Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Сравнительная оценка гибридов яровой аллоцитоплазматической пшеницы с различными типами цитоплазмы по продуктивности и устойчивости к наиболее распространенным болезням

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Сравнительная оценка гибридов яровой аллоцитоплазматической пшеницы с различными типами цитоплазмы по продуктивности и устойчивости к наиболее распространенным болезням"



На правах рукописи

ДЖАЙРАМ СИНГХ ЯДАВ

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ГИБРИДОВ ЯРОВОЙ АЛЛО-ЦИТОПЛАЗМАТИЧЕСКОЙ ПШЕНИЦЫ С РАЗЛИЧНЫМИ ТИПАМИ ЦИТОПЛАЗМЫ ПО ПРОДУКТИВНОСТИ И УСТОЙЧИВОСТИ К НАИБОЛЕЕ РАСПРОСТРАНЕННЫМ БОЛЕЗНЯМ

(06.01,05 - Селекция и семеноводство)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

^/раАкафедре генетики и селекции ^ сельскохобяиетвейного факультета Российского университета

сел ьскохсвяиств^ногО1 факультета Российского университета дружбы народов. Полевые исследования проводились на опытном поле лаборатории селекции и семеноводства Московской сельскохозяйственной академии имени К А, Тимирязева.

Научные руководители-

кандидат биологических наук, доцент О.Г. СЕМЕНОВ, доктор биологических наук В.А. ШКАЛИКОВ

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук,

профессор И.П. ФИРСОВ,

кандидат биологических наук Т,3. ИБРАГИМОВ

Ведущая организация - Главный ботанический сад РАН

Защита диссертации состоится «18» июня 1998 г. в ',4 час. на заседании диссертационного совета К 053.22.22. в Российском университете дружбы народов по адресу: 117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 8, корп. 2 (Сельскохозяйственный факультет, лекционный зал №1).

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке Российского университета дружбы народов по адресу: 117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. б.

Автореферат разослан «..........» .........................1998 г.

Ученый секрв) ■ диссертационно кандидат сел ■ доцент -

'М.П. ХАРЛАМОВ

I. ОЩАЛ ХАРАКГЕИГСТИКА. РАБОТЫ

Актуальность теш. Важнейшей задачей генетики и селекции является поиск таких путей генетической регуляции онтогенеза растений, которые позволяют изменить уровень экспрессии генома в делом. Одним из таких путей является создание гибридов аллоцитоцлазматической пшеницы, сочетавших ядерный геном пше-няцы мягкой с одтоплазмоК некоторых видов дикорастущих злаков (эгилопсы), а также некоторых видов ржи и пшеницы. Известно, что генетическая система цитоплазмы играет значительную роль в детерминации свойства устойчивости растений и обусловливает уровень адаптивной реакции на меняющиеся условия среды. В то ж а время хромосомные и цатоплазматические детерминанты представляют собой комплементарные генетические систеш клетки, тесно взаимодействуйте между собой и со средой обитания. Характер этого взаимодействия определяет внутреннюю организацию и динамику процессов жизнедеятельности. В связи с этим гибриды аллодатоплазматической пшеницы с различными типами цитоплазмы представляют, с одной стороны, удобную модель для изучения сложных процессов регулирования экспрессии генома растений, с другой - имеют важное селекционное значение как доноры хозяйственно ценных признаков, обусловленных адерно-цитоплаз-матическим взаимодействием.

Настоящая работа осуществлена в рамках Федеральной целевой Программы "Интеграция" (раздел "Исследование механизма адаптации важнейших сельскохозяйственных культур к действию экстремальных абиотических факторов различной физиологической природы с целью идентификации молекулярных и биохимических критериев стресс-толерантности") этап 4,0 и 4,1 (оценка селекционного материала и получение-гибридов яровой пшеницы Р^).

Цель и задачи исследования.. Главная цель исследований заключалась в комплексной биологической оценке реципрокных гибридов различных поколений,'в т.ч. Рр полученных с участием форм аллоцитоплазматической пшеницу на нескольких типах чужеродной цлтоплазш и сортов яровой пшницы различного эколого-геог расчес кого происхождения. Особое внимание было уделено изучению влияния чужеродной цитоплазмы на устойчивость к патогенам.

ца-!ТРАЛЬНАН НАУЧ Л''ОТЕКА-

Моск. . (дамки

НА, 1 < I

ЙНВ. N9.

Возможность таких исследовании появилась а созданием самофертильных гибридов аллоцит огг да эмати ч ее ко й пшеницы с различным типом цитоплазмы, которые представляют удобную модель для изучения феиотипического проявлегаш ядерно-ца топла зма ти-ческих взаимодействий. В литературе приведены довольно многочисленные факты-детерминирования биологических свойств растений в результате взаимодействия плазматических и хромосомных наследственных факторов, однако сведений о детерминировании устойчивости растений к патогенам и возможности использования этого свойства в селекции явно недостаточно. В связи о этим . конкретными задачами исследований являлись:

1. Сравнительное изучение рецапрокных гибридов аллоцито-плазматической пшеницы различных.поколений, а также их родительских компонентов по устойчивости их к наиболее распространенным болезням.

