Генетический контроль эректоидности листа у линии подсолнечника Л1389
Автор: Толмачева Н.Н., Демурин Я.Н.
Статья в выпуске: 2 (139), 2008 года.
Бесплатный доступ
В результате функционального и рекомбинационного тестов на аллелизм в скрещивании линий с эректоидным листом идентифицировано четыре несцепленных гена. Длинночерешковая эректоидность листа у линии Л1389 контролируется доминантным геном, обозначенным Er3. Ген Er3 эпистатирует над Er, er1 и er2.
Короткий адрес: https://sciup.org/142150839
IDR: 142150839
Текст краткого сообщения Генетический контроль эректоидности листа у линии подсолнечника Л1389
Известно три идентифицированных гена эректо-идности листьев подсолнечника. Один из них доминантный ген Er (erectoid leaf) [2] и два рецессивных гена er1 и er2 [1, 5, 6] . Межгенное взаимодействие осуществляется по типу доминантного эпистаза гена Er над er1 и er2, а также рецессивного эпистаза er2 над er1 [3].
Селекционная ценность набора изученных эрек-тоидных линий, как доноров признака, основывается на принадлежности генов к одному или разным локусам, т.е. информации об их аллельности, на различии в фенотипическом проявлении неидентичных генов, что дает возможность выбора генов с максимальным соответствием целям селекции и, наконец, количеством генов, контролирующих признак, что определяет выбор метода передачи генов в селекционный материал.
Целью работы являлось изучение наследования признака эректоидности листа у новой линии подсолнечника Л1389.
Материал и методы. Опыты проводились в полевых условиях в 2006-2008 гг. делянки соответствовали схеме посева 70 X35 см по одному растению в гнезде. Измерение признака эректоидности листа, как расстояния от стебля до дистального конца черешка (т.е. до основания листовой пластинки), проводили в период цветения корзинки в среднем ярусе у пяти листьев на каждом растении. Выборка состояла из десяти особей на каждый генотип. Показатель степени доминирования рассчитывали по формуле, предложенной К. Мазером и Дж. Джин-ксом [4] . Принудительное самоопыление и гибридизацию на основе ручной кастрации осуществляли общепринятым методом. При сравнении эмпирических расщеплений с модельными в F2 использовали χ2-критерий.
Результаты и обсуждение. Генетическая коллекция линий подсолнечника с эректоидным типом листа во ВНИИМК включает две линии с доминантным геном Er (КГ49 и СЛ2399), четыре – с рецессивным геном er1 (К562, КГ102, ВК268 и Л1390) и две – с рецессивным геном er 2 (К561 и КГ27).
Линия Л1389, полученная из сорта Степной 81 в НИИСХ Юго-Востока, г. Саратов, характеризуется длинночерешковой эректоидностью. Листовая пластинка имеет округлую ложкообразную форму. Средняя высота растений около 144 см, длина черешка – 11,9 см (рис. 1).
В комбинации скрещивания Л1389 с обычной линией ВА2 признак эректоидность листа показал доминантный тип наследования (табл. 1). Степень доминирования эректоидного типа равна h/d= -0,69.
Таблица 1 – Наследование в F1 признака эректоидноcти листа у линии Л1389
ВНИИМК, Краснодар , 2006 г.
|
Скрещивание |
Среднее, см |
НСР 05 |
Степень доминирования |
||
|
Р 1 |
Р 2 |
F 1 |
|||
|
Л1389 × ВА2 |
3,6 |
10,8 |
4,7 |
0,8 |
-0,69 |
Расщепление популяции растений в F2 показало моногенный доминантный контроль этого признака (табл. 2).
Таблица 2 – Наследование признака эректоидности листа у линии Л1389 в скрещивании с диким типом
ВНИИМК, Краснодар, 2007 г.
|
Скрещивание |
Фенотип F 1 |
Число растений в F 2 , шт. |
Модель |
χ эмп. (χ2 05 =3,84) |
|
|
эректоид |
норма |
||||
|
Л1389 × ВА2 |
эректоид |
120 |
39 |
3:1 |
0,02 |
При скрещивании Л1389 с линиями К561 (ген er2 ), ВК268 (ген er1 ), КГ102 (ген er1 ) и Л1390 (ген er1 ), характеризующихся рецессивной эректоидно-стью, в F1 наблюдали эректоидный фенотип, соответствующий линии Л1389 (табл. 3).
