CC BY
53
ISSN 0202-5493. МАСЛИЧНЫЕ КУЛЬТУРЫ. Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур. Вып. 2 (159-160), 2014
УДК 631.527:633.34
НАСЛЕДОВАНИЕ МАССЫ СЕМЯН С РАСТЕНИЯ У МЕЖВИДОВЫХ ГИБРИДОВ СОИ
А.А. Бабич,
академик НААН и РАН Н.В. Коханюк,
младший научный сотрудник
Институт кормов и сельского хозяйства Подолья НААН Украина, 21100, г. Винница, пр-т Юности, 16 Тел./факс: (0432) 46-41-16 E-mail: fri@ mail.vinnica.ua
Ключевые слова: гетерозис, межвидовые гибриды, наследование, масса семян с растения, степень фенотипического доминирования
Установлено, что у межвидовых гибридов сои первого поколения масса семян с растения в двух комбинациях (Оксана/соя дикая уссурийская № 68, Огата/соя дикая уссурийская № 68) наследовалась по типу сверхдоминирования, у двух других (Огата/соя дикая уссурийская № 69, Анжелика/соя дикая уссурийская № 69) - по типу промежуточного наследования. У гибридов второго поколения среднее значение массы семян с одного растения было практически на уровне более продуктивной родительской формы, однако пределы вариации этого признака у гибридов всегда были выше, чем у родительских форм. Распределение фенотипов по массе семян с растения указывает на явное доминирование меньшей массы семян с растения у гибридов второго поколения от скрещивания сор-тообразцов сои культурной с образцами сои дикой уссурийской.
UDC 631.527:633.34
The inheritance of seeds weight per a plant in interline soybean hybrids. Babich A.A., academician NAAS and RAS Kohanyuk N.V., junior researcher
Institute of feeds and agriculture of Podolie NAAS 16, Yunosti pros., Vinnitsa, 21100, Ukraine Tel./fax: (0432) 46-41-16 [email protected]
Key words: heterosis, interspecies hybrids, inheritance, seeds weight per a plant, a degree of phenotypic dominance
As our researches showed in the interspecific hybrids of soybean of the first generation weight of seeds per a plant in two combinations (Oksana/wild soybean ussuriensis No 68, Ogata/wild soybean ussuriensis No 68) was inherited by the type of overdominance, in the other two combinations (Ogata/wild soybean ussuriensis No 69, Angelica/wild soybean ussuriensis No 69) - by the type of intermediate inheritance. In the second generation of soybean hybrids the average weight of seeds per a plant was practically at the same level like in more productive parental form, but limits of the variation of this trait in hybrids were always higher than in parental forms. The distribution of phenotypes for weight of seeds per a plant shows the obvious dominance of the smaller weight in hybrids of the second generation developed by crossing soybean varieties with samples of wild soybean ussuriensis.
Введение. В мировой селекционной практике часто практикуется использование диких видов, как источников генов ценных признаков, с целью получения новых гибридных растений, которые объединяют в своей наследственности лучшие качества родительских форм.
В селекции сои применение форм сои дикой дает возможность получения форм с повышенными устойчивостью к неблагоприятным метеорологическим факторам, урожайностью и качеством семян. Одним из главных признаков в структуре растения, который обусловливает продуктивность, является масса семян с растения. Так, при исследованиях на сое, с использованием диких видов, изменчивость среднего показателя массы семян с растения сои культурной составляла 4142 г, сои дикой - 7-22, а межвидовых гибридов - 42-86 г [1].
Высокую степень гетерозиса по продуктивности у межсортовых гибридов сои первого поколения отмечали многие ученые [2; 3; 4; 5; 6; 7; 8]. Количество опытов по определению характера наследования этого признака у межвидовых гибридов сои проведено гораздо меньше. В ряде случаев отмечено наследование по промежуточному типу, сверхдоминирова-
нию, неполному доминированию и отрицательному сверхдоминированию [1; 9; 10; 11]. Поэтому целью наших исследований было изучение особенностей наследования массы семян у растений межвидовых гибридов сои.
Материалы и методы. Исследования проводили в отделе селекции и технологии выращивания зернобобовых культур Института кормов и сельского хозяйства Подолья НААН.
Материалом для исследований служили гибридные комбинации сои первого и второго поколений, созданные методом межвидовой гибридизации. Гибриды и их родительские формы высевали в гибридном питомнике метровыми участками (для гибридов первого поколения) и двухметровыми (для гибридов второго поколения) с междурядьями 45 см.
При проведении исследований руководствовались «Методикой полевого опыта» [12] и «Методикой государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур» [13].