2. Изучить особенности развития реципрокных гибридов,, , различавшихся типом чужеродной цитоплазмы, а также особенности формирования у них элементов продуктивности.

3. Изучить уровень ядерно-цитоплазматического. гетерозиса у гибридов первого поколения, полученных с участием. аллоцито-плазматических форм, использованных в качестве доноров чужеродной цитоплазмы различного типа.

4. Изучение видового состава фит»патогенов путем фитола-тологической экспертизы семян гибридов пиеняш.

5. Выявить наиболее ценные гибридные комбинации, отличающиеся комплексом хозяйственно ценных признаков и пригодные для использования в качестве доноров этих признаков,.в.том числе по устойчивости к патогенам.

Научная новизкз ид^лелораний. Показана возможность регулирования экспрессии гендаа путей изменения характера ядерно-цитоплазматическюс взаимодействий, что наблюдается у гибридов аллоцнтоплазматической пшеницы ЯмлЯжт ¿£, с различным типом цитоплазмы. Генетическая система, ядерно-цитоплазматических взаимодействий обусловила явление гетерозисного эффекта у гибридов первого поколения по такшл вакньм. показателям как продуктивность колоса и растений, а также крупность зерновок. Кроме того, эта система детерминировала устойчивость гибридных растений к распространенным болезням,. которая в отдельна комбинациях сохраняется в более поздних (6-7-е) поколениях. 2 .

Практическая значимость работы. Установлен спеш$пческий эффект типа чужеродной цитоплазмы в детерминировании ценных признаков у яровых гибридов аллоцитопла зма тиче с ко В пшеницы, что имеет важное методическое значение, поскольку обеспечивает более целенаправленную селекцию новых сортов.

В результате испытания гибридов аллоцитоплазыатачесжой пшеницы различными типами цитоплазмы выделены

наиболее перспективные по продуктивности и устойчивости к патогенам комбинации, представляадие селекционный интерес как доноры признаков,. обусловленных адерно-датоллазматическим взаимодействием.

Апробация работы. Основные материалы диссертации были неоднократно доложены на заседаниях кафедры генетики и селекции и на научных конференциях профессорско-преподавательского состава сельскохозяйственного факультета РУДН (1993-1996 гг.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано три работы..

Структура л объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной часта, выводов, практических рекомендаций, списка цитированной литературы и приложения.

Работа наложена на 140 страницах, содержит II. таблиц и 15 рисунков, приложение 20 таблиц. Список литературы содержит 121 наименование,.» том числе 60 иностранных источников.

2. МАТЕРИАЛ, МЕТОДЫ И УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

В качестве объектов исследований были использованы реда-прокные гибриды яровой пшеницы различных поколений (З^-Рг,), полученные с участием различных форм аллоцитоплазматической шеницы (материнские формы), различаящихся типом чужеродной цитоплазмы ( Т&гпорЛееу/, & зуапгоза', Ле.з/ге/'-

, Лс. сотела'у и сортами яровой пшеницы различного э ко лог о -географиче ского происхождения (отцовские формы).

Изучаемые формы АЦПГ пшеницы были созданы на кафеле.генетики и селекции Российского университета дружбы народов путем многократных беккроссов (шесть-семь) с отбором самофертиль— них растений. Полевые исследования гибридов (АЦПГ) проводили

3

по схеме, которая включала т.н. "блоки", состоящие из четырех вариантов:

"■I;" Материнская форма АШГ - донор чужеродной цитоплазмы.

2. Прямой гибрид, полученный путем гибридизации, где в качестве материнской формч использован АВДГ - донор чужеродной цитоплазмы.

3. Обратный гибрид, полученный путем гибридизации, где в качестве материнской формы использован сорт яровой пшеницы Они та, , 66342, Сси'г , У-18, ¿¡сео , Вальтер, Саратовская 29, "Сложный гибрид", ¿2¿суЛ , Линия Н.960,

Церроо (линия), /¡»пал, ^

Московская 35),

4. Сорт яровой пшеницы,'используемый во втором и третьем вариантах как компонент скрещивания (во втором варианте - в качестве отцовской формн, в третьем - материнской).

Полевые опыты были проведены на опытном участка кафедры селекции и семеноводства МСХА им. К.А, Тимирязева (Москва) в течение 1992-1995 гг. Фитопатологические анализы габрвднчх семян проводили также и в последующие годы (1996, 1997 гг.).

