Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Влияние чужеродной цитоплазмы на проявление гетерозисного эффекта у яровых и озимых гибридов аллоцитоплазматической пшеницы

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Влияние чужеродной цитоплазмы на проявление гетерозисного эффекта у яровых и озимых гибридов аллоцитоплазматической пшеницы"

г» Г Б ил

''ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ВЫСШЕМУ ОБРАЗОВАНИЮ

ОРДЕНА ДРУЖБЫ НАРОДОВ РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ДРУЖБУ НАРОДОВ

На правах рукописи

РАКОТОНАРИВО АНДРИАНЗАКА

ВЛИЯНИЕ ЧУЖЕРОДНОЙ ЦИТОПЛАЗМЫ НА ПРОЯВЛЕНИЕ ГЕТЕР03ЙСН0Г0 ЭФФЕКТА У ЯРОВЫХ И ОЗИМЫХ ГИБРИДОВ АЯЛОЦИТОПЛАЗМАТИЧЕСКОЙ ПШЕНИЦЫ

06.01.05 - селекция.и семеноводство

Автореферат; диссертации на соибканиэ учёной степени кандидата сельскохозяйственных наук

Москва - 1994

Работа выполнена на кафедре генетики и селекции Российского университета дружбы народов. Полевые исследования проведены на с 'ытном поле Московской саг скохозяйствениой академии вы. К.А. Тимирязева

Научный руководитель - кандидат биологических наук, доиэыт

СЕМЕНОВ О.Г.

Официальные оппоненты:

академик Академии технологичаских наук РЭ, доктор сельскохозяйственных наук,'профессор МЕДВЕДЕВ А.М. кандидат биологических наук,доцент ДОЛГСЩВОРОВ& Л.И.

Ведущая организация ......... '.......... ......

Московское отдаление Всероссийского паучко-исследовательского института растениеводства вы. Н.И.ВАВИЛОВА

Защита диссертации состоятся "22™ сентября 1994 г. в __

час на заседании диссертационного совета К 053.22.22 в Еоссийскол университете друабн- народов по адресу? 117198, Москва, ул.Кшелухо-Пахлая, дом 8, к " ' " " ' от, «§¡«»35?).

С диссертацией иошо ознакомиться в Научной библиотеке Российского университета другбы народов по адресу: 117138, ШСКВА, ул. Ь&мухо-Гэкаая, дом б.

Автореферат разослан

Ученый секретарь "' длссэртшшонного совэта ■ г.апдгдат саньскг"— доцент

Ы.П. ХАЕШЛОВ

I. ОВДАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. На современном этапе солекции сельскохозяйственных растений при извеатнык условиях в создании высоко урожайных сортов существенно возросла потребность в улучшении их адаптивного иотэнциолц, В атом Ьтношонии одно из стратегических " направлений в селекции признана необходимость расширения использования генофонда за счет привлечения диких видов в :лчвстве доноров таких ценных признаков» как устойчивость к различным стрессовым факторам, качественные показатели зэрм и др. Сравнительно многочисленны исследования по оозданию нового кЬходного материала б попользованном мутагенеза, отдаленной гибридизации и полиплоидии Гораздо более ограничена сведенш ю внеадэрной наследственности. Тема диссертации госвящэна многоплановым исследованиям аллоцито -плазматических, гибридов шганиад о различными типами чужеродной цктопазмы о целью выяснения перспективности их использования в сэлйкщш, каа доноров хозяйственно «энных признаков.

Настояния работа проведена в' соответствии о плановой темой -ю Российскому универоитегу друяйа народов "Выявление о использованием ЭВМ взаимосвязей и закономерностей изменчивости количаст -.веяных признаков у'зерновых культур для использования в сзлоктя". Номер государственной регистрации 01,86,0_.Ш4360.

Иоль л аадачи иооледоваяяя. Основной целью наследований 'являлось сравнительное изучение» еффэптй гйазмоддерного взаимодействия у гибридов различных поколэмй (Г|~Г6) аллоцитбшшзштичеокой пшешпш а его влияния на' биологические, хозяйственные и технологические показателя качоотва варка, а гакад на некоторые особенности «аиреструктуры клеток андосшрщ зерт, При этом в задачу исследований входило:

I. .Получаше нозых' решпроннцх гибридов о участием ранее- созданных А1ШГ и сортов мягкаЯ пшеницы,

2» .Характеристика роста, развития растений и формирования оламентов структуры угоаая,

• 3, Установить характер влияния чужеродной цитоплазмы на проявление аффекта гетерозиса у гибридов АЦПГ различных поколений.

4. Подробноа корфологичэоноа ошсанко гибргцов т' методике Госкомйсоки ш сортоиспытанию сортов.

Изучение микроструктуры зерна у глбрздных растений 'о использованием сканирующего микроскопа.

