CC BY
62
_НАУЧНОЕ ПЕРИОДИЧЕСКОЕ ИЗДАНИЕ «CETERIS PARIBUS» №3/2015 ISSN 2411-717Х_
БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ
Белецкая Екатерина Яковлевна
канд. биол. наук, доцент, ОмГПУ г. Омск, РФ E-mail: [email protected] Кротова Людмила Анатольевна докт. с.-х.наук, профессор ОмГАУ г. Омск, РФ E-mail: [email protected] Поползухина Нина Алексеевна докт. с.-х. наук, профессор, ОмГАУ
г. Омск, РФ E-mail: [email protected]
ЭФФЕКТИВНОСТЬ МУТАНТНО-СОРТОВОЙ ГИБРИДИЗАЦИИ В АДАПТИВНОЙ СЕЛЕКЦИИ
МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ
Аннотация
Впервые представлено обобщение результатов трех самостоятельных экспериментов по включению мутантных серий мягкой пшеницы разного происхождения в программы скрещивания. Обоснована эффективность мутантно-сортовой гибридизации для создания сортов яровой мягкой пшеницы в условиях Западной Сибири. Созданы и включены в Госреестр селекционных достижений России сорта яровой мягкой пшеницы: Росинка 3, Катюша, Серебристая.
Ключевые слова
Мутагенез, сорт, мутант, гибридизация, гибрид, селекция, адаптивность.
В последние годы вызывает беспокойство обеднение генетического разнообразия главных сельскохозяйственных культур, в том числе - пшеницы, в связи с чем проводятся масштабные исследования с целью расширения генетического базы пшеницы за счет разнообразных источников ее изменчивости. Одним из способов расширения спектра генетической изменчивости и адаптивных свойств популяций является индуцирование мутантов. Как прямое использование мутантов, так и включение их в скрещивания позволяют существенно повысить уровень генетического разнообразия за счет рекомбинации генных комплексов, реорганизовать генотип растений в нужном для генетика и селекционера направлении [4, 7]. Для более эффективного использования генофонда мутантов в селекции широко практикуется метод мутантно-сортовой гибридизации [6].
С целью выявления возможностей использования индуцированных мутантов в гибридизации изучались: степень развития, характер наследования, наследуемость количественных признаков, особенности корреляционных зависимостей между ними, степень проявления гетерозиса у мугантно-сортовых гибридов, комбинационная способность исходных и мутантных форм.
Экспериментальная часть работы проводилась в Западно - Сибирском селекцентре (СибНИИСХ, г. Омск). Уникальность обсуждаемого эксперимента состоит в том, что он проводился одновременно, при одинаковых метеорологических и почвенных условиях, по общей методике, в связи с чем влияние случайных факторов на изучаемый материал сводилось к минимуму.
Объекты и методы.
Одна из серий мутантов озимой пшеницы была получена в результате воздействия этиленимина (ЭИ) и нитрозоэтилмочевины (НЭМ) на семена озимых сортов ППГ-186, Мироновская 808 и Ильичевка. В качестве материнских форм были отобраны озимые мутанты, сочетавшие повышенную урожайность с высокой зимостойкостью и устойчивостью к полеганию. Отцовскими компонентами скрещивания служили
_НАУЧНОЕ ПЕРИОДИЧЕСКОЕ ИЗДАНИЕ «CETERIS PARIBUS» №3/2015 ISSN 2411-717Х_
районированные в регионе яровые сорта (эксперимент Л.А. Кротовой).
Вторая серия мутантов представляла собой яровые фенотипические аналоги сортов озимой пшеницы: Безостая 1, Безостая 2 и Краснодарская 39, полученные с помощью ЭИ и ЭМС (этилметансульфоната). Пять отобранных мутантных линий, обладавших рядом преимуществ по комплексу селекционно ценных признаков перед районированными сортами, были включены в программу скрещиваний в качестве материнских форм [2]. Отцовскими компонентами скрещивания служили сорта яровой пшеницы, районированные в Западной Сибири (эксперимент Е.Я. Белецкой).
В качестве третьего набора мутантов, вовлеченных в программу скрещивания, использовались яровые мутанты районированных сортов, селекционных линий ОмГАУ и Краснодарского НИИСХ им. Лукьяненко. Мутанты создавались путем обработки химическими мутагенами (ЭМС, ЭИ, НЭМ и др.) в различных концентрациях. Отцовскими компонентами скрещивания являлись районированные в регионе сорта яровой мягкой пшеницы (эксперимент Н.А. Поползухиной).
Результаты и их обсуждение.
На основе селекционно-генетического изучения гибридов разного происхождения и их родительских форм установлено, что мутанты озимой и яровой пшеницы служат донорами генов повышения продуктивности и устойчивости растений к биотическим и абиотическим факторам среды. Сравнительный анализ трех исследований выявил общие тенденции в проявлении изменчивости и характера наследования комплекса количественных признаков в гибридных популяциях с разными генотипами. Это согласуется с законом гомологических рядов в наследственной изменчивости Н.И. Вавилова, принятого авторами в качестве рабочей гипотезы исследования.
Установлено, что при включении мутантов в скрещивания с другими сортами происходит значительное усиление варьирования всего комплекса измененных признаков. В наследовании большинства признаков продуктивности преобладало сверхдоминирование во всех сериях эксперимента. Проявление гетерозиса носило дискретный характер и зависело как от генотипа популяций, так и от условий вегетации -в более благоприятные годы он выражен сильнее. У большинства изученных гибридов второго поколения гетерозис частично сохранялся [1, 6]. В оптимальных условиях более полно проявлялся генетический потенциал растений, о чем свидетельствовали средние значения признаков и более широкий размах трансгрессивного расщепления. Мутантно-сортовые гибриды в большинстве случаев имеют меньший и более стабильный по годам коэффициент изменчивости признаков продуктивности, что указывает на их более высокую адаптивность.
