Анализ эффективности гибридизации по степени проявления целевых признаков в поколениях F2, F3 при селекции форм томата для многоярусной узкостеллажной гидропоники

Автор: Пивоваров В.Ф., Балашова И.Т., Сирота С.М., Козарь Е.Г., Пинчук Е.В.

Журнал: Сельскохозяйственная биология @agrobiology

Рубрика: Генетические и физиологические основы селекции

Статья в выпуске: 5 т.52, 2017 года.

Бесплатный доступ

Классические генетические методы сохраняют актуальность при решении вопросов наследуемости и наследования признаков в селекционной практике. Томат ( Solanum lycopersicum L.) хорошо изучен генетически, но для решения конкретной селекционной задачи необходимы специальные подходы. Анализ наследуемости основных селекционно ценных признаков в поколении F1, проведенный в 2009-2011 годах на базе коллекции маркерных мутантов томата, позволил установить ряд закономерностей. Так, нами впервые было показано, что основные характеристики продуктивности, средняя масса одного плода (h2 = 0,99) и среднее число плодов на растении (h2 = 0,96) у томата наследуются по материнской линии, а низкорослость (h2 = 0,83) и скороспелость (h2 = 0,73) - по отцовской. В настоящей работе оценивается эффективность метода целевой гибридизации, разработанного нами ранее на основе результатов пребридинга. В качестве исходного материала для целевой гибридизации использовали крупноплодные высокопродуктивные материнские формы и карликовые скороспелые отцовские формы. Получили гибриды F1 и поколение F2 от самоопыления растений F1. Анализ наследования признака «карликовость» у трех гибридных комбинаций F2 с помощью критерия c2 подтвердил рецессивность гена d : наблюдалось менделевское расщепление растений по высоте (три части высокорослых и одна часть низкорослых). Из низкорослых форм с помощью дисперсионного анализа отобрали наиболее продуктивные и крупноплодные растения, от которых получили семена. У поколения F3 проанализировали сохранение признаков карликовости и крупноплодности. Исследование осуществили у шести родительских форм и трех гибридов F3 с помощью дисперсионного анализа. Скрещивание крупноплодной и высокорослой материнской формы с низкорослой отцовской у всех гибридов привело к снижению высоты растений до показателей низкорослого отца. Признак сохранился в поколении F3, что подтверждает сделанные ранее выводы о наследуемости низкорослости по отцовской линии. Наследуемость массы плода по материнской линии, установленная в пребридинговых исследованиях, также была подтверждена в поколении F3. Повышение средней массы плода (почти в 2 раза по сравнению с мелкоплодной отцовской формой) наблюдалось только у тех гибридов F3, которые происходили от крупноплодных материнских форм Вспышка и Крайний Север. Признак сохранялся в потомстве, несмотря на очевидное негативное влияние d генов на некоторые количественные показатели. Использование высокопродуктивной, но мелкоплодной материнской формы Мо 411 приводило к снижению массы плода у гибрида. Таким образом, признак «низкорослость» у Solanum lycopersicum L., который необходим для форм томата, выращиваемых по технологии многоярусной узкостеллажной гидропоники, наследуется по отцовской линии. Признак масса плода наследуется по материнской линии. Для получения низкорослых форм с плодами массой 30-50 г крупноплодные формы томата необходимо вовлекать в скрещивания в качестве материнских форм.

Еще

Томат, селекция, наследуемость, низкорослость, средняя масса плода

Короткий адрес: https://sciup.org/142214082

IDR: 142214082   |   DOI: 10.15389/agrobiology.2017.5.1049rus

Список литературы Анализ эффективности гибридизации по степени проявления целевых признаков в поколениях F2, F3 при селекции форм томата для многоярусной узкостеллажной гидропоники

