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

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, 4!0600, г. Саратов, пл. Театральная, /; е-таИ: [email protected]

В России подсолнечник являете?, 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 ряла рецессивных генов, контролирующих форму язычковых цветков (табл. I).

Таблица I. Список генов, контролирующих форму язычковых цветков

у подсолнечника

Ген Фенотип Литературный источник

1 2 3

Ы Колокольчиковые язычковые цветки Гаврилова. Анисимова. 2003

Л Короткие трубкообразные язычковые цветки Биология..., 1991; Лобачев, Иимахин. Лобачев. 1993

л Короткие трубчатые краевые цветки Гаврилова, Анисимова. 2003

л Короткие трубчатые цветки Гаврилова, Анисимова. 2003

л\ Длинные трубчатые цветки Гаврилова, Анисимова, 2003

Л2 Длинные трубчатые цветки Гаврилова. Анисимова. 2003

Л1 Длинные трубкообразные краевые цветки Ведмедева, Толмачев, 2006

Л2 Длинные трубкообразные краевые цветки Ведмедева, Толмачев. 2006

/с1 Короткие трубкообразные краевые цветки Ведмедева, Толмачев, 2006

(и, Длинные трубкообразные краевые цветки Толмачев, 2006

Ш1 ¡и-. Длинные трубкообразные краевые цветки Толмачев. 2006

Перьевидные краевые цветки Толмачев, 2006

ИЬа Короткие трубкообразные краевые цветки Ведмедева, Толмачев. 2006;

Толмачев, 2006

Окончание табл. 1

1 2 3

иьх Колокольчнкообразные краевые цветки Ведмедева, Толмачев. 2006; Толмачев, 2006

shs Короткие полосовидкые краевые цветки Ведмедева, Толмачев. 2006; Голмачев, 2006

Ir 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», «колокольни кообразные», «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, ПИ J1-3 ft трубкообразные (tubular) язычковые цветки, ПИЛ-5 fin средние (middle) язычковые цветки. ПИЛ-7 ft\\ 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 F|, 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 первом эксперименте для получения гибридов Fj 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 Г] и Ра в первом скрещивании в качест ве материнской формы брали мужские!ершпЛто линию ЮВ-28А, а во втором скрещивании - мужскистерильные Р|. 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 Г^ наблюдали единообразие по форме язычковых цветков, которые у всех гибридных растений были только стандартной формы. Анализ расщепления показал, что фактическое расщепление но всем комбинациям соответству-ет теоретически ожидаемому 3:1, характерному для моногенного типа наследования (табл. 2).

Таблица 2. Расщепление Г'2 по форме язычковых цветков подсолнечника

Комбинация скрещивания Расщепление Оценка гипотезы Х^факг

фактическое теоретическое

3(АА, Аа) Каа) 3(АА. Аа) Каа)

ГШЛ-1 /Б * ЮВ-28Б 37 12 36,75 12,25 0,01

11ИЛ-3// х ЮВ-28Б 41 13 40.5 13.5 0,03

11ИЛ-5 (т х ЮВ-28Б 44 14 43,5 14,5 0,02

ПИЛ-7//И х ЮВ-28Б 35 12 35.25 11,75 0,01

Во втором эксперименте во всех комбинациях скрещиваний у р1 наблюдали единообразие по форме язычковых цветков, которые у всех гибридных растений были только стандартной формы. Анализ расщепления Ра показал, что фактическое расщепление по всем комбинациям соответствует теоретически ожидаемому 1:1, характерному для моногенного типа наследования (табл. 3).

Таблица 3. Расщепление р„ но форме язычковых цветков подсолнечника

Комбинация скрещивания Расщеш1ение Оценка гипотезы 1:1, XV*

фактическое теоретическое

1(Аа) Каа) НА а ) Каа)

(ЮВ-28А х ПИЛ-1 /$) х ПИЛ-1/* 21 19 20 20 0,10

(ЮВ-28А х П1П-3/0 х ПИЛ-З// 18 19 18,5 18,5 0,03

(ЮВ-28А х Г1ИЛ-5/т) х ГТИЛ-5/т 19 22 21,5 21,5 0,03

(ЮВ-28А х ПИ: 1-7_/т) > ГШЛ-7/1м> 20 21 20,5 20,5 0,02

У. гсер -',84

Из анализа Р^ и следует, что фенол иннгческое проявление стандарт кой формы язычковых и в£1 кой коетяролируется доминантными аллелями генов, а признаки короткой, тру бкосю разной. средней, скрученной формы язычковых цветков контролируются рецессивными аллелями генов, обозначенных нами соответственно как/г-./и [т. //и и не влияющих на селекционные и хозяйственные признаки подсолнечника (Кураеова и др.. 2008).

Выводы

Изучено наследование четырех нестандартных форм Дичковых цветков. Показан*), что за короткие, труб коо б разные, средние н скрученные язычковые пвстки отвечаю! рецессивные аллели генов 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.

Сгс исок л шперс&гур ы

Биология, селекция и выделывание подсолнечника / О.И. Тихонов, НИ. Ьочкарев. А.В Дьякон И лр.;! 1ол обш. ред. и.М. Пенчукова. М.ч 1991. 2Н1 с Ведмедсва Е В,, Толмачев ВВ. Генетика морфологических признаков иод-солнечника: состояние и шрс|Ьектив^ // Современные проблемы научного обеспечения производства подсолнечника: Сб докл. между нар. науч>нрак1 + конф. Краснодар, 2006. С. 127—140.

/Ъартова В.А . Анисимот М.Н. Генетика культурных растений. Подсолнечник: СПб., 2003. 209 с

Курасова. Л.Г., Лобачев 10.В.. Лекарев В.М. Константинова Е.А Исходный материал для селекции подсолнечника с разной формой язычковых цветов // Вавиловские чгенвя - 20П8: Материалы междунари науч.-нракт. конф. 4.1. Саратов, 200К.С,28^9.

Лобачев Ю В-, Пимахцн В Ф . Лобачев Ю.Ю. Наследование девяти маркерных признаков у подсолнечника // Вопросы генетики и селекции зерновых культур па Юго-Востоке России: Сб. науч. тр. Саратов, ] 993. С. 13В-14&

Толмачев В. В. Генетически контроль формы краевых циеткоь подсолнечника// Масличные культуры. 2006. Вьщ.2( 135). С.5(Н6$.