Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Сравнительная характеристика сортов мягкой яровой пшеницы различного эколого-географического происхождения и их гибридов, полученных на чужеродной цитоплазме

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Сравнительная характеристика сортов мягкой яровой пшеницы различного эколого-географического происхождения и их гибридов, полученных на чужеродной цитоплазме"

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО НАРОДНОМУ ОБРАЗОВАНИЮ

ОРДЕНА ДРУ1Ш НАРОДОВ У1ШЕРСИТЕТ ДРУЖБЫ НАРОДОВ имени ПАТРИСА ЛУМУМБН

На правах рукописи

Ф

ДЕРЕД1Е ФИРИССА ДАБА ' ': С-сЛ '

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СОРТОВ ГДЯГКОЙ ЯРОВОЙ ШЕШШ РАЗЛИЧНОГО ЭКОЮГО-ГЕОГРАФМСКОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ И ИХ ГИБРИДОВ, ПОЛУЧЕННЫХ НА ЧУЖЕРОДНОЙ ЦИТОПМЗЛЗ

(06.01.С6 - солэкдия я СОМ9КОВОДСТВО)

Авгорофорат диссертации на свистит учоной степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА -

1393

Работа выполнена на кафедре генетики и салакщш сельскохозяйственного факультета Университета дружбы народо! имени Патриса Лумумбн и в лаборатории цитогенетики Института сельскохозяйственной биотехнологии ВАСХНИЛ

Научные руководители: каададат биологические наук, доцент О.Г.Семенов кандидат биологических наук,Т.д.Шзлегоша

Официальные оппоненты: доктор биологических наук Федорова Т.Н., кандидат биологических наук,доцент Иванова C.B.

Ведущая организация - Московское отделение Все сошного научно-исследовательского института растениеводства ишни Н.И.Вавилова -

Защита диссертации состоится " " декабря I99C в " T5.0Q" ч на заседании специализированного совета К 053.22.22 по присуждению ученой степени кандидата сельско: зяйственных наук в Университете дружбы народов шло ни Патриа Лумумби по адресу: II3093, Москва, М-93, ул.Павловская, 8/5

С диссертацией молию ознакомиться в научной библиотеке Университета дружбы Народов кменя Патриса Лумумбы по адресу 117198, Москва, ул.Миклухо-Маклая, дом 6

Автореферат разослан' " "1 " _ 1990 г.

Учений секретарь специализированного совета кандидат биологических ядук

А.U. ЛУКЬЯНЕ!

i. общая характеристика РАБОТЫ

Актуальность теми. Успехи в селекционной работе в значите-ьной степени зависят от наличия в руках селекционеров данного сходного материала (генофонда). Однако проблема обогащения геофонда, его сохранение становятся всё острей, актуальней. Сре-и общеизвестных методов получения нового исходного материала ля селекции (мутагенез, внутривидовая и отдаленная гибридиза -ия, полишгодяя и др.) до сих пор недостаточно используется вне-дерная наследственность, как фактор индукции новых хозяйствен-о-ценных признаков.

В Университете дружбы народов имени Патриса Лумумбы создана эрия новых форм аллоцдгоплазматической пшеницы (АЦПГ), которые огут быть использованы в селекции как доноры чужеродной цито -лазмы при создании новых гибридов с ценным сочетанием хозяйст-энно важных признаков.

Известно, что оф|ект ядерно-плазменных взаимосвязей, сщцифи-эн и зависит от типа чужеродной цигогыазмы (плазмотипа) и ядер-ого генома (генотипа). Поэтому использование при гибридизации эвых сортов позволяет расширить спектр индуцируемых хозяйствен-о-ценных признаков.

Цель и задапч исследований. Цель настоящей работы заключа -ась во всесторонней оценке различных сортов мягкой яровой mía-ицы различного эколого-геог рафичо с ко го происхождения для исго-ьзования лучших из них в гибридизации в качестве доноров ядра, также в опенке аллодитоплазматическюс гибридов на цитоплазме

s.vnrinbilia.Ae. 0peltoi<i»s, Ае. muarrosn, Ае. сопоаа, T.tino-ie«vi u Seoele cereale h. q целью ИСПОЛЬЗОВаНИЯ ИХ В КаЧЭСТ— э доноров чужеродной цитоплазмы. Исходя из этого были постав -эны следующие конкретные задачи:

1. Изучить особенности роста и развития, а также особшшос-к формирования элементов продуктивности у яровых сортов мягкой леняцц и аллоцитоплазматических гибридов.

2. Получить новые аллоцитоплазматические гибриды шенндн о зпользоканием в качестве доноров ядра лучших сортоо<5разцов,а » ачестве доноров чужеродной цитоплазмы наиболее ценные оллошт->плазматичоские гибриды на цитоплазме Ае. vnriabili», Ае. epel->1 Лес, equarroon, Ае. cornos» , X «tinophüevl, 3.Cereeíe.>'

. 3. Определить степень влияния чужеродной цитоплазма на ха~ 1ктер онтогенетического развития у гибридов, полученных от ,

скредивания гило цитоплазматических форм с яровыми сортами мягкий ншакцы.

4. Изучить влияние чужеродной цитоплазмы на формирование хозяйственно ценных признаков, а также на устойчивость к 66-

лезкдм.

5. Установить характер варьирования количественных признаков при модификационной, генотигшческой и общей изменчивости у сортов яровой пшекиш, различного зколого-географического происхождения и у аллоцитоплазматических форм.