Особый интерес представляли результаты полевые опытов 1992, 199Я и 1996 гг., поскольку погодные условия вегетации растений в эти периоды значительно различались. £ связи с этим результаты исследований в эти годы в работе приведены наиболее полно.

Посев проводили в обычные для яровой пшеницы сроки (последняя декада апреля). Каждый вариант включал 6 одвометровнх рядков с расстоянием между ниш 15 см. В каздый рядок высевали по 80 зерновок..

Поскольку проявление гетерозиса носит дискретный характер, в настоящей работе особое внимание было уделено основным показателям,.определяющим продуктивность растений и урожай зерна: масса зерна с главного колоса, масса зерна с растения и крупность зерновок (масса ТООО зерновок в грамме).

Гибриды оценивали по степени проявления истинного и конкурсного гетерозиса. ,

Истинный гетерозис (Тист>) - способность гибридов Р^ превосходить по данному признаку лучшую из роштельских <Горм определяли по формуле (%) 4

гист. - • 100

Л •

Практическую ценность гибридов определяли с помощью конкурсного гетерозиса. Гконк> > который вычисляли по формуле:

гконк. • гоп ■ ■ ■

где: Рд - лучшая родительская Форма. К - стандартный сорт

Метода оценки устойчивости растений пшеницы к патогенам

Т)' Оценка устойчивости растений к мучнистой росе. Учеты развития' патогена проводили в полевых условиях при естественном заражении растений. Учеты развития патогена проводили планомерно после полного колошения. Степень устойчивости или восприимчивости устанавливали по интегрированной шкале оценок, устойчивости зерновых колосовых культур к мучнистой росе.

2) Степень поражения растений линейной или стеблевой ржавчины определяли в процентах от поверхности стеблей (шкала й I) ло первому и второму междоузлию {сверху вша).

3) Степень устойчивости сортов к. корневым гнидям определяли на основании учета степени реакции растений к патогену.

В каждом варианте брали по 40 растений. Бее растения были разделены по степени зараженности, после чего развитие болезни . рассчитывали по формуле и оценивали до принятой шкале.

Кроме того, на семенах, гибридов алдоцктоллазматической шенивд, определен видовой состав возбудвтелей - корневых, гнилей.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Гетерозисный эффект у. реципрокных гибридов

первого поколения,, различающихся типом цитоплазмы

Анализ реципрокных гибридов первого поколения показал, что независимо от типа цитоплазм»;в большинстве вариантов уровень гетерозисного эффекта наиболее высокий по такому признаку как масса зерна с одного растения, , что, очевидно, обусловлено более широкой полигенной природой этого признака.: Уровень гетерозисного эффекту по признаку массы зерна о главного колоса значительно нюхе; наконец; наиболее низкий уровень по признаку крупности зерновок. .. к'

Сравнительный анализ гетерозисного эффекта у реципрокных гибрадов, различающихся типом цитоплазмы, свидетельствует о '

5

ЬП2

-к ■я

12/44

<1

Т. tatwfhttri

23/61

S. (лияил 91)

S. ест«it (яшаяРб) ■ Ю.

1 Ммамцшглмжичнцда Мцд а<|м с адаргд растадя , МасаДОООиршмк (Рис i.) Гетерозисный эффект у рецнпрокных гибридов пшеницы Fi, полученных от скрещивания сорта ыУ-18" с аллоцитопяазматическими формами-донорами различных типов цитоплазмы (%). Услолньи i i Прхмос (жрвдныиме

1 ' Обриаосафаитмвю

б

том, что этот показатель наиболее высокий у аллоцитоплазмати-ческих гибридов на цитоплазме £ (рис.. I).

Наиболее ярко истинный и конкурсный гетерозис по признаку продуктивности растений проявился у гибридов на цитоплазме ■ Д'«»«^' (линия 92) со следующими тремя сортами:

' У-18 (вар. 15/66) - 77,(ист.) и 62,(кони.) Л-У^/ (вар. 14/68) -43,(ист.) я 37,5$ (коте.)

Эаита (вар. 1К/73) - 58,3$ (ист.) и 58,3$ (конк.)

Специфичность ядерно-щттошшзматачвских взаимодействий проявилась также при сравнении гетерозиса у гибридов Р^-, имещих тот же тип цитоплазмы ( ■£), но относя?цийся к

различным линиям (линии.91, 92 и 36), Так, табриды. у которых цитоплазма 6. представлена 96 линией, при скрещивании с сортами ¿ас/**/ ,. Московская 35 и У-18 уступает по вели-

чине гетерозиса аналогичным комбинациям с цитоплазмой но относящейся к икой линии (линия 92).

