Комплексный подход к созданию исходного материала для селекционно-генетических исследований : На примере ряда видов растений

• Автор: Железнов, Анатолий Валентинович
• Шифр специальности: 06.01.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 60 с. : ил.; 20х15 см

Общая характеристика работы Актуальность проблемы
В основе селекционного улучшения растений лежит исходное генетическое разнообразие и методы генетической реконструкции улучшаемых полезных признаков.
Н.И.Вавилов был первым, кто в полной мере оценил значение исходного материала для создания новых сортов. Он создал учение об исходном материале, открыл центры происхождения и центры разнообразия основных культурных растений и их диких сородичей и обосновал закон гомологических рядов наследственной изменчивости признаков видов, родов и семейств. В 180 экспедициях по самым различным районам земного шара была собрана мировая коллекция культурных растений, насчитывающая более 250 тыс. образцов зерновых, лекарственных, технических, плодовых и других культур.
Идея Н.И.Вавилова о мобилизации мировых естественных ресурсов видов растений в наше время получила новое звучание. Во второй половине нашего столетия все чаще появляются тревожные сообщения о том, 4fo биологическое разнообразие флоры и фауны нашей планеты под давлением антропогенных факторов стремительно сокращается.
Были сделаны подсчеты исчезающих видов растений, животных и микроорганизмов. По данным Международного совета по охране природы в сохранении нуждается не менее 20000 видов сосудистых растений из 250000 видов населяющих нашу планету (Francei, Bennet, 1975).
В нашей стране нуждаются в охране 2000 видов, из них 603 внесены в Красную книгу бывшего СССР. И хотя эти подсчеты не были достаточно точными, они подтверждали тенденцию сокращения биологического разнообразия.
Поэтому во весь рост стала проблема не только мобилизации растительных ресурсов, но и их сохранения. Работа по сохранению генофондов растений становиться особенно актуальной в свете принятой в 1992 году Международной конвенции по биологическому разнообразию. Конвенция определила изучение и сохранение генетических ресурсов как одну из приоритетных задач человечества не грани XX-XXI столетий.
Сибирь продолжает оставаться пока богатейшим источником кормовых, лекарственных и пищевых растений, так как разнообразие почвенноклиматических условий, резко выраженная зональность региона, разнообразие рельефа обусловили развитие оригинальной флоры, в состав который уходит ряд реликтовых видов и молодых аборигенных эндемиков. По данным ‘ З.Куминовой (1960) только в Горном Алтае насчитывается 2000 видов рас-•,ний из 27 семейств. Из них 212 эндемичных, составляющих 11% от общего
а видов. Здесь также имеется большое количество стародавних местных ■ортов, которые хорошо адаптированы к местным условиям. Сохранение этого богатства - единственная альтернатива генетической эрозии.
Попытки сбора и мобилизации растительных ресурсов Сибири предпринимались неоднократно. Значительный вклад в изучение флоры Сибири и Алтая внесли А.В.Куминова, К.А.Соболевская, И.М.Красноборов, Р.Я.Пленник и другие. Среди фундаментальных работ этих исследователей «Флора Сибири», «Редкие и исчезающие растения Сибири». Особое место занимает цикл сборников «Биологические основы охраны редких и исчёГ: щих растений Сибири», где излагаются основы охраны редких и исчезали»., растений Сибири. Большое практическое значение имеет монографий. Ю.П.Сурова, И.А.Сахарова, И.В.Сутсрмина «Ресурсы лекарственного и плодово-ягодного сырья в горном Алтае» и работа В.Я.Вальчик (1979) «Генофонд кормовых растений Горного Алтая».
Наша работа является продолжением и развитием лучших традиций отечественной науки. Наряду с практическими методами по сохранению генофонда сибирских популяций она направлена на изучение видов в очагах видообразования.
Вместе с мобилизацией естественных ресурсов растений в настоящее время формируется новое направление - экспериментальная подготовка естественного исходного материала. Н.ПДубинин (1971) включает в понятие такой подготовки использование экспериментального мутагенеза, полиплоидию, генетически регулируемый гетерозис, отдаленную гибридизацию и другие методы реконструкции геномов разных видов растений. Эти методы достаточно глубоко и полно разработаны для основных видов культурных растений. Однако имеется большая группа растений, для которых эти методы остаются не разработанными до сих пор. К их числу, прежде всего, относятся кормовые культуры и такие зерновые как, например, гречиха. В ряде случаев остается еще неясным, какой из теоретически разработанных и практически проверенных приемов селекции лучше отвечает специфическим биологическим особенностям данной культуры и запросам со стороны практики. Всестороннее рассмотрение таких «узких мест» селекции показывает, что использование наиболее современных приемов открывает большие возможности для коренного улучшения некоторых важнейших культурных растений. Так, например, использование экспериментального мутагенеза в селекции озимой пшеницы позволило существенно повысить зимостойкость этой культуры и продвинуть ее на поля Сибири. (Петров и др., 1977; Зайцева и др., 1982; Рутц и др., 1987).
В последние годы селекция направлена на сочетание адаптивного потенциала сортов с их высокой продуктивностью. Эта, несомненно, грудная задача может быть решена на основе нового исходного материала, так как генетическая основа современных сортов и гибридов в большинстве случаев весьма ограничена (Жученко, 1980). С одной стороны нужны дикорастущие виды, сородичи культурных растений и местные сорта, так как именно эта категория растений отличается повышенной устойчивостью к неблагоприятным факторам среды. С другой - необходимо использовать методы экспериментальной генетики для расширения диапазона изменчивости и создавать исходный материал с новыми признаками и свойствами. Одним словом, необходим комплексный подход к созданию исходного материала, с учетом биологических особенностей селектируемого вида, его генетической изученности и селекционной проработки.
Цели и задачи исследования
В работе поставлена следующая цель исследования: разработать научно-методические и прикладные основы комплексного подхода к созданию исходного материала для селекционно-генетических исследований у ряда видов культурных и дикорастущих растений.