6. Провести цитогенетическое исследовании аллоцитоплазмаги ческих форм с различным типом цитоплазмы, использованных в ка честве доноров чужеродной цитоплазмы, а также реккурентных ро дителей путем изучения 1а хромосомного набора и анализа морфо ■ логических показателей.

Научная новизна исследований. Созданы новые аллоцитоплазм тнческие гибриды-яровоЛ пшеницы с новым сочетанием чужеродной цитоплазмы и ядерного генома с целью изучения возможных путей управления процессом формообразования.

Получены оригинальные сведения о дифференцированном харак -тере генетического контроля различных хозяйственно шнных признаков (ядерный, цитоплазматяческий и ядерно-цитоплазматический

Впервые получены данные по кариотигнм исходных шести фора аллоцатоплазматическай пшеншад.

Практическая значимость работы. Результаты изучения специфики ядерно-плазменного воздействия у аллоцитоплазматических гибридов пшеницы позволяют использовать их в селекционной работе для направленного регулирования процесса формирования признаков, которые находятся под преимущественным контролем цито -плазмы.

На основании комплексного изучения коллекционных сортооб-раздов яровой пшеницы и вновь созданных гибридных комбинаций < использованием адлодагоплазматических форм пшеницы выделены новые источники хозяйственно ценных признаков (5 сортообразцов и 3 гибрцца), которые включены в селекционную работу кафедры гене тики я селекция Университета дружбы народов имени Патриса Луму* бы.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены в Универс! тете дружбы народов им.ПДумумбы на научной конференции молодь ученых {1988 г.), на II конференции научно-учебного центра йиз;

а

>-хи\шчоских методов исследования (198Э г.), ка Ш копире ¡юти гучно-учебяого центра УД! э 1ЭЭЭ г. "Применение флзико-хиштче-мх методов исследований в науке и технике" и на заседании ка~ эдры генетики а селекции сельскохозяйственного факультета УДН [990 г.).

Объем работы. Диссертация изложена на ИЗ страницах машя-птисного текста, включая 24 таблиин, 23 рисунка, 6 фотографий, |стоит из введения, шести глав, выводов и рекомендаций селен-гонной практике. Список использованной литературы содержит $ наименований, в том числе 99 иностранных авторов. Приложэ-:э включает 18 таблиц. !

2. УСЛОВИЯ, МАТЕРИМ и МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ

исследований

Полевые опыты с яровыми сортами и аллоцитоплазматнческими бродами били проведены ка опытном участке кафедры генетики и лекции ТСХА в течение 1987-1989 гг.

Почвы опытного участка - дерново-подзолистые, по мехаиичес-му составу - средние суглинки. Метеорологические данные, пред-авленныо по годам исследований не отличались особым разнооб -зием характеристик погодных условий, что но оказало заметного линия на рост, развитие и урожайность яровой пшеницы в различ-з годы исследований.

Исходна« материалом служили сортов мягкой яровой гшмишлн злачного эколого-гоографичо ского происхождения и яровш фор?лы тоцитопяазматаческой пшеницы с различными типавд чужеродной гоплазмн ШШГ на цитоплазме различных видов Ае^иорз ь., сегея1е t ШорИес^ , ■■

АЦПГ на цитоплазмах т.г1иогЬ!-еу1 и з.о(»гел.1е • созданы Мод-севой Г.Б. и Семоновым О.Г., а остальные исходные 4 .{орад ПГ на цитоплазмах ведов эгилоно получали от О.Г.Даввденко.

Посев в коллекционном питомнике проводили вручную а следую' сроки: 1987 г. - 12 мая. 1988 г. - 3 мая, Г38Э г. - 29 ап-1я. Площгщ. делянки 0,6 ус. На долянке рязмадгяя 4 доцка о стоянием между ними 15 см, расстояние между растениями 2 см. пчестпо стандарта был использован районирование сорт Мост-ая 35. Стандартны!! сорт размощадч » опыте через кахдао 10 но-ов. У борга, проводилась вручную. В ГВЭ г. на основе; всесторонней оценки по кошшзксу хозпй-онио ценных признаков » течение 2 лот были отобран» 20 сор- •

тов. На их основе был заложен контрольный питомник в 3-кратной повторное?а (площадь одной делянки 0,9 м2). На каждой делянка размещали 6 рядков. Расстояние между"рядками 15 см. Между рао-тениями - 2 см. Гибриды, полученные в результате реципрокного скрещивания, изучали в течение 2 лет в полевых опытах, где чио ло растений определялось числом полученных гибридных семян. В период всей вегетации проводили фенологические наблюдения,осуществляли необходимый уход за растениями, а также учитывали уо тойчивость растений к болезням (бурой листовой ряавчине, стеблевой ржавчине и мучнистой росе).

Для структурного анализа после уборки отбирали пробы го 40 растений каждого исследуемого сортообразца. Структурный анализ проводили по 16 количественным признакам. Математическая обработка полученных данных осуществлена на ЭШ ИАСВТ~4030Я ш про грамме, разработанной проф. ЮД.Гуяовнм (1975). Она предусматривает одновременное вычисление по всем изученным признакам ва нейших статистических показателей. Для изучения характера варь ирования количественных признаков при кодификационной, генотнг ческой и общей изменчивости был использован метод "модельной х пуляции, разработанный проф. ЮЛ. Гужовым (1975, 1978 и 1986 i

Цитологическое исследование было проведено в лаборатории «итогонетики института сельскохозяйственной биотехнологии ВАСХНИЛ по методу монохромного окрашивания. Для анализа npioaef ли ыодификационнух) методику временных давленных препаратов мот тических^хромосом.

3. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

З.Х. Оценка отобранных сортов по структуре урожая и результаты их испытания на урожайность

Важное значение для выбора направления селекционной работ! имеет определение элементов структуры продуктивности, являпци: . ся в данных условиях решающими в формировании урожайности сор В течение 1987-1Э88 гг. в коллекционном питомнике были изучен: сортф мягкой яровой даеавды, отлячахвднеся по эколого-географи с ¡сому происхождению.

Среда 20 изученных сортов, различающихся ш высоте и экол го-географическому происхождению, 5 сортов превысили стандарт по урожайности. Из них 3 сорта среднерослые - Blitej (ЧССР),, Т 39018 er»ce ^ Уралочка (СССР), 2 сорта полукарликовые - Cet Сегоз» (СССР) в Мльян Соиа (Ивдия),.Эти сорта сочетают п>; 4

"I'radopX 2 и ip'.HOi

~ов<1 оь-оиь

ИНГ

'ffonden •ïroiejsg

л'нвиоо

coci coot?;-;

о.

Ш

о

о

â

к

а п

О Я

•з а

и:н

-910^6 О

•ВОСЯГ

-он са онншм о

вин -еювб о

t?ooir -га од ?H9Wg

im'-uooao -иао&г кш -яилн^кобц

из

•tuoon®

enirgtf -*ог)иоаи

С\>

00

ta

со

см

ю

о ю

<0

Ю

ю

s

ю

м

г*

ю

"«г

s

s

со

о in

о о

CVJ • t-< . ÇJ

ю со m ю <о

«NN

N

оо

оо

Ci

С- И О 10 ю г- со ст>

сЗ N SÎ й

8 ? 8 8 S S S

о ю о> со

к ж «t я

ю со ci со

С) "V*

«О

СМ

О <\»

со со

СЛНИНООИН Н И M Н « ц.

н о' и о" и о* ci о' (í о" « о н о"

ЮМС-ОООСЭСЭМ ГЭ О О» О -4«

H О* H О M D tv О N О H о H о

coa>cjininc»oo о -т ю tj« t>

oiMHNffiftimn о о ci oí ю п

ТГ to TT 4J» tö 1Г> 'О

r-coto^rooc^o <М О <Т> Г> M t>

«мм*««««

LOOtOnr-HHO-H M M О <T» О

со -Sr о со т* со

Ю M С- M tv О» И м to M 'D V-i r- IH

мо^о^омомомоыо

01l0^t>MM0}CX) О ГО г- о OJ en

t> О LfT О Я И о* О И O v< ® O

M

ь ь ъ ь

о и о и О О ¡У1 о

Й

о о

(Ц о

ю

СО

о СЧ

а

о .9

в

о о M

D

и

о

о •н

M

о

«

о &

СО

s

(Л

S & ' ßj

г-iocs

Продолжение таблшш I

I 2 3 4 & 6 , 7 8 9 10 II 12

iagnet (HP) Австра- 101,7 1,8 31,9 50,3 1,5 1.9 34,2 84 287 434

• лия 0,9 0,1 0,8 ' 1.7 0;0 '0.1 2,6

Sicco (HP) Нидер- 90,7 1.9 44,7 66,8 1.4 2,0 30,2 81 212 407

ланды 0,6. 0,1 1.3 3,6 0,0 -0.1 4.5

37 66342 (HP) Швеция 83,1 1.6 38,7 53,3 1,3 1.5 30,1 78 227 342

1.2 0,1 1.7 2,2 0,0 0,1 8,2

Заfferen (CP) Швеция 110,2 1,5 38,2 49,9 ' Д.7 1,9 42,6 85 224 461

0,8 0.1 1.2 3,1 0,0 0,1 7,2

Arkae (ПК) ФРГ ' . 68,9 1.5 40,2 51,9 1.4 1.7 38,0 80 295 529

0,8 од 0.7 2,6 0,0 0,1 3,6

Вировская 4 (CP) СССР 113,0 1,6 35,5 49,7 1,8 2,2 40,0 84 240 438

(безостая) 0,6 од 0,8 2,7 0,0 0.1 8,4

• НСР05 0,3 3,0 8,3 0,1 0,3 20 26,1

Примечание: В числителе - среднее арифметическое значение;в знаменатели - ошибка средней.

CP - средне рослый ; ПК - голукарликовый ; HP - низкорослый

сокую урожайность с скороспелостью, кроме сорта Уралочка,который оказался более позднеспелым»

Результаты структурного анализа показывают, что у различ -ных по высоте групп сортов в условиях Московской области урожай формировался за счет преимущественного развития разных элементов продуктивности. Так, из сортов, показавших лучший результат то урожайности, у среднерослых сортов - Slitej j т 39018 сгасе, Уралочка - этот признак складывается главным образом из озернон-ности колоса и массы 1000 зерен. У пояукарликовых сортов Cet» Сеговв и Кальян Сона более высокий урожай по сравнению со стандартом сформировался за счет высокой озерненности колоса. Отпо- , сителыю низкая масса зерна пояукарликовых груш'компенсирова- , лась высокой озерненностью колоса, а также сравнительно большим числом сохранившихся растений к уборке. В целом полукарликовuo J оорта, независимо от географического происхождения, отличались большим числом сохранившихся растений к уборке.