Научная новизна. Получены новые аллоцитоплэзматическне гибриды озимой провой пшеницы, у которых выявлена специфика проявления гетерозисного эффекта. Установлено сохранение эффекта гетерозиса в более поздних поколениях у ряда гибридных комбинаций ал-лоцитоплазыатической пшеницы,имеющих чукеродную цитоплазму различных типов (_А_вб11орв, 8,сегеа1е, Т.1;1вор11ее713, -

Впервые проведено изучение микроструктуры кпзток эндоопериа зерна гибридов ЛЦПГ различных поколений и исходных родительских ¡форы с помощью электронного микроскопа (РЭМ-Ю1).

Практическая значимость. Сохранение •эффэкта гетерозиса у гибридов АЦПГ более поздних поколений ( > ) весьма важно в селекционной работе, так как создание таких форм с сохраняющимся гете-розисннм эффектом создаст рзальную основу для закрепления гетеро зиса в поколениях. Установлены различия по ыикроотруктурв клеток эндосперма мучнистого ядра у различных гибридов, имеющих полноотыо 1 отэклозидяое зерно, что раскрывает возможности более-углубленного поникания технологических различий у.них.

Апробация работы. Материалы диссертации долоаепы на заседаниях кафедры генетики и селекции селвскохозяйотвенного факультета РУЛЯ, на научной конференции профеооороко-прелодэзательокого состав (1990-1992 гг.) и огубликованы в двух печатных работах.

Рбзем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, насчитывающего наименования, в том числе 63 иностранны* источников. Содержание изчокеио на /71 огрзявдвх адаяволв'Ьи, включает £.1 таблиц, /О рисунков а /5" иллюстраций. Б првлояэвиа ¿0 таблиц. ■

2. УСЛОВИЯ, МАТЕРИАЛ и МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ Экспериментальная работа выполнена на опытном участке кафедры селекции и семеноводства ТСХА в 1989-1991 гг.

Почвы участка характеризуются деряово-подзолиоиши свойствами, по механическому составу - средне суглинистые. Б годы проведения исследований метеоусловия были разнообразными, что дало возможность всесторонне оценить изучаемый материал по формированию элементов продуктивности.

В качестве исходного материала изучался гибридный ' материал

следующего происхождения: .

- 6 комбинаций гибридов, полученных путём раципрокного окрашивания сортов озимой пшеницы из коллекционного питомника

ТОХА (Ширвинта I, jsrlat al,Merkui,Mole aon,Mírela , К.И.29). o

алло питоплазматическим гибридом Игаа-З на цитоплазме Ae. ovata

- 24 рвципрокных гибридов Fj- яровой пшешщи, полученных путём окрещивания АЦПГ, как доноров чужеродной цитоплазш ( АЦПГ, т,fcimopheevl ,3,oer» ale, АЩГ на цитоплазме различных видов

¿egílope l>, ) и сортов опылителей мягкой яровой пшеницы.

- 13 реципрошшх гибридов АЦПГ яровой пшеницы различных поколений ( Г2 - íg).

Посев проводили вручную ш илокам., состоящим аз ^компонентов; P^ - Пр - 0р - ¥д+ , где Р^ -материнская фЬриа, Пг -. прямой гибрид} 0Г - обратный гибрад, отцовская форма. Посев озимых пшениц ооущоотвлялся 04 сентября в 1989 и 1990 гг., а для яровых в олэдупцие ороки! 1989 _ 29 апреля, 1990 _ 28 апреля, 1991 _ 08 мая,

В гибридном питомнике Гр семена высевали на делянках шириной I ы о раоотошшями между рядками 15 см. (каждый вариант - один рядок), а для гибридов _ каадый вар11алт _ Трэхряцковый. В ce-, лекционном питомнике гибриды F3 и Г4 высевали по. 4 редка, а гибриды íg и Fg - по 6 рядков. Норма высева для озимых пшениц составила 80 семян на кавдом рлдк'э, а для яровой - 50 семян. 3 качестве стандарта были попользованы районированные оогта Мироновская 808 (озимая форма) и Энита (яровая форма).

В течение вегетационного периода проводили фенологические наблюдения и оценку материала на поражаемость бурой ржавчиной и мучяиотой рооой ш общепринятой методике. Проводили также морфологическое описание растений по методике идентификации сортов зерновых культур, принятой в Государственном сортоиспытании. Для этого в фазе начала колошения описывали степень воскового налёта листовых птастияон и опуиенности верхнего отеблэвого узла по. балльным системам. В фазе цветения измеряли ширину 2-го листа сверху и его длину, описывали восковой налет стебля и колосков.

Общая стекловидность определялась методом разрезания зерна с последующим разделением его на три группы: стекловидное, частично стекловидное и мучнистое. Оценка материала по показателю седиментации, содержанию белка, сырой клейковины и хлебопекарных качеств осуществлялась в лаборатории кафедры сэлекщ-i й семеновод -ства Г CIA..

