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 2011

№5 2011

№4 2011

№3 2011

№2 2011

№1 2011

 

АРХИВ

№1-6 2010

№1-6 2009

 

 

 

Теоретический и научно-практический журнал ISSN 2079-8733

УДК 633. 162: 575. 113

Е.Г. Филиппов, канд. с.-х. наук;
А.А. Парамонов, м. н. с.,
ГНУ Всероссийский НИИ зерновых культур им. И. Г. Калиненко,
vniizk30@mail.ru

Типы наследования числа зерен в колосе ярового ячменя во втором поколении гибридов
в топкроссных скрещиваниях

В статье представлены результаты генетического анализа числа зерен в колосе ярового ячменя. Показано, что во втором поколении преобладают растения со средним числом зерен в колосе. Средние значения признака доминируют и над слабоозерненными, и над формами с высокой озерненностью колоса.
In the article these are presented the results of genetic analysis of grain quantity in a spring barley ear. It is shown that in the second generation plants with an average grain number in an ear prevail. Average meanings of a sign dominate both over weakly grained and over forms with a high grained ear.

Ключевые слова: ячмень, число зерен в колосе, число генов, степень доминирования, расщепление.
Key words: barley, grain quantity in an ear, genes quantity, degree of domination, splitting.

Введение. Ячмень является одной из важнейших зерновых культур. Он занимает четвертое место в мире по сбору зерна и посевным площадям. Основными производителями его являются Россия и США. Значительные площади посевов этой культуры имеются в странах Евросоюза и Азии [1].
Колос – важный орган у растений ячменя, число зерен в котором напрямую влияет на урожайность. Поэтому сорта ячменя, созданные за последние 20 лет, чаще имели хорошо озерненный колос. По литературным источникам, число зерен в колосе – это сложный признак, который контролируется значительным числом генов, причем они находятся в различном состоянии и в разных локусах [2].
Материалы и методы. Работа включает результаты научных исследований, проведенных в отделе селекции и семеноводства ячменя ГНУ ВНИИЗК им. И. Г. Калиненко. Делянки размещали на опытном поле института. Климат региона – засушливый, резко континентальный. Сумма биологически активных температур за вегетационный период свыше +15°С составляет в среднем 3000°С.
В качестве материала для исследований использовали 12 сортов и образцов ярового ячменя селекции ВНИИЗК им. И. Г. Калиненко (Зерноградский 1242, Зерноградский 1265, Зерноградский 1271, Зерноградский 1285 (Щедрый), Зерноградский 1307, Сокол, Приазовский 9), КНИИСХ (Мистер), Германии (Brenda, Nebi), США (Koral), Голландии (Francette), а также их гибриды F1-F3.
Гибридизацию проводили по схеме топкросса 6 х 6. Посев гибридов F1 и F2 производили вручную в гибридном питомнике с использованием родительских форм в качестве стандартов. Гибриды F3 высевали в гибридном питомнике сеялкой ССФК–7. Площадь делянки гибридов зависела от количества имеющихся в наличии семян.
Убирали все растения гибридов первого поколения, не менее 300 – второго и третьего, не менее 150 растений – родительской формы. У растений F1 срезали все стебли, а у F2 и F3 вырезали только главный стебель с колосом, затем в лабораторных условиях проводили их биометрический анализ подсчитывали общее количество зерен в колосе.
Математическую обработку данных исследований проводили по Б.А. Доспехову (1984) [3] с использованием ЭВМ и программ генетического анализа количественных признаков Gen–3 (Костылев П.И., Иванов В.В., 1997), Генэкспресс и Полиген А (Мережко А.Ф., 1984).
Результаты. По показателю «число зерен в колосе» родительские формы были распределены на 3 группы. Минимальные значения признака были у сортов Приазовский 9, Сокол, Francette. Среднее число зерен в колосе здесь составило 22,6 зерен.
Nebi, Зерноградский 1242, Зерноградский 1271, Koral, Brenda составляют группу с промежуточным значением признака, который в данном случае равен 25,3 зерен.
Максимальное число зерен в колосе имели Зерноградский 1285, Зерноградский 1265, Зерноградский 1307, Мистер. Здесь среднее значение признака составило 28,5 зерен.
В результате проведенного анализа F2 были обнаружены следующие закономерности. При скрещивании форм из группы с минимальным числом зерен с представителями из группы, имеющими среднее значение признака, чаще всего получали расщепление 1:3, то есть наблюдалась моногенная схема наследования с доминированием больших значений признака (рис. 1). Степень доминирования составила 0,7, коэффициент асимметрии – 0,29.
Однако имелись случаи с расщеплением 3:1, т.е. с доминированием меньших значений признака. Например, Зерноградский 1285 х Nebi.
В скрещиваниях форм со средним проявлением признака и форм, имевших максимальное число зерен в колосе, почти всегда получали расщепление 1:3, что свидетельствует о моногенных различиях по числу зерен в колосе (рис. 2).

