Наследование формы язычковых цветков у подсолнечника Текст научной статьи по специальности «Агробиотехнологии»

Яндовка Л.Ф. Формирование генеративных органов Cerasus vulgaris Mill и С. tomentosa (Thunb.) Wall в связи с водным режимом: Автореф. дис. ... канд. биол. наук. Сыктывкар, 2003. 24 с. УДК 633.854.78:575.113

НАСЛЕДОВАНИЕ ФОРМЫ ЯЗЫЧКОВЫХ ЦВЕТКОВ У ПОДСОЛНЕЧНИКА

Л.Г. Курасова, Ю.В. Лобачев

Саратовский государственный аграрный университет им Н.И. Вавилова, 410600, г. Саратов, пл Театральная 1; e-mail: [email protected]

В России подсолнечник является основной масличной культурой. В сельскохозяйственном производстве используют как сорта, так и высокоурожайные гетерозисные гибриды. Расширение посевных площадей под гетерозисными гибридами возможно только при снижении себестоимости их семян, которое может быть достигнуто, в частности, за счёт введения маркерных признаков родительских форм гибридов.

В качестве маркеров у подсолнечника используют морфологические и биохимические признаки. Удобными маркерными признаками являются окраска и форма язычковых цветков. У подсолнечника показано наличие целого ряда рецессивных генов, контролирующих форму язычковых цветков (табл. 1).

Таблица 1. Список генов, контролирующих форму язычковых цветков у подсолнечника

Ген Фенотип Литературный источник

1 2 3

Ы Колокольчиковые язычковые цветки Гаврилова, Анисимова, 2003

fl Короткие трубкообразные язычковые цветки Биология..., 1991: Лобачев, Пимахин, Лобачев, 1993

fl Короткие трубчатые краевые цветки Гаврилова, Анисимова, 2003

ft Короткие трубчатые цветки Гаврилова, Анисимова, 2003

ft\ Длинные трубчатые цветки Гаврилова, Анисимова, 2003

fa Длинные трубчатые цветки Гаврилова, Анисимова, 2003

7И Длинные трубкообразные краевые цветки Ведмедева, Толмачев, 2006

7?2 Длинные трубкообразные краевые цветки Ведмедева, Толмачев, 2006

fd Короткие трубкообразные краевые цветки Ведмедева, Толмачев, 2006

tut Длинные трубкообразные краевые цветки Толмачев, 2006

tU2a Длинные трубкообразные краевые цветки Толмачев, 2006

tU2b Перьевидные краевые цветки Толмачев, 2006

hba Короткие трубкообразные краевые цветки Ведмедева, Толмачев, 2006; Толмачев, 2006

Окончание табл 1

1 2 3

hbz Колоко.тьчикообразные краевые цветки Ведмедева, Толмачев, 2006; Толмачев, 2006

shs Короткие полосовидные краевые цветки Ведмедева, Толмачев, 2006; Толмачев, 2006

lr Локально-свернутые краевые цветки Ведмедева, Толмачев, 2006; Толмачев, 2006

Краевые цветки с выростами в виде ушек Ведмедева, Толмачев, 2006

Как видно из табл. 1, разные ученые используют разные термины для обозначения признака язычковых цветков: «колокольчиковые», «коло-кольчикообразные», «трубчатые», «трубкообразные», «язычковые цветки», «краевые цветки», «цветки». Не для всех идентифицированных генов изучены аллельные отношения. Возможно, одни и те же гены обозначены разными авторами разными символами, что связано с отсутствием единого курирующего научного центра и единой эталонной генетической коллекции подсолнечника, доступной большинству исследователей.

Целью наших исследований являлось изучение наследования формы язычковых цветков у набора почти изогенных линий (ПИЛ) подсолнечника, созданных доктором с.-х. наук, профессором Ю.В. Лобачевым и кандидатом биологических наук Е.А. Константиновой в генофонде самофер- тильной линии ЮВ-28Б.

Материал и методика

В качестве изучаемого материала использовали ПИЛ с нестандартной формой язычковых цветков: ПИЛ-1 fs - короткие (short) язычковые цветки, ПИЛ-З/г -трубкообразные (tubular) язычковые цветки, ПИЛ-5 fm - средние (middle) язычковые цветки, ПИЛ-7 ftw - скрученные (twisted up) язычковые цветки. Используемые в экспериментах линии ЮВ-28А и ЮВ- 28Б имели стандартную форму язычковых цветков.

Для определения характера наследования короткой, трубкообразной, средней и скрученной формы язычковых цветков у подсолнечника провели два эксперимента. Родительские формы и гибриды Fb F2 и Fa высевали вручную на полях ГНУ НИИСХ Юго-Востока в 2006-2008 гг. Анализ формы язычковых цветков проводили визуально в период цветения корзинки.

В нервом эксперименте для получения гибридов Fi в качестве материнской формы использовали ПИЛ с короткой, трубкообразной, средней и скрученной формами язычковых цветков, а в качестве отцовской формы - линию-реципиент ЮВ-28Б (закрепитель стерильности).

Во втором эксперименте для получения Ft и Fa в первом скрещивании в качестве материнской формы брали мужскистерильную линию ЮВ- 28А, а во втором скрещивании - мужскистерильные F,. В качестве отцовской формы использовали ПИЛ с короткой, трубкообразной, средней и скрученной формами язычковых цветков.

Результаты и их обсуждение

В первом эксперименте во всех комбинациях скрещиваний у F, наблюдали единообразие по форме язычковых цветков, которые у всех гибридных растений были только стандартной формы. Анализ расщепления F2 показал, что фактическое расщепление по всем комбинациям соответствует теоретически ожидаемому 3:1, характерному для моногенного типа наследования (табл. 2).

