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

 

ВЫПУСКИ ЖУРНАЛА

№6 2010

№5 2010

№4 2010

№3 2010

№2 2010

№1 2010

 

№1-6 2009

 

 

 

Теоретический и научно-практический журнал ISSN 2079-8733

УДК 633.34:581.169

П.И. Костылев, д.-р с.-х. наук;
А. Н. Вершинин,
ВНИИЗК им. И.Г. Калиненко
vniizk30@mail.ru

Наследование высоты растений и прикрепления нижнего боба у гибридов F1 сои


Проведен биометрический анализ родительских форм и гибридов F1, установлены типы наследования по высоте растения, прикрепления нижнего боба. Определена степень доминирования и значения истинного гетерозиса, а также общей комбинационной способности (ОКС) и специфической комбинационной способности (СКС).
It is carried out biometric analysis of parent forms and hybrid F1, these are established inheritage types according to plant height, lower bean insertion. It is determined domination degree and significance of genuine heterosis and also of common combinative ability (CCA) and specific combination ability (SCA).
Ключевые слова: соя, высота растения, прикрепление нижнего боба, наследование, количественные признаки.
Key words: soybean, plant height, lower bean insertion, inheritage, quantitative signs.

Главная цель в современной селекции сои состоит в том, чтобы увеличить генетический потенциал урожая и его стабильность. Урожай зерна – сложная характеристика и состоит из множества компонентов, которые определены генетическими или экологическими факторами, а также их взаимодействием [8, 9]. Для успешного подбора родительских пар для скрещивания необходимо обладать достаточной информацией о характере генетической изменчивости и типах наследования признаков у имеющегося материала [10].
Высота стебля имеет большое значение, т.к. определяет технологичность сорта, влияет на устойчивость к полеганию, пригодность к механизированной уборке. Высокорослые сорта, как правило, дают более высокие урожаи по сравнению с карликовыми, низкорослыми сортами, но чаще полегают [6, 7]. Высокорослость растений и часто связанная с ней позднеспелость сформировались на более поздних этапах филогении вида, позже появились формы с невысоким ростом и относительно раннеспелые. Ген высокорослости S доминирует над аллеломорфом s, контролирующим невысокое, компактное, относительно раннеспелое растение [2, 3].
Высота прикрепления нижнего боба – важный признак пригодности к механизированной уборке, при высоком расположении можно регулировать высоту среза, не боясь потери наиболее крупных семян нижних ярусов [11, 12].
Целью исследований являлось определение типов наследования по таким важным признакам, как высота растения и высота прикрепления нижнего боба у сортов и перспективных линий сои. Результаты исследований будут служить основой подбора родительских пар для гибридизации.
Материал и методика. В опыте изучали гибриды первого поколения (F1) от скрещивания сортов Дон 21, Дива, Дельта и перспективных линий КС7/08, КС9/08 и 344/08 между собой по диаллельной схеме 6 х 6.
Были определены признаки: высота растения (см) и высота прикрепления нижнего боба (см), по величине которых рассчитаны значения ОКС и СКС [5], вычислены степень доминирования (hp) и истинного гетерозиса (Гист) [4]. Определены типы наследования признаков в каждой комбинации. Математическую обработку данных проводили по методикам Б.А. Доспехова (1985) и А.Ф. Мережко (1984) с использованием ЭВМ [1, 4].
Результаты исследований. Исходные родительские формы значительно различались по высоте растений. Максимальная высота была у линии 344/08 (63 см), несколько меньше – у сорта Дон 21 (62 см), самыми низкорослыми были растения перспективной линии КС9/08 – 46 см. Ближе всего к среднему значению была высота растений сорта Дива (56 см).
По признаку «высота растений» у гибридов первого поколения наблюдались различные типы наследования – от гетерозиса до гибридной депрессии (рис. 1).
Анализ растений показал, что в 12 комбинациях проявилась гибридная депрессия со степенью доминирования от –1,17 до –4,58, например у КС9/08 х Дельта. Доминирование меньшего значения было у 7 комбинаций из 27 со степенью доминирования от –0,12 до –0,78. У пяти гибридов доминировали большие значения признака от частичного доминирования у 344/08 х КС9/08 (hp=0,47),  Дон 21 х КС9/08


            1                          2                            3                            4

 

Рис. 1. Типы наследования по признаку «высота растений»

