Генетико-биологические аспекты создания исходного материала для гетерозисной селекции подсолнечника (Helianthus annuus L.) и риса (Oryza sativa L.)

• Автор: Гончаров, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 06.01.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 221 с. : ил.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1Л. Цитоплазматическая мужская стерильность и восстановление
фертильности пыльцы у растений
1.2. Механизмы опыления в связи с использованием гетерозиса
1.3. Создание исходного материала и селекция гибридов риса и
подсолнечника
2. УСЛОВИЯ, МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
2Л. Условия проведения исследований
2.2. Материал
2.3. Методика проведения исследований
3. ЦМС И ГЕНЕТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ФЕРТИЛЬНОСТИ
3.1. Восстановление фертильности пыльцы у риса с ВТ-ЦМС
3.2. Восстановление фертильности пыльцы у риса с УА-ЦМС
3.3. Восстановление фертильности пыльцы у подсолнечника с
ЦМС-реН
4. СИСТЕМА РАЗМНОЖЕНИЯ РАСТЕНИЙ И СПЕЦИФИКА СЕЛЕКЦИОННОЙ РАБОТЫ
4.1. Изучение перекрестного опыления у риса и создание исходного
материала для селекции линий с улучшенной способностью к перекрестному опылению
4.1.1. Оценка исходного материала и перспектива повышения уровня аллогамии
4.1.2. Поиск доноров аллогамии - межвидовая гибридизация
4.2. Особенности работы с гибридным подсолнечником как
перекрестноопыляющейся культурой
5. ПРАКТИЧЕСКАЯ СЕЛЕКЦИЯ ГИБРИДОВ РИСА И ПОДСОЛНЕЧНИКА
5 Л. Перспективы селекции гибридов риса
5.2. Создание исходного материала и селекция подсолнечника
5.2.1. Создание исходного материала (на примере совместной селекционной программы ВНИИМК-БРП)
5.2.1.1. Оценка интродукционного материала и создание исходного материала путем комбинирования линий различного географического происхождения
5.2.1.2. Перспективы использования в Иране трехлинейных гибридов
5.2.1.3. Создание и перспективы использования зимних питомников на юге Ирана для селекции подсолнечника
5.2.2. Селекция на устойчивость к болезням
5.2.2.1. Селекция на устойчивость к испанской расе заразихи
5.2.2.2. Селекция на устойчивость к фузариозу
5.2.2.3. Селекция на устойчивость к остальным патогенам
5.2.3. Селекция на качество масла
6. ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНИРОВАННЫХ И ПЕРСПЕКТИВНЫХ ГИБРИДОВ ПОДСОЛНЕЧНИКА И ИХ РОДИТЕЛЬСКИХ ФОРМ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ И РЕКОМЕНДАЦИИ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ
Актуальность работы. Одним из перспективных путей повышения урожайности и адаптивности сельскохозяйственных культур является использование гетерозиса. Открытие явления гетерозиса, по мнению академика A.A. Жученко (2001), - важнейшее практическое достижение генетики XX века. Гетерозис успешно используется на многих культурах, в том числе на кукурузе, сорго, сахарной свекле, томатах, рисе, подсолнечнике, ржи, кормовых травах.
Рис (Oryza sativa L.) является одной из важнейших культур в мировом сельском хозяйстве, занимая второе после пшеницы место по посевным площадям и валовым сборам, поэтому повышение урожайности этой культуры остается главной задачей для ученых многих стран мира. Гибриды риса впервые в коммерческих масштабах начали возделываться в Китае с 1976 г., где площадь под гибридным рисом ежегодно возрастала, пока не достигла примерно половины всей площади под рисом. Г ибриды превышают по урожайности лучшие традиционные сорта на 15-20 %, имеют повышенную адаптивность к неблагоприятным факторам внешней среды и ряд других преимуществ. Продвижению гибридного риса за пределы Китая препятствуют отсутствие линий-восстановителей фертильности в европейских странах и дефицит дешевой рабочей силы, необходимой для производства гибридных семян по китайской технологии. В настоящее время национальные программы по гибридному рису приняты в Японии, США, Индии, Вьетнаме, на Филиппинах и в ряде других стран.
Подсолнечник {Helianthus annuns L.) - основная масличная культура нашей страны. На его долю приходится основная часть производимых и потребляемых в Российской Федерации растительных масел. В большинстве стран мира подсолнечник в производстве представлен именно гибридами. Сорта-популяции подсолнечника возделываются на территории бывшего
методом химического мутагенеза исходного материала, а затем и высокоолеинового сорта Первенец. В масле, полученном из семян этого сорта, содержание олеиновой кислоты превышало 70 %.
Сорт Первенец послужил исходным материалом для дальнейшей селекции как сортов-популяций, так и гибридов с высоким содержанием олеиновой кислоты в масле во всем мире.
Разработка методов анализа жирно-кислотного состава, позволяющих проводить оценку отдельных семянок (и даже части семядолей) (Харченко, 1979; 1984) и исследования по генетике данного признака (Попов, Демурин, 1991; Демурин, 1999) значительно упростили задачу по созданию линий подсолнечника с высоким содержанием олеиновой кислоты в масле. Этому же способствовала предварительная наработка селекционного материала, сочетающего наличие данного признака с комплексом хозяйственно-ценных признаков. Таким образом во ВНИИМК были созданы и внедрены в производство высокоолеиновые гибриды Краснодарский 885, Кубанский 341 и Кубанский 941 (внесены в Государственный реестр селекционных достижений Российской Федерации в 1993, 1996 и 2002 годах,
соответственно).
В целом обзор литературы свидетельствует, что проблема использования гетерозиса у риса в нашей стране в масштабах производства может быть решена при условии успешного выполнения следующих задач: создание отечественные линий-восстановителей фертильности и изучение генетического контроля восстановления фертильности пыльцы у ЦМС-линий, облегчающее селекцию новых линий, получение форм риса, приспособленных к перекрестному опылению в полевых условиях. Эти задачи вполне разрешимы в рамках генетики и селекции. Гибридный подсолнечник на сегодняшний день - успешная и широко используемая технология использования гетерозиса у этой культуры. Однако в дальнейшей селекции гибридов подсолнечника большое внимание требуется уделять