ГетерозисныЙ эффект у гибридов с иными типами цитоплазмы ( ТтЬ/порАеег/; Л<Г. со/г&ла^ & >5*. '

проявляется лишь в отдельных гибридных комбинациях; при этом- ' уровень его во многих случаях ниже по сравнению с гибридами на цитоплазме сеге&Л- Так,.из 12 гибридных комбинаций, первого поколения на указанных типах цитоплазмы гетероэисный эффект, проявился лишь в шести комбинациях: по 2 комбинации в гибридах на цитоплазме .//«г. ¿о/пакт & Я ¿//по/оЛее*/ и по одной - на цитоплазме ¿риеуетелу ^

Гетерозис, на цитоплазме Л?, сытюз* (истишай к конкурс- ■ ный) отмечен.в комбинациях с сортами Знита (вар. 8/64) и У-18 (вар. 6/72). При этом гетерозис проявился как по продуктивности растений, так и'по продуктивности главного колоса.

ГетерозисныЙ аффект (истинный) по продуктивности растений проявился на цитоплазма Т&лю/эАегы в комбинациях с сортами Вировская 4 (вар. 13/60) и У-18 (вар. 12/44).

Наконец, на цитоплазме зреочгозо' и Лг. •■■

гетерозисный эффект , отмечен, в комбинациях лишь с одним сортом: на цитоплазме -¿г. ¿усггеио' с сортом Вировская 4 (вар. 10/62), а на штоплазме Ле, ухУк/а'/'б^ о сортш РС 414570 (вар. 3/58).

Истинный гетерозис в »тих комбинациях проявился по двум

-■•7

показателям (по продуктивноетн растений и продуктивности главного колоса). Яри этом величина его (5ыла довольно значительна. Так, по продуктивности растений она составила 605? ( л®*- г&г/*-4/6'л -вар. 3/58) и 46,7# С & ¿рс/<гггя$<г -вар. 10/62).

Итак, в опытах но изучению гетерозисного эффекта у гибридов первого поколения с различными типами цитоплазмы установлена специфичность его проявления, которая в значительной степени зависит как от типа цитоплазмы,, так и от генетических особенностей сорта-опылителя.

3.2. Влияние типа чужеродной цитоплазмы у гибридов аллоцитоплазматической пшеницу на устойчивость к патогенам

Сравнительное изучение реципрокных гибридов УаыЬ'рю* с различными типами. чужеродной цитоплазмы (АЦПГ) позволило выявить наиболее перспективные гибридные комбинации, в которых проявилась устойчивость к патогенам. При этом наибольшее число комбинаций с комплексной устойчивостью, т.е. ко всем трем изучаемым патогенам, оказалось в комбинациях, имеющих цитоплазму ТГ-О/по^ёеу/ (пять комбинаций) (рис. 2). Это свидетельствует о том, что этот тип цитоплазмы в наибольшей степени проявляет эффект детерминирования устойчивости к патогенам при взаимодействии с различными по происхождению генотипами (сортами).

В отдельных комбинациях различия в устойчивости к патогенам у реципрокных гибридов довольно значительны (выше 30$), Так, по устойчивости к стеблевой ржавчине наиболее высокая разница у реципрокных гибридов (с цитоплазмой Т&лхрА**** и ) обнаружена в комбинации с сортом "Сложный гибрид" - она составила в изучаемых поколениях 30& №6) и 31,6$

Повышенная устойчивость к стеблевой ржавчине с этим сортом (блок № 43), благодаря цитоплазме , имеет принципиально важное значение в связи с тем, что устойчивость к этому патогену проявилась у гибридов поздних поколений (3?6 и при этом, как было указано выше, в резко различающихся погодных условиях. Это свидетельствует о возможности закрепления этого свойства в поколениях.

В комбинации с сортом Саратовская 29 (блок 50) влияние цитоплазмы ТЯт/^****' на устойчивость к стеблевой ржавчине 8

igr

АйПГ (T.timopheevft X Cosir

6П

so o Э0 20 10 o

30,2

нвл

Э9.Г

Fí

60 50 40

30 H

30

10

5M'

fi

F3

«o

so

¿O 30 20 10 o

«

F3

©

eoT eo

<W + 30 30 30

w o

АЦПГ fT.timooheevI) X Sv/66342

S13

30 31

ÜSjj

M

EL

ra

F4-

«T

SO1 «

30 20 10 o

за:

f w

F4

«

S> 40

30 50 10 o

45.«

eo so

30

as to o

ДЦПГ {T.timODheevfl X Саратовская 29

П7

£1.7

ПЕЙ

1.7 to

■40 30 20 10

эе.в

1 És

49A

25.^-.

i? £

П

ti ,4

©

АЦПГ (T.timooheevh X Famos

лЛг t ■

S3.3

FS

Fe

^ ж

Fe

Эв,т-

И.1

F5

W

©

А11ПГ fT.timooheevft X "Сложный гибрид"

■«3.7

S3.S

НА

F»

F7

«jai »j»'

ng.rfe,.