Для изучения характера наследования и уровня гетерозиса у гибридов первого поколения определяли степень доминирования кр, которую рассчитывали по формуле В. Опйт§ [14].
Степень истинного гетерозиса (Гист) определяли путем сравнения гибрида первого поколения с лучшей родительской формой [15].
Результаты и обсуждение. У гибридов первого поколения от скрещивания сортообразцов сои культурной с образцами сои дикой уссурийской масса семян с растения в двух комбинациях (Огата/соя дикая уссурийская № 68, Оксана/соя дикая уссурийская № 68) была значительно больше, чем у родительских форм, в двух других комбинациях (Огата/соя дикая уссурийская № 69, Анжелика/соя дикая уссурийская № 69) - заняла промежуточное положение, приближаясь к более продуктивной материнской форме (табл. 1).
Наиболее высокой масса семян с растения была в комбинации от скрещивания
сортообразца Оксана с образцом сои дикой уссурийской № 68, где она составляла 27,49 г, а у родительских форм - 11,81 и 8,17 г соответственно. Здесь межвидовые гибриды первого поколения превышали более продуктивную материнскую форму на 15,68 г, а менее продуктивную сою дикую уссурийскую - на 19,32 г. Величина гетерозиса была равна 132,77 %, степень фенотипического доминирования (Ир) -9,62.
Таблица 1
Характеристика межвидовых гибридов сои первого поколения и их родительских форм по массе семян с растения, г (2011-2013 гг.)
Однако самый высокий гетерозис проявился при скрещивании сортообразца Огата и образца сои дикой уссурийской № 68, где он достигал 224,41 %, степень фенотипического доминирования авня-лась 13,42; масса семян с растения была 27,38 г, родительских форм - 5,39 и 8,44 г соответственно. Межвидовые гибриды сои Fl превышали родительские формы соответственно на 18,94 и 21,99 г.
В других комбинациях скрещивания величина гетерозиса была отрицательная. Степень фенотипического доминирования, которая равнялась 0,32 и 0,63, указывает на проявления эффектов позитивного доминирования.
У межвидовых гибридов F2 среднее значение массы семян с растения было практически на уровне более продуктивной родительской формы, однако пределы вариации этого признака у гибридов всегда были выше, чем у родительских форм, что подтверждается более высокими коэффициентами вариации и среднеквадратичными отклонениями (табл. 2).
Таблица 2
Характеристика межвидовых гибридов сои второго поколения по массе семян с растения (2012-2013 гг.)
Родительская Масса семян Средне- Коэффи-
форма, с растения, г квадратичное циент
комбинация Среднее по пределы отклонение вариации
скрещивания популяции вариации V, %
Оксана 4,52 2,40-8,18 1,44 31,80
Оксана/соя
дикая уссурийская № 68 8,43 1,31-17,07 4,05 48,10
Соя дикая
уссурийская № 68 8,44 7,58-9,41 0,90 10,71
Огата 9,62 3,68-18,27 3,76 39,06
Огата/соя
дикая уссу- 9,60 1,69-36,77 9,32 97,12
рийская № 68
Соя дикая
уссурийская № 68 5,80 1,89-9,41 2,71 46,71
Так, у межвидовых гибридов F2 комбинации Оксана/соя дикая уссурийская № 68 коэффициент вариации был равен 48,1 %, у материнской формы (сортообразца Оксана) - 31,8%, у отцовской формы - 10,71 %, среднеквадратичное отклонение - соответственно 4,05; 1,44 и 0,90. У гибридов F2 комбинации Огата/соя дикая уссурийская № 68 коэффициент вариации равнялся 97,12 %, у материнской формы -39,06, у отцовской - 46,71 %, среднеквадратичное отклонение - соответственно 9,32; 3,76 и 2,71.
Линия распределения фенотипов F2 комбинации Оксана/соя дикая уссурийская № 68 (рис. 1) полностью включает пределы вариации обеих родительских компонентов, занимает промежуточное положение между ними и смещена вправо, в сторону увеличения массы семян с растения.
