Создание новых самоопыленных линии подсолнечника с повышенной термоустойчивостью

Автор: Токарь И.В., Рябуха С.С., Понуренко С.Г.

Журнал: Масличные культуры. Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур @vniimk

Статья в выпуске: 1 (138), 2008 года.

Бесплатный доступ

Приводятся результаты исследований по разработке новых терморезистентных линий подсолнечника. В течение 5 лет методом интродукции и целенаправленного отбора для терморезистентности были разработаны новые высокотермоустойчивые линии - реставраторы пыльцевой плодовитости подсолнечника, которые эффективно используются при гетеросексуальном размножении подсолнечника для засухоустойчивости.

Короткий адрес: https://sciup.org/142171275

IDR: 142171275

Текст научной статьи Создание новых самоопыленных линии подсолнечника с повышенной термоустойчивостью

Из практики известно, что потери урожаев подсолнечника, вызванные чрезмерно высокой температурой в период вегетации на фоне недостаточного увлажнения почвы, могут иметь весьма ощутимые размеры. Полное использование потенциальных возможностей гибридного подсолнечника в значительной мере зависит от его устойчивости к этим неблагоприятным абиотическим факторам окружающей среды [1, 2].

Высокая устойчивость гибридов подсолнечника к высоким температурам и засухе, в полной мере обусловлена высокой устойчивостью исходных родительских форм к этим неблагоприятным абиотическим факторам окружающей среды, в связи с чем встал вопрос об актуальности создания новых линий-восстановителей фертильности пыльцы с повышенной термоустойчивостью.

Для получения перспективных термо- и засухоустойчивых гибридов подсолнечника решающее значение имеет создание, отбор и оценка исходного материала. Ценность линий как компонентов скрещиваний характеризуется их термо- и засухоустойчивостью, а также способностью передавать эти признаки гибридному потомству.

Новые линии-восстановители фертильности пыльцы, обладающие высокой термоустойчивостью, создавались путем использования метода ин-цухта на протяжении 5 лет, и отбора лучших по термостойкости форм в каждом поколении инцухта. В качестве исходного материала использовались 12 выделившихся по термо- и засухоустойчивости гибридных комбинаций: Сх2122А / Х659В, Сх2122А / Х654В, Сх503А / Х947В, Сх2122А / Х834В, Сх503А / Х602В, Сх2122А / Х820В, Сх2122А / Х631В, Сх2111А / Х659В, Сх2111А / Х631В, Сх908А / Х604В, Сх2111А / Х820В и Сх908А / Х602В, которые были получены при скрещивании контрастных по термоустойчивости родительских форм [3, 4], (рисунок).

Полученные в результате инцухта семена подсолнечника от F1 до I5 оценивались по термоустойчивости при помощи метода гидротермотестирования, разработанного на кафедре генетики и цитологии Харьковского национального университета им. В. Н. Каразина профессором В.Г. Шахбазовым и сотрудниками кафедры.

♀

Высокотермоустойчивые линии-стерильные аналоги Сх2122А Сх2111А

♀

Низкотермоустойчивые линии-стерильные аналоги Сх503А

Сх908А Сх1002А

------*■—--- ♂ Высокотермоустойчивые линии-восстановители фертильности пыльцы Х947В Х601В

Х602В Х604В

---- *------ ♂

Низкотермоустойчивые линии-восстановители фертильности пыльцы Х628В Х654В Х820В Х631В Х 983В Х830В Х633В Х659В Х834В

Рисунок – Варианты скрещиваний родительских линий при получении высокотермоустойчивых гибридных комбинаций

Суть этого метода состоит в применении кратковременных тепловых ударов, исключающих процесс адаптации, но не исключающих репарационных процессов, тем самым позволяющих оценить терморезистентность зародыша семени. Семена опытных партий проходили термообработку в водяном термостате при критической температуре +60 ^оС с экспозицией 20 мин., одновременно контрольные партии находились в воде комнатной температуры при аналогичной экспозиции [5]. Степень термоустойчивости определяли на основании анализа значения показателя термоустойчивости – процент опыта к контролю ( П ), который вычисляли по формуле:

П =опыт / контроль х 100 % по признакам лабораторной всхожести и длины корешка проростков. Следовательно, чем выше значения показателя П , тем выше термоустойчивость данного генотипа [6].

За период проведения исследований было отмечено снижение термоустойчивости с каждым поколением инцухта. Наибольшее снижение значений показателей П, и следовательно, самую большую разницу наблюдали после первого инцухта – между F1 и I1, а к 4-5-му инцухту эта разница практически отсутствовала и выходила на плато как по признаку лабораторная всхожесть, так и по длине корешков проростков (табл. 1, 2). Следовательно, инбредная депрессия по термоустойчивости угасала. Подобная закономерность угасания инбредной депрессии отмечалась также и по признаку высота растений (табл. 3).

вости стандарт – линию Х947В [7], занесенную в каталог самоопыленных линий подсолнечника и обладают высокой термо- и засухоустойчивостью, так как значение показателей П при термотестировании по признакам лабораторная всхожесть и длина корешка проростка превосходили стандарт (см.