FB Fí

Э6.Т

31.1

F8

F7

Стеблевая ржавчина ¡

Мучнистая poca.

Септориоэ:

Рис.й

Влияние цитоплазмы T.tlmofeevi у гибридов АЦПГ ка устойчивость к патогенам (среднее поражение шетъев, %)

-прямая комбинация (чужеродная [рггоппаэда), -обратная комбинация {цит. Т. aesUvum) -разниц* между прямой и обратной комбинацией.

не проявилось. В то «а время по устойчивости к другим болезням (мучнистой росе и септориозу) это влияние весьма ощутимо. Разница у реципрокных гибридов по мучнистой росе составила 20,5% ~ в Р5 и 21,45 в а по устойчивости, к септориозу, эта.разница в пользу вдтоплазш била еще вкше (30$ в и

38,в Ре).

Положительный эффект цитоплазмы на устой-

чивость к мучнистой росе в пяти' выделенных комбинащях, ниже по сравнению с положительным эЛ$екгом этой цитоплазм« на устойчивость к стеблевой ржавчине и септориозу. Лишь в комбинации с сортом Саратовская 29 (блок Л 50) он составил 20, Ь% в Рд и 21,4% в Рб. .

.Положительно« влияние цитоплазмы Т-^/ро^А^^/ в изучаемых комбинациях с наибольшей полнотой проявилось на повшпении устойчивости к-септориозу. Эта разница.у репщгрокных гибридов ' сохраняется как в ранних, так и в более поздних поколениях и доходит до 38,0 (Р^ - блок № 50).

Так, в комбинации о сортом (блок Л 25), где изу-

чались ранние поколения, разница составила 28,и 31,7$ в Рр.

В поздних поколениях. преимущество гибридов на цитоплазме по сравнению о гябрилами, полученными от обратных скрещиваний,. также незначительно..

Так,- п комбинации с сортом "Сложный гибрид" (блок № 43) это различие составило 20£ в и-28,3% в Р^.

Вторым-типомцитоплазмы,. который довольно интенсивно де-тбронировал свойство устойчивости к патогенам, оказался тип цнтоплазш . Это свойство проявалооь.в гибрид-

ных комбинациях о' четырьмя сортами яровоа пшешшы (^ИАб342, »Московская 35 и Энита).

Наиболее эффективной комбинацией оказалась гибридная комбината-с сортом (блок й 32), в которой разница между рецяпрокныгли гибридами по устойчивости к стеблевой ржавчина и септориозу оказалась весьма значительной; В частности, по устойчивости к стеблевой, ржавчине она составила 47,7% (Р^) и 48,355 (Р6), апо устойчивости'к-септорлояу - 36,0^ (Р5) и 48,4« (Р6).

Преимущество по устойчивости к мучнистой росе гибридов на цитоплазме в гибридной комбинации с сортом

10

оказалось незначительным по сравнению с гибридами на обычной пшеничной: ( <■£) цитоплазме - оно состави-

ло 8,5$ и

Среда гибридных комбинаций с остальными изучаемыми типами цитоплазмы преимущество гибридов, полученных от прямых скревдваний,. где присутствует чужеродная цитоплазма, обнаружено лишь.в трех комбинациях;, одна - АЦПГ на цитоплазме X, (линия 93) с сортом Энита (блок Й 45) и две формы АДПГ на цитоплазма о сортом Энита .(блок й 47) и с сортом (блок #60).

Однако общий уровень преимуществ у прямых ренипрокных гибридов над обратными:в этих трех комбинациях несколько ниже,, чем у первых двух типов цитоплазмы (4/ Ул^/Л/^,

Среди изучаемых:сортов наиболее высокая комбинационная способность обнаружена.у сорта яровой пшеницы Энита, который проявил эффект повышенной устойчивости к болезням при взаимодействии с тремя типами: цитоплазмы ( Д хасг / Л?, ес/пол*у.

Итак, изучение реципрокных гибридов АЦПГ. различных поколений. позволило установить в нэкоторых комбинациях аффект комплексной устойчивости к патогенам благодаря наличию чужеродной цитоплазмы не только в ранних поколениях, но.и в более поздних (Р^ и IV,), что свидетельствует о возможностях, за-- .* крепления этого важнейшего свойства в поколениях.,

3,3. Продуктивность рецапрокных гибридов аллоцитоплаз-матической пшеницы с различными типами цитоплазмы

В данном ^разделе представлены результаты изучения элементов продуктивности. у изучаемых реципрокных гибридов в период с 1992 по 1996 гг." Условия вегетация в эти годы.были весьма различны.. Так,, наиболее благоприятные условия развития и формирования элементов продуктивности отмечены в 1996 г.. В предшествующие годы.(1992, 1993 гг.) условия вегетации были менее благоприятными, . что и отразилось на уровне формирования элементов продуктивности, который в 1996 г. был.значительно выше. :