Таблица 3 – Наследование в F1 признака эректоидности листа при скрещивании эректоидных генотипов
ВНИИМК, Краснодар, 2006 г.
|
Скрещивание |
Среднее, см |
НСР 05 |
Тип эректоид-ности гибридов |
||
|
Р 1 |
Р 2 |
F 1 |
|||
|
Л1390 × Л1389 |
5,7 |
3,6 |
3,8 |
0,8 |
Л1389 |
|
Л1389 × ВК268 |
3,6 |
3,1 |
4,6 |
0,7 |
Л1389 |
|
Л1389 × Л1390 |
3,6 |
5,7 |
3,9 |
0,6 |
Л1389 |
|
К561 × Л1389 |
2,8 |
3,6 |
2,6 |
0,5 |
Л1389 |
|
КГ102 × Л1389 |
4,4 |
3,6 |
4,3 |
0,7 |
Л1389 |
Рисунок 1 – Нормальный ВА2 (слева) и эректоидный Л1389 (справа) морфотип подсолнечника
Расщепление в F2 соответствовало дигибридной модели наследования 12:3:1 для фенотипических классов – тип Л1389: норма: тип К561 (или Л1390, КГ102, ВК268) соответственно (табл. 4, 5, 6, 7, 8). Появление нормального рекомбинантного фенотипа наблюдалось при этом с частотой 3/16, что указывало на неаллельность изучаемых генов.
При скрещивании Л1389 с линиями К561 (ген er2 ), ВК268 (ген er 1 ), КГ102 (ген er 1 ) и Л1390 (ген er 1 ), характеризующихся рецессивной эректоидностью, в F 1 наблюдали эректоидный фенотип, соответствующий линии Л1389 (табл. 3).
Таблица 3 – Наследование в F 1 признака эректоидности листа при скрещивании эректоидных генотипов
ВНИИМК, Краснодар, 2006 г.
|
Скрещивание |
Среднее, см |
НСР 05 |
Тип эректоид-ности гибридов |
||
|
Р 1 |
Р 2 |
F 1 |
|||
|
Л1390 × Л1389 |
5,7 |
3,6 |
3,8 |
0,8 |
Л1389 |
|
Л1389 × ВК268 |
3,6 |
3,1 |
4,6 |
0,7 |
Л1389 |
|
Л1389 × Л1390 |
3,6 |
5,7 |
3,9 |
0,6 |
Л1389 |
|
К561 × Л1389 |
2,8 |
3,6 |
2,6 |
0,5 |
Л1389 |
|
КГ102 × Л1389 |
4,4 |
3,6 |
4,3 |
0,7 |
Л1389 |
Расщепление в F 2 соответствовало дигибридной модели наследования 12:3:1 для фенотипических классов – тип Л1389: норма: тип К561 (или Л1390, КГ102, ВК268) соответственно (табл. 4, 5, 6, 7, 8). Появление нормального рекомбинантного фенотипа наблюдалось при этом с частотой 3/16, что указывало на неаллельность изучаемых генов.
Таблица 4 – Идентификация генов рецессивной эректоидности К561 и доминантной эректоидности Л1389
ВНИИМК, Краснодар, 2007 г.
|
Поколение |
Число растений, шт. |
Модель |
χ эмп. (χ2 05 =5,99) |
||
|
тип Л1389 |
норма |
тип К561 |
|||
|
К561 ♀ |
0 |
25 |
0 |
- |
- |
|
Л1389 ♂ |
0 |
0 |
25 |
- |
- |
|
F 1 |
25 |
0 |
0 |
- |
- |
|
F 2 |
137 |
28 |
16 |
12:3:1 |
2,99 |
Таблица 5 – Идентификация генов рецессивной эректоидности Л1390 и доминантной эректоидности Л1389
ВНИИМК, Краснодар, 2007 г.