* Примечание: 1 – гибридная депрессия, 2 – доминирование меньшего значения признака, 3 – доминирование большего значения признака, 4 – гетерозис


(hp=0,43), Дельта х КС9/08 (hp 0,18), до неполного у 344/08 х КС7/08 (hp=0,61) и полного доминирования у Дива х КС7/08 (hp=0,98). Проявлением гетерозиса характеризовались две комбинации: Дива х Дельта (hp=3,38; Гист=8,17%), Дельта х КС7/08 (hp=1,85; Гист=2,07%). В комбинации Дива х КС9/08 доминирование отсутствовало.
В комбинациях с участием линии КС9/08 в качестве материнской формы и линии 344/08 как отцовской формы наиболее часто наблюдалась депрессия.
При анализе реципрокных скрещиваний, когда материнский сорт становился отцовским и наоборот, установлено, что только в комбинациях Дива х Дон 21, Дельта х Дон 21, КС7/08 х Дон 21, КС7/08 х КС9/08 совпадают типы наследования. В остальных комбинациях наблюдали различия, связанные с влиянием материнской цитоплазмы, т.е. пластидной или митохондриальной ДНК.
По общей комбинационной способности (ОКС) наибольшие значения были у сорта Дон 21 (2,49), а также у линии 344/08 (1,86) наименьшее – у линии КС9/08 (–3,37) (рис. 2). Используя эту линию в качестве родительской формы, можно создавать низкорослые сорта сои.
Наибольшей СКС обладала комбинация Дива х КС7/08 (2,19), наименьшее значение было у комбинации Дива х 344/08 (–2,52) (табл. 1).


Рис. 2. Значения общей комбинационной способностипо признаку «высота растения»

1. Значения специфической комбинационной способности по признаку «высота растения»

Сорт

Дон 21

Дива

Дельта

КС7/08

КС9/08

344/08

Дон 21

-

–1,78

1,78

–0,64

1,67

–1,04

Дива

 

-

1,14

2,19

0,97

–2,52

Дельта

 

 

-

–1,49

–1,70

0,27

КС7/08

 

 

 

-

–2,14

2,08

КС9/08

 

 

 

 

-

1,20

344/08

 

 

 

 

 

-



По высоте прикрепления нижнего боба родительские формы контрастно различались между собой, от 24,9 см у сорта Дива до 14,2 см у КС9/08 (рис. 3).
Гибридной депрессией по данному признаку характеризовались 8 комбинаций из 27 со степенью доминирования от –1,04 до –10,38, например у Дельта х КС9/08 (рис. 3 – 1). Меньшее значение признака доминировало в 4 комбинациях из 27 от –0,15 до –0,68, например у КС9/08 х Дива. У 5 комбинаций наблюдалось доминирование большего значения признака от 0,44 до 0,89, например у КС7/08 х Дельта. Гетерозис наблюдался у 6 гибридов со степенью доминирования (hp) от 1,06 до 9,49, например у Дельта х КС7/08. В комбинациях с участием Дон 21, т.е.: Дон 21 х Дива, Дельта х Дон 21, Дива х Дон 21, доминирование отсутствовало (hp=0), а у гибрида Дон 21 х КС7/08 доминирование было полным (hp=1).
При анализе реципрокных скрещиваний выявлено, что в прямых и обратных комбинациях КС7/08 х Кс9/08, КС9/08 х Дельта, Дон 21 х КС9/08, КС9/08 х 344/08 совпадают типы наследования. В остальных комбинациях наблюдаются различия, связанные с влиянием цитоплазмы.
Наибольшее значение ОКС было у сорта Дива (1,59), наименьшее – у КС9/08 (–1,63), остальные значения варьировали от 0,84 у Дон 21 до –0,51 у КС7/08 (рис. 4).
Сорт Дива с высоким прикреплением нижнего боба успешно передает этот признак гибридам первого поколения, что дает основание полагать о возможности выделения в F2 ценных рекомбинантов.


Рис. 3. Типы наследования по признаку «высота прикрепления нижнего боба»

* Примечание: 1 – гибридная депрессия, 2 – доминирование меньшего значения признака, 3 – доминирование большего значения признака, 4 – гетерозис

Рис. 4. Общая комбинационная способность по признаку «высота прикрепления нижнего боба»


Наибольшие вариансы СКС имели Дива х КС7/08 (1,5), а также Дива х КС9/08 (1,41), имеющие наибольшую перспективу для селекции по этому признаку. Наименьшее значение СКС было у Дива х 344/08 (–2,26) (табл. 2).


