Получение дигаплоидизированных линий яровой мягкой пшеницы (Triticum aestivum L.) и использование их в селекционном процессе

• Автор: Бурлуцкий, Валерий Анатольевич
• Шифр специальности: 06.01.05, 03.01.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Немчиновка
• Количество страниц: 241 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ГАПЛО-БИОТЕХНОЛОГИЯ КАК СРЕДСТВО ИНТЕНСИФИКАЦИИ ГЕНЕТИКОСЕЛЕКЦИОННЫХ РАБОТ ЯРОВОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ (TRITICUM AESTIVUM L.) (Обзор литературы)

1.1 Яровая мягкая пшеница (Т. aestivum L.) в Центральном регионе

Нечерноземной зоны Российской Федерации

1.2 Гапло-биотехнологии: современное состояние

1.3 Метод андрогенеза в культуре пыльников Т. aestivum L. in vitro

1.4 Гаплопродюсирование в системах Т. aestivum L. - Zea mays L

1.5 Сравнительная оценка и эффективность гапло-биотехнологий

ГЛАВА II. МАТЕРИАЛ, МЕТОДИКА И УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1 Почвенно-климатические условия
2.2 Метеорологические условия в годы проведения опытов
2.3 Материал и методика исследований
ГЛАВА III. ОПТИМИЗАЦИЯ МЕТОДА АНДРОГЕНЕЗА В КУЛЬТУРЕ ПЫЛЬНИКОВ IN VITRO НА ОСНОВЕ МЕЖСОРТОВЫХ ГИБРИДОВ Ft Т. AESTIVUM L
3.1. Компетенция микроспор Ft Т. aestivum к андроклинному развитию
in vitro
3.2 Эффективность эмбриоидогенеза у /у Т. aestivum in vitro.
3.3 Регенерация гаплоидных растений в культуре пыльников Ft Т.
aestivum in vitro
ГЛАВА IV. ОПТИМИЗАЦИЯ МЕТОДА ГАПЛОПРОДЮСЕРА ZEA MAYS L. НА ОСНОВЕ МЕЖСОРТОВЫХ ГИБРИДОВ Ft Т.
AESTIVUM L
4.1 Роль развития кариопсис у гибридов /у Т. aestivum в системе
гаплопродюсера Z. mays
4.2 Влияние условий выращивания гибридов /у Т. aestivum на эффективность гаплоидного эмбриогенеза
4.3 Сравнительная эффективность методов опыления в системе гаплопродюсера Т. aestivum. - Z. mays
4.4 Гаплоиндукционная результативность в простых и смешанных системах /у Т. aestivum - Z. mays - Euchlena mexicana spp
4.5 Фитогормоностимуляции гапло-эмбриогенеза T. aestivum
ГЛАВА V. ОЦЕНКА И СРАВНИТЕЛЬНАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ МЕТОДОВ СОЗДАНИЯ ГАПЛОИДОВ НА БАЗЕ МЕЖСОРТОВЫХ ГИБРИДОВ /у Т. AESTIVUM L
5.1 Сравнительная оценка андроклинных и гаплопродюсированных
индукционных процессов in vitro
5.2 Сравнительная эффективность методов создания гаплоидов
ГЛАВА VI. ХАРАКТЕРИСТИКА ДИПЛОИДИЗИРОВАННЫХ ГАПЛОИДОВ Т. AESTIVUM L. ПО КОМПЛЕКСУ ХОЗЯЙСТВЕННОПОЛЕЗНЫХ ПРИЗНАКОВ
6.1 Степень гомозиготности экспериментально полученных
диплоидизированных гаплоидных линий Т. aestivum
6.2 Продуктивность диплоидизированных гаплоидных линий Т. aestivum
6.3 Сравнительная оценка морфо-биологических особенностей дигаплоидизированных линий Т. aestivum
6.4 Урожайность дигаплоидизированных линий Т. aestivum в селекционном питомнике второго года
6.5 Качество зерна дигаплоидизированных линий Т. aestivum .
6.6 Линии диплоидизированных гаплоидов Т. aestivum как доноры хозяйственно-ценных признаков
ВЫВОДЫ
РЕКОМЕНДАЦИИ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ ДЛЯ
БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ И СЕЛЕКЦИОННОЙ ПРАКТИКИ 195 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Производство зерна пшеницы в РФ служит основой всего продовольственного комплекса, является одной из самых крупных отраслей сельского хозяйства, и наряду с социальной его значимостью, как ценного и незаменимого повседневного продукта питания, имеет немаловажное значение и как финансовый инструмент (Алтухов, Васютин, 2002). При современном состоянии зернопроизводящего комплекса АПК требуются сорта яровой мягкой пшеницы (Triticum aestivum L.), обладающие стабильно высокой урожайностью и высоким качеством зерна, экологической устойчивостью, включающую устойчивость к биотическим и абиотическим стрессорам (Неттевич, 2001; Давыдова, 2011). Перспективы в интенсификации селекционного процесса Т. aestivum открывают методы биотехнологии в комплексе с гибридизацией и отбором (Чистякова, 2000; Шевелуха, 2002). Практический интерес, в частности представляет гаметная селекция в сочетании с гаплоидией (Жученко, 2010). Диплоидизация гаплоидов, создаваемых на основе гибридных генотипов, наравне с высоким формообразовательным процессом, обеспечивает фиксацию гомозигот и повышает эффективность отбора (Дубинин, Глембоцкий, 1967; Гуляев, 1996). Реализации потенциала гаплоидии у гибридов F) Т. aestivum препятствует отсутствие простых и надежных методов массового получения гаплоидов в независимости от влияния генотипа, что оказывает ограничение практики гапло-биотехнологии в селекции, и ставит на эмпирический путь работы (Орлов, 2001).
Цель исследований. Изучить и дать сравнительную оценку на примере межсортовых гибридов Fi Т. aestivum L. факторам оптимизации методов андрогенеза в культуре пыльников и гаплопродюсера - линий кукурузы (7еа mays mays L.) in vitro и создать на их основе перспективные для селекции диплоидизированные гаплоидные линии.

