Залучення генетичного пулу споріднених видів та родів злаків для розширення спадкового різноманіття селекційного матеріалу пшениці
DOI:
https://doi.org/10.31073/mvis201705-06Ключові слова:
колекційні зразки, види пшениці, види егілопса, амфідиплоїди, віддалена гібридизація, фертильність-стерильність пилкуАнотація
Мета. Створити серію віддалених гібридів, провести цитогенетичне дослідження рослин F1 гібридів та виявити високофертильні комбінації і окремі генотипи. Методи. Досліди проводили у 2016, 2017 рр. на полях селекційної сівозміни Миронівського інституту пшениці. Об’єкт досліджень – сорти і колекційні зразки різних видів пшениці, егілопса та синтетичні амфідиплоїди, а також гібриди, створені за їх участю. При гібридизації використовували твел-метод запилення колосся. Яровизацію накільченого насіння зразків з озимим типом розвитку проводили в камері ЛВН-200Г впродовж 40 днів за температури близько +1 ºС. Фертильність-стерильність пилку віддалених гібридів визначали ацетокарміновим методом. Результати. Для проведення інтрогресивної гібридизації навесні 2016 р. висіяли 17 видів озимої (насіння попередньо прояровизували) і ярої пшениці, 11 видів егілопса, 14 форм синтетичних амфідиплоїдів, що надійшли з Національного центру генетичних ресурсів рослин України (НЦГРРУ). У 2016 р. проведено віддалені схрещування, у яких за материнський компонент використали сорти і лінії пшениці озимої м’якої (Миронівська 65, Favorit, Лютесценс 696, Лютесценс 770, Еритроспермум 418), пшениці ярої м’якої (Колективна 3, Елегія миронівська, Дубравка) і твердої (Ізольда, Жізель, Діана, МІП Райдужна, МІП Магдалена), а також колекційні зразки з України (Харьківська 27, Луганська 7) та Мексики (47 BUSHEN 4, 94 DONPRDRO 87, SULA/RBCE 2(3)HUI//CIT71/CII), а запилювачами були диплоїдні види пшениці (T. monococcum L., T. sinskajae Filat. et Kurk.), тетраплоїдні види пшениці (T. dicoccum Schuebl, T. ispahanicum Heslot, T. durum Desf., T. polonicum L.), гексаплоїдні види пшениці (T. spelta L., T. sphaerococcum Persiv.), штучно створені амфідиплоїди T. miguschovae Zhir., ПЕАГ, AD 221-4, AS-7, АД-8, а також види егілопса Ae. tauschii Coss. та Ae. cylindrica Host. Усього проведено 44 комбінації віддалених схрещувань і одержано близько 4 тис. гібридних зернівок. У 2017 р. рослини F1 віддалених гібридів аналізували за показником фертильність-стерильність пилку. Висновки. В умовах Правобережного Лісостепу розмножено насіння колекційних зразків різних видів пшениці, егілопса, а також синтетичних амфідиплоїдів, що надійшли з НЦГРРУ. Проведено цикл схрещувань пшениці озимої м’якої та ярої м’якої і твердої з синтетичними амфідиплоїдами та різними видами пшениці і егілопса, на основі яких одержано гібридний матеріал. Цитогенетичне дослідження рослин F1 віддалених гібридів дало змогу виявити високофертильні комбінації і окремі генотипи та визначити необхідність проведення беккросів стерильних за пилком гібридних популяцій.Посилання
Makhalin, M. A. (1992). Mezhrodovaya gibridizatsiya zernovykh kolosovykh kul’tur [Intergeneric Hybridization of Cereal Crops]. Moscow: Nauka. [in Russian]
Rybalka, O. I., & Lytvynenko, M. A. (2009). Creating wheat varieties of special use. Visnyk ahrarnoi nauky [News of Agrarian Sciences], 6, 36–41. [in Ukrainian]
Boguslavskiy, R. L., & Golik, O. V. (2004). Rod Aegilops L. kak geneticheskiy rezerv selektsii [The Genus Aegilops L. as Genetic Reserve of Breeding]. Khar’kov: N.p. [in Russian]
Lapochkina, I. F. (1999). Rekonstruktsiya genoma myagkoy pshenitsy (Triticum aestivum L.) pri otdalennoy gibridizatsii (s ispol’zovaniyem Aegilops i drugikh vidov) [Reconstruction of bread wheat genome (Triticum aestivum L.) by wide hybridization (using Aegilops and other species)] (Extended Abstract of Dr. Biol. Sci. Diss.). Agricultural Research Institute of the Central Regions of the Non-Chernozem Zone, Nemchinovka, Russia. [in Russian]
Koliucha, H. S. (2011). Creating introgresive bread wheat forms with genetic material from related cereals species. Henetychni Resursy Roslyn [Plant Genetic Resources], 9, 156–165. [in Ukrainian]
Dorofeyev, V. F., Udachin, R. A., Semenova, L. V., Novikova, M. V., Gradchaninova, O. D., Shitova, I. P., Merezhko, A. F., & Filatenko, A. A. (1987). Pshenitsy mira [World Wheats]. V. F. Dorofeyev (Ed.). (2nd ed.). Leningrad: Agropromizdat. [in Russian]
Sears, E. R. (1982). A wheat mutant conditioning an intermediate level of meiotic chromosome pairing. Can. J. Genet. Cytol., 24, 715–719.
Pilch, J. (2006). 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., 54, 53–63.
Dreisigasker, S., Kishii, M., Lage, J., & Warburton, M. (2008). Use of synthetic hexaploid wheat to increase diversity for CIMMYT bread wheat improvement. Austral. J. Agr. Res., 59(5), 413–420.
Holik, O. V. (1998). Formotvorchyi protses u hibrydiv pshenytsi z amfidyploidamy ridkykh yii vydiv ta dykykh spivrodychiv [Formative process in wheat hybrids with amphidiploids of rare species and its wild relatives] (Extended Abstract of Cand. Biol. Sci. Diss.). Kharkiv State University, Kharkiv, Ukraine. [in Ukrainian]
Motsny, I. I., Lyfenko, S. F., & Koval’, T. N. (2000). Inheritance of frost resistance and winter hardiness by the wide hybrids between wheat and wheat-alien amphiploids. Tsitologiia i Genetika [Cytology and Genetics], 34(6), 9–20. [in Russian]
Davoyan, R. O. (2002). Results of the use of synthetic forms for the transfer of disease resistance to bread wheat from its wild relatives. In Pervaya Vserossiyskaya konferentsiya po immunitetu rasteniy k boleznyam i vreditelyam, posvyashchennaya 330-letiyu Sankt-Peterburga: tezisy dokladov [The First All-russian Conf. on Plant Immunity to Diseases and Pests devoted to 300-th anniversary of Saint Petersburg] (pp. 182–183). August 22–25, 2002, St. Petersburg, Russia. [in Russian]
Merezhko, A. F., Yerokhin, L. M., & Yudin, A. Ye. (1973). Effektivnyy metod opyleniya zernovykh kul’tur (Metodicheskie ukazaniya) [An Effective Method of Cereal Pollination (Guidelines)]. Leningrad: N.p. [in Russian]
Pausheva, Z. P. (1980). Praktikum po tsitologii rasteniy [Practical Manual on Plant Cytology]. Moscow: Nauka. [in Russian]
