Наследование устойчивости к имидазолиноновым гербицидам у подсолнечника

• Автор: Перстенёва, Анастасия Александровна
• Шифр специальности: 06.01.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 112 с. : ил.

1 ГЕРБИЦИДОУСТОЙЧИВОСТЬ РАСТЕНИЙ КАК СЕЛЕКЦИОННЫЙ ПРИЗНАК (обзор литературы)

1.1 История введения подсолнечника в культуру

1.2 Особенности использования и классификация гербицидов

1.3 Гербициды на посевах подсолнечника

1.4 Характеристика гербицидов имидазолинонового ряда

1.5 Создание гербицидоустойчивых культурных растений

1.6 Гербицидоустойчивый подсолнечник

2 УСЛОВИЯ, МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Почвенно-климатические условия проведения опытов

2.2 Материал и методы исследований

3 СОЗДАНИЕ И ИЗУЧЕНИЕ ПРИЗНАКОВОЙ КОЛЛЕКЦИИ ПОДСОЛНЕЧНИКА ПО УСТОЙЧИВОСТИ К ИМИДАЗОЛИНОНОВЫМ ГЕРБИЦИДАМ
3.1 Поиск гербицидоустойчивых генотипов
3.2 Оценка возможности определения признака у проростков
3.3 Влияние имидазолинонов на заразиху
4 ИЗУЧЕНИЕ НАСЛЕДОВАНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ К ИМИДАЗОЛИНОНОВЫМ ГЕРБИЦИДАМ
4.1 Наследование признака в Бь Е2, Б3 и
4.2 Константные имидазолиноно-устойчивые линии
4.3 Способ отбора гетерозигот в условиях фитотрона
5 РЕКОМБИНАЦИЯ ГЕНА 1МЛ С ГЕНАМИ КАЧЕСТВА МАСЛА
СЕМЯН ПОДСОЛНЕЧНИКА
ВЫВОДЫ
РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ СЕЛЕКЦИОННОЙ ПРАКТИКИ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЯ

Подсолнечник (.Helianthus annuus L.) занимает четвёртое место в мировом рейтинге производства растительных масел, являясь основной масличной культурой нашей страны. На его долю в России приходится до 70% посевных площадей масличных растений, 80% валового сбора семян и 90% выработки растительных масел.
Благодаря широкому внедрению высокопродуктивных сортов и гибридов, а также интенсивных технологий возделывания в последние годы производство подсолнечника в нашей стране заметно увеличилось. Однако, достигнутый уровень производства этой культуры не удовлетворяет возрастающим требованиям народного хозяйства. Необходимо дальнейшее повышение урожайности и улучшение качества товарных семян как основного сырья масложировой промышленности.
Потенциальный урожай семян подсолнечника достигает 4 т/га, в то время как фактическая урожайность в России в последние годы была около 1 т/га. Такие значительные потери урожая семян объясняются нарушением технологии выращивания подсолнечника, в частности отсутствием эффективной борьбы с сорняками, а также влиянием болезней и вредителей. Забирая из пахотного слоя, где сосредоточена основная масса корней, воду и доступные элементы питания, а также затеняя культурное растение, сорняки могут снижать урожай семян подсолнечника на 0,2-0,5 т/га или на 10-17%.
В настоящее время в сельском хозяйстве широко используют гербициды - химические соединения, применяемые для уничтожения сорной растительности. Имидазолиноны являются высокоэффективными гербицидами системного действия. Однако их использование на посевах подсолнечника было невозможным из-за высокой восприимчивости этой культуры к имидазолинонам. В связи с этим возникла необходимость поиска генотипов, устойчивых к этим веществам.
В 1996 г. в штаге Канзас (США) была найдена популяция дикорастущего подсолнечника, обладающая спонтанно возникшей
устойчивостью к гербицидам имидазолинонового ряда (ИМИ-устойчивость подсолнечника). Путём скрещиваний этот признак был успешно перенесён с дикорастущих растений на линии культурного подсолнечника. Установлен моногенный полудоминантный контроль гербицидоустойчивости при наличии дополнительного гена-модификатора.
Устойчивость к имидазолиноновым гербицидам, таким как имазетапир и имазамокс, представляет большую ценность для контроля над широким спектром сорняков на посевах подсолнечника, включая амброзию. К тому же, эти гербициды могут сдерживать распространение новых агрессивных рас заразихи в регионах, где этот сорняк паразитирует на подсолнечнике.
Использование межлинейных ИМИ-устойчивых гибридов подсолнечника в производственной системе CLEARFIELD в сочетании с применением имидазолиноновых гербицидов практикуется в мировом производстве семян подсолнечника с 2003 г. В Госреестр селекционных достижений, допущенных к использованию в РФ с 2009 г., внесено четыре зарубежных гербицидоустойчивых гибрида подсолнечника.
В России аналогичных исследований и селекционных работ не проводилось.
Цель и задачи исследования. Целью работы являлось селекционно-генетическое изучение признака устойчивости к имидазолиноновым гербицидам у подсолнечника.
Для достижения цели необходимо выполнение следующих задач:
- исследовать генетическую коллекцию подсолнечника В1ТИИМК по устойчивости к имидазолиноновым гербицидам;
- изучить наследование признака гербицидоустойчивости;
- создать отечественный селекционный материал, устойчивый к имидазолиноновым гербицидам.
Научная новизна исследований. Впервые установлено отсутствие генов устойчивости к имидазолинонам у образцов культурного подсолнечника различного происхождения генетической коллекции ВНИИМК. Между

Остаток растворяли в минимальном количестве гексана (0,02-0,05 см3) и наносили на хроматографическую пластинку с тонким слоем силикагеля с целью разделения токоферолов. Для быстрого испарения растворителя в процессе нанесения раствора на стартовую линию удобно использовать компрессор, применяемый для аэрации воды в аквариуме.
Хорошее разделение токоферолов наблюдается на пластинках с тонким слоем (0,1 мм) мелкодисперсного силикагеля с размером частиц 5-17 мкм, закрепленного силиказолем. Такие характеристики имеют пластинки Сорбфил АТСХ, выпускаемые АО «Сорбполимер» в г. Краснодаре.
Стартовую линию отмечали па расстоянии 1 см от края. При серийном анализе на стартовую линию длиной 10 см можно нанести 10 проб. Растворитель пропускали на высоту 4 см от стартовой линии, поэтому на пластинку размером 10x10 см можно наносить пробы с двух сторон. В качестве растворителя для хроматографирования использовали хлороформ или смесь гексана с диэтиловым эфиром в соотношении 80:20 (по объему). При разделении с помощью хлороформа токоферолы имеют следующие значения ЯР 5 -токоферол - 0,23, р-токоферол - 0,35, у-токоферол — 0,37 и а-токоферол - 0,58. В случае применения системы гексан-диэтиловый эфир ЯҐ токоферолов имеют значения: 5-токоферол - 0,61, у-токоферол - 0,71, Р-токоферол - 0,76, а-токоферол - 0,86.
При использовании хлороформа Р~ и у-токоферолы практически образуют критическую пару, так как их Яґ очень близки. Поэтому хлороформ удобно применять при отсутствии в токоферольном комплексе одного из этих компонентов. Система гексан-диэтиловый эфир дает чёткое разделение р - и у -токоферолов [112].
Хроматографию проводили в затемнённой камере. По окончании разделения пластинку опрыскивали смесью (1:1) спиртовых растворов 0,5% а,а-дипиридила и 0,2% хлорного железа, после чего выдерживали