Влияние типа чужеродной цитоплазмы на формирование элементов продуктивности у гибридов аллоцитоплазматической пшеницы Triticum aestivum L.

• Автор: Захаров, Валерий Егорович
• Шифр специальности: 06.01.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 158 с. : ил.

ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1. Нехромосомная наследственность и ее использование

в селекции растений

1.1. Состояние изученности нехромосомной наследственности

1.2. Роль цитоплазматической наследственности

в селекции растений

1.3. Влияние генетических систем цитоплазмы

на экспрессию генома

1.4. Влияние чужеродной цитоплазмы на формирование хозяйственно ценных признаков и свойств у пшеницы
1.4.1. Хромосомные и цитоплазматические детерминанты как комплементарные генетические системы, определяющие характер проявления адаптивных

признаков растений в онтогенезе

1.4.2. Цитоплазматическая мужская стерильность (ЦМС) у пшеницы как индикатор, отражающий разнообразие типов цитоплазмы
2. Физиолого-генетические основы гетерозиса
растений
2.1. Генетические гипотезы гетерозиса
2.2. Физиолого-биохимические исследования
природы гетерозиса
2.3. Плазматический гетерозис
ГЛАВА II. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ
ГЛАВА III. МАТЕРИАЛ, МЕТОДЫ И УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Объекты исследований
3.2. Методы исследований
3.3. Почвенная характеристика условий полевых исследований
3.4. Характеристика погодных условий вегетационного периода 1996 - 2000 гг

ГЛАВА IV. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
4.1. Особенности роста и развития реципрокных гибридов аллоцитоплазматической
пшеницы в зависимости от типа цитоплазмы
4.2. Сравнительное изучение реципрокных гибридов аллоцитоплазматической пшеницы по продуктивности
растений и ее элементам
4.2.1. Продуктивность главного колоса и растения
4.2.2. Продуктивная кустистость и основные
элементы продуктивности
4.3. Ядерно-цитоплазматический гетерозисный эффект у гибридов аллоцитоплазматической пшеницы
с различными типами цитоплазмы
4.4. Изменчивость количественных характеристик хозяйственно ценных признаков у реципрокных гибридов аллоцитоплазматической пшеницы
4.5. Корреляции продуктивности растений
у реципрокных гибридов аллоцитоплазматической
пшеницы с различными типами цитоплазмы
4.6. Идентификация ценных генотипов реципрокных гибридов аллоцитоплазматической яровой пшеницы
ВЫВОДЫ
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
Одной из важнейших задач селекции пшеницы является создание сортов, дающих продукцию высокого качества. Проблема обеспечения стабильных урожаев пшеницы зависит, как известно, от множества факторов, среди которых генетический фактор, детерминирующий процессы устойчивости, занимает ведущее место. В связи с этим создание генетических систем, обусловливающих более эффективное использование потенциальных возможностей идиотипа растений, имеет важное значение для повышения устойчивости растений к неблагоприятным факторам среды.
Генетическая система высших растений характеризуется высокой интегрированностью, поэтому возможности дискретных, изолированных изменений генотипа весьма ограничены. Это, в свою очередь, определяет маловероятность случайности генетической изменчивости основных процессов жизнедеятельности высших растений.
Характер проявления адаптивных реакций растений в онтогенезе определяется не отдельными генами и геномами, а идиотипами в целом, то есть совокупностью всех наследственных факторов. Иначе, под контролем коа-даптивных генов и коадаптации генома в целом находятся основные адаптивные реакции высших растений. Большое влияние на характер онтогенетической адаптации растений оказывают цитоплазматические детерминанты, то есть совокупность всех нехромосомных наследственных элементов клетки (плазмой). Доминирующая роль ядра в эукариотической клетке неопровержимо доказана генетическими исследованиями у одноклеточных эукариот, растений и животных. Тем не менее генетическая информация, хранящаяся в пластидах и митохондриях, уникальна и необходима для жизнедеятельности клетки и организма в целом. Наличие собственных генетических систем в митохондриях и пластидах приводит к кажущимся расточительным затратам ресурсов и энергии. Но, несомненно, они же позволяют клетке быстрее и эффективнее реагировать на происходящие во внешней среде про-

хождение хромосом в мейозе гетерозисного автотетраплоида, ведущее к сохранению постоянной гетерогеномности (Мирюта, 1965).
Согласно современным представлениям, построение единой целостной теории, объясняющей гетерозисные явления у всех живых существ, невозможно, поскольку в каждом отдельном случае их можно объяснить различными причинами и, прежде всего, многообразием и сложностью взаимодействия генетических, цитоплазматических, физиологических и биохимических факторов (Даскалов, 1967, 1968). В целом же гетерозис - это количественные изменения фенотипа, вызываемые гетерозиготпостыо при благоприятной комбинационной способности родительских форм. Причиной этих изменений являются вновь возникающие физико-химические свойства гибридного генома, которые вызывают изменение динамики биологических процессов в организме и проявляется в ускорении процессов активации генов роста и развития и в повышении гомеостаза на всех этапах онтогенеза (Шахбазов, 1989).
Идея о возникновении механизмов повышения жизнеспособности организма при гибридизации в условиях благоприятной комбинационной способности давно привлекала пристальное внимание исследователей. Явление гетерозиса было предсказано более 200 лет назад Кельрейтером (членом Петербургской академии наук), однако наука все еще не в состоянии объяснить природу и механизм гетерозиса и депрессии у растений и животных. Уже в середине XVIII века, в работах Кельрейтера были описаны яркие примеры гетерозиса у растительных гибридов. Этот этап можно считать лишь предысторией изучения проблемы гетерозиса, так как имеющиеся сведения не были объединены общей идеей (Астауров, 1968). Однако в этот период впервые было сформировано понятие «гибридная сила» и предложены практические приемы получения и использования гибридных семян табака и других культур. Тогда же было показано, что гибридная сила - биологически нормальное явление, а близкородственные скрещивания вредны. В последующем, в работе Ч. Дарвина « Действие перекрестного опыления и само-