Изучение микроструктуры эндосперма зерна проводилось на сканирующем электронном микроскопе ГЭЧ-1СГ. (Раст. овьь. электронный микроскоп). ^

После уйорки структурный анализ проводили по 14 признгкам о дальнейшей обработкой данных с помощью ЗШ в вычислительном •центре РУДН по программа,разработанной ЮХГувовыЫ (1275,1978гг). Коэффициент наследуемости (Н ) признаков определяли по отношэнии ганотипической дисперсии к общей (Рокицкий,1978), Сгегайь домине-рования вычисляли по формуле, предложенной В.Гряффингсм ( Qstf-flag ,1956). Эффект гетерозиса рассчитывали по отпадению и лучшему родителю (истинный), среднему значению родителэй (гиготзти -ческий) и стандарту (конкурсный) и ьнражала в процентах.

.3. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАШ ИССЛЕДОВШЙ

3.1. Взаимодействие чужеродной цитоплазмы о различными генотипами сортов-опылителей у гибридов аллоцнто-плазшткчеокой шевищ

Реакция взаимодействия ядра п Цитоплазмы оказалась столь существенна, что в ряде случаев обнаружен цитопдазматичеокий готорозко. Происходит это,пб-видимому тогда, когда ДНК хлороплаотов ^.митохондрий совместно с ядерной ДНК вырабатывают .качественно новые продукты, обусловливающие значительное реллчеше величины признака (Седин, 1970).

В нашу задачу входило изучение вваишдойствпя чукородной Цитоплазмы АЦПГ на цитоплазме a.oeieol® (ЛИШ 31 ( 92, S3), АЦНГ £га цитоплазма Ае. veriabiUoc различными генотипами сортов-ошшхталей ( Scifed LeiBo,.V-IB, PJ4I4570 Teagall , «СлоЕШй Гибрид", Зпота) . для выявления роли и значимости цитоолазмн в наследовании хсолячаст-венных признаков. '

Сравнительное изучение рэцпрокша гибридов (табл.1) показывает, что при участии АЦПГ {Ia з.озгеа1е(1шшя 92) в окрзлщвавиях о сортами Safed Lexma к V-IG » установлзш достоворнш различия кз-зду гибридами в пользу гибрида на чужеродной гщ:тоюшзко m призда-кам: продуктивная кустистость, масса'зерна с главного колоса, чкавэ зерен и масса зерен с растения, масса 1000 вэрэн. При взаимодействии- с сортом Эннта реципрокше раз;шчио отпечено го масса IOOO зс,* рен в пользу прямой комбинации. Преимущество обратной комбинации обнаружено лишь по признаку продуктивной кустистости у гибрвда Эдл-тахЯиния 92.

Таким,образрм, результаты наших исследований свидетельствует о том, что АЦПГ Б,cereals (Диния S2) как донор чужеродной шло -плазмы оказывает положительное влияние на формирование крупносиг зерна, поэтому этот тип цитоплазмы представляет осб'бнй интерес в

4 •

■o tu EH

O

o.

1? 3 «1 ü ta

«M a**

Pm

m o

pj <a

M2 MH

p co te n

O co

sa

« H H o

OH

■ 3§ 'Si

o

w

OtT-

<D pea

<D Pn

.as

o. r*

do (o

"O P.

cuOK» aura

OÍD

;2 • <D •

co H

a

o

a-'

es

t* ■

3

[o. íx» oj

t* 3"

a co

a .

.a <u o.

0> H

a

o

8 • 3

cora a o a o w

w'

CU

a

es

P. O s Ph

¡m »• b ■ a s n ^ . R

C~VO O O- OC0 0\0\ r-lA

OO OO QO HO HO OO OH _ _

-a-C\J OC- 0\ lf\ K-\C- t

fACJ tAtr> TAC\1 NV<-\ Cv» 1

C^O O

<J"h o

№ '

loL

__—Q OO

CMH CJR CM<\I

* j> • * m

OIOp- iavo j-I HH <\jh MM

tS fu US •

fOCM K>C\J CVJOJ MM ÍViCNJ

i -a

s*(T\ HCU (Mrv^ r

ép gs«»

■a-OH V—1CM ÍMrvA rjoo VDVD <VJIT> "ifin

* fa •»-•»•»' f* ^

Kí H • IA

as »Vsssig

laas as »* *« •>«»

JO^lCj) co

l-l 1-1

JL

■ a

0\M mCT> c^-o (flOJ -St

II,

C\JO

irtf- c\co. ro-sf -a--¡í- -a-M-v wvn\

"'h

M

oq oo oo oa ap

■H+-I -M-H + ■« +-J+1 +I-H +T-H ir\c- qh t-«tn vííia md

»«• •• ^ «bv.

OJi—i mcvj OJ<M HH HH ÍMH ivioj HH

<vr 01

w

H

Ed <

ai

(M

cr»

N

C\l

ov

« Í3

o 'O a o) gi

H> HCO r-l £

td M es v « •

a, es cu i NDl

<0 (3J Q>

"H

ta

OQ p-i

al

f-4 §

H

<j\

E.' en

a

g ea o ro ® ra h sa o a «ra

03 p3 <u sq tu >03 gOJ gn.

o^,

«4 B3 W

P-i

a a

ce m h a

íti n

HM <M (D a. a

KlfO r^l s w

n o

u o o

¡H s* o

H en

0\CVJ a\ K 5-

OH o ro ta

* «• cu №

o "1 ¡a ffj

CD (0 í>

R ai

hc\( CM <0 » ffl

El n o

M CJ H o p. ft

P CD >»

HLA 3

o «• CD H

hoo n LA

ra £¡ K Pí

- m P. R

HH PI

»> B!

ta W CU

ta ttj 3¡

a W

ra W (D

n § a> p? M R

BS s 'O n o O CD

«» o ta K

oo o w K o

-Jí O

o rt

HH H a En

« El a

a. O a

R " O » » Cl

s» tD ra CU

lA^Í- oo S cu p.

