивостью. Выявлены основные физиологические особенности действия эпибрассинолида и униконазола на АЦПГ яровой пшеницы, использованные для повышения устойчивости АЦПГ к засухе. Установлен) сортовая чувствительность семян АЦПГ яровой пшеницы на экзогенную гибберелловую кислоту, вызывающую биосинтез оС-амилазы. Выделены высокопродуктивные морфобиотипы АЦПГ яровой пшеницы с различными типами чужеродной цитоплазмы, проведена их идентификация. Исследовано влияние эпибрассинолида на генетический риск у АЦПГ яровой

The results of comparative study of the peculiarities of growth, development and productivity of three spring wheat alloci-toplasaic hybrids containing different types of heterogenous cyto-piasma tmder the "influence of epi-brassînolide anduniconazole in connection with drought-resistance are given in this work, principal physiological peculiarities"of the influence of èpi-brassinol: de and uniconazolô on spring wheat allocytopiasnic hybrids used for enhancenent of wheat resistibility to drought are revealed. Variety sensitivity of seeds of spring wheat allocytoplasmic hybr: to gibberelic acid causing biosyntesis of oC -aaylase is established. High-productive aorphobiotypos of spring wheat allocytoplas-nic hybrids with different types of heterogenous cytoplasms are d: tinguished and identified, the influence of epi-brassisolide on g< netic risk of spring wheat allocytopiasnic hybrids is investigate!

пшеницы.

Beyes Hataooros Jenaro Melquiades (Mexico)

KB ACTIO IT OS SE® IE G WHBAï ALLO СITOPLA SHIG HlffilDS ОТГШЕ IBS IHPLUBHCE 0? BSASSIBO STEROID S AîîD BBïABDAHïS IH WASBR BSFICIÏ COHDITIOHS