DOI: https://doi.org/10.21498/2518-7910.0.2016.119557

Використання генофонду споріднених видів для селекційного вдосконалення пшениці за якістю зерна

О. А. Демидов, Г. С. Колюча, І. В. Правдзіва, Т. В. Юрченко

Анотація


Мета. Розширити генетичну різноманітність шляхом інтрогресії хромосомного матеріалу з-за меж виду та створення на цій основі нових генетичних джерел, здатних поліпшити генофонд озимої м'якої пшениці за окремими складовими такої важливої багатокомпонентної ознаки, якою є якість зерна і борошна.

Матеріал і методи. Досліджували лінії пшениці озимої м'якої, отримані нами раніше методом віддаленої гібридизації. У віддалені схрещування залучали сорти озимої м'якої пшениці Подолянка, Миронівська 65, Миронівська 61, Либідь, Пивна, Веста, Сніжана, Донецька 66, Перлина Лісостепу, озимої твердої пшениці – Титан, Золоте руно. Запилювачами слугували штучно створені види T. kiharae Dorof. et Migusch, T. miguschovae Zhir., синтетичні амфідиплоїди з Національного центру генетичних ресурсів рослин України ПЕАГ (AD T. dicoccum / Ae. tauschii), AD (Ae. ventricosa / T. dicoccum), AD 221-4, ПАГ-39), а також види T. sphaerococcum Persiv., T. polonicum L., T. durum Desf., T. turanicum Yakubz., T. turgidum L., T. spelta L. , T. compactum, T. dicoccum, геномнозаміщена форма Авротіка та егілопси Ae. cylindrica Host, Ae. tauschii Coss. При гібридизації використовували твел-метод запилення рослин. Показники якості зерна визначали згідно із загальноприйнятими методиками. Продуктивність ліній оцінювали на ділянках селекційного, контрольного розсадників, попереднього та конкурсного сортовипробувань.

Результати. Інтрогресивні схрещування викликають потужний формотворчий процес, який реалізується в ряді поколінь, надаючи великі можливості цілеспрямованого добору матеріалу для селекції на високий рівень продуктивності, морозостійкості, стійкості проти фітопатогенів. Проводиться успішна селекційна робота з використанням ліній, створених нами методом інтрогресивної гібридизації, в результаті якої визначено рівень прояву цінних господарських ознак та виділено кращі форми з високою продуктивністю і стійкістю до біотичних та абіотичних факторів зовнішнього середовища.
Нами створено серію високоякісних ліній озимої м'якої пшениці. Найбільш високі показники седиментації і вмісту клейковини та білка мали лінії з генетичним матеріалом від T. dicoccum, T. polonicum, T. sphaerococcum, T. turgidum, T. compactum, амфідиплоїдів ПЕАГ (T. dicoccum / Ae. tauschii), AD 221-4 (T. persicum / Ae. tauschіі), АS 7 (T. durum / Ae. tauschii) і Ae. сylindrica.

Висновки. 1. Використання у віддалених схрещуваннях природних і штучно створених видів, синтетичних амфідиплоїдів розширює межі генетичного різноманіття та сприяє збагаченню генофонду м'якої пшениці генетичним матеріалом від споріднених форм.

2. Кращі інтрогресивні лінії щорічно проходять випробування в різних ланках селекційного процесу і використовуються в селекційних програмах МІП.

3. У колекційний розсадник МІП як джерела ознак якості зерна та борошна передано 40 ліній озимої пшениці, отриманих на основі віддалених схрещувань.


Ключові слова


пшениця; види пшениці; амфідиплоїди; віддалена гібридизація; якість зерна

Повний текст:

PDF (English)

Посилання


Makhalin MA. Intergeneric Hybridization of Cereal Crops. Moscow: Nauka; 1992. 239 p.

Sears ER. A wheat mutant conditioning an intermediate level of meiotic chromosome pairing. Can. J. Genet. Cytol. 1982; 24: 715-719.

Pilch J. Effect of homoeologous pairing Ph1–locus of Triticum aestivum L. on its F1– bridge hybrids with the species (2x, 4x, 6x) Triticum L., (2x, 4x) Aegilops L., and (2x, 4x) Lolium L. genera. Plant Breed. Seed Sci. 2006; 54: 53-63.