CR • P.

HH +v tD S a

t>> s 3 tr W cu i ra p.

P. o

IA m tu a> n

IA s t-i 13

I o p.

» p. w

(O o ta

M w

ra v-

HJS! IA O

HH M ta o O P

» « w +=

QO +T+-I O O H O

+1 a cu o a

c^-c- 1A v o,

o ti

HH H m a a*»

селекции на повышение урожайности. По нашим данным, комбинация МЩГа.овгег-а (Линия 92)хЭнита имеет наиболее виоокую массу

1000 дарен спди hlученных гибридов (39,6^,5 r)f чт0 на 2Z% выше ше стандарта.

При взаимодействии АЦПГ Ае. variabilis с различными генотипами ^ гш лих слой (pj4i4570 ïengeli /'Сложный гибрид", Энита), наследуемость количественных признаков, определг'ощих урожай имеет ряд особенностей в зависимости от комбинаций скрещизаши.Так, при скрещивании с сортом pj^x457o Teageil эффект цитоплазмы на6-лвдается по следующим признакам: число зерен с главного колоса и с растения, тогда как с сортами "Сложный гибрид" и Энита эффект цитоплазмы отсутствует по этим признакам. Обратный гибрид pj4i4 570 OJeogeii. х А1ЩГ Ae.vaiiebiii3 имеет существенное преимущество по Maccj 1000 х зерен. 3 то же время при скрещивании с формой '.'Сложный гибрид" прямая комбинация АЦПГ Ае .variabilis х "Сложный гибрид" достоверно превысила обратный гибрид по массе зерен с главного колоса и массе 1000 зерен. -В кгмбинациях с сортом Энита влияние цитоплазмы обнаружено по продуптцвной кустистости, а по -признакам число и масса зерен с главного колоса преимущество.было у гибрида с обычной ( T. ocstivum ) цитоплазмой.

Исходя из этого можно сдо.яать вывод о том, что формирова-япэ'изучаемых яг шахов у рзтпротых гибридов зависит, как от цятошгазмь' ядра, так и от их взаимодействия.

Изучение влияния чужеродной штоплазмы s.саге aie (цзшия 91, 92,93) с грчотилом сорта-опылителя Энита на характер проявления признаков показывает, что Линия 91 оказывает положительное влияние на такие признаки как число зерен о главного колоса' и с растения, тогда Как с Чинней 92 и 93 эффект цитоплазмы по этим признакам го проявлялся. Рецнпрокный эф^окт отмечен по массе 1000 зерйн в обратной комбинаты ЭнитахЛиния 91, а также у гибрида Энктахйияия 93 по числу и массе зе^еи с главного колоса, числу и массе зерен с растения. . '

На основании этого можно слагать, 4ïo Линии 91,92 и 93 да одной и'той же цитоплазме S.osreaie различаются между собой, что подтвопадает о специфическом характер,, наследования признаков яри .их взаимодействии с одним и тем же геяотишм опылителя.

о

3.2. Наследование некоторых элементов продуктивности у оеципрокшх гибридов аллопитоплазматической озимой пшеницы ( F-r - in )

Кап известно, эффект взаимодействия чужеродной цитоплазмы носит специфический характер з в экачпте,л>ной степени зависит от • генотипа сорта, взятого в качестве отцовской формы.

Наш были- изучены реципрокнае гибриды, полученные от гкра давания озимой аллоцитоплазматической ншеняцы (ЛЦПГ Иген-3 на Ar.. ovata ) - донор чужеродной цитоплазмы, о оз'-мнми сортами 1, веadivina различного эколЬго-географического происхождения (Ширвията I, Krlatal ,Merkur ,Moleaon , Mírela , К.И.29).

В Fj- учитывали проявление гетерозиса по с тношению к лучшем5 родителю (истинный гетерозис), а для выявленчя степени трансгрессии в Tg использовали методику, предложенную Г.С.Воскресенской и В.И.Шпотой (1967).

Результаты исследований (табл.2) показывают, что гибриды на чужеродной цитоплазме с сортами Merkur . и Мо1«зоа превышали лучшие родительские $ормы в Fj по гзученным нами признакам (масса зерен с главного колясь, с растения и масса ÍOOG зерел). В основном наследование признаков у этих гибридов характеризуется положительным сверхдоминироваяием (Д = 0т I,4 Дг- 22,5) з.. исключением массы 1000-зерен в комбинации АЦПГ Иген-3 xtóolason ,где отмечено доминирование лучшего родителя (Д=1,0). В Г2, те же гибриды имели более высокие показатели степени трансгрессии по елв-дущам показателям: масса- зерен с главного колоса и с растения и составляют соответственно 15$, 28$ для А1ЩГ Иген-3 хмегти и 20%, 1&% для АЦ11Г Иген-3 х Мо1еэов ■ Степень доминированиг у них соответственно составляет Д=7,0; 7,4 и 2,6; 3,0. Признак масса 1000 зерэн наследуется ш промежуточному типу (Д=0,4 и 0,6) и уступала лучшему значению родительских форм.

