Развитие отечественного АПК является одним из приоритетных направлений для нашей страны. Поэтому надеемся, что материалы публикуемые в журнале внесут достойный вклад в успешное развитие научного поиска, повышение значимости научных разработок, подъем сельскохозяйственного производства
 д. с.-х. н., профессор А.В.Алабушев

 

№3 2010

№2 2010

№1 2010

№6 2009

№5 2009

№4 2009

№3 2009

№2 2009

№1 2009

 

 

Теоретический и научно-практический журнал ISSN 2079-8733

УДК 633.18: 581.169: 631.28

П.И. Костылев,
д-р. с.-х. наук,
А.А. Редькин,
аспирант ВНИИЗК им. И.Г. Калиненко,
г. Зерноград, p-kostylev@mail.ru

Наследование массы 1000 семян риса
и их количества на метёлке при различных нормах высева

 


Проанализированы гибриды F2 Lampo ? Командор и Lampo ? Вираж, а также их родительские сорта на делянках в двух вариантах размещения растений: 2?15 и 15?15 см. Установлено, что различные генотипы по-разному реагируют на изменения густоты стояния. В комбинации Lampo ? Вираж выявлен гетерозис по числу колосков в метелке, а у Lampo ? Командор отмечено изменение направления доминирования при смене условий выращивания. В обеих комбинациях установлены моногенные различия родительских форм по числу колосков в метелке. На массу 1000 семян изменение площади питания влияет незначительно. Выявлено доминирование меньшей массы 1000 семян, причем величина признака Виража доминирует над Lampo, а Lampo – над Командором. Выявлены различия по одному главному гену с расщеплением 3:1, появление трансгрессивных форм вызвано неаллельным взаимодействием мелких генов.
These are analyzed hybrids F2 Lampo*Komandor and Lampo*Virazh and their parent variety on the allotments 2X15 and 15X15. It is stated that various genotypes react on a standing density change in a different way. In the combination Lampo*Virazh it is revealed a heterosis according to ear quantity on a panicle and at Lampo*Komandor it is marked a change in dominating direction when changing growing conditions. In both combinations these are established monogeneous differences of parent forms according to ear quantity on a panicle. On 1000 seed mass a change of feeding square influences not much. It is revealed a dominating of 1000 seed mass and Virazh sign value dominates over Lampo and Lampo dominates over Komandor. These are revealed differences in one main gene with splitting 3:1, transgressive form appearing is provoked with non-allelly intercommunication of tiny genes.

Ключевые слова: рис, наследование, число колосков в метелке, масса 1000 семян, гибридные популяции, густота стояния.
Key words: rice, inheritage, ear quantity on a panicle, 1000 seed mass, hybrid populations, standing density.

Число колосков в метелке и масса 1000 семян влияют на продуктивность отдельного растения и опосредованно через систему популяционных взаимосвязей – на урожайность с делянки. Поэтому необходимо изучить генетические основы данных признаков, возможность их комбинирования и влияние условий выращивания на их проявление. В связи с этим целью исследований являлось изучение закономерностей наследования числа колосков в метелке и массы 1000 семян риса при различной густоте стояния растений.
Материал и методика. Работа проводилась на двух гибридных комбинациях: Lam-
po ? Вираж и Lampo ? Командор. Сорт Lampo подвида indica относится к позднеспелой группе, имеет массу 1000 семян – 27 г. Сорт подвида japonica Вираж имеет массу 1000 семян – 27–28 г и Командор – 32 г. Сорт Вираж более скороспелый, чем Командор. Гибридные и родительские растения размещали на делянках в двух вариантах: 2?15 и 15?15 см. Биометрические промеры проводили в лабораторных условиях. Для генетического анализа использовали программы Statistica 6 и Полиген А.
Результаты. В ходе проведенного анализа установлено, что при увеличении площади питания число колосков в метелке у исходных родительских форм увеличивалось. Средние значения данного признака в комбинации Lampo ? Командор находились между значениями родительских форм в вариантах 2?15 и 15?15. В комбинации Lampo ? Вираж число колосков возрастало с увеличением площади питания и превышало значения родительских форм (рис. 1).