В более благоприятных условиях вегетации (1996 г.) различные генотипы проявили себя с наибольшей полнотой, о чем свидетельствуют все изученные показатели ростовых процессов и показатели элементов продуктивности растений. При этом раз-

II

лпчия по этим показателям в сравниваемые года были довольно значительны. Так, высота растений у исходных материнских форм (доноров цитоплазмы) в 1956 г. колебалась от 95,5 см (£1 блок, ва?. 2.1-АиПГ на цитоплазме ¿¿ ссюезе' до 121,0 см (И блок, вар,-ЗЛ-А'Ш* на цитоплазме 3. сенат/* . Тогда как амплитуда колебаний по этому же признаку у аналогичных доноров цитоплазмы в т992 и 1993 гг. была значительно ниже. Так, в 1992 г. средняя высота растений исходных материнских Форм - АЦПГ (Т&/по/>Ле*#-*') ~ блок 25 составила 57,4 см,- а в более благоприятном 1993 г. -83,4 см.

У растений АШГ (Л ), взятых в качестве исходной -штаринской форма, высота растений колебалась от 73,0 см (1992 г.) до 82,2 (1993 г,). Тогда как в более благоприятных условиях 1996 г. этот показатель в аналогичной комбинации (АЦПГ

) - вариант 2.1, блок Ш) был значительно выше -121,0 см. Сравнение этого показателя в условиях 1996 г. с показателями в. 1992 И' 1993 гг. у негодных.материнских Лорм с иными типами цитоплазмы ( ^ ео/пелег _ вар, 2.Т и Ле. ¿^¿пчаЗА, вар..5.1) тзкае.отражает, отмеченную закономерность.. Анялогич-ная: особенность при сравнении исходных матершеких. форм в различных-условиях выращивания отмечена и по другим.показателям ростовых процессов - продуктивной.кустистости и сухой массе растений:. ■ .

Особенности.ростовых процессов^ в частности итоговые показатели. высота растений, кустистости и сухой массы растений, в определенной степени, как известно, коррелируют с конечной ■ продуктивностью растений. Наиболее четко эта корреляция с продуктивностью растений проявилась в опыте 1996 г. «по таким мор-фо-физи о логическим показателям,, как продуктивная кустистость, сухая масса растений и длина верхнего междоузлия.

Как видно из табл.. I, в варианте о АЦПГ на цатоплазтде (блок Ш) сравниваемые реципрокные гибриды имеют явные отличия по этим признакам. В частности, у прямого гибрида (вар.. 3.2), имеющего цитоплазму■. ¿.епепгбХ *,. эти показатели значительно выше по сравнению с гибридом,-полученным от обратного скрещивания (вар. 3.3). Соотношение этих показателей у сравниваемых гибридов следующее;-по продуктивной кустистости -4,47 (прямое) - 3,47 (обратное)масса сухого растения -13,68 (прямое) - 7,Ь0 г (обратное) и, наконец, длина верхнего 12

Таблица I

Нормирование элементов продуктивности у ревдпрокинх гибридов яровой вшнидр, различающиеся типом цитоплазмы (ЛгягЛ и КакзЯгк'/пЖ ), 1996 г.

Вариант 3.1. 9 Гибридная комбинация, сорт АЩГл/ (линия 3?.) Иш цитоплазма Продуктивная кустистость -4,73± Высота растения, см * 121,0+ ± 2,4 Главш число разг. .колос. 14,80+ й колос число зерновок 29,27+ +£,71 масса зерао .вок.г 1,46± +0,10 Рас сухая - масса, . г В,28± +0,46 текие число зерновок 70,33+ +5,21 масса зерновок, г ■ 3,29+ ±0,40

3,2. Гяр. ящг на 1 сшагй х Знита $ " 4,47+ ±0,47 ' ± 1.68 16,87+ ±5.29 43,20+ +2,96 2,34± ±0,Т6 13,68± [10,53 + 113,52± 10,63 5,65+ ¿0,60

3.3. Зкита х АДДГ сегео/е X /л.92> 3,47± ¿10,25 112,47± ± 1.79 54,47± ±0,26 25,27+ ±0,99 ±0,07 7,50± ±0.ЬЗ +64,67+ 2,95± ±0,21

3,4. Энмта *. 2,93± ±0,33 105,4+ + 1,89 Г7,6С!+ +0,21 41,53± +2 Д6 2,51+ ¿3,14 9,73+ ±1,22 36,73± ±7,31 4,35+ ±0,61

Московская 35 п 3,07* ¿0,27 120,67* + 1,40 16,2С)± ±0,22 36,73+ ±1,74 1,97+ +О.Т1 Ш,40± ±0,54 8Т,00+ ±2,11 4,1й+

Примечание: Верхняя строка -х . Нижняя строка -57

междоузлия - 48,6 см (прямое) - 44,5 см (обратное).