|
Поколение |
Число растений, шт. |
Модель |
χ эмп. (χ2 05 =5,99) |
||
|
тип Л1389 |
норма |
тип Л1390 |
|||
|
Л1390 ♀ |
0 |
0 |
25 |
- |
- |
|
Л1389 ♂ |
25 |
0 |
0 |
- |
- |
|
F 1 |
25 |
0 |
0 |
- |
- |
|
F 2 |
102 |
32 |
12 |
12:3:1 |
2,26 |
Таблица 6 – Идентификация генов доминантной эректоидности Л1389 и рецессивной эректоидности Л1390
ВНИИМК, Краснодар, 2007 г.
|
Поколение |
Число растений, шт. |
Модель |
χ эмп. (χ2 05 =5,99) |
||
|
тип Л1389 |
норма |
тип Л1390 |
|||
|
Л1389 ♀ |
0 |
0 |
25 |
- |
- |
|
Л1390♂ |
25 |
0 |
0 |
- |
- |
|
F 1 |
25 |
0 |
0 |
- |
- |
|
F 2 |
143 |
36 |
15 |
12:3:1 |
1,45 |
Таблица 7 – Идентификация генов доминантной эректоидности Л1389 и рецессивной эректоидности ВК268
ВНИИМК, Краснодар, 2007 г.
|
Поколение |
Число растений, шт. |
Модель |
χ эмп. (χ2 05 =5,99) |
||
|
тип Л1389 |
норма |
тип ВК268 |
|||
|
Л1389 ♀ |
0 |
0 |
25 |
- |
- |
|
ВК268 ♂ |
25 |
0 |
0 |
- |
- |
|
F 1 |
25 |
0 |
0 |
- |
- |
|
F 2 |
87 |
26 |
11 |
12:3:1 |
2,07 |
Таблица 8 – Идентификация генов рецессивной эректоидности КГ102 и доминантной эректоидности Л1389
ВНИИМК, Краснодар, 2007 г.
|
Поколение |
Число растений, шт. |
Модель |
χ эмп. (χ2 05 =5,99) |
||
|
тип Л1389 |
норма |
тип КГ102 |
|||
|
КГ102 ♀ |
0 |
0 |
25 |
- |
- |
|
Л1389 ♂ |
25 |
0 |
0 |
- |
- |
|
F 1 |
25 |
0 |
0 |
- |
- |
|
F 2 |
143 |
38 |
15 |
12:3:1 |
0,87 |
Рисунок 2 – Фенотип растений F1 в скрещивании линий Л1389 (ген Er ) и СЛ2399 (ген Er )
Расщепление в F 2 (табл. 9) соответствовало ди-гибридной модели наследования 12:3:1 для фенотипических классов – тип Л1389: тип СЛ2399: норма соответственно. Появление нормального рекомбинантного фенотипа наблюдалось при этом с частотой 1/16, что указывало на неаллельность изучаемых генов. Ген, определяющий доминантную эректоидность линии Л1389, был обозначен Er 3 .
Таким образом, ген Er 3 , контролирующий доминантную эректоидность линии Л1389, неаллелен гену Er , определяющему доминантную эректоид-ность линии СЛ2399.
МАСЛИЧНЫЕ КУЛЬТУРЫ. Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур. Вып. 2 (139), 2008
Таблица 9 – Идентификация доминантных генов эректоидности
ВНИИМК, Краснодар, 2008 г.
|
Поколение |
Число растений, шт. |
Модель |
χ эмп. (χ2 05 =5,99) |
||
|
тип Л1389 |
тип СЛ2399 |
норма |
|||
|
Л1389 ♀ |
0 |
25 |
0 |
- |
- |
|
СЛ2399 ♂ |
25 |
0 |
0 |
- |
- |
|
F 1 |
25 |
0 |
0 |
- |
- |
|
F 2 |
136 |
44 |
15 |
12:3:1 |
2,97 |
|
128 |
37 |
16 |
12:3:1 |
2,87 |
|
|
119 |
33 |
13 |
12:3:1 |
1,21 |
|
|
∑ |
383 |
114 |
44 |
12:3:1 |
5,88 |
Заключение. В результате функционального (по F1) и рекомбинационного (по F2) тестов на аллелизм в скрещивании линий с эректоидным листом между собой идентифицировано четыре несцепленных гена Er , er 1 , er 2 и Er 3 . Межгенное взаимодействие осуществляется по типу эпистаза гена Er 3 над генами Er, er 1 и er 2 .