Рис. 1. Среднее число колосков в метелке гибридных (F2) и родительских растений риса
при различной площади питания

 


На рисунке 2 показано распределение частот признака «число колосков в метелке» гибрида F2 Lampo ? Вираж и его родительских форм. Графики родительских форм были симметричны, вершина сорта Вираж смещена вправо от Lampo, так как число колосков у него больше. Кривая распределения частот гибрида смещена вправо от большего родителя, что говорит о большом количестве трансгрессивных форм, некоторые из которых несли более 260 колосков. Также наблюдалась правосторонняя асимметрия (As=0.62). Величина истинного гетерозиса составила 23,7%. Степень трансгрессии составила 1,8, частота трансгрессии – 2,4%.
Трансгрессивное расщепление вызвано неаллельными различиями в генотипах родительских форм, в результате их перекомбинации в F2 появились более продуктивные формы.
Расщепление по данному признаку при увеличении площади питания несколько отличалось от предыдущего (рис. 3). Здесь кривая гибрида имела большую правостороннюю асимметрию (As = 1,93), вершина кривой находилась в одном классе с меньшей родительской формой Lampo, что свидетельствует о доминировании меньших значений признака. Расщепление происходило в соотношении 3:1, т. е. по моногенному типу с участием гена большой силы. Однако наличие трансгрессивных форм (частота трансгрессии составила 5,3) свидетельствует о дополнительных различиях родительских форм по нескольким генам малой силы. Таким образом, различные генотипы по-разному реагируют на изменение площади питания.


Рис. 2. Распределение частот признака «число колосков в метелке» растений риса
у гибрида F2 Lampo ? Вираж и его родительских форм при размещении 2?15 см

 


Рис. 3. Распределение частот признака «число колосков в метелке» растений риса
у гибрида
F2 Lampo ? Вираж и его родительских форм при размещении 15?15 см

 


Наследование признаков в комбинации Lampo ? Командор значительно отличалось от комбинации Lampo ? Вираж (рис. 4–5). Хотя сорт Командор был более продуктивен и более позднеспел, чем Вираж, гетерозиса у его гибрида с Lampo не наблюдалось, при этом степень доминирования изменялась по вариантам от частичного доминирования больших значений до частичного доминирования меньших значений (Нр = 0,76; –0,4). При этом Командор имел во всех вариантах более высокие значения признака, чем Lampo. Такое изменение направления доминирования объясняется тем, что средняя величина признака гибрида осталась на том же уровне, а у родительских форм увеличилась. По соотношению частот родительских форм и гибрида в варианте 2?15 см наблюдались различия по одной паре генов, расщепление происходило в соотношении 1:3, при увеличении площади питания различия остались моногенными, но изменилось направление доминирования и расщепление происходит в соотношении 3:1. Следовательно, количество генов, отвечающих за озерненность метелки, в значительной степени зависит от условий окружающей среды.


Рис. 4. Распределение частот признака «число колосков в метелке» растений риса
у гибрида F2 Lampo ? Командор и его родительских форм при размещении 2?15 см

 

Рис. 5. Распределение частот признака «число колосков в метелке» растений риса
у гибрида F2 Lampo ? Командор и его родительских форм при размещении 15?15 см

 


Масса 1000 семян при увеличении разрежения посева у сортов Вираж и Lampo уменьшилась на 0,7 и 0,2 г соответственно, а у Командора увеличилась на 1,16 г (рис. 6).
Изменение средних значений признака у гибрида Lampo ? Вираж и родительских форм вследствие увеличения площади питания привело к тому, что степень доминирования признака в двух вариантах значительно различалась. Так, в варианте 2?15 см установлено доминирование меньших значений признака (hp = – 1,08), а в варианте 15?15 см – частичное доминирование большей массы 1000 семян (hp = 0,49), т.к. в разреженном посеве налив зерна происходит в более благоприятных условиях. Такие различия связаны также с небольшой разницей между исходными родительскими формами Lampo и Вираж по признаку массы 1000 семян.