Комбинация скрещивания Мате-ринс-кая форма От-цовс-кая форма Гибрид Р1 + к родительской форме Гетерозис, % Степень фенотипического доми- ни-рова-ния, Ир
с большей массой семян с меньшей массой семян
Огата/соя дикая уссурийская № 68 5,39 8,44 27,38 +18,94 +21,99 224,41 13,42
Оксана/соя дикая уссурийская № 68 11,81 8,17 27,49 +15,68 +19,32 132,77 9,62
Огата/соя дикая уссурийская № 69 9,62 2,60 7,22 -2,4 +4,62 -24,95 0,32
Анжелика/соя дикая уссурийская № 69 8,76 2,60 7,62 -1,14 +5,02 -13,01 0,63
Распределение фенотипов в количественном отношении показано на рисунке 2, из которого видно, что у межвидовых гибридов комбинации Оксана/соя дикая уссурийская № 68 с массой семян с растения до 9 г, т.е. приближенной к наибольшему значению сои дикой, их было 64,11 % (12,82 + 23,08 + 28,21), фенотипов с большей массой семян с растения (9 - 17,07 г) - 35,9 % (10,26 + 17,95 + 7,69). Указанное расщепление отвечает моногибридному в соотношении 3:1 (х2 = 2,47, Р > 0,12).
Рисунок 1 - Линии распределения фенотипов сои по массе семян с растения гибридов F2 Оксана/соя дикая уссурийская № 68 и их родительских форм
Рисунок 2 - Частота распределения фенотипов сои по массе семян с растения гибридов Б2 Оксана/соя дикая уссурийская № 68
Линия распределения фенотипов F2 комбинации Огата/соя дикая уссурийская № 68 также полностью включает пределы вариации обоих родительских компонентов, занимает промежуточное положение между ними и смещена вправо, в сторону увеличения массы семян с растения (рис. 3).
Распределение фенотипов в количественном отношении показывает, что у межвидовых гибридов F2 комбинации
Огата/соя дикая уссурийская № 68 с массой семян до 18 г, то есть к наибольшему значению сои культурной, было 87,51 %
Рисунок 3 - Линии распределения фенотипов сои по массе семян с растения гибридов F2 Огата/соя дикая уссурийская № 68 и их родительских форм
Рисунок 4 - Частота распределения фенотипов сои по массе семян с растения гибридов Б2 Огата/соя дикая уссурийская № 68
фенотипов (65,63 + 21,88) (рис. 4). Другие 12,51 % фенотипов (3,13 + 6,25 + 3,13) были с большей массой семян с растения (18,1-43,8 г). Указанное расщепление отвечает моногибридному в соотношении 3:1 (х2 = 2,67, Р> 0,10).
Выводы. 1. У межвидовых гибридов сои первого поколения масса семян с растения в двух комбинациях была значительно больше, чем у родительских форм, у двух других заняла промежуточное положение, приближаясь к более продуктивной материнской форме.
2. У гибридов F2 среднее значение массы семян с одного растения было практически на уровне более продуктивной родительской формы, однако пределы вариации этого признака у гибридов всегда были выше, чем у родительских форм.
3. Распределение фенотипов по массе семян с растения показывает, что выявле-
но явное доминирование меньшей массы семян с растения у гибридов F2 от скрещивания сортообразцов сои культурной с образцами сои дикой уссурийской.
Список литературы
1. Бабич А.О. Вщдалена пбридизащя со!. - К.: Аграрна наука, 2009. - 224 с.
2. Лещенко А.К., Михайлов В.Г. Гетерозис как генетическая основа селекции сои на высокую продуктивность // Доклады ВАСХНИЛ. - 1982. -№ 11. - С. 13-15.
3. Бардиер Н.Г., Будак А.Б. Гетерозис и наследование хозяйственно ценных признаков у гибридов первого поколения сои // Генетические основы селекции с.-х. культур в Молдавии. - Кишинев, 1986. - С. 95-107.
4. Седова Т.С. Продуктивность и ее изменчивость в гибридных межсортовых популяциях сои F1 и F2 // Сиб. вестн. с.-х. науки. - 1981. - № 6. -С. 16-21.
5. Сичкарь В.И. Путевой анализ семенной продуктивности у сои // Науч. -тех. бюл. Всесоюзного селекционно-генетического института ВАСХНИЛ. -1988. - № 1/67. - С. 30-35.
6. Фисенко П.П. Наслздушоаь признаков в гибридных популяциях сои третьего и четвертого поколений // Селекция и агротехника сои. - Сиб. отделение ВАСХНИЛ. - Новосибирск, 1982. - С. 133-136.
7. Тимошенко О.О. Оцшка гiбридiв со! Fi за продуктивною // Збiрник наукових праць ННЦ 1нститут землеробства НААН. - 2011. - Вип. 1-2.
- С. 208-213.
8. Щербина О.З., Михайлов В.Г., Тимошенко О.О. Успадкування та селекцшна цштсть популяцш со! F2 за масою насшня з рослини // Збiрник наукових праць ННЦ "1нститут землеробства НААН". - 2013.
- Вип. 3-4. - С. 116-122.
9. Ала А.Я., Тильба В.А. Соя: генетические методы селекции G. Max (L.) Merr. х G. Soja. - Благовещенск: ПКИ «Зея», 2005. - 128 с.
