Селекция пшеницы: генетические основы и IN VITO технологии. Рубрика в журнале - Сельскохозяйственная биология
Индукция эмбриогенеза в культуре изолированных микроспор пшеницы ( Triticum aestivum L.)
Статья научная
Гаплоиды и удвоенные гаплоиды пшеницы служат ценным материалом для селекции. Они могут быть использованы при изучении комбинативной изменчивости и поиске подходов для ее закрепления в гомозиготных линиях. Четыре отечественных сорта озимой (Московская 56, Московская 39, Галина, Немчиновская 24) и три яровой (Эстер, МИС, Амир) пшеницы были проверены на эффективность эмбриогенеза в изолированных микроспорах. Контролем служил сорт яровой пшеницы Фалат. В основу работы взят протокол по индукции прямого эмбриогенеза в культуре изолированных микроспор. Все озимые сорта показали низкую частоту образования цитоплазматических тяжей, характерных для эмбриогенных микроспор, тогда как у яровых отмечена высокая частота формирования аналогичных структур. Через 4 сут культивирования в питательной среде для индукции наблюдалось снижение жизнеспособности микроспор озимых сортов, а еще через 10 сут в культуре живые клетки не обнаруживались. Яровые сорта продемонстрировали способность формировать многоклеточные структуры, которые могли развиться в эмбриоиды. У контрольного сорта Фалат количество проэмбриодных структур составило 28 %, при этом большая их часть в дальнейшем развивалась в эмбриоиды. Исходя из полученных данных, возникла необходимость в модификации имеющегося протокола по индукции прямого эмбриогенеза в микроспорах пшеницы, а именно в изменении таких параметров, как концентрация мальтозы в индукционной среде, температурная обработка колосков пшеницы, число завязей и время их добавления в среду, тип и концентрация гормонов в индукционной среде и среде для культивирования.
Бесплатно
Статья научная
Сформированная в соответствии с программой CIMMYT (International Maize and Wheat Improvement Center - Международный центр по улучшению кукурузы и пшеницы) коллекция синтетической пшеницы («синтетиков») нашла широкое применение в селекционных программах многих стран, так как образцы легко скрещиваются с сортами местной селекции, что значительно расширяет генетический потенциал гибридов. Эта коллекция «синтетиков» ранее никогда не испытывалась в регионах России по устойчивости к болезням и не использовалась в селекционных программах. Предметом нашего исследования стала коллекция из 400 образцов синтетической пшеницы, полученная из Национальной коллекции злаков США (штат Айдахо) в 2009 году для испытания ее в условиях Нечерноземной зоны на инфекционных фонах бурой ржавчины и мучнистой росы. В результате 2-летних исследований были выделены продуктивные образцы с устойчивостью к бурой ржавчине, мучнистой росе и с групповой устойчивостью. В то же время реакция на проникновение возбудителя бурой ржавчины оказалась гетерогенной, отмечалось также расщепление по морфологическим признакам колоса, листа, стебля. Для выяснения причин нестабильности у 71 образца из коллекции «синтетиков» изучен характер конъюгации хромосом в мейозе и подсчитан мейотический индекс. Установлено, что только 63 % образцов были цитогенетически стабильными. У остальных наблюдали варьирование числа хромосом у растений от 2 n = 40 до 2 n = 43, отмечали нарушения в метафазе I мейоза (выявлены униваленты и мультиваленты), и такие растения, как правило, имели пониженный мейотический индекс. Сделано заключение, что в коллекции продолжается формообразовательный процесс, в основе которого лежит появление анеуплоидных растений. Этим объясняется наблюдаемое расщепление внутри образцов по морфологическим признакам и устойчивости к болезням. Для дальнейших генетических и селекционно-генетических исследований выделена группа цитогенетически стабильных форм, сочетающих устойчивость к болезням с крупнозерностью (масса 1000 зерен до 56 г) и высокой продуктивностью колоса (до 2,5 г).
Бесплатно