Среди обратных скрещиваний выделяется гибрид criätsix АЦПГ ■ Иген-3, который превосходил лучшего родителя на 14,8$ и 11,5/5 в Fj.ro шссе зерен с растения и массе IOQO зерен. В Fg изучаемые признаки наследуется ш типу сверздомалроваяия, хотя отмечена их незначительная степень трансгрессии (4$, 10^, 1%) го лризна -кам - м^сса зерен о. колоса, с растения м ыа^са ±001 'зерен.

В остальных комбинац- ve эффечт гетерозиса проявляется частично по отдельный признакам, либо ааблвдаетол депрессия.. Высокий уоовень степени трансг-эссии в Fv> го ,-.lacce зг,оон с гдлшлго ко.до--

Таблица ?

Оценка насладовзаия я степень трансгрессий по важным элементам .. продуктивности у гибридов .озимой пшеницы ( Г^ - ?2 ) •

Гибридная комбинация 1 ■ 13 Н"т сад И£Я Ой _: Г Гт (1990 г.) г. (1991 г.)

: иг/д

Масса зёрен 0 швег. 18 рао18аия г массе 1доо звран Масса с гпар. колосуа растении ыа -аз 1000 зерен

АЦПГ Иген-3 (Ае, отгс^а ) ... По -Ю,0/-1,0 ■;-1:2,9/0,1 -7,9/0,5 -20/-3 -22/-0,5 -12/0,2

Ширвинта I. Ос -15,0/-2,0 -26,7/-0,8 0,6/1,0 -10/-1 -24/-0,6 -12/0,1

АЦПГ Иген-3. (Аз.: отаЬа) Пс -4,7/-1,0 -10,9/0,0 9,2/2,1 -14/-5 -13/-0.3 1/1,1

. X -КПа6а1 , Ос ■ 0,0/1,0 14,8/2,4л II,5/2,4 4/3 10/2 7/1,6

АЦПГ Иген-3 (Кв. ■ огаг-а ) Пс 25,0Д1,0 6,3/2,4 3,2/1,4 15/7 28/7,4 -3/0,4

Ывгзсш?. . Ос 0,0/1,0 -П,7/-1,6 -2,4/0,6 .5/3 -5/43,2 -8/-0Д

АЦПГ йгек-3 ■ Ш. отагд ) ; Пс 30,0/3,4 42,5/?.2,5 0,^/1,0 20/2,6 16/9,5 -4/0,6

' Ио1« воп АЦПГ Иген-3 (Ае. оуайп )

Щ.ге1а ■■ ' , .

Иген-3 (Ав.с^аЪа)

К.И?29

Ос

По Ос

По Ос

О.ОД.О -19,8/-9,О -9,7/0,0 -±0/о,£ -5/-1,5 -5 7 0,1

-26,9/-!,3 -13,6/41,1 -9,2/0,0 -ЗР/-1.6 -30,8/-1,6 -15,9/-0,3 -8,5/0,1 -34/-2

-14/-0.2 -16/-0,б -22/-0.9 -П/-0.1

-13,0/-1,0 8,1/2,8 - 3,7/-0,3 -1,8/0,6

6,0/1,6 -21/-2,3 4,5/1,5 -'+/0,3

.11/3,6 0/1

-5/0,4 -2/0,7

ПРИМЕЧАНИЕ: Пс -

Ш'

прямое скрещивание; Ос - обратное скрещивание

- истинный гатерозис Ш/степень доминирования

- степень трансгрессии (%)/степенъ доиинирования

' са а ораотония позволяет раосчитызать 'ШотбЬр в т следующий"' ' поколениях более высокопродунишых растеняУ'/;

Следует отметить, что наличие аддитивных и доминантных эффектов генов в определении масон зерна с главного колпса и с растеши в влечет За собой появление о со бай с положительной трансгрессией пзй*. признаков в ч -

В целом, в парных скрещиваниях АЦПГ. Иген-3' на цитоплазме Ае. ртга^а о участием различных сортов газ ряду ценных признаков уста- . ясвлен - эффект гетерозиса, что' обусловлено как, наличием чужеродной цитоплазмы, тан и генотипом сорта-опылите~я.1 ■' .'

