Род brassica: молекулярные маркеры и in vitro методы в селекции. Рубрика в журнале - Сельскохозяйственная биология
Статья научная
Селекция капусты белокочанной в настоящее время в основном ориентирована на создание F1 гибридов на основе константных родительских линий. В современной мировой селекции капустных культур с этой целью широко используются удвоенные гаплоиды, полученные в культуре изолированных микроспор in vitro по DH-технологии. Метод позволяет быстро предлагать гомозиготные линии, на выделение которых при отборе на гетерозис у перекрестноопыляющихся культур приходится затрачивать до 7-10 (однолетние растения) и 14-20 лет (двулетние растения). Одна из задач DH-технологий - максимальный выход удвоенных гаплоидных растений для наиболее полного охвата всего спектра генетических рекомбинаций, в том числе по рецессивным признакам. Целью наших исследований стала оценка константных линий удвоенных гаплоидов капусты белокочанной ( Brassica oleracea L. convar. capitata var. alba DC) позднего срока созревания по комплексу хозяйственно ценных признаков и усовершенствование технологии создания гетерозисных гибридов F1 на их основе. При получении линий удвоенных гаплоидов методом культуры изолированных микроспор in vitro были использованы 11 селекционных линий капусты белокочанной позднего срока созревания. В создание гибридов были вовлечены 12 генотипов удвоенных гаплоидов. У выделенных линий оценивали плоидность и комбинационную способность. Семена репродуцировали при гибридизации растений-регенерантов в контролируемых условиях камеры искусственного климата в зимне-весенний период 2014-2015 годов. Использовали схему создания самонесовместимых линий и двухлинейных гибридов капусты белокочанной. Полевые опыты закладывали на земельных участках Всероссийского НИИ селекции и семеноводства овощных культур (ВНИИССОК) в 2014-2015 годах. Линии удвоенных гаплоидов и гибридных комбинаций на их основе оценивали в стадии технической спелости кочана по основным хозяйственно ценным признакам, сравнивая со стандартом (Северянка F1). Определяли содержание сухого вещества, нитратов, витамина С. Полевую устойчивость к фузариозному увяданию, альтернариозу, а также поврежденность вредителями изучали на естественном фоне в стадии технической спелости кочана. Фитопатологическую оценку устойчивости к киле проводили на искусственном инфекционном фоне. В результате анализа между средними значениями числа хромосом, числа хлоропластов в замыкающих клетках устьиц и длины этих клеток была выявлена прямая зависимость во всех вариантах. Частота спонтанного удвоения числа хромосом варьировала от 50,0 до 87,5 % в зависимости от генотипа. Высокую самонесовместимость проявили от 11 до 73 % линий. После гейтеногамного опыления растений методом топкросса получили 42 гибридные комбинации. На основании проведенного анализа составлена модель F1 гибрида капусты белокочанной, наиболее полно соответствующего запросам потребительского рынка. По результатам двухлетней работы было выделено 10 перспективных гибридных комбинаций, рекомендованных для сортоиспытания. Гибриды характеризовались выравненностью, высокими биохимическими показателями, устойчивостью к основным болезням и вредителям капустных культур. Их урожайность достигала 104,60±8,27 т/га. Содержание сухого вещества у всех гибридов было высоким (10,5 %), аскорбиновой кислоты - находилось в пределах от 21,12 до 38,70 мг%, в одной гибридной комбинации - составляло 92,0 мг%. В той же гибридной комбинации отмечали наименьшее накопление нитратов - 33 мг/кг. Количество сахаров дотигало 4,21-5,10 %. Таким образом, благодаря интеграции современного биотехнологического метода культуры изолированных микроспор in vitro для сортов капусты белокочанной отечественной селекции была разработана и успешно применена сокращенная селекционно-семеноводческая схема создания F1 гибридов, исключающая использование инбридинга.
Бесплатно
Статья научная
Особенность химического состава культур вида Brassica rapa L. (высокое содержание воды и низкое - жиров) обусловливает низкую калорийность капустных растений. Для них характерно высокое содержание углеводов и белков, включающих все незаменимые аминокислоты. Биохимический состав растений в пределах вида B. rapa сильно варьирует. Нами впервые проведена многофакторная комплексная оценка морфологических и биохимических признаков качества, обусловливающих потребительскую ценность растений из стержневой коллекции Brassica rapa L. Всероссийского института генетических ресурсов растений им. Н.И. Вавилова (ВИР, 96 образцов) в разных эколого-географических зонах (Южный Китай и Ленинградская обл.) в полевых условиях и в теплице. С помощью отобранных SSR (simple sequence repeats) маркеров, находящихся в неравновесном сцеплении с QTL морфологических и биохимических признаков, впервые осуществлен молекулярно-генетический анализ геномов различных (листовых, корнеплодных и масличных) форм у образцов из стержневой коллекции B. rapa ВИР, в результате чего среди культур вида выявлены новые генетические источники признаков качества. При изучении особенностей проявления некоторых признаков, обусловливающих потребительскую ценность растений вида B. rapa, установлено, что различия по морфометрическим показателям образцов (длина и ширина листовой платинки, размер черешка, опушенность, окраска) при выращивании в полевых условиях Южного Китая и Ленинградской области в среднем невелики, в то время как в теплице при загущенной посадке размеры листовой пластинки уменьшаются (у пекинской, китайской, ноздреватой капусты, репы, культурной сурепицы в полевых условиях листья были на 5-12 см длиннее и шире). По биохимическим признакам в полевых условиях обнаружены значимые и высокозначимые корреляции сухое вещество (СВ)-аскорбиновая кислота (АК) ( r = 0,51, p
Бесплатно