В системе с другими морфо^изиологическкмм показателями эти различия обусловили .значительное превосходство гибридов на цитоплазме З.еегеаЬ£ по продуктивности растений и некоторым ее элементам. Отметим среди них наиболее ванные - члсло зерновок к их масса в главном колосе и в растении, , а таюае их крупность - масса 1000 зерновок..

Эти различия в формировании элементов продуктивности у редапрокных гибридов на цитоплазме ■¿'"(вариант 3,2)

и на цитоплазме вариант 3.3) обусловили значитель-

ное превосходство по продуктивности растений гибридов на. цитоплазме (5,65 г) по сравнения с гибридами на обычной (пшеничной) цитоплазме (2,55 г).

Этот вариант АЦПГ на цитоплазме £ (вар. 3.2)

несомненно представляет селекционный интерес как донор продуктивности к отдельных ее субкомпонентов (озерненность, крупность зерновок и др.)..

ВЫВОДЫ

1. Установлена специфичность проявления гетерозисного эффекта у реципрокных.гибридов яровой пшеницы с .различными типами цитоплазмы, которая в значительной степени зависит как от типа цитоплазмы,, так и от генетических особенностей сорта-опылите ля,

2. Сравнительный анализ гетерозисного эффекта у реципрок-ных гибридов (Р^), различающихся типом цитоплазмы, но имещих. в качестве отцовского компонента единый сорт-опылитель, позволил выявить наиболее э<ТфекгивныЙ.тип чужеродной цитоплазмы -

¿еса/Ь «г«-^/

3. Эффект ядерно -дат опла зматиче с кого гетерозиса зависит также и от генетических особенностей, сорт а-опылителя. Так, истинный гетерозис по продуктивности растений у гибридов Ру на цитоплазме составил: (сортУ-18), 58,3% (сорт Эяита) я 43,456 (сорт

4. Анализ реципрокных гибридов первого поколения показал» что независимо от типа цитоплазмы в большинстве вариантов уровень гетерозисного эф^кта наиболее высокий,по такому признаку как масса зерна-с.одного растения, что, очевидно, обусловлено более широкой полигенной природой этого признака.- Уровень ге-.14

терозисного эффекта по признаку массы зерна с главного.колоса значительно ниже; наконец, наиболее низкий .уровень - по признаку крупности зерновок. "

5. Гетерозисный эффект у гибридов с иными типами цито-. плазмы ( Т со/по&ъ & /и-лл^^ ^ проявился лишь в отдельных гибридных комбинациях; при этом уровень его во многих случаях ниже по сравнению с гибридами на цитоплазме £ X . Так, из 12 гибршгных комбинаций первого поколения на указанных типах цитоплазмы гетерозисный эффект проявился лишь в шести комбинациям: по ? комбинации в гибрида* на гатоплазме & и '//яо^Леег** и по одной - на цитоплазме & 4/ ¿Рл г&г/а&б'а. - \

6. Изучение ретщпрокных гибридов аллоцатоплазматической пшеницы различных поколений (Р^-Р^) позволило установить в некоторых комбинациях эффект комплексной устойчивости к патогенам, благодаря наличию чужеродной цитоплазмы не только в ран- *' них поколениях,, но и в более поздних (Р6 и Рг,), что указывает на возможность закрепления зтого важнейшего овойства в поколениях.

7. Сравнительное изучение решпрскных гибридов ТЪжЖ'эктХ с различными типши чужеродной цитоплазмы позволило выявить наиболее перспективные гибридные комбинации, в которых прояви- -лась устойчивость к патогенам. При этом наибольшее число комбинаций с - комплексной устойчивостью,- т.е. ко.всем трем изучав- . шм патогенам (линейная стеблевая) ржавчина, - мучнистая роса и. септориоз), оказалось в комбинациях,. имеицих цитоплазму ТЯ/яо-рАгеы (пять комбинаций). -Это свидетельствует о том, что »тот тип цитоплазмы в наибольшей степени проявляет эффект де-' терминирования устойчивости к патогенам при взаимодействии-о различными по происхождению генотипами (сортами). -. •

в. Значительную степень детерминирования, свойства устой- " чивости к патогенам проявила цитоплазма в четырех гибридных комбинациях с сортами яровой пшеницы

66342, , Московская 35 и Энита. При этом наибоя.

лее эффективной оказалась комбинация о сортом ¿а^аге^ в которой разница между реципрокными гибридами по устойчивости к стеблевой ржавчине составила 47,7% (Рд) и 48,3$ (Р^), а по устойчивости к септориозу -36,0% (Р ) -и 43,4% (Р^).