З.З..Влшшо чуаерддной цитоплазг!,;Т. МаорЬвт . на : проявление гетэрозионого-эффекта у. гибридов Ре аяловдтоплазттЕЧЭокой пшеницы

'-,''. Гнбрвдныэ комбинации вндэлены и сгруппироранйгго. морфологи- ; ' чесюш признакам (оотисткз и баэоотпо) я процессе пересева.- гиб-, ' рндов в Г4.' ИоАДДвна •родатвяьсйи фэрг.а" бй Ж,.ишГ т'. ивори«У1-

- донор чуаэродябй • цитоплазм и 3 сорга-йпнлагэля яровой псеяшй ' '(УОдоаяй гибрид", Саратовская 29, / Анализ'э^фэ^а -

гетерозиса был проведен- по огкопзешо к штвршской.й отцовской"V; <3£рмо, а такго к стандарту. '-Г..,' -

Сравшетельное изучение гибрэдоа Г6 ш отделыши' эл-л/снтам 1 .. цроду-ктизгастгг (габл.З) показывает, что высота растоп:к у тпб^и-дой да чупородной цитоплазма коште 5 ся ию гавчспмостп Ьт- гаи-та-'., "па опылитоля.! Это подтЕзрздаст' прэдголйгЬйие о' той, ч^циоплаз---.-. ¡¡а Т..с1СОрЬдо^з. г-'Я-Г-от 1»нтролпроЕать высоту растения:при.-сзздя- . аш аллоцитонлаггдтпчзсгпк гчбрпдол. Сущей^ёшно разлив т. в'Ыг"' сотэ растшшя откэчэаы у рдцшхроют гибридов о участием^ сортов ' ^ Саратовсгсая 29 ц0о91г .В./ямбшштх скрещиваний' о ''Сло^- .'.'

"лей гиб.ртя®' отгачается рэцзцроглнй сффэкт по тахим признака' ' кап число зэрзн и масса зерзя с растения. При этом гетеХодл. наиболее' г Енрачеп ш .отпопошш к отцовской .фору.э п. составляет/сортаетстЕо^' во 46,15? п 5$. Вот а& врет го' таюш признакам йа^йасса^1СЮ0- * серен з ш!дэкс урожая гибрздяая глггйяяацкя. А1^1Г Г..; <;лорЬ«<т х ."Слгшшё гпбргд" достоверно превосходила" гибрзд на' обычной ц®о-': плазме. По остальным признахсам оущестгона е различие кэзд^.а/зли—, рокшкя гибридами аз об!щруг.оно. Следует отмета.ь,' чго геторс то- ( ннй 8®&9КТ у АЦДГ Г. „^орЬ.цу! ; х "Олпкшй гибрид" пэ о.лошзнии ^ к материнской, форме набявдается по всйН изучёншы цризнакам . за * ' 'йетгочонием высоты растения^ варьйрует от 4,4% до 4С$. ' .

° * " " Таблица 3

1аряктьристака рвцицрокных гибридов и ш ■ родительских фсрм т некоторым -хозяйственно ванным признакам ( 1ЭЭ1г.) •• : "

ЛиАЗ*, $ ? их

Г" 1;ады

AU.iT т МиорПвв»1 "Слог ый гибрид" Саратовская 29

лШГт.^аорЬв«*! Сложный гибрид"

"Слг -[ЩИ .гибрид "

АЦПГт.^впрЬевт! А_ц1Г Т.Ь1аорЬевУ1

х Саратовская 29

'Саратовская 23

х Au.iT т.ЯторЬееу!

Наличие остей

Высота растения, см

С главного колоса С пастерик

масса зерен,г

число I масса -зеренда. | зерек.г

Масса • 1С30 зерен,г

Индекс урожая,

р

ар: ¡е-танл: верхняя строка - _ . нтгупетг _ с,-

х - го

ХЖ - -Ь^

критерию разн.существ, при

Щ_..

"55Гур. значим 1% ур.значим.

Наибольшая его величина отмечается Ш массе зерен с главного колоса (40%).

Анализ полученных данных показывает, что гибридные комбинации уступают стандарту (Энита) го ряду количественных признаков за исключением массы 1000 зерен. По этому признаку гетерозис по отношению к стандарту варьирует от ¿,Ъ% до °2,2%. В частности,, более высокой массы 1000 зерен выделяв.ся прямая комбинация ЛШГ Т. ИторЬвем! х "Сложный гибрид" (39,6- 0,9 г), что превышает средньз. значение стандарта на 2л, 2%. ■

Таким образом изучение проявление гетерозиса в болёо поздних поколениях у гибридов на чужеродной цитоплазме позволяет уо->< тановить, что гетерозисный э^фекг сохраняется Либо по отношении-к обоим' родителям, либо к одному из них, а также к стандарту го отдельным признакам, что угчзывает на сгапиф чес"ое взаимодействие ядерных и плазматических генов. '

3.4. Наракгеугстика аллоцитоюазптлческих гибрцпв

по технологическим показателям'ячества зерна'' .