Рис. 6. Средняя масса 1000 семян гибридных (F2) и родительских растений риса
при различной площади питания

 


Средняя масса 1000 семян у гибрида Lampo ? Командор при увеличении площади питания осталась на том же уровне. Степень доминирования в данной комбинации варьировала по вариантам опыта от – 1,71 до – 2,37, т.е. наблюдалась гибридная депрессия, которая вызвана взаимодействием генов позднеспелости и генов, отвечающих за вес зерна.
Во всех вариантах опыта было отмечено, что вершины гибрида Lampo ? Вираж и меньшей родительской формы Вираж находятся в одном классе (рис. 7–8). Сопоставление частот показало, что родительские формы различаются по одной паре крупных генов, отвечающих за вес зерна. Но на расщепление в соотношении 3:1 накладывается расщепление по нескольким мелким генам.
Исходные родительские формы Lampo и Командор различались в большей степени по данному признаку (27 и 29 г соответственно), но при этом оказалось, что в данной гибридной комбинации преобладали формы с меньшей массой 1000 семян (рис. 9–10).


 

Рис. 7. Распределение частот признака «масса 1000 семян» у гибрида F2 Lampo ? Вираж
и его родительских форм при размещении 2?15 см

Рис. 8. Распределение частот признака «масса 1000 семян» у гибрида F2 Lampo ? Вираж
и его родительских форм при размещении 15?15 см

Рис. 9. Распределение частот признака «масса 1000 семян» у гибрида F2 Lampo ? Командор
и его родительских форм при размещении 2?15 см


Вершина кривой распределения частот гибрида находилась в одном классе с меньшей родительской формой Lampo. Расщепление носило аналогичный характер – 3:1. Влияние дополнительных генов привело к появлению трансгрессивных форм, причем отрицательных трансгрессий было выявлено больше, что вызвано недостаточным наливом зерновок из-за поздних сроков созревания. Таким образом, помимо генов, отвечающих за массу зерна, большое влияние на данный признак оказывают гены продолжительности вегетационного периода.


Рис. 10. Распределение частот признака «масса 1000 семян» у гибрида F2 Lampo ? Командор
и его родительских форм при размещении 15?15 см


ВЫВОДЫ

    • Различные генотипы по-разному реагируют на изменение условий выращивания, в частности густоты стояния. У одних форм признаки увеличиваются, у других – уменьшаются.
    • В комбинации Lampo ? Вираж выявлен гетерозис по числу колосков в метелке, расщепление происходило в соотношении 3:1, с участием гена большой силы.
    • В комбинации Lampo ? Командор установлены моногенные различия между исходными родительскими формами, также наблюдалась смена направления доминирования при изменении условий выращивания.
    • Изменение площади питания незначительно влияет на массу 1000 семян изученных сортов и гибридов риса.
    • У гибрида Lampo ? Командор во всех вариантах опыта по массе 1000 семян проявлялась гибридная депрессия, вызванная влиянием генов позднеспелости, приводящих к формированию щуплого зерна.
    • Установлено доминирование меньшей массы 1000 семян, причем величина признака Виража доминирует над Lampo, а Lampo – над Командором. Сопоставление частот родителей и гибридов выявило различия по одному главному гену с расщеплением 3:1.

Литература

  • Мережко А.Ф. Система генетического изу­чения исходного материала для селекции расте­ний / А.Ф. Мережко – Л.: ВИР, 1984. – 70 с.

2. Костылев П.И. Северный рис (генетика, селекция, технология) / П.И. Костылев, А.А. Парфенюк, В.И. Степовой. – Ростов н/Д: ЗАО «Книга», 2004. – 576 с.


 

 

 

© 2009 ГНУ ВНИИЗК
им. И.Г.Калиненко
Главная | Поиск | Авторам | Контакты | Архив