9. Установлены значительна различия по степени устойчивости растений различных генотипов к~ корневым гнилям (от сред-неустойчивых до сильиовосприимчивых). Почти все сорта р-и/п У. , взятые в качестве родительских .компонентов, отнесены к стьновосприимчивым, за исключением сорта Энита (среднеус-тойчивый). Среди.изучаемых типов цитоплазмы у гибридов лишь один тип цитоплазмы ( ) явно индуцировал повы-

шение устойчивости к корневым гнилям, уровень которой относится к уровню среднеустойчивых сортов. ' .

■ 10. Изучение комплекса морфо^изиологических показателей у гибридов адлопитоплазматической пшеницы с различным типом цитоплазмы и их родительских форм позволило выявить наиболее перспективные-по продуктивности гибридные комбинации и определить особенности формирования их. элементов продуктивности. В частности, наибольшую ценность представляет гибридная комбинация на цитоплазме ¿.еегеабХ* , где этот тип цитоплазмы обусловил значительное превосходство по продуктивности растений (5,65 г) по сравнению с рециярокными гибридами на обычной (пшеничной) цитоплазме (2,95 г) - в опытах 1996 г.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕШШЩАДОИ .

1. Выделена перспективная ядерно-цптошшзматичеекая гибридная комбинация на:цитоплазме ее?**/**?. , которая во взаимодействии' с различными сортами яровой пшеницы обусловливает выоокий уровень гетерозиса по ряду хозяйственно-ценных признаков. Она может быть использована в селекции как донор цитоплазмы ■ при' создании • новых - ядерно-цитоплазматических гибридных комбинащй.

2. Установлен тип цитоплазмы { ) 1 который в наибольшей степени (по сравнению о другими типами), детерминирует эффект.комплексной устойчивости к изучаемым патогенам при взаимодействии:с различными по происхождению генотипами (сортами) яровой пшеницы. Он является ценным донором устойчивости к патогенам.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Джайрам Сингх Ядав, ОТ. Семенов. Сравнительное изучение устойчивости гибридов ал лоцитоп л азматич еской пшеницы к патогенам// Материалы научно-практической конференции «Актуальные проблемы науки в сельскохозяйственном производстве»,- М.: Иэд-во РУДН, 1997.-С. 11-12.

2. О.Г. Семенов, Джайрам Сингх Ядав. ГетерозисныЙ эффект гибридов первого поколения аллоцитоплазматической пшеницы в связи с типом чужеродной цитоплазмы,- М., 1998.-6с,- Деп. в ВИНИТИ РАН.

3. Джайрам Сингх Ядав, О.Г. Семенов, Г.Ф. Семухина, ВА Шкаликов. Влияние типа чужеродной цитоплазмы у гибридов аллоцитоплазматической пшеницы на устойчивость к патогенам,- М., 1998,- 5с,- Деп. в ВИНИТИ РАН.

ДЖАЙРАМ СИНГХ ЯДАВ (ИНДИЯ)

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ГИБРИДОВ ЯРОВОЙ АЛЛОЦИТОПЛАЗМАТИЧЕСКОЙ ПШЕНИЦЫ С РАЗЛИЧНЫМИ" ТИПАМИ ЦИТОПЛАЗМЫ ПО ПРОДУКТИВНОСТИ И УСТОЙЧИВОСТИ К НАИБОЛЕЕ РАСПРОСТРАНЕННЫМ БОЛЕЗНЯМ

В результате испытания реципрокных гибридов аллоцитоплазматической пшеницы Т.аевИуит I.., различающихся типами цитоплазмы, установлен специфический эффект типа цитоплазмы в детерминировании гетерозисного эффекта у гибридов первого поколения, а также устойчивости гибридных растений к распространенным болезням. В отдельных комбинациях эта устойчивость сохраняется в более поздних (6-7) поколениях; что указывает на возможность ее закрепления в потомстве. Выделены наиболее перспективные по продуктивности и устойчивости к патогенам комбинации, представляющие селекционную ценность как доноры признаков, обусловленных ядерно-цитоплазматическим взаимодействием.

а

JAJRAM SINGH YADAV (INDIA)

Tlte comparative evaluation of spring wheat alloeytoplasmatic hybrids with different cytoplasm types as for their productivity and resistance to wide-spread diseases

The cytoplasm type specific effect on determining the first generation hybrids' heterosis and hybrid plants' resistance to wide-spread diseases is established as a result of aitocytoplasmatio wheat T.aestivum L. reciprocal, different cytoplasm-based hybrids' trials. In some combinations the pathogen resistance could remain in the later (6th and 7th) generations, which indicates'the possibility to fix it in the progeny. The most perspective and valuable combinations with the increased productivity and a high level of pathogen resistance are obtained with the purpose of using them as donors of the traits conditioned by the nucleus-cytoplasm interrelation.

1.06.98г._Объем 1,25п. л._top. 100_Зак. 424

ton. РУДН,, Ордгояшшдзе» 3