Плейотропное действие генов эректоидности листа на период всходы-цветение у подсолнечника

В современных условиях интенсификации сельскохозяйственного производства наблюдается интерес к увеличению урожайности растений за счет использования новых технологий выращивания, направленных на более полное использование растениями ресурсов среды в загущенных посевах. Важным селекционным направлением при этом является компактизация морфотипа растения и увеличение селекционного индекса.

Морфологические признаки подсолнечника являются предметом исследования ботаников, систематиков, генетиков и селекционеров. В процессе введения подсолнечника в культуру произошло существенное изменение габитуса растения от ветвистых многокорзиночных дикорастущих форм до однокорзиночных неветвистых сортов и гибридов.

Эректоидный тип листьев может быть использован в изменении архитектоники растений и посевов, но этому направлению в селекции подсолнечника уделяется недостаточное внимание [2]. Создание гибридов такого типа требует знаний генетической природы эректоидности листьев и создания генетической коллекции по этому признаку

Генетическая коллекция подсолнечника по признаку эректоидности листа во ВНИИМК включает три морфотипа: короткочерешковый с сильно гофрированной листовой пластинкой (доминантный ген Er ), короткочерешковый с нормальной листовой пластинкой (рецессивный ген er 2 ) и длинночерешковый с нормальной листовой пластинкой (рецессивный ген er 1 ) [1].

Цель данной работы заключалась в изучении плейотропного действия трех мутантных генов эректоидности на длину периода всходы-цветение у подсолнечника.

Материал и методы. Опыты проводились в полевых условиях в 2003-2005 гг. на центральной экспериментальной базе ВНИИМК, г. Краснодар. Четырехрядковые делянки соответствовали схеме посева 70 35 см по одному или двум растениям в гнезде и около 40 растений в ряду. Использовали линии генетической коллекции ВНИИМК. Оценку эрек-тоидности листа проводили в период цветения корзинки по расстоянию от стебля до основания листовой пластинки в среднем ярусе листьев. Принудительное самоопыление и гибридизацию с использованием ручной кастрации осуществляли общепринятым методом.

Результаты и обсуждение. В скрещивании использовались 12 линий: шесть эрек-тоидных – КГ49, СЛ2399 (ген Er ), ВК268, КГ102 (ген er 1 ) и КГ27, К561 (ген er 2 ), а также шесть нормальных – ВК409, ВК876, ВА2, Z1064, Л2586 и К1587.

Изучение плейотропного действия проводили в 11-ти расщепляющихся популяциях F 2 от скрещивания линий с эректоидным типом листьев с нормальными линиями (таблица).

Во всех популяциях F 2 эректоидные растения зацветали позже на 1-5 дней. По гену Er и по гену er 2 увеличение периода всходы-цветение варьировало от 2 до 4 дней. В то же время, по гену er 1 в скрещиваниях ВК268 × ВА2 и ВА2 × ВК268 эректоидные растения зацветали позже на один день, а в скрещиваниях КГ102 × Z1064 и КГ102 × Л2586 увеличение периода составило 5 дней.

Однонаправленное действие трех несцепленных генов эректоидности листа на длину периода всходы-цветение может объясняться различными причинами, включая морфофизиологические особенности мутантного признака, а также возможными различиями эректоидных и нормальных растений по конкурентоспособности за ресурсы среды в посеве.

Таблица – Плейотропное действие генов эректоидности листа на период всходы-цветение в популяциях F 2 у подсолнечника

ВНИИМК, Краснодар, 2005 г.

НСР 05            2

Заключение . Гены эректоидности листа обладают плейотропным действием на период всходы-цветение, увеличивая его в среднем на три дня. Этот эффект зависит от комбинации скрещивания при максимальном увеличении периода на пять дней, что следует учитывать в селекционных программах по компактизации габитуса растения.