Изученные группы сортов разного географического происхождения vimos свои биологические особенности. Сорта из различных регионов СССР отличаются хорошей озерненностью колоса и крупным зерном. Индийские сорта обладают высокой озерненностью, скоро -спелость», а также большим количеством продуктивных стеблей за счот большого чиала сохранившихся к уборка растений. По озерненности колоса выделялись также,сорта из ФРГ, Австралийские"'сорта имели слабую озерненлость колоса, а также низкую массу зерна в связи с чем они оказались среди малопродуктивных сортов. Сорта из Швеции отличались разнообразием. Так, если среднерослый сорт Sftffernn га/,ел хорошую озеряонность и массу 1000 сети, то низ -ко рослые сорта Вильтер и SV66342 . имея неплохую озерпозшооть, по массе 1000 семян уступали многим сортам. В таблице I предо -гавлен структурный анализ и урожайность у 12 сортов из 20 испуганных в контрольном питомнике.

3.2. Изменчивость хозяйственно данных количественных ' * признаков при юс модифккахшонной, генотиггаческой и общой изменчивости у разных ш высоте сортов мягкой яровой пшеницы и у аллопитоплазматкчесюазс форм

В настоящее вреда у селекционера имеется значительный ярсо-¡ал средств изменения наследственности растений. Однако при :роподошш отбора он сталкивается с трудностью идентификации

высоко продуктивных генотипов. Главное препятствие в этом - кодификационная изменчивость количественных признаков, определяющих продуктивность растения. Поэтому установление закономер -ностей модификашонного и генотипического варьирования количественных признаков и соотношения этих типов изменчивости имеет первостепенное значение для прогнозирования повышения эффективности отбора и селекции в целом (Гужов, Комар, 1981; Гужов,1978!

Исследование показало, что по некоторым признакам модификаций иная изменчивость значительно перекрывает генотипическое варьирование (табл.2). Так, коэффициенты !,кодификационного и генотипического варьирования для числа зерен с растения составили соответственно - 50,6 ± 1,8^ и 12,4 ± 2,5* - среднеспелые сорта, 44,2 ± 1,0$ и 25,5 ± 3,4% низкорослые, 48,9 ± 1,5% и 25,9 * 4,7% - полукарликовыа.Хля массы зерна с растения'- 42,9 ± 1,5 % и 15,0 * 3,1/5 - среднерослые сорта ; 40,7 * 0,9% и 21,7 ± 2,9уБ - низкорослые, 43,5 * 1,3/5 и 23,2 к 4,2% - полукардако-вые. Незначительное превышение модификационного варьирования над генотипичеоким отмечено для признака масса зерна с главного колоса ( от 4,8 до 7,3£).

Уровень генотипического варьирования превышает шдификаци-. ., ! онные по числу зерен с главного колоса (22,2 ± 3,7% против 21,4 ± 0,755) - ореднерослые, (23,9 ± против 22,6 ± 0,5#) - низкорослые, (26,5 ± 4,В% против 23,7 ± 0,7)- полукарликовые. У г аллоцитоплазматических гибридов по всем изученным признакам кодификационная изменчивость перекрывает уровень генотипического 0 - варьирования.

Изучение закономерностей модификадионной и генотипической изменчивости показало, что для признака с незначительным превы-| шением модификадионной изменчивости над генотипическиъГ (масса ] зерна с главного колоса), а также для признака, у которого коэф фициент генотипического варьирования превышает модификацийнное , (число зорен с главного колоса), отбор нужного генотипа по этим признакам в подобной популяции может стать значительно эффектив нее.

3.3. Роль ядерно-вдтоплазматических взашлодействий в И ' изменчивости хозяйственно ценных признаков пшеницы

' ■ 1 Цитоплазматическая изменчивость вместо с изменчивостью ядер них гоноз явлются первичным материалом для видообразования.

В

• • I г

Изменчивость хозяйственно важных признаков у группы сортов пшенипы и А1ЩГ (1987-1988 гг.)

Таблица 2

Среднерослыэ Низкорослые. Полу карликовые А1ШГ на i^roплазме АЦПГ на шгтоплазш

Aegilore S.cereals

признаки ■ ._L__

CVa CVg OVPil CYm CVg CVph CVm CVg GVph С Via CVt; J7ph CVn C7C CVph

Число зерен с 21,4 22,2 27,7

главного коло- 0,7 3,7 1,0

са, тт

Число зерен о 50,6 12,4 51,9

растения,шт. 1,8 2,5 1;8

'Лаоса зерна с 24,3 18,7 30,2 главного колоса, г 0,8 3,8 1,4

Масса зерна с 42,9 15,0 45,2

растения,г 1,5 3,1 1,6

Общая надзем- 36,8 12,1 38,6

ная масса,г 1*2 2,5 1,3

Индекс урожая, 13,4 6,7 14,9

% 0,5 1,4 0,5

Примечание:

«о

Верхняя строка Нижняя строка

22,6 23,9 30,6 0,5 2,-8 0,7

44,2 25,5 55,8 1,0 3,4 1,3

26.6 19,3 33,0

0,6 2,6 0.8

40.7 21,7 46,1 0,9 2,9 1,0

38.0 18,9 42,4 0,9 2,5 0,9

15.1 8,0 17,1 0,3 1,0 0,4

С7 S , Scv %t

23,7 26,5 35.0 0,7 4,8 1,8

48,9 25,9 54,9 1,5 4,7 1,7 27,7 22,9 35,3

0,9 4,2 1,1 43,5 23,2 48,7 1,3 4,2 1,5 41,4 18,8 45,3 1,3 3,4 1,4 13,4 6,2 14,8 0,4 1,1 0,4

CVm CVg CVph

30,2 6,4 3J,8 1,8 2,3 1,8

58,0 10,8 53,1 3,5 3,4 3,5 33,8 14,1 40,7

2.3 5,0 2,4

55.7 15,3 57,4

3.4 5,3 3,5 46,5 8,7 47,3

2,8 3,1 2,8

19.8 3,8 21,6 1,2 3,5 1,3

33,3 26,6 41,4

1.8 8,4 2,2

46,8 44,7 63,3 2,6 9,1 3,3 36,0 27,2 4'3,5

2,3 3,6 2,5 53.3 45,-9 67,9

2.9 6,0 3,6 47,5 30,3 59,3

2,6 5,4 3,2 21.7 17,9 27,3 1,2 3,7 1,5

- модификацийнкая кзг-кзачивость ;

- генотипяческая изменчивость ;

- общая изменчивость

В о?ликю от изменчивости ядорных генов она далеко не в полной шро используется в селекционных процессах (Давыденко,1989; KlnoDhitft т_1979 „ др.). Создание коллекций идентифицированных плаэдафондов, тздтельная идентификация илазмавариантов у важ -нойикх сельскохозяйственных растений, изучение эффектов этих цлаз!.'Лгонов на экспрессию важнейших хозяйственно ценных признаков мэглк бц способстновать целенаправленному вовлечению новых источников генотипического разнообразия в практическую селекцию

При иэучонии влияния чужеродной цитоплазмы источником ядерного гонома служили сорта яровой мягко!! пшеницы cooir , линия H-9C0'3V66342, 2h«tch<?r, Ceta Сехоое, üaenet, Гспоо, Seffuren, Arlcne,sicco. В качестве доноров цитоплазмы были использованы, аллокатоплазматические гибриды с ядерным геномом сорта Московка к цитоплазмой r.timophecvi ; дЦПГ с ядерным геномом сорта Саратовская 29 и цитоплазмой озимой ржи Вятки; А1ЩГ с ядерным геномом сорта Чайниз спраиг и цитоплазмами equarroen, Ае .совой», Ае. YRriaMlie u Ае. epeltoideo.

Сравнение рошшроюцос гибридов pi по величине анализируемых признаков в различных комбинациях скрещивания выявило дифференцированные эффекты чухородных цитоплазм и ядорных гономов в отношении любого из исслодуомых признаков. Изученные хозяйственно шшшо признаки изменялись в разной степени в зависимости от вада цитоплазмы и' ядерного генома. По нашим данным, высота растений моняотся вно зависимости от ядерного генома под действием цитоплазмы т .timopheevi. Анализ даншос таблицы 3 позволяет заключить, что высота растений пожог контролироваться цитоплазмой при создании аллоцитоплазмат/лческих гибридов на чужеродной цитоплазме T.tijaopheevi. В ряде гибрвдша комбинаций рошпрокные различия обнаружены при скрещивания T.*iüoph»evi с сортами Cofiir и Thatcher по признакам: число развитых колосков, число зерен с главного колоса, с растения и масса зерна с растения. Эта «а цитоплазма в сочетания с геномами - линия 11-960 nW6ú'j42. но проявляет рецилрокного эффекта по отнооению к выше указанным признакам. На основе этого можно полагать, что характер проявления этих признаков в равной степени зависит от цитоплазмы и ядра, а также от их взаимодействия. При анализе продуктивной кустистости можно отметить, преимущественно ядерный контроль у гибридов, полученных с участием АЦГТГ на цитоплазмет Д i:i;oj'he»vi.

При изучении влияния чужеродной цитоплазмы озимой ржи Вяткц в рощшрокных скрещиваниях лроимущостлшшого влияния цитоплазмы на признаки не выявлоно ни в одной из комбинаций. Ю

Таблиш 3

Эффект ядерно-плазменного взаимодействия в зависимости

от ядерного генотипа (сортгиэпшштелл) у гибридов *

1

® Й я Число зорен, Масса зорон, {¿Ц. ит г

Комбинации хрещгаанш

£

3

но

2 ^

р 3<>

чно •

ЦТ Т-ГУ

-СИ

«а_№

дои

"ТГ

за

??

им АХ.

ЩГ на цитопл. 1988- 108,0

1иорЬеег1 •1:1шорЬее1г1 х оа1г

Г^ЗлорЬеетЛх Н 9бО

.-ЫторЬевУ! %

Ч 66342

1989 1988. 1989 1988_ 1989~ 19681989

1,6 0.1

0,8

85,0**1,5 1.3,

95,9

79,8

87,0 0,8

ЯГ на цитогы. 1988_ 112,5

1.я<1иагтовв 1989 !.вчиаггова х 19881989,

1&1; СЬе£

* 1989

.вчиаггоаа х Илтгиа .вфлвггова *

тов

121,1 1.1 77,8 1.7

19881989 1988-, 1989

ПГ на цитопл. хээд .таг1аЬ111а .тпг1аЫ11а х 1999 в1г

.'чаПаЬШв х 1989 I£и.гап

ПГ на цитопл. 1988- 113,0

,вреИ;о1<1е8 1989 .вре^о!с1ез х 1988-СГагап 1989

.яреИ;о1<1ев х 198866342 1989 ,вре11;о1с1ев т. 1988-:со 1909

0.2 2,0 0,3 2,2 0,3 Г.8 0,1 1.8 11,5 0,2 [74,9* 2,2 1,0 0,2 80,7**2,3 1,4 0,3 89,0**2,2 0,6 0,1

Примечание:

1.7

0,3

2.8 0,6

.76,4**2,0 1,2 0,4

1.6 1,8 0,3 83,0**1,8 1,6 0,2 80,8**2,2**15,6 2,0 0,1 0,3 79,0**2,0*15,8 0,8 0,1 0,4

13.5 0,2

12,8' 0,5

14.4 0,0

13.6 0,5

II,2* 0.2

17.7 0,8

14.8 0,7

15.3 0,8

15,2 0,6

18.5 0,5

13,8 0,8

15,0' 0,3

Г7,9 0,6

15.4 0,7

27,0

. 0.9,

38,0

1.2 0,0

2,3

27,7**34,2**1,5

0.7 32,5

1.9

34,0

1,0 « »

26,2 ' 0,7 43,2 2,0

1,9 45,9

2,0 * •

47,7 2,0 36,4 0,3 62,1 1.8

ОД 1.6 0.1 1.5 0.1 1.9 0,0 1.5 0,4

1.5 ОД 1.6"

0,2 2,0 0,2 2,0 0.2, 2,3

од 1.8 0,4

37,5**53,8**1,2* 1,4*

0,7 2,4 0,2 0,2 38,8 55,2 1,4 1,8 1,2 1,8 ОД 0,0 49,0**69,6**1,1**1,5*' 1.7 ОД 68,2 1,2

2.2 0,4 52,1* 1,3

2.3 0,6 69,4 **т

1,5

1.3

48.5 1.2

39.6 2Д

*46,2 0,9

верхняя строка - ^

0,0 1.6 0.2 ,1,6 •0,6 *1,3**1,6"

од од

43,9 59,8 1,3 1,6 1,6 2,2 0,3 0,2 41,3**59,3**1,2* 1,4 1,2 1.6 ОД 0,2 49,8**67,2* 1,Г 1,6 2,2 1,4 0,0 ОД 35,0 50,8 1,4*1,8 3,1 1,3 0,1 0,0 НИЖНЯЯ - Зх

покритерию разность существенная при 5% ур.знач.

И к

по

критерию разность существенна при 1Д ур.значим.

Однако оточены э¡<Joktu взаимодействия генома и цитоплазмы в {ормпровании изученных признаков,за исключенном признака -ыааса зерна с главного колоса и растения, которое контролируется ядром.

¡¡зучонпо стопони влияния и характер взаимодействия цитоплазмы различию: видов Aecilopo на сорта мягкой яро во Я пзениш показывает, что в различных комбинациях скроаизання наблюдаются ди;форанцйровш1нш эКектк чужородшд цитоплазм и ядерных геномов идалхцц в отношении хозяйственно ионных признаков.Так, при скроцивании АЦ11Г на цитоплазме Ае.соаоса с сортом Frraoa отиочон э-Макт цитоплазмы лишь для признака число зерен с растения, тогда как при взаимодействии цитоплазмы Ae.squarrooe о этим хо сортом наблпдаетсл влияние цитоплазмы по таким признакам, К1К высота растопи!1., число зерен с главного колоса, с рас -тения, масса зорен с главного колоса и с растения. Достоверный роципрокниЯ sJijokt по высоте расгояиЯ отмечен при взаимодействии АЦПГ Afjjquerroofc с сортом aarírr6n , а при скрещивании АШГ на цктоаяазмо ецилггова с хткчв кроме высоты растений, owfí Cum ттилот достоверные различия по числу зерен с главной колоса, о растения, по массе зорен с главного колоса и о растения. Чужеродная цитоплазма Ae.variabiíie тагасо имеет свои оообонноети при взаимодействия с различными сорт aun. Так, при скрещивании АШП* на цитоплазма Ae.víirieMiisc сортом Coeir ро-нялрокшй э ¡i'okt наблодается только пр признаку - число зерен о растения, а при взаимодействии с сортом Snfínr«m то таким признакам.как: высота растений, число развитых колосков,число аеран о главного колоса и растения, масса зерна с главного too лооа и ростиния. Чужеродная цитоплазма АЦПГ ¿».upeltoidoaB гиб ридной комбинации с сортами a*ffftrwi,avo63<2 и 31ссоокаэала влияние на высоту растений и массу зорна с главного колоса, а также при взаимодействии с сортами Sufínran и áV6G3<52 - на число эвроя с главного колоса и растения. Эта же цитоплазма в двух комбинациях из трех оказала влияние на продуктивную куо-тистость.

