Селекционно-генетические особенности форм межвидовых гибридов лука (создание и оценка)

• Автор: Романов, Валерий Станиславович
• Шифр специальности: 06.01.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 166 с. : ил.

Содержание
Введение
ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
Межвидовая гибридизация растений Инбридинг и кроссбридинг Апомиксис
Межвидовая гибридизация лука
Биологические особенности исходных видов рода Allium L. Получение и изучение форм межвидовых гибридов лука Селекционно-генетическая оценка межвидовых гибридов лука Применение молекулярных методов оценки селекционноценных признаков межвидовых гибридов лука Цитологическая оценка форм межвидовых гибридов лука ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ Условия, материалы и методика исследований Место и агрометеорологические условия проведения исследований Материалы исследований Методика исследований Математическая обработка результатов Результаты и их обсуждение
Полиморфизм форм межвидовых гибридов лука по комплексу признаков Изменчивость многолетних форм межвидовых гибридов Полиморфизм луковичных форм межвидовых гибридов Получение растений-апомиктов
Характеристика инбредных, кроссбредных и апомиктичных потомств луковичных форм межвидовых гибридов лука по морфологическим и иммунологическому признакам Общее число листьев Длина листа Масса луковицы
Окраска сухих покровных чешуй.луковицы
Индекс формы луковицы
Иммунологическая оценка
Число стрелок
Высота стрелки
Диаметр стрелки
Семенная продуктивность
Молекулярно-цитологическая оценка форм межвидовых гибридов Особенности форм межвидовых гибридов лука, как генетических источников селекционно-ценных признаков Выводы
Рекомендации к практическому использованию в селекции
Список использованной литературы
Приложение

Введение
Актуальность темы. Лук репчатый — одна из экономически важных культур, которая занимает второе место по ценности, после томатов, в списке культурных овощных растений во всем мире (ФАО, 2001). Поскольку имеющиеся сорта лука репчатого являются неустойчивыми к основным болезням, то весьма актуальны исследования по использованию диких видов в скрещиваниях с культурными видами для получения устойчивых форм. Одной из основных проблем в селекции лука репчатого является получение сортов и гибридов, устойчивых к ложной мучнистой росе (пероноспорозу). Кардинальным решением этой проблемы было бы использование устойчивых к пероноспорозу сортов. Однако в мировой коллекции лука репчатого {Allium сера L.) не поражаемых этим заболеванием сортов нет.
Использование дорогостоящих химических средств борьбы,лишь ограничивает распространение пероноспороза, но радикально не решает проблемы защиты растений.
Одним из эффективных методов получения ценных исходных форм для селекции является межвидовая гибридизация, о которой С.И. Жегалов писал: «скрещивания форм, генетически удаленных друг от друга, имеет большое теоретическое значение и часто представляет значительный практический интерес» (Жегалов, 2006).
Многие дикорастущие виды лука отличаются полезными1 признаками: устойчивостью к болезням, зимостойкостью, хорошим биохимическим составом, и могут служить донорами- соответствующих генов при межвидовой гибридизации с луком репчатым.
Получение оригинальных форм межвидовых гибридов лука в качестве ценного исходного материала селекции - это сложный процесс, включающий выполнение научных исследований по разработке технологических методов создания и оценки исходных форм. Он предполагает решение ряда актуальных вопросов по преодолению несовместимости видов, повышению фер-

тильности гибридов, по комплексной оценке полученных форм и выделению рекомбинантных форм, сочетающих селекционно важные признаки.
Селекционно ценный исходный материал лука репчатого, созданный на основе межвидовой гибридизации, должен сочетать хозяйственно важные признаки - способность образовывать луковицу и устойчивость к болезням многолетних луков. Луковичные формы получают путем беккроссирования. При этом частота проявления рекомбинантных форм невысокая. В дальнейшем работа направлена на достижение константности выделенных ценных форм при использовании многократного инбридинга. Использование инбридинга приводит, с одной стороны, к гомозиготности, с другой, - к новому формообразованию.
Для ускорения достижения константных форм межвидовых гибридов лука может быть использован индуцированный нерегулярный апомиксис, который применяют- для сохранения’ стабильного генотипа ценной селекционной формы и на других сельскохозяйственных культурах.
Вопросы-межвидовой гибридизации лука изучали многие исследователи, однако значение результатов межвидовой гибридизации для селекции крайне недостаточно. Комплексная оценка форм межвидовых гибридов лука является перспективным направлением в генетико-селекционных исследованиях. Получение ценного исходного селекционного материала на основе межвидовой гибридизации и его использование для улучшения сортов лука репчатого является актуальным.
Научная новизна. Установлены особенности изменчивости морфобиологических признаков межвидовых гибридов лука комбинаций скрещивания видов А. сера х А. АяШорит, А. сера х А. уауНоуи, А. сера х А. altaicu.ni, позволяющие выделять формы как генетические источники селекционно ценных признаков.
Разработан способ получения апомиктичных семян растений лука путем опыления их пыльцой тетраплоидного дикого вида А. оАогит Ь. и обработкой регулятором роста растений (гиббереллииом). Впервые выделены

изучены во многих исследованиях (Saini, Davis, 1967, 1969; McCollum, 1971; van Raamsdonk et al., 1992). Полученные межвидовые гибриды оказались высоко стерильны, хотя были получены единичные семена. К. Ямашита и У. Та-широ (1999) определили, что у растений межвидового гибрида и ранних поколений беккросса фертильность была очень низкой, но она была восстановлена. Подобный результат они получили у межвидового гибрида между A. galanthum L. и A. fistulosum L. при неоднократном беккроссировании с A. fistulosum L. (Yamashita et al., 1999). При этом установлено, что цитоплазма A. galanthum вызвала мужскую стерильность у А. сера L. и у A. fistulosum L. Они отметили, что микроспорогенез шел обычно до стадии тетрад. Позднее дегенерация протоплазмы в тетрадах приводила к пустым пыльцевым зернам. Подобное происходит и в S-типе цитоплазматической мужской стерильности лука репчатого (Holford et al., 1991 б), тогда как Т-тип ЦМС имеет неправильный мейоз пыльцы (Beminger, 1965; Schweisguth, 1973). К. Ямашита и другие (1999) сообщили также, что при восстановлении фертильности у межвидового гибрида лука репчатого с A. galanthum L. цитоплазма вероятно детерминируется одним ло-кусом с двумя аллелями. М.Д. Хавей (1999) установил, что galanthum-тип ЦМС мужской стерильности привел к сопоставимым количествам семян, полученным от S-, N- и Т - типов ЦМС. Кроме того, он нашел, что ген восстановитель для S-типа ЦМС не восстанавливал galanthum-UJsAC. Создание нового источника ЦМС имеет ценность для селекции репчатого лука и лука шалота.
К.П. ван дер Меер (1984) сообщил об успешном скрещивании лука порея и A. kurrat и последующих беккроссах с луком пореем, которые были проведены с целью интродукции устойчивости к вирусу желтой мозаики. К. Кик и другие (1997 б) провели скрещивания лука-порея с его дикими формами A. ampeloprasum L. и предположили, что эти формы могут использоваться для увеличения цитоплазматической изменчивости. X. Петерка и X. Будан (1996) и X. Петерка с сотрудниками (1997) изучили возможность увеличения цитоплазматической изменчивости у лука порея путем гибридизации с А. сера L., A. fistulosum L. и A. schoenoprasum L., хотя триплоидные потом-