Lapochkina IF. Reconstruction of bread wheat genome (Triticum aestivum L.) by wide hybridization (using Aegilops and other species): Thesis abstract for Doctor Sci. (Biology): 06.01.05. Research Institute of Agriculture on Central Regions of Russian Non-Chernozem Zone. Nemchinovka; 1999. 50 p.

Boguslavskii RL, Golik OV. The Genus Aegilops L. as Genetic Reserve of Breeding. Kharkov; 2004. 236 p.

Dreisigasker S, Kishii M, Lage J, Warburton M. Use of synthetic hexaploid wheat to increase diversity for CIMMYT bread wheat improvement. Austral. J. Agr. Res. 2008; 59(5): 413 – 420.

Koliucha GS, Koliuchyi VT. Natural and artificial species of wheat and artificial amphidiploids as a source of genetic diversity in creating original material for breeding winter wheat. Naukovo-Tekhnichnyi Biuleten. The V.M. Remeslo Myronivka Institute of Wheat of UAAS. Myronivka. 2009; 9: 25-32.

Rybalka OI, Lytvynenko MA. Creating wheat varieties of special use. Visnyk Agrarnoi Nauky – News of Agrarian Sciences. 2009; 6: 36-411.

Merezhko AF, Yerokhin AI. An effective method of pollination of crops (Guidelines). Leningrad; 1973. 11 p.

Koliucha GS. Creating introgressive forms of bread wheat with genetic material from related species of cereals. Genetychni Resursy Roslyn – Plant Genetic Resources. 2011; 9: 156-165.

Koliucha GS, Koliuchyi VT. Using the gene pool of related species and genera of cereals to breeding improvement of wheat. Naukovo-Tekhnichnyi Biuleten. The V.M. Remeslo Myronivka Institute of Wheat of UAAS. Myronivka. 2010; 10: 18-30.

Koliucha GS, Bulavka NV. Getting frost resistant forms of winter wheat by interspecific hybridization. Naukovo-Tekhnichnyi Biuleten. The V.M. Remeslo Myronivka Institute of Wheat of UAAS. Kyiv: Agrarna Nauka. 2002; 2: 36-40.

Fedak G. Transfer of fusarium head blight resistance from wild species into bread wheat and durum. Abstracts of International scientific and practical conference. Genetic resources for adaptive plant growing: mobilization, inventory, storage and use. Obroshyno; 2005. P. 12-14.

Topchii TV, Pochynok VM, Morgun BV. Resistance of lines of winter wheat created by wide hybridization method to complex of diseases and pests. Plant Physiology and Genetics. 2014; 46(3): 230-235.

Rybalka AI, Khokhlov AN, Vovchun SV. Introgression of genes controlling the biosynthesis of gluten proteins from wild species into wheat and their impact on grain quality. Cytology and Genetics. 1993; 27(3): 8-13.

Koval TM. Technological indices of grain quality of bread winter wheat lines created by wide hybridization. Scientific bases of stabilization of crop production: Materials of International Scientific Conference. Institute of Plant Production named after V. Ya. Yuriev. Kharkiv; 2001. P. 192-200.

Rybalka OI. Genetic improvement of wheat quality: Thesis abstract for Doctor Sci. (Biology): 03.00.15. Plant Breeding & Genetics Institute – National Centre of Seed and Cultivar Investigation. Odesa. 2009. 44 p.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


1. Махалин М.А. Межродовая  гибридизация зерновых колосовых культур / М.А. Махалин. – М.: Наука, 1992. – 239 с.

2. Sears E.R. A wheat mutant conditioning an intermediate level of meiotic chromosome pairing / E.R. Sears // Can. J. Genet. Cytol. – 1982. – Vol. 24. – P. 715–719.

3. Pilch Jozef. Effect of homoeologous pairing Ph1–locus of Triticum aestivum L. on its F1 – bridge hybrids with the species (2x, 4x, 6x) Triticum L., (2x, 4x) Aegilops L., and (2x, 4x) Lolium L. genera / Jozef Pilch // Plant Breed. Seed Sci. – 2006. – Vol. 54. – P. 53–63.