10. Железнов А.В. Генетическая коллекция инбредных линий гречихи // В кн. Цитология и генетика культурных растений. Новосибирск: Наука, 1972. С. 201-207.
11. Петров Д.Ф., Железнов A.B. К вопросу о цитоплазматической мужской стерильности у гречихи // В кн. Цитология и генетика культурных растений. Новосибирск: Наука, 1972. С. 208-216.
12: Петров Д.Ф., Железнов A.B. Гетерозис и некоторые возможности использования его в селекции гречихи // В кн. Селекция, генетика и биология гречихи. Орел, 1971. С. 123-132.
13. Петров Д.Ф., Железное A.B. Получение и использование полиплоидии в селекции гречихи II В кн. Селекция, генетика и биология гречихи. Орел, 1971. С. 133-139.
14. Железнов A.B. Новые экспериментальные данные по межпинейной гибридизации гречихи II В кн. Апомиктическое размножение и гетерозис. Новосибирск: Наука, 1974. С. 137-143.
15. Петров Д.Ф., Железнов А.8. Цитоплазматическая мужская стерильность и ее значение для селекции и генетики гречихи // В кн. Апомиктическое размножение и гетерозис. Новосибирск: Наука, 1974. С. 144-155.
16. Петров Д.Ф., Рыжов A.B., Железнов А.В. Новый сорт озимой пшеницы - Сибирская ульяновка // Информационный листок № 169, 1976. 4 с
17. Петров Д.Ф., Рыжов A.B., Железнов A.B. Индуцированные мутанты озимой пшеницы и их значение для селекции II В кн. Апомиксис и его значение для эволюции и селекции. Новосибирск: Наука, 1976. С. 200
18. Железнов A.B., Каращук И.М. Первые итоги и перспективы селекции многолетних трав в Сибирском научно-исследовательском институте кормов // Научно-технический бюлл. СибНИИ кормов. 1976. Вып. 13-14. Изд-во РИСО СО ВАСХНИЛ. С. 65-75.
19. Железнов A.B. Некоторые вопросы генетики гречихи // Научные труды ВАСХНИЛ. М.: Колос, 1976. С. 13-27.
20. Железное A.B. Влияние локуса S у гречихи на некоторые ее признаки в гомо- и гетерозиготном состоянии И Изв. СО АН СССР. Серия биол. 1976. Вып. 3, № 15.
С. 116-119.
21.Жебрак Э.А., Железнов A.B., Груздев Л.Г. Компонентный состав и качество запасных белков семян гречихи при изменении дозы гена // Докл. АН СССР. 1S76. Т. 230, № 2. С. 450-452.
22.Жебрак Э.А., Железнов A.B., Груздев Л.Г. Аминокислотный состав семян тетра-плоидов и полиплоидов гречихи // Апомиксис и его использование в селекции. Изд-во «Колос», 1976. С. 69-72.
23. Железнов A.B. Селекция кормовых культур в Сибирском Нии кормов II Научные труды ВИК. 1976. Вып. 14. С. 116-121.
24. Петров Д.Ф., Рыжов A.B., Железнов A.B., Зайцева Э.Л. Индуцированный мутагенез и его значение для селекции озимой пшеницы // В кн. Цитогенетические основы селекции растений. Изд-во: Наука, 1977. С. 167-195.
25. Петров Д.Ф., Рыжов A.B., Железнов A.B., Зайцева Э.Л. Химический мутагенез и его значение в создании сорта озимой пшеницы для Западной Сибири // В кн. Химический мутагенез и создание сортов интенсивного типа. М.: Наука, 1977.
С. 62-65.
26. Железнова Н.Б., Железнов A.B., Осипова Г.М., Баутина Т.А. Хромосомный полиморфизм у костреца безостого Bromus inermis L. II В кн. Апомиксис у растений животных. Изд-во «Наука» СО РАН, 1978. С. 201-205.
27. Железнов A.B. К вопросу о выделении форм гречихи со склонностью к образованию нередуцированных гамет или развитию яйцеклеток без оплодотворения // В кн. Апомиксис и цитоэмбриология растений. Изд-во Саратовского университета, 1978. Вып. 4. С. 33-34.
28. Железнов A.B., Глинчиков И.М. Проблемы селекции и семеноводства многолетних трав в Сибири // Селекция и семеноводство. 1978. № 6-8.