Концентрация доминантных генов восстановления фертильности пыльцы в популяциях крупноплодных сортов подсолнечника

Селекционные учреждения Российской Федерации эффективно работают в направлении создания крупноплодных сортов подсолнечника специального назначения. В Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию в производстве на 2008 год, внесены 7 сортов подсолнечника такого типа. Большая часть из этих сортов выведена во ВНИИ масличных культур и его опытной сети (СПК, Лакомка, Донской крупноплодный и Крепыш). По одному районированному сорту приходится на долю других учреждений-оригинаторов, таких как НИИСХ Юго-Востока (Саратовский 82), Кулундинская опытная станция (Кулундинский 1) и Вейделевский НИИ подсолнечника (Вейделевский 2001).

Доля крупноплодных сортов в общем числе внесенных в Госреестр 39 сортов-популяций масличного типа, таким образом, составляет 17,9%. В то же время необходимо отметить, что из 183 отечественных и иностранных гибридов, районированных в России на 2008 год, нет ни одного, способного конкурировать по крупности семян с перечисленными сортами-популяциями. Это свидетельствует о необходимости скорейшего создания и внедрения в производство крупноплодных гибридов подсолнечника кондитерского типа.

Отечественные крупноплодные сорта–популяции могут служить при этом ценным исходным материалом для селекции самоопыленных линий с повышенной массой 1000 семянок. В то же время, для повышения эффективности селекционной программы по выведению крупноплодных гибридов подсолнечника необходимо иметь информацию о концентрации доминантных генов восстановления фертильности пыльцы в популяциях сортов такого типа.

С этой целью нами проведены опыты по установлению пропорции биотипов, восстанавливающих фертильность пыльцы в популяциях крупноплодных сортов подсолнечника при скрещивании их с источником ЦМС на базе цитоплазмы Нelianthus petiolaris.

Материал и методика. Опыты проводили в 2007-2008 гг. на центральной экспериментальной базе ВНИИМК (г. Краснодар). В качестве исходно- го материала использовали 6 районированных и перспективных сортов подсолнечника, относящихся по классификации Госкомиссии по испытанию и охране селекционных достижений РФ к сортооб-разцам крупноплодного типа. Семена этих сортов (СПК, Лакомка, Бородинский, Орешек, Крепыш и Кулундинский 1) высевали ручными сажалками на делянках площадью 73,5 м2 без повторений, по схеме 70 х 35 см, с оставлением после прорывки по одному растению в гнезде. Перед цветением проводили изоляцию 100 растений на каждом сорте. Во время цветения проводили сбор пыльцы с каждого растения и составляли ее смешанный образец.

В качестве тестера восстановительной способности сортов использовали стерильные простые гибриды ЦМС Кубанский 48 и ЦМС Кубанский 93. Смесь пыльцы сортов - популяций наносилась на 10 изолированных корзинок источников ЦМС. Опыление проводилось 3-4 раза с интервалом 1-2 дня. Полученные гибридные семена высевались в последующем в селекционном питомнике. В период цветения проводили учет фертильных и стерильных растений и по их соотношению определяли пропорцию биотипов, способных восстанавливать фертильность пыльцы.

Результаты исследований. В начальный период развития работ по селекции гибридного подсолнечника ощущался острый дефицит доноров генов восстановления фертильности пыльцы по отношению к источнику ЦМС на базе цитоплазмы Нelianthus petiolaris. Из всего мирового разнообразия сортовых популяций было выделено лишь несколько, обладающих такими особенностями. В настоящее время положение кардинально изменилось. Практически во всех сортах отечественной селекции присутствует определенная пропорция биотипов, в той или иной степени восстанавливающих фертильность пыльцы [2]. По-видимому, это связано с привлечением в селекционные программы нового исходного материала, появившегося в результате работ по гетерозисной селекции подсолнечника.

Широкое использование межвидовых гибридов в качестве исходного материала при селекции сортов-популяций также может служить причиной изменения их структуры по сравнению с периодом 70-80-х годов прошлого века.

Приведенные в таблице данные показывают, что среди изученных крупноплодных сортов подсолнечника наблюдались существенные различия по способности восстанавливать фертильность пыльцы. Так, наибольшей восстановительной способностью обладали сорта Бородинский, Лакомка и Крепыш (20,4,19,5 и 18,6 % фертильных растений соответственно). По этой причине данные сорта могут быть использованы как исходный материал не только при селекции материнских, но и отцовских линий. Напротив, сорта СПК, Орешек, и Кулундин-ский 1 отличаются низкой концентрацией доминантных генов Rf, пропорция которых варьировала от 1,5 % у сорта СПК до 2,4 и 2,6 % у сортов Орешек и Кулундинский 1. Вследствие этого их пригодность для селекции линий - восстановителей фертильности пыльцы остается весьма ограниченной.

На примере сорта Крепыш нами прослежена динамика изменения пропорций биотипов, восстанавливающих фертильность пыльцы в процессе семеноводства этого сорта. Так, семена этого сорта репродукции 2000 г. имели 51,1 % биотипов, несущих доминантный ген Rf [1]. Проведенный нами в данном исследовании анализ показал, что семена сорта Крепыш репродукции 2006 г. имели лишь 18,6 % таких биотипов (таблица).

Таким образом, в структуре популяции сорта Крепыш за последние 6 лет произошли резкие изменения, свидетельствующие или о переменах в методике первичного семеноводства, или о генетическом засорении данного сорта в процессе его репродуцирования. По этой причине считаем необхо-

Таблица – Характер расщепления в потомстве от скрещивания крупноплодных сортов подсолнечника с источником ЦМС

Краснодар, 2008 г.

Сорт Учетных растений, шт. В т. ч. фертильных шт. % СПК 517 8 1,5 Лакомка 503 98 19,5 Бородинский 524 107 20,4 Орешек 540 13 2,4 Крепыш 504 94 18,6 Кулундинский 1 503 13 2,6 НСР05 - - 5,6 димым использовать критерий уровня восстановительной способности в качестве одного из дополнительных признаков контроля за состоянием сортовых популяций в процессе первичного и промышленного семеноводства.