  • Жученко А.А. Генетика томатов. Кишинев, 1973.
  • Жученко А.А., Балашова Н.Н., Король А.Б., Самовол А.П., Грати В.Г., Кравченко А.Н., Добрянский В.А., Смирнов В.А., Бочарникова Н.И. Эколого-генетические основы селекции томатов. Кишинев, 1988.
  • Балашова Н.Н. Фитофтороустойчивость рода Lycopersicon Tourn. и методы использования ее в селекции томата. Кишинев, 1979.
  • Балашова Н.Н., Король М.М., Тимина О.О., Рущук В.С. Генетические основы селекции овощных культур на устойчивость к ВТМ. Кишинев, 1983.
  • Tanksley S.D., Ganal M.W., Prince J.P. High-density molecular linkage maps of the tomato and potato genomes. Genetics, 1992, 132: 1141-1160.
  • Tanksley S.D., Mutschler M.A. Linkage map of the tomato (Lycopersicon esculentum) (2N = 24). In: Genetic maps. Locus maps of complex genomes. Book 6. Plants/S.J. O’Brien (ed.). Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY, 1990: 6.3-6.15.
  • De Vienn D., Causse M. Mapping and characterization quantitative traits loci. In: Molecular marker in plant genetics and biotechnology/D. de Vienne (ed.). New Hampshire, Science Publishers Inc., 2003: 89-124.
  • Ohmori T., Murata M., Motoyoshi F. Identification of RAPD-markers linked to the Tm-2 locus in tomato. Theor. Appl. Genet., 1995, 90: 307-311 ( ) DOI: 10.1007/BF00221969
  • Alpert K.B., Tanksley S.D. High-resolution mapping and isolation of a yeast artificial chromosome contig containing fw.2.2: a major fruit weight quantitative trait locus in tomato. PNAS USA, 1996, 93: 15503-15507 ( ) DOI: 10.1073/pnas.93.26.15503
  • Frary A., Nesbitt T., Grandillo S. Fw.2.2: a quantitative trait locus key to the evolution of tomato fruit size. Science, 2000, 289(5476): 85-88 ( ) DOI: 10.1126/science.289.5476.85
  • Crosbie T.M., Eathington S.R., Johnson G.R., Edwards M.D., Reiter R.S., Stark S., Mohanty R.G., Oyervides M., Buehler R.E., Walker A.K., Dobert R., Delannay X., Pershing J.C., Hall M.A., Lamkey K.R. Plant breeding. Past, present and future. In: Plant breeding: The Arnel R. Hallauer International Symposium/K.R. Lamkey, M. Lee (eds.). Wiley-Blackwell, IA, Ames, 2006: 3-50 ( ) DOI: 10.1002/9780470752708
  • Hoisington D.A., Melchinger A.E. From theory to practice: marker-assisted selection in maize. In: Biotechnology in agriculture and forestry. V. 55. Molecular marker systems in plant breeding and crop improvement/H. Lörz, G. Wenzel (eds.). Springer, Berlin, Heidelberg, 2004: 335-352 ( ) DOI: 10.1007/3-540-26538-4_20
  • Eathington S.R., Crosbie T.M., Edwards M.D., Reiter R.S., Bull J.K. Molecular markers in a commercial breeding program. Crop Sci., 47(S3), 2007: 154-163 ( ) DOI: 10.2135/cropsci2007.04.0015IPBS
  • Visscher P.M., Hill W.G., Wray N.R. Heritability in the genomic era -concepts and misconceptions. Nat. Rev. Genet., 2008, 9: 255-266 ( ) DOI: 10.1038/nrg2322
  • Jevtić G., Andelković B., Lugić Z., Radović Ja., Dinić B. Heritabilnost proizvodnih osobina regionalnih populacija medonosne pćele iz Serbije. Genetika (Beograd), 2012, 44(1): 47-54.
  • Marti E., Gisbert C., Bishop G.J., Dixon M.S., Garsia-Martinez J.L. Genetic and physiological characterization of tomato cv. Micro-Tom. J. Exp. Bot., 2006, 57, 9: 2037-2047 ( ) DOI: 10.1093/jxb/erj154
  • Нестерович А.Н. Влияние гена rin на проявление хозяйственно ценных признаков у гибридов F1 томата в условиях защищенного грунта. Канд. дис. М., 2007.
  • Tomato locus dwarf. Режим доступа: http://solgenomics.net/locus/428/view. Дата обращения: 30.05.2014.
  • Balashova I.T., Sirota S.M., Kozar E.G., Mitrofanova O.A., Pivova rov V.F. New hydroponic technology for vegetables: obtaining special tomato forms. Materialele Conferinţei ştiinţifice internaţionale «Genetica, fiziologia şi ameliorerea plantelor». Chișinău, 2014: 15-21 (ISBN 978-9975-56-194-5).
  • Пивоваров В.Ф., Балашова И.Т., Сирота С.М., Козарь Е.Г., Пинчук Е.В. Усовершенствование селекции по спорофиту с целью ускорения отбора форм томата для многоярусной узкостеллажной гидропоники. Сельскохозяйственная биология, 2013, 1: 95-101 ( ) DOI: 10.15389/agrobiology.2013.1.95rus
  • Балашова И.Т., Сирота С.М., Козарь Е.Г., Митрофанова О.А. Создание карликовых форм томата для новой гидропонной технологии. Мат. Межд. науч.-практ. конф. «Современное состояние и перспективы инновационного развития сельского хозяйства». Тирасполь, 2015: 22-27 (ISBN 978-9975-53-552-6).
  • Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М., 1985.
  • Đorđević R., Zečević B., Zdravković J., Živanović T., Todorović G. Inheritance of yield components in tomato. Genetika, 2010, 42(3): 575-583 ( ) DOI: 10.2298/GENSR1003575D
Еще
Статья научная