Таблица 2. Расщепление F2 по форме язычковых цветков подсолнечника

Комбинация скрещивания Расщепление Оценка гипотезы 3:1, Х2фаю-

фактическое теоретическое

3(АА, Аа) 1(аа) 3(АА, Аа) 1(аа)

ПИЛ-1 fs х ЮВ-28Б 37 12 36,75 12,25 0,01

ПИЛ-3 ft х ЮВ-28Б 41 13 40,5 13,5 0,03

ПИЛ-5 fin х ЮВ-28Б 44 14 43,5 14,5 0,02

ПИЛ-7/ftv х ЮВ-28Б 35 12 35,25 11,75 0,01

X теор. 3,84

Во втором эксперименте во всех комбинациях скрещиваний у Fi наблюдали единообразие по форме язычковых цветков, которые у всех гибридных растений были только стандартной формы. Анализ расщепления Fa показал, что фактическое расщепление по всем комбинациям соответствует теоретически ожидаемому 1:1, характерному для моногенного типа наследования (табл. 3).

Таблица 3. Расщепление Fa по_ форме язычковых цветков подсолнечника

Комбинация скрещивания Расщепление Оценка гипотез ы 1 * 15 К, факт.

фактическое теоретическое

1(Аа) 1(аа) 1(Аа) 1(аа)

(IOB-28A х ПИЛ-1 fs) х ПИЛ-1 fs 21 19 20 20 0,10

(ЮВ-28А х ПИЛ-3/г) х ПИЛ-3 ft 18 19 18,5 18,5 0,03

(ЮВ-28А х ПИЛ-5 fm) х ПИЛ-5 fin 19 22 21,5 21,5 0,03

(ЮВ-28А х ПИЛ-7 ftw) х ПИЛ-7 ftw 20 21 20,5 20,5 0,02

% тсор 3,84

Из анализа Fb F2 и Fa следует, что фенотипическое проявление стандартной формы язычковых цветков контролируется доминантными аллелями генов, а признаки короткой, трубкообразной, средней, скрученной формы язычковых цветков контролируются рецессивными аллелями генов, обозначенных нами соответственно как и не влияющих на селекционные и хозяйственные

признаки подсолнечника (Курасова и др., 2008).

Выводы

Изучено наследование четырех нестандартных форм язычковых цветков. Показано, что за короткие, трубкообразные, средние и скрученные язычковые цветки отвечают рецессивные аллели генов fs, ft, fin, ftw. У подсолнечника эти гены можно использовать в селекции для маркирования сортов, гибридов и родительских форм гибридов, а также в семеноводстве гибридов и их родительских форм.

Список литературы

Биология, селекция и возделывание подсолнечника / О.И. Тихонов, Н.И. Бочкарев, А.Б. Дьяков и др.; Под общ. ред. В.М. Пенчукова. М., 1991. 281 с.

Ведмедева Е.В., Толмачев В.В. Генетика морфологических признаков подсолнечника: состояние и перспективы II Современные проблемы научного обеспечения производства подсолнечника: Сб. докл. междунар. науч.-практ. конф. Краснодар, 2006. С. 127-140.

Гаврилова В.А., Анисимова И.Н. Генетика культурных растений. Подсолнечник. СПб., 2003. 209 с.

Курасова, Л.Г., Лобачев Ю.В., Лекарев В.М., Константинова Е.А. Исходный материал для селекции подсолнечника с разной формой язычковых цветков // Вавиловские чтения - 2008: Материалы междунар. науч.-практ. конф. 4.1. Саратов, 2008. С.28-29.

Лобачев Ю.В., Пимахин В.Ф., Лобачев Ю.Ю. Наследование девяти маркерных признаков у подсолнечника // Вопросы генетики и селекции зерновых культур на Юго-Востоке России: Сб. науч. тр. Саратов, 1993. С.138-140.

Толмачев В В. Генетический контроль формы краевых цветков подсолнечника //Масличные культуры. 2006. Вып.2(135). С.50-60. УДК 581.331.2+ 582.542.1

ИССЛЕДОВАНИЯ КАЧЕСТВА ПЫЛЬЦЫ У FESTUCA RUBRA С, F. PRATENSIS HUDS.,F. ARUNDINACEA SCHREB, F. POLESICA ZAPAL., F. VALESIACA GAUND И F.

RUP1COLA HEUFF.

A.X. Миндубаева, A.M. Меренов, А.С. Кашин

Саратовский государственный университет им Н. Г. Чернышевского, 410012, г. Саратов, ул Астраханская 83; e-mail: [email protected]

Явление апомиксиса - образования семян у растений без оплодотворения -давно пользуется повышенным вниманием исследователей. Несмотря на более чем 100-летнюю историю изучения апомиксиса, вопросы о широте и степени распространения этого явления у покрытосеменных растений и о перспективе создания стабильно апомиктичных форм важнейших культурных растений остаются открытыми. Размножающиеся апо- миктично растения обнаружены у представителей многих семейств и, прежде всего, у наиболее эволюционно продвинутых Роасеае и Asteraceae. Известно, что такие растения дают более однородное потомство, способное сохранять гетерозисный эффект во многих поколениях. С помощью апомиксиса закрепляется целый ряд ценных свойств, что невозможно реализовать при половом размножении вследствие расщепления гибридов. В связи с этим использование апомиксиса открывает большие возможности в решении ряда селекционных задач, повышении урожайности и