Изучение качества зерна гибридов ^табл.4) по отдельным ." семьям показало большое разнообразив гибридных комбинаций.Та::, среди гибридных линий наибольшая крупность зеряа наблюдалась У , АЦЕГ Т. Спорнее VI х "Сложный гибрид". По количеству белк' '.в'зерне и объему хлеба она превышала лучший исходный родитель на 3;5 .'<£ и 4.5% соответственно, а го сравнению оо стандартом - 'на 4,2 % и 15$. Установлено, что генотип формы ■ "Сложный гибрид благоприятно взаимодействует с донором чужеродной-цитоплазмы А1ЩГ Т.-

в формировании качества зерна, о чем'свидетельствует*"''' сохранение эффекта гетерозиса в более ыздних по^лешях. оо дрд- . ному показателю. ' ' '

В гибридных комбинациях с участием .сюрта Саратовская гг

лТ— ' ^

мечено преимущество гибрида ла чужеродной. цитоплазме. I'» Ыло-

наД обратным гибридом по некоторым гоказьгелям на^ейтЕ?".^' • то же время . ': реципрокнне гибриды по этим показателям устутшпГ лутшей родительской формг, ■ ■ ■

В наших исследованиях была изучена микроструктура стекловидной консистенции эндосш;ма. Как правило, стекловидная ■ зэраа содержит больше белка. Оттчы *>, что у сюкловадяого зерна гибрида на чужеродной цитоплазме АШГ Т.Ь1порЬавУ1 х "одежный > гибрид" структура клеток периферийной и центральной части зндо -сперма более плотная с лучшим развитием промежуточного (белковая

II

Ol Ol С* О

œ m • a¡ о каан

is:

fo Ю CI) ш J Or СП - - c¿ -it» to го

■üi -СЯ '-О. т> СЛ. Cft Q

Ю СО ¡S cö СЛ 1-4 • ГО

«_ -, M —

О 70 1Л

W.W iP.

со -со

W Сс

1-1 СС

if* ч

" -

ы , to rv>

88

о о

03 Ol

to M

lb Ip» CD CP со О

0 ,

01 CD . SJ

«

teen

Ol

S3

M

w •

Ca CO

О

»fe. • Cf>

Й *

S £

■ Ш s

ф ta •

-

•o s к

Ol

-o. о

-Ю

CD

СЙ

<r>

CO ,

о

M

-to

fe о

■Ci

СП

Наащ члэ! остей J

Й -V3

ï I

te № о о

n'Ö :

н ы л о о к к

i

sepes, г

Стеклови-

.UBQCTb,/?

Содера-нне клейковины Д

иодераа-jps бе лиг

Ib la за -телгь седа ментаций.

Ойкемщй

Расшшза-ешеть,

h/<L

* &

g S g.*:

В К

E IS -

R V

ff В

й.

. сх

to ( to. {

HJ

Итак, в результате наша паблвдшшй эдделяэтся гибридная 1 ' Комбинация на чутко родной хщтошгазмэ АЦПГт, timophievl я "Олсшшй Гибрид! которая сочетает наибольшую крушюоть зе*на " . о более высокими технологи™ огаш показателями зерна. Про о б ладанка таких свойств позволяет нам рекомендовать данную гибридную комбинации я качество донора п ссгакциояной работе,

вывода

Г. Уогановлдпи оусдествеисша рзвясчия по коаплвкоу биологических и хозпйотвэнеых приакакоа изаэд рвципрошший гкврадоки i'j, получэяныцй ПугЗм окращивания АЦГ1Г (донор цитопяазш!) о • ярозими я озииш1 сортами пизвицы, tso сбуояовлэио пддрнгая га-.,' \ аайп и ллазиогвгааи, а иакхе их воаиаодзйогвиэа.

2* В параше окрзвдааниях АЦПГ Игэа-3 ш цитопяавиз Ао. 0v-сЧо о участком различных сортов оэиаой пйзпгцы уотапозлэп гэ-эдроззо по ряду ценных признаков, что обусловлено как каличиеа чуязрояиой цитоплазмы, так а г8ногйпо« оори-опилиталя»

3. Для создания лозах гэтарозиспых гпЗрадов т-'-лтЯболзе • порсиоктПЕяой конбппацкей оказалась ноибпцадпя, получошза.ч • Ьэ оярзцавпдая ярового оорта Вниза о АЦПГ па цат.оплсзм8з, oesaeio (Липвя 22) ¡1 Àa.vciiri>iiio -, Еыпзяеаа спзцгрка проявления га-, тарозпаного зффэйга s этих комбинациях в сзязи с гвнотипичэоки- . ' ни оообеппозтязп кап цитоплазм этах двух типов, гак а указадпо-го оорта-оШ'Мймия. . •

4. Эффнм гзгсрсама (когзшшй, конкурсный) гйпотзтичео -яиЯ) по масса 1000 зэрэп у всех гибридов Pj на чукдродпой циго-'" плавна о учаотпо« ярового сорта Зяровокап ^ в яачооазз отцозс-яой форам проявяялоя яеза'ваоияо ог ¡типа цятопла'заы.

5. йзучеяпз гзтврозпспого эффекта у гкбрадоз' получеп-пых .от оЕрзцззапдя сортов яровой пававцы, о дозором чугшредпоИ цагопяагки АЩ1Г, T.îiiwïîiae'Mi сзздзтзльотзуез о оохранзааз' го-терозисяого г£3)зкгз з пакояошнк либо по' отнолаппяз к -обоиа.ро- • дисалпи, йпЗо к одЁсиу аз нзх« а тают стандарту по отдельны:! ' признакам,- что увозлвасзмш опзццфячасаоэ ззаимодзйствиэ ядер- . пых а цитоплазматичзских гзпоз в вопкрэтаой гибридной комбинации.