2. Специфическая комбинационная способность по признаку «высота прикрепления нижнего боба»

Сорт

Дон 21

Дива

Дельта

КС7/08

КС9/08

344/08

Дон 21

 

–0,35

0,63

–1,21

0,62

0,32

Дива

 

 

–0,29

1,50

1,41

–2,26

Дельта

 

 

 

0,63

–1,30

0,34

КС7/08

 

 

 

 

–1,63

0,70

КС9/08

 

 

 

 

 

0,90

344/08

 

 

 

 

 

 


Выводы. По изученным количественным признакам наблюдались различные типы наследования: от гибридной депрессии, через доминирование меньшего значения признака, отсутствие доминирования, доминирование большего значения признака – до гетерозиса.
По признаку «высота растений» наибольшее число комбинаций (12) характеризовались гибридной депрессией с наименьшим значением у комбинации Дон 21 х Дива (hp = –4,44, Гист = –7,6%). Гетерозис проявился в двух комбинациях, наибольшее значение было у гибрида Дива х Дельта (hp=3,38, Гист =8,17%). Доминирование отсутствовало в комбинации Дива х КС9/08, а полное доминирование наблюдалось у гибрида Дива х КС7/08.
По признаку «высота прикрепления нижнего боба» наибольшим проявлением гетерозиса характеризуется гибрид Дельта х КС7/08 (hp = 9,49), максимальным проявлением гибридной депрессии – комбинация Дельта х КС9/08 (hp = –10,38). Отсутствие доминирования встречается у гибридов Дон 21 х Дива, Дива х Дон 21, Дельта х Дон 21, а полное доминирование наблюдалось в комбинации Дон 21 х КС7/08.
По изученным количественным признакам сорт Дон 21 и линия 344/08 имели положительное значение ОКС, а КС7/08 и КС9/08 – только отрицательное.
По СКС выделился гибрид Дива х КС7/08, имевший наибольшую высоту прикрепления нижнего боба.

Литература

  • Доспехов Б. А. Методика полевого опыта. – 5-е изд. – М.: Агропромиздат, 1985. – 351 с.
  • Енкин В. Б. Соя. – М.: 1959. – 622 с.
  • Козак М. Ф. // Генетика. – 1978. – Т. 14. – № 1. – С. 36–43.
  • Мережко А. Ф. Система генетического изучения исходного материала для селекции растений / А.Ф. Мережко. – Л.: ВИР, 1984. – 64 с.
  • Методические рекомбинации по применению математических методов для анализа экспериментальных данных по изучению комбинационной способности. – Харьков, 1980. – С. 39.
  • Burton J.W. Kvantitativna genetika u oplemenjivanju soje. In Hrustić M., Vidić M., Jocković D. (ed) Soja, Novi Sad, 1998. – P. 83–121.
  • Coryell V.H., Jessenm H., Schupp J.M., Webb D., Keim P. Allele-specific hybridisation markers for soybean. Theor. Appl. Genet., 1999. – 98, P. 690–696.
  • Fehr W.R. Breeding Methods for Cultivar Development. In Wilcox (ed) Soybeans: improvement, Production and Uses. American Society of Agronomy, Madison Wisconsin, 1987. – P. 249–293.
  • Soldati A., Soybean. In W. Diepenbrock and H.C. Becker (ed) Phsiological Potentials for Yield Improvement of Annual Oil and Protein Crops. Advances in Plant Breeding, Berlin-Viena, 1995. – 17. – P. 169–218.
  • St. Martin S.K. The application of Quantitative Genetics Theory to Plant Breeding Problems. In Shibles R. (ed.): Proceedings of the World Soybean Research Conference III, 1984. – P. 311–317.
  • Voldeng H.D., Cober E.R., Hume D.J., Gillard C., Morrison M.J. Fifty-Eight Years of Genetic Improvement of Short-Season Soybean Cultivars in Canada. Crop Sci., 1997. – 37. – P. 428–431.
  • Vratarić M., Sudarić A., Duvnjak T., Kovačević J., Sudar R. Genetic Improvement of Grain Yield and Grain Quality of Soybean Genotypes 0 and I Maturity Group of the Osijek Agricultural Institute – Croatia. In: Kauffman, H.E. (ed): Proceedings of the World Soybean Conference VI, Chicago, USA, 1999. – P. 479.

 

 

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