10. Минькач Т.В, Селехова О.А. Наследование хозяйственно ценных признаков у межвидовых гибридов сои F1 // Достижения науки и техники АПК. - 2010. - № 07. - С. 11-13.
11. Михайлов В.Г., Щербина Е.З. Наследование и изменчивость количественных признаков у гибридов от скрещивания культурной сои с дикой уссурийской // Генетика, селекция и технология возделывания сои на Украине и в Молдове: сб. науч. трудов. - Одесса, ВСГИ, 1991. - С. 32-36.
12. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. -М: Агропромиздат, 1985. - 351 с.
13. Методика Державного сортовипробування сшьськогосподарських культур. Зернов^ круп'яш та зернобобовг - К.: Алефа, 2001. - 68 с.
14. Griffing B. Analysis of quantiative gene-action by constant parent regression and related techniques // Genetics. - 1950. - V. 35. - P. 303-321.
15. Федин М.А., Силис Д.Я., Смиряев А.В. Статистические методы генетического анализа. - М.: Колос, 1980. - 207 с.
References
1. Babich A.O. Viddalena gibridizatsiya soi. - K.: Agrarna nauka, 2009. - 224 s.
2. Leshchenko A.K., Mikhailov V.G. Geterosis kak geneticheskaya osnova selektsii soi na vysokuyu produktivnost' // Doklady VASHNIIL. - 1982. - № 11. - S. 13-15.
3. Bardier N.G., Budak A.B. Heterosis i nasledovanie hozyaistvenno tsennyh priznakov u gibridov pervogo pokoleniya soy // Geneticheskie osnovy selektsii s.-h. kul'tur v Moldavii. - Kishinyov, 1986. - S. 95-97.
4. Sedova Т.С. Produktivnost' i eyo izmenchivost' v mezhsortovyh populyatsiyah soi F1 i F2 // Sib. vestn. s.-h. nauki. - 1981. - № 6. - S. 16-21.
5. Sichkar' V.I. Putevoy analiz semennoy produktivnosti u soi // Nauch.-teh. byul. Vsesoyuznogo selektsionno-geneticheskogo institute VASHNIL. - 1988. - № 1/67. - S. 30-35.
6. Fisenko P.P. Nasleduemost' priznakov v gibridnyh populyatsiyah soi tret'ego i chetvyortogo pokoleniy // Selektsiya i agrotehnika soi. - Sib. otdelenie VASHNIL. -Novosibirsk, 1982. - S. 133-136.
7. Tymoshenko О.О. Otsinka gibrydiv soi F1 za produktyvnistyu // Zbirnyk naukovyh prats' NNTs Instytut zemlerobstva NAAN. - 2011. - Vyp. 1-2. -S. 208-213.
8. Shcherbina О.Z, Mihailov V.G., Tymoshenko О.О. Uspadkuvannya ta selektsiyna tsinnist' populatsiy soi F2 za masoyu nasinnya z roslyny // Zbirnyk naukovyh prats' NNTs "Instytut zemlerobstva NAAN". - 2013. - Vyp. 3-4. - S. 116-122.
9. Ala А.Ya., Til'ba V.А. Soya: geneticheskie metody selektsii G. Max (L.) Merr. x G. Soja. - Blagoveshchensk: PKI "Zeya", 2005. - 128 s.
10. Минькач Т.В, Селехова О.А. Наследование хозяйственно ценных признаков у межвидовых гибридов сои Fi // Достижения науки и техники АПК. - 2010. - № 07. - С. 11-13.
11. Mihailov V.G., Shcherbina E.Z. Nasledovanie i izmenchivost' kolichestvennyh priznakov u gibridov ot skreshchivaniya kul'turnoy soi s dikoy ussuriyskoy // Genetika, selektsiya i tehnologiya vozdelyvaniya soi na Ukraine i v Moldove. Sb. nauch. trudov. -Odessa, VSGI, 1991. - S. 32-36.
12. Dospehov B.А. Metodika polevogo opyta. -M: Agropromizdat, 1985. - 351 s.
13. Metodyka Derzhavnogo sortovyprobuvannya sil's'kogospodarskih kul'tur. Zernovi, krup'yani ta zernobobovi. - K.: Alefa, 2001. - 68 s.
14. Griffing B. Analysis of quantitative gene-action by constant parent regression and related techniques // Genetics. - 1950. - V. 35. - P. 303-321.
15. Fedin М.А., Silis D.Ya., Smiryaev АУ. Statisticheskie metody geneticheskogo analiza. -М.: Kolos, 1980. - 207 s.