4. Лапочкина И.Ф. Реконструкция генома мягкой пшеницы (Triticum aestivum L.) при отдаленной гибридизации (с использованием Aegilops и др. видов) : Автореф. дис. … доктора биол. наук / И.Ф. Лапочкина. – НИИСХ ЦРНЗ. – Немчиновка, 1999. – 50 с.

5. Богуславский Р.Л. Род Aegilops L. как генетический резерв селекции / Р.Л. Богуславский, О.В. Голик. – Х., 2004. – 236 с.

6. Use of synthetic hexaploid wheat to increase diversity for CIMMYT bread wheat improvement / S. Dreisigasker, M. Kishii, J. Lage, M. Warburton // Austral. J. Agr. Res. – 2008. – 59, N 5. – P. 413–420.

7. Колюча Г.С. Природні і штучні види пшениці та штучні амфідиплоїди як джерело генетичного різноманіття при створенні вихідного матеріалу для селекції озимої пшениці / Г.С. Колюча, В.Т. Колючий // Наук.-техн. бюл. Мирон. ін-ту пшен. ім. В.М. Ремесла УААН. – Миронівка, 2009. – Вип. 9. – С. 25–32.

8. Рибалка О.І. Створення сортів пшениці спеціального використання / О.І. Рибалка, М.А. Литвиненко // Вісник аграрної науки. – 2009. – № 6. – С. 36–411.

9. Мережко А.Ф. Эффективный метод опыления зерновых культур (Методические указания) / А.Ф. Мережко, А.И. Ерохин. – Л., 1973. – 11 с.

10. Колюча Г.С. Створення інтрогресивних форм пшениці м’якої з генетичним матеріалом від споріднених видів злаків / Г.С. Колюча // Генетичні ресурси рослин. – Х., 2011. –  № 9. – С.156–165.

11. Колюча Г.С. Використання генофонду споріднених видів і родів злаків для селекційного вдосконалення пшениці / Г.С. Колюча, В.Т. Колючий // Наук.-техн. бюл. Мирон. ін-ту пшен. ім. В.М. Ремесла НААН. – Миронівка, 2010. – Вип. 10. – С. 18–30.

12. Колюча Г.С. Одержання морозостійких форм озимої пшениці при міжвидовій гібридизації / Г.С. Колюча, Н.В. Булавка // Наук.-техн. бюл. Мирон. ін-ту пшен. ім. В.М. Ремесла УААН. – К.: Аграрна наука, 2002. – Вип. 2. – С. 36–40.

      13. Fedak G. Transfer of fusarium head blight resistance from wild species into bread wheat and durum / G. Fedak // Генетичні ресурси для адаптивного рослинництва : мобілізація, інвентаризація, збереження і використання: Тези допов. Міжнар. наук.-практ. конф., Оброшино, 29 червня – 1 липня 2005 р. – Оброшино, 2005. – С. 12–14.

14. Топчій Т.В. Стійкість ліній озимої пшениці, створених способом віддаленої гібридизації, до комплексу хвороб та шкідників / Т.В. Топчій, В.М. Починок, Б.В. Моргун // Физиология растений и генетика. – 2014. – Т. 46, № 3. – С. 230–235.

15. Рыбалка А.И. Интрогрессия генов, контролирующих биосинтез клейковинных белков, от дикорастущих видов в пшеницу и их влияние на качество зерна / А.И. Рыбалка, А.Н. Хохлов, С.В. Вовчун // Цитология и генетика. – 1993.– Т. 27, № 3. – С. 8–13.

16. Коваль Т.М. Технологічні показники якості зерна ліній озимої м’якої пшениці, створених шляхом віддаленої гібридизації / Т.М. Коваль // Наукові основи стабілізації продукції рослинництва: Мат. Міжнар. наук. конф., 2001, Харків / ІР ім. В.Я. Юр’єва. – Х., 2001. – С. 192–200.

17. Рибалка О.І. Генетичне поліпшення якості пшениці : Автореф. дис. …  доктора біол. наук / О.І. Рибалка. – СГІ. – Одеса, 2009. – 44 с. 





ISSN 2518-7910