6. Анализ коррзляциЗ сгаяловздйоотп'й оэдимаятацпи о друга-ми. мгше1чллпи л тэхнологаческми показателями (оодержайпо бэши, клэйковипы, объзшшй выход хлеба а др.) у гибридов,, как обычаой

(Т. маЪ1лш )| так и на чужеродной цитоплазме покавывавт, что они являются ведущими при селекционной оцвяке качества верна,

7. Среди гибридных пиний выделена комбинация АЦПГ Т. Ь1ворЬ«в»1 х'Сложий гибрид" которая отличается высокой мао-оой 1000 зерен с повышенными технологически«!! показателями качества зерна,

8. Сравнительное изучение устойчивости гибридов аллоцито-.плазматической пшеницы к бурой ржавчине и мучнистой роое, поз. водило установить значительное разнообразие их но устойчивости

к этим болезням, что можно объясни» бнологичеокими различиями оортов-опылителей'и спецификой ядерно-плазменных отношений у изучаемых гибридов,

9. Анализ изменчивости и наследуемости ценных количествен*' ~ ных показателей урохая у гибридов разных поколений о участием АЦПГ (Г2 - позволил установить, что наиболее надёжным показателей пря отборе ценных генотипов является массе 1000 зёрен, Эффективность отбора по чиолу зёраа и массе вёрвв о главного колоса у изучаемых гибридов (о использованием АЦПГ) наиболее выоокая в ?ц - íg поколениях.

10. Изучение'. взаимосвязей между хозяйственно-ценными признаками у гибридов и их родительских форм показывает, что наиболее теоно о продуктивностью растения .коррелируют такие признаки, как число зерен о раотения, надземная маоса, продуктивная кусгистость и масоа зёрен с главного колооа, о о продуктивностью колоса - число развитых кслооков и число зёрен о колоса.

11. Морфологическое описание раотениЯ рэципрокных гибри-1 дов первого поколения яровой пшеницы показало, что опушение

верхних стеблевых узлов контролируется ядерными генами, а про-, явление таких признаков как восковой налёг различных органов, ширина и длина листа в значительной степени зависит от взаимодействия ядерных и плазменных генов.

12. Анализ периферийной и центральной части эндосперма зерна у различных гИридных комбинациях, имеющих полностью стекловидное зерно, позволил установить различия но плотности структуры клеток, соотношению количества мелких крахмальных зёрен, развитию белковой матрицы, что раскрывает возможности бс .аэ углубленього понимания технологически различий у гибридов.

РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Для создания новых гибридов аллоцитоплазматическоП яровой пшеницы, автор рекомендует следующие гибридные комбинации на чужеродной цитоплазме: АЦПГ в.овгеаи (Линия 92) х Энита и АЦПГ Аз.variabilis х Энита.

2. В селекционные программы предлагаются следующие гибридные комбинации озимой пшеницы на цитоплазме As. ovata АЦПГ Иген-3 на Ае.ovata х Merkur и АЦПГ Игэн-З на Ае. ovata % Moleacn f У которых гэтерозисный.эффект в Fg'сохраняется по наиболее важным хозяйственно денным признакам. •

3. В качестве донора зысококачеомепного зерна предложена о^эдующая гибридная комбинация на чужеродной цитоплазме: АЦПГ 5!.tjlmoph.«evi х"Сложный Гйбрид*(Гб). „

. СПИСОК, ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ГШ ДИССЕРТАЦИИ

I, Ракотонариво А. Особенности формирования элементог продуктивности у рзципрокных гибридов Pj озимой пшеницы на чу-' жэродяой цитоплазма //Йатзриалы докладов конфзрэяцса проф.-прея.' соотава с,-х.факуль?ета. И,- ЕГДН.- 1991

.2, СеыЗнов О.Г., Ракотонариво А. Микроструктура клеток эндоопераа стекловидного зерна у различных гпбрядов аллоцитог плазиамчеокой яровой пяэницы //Материалы докладов научной коя-феран.проф.-прзпод.состава с.-х.факультета.-М.-РУДН.-1994

lialratosoffivo tadriaajaka •■ -

"Influon.ee of heterogenous ojrtoplesa on expression of bats-*' ■• гез1з An spring and winter hybrid of alloplasnio wheat""

It was eataMlsbed that effect of heterosis la preserved in later generations la several hybrid combinations of

alloplaania tvhaat containing different types of hstorogenoua. -cytoplasE3 i.e. Acgilops, S.Cereale, T.tinopheevi. ...

Differences чего established oa nieroatructura of wheat endospera i.e. density of cell atxuotura, correlation of tha quantity of snail starch ¿гаАпз, developmunt of tha protein natrls, in tha different hyhrida having entirely hyaloid grain. This gtirar' possibility for deeper undarstandins thechnolosical differences of hybrids.

15