привнесен от последнего в виде интактного сегмента рекомбинированного на плече 2HS.
Способ получения гаплоидов ячменя с помощью гаплопродюсера //. bulbosum и последующей эмбриокультуры in vitro был назван методом Bulbosum (Jensen, 1975). Экспериментальные данные показывают, что данный метод наиболее эффективен из всех существующих методов массового получения гаплоидов ячменя (Choo, Reinbergs, Kasha, 1985; Devaux, 1991, Чистякова, 2000). Использование Bidbosum-uQTom для получения гаплоидов яровой мягкой пшеницы, ограничено тем, что большинство сортов этого вида несут гены перекрестной несовместимости с видами других родов, в частности аллели: Krl (5В) - частота рекомбинации с центромерой составляет 44,8 +/- 3,28% (15), Kr2 (54) тесно сцеплен с геном Vrnl (частота рекомбинации 4,8 +/- 4,66%) и расположен дистально по отношению к гену q (частота рекомбинации 38,1 +/- 10,60%) (15), КгЗ (5/)), определяющие нескрещиваемость пшеницы с Hordeum, Secale, Aegilops (Falk, Kasha, 1981; Koba, Nanda, Shimada, 1991; Koba, Shimada, 1993), и аллель Kr4, локализованную на хромосоме 1А (Zheng, Luo, Yan et al., 1993). В связи с чем, частота возникновения гаплоидов в скрещивании Т. aestivum х Н. bulbosum, как правило, ниже, чем в скрещиваниях H. vulgare х H. bulbosum (Novak, Ognoutkova, 1980). При скрещивании мягкой пшеницы Chines Spring с различными клонами луковичного ячменя (ранжированных на 3 группы по относительной скрещиваемости с пшеницей: низкая, средняя и высокая) и клонами их гибридов, установлена довольно высокая наследуемость данного признака, однако определено доминирование аллелей низкой скрещиваемости. Высокая скрещиваемость мягкой пшеницы Chines Spring с различными видами рода Agropyron и Elimus (кроме E. angustus) объясняется наличием у этого сорта гомозиготным состоянием рецессивных аллелей генов krl krl, kr2 kr2, kr3 кгЗ. Действие этих генов облегчает скрещиваемость мягких пшениц с другими родами, включая S. cereale, и различные виды ячменя. Образование гибридных зародышей в зависимости от генотипа