3,4, Влияние ядерно-цитоплазматических взаимодействий на хромосомный аппарат у разных форм аллошгго-плазматических гибридов

ЦитогонотичоскиЯ анализ позволил выявить существенные оти чид кариотипов АЦПГ от кариотипов исходных роккуронтных родит»-лей в четырех случаях. Наиболее резкие отличил выявлены у АШП 12

на цитоплазме зесь1е сегеа1е (семья й 91): обнаружено 2п»-'.4, против 2п=42У мягкой пшеницы сорта Саратовская 29. Точно установить принадлежность двух сверхкомплектных хромосом при анализе кариотипа методом монохромного окрашивания но представилось возможншл. Для выполнения этой задачи целесообразно провост-.; отдельное углубленное исследование о привлечением диЭДоро.чциа-льного окрашивания митотических хромосом, а та юг. о анализа поведения хромосом в течение профазы I деления ыойоза. Совокупность эти данных позволит точно установить происхождение сверхкомплектных хромосом (Зеленин а др.,1987). Однако определенные предположения можно высказать и сейчас. Не полное заме.доняо материнских хромосом отцовсют.111 в АЦПГ вызывает значительное угивте -нив роста и развития гибридов, в то время как АЦПГ семьи $ 91 характеризуются нормальным ростом и развитием и относительно неплохой урожайность» - до 20 ц/га. Отмеченные особенности данного А1ЩГ позволяет сделать предположение, что 2 сверхкомплектные хромосомы происходят из генома пшеницы сорта Саратовская 29.

Как следует из таблицы 4 только в одной паре - Чайниз спринг на цитоплазме Ае.вреио1<1е8 достоверных различий го длине хромосомных наборов не обнаружено. В паре сорт У.осковка -АЦПГ на цитоплазме г.мдюрЬеву1 достоверные различия установлен на 0,5 уровне значимости, а в парах Чайниз спринг - АЦПГ на цитоплазме Ае.?ы1аЪ111в сорт Чайниз спринг - АЦПГ на цитоплазме А-.сопоза сорт Чайнгиз спринг - АЦПГ на цитоплазме Ае. аяингтоза достоверные различия установлены как на 0,5 уровне значимости, так и на 0,1 уровне значимости. Достоверные различия в четырех сравливаемюс парах из пяти позволяют высказать следующее предположение. Хотя как и в случае с АЦПГ _ семья 91 эти различия могут быть обусловлены чисто ядерными процессами - дупликациями, делениями, транслокацяями, но возможно а другоо объяснение данных различий. Так установлено, что в АЦПГ происходят специфические взаимодействия чужеродных ядра и цитоплазмы, влияющие на'стерильность шлыввьа зерен, стерильность зародышевых мешков, череззорнвду (Орлока, 1ЭЭЗ). До настоящего времени в двух факторной системе АЦПГ - ядро-цитоплазма детальному анализу подвергалась только цитоплазма, но не ядро (Шишлова, Орлов, 1Э53). Однако и влияние чужеродной цитоплазмы на хромосомный аппарат может быть менее существенным и оказывать эффект на стодань сгарализации хромосом в течение митоза, а такт.« на более глубокие процессы функционирования хромосом.

Таблица 4

Сравнение суммарных длин хромосомных наборов АЦПГ и реккурентных родителей

Сравниваемые форми т™Т*

05 Т01

Сорт Носковка -

АЦПГ на цитоплазме Т . tiiaopil««»vl

Сорт ЧаЯниз спринт (••) АЦПГ «а цитоплазме Ао. varlRbillB

Сорт Чайниз спринг {••) АЦПГ на цдтоплазив Ао. сояоя*

Сорт Чайниз спринт (••) АЦПГ на цитоплазма Ао. в quarrосп

Сорт Чайниз спринг

А1ШГ на цитоплазме A». «peitoidee

» - формы, имеющие достоверные различия по суммарной длине

хроиосошшх наборов при сравнении на 0,5 уровне значимости; »» - формы, именциэ достоверные различия при сравнении на 0,5 и 0,1 уровне значимости.

шводы

1. Из 20 сортов, отобранных на основании их комплексного изучения в коллекционном питомнике, пять сортов превосходили стандарт в контрольном питомнике как по урожаю, так и но ряду хоаяЯстпонно цепных признаков (линия из Cet* Ceros*, Т ЗЭЭ18 crece , Уралочка (СССР), Elltej (ЧССР), Кальян Сола (Индия).

2. Сорта яровой пшеницы различного э коло го-гоогргфт чес/со го происхождения отличились особош1"стями формирования элементов продуктивности, ЧТО ЦОЛООООбрПЗНО учитывать при И01ЮЛ1.30тШ1И

их в гибридизации. Так, сорта из Индии облапай высокой озерр^п-ностыо, скоросдалоотыо, высокой пыжипаемосп.» цчстгчш? к убор ко; сорта из ФРГ име/ш высокую озорнонностг. глашем-с тли гл. ;

233,4

251.7 213,6

301.8

213,6

297.9

213.6

333.7

213,6

199.8

3,0 7,2 8,5

17,0 0,3

2,7 4,6

2,7 4,6

2,7 4,6

2,7 4,6

2,7 4,6

сорта из Швеции отличались разнообразном в формировании алиментов продуктивности.

3. На основании соотноеония уровной ге.чотипичесиого и моди-фикационного варьирования установлена целесообразность проведения отбора по ряду таких признаков, как o6i;oo число колосков, число развитых колосков в колосе, число зорон в одном колоске, число зерен с главного колоса и масса зерна с главного колоса.

4. Селекция на короткостеоелыюсть возможна без снижения продуктивности растений, поскольку связь между высотой растений и другими хозяйственно ценными признаками у различных по высоте грута сортов оказалась не существенной.

5. Установлена целесообразность селекции одностебольных сортов мягкой яровой пшеницы в условиях Московской облистн,поскольку существенной положительной связи массы зер.ча с главного колоса и продуктивной кустистостью не обнаружено.