Размах фенотипической изменчивости по количественным признакам у большинства гибридов, полученных от скрещивания яровых компонентов скрещивания, уменьшался в неблагоприятных условиях вегетации [3]. У гибридов с участием озимых форм он повышался в экстремальных условиях, что объясняется, вероятно, более сложным расщеплением, связанным с гибридизацией экологически отдаленных яровых и озимых форм [4].
Характер наследования количественных признаков зависел как от происхождения гибрида (его генотипа), так и от условий вегетации [1]. Отдельные признаки продуктивности у большинства гибридов второго поколения имели большую выраженность, чем у первого. Вероятно, это вызвано расщеплением в F2, приводящим к улучшению оптической структуры листьев в агроценозах и дающим эффект сверхкомпенсации
[5].
Дисперсионный анализ общей (ОКС) и специфической комбинационной способности (СКС) показал, что количественные признаки изученных популяций контролируются в основном действием аддитивных генов, что указывает на целесообразность линейной селекции.
Научная и практическая значимость исследований (1980-2012 гг.) заключается в экспериментальной и теоретической разработке методов создания сортов из мутантно-сортовых популяций, обладающих повышенной урожайностью, высокой устойчивостью к полеганию и осыпанию, а также комплексной устойчивостью к заболеваниям. Сорта Росинка 3, Катюша, Серебристая включены в Госреестр селекционных достижений России. Многие перспективные мутантно-сортовые линии переданы для испытания во всех звеньях селекционного процесса Западно-Сибирского селекцентра и ОмГАУ (г. Омск).
НАУЧНОЕ ПЕРИОДИЧЕСКОЕ ИЗДАНИЕ «CETERIS PARIBUS»
№3/2015
ISSN 2411-717Х
Список использованной литературы:
1. Белецкая Е.Я. Характер наследования признаков продуктивности гибридами яровой пшеницы, созданными на мутантной основе. / Е.Я. Белецкая, Л.А. Кротова//Биология, селекция и семеноводство полевых культур. - Омск: Изд-во ОмСХИ, 1991. - С. 10-21.
2. Белецкая Е.Я. Селекционная ценность яровых аналогов озимых сортов мягкой пшеницы, полученных с помощью химических мутагенов/ Е.Я. Белецкая, Л.А. Кротова//Материалы I Междунар. научно-практической конференции «Фундаментальные и прикладные исследования по приоритетным направлениям биоэкологии и биотехнологии». - Ульяновск. - 2014. С. 50-52.
3. Белецкая Е.Я. Анализ признаков продуктивности гибридных популяций мягкой пшеницы//Биология в школе.- М.:ООО «Школьная Пресса». - 2015.- №4.
4. Кротова Л.А. Использование генетического потенциала мутантов озимых форм в селекции пшеницы Западной Сибири: монография/ Л.А. Кротова, Е.Я. Белецкая, Н.А. Поползухина. - Омск: Изд-во ФГБОУ ВПО ОмГАУ им. П.А.Столыпина, - 2012. - 200 с.
5. Малецкий С.И. Групповые признаки у растений //Популяционно-генетические аспекты продуктивности растений. - Новосибирск: Наука, 1982.
6. Поползухина Н.А. Индуцированный мутагенез и гибридизация в селекции яровой мягкой пшеницы: монография. - Омск, 2003. - 155 с.
7. Рапопорт И.А. Химический мутагенез в селекции на адаптацию к погодным условиям. - М.: Наука, 1983. - С. 183-189.
© Белецкая Е.Я., Кротова Л.А., Поползухина Н.А., 2015
Чиглинцев Виталий Михайлович
Кандидат биологических наук, доцент кафедры географии ФГБОУ ВПО «Нижневартовский государственный университет»,
г.Нижневартовск
СОВРЕМЕННАЯ ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКАЯ ОБСТАНОВКА РАСПРОСТРАННЕНОСТИ ОПИСТОРХОЗА В Г. НИЖНЕВАРТОВСКЕ И НИЖНЕВАРТОВСКОМ РАЙОНЕ
Аннотация
Эпидемиологическая обстановка по описторхозу в Российской Федерации остается напряженной. Ежегодно регистрируется от 40 до 50 тыс. случаев описторхоза [1, с. 44; 2, с. 336; 3, с. 43; 4, с. 21; 5, с. 42; 6, с. 18].
Описторхоз отрицательно воздействует на здоровье населения, наносит значительный медико-социальный ущерб. Этот биогельминтоз, поражающий преимущественно поджелудочную железу, является патогенетическим фактором в формировании брюшнотифозного носительства, которое в 12,8 раза чаще отмечается у больных. [3, с. 43; с. 42; 6, с. 18].
Описторхоз наиболее часто регистрируется на территориях Ханты-Мансийского, Ямало-Ненецкого автономных округов, Томской, Тюменской, Курганской, Кемеровской, Новосибирской, Омской, Свердловской, Челябинской областей; Пермского края (в т.ч. Коми-Пермяцкого округа), Республики Коми, Алтайского и Красноярского краев [1, с. 44; 2, с. 336; 3, с. 43; 4, с. 21; 5, с. 42; 6, с. 18].
Рост заболеваемости описторхозом в Ханты-Мансийском автономном округе - Югра свидетельствует об актуальности проведения исследований, направленных на выявлении очагов описторхоза на данной территории, тем более, что последние исследования такого рода проводились в 70-80х годах XX столетия Л.П. Никитиной (Никитина, 1986, Драбкин, 1975, Кононова, 1978, Брудастов, 1983). Все сказанное свидетельствует об актуальности изучения очагов описторхоза в районах, расположенных в Ханты-