Рис. 1. Распределение частот признака число зерен в колосе в комбинации Сокол х Koral
и его родительских форм

Рис. 2. Распределение частот признака «число зерен в колосе» в комбинации
Зерноградский 1307 х Koral и его родительских форм

Степень доминирования составила 0,7, коэффициент асимметрии – 0,3.
При гибридизации форм с минимальными и максимальными проявлениями признака в большинстве случаев обнаружено расщепление 1:4:6:4:1, что говорит о дигенной схеме наследования с отсутствием доминирования больших или меньших значений (рис. 3). Примером служит комбинация Сокол х Мистер. Степень доминирования у неё составила 0,06, коэффициент асимметрии – 0,02. Однако в некоторых комбинациях, например у гибрида Зерноградский 1265 х Francette, наблюдается частичное доминирование больших значений признака.
При скрещивании сортов из одной группы наблюдается совпадение конфигураций графиков потомства и его родительских форм, что говорит об отсутствии различий между ними по аллельному состоянию генов, например у гибрида Зерноградский 1285 х Мистер (рис. 4).


Рис. 3. Распределение частот признака «высота растений» в комбинации Сокол х Мистер и его родительских форм

 

Рис. 4. Распределение частот признака «число зерен в колосе» в комбинации Зерноградский 1285 х Мистер и его родительских форм

Выводы. По результатам проведенных исследований установлено:
1. В F2 признак «число зерен в колосе» наследуется по-разному в зависимости от конкретной комбинации и величины признака у родительских форм.
2. В F2 при скрещивании родительских форм, имеющих минимальное значение признака с сортами, демонстрирующими средние значения признака, доминируют средние значения, а различия определяются одной парой генов.
3. В F 2 при скрещивании родительских форм, обладающих средними значениями признака, с сортами, имеющими максимальное значение признака, доминируют средние значения признака, а различия также определяются одной парой генов.
4. У гибридов, полученных от скрещивания родительских форм с минимальным и максимальными проявлениями признака, различия между ними определялись уже двумя парами генов, а кривые распределения признака были симметричными, что свидетельствует либо об отсутствии доминирования, либо о разнонаправленном доминировании, погашающем друг друга.
5. Различия по числу зерен в колосе в изученной группе родительских сортов определяются небольшим количеством генов, что позволяет легко комбинировать их в селекционной работе с генами других количественных признаков.

Литература

  1. Алабушев, А.В. Южно-Российские технологии ячменя / А.В. Алабушев и др. – Ростов-на-Дону: ООО «Терра-Принт», 2008. –288 с.
  2. Dahleen, L., Franckowiak, J. D., Lundqvist, U. / Descriptions of barley genetic stocks for 2007. Barley Genetics Newsletter, 2007. – 37: 154–187.
  3. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта [Текст] / Б.А. Доспехов. М.: Колос, 1979. – 416 с.
  4. Мережко, А.Ф. Использование менделеевских принципов в компьютерном анализе исследования варьирующих признаков//Экологическая генетика культурных растений: матер. шк. молодых ученых / А.Ф.Мережко // РАСХН, ВНИИ риса. – Краснодар, 2005. – С. 107–117.
  5. Костылев, П.И. Компьютерная программа генетического анализа количественных признаков/ П.И. Костылев, В.В. Иванов//– Селекция и семено­водство. – 1997. – № 4. – С. 16–19.

 

 

 

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