» 6. Выявлено влияние чужеродной цитоплазмы T. tiiaopheevi при взаимодействии ее с геномами различных сортов T.aestivua L. на высоту растений, тогда как ядерный геном преимущественно • контролирует продуктивную кустистость. Характер проявления дру-1 па признаков зависит о1! взаимодействия цитоплазмы и ядра. I 1 7. По многим признакам отмечены эффекты взаимодействия чужеродной цитоплазмы s.céréale (озимая рожь Вятка) с геномами различных сортов T. aeatirum. Такие признаки как масса зерна о главного колоса и с растения находятся под преимущественным контролем ядерного генома.

8. Под преимущественным контролем чужеродной цитоплазмы при скрещивании АЦПГ Ae.equnrroee и АЦПГ Ае.epeltoldeaс раЗЛИЧными сортами пшеницы находится высота растений. Масса зе1?на о о главного колоса у гибридов контролируется цитошшзмой АЦПГ Ае.

Bpeltoidee.

9. Преимущественно ядерный контроль признака - продукткв -кая кустистость установлен у гибридов, созданных на основе АЦПГ Ae.V&riabilia.Ae.squarrorm и Ае.лреЗЛоАйча.По Другим признакам характер их проявления зависит от взаимодействия ядра и цито -плазмы,

10. Эффект гетерозиса у гибридов на чужеродной цитоплазме отмечен в некоторых комбинациях по следующим изученным признакам: продуктивная кустистость, общая надземная масса, число зерновок с главного колоса и с растения, масса зерновок с главного колоса и с растения. тс

11. Цитогоиотический анализ выявил следующие формулы карио-тшюв ЛЦЛГ:

- Сорт Московка на цитоплазме T.timopheevi = K=2n=42e2 (U+m+ms't+

17 аш+вш0*)

- Сорт Чайниз спринт на цитоплазме Ae.vB.riabiliB»K=2n«42«2

- Сорт Чайииз спринт на ЦИТОПЛазме Ae,Coraoaa«¡K«?n=42B2 (ii+l2m-»-

и Vésjiw» en8 )

- Сорт Чайниз спринт на цитоплазме Ae.equr.rroae«x=2n..42»2 (n+iam

+2emot)

- Сорт Чайниз спринт на цитоплазме Ае. epeltoidee=K»2n«42«2(l6m

■,afltV2sra+2oaet)

- Сорт Саратовская 29 на цитоплазмо з.сегспХв (линия 91)

K»?n«44"2(16Q+art+B»+2oaot)

Причем для точной идентификации двух сверхкомплектных хромосом у данной формы необходимо дополнительное исследование пахи-то!ш I долония май о за и диффоронциалыюе окрашивание хромосом по Гиыза,

12. Патогенетический анализ аллощггоплазматячсских форм пленник, проведенный с целью контроля замещения материнсках хромосомных наборов (виды Aeeilop»,T.t iaopheevi К S.cereal» ) на отшвекио роккурентиио сорта ( T.»eativum) показал существенное влилнпо чухеродной цитоплазмы на структурно-функциональные пара-штры хромосом шеницц.

П.'ЛгСПГЕСКИЕ РЕШЖЩШ

1. Комплексное изучение у коллекционного набора сортов Т.ао-atirum различного эколого-гоографнчоского пролехождекия позволило вцдолить 5 сортов, которые являются донорами хозяйствен-"-но ценных признаков, порспоктивных для использования их в селекции.

2. Для целенаправленной индукции ценных хозяйстненшд признаков,в солошюнной работе целесообразно использовать следующие типы чужеродной цитоплазмы (АЦЛГ на цитоплазм тл inopheevl АДЛГ на цитоплазме Ae.equarroB» и АДДГ на цитоплазме Ae*"¡>elt^¿

Слисок работ,опубликованных по материалам диссертации I. Доредко Фирйсса Сравнительная характеристика сортов и гибридов яровых пшениц различного эколого-географического происхождения. // Пути повышения эффективности с.-х.производства: Тоз.докл. Науч.конф. молодых учоних. - М.:УДН,ШО,- с.35.

2. Дородна Зирисса, Семенов О.Г. ЦитогенотичоскиЯ анализ исходного материала ядерно-плазменных гибридов шениш к эгилопса // Тез.докл.П конф.науч.учебного центра фазу.ко-хим.vaтодов исслад. М.,21-24 февраля 1Э89 г. - ÏJI.:7JCÏ.IS83^ C.I93.

3. Дередае Фирисса, Шелепина Г.А., Кливцов C.B., Семенов О.Г. Кариологачоскоо изучение некоторых перспективных для селекции видов рода Aegilopa /Дез.докл. Ш конф.науч.-мотод,ценила. -Применение физшсо-хш. методов ксолод. в науко л технике. - М.: УДН, 1990. - с.27

Тог/лтический план 1990 г., 'я 422

Подписано it почата 4.12.90. Форг.-ат 60x90/16. Ротапринтнат почать. Усл.пяч.л. 1,0. Уч.-изд.л. 0,96. Усл.кр.-отт. 1,25.

Тиран 100 экз. Заказ 1005А Бесплатно

Издательство Упиперсптета друкбы пародов ___

' 1лпогра$пя издательства >дН 117923, ГС11-1, Москва, ул.Орд&оникпдзэ/З