Таблица 1 – Термоустойчивость семянок F 1 - I 5 по значениям показателя П по лабораторной всхожести (%)

Гибридная комбинация	1997 г. F 1	Р* F 1 - I 1	1998 г. I 1	Р I₁ - I₂	1999 г. I 2	Р I₂ - I₃	2000 г. I 3	Р I 3 - I 4	2001 г. I 4	Р I 4 - I 5	2002 г. I 5
Сх2122А / Х659В	100	24	76	3	73	2	71	0	71	0	71
Сх2122А / Х 654В		25	75	3	72	3	69	0	69	0	69
Сх503А / Х947В		27	73	5	68	2	66	0	66	1	65
Сх2122А / Х834В		29	71	3	68	2	66	1	65	0	65
Сх503А / Х602В		32	68	3	65	2	63	0	63	0	63
Сх2122А / Х820В		33	67	4	63	2	61	0	61	1	60
Сх2122А / Х631В		34	66	5	61	3	58	0	58	1	57
Сх2111А / Х659В		36	64	5	59	2	57	1	56	0	56
Сх2111А / Х631В		39	61	5	56	2	54	1	53	0	53
Сх908А / Х604В		41	59	5	54	1	53	1	52	0	52
Сх2111А / Х820В		43	57	5	52	1	51	0	51	0	51
Сх908А / Х602В		45	55	4	51	1	50	1	49	0	49
Х947В – стандарт		-	-	-	-	-	-	-	-	-	46

Таблица 2 – Термоустойчивость семянок F₁- I₅ по значениям показателя П п о длине корешка проростка (%)

Гибридная комбинация	1997 г. F 1	Р* F 1 - I 1	1998 г. I 1	Р I 1 - I 2	1999 г. I 2	Р I 2 - I 3	2000 г. I 3	Р I 3 - I 4	2001 г. I 4	Р I 4 - I 5	2002 г. I 5
Сх2122А / Х659В	100	26	74	2	72	1	71	0	71	0	71
Сх2122А / Х 654В	99	27	72	3	69	3	66	0	66	0	66
Сх503А / Х947В	97	29	68	5	63	1	62	0	62	1	61
Сх2122А / Х834В	95	32	63	3	60	1	59	1	58	0	58
Сх503А / Х602В	94	36	58	4	56	1	55	2	53	0	53
Сх2122А / Х820В	94	37	57	5	52	2	50	0	50	1	49
Сх2122А / Х631В	91	34	57	7	50	2	48	0	48	0	48
Сх2111А / Х659В	90	38	52	3	49	2	47	1	46	0	46
Сх2111А / Х631В	91	42	49	5	44	1	43	1	42	0	42
Сх908А / Х604В	87	40	47	4	43	2	41	0	41	0	41
Сх2111А / Х820В	86	42	44	4	40	1	39	0	39	0	39
Сх908А / Х602В	86	45	41	2	39	2	37	2	35	0	35
Х947В – стандарт	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	32

Таблица 3 – Снижение инбредной депрессии по высоте растений в поколениях от F₁ до I₄

Гибридная комбинация	1998 г. F 1	Р* F 1 - I 1	1999 г. I 1	Р I₁ - I₂	2000 г. I 2	Р I₂ - I₃	2001 г. I 3	Р I 3 - I 4	2002 г. I 4
Сх2122А / Х659В	157	38	119	22	97	4	93	2	91
Сх2122А / Х 654В	155	33	122	19	103	7	96	3	93
Сх503А / Х947В	145	49	96	25	71	4	67	2	65
Сх2122А / Х834В	167	39	128	17	111	8	103	4	99
Сх503А / Х602В	160	52	108	17	91	4	87	2	85
Сх2122А / Х820В	150	47	103	14	89	4	85	2	83
Сх2122А / Х631В	162	16	146	12	134	8	126	5	121
Сх2111А / Х659В	172	25	147	11	136	9	127	4	123
Сх2111А / Х631В	152	47	105	21	84	5	79	2	77
Сх908А / Х604В	130	27	103	11	92	5	87	2	85
Сх2111А / Х820В	153	43	110	18	92	5	87	3	84
Сх908А / Х602В	120	29	91	9	82	4	78	1	77

Примечание : Р* – разница между опытом и контролем

В последующих поколениях инцухта наблюдалось прекращение угнетения физиологических функций растений. Все 12 новых выделенных линий в I5 существенно превзошли по термоустойчи- табл. 2, 3).

Таким образом, методом инцухта и многократного отбора на термоустойчивость из 12-ти высоко-термо- и засухоустойчивых гибридных комбинаций были созданы 12 линий-восстановителей фертильности пыльцы, обладающих высокой термоустойчивостью, которые переданы в Национальный центр генетических ресурсов растений Украины, и могут быть в дальнейшем использованы в качестве нового исходного материала в гетерозисной селекции подсолнечника.

Статья научная