Генетические закономерности потери влаги зерном кукурузы при созревании (стр. 7 )

Два последних типа гибридов отличаются более низкими значениями коэффициента компенсации по сравнению с нестабильными, что говорит о незначительном дестабилизирующем эффекте взаимодействия «генотип × среда».

На основании параметров ОАС и стабильности нами определены значения селекционной ценности генотипов (СЦГi). Из представленной выборки гибрид ИК 152-5 × ИКФ 5-11-1, несмотря на существенные отличия от среднего по опыту, имеет наименьшую ценность при формировании низкой влажности зерна кукурузы. Он может обеспечить проявление данного признака лишь в благоприятные для интенсивной влагопотери годы.

Наибольшую селекционную ценность имеют генотипы с удачным сочетанием низкой влажности зерна при оптимальной стабильности её проявления: ИК 175-4 × ИК 182-2, ИК 30-2 × ИК 339-4, ИК 152-5 × РП 10-11-5 и РП × ИК 182-2, способные обеспечивать низкую влажность зерна в различных условиях среды.

ГИБРИДОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ

ПРИЗНАКА «ВЛАЖНОСТЬ ЗЕРНА»

При подборе родительских пар мы руководствовались следующим сочетанием показателей влажности зерна: «высокое × высокое» (РП × РВП 11-1), «высокое × низкое» (РП 6-17-9 × ИК 339-4), «низкое × высокое» (ИК 152-5 × РВП 11-1) и «низкое × низкое» (ИК 30-2 × ИКФ 5-11-1).

Результаты обработки данных родительских форм (Р1 и Р2) и второго гибридного поколения (F2) этих комбинаций свидетельствуют о различных проявлениях характера наследования признака «влажность зерна». В F2 от скрещивания линий ИК 152-5 и РП c РВП 11-1, наблюдался промежуточный тип наследования (hp = -0,28 и -0,47, соответственно) признака «влажность зерна», что свидетельствует об аддитивном действии эффектов генов. В F2 от скрещивания РП 6-17-9 × ИК 339-4 и ИК 30-2 × ИКФ 5-11-1, проявлялось сверхдоминирование, при этом в первом случае высокой влажности зерна кукурузы (hp = 3,28), а во втором низкой влажности (hp = -1,99).

В двух случаях (РП × РВП 11-1 и ИК 30-2 × ИКФ 5-11-1) наблюдалось трансгрессивное расщепление, что говорит о доминантном, и возможно эпистатическом типе действия генов. Наибольший интерес в этом плане представляет комбинация ИК 30-2 × ИКФ 5-11-1 с трансгрессией в сторону низкой влажности (рис. 3), при отборе из которой можно выделить формы с пониженной влажностью зерна кукурузы.

Рис. 3. Полигон распределения Р1, Р2 и F2 комбинации

ИК 30-2 × ИКФ 5-11-1 ( Р1, Р2, F2)

Выход кривой распределения F2 за крайние значения Р1 и Р2 объясняется недостаточной гомозиготностью родительских форм или же проявлением форм с новым выражением признака (Мережко, 2005). В нашем случае, коэффициент вариации (V) родителей для комбинации ИК 30-2 × ИКФ 5-11-1 составлял Р1 = 12,49 и Р2 = 10,27 %, что является приемлемым. Следовательно, не исключена возможность отбора гомозиготных потомств с новым уровнем выраженности признака «влажность зерна».

В F2 комбинаций ИК 152-5 × РВП 11-1, РП × РВП 11-1, ИК 30-2 × ИКФ 5-11-1 отмечена дифференциация по качественным признакам (табл. 11). При этом для генотипа ИК 152-5 характерна желто-красная окраска зерна и белая окраска стержня, а для генотипа РВП 11-1 – желтый цвет зерна и красная окраска стержня. В комбинации ИК 152-5 × РВП 11-1 наблюдалось расщепление по окраске стержня (белый, розовый и красный) и перикарпия (желтый и желто-красный), а в комбинациях РП × РВП 11-1 и ИК 30-2 × ИКФ 5-11-1 только по окраске стержня.

Таблица 11 – Расщепление в F2 экспериментальных комбинаций по качественным признакам

Pp (красный vs. белый стержень початка), Rep rep (желто-красный vs. желтый перикарпий)

Анализ потомства F2 ИК 30-2 × ИКФ 5-11-1, сгруппированного по окраске стержня початка, показал значимые различия (t = 2,2; Р > 0,95) по влажности зерна между гомозиготами рр (белый стержень початка) и генотипами, несущими доминантный аллель Р (красный стержень початка). Следовательно, ген красной окраски стержня початка (Р) линии ИКФ 5-11-1 сцеплен с одним из генов или блоком генов, контролирующих проявление пониженной влажности зерна кукурузы, что даёт возможность использовать его как маркерный признак. Здесь же, принимая во внимание наличие трансгрессии в распределении F2, полученное в этой комбинации, при направлении отбора ориентированного на красный стержень, можно получить формы с низкой влажностью зерна кукурузы. Таким образом, самоопыленную линию ИКФ 5-11-1, можно использовать в качестве донора низкой влажности зерна.

В F2 ИК 152-5 × РВП 11-1 проявилась дифференциация по двум качественным признакам (окраска стержня и перикарпия), нам представляло интерес оценить сцепление между генетическими факторами, контролирующими данные признаки (χ2L) (табл. 12).

Таблица 12 – Оценка сцепления между генами окраски стержня початка (р) и перикарпия (rep) в F2 ИК 152-5 × РВП 11-1

Результаты расчета свидетельствуют о значительной степени сцепления (χ2L = 37,25) одного из генов (rep 1), контролирующего красную окраску перикарпия зерновки кукурузы, находящегося в рецессивном состоянии, с геном окраски стержня початка (р). Учитывая, что ген р находится в хромосоме 1 (Мику, 1981), данные табл. 12 показывают, что выявленный локус, обозначенный rep 1 (red pericarp 1), также расположен в 1-ой хромосоме на расстоянии около 6 % рекомбинации от гена р.

ВЫВОДЫ

1. Исследованные генотипы кукурузы обладают существенными различиями по содержанию влаги в зерне к моменту уборки. Наименьшую влажность имели линии ИК 182-2, ИК 152-5, ИК 178-6 и ИК 339-4, а наибольшую ИК 172-2, РП , РВП 11-1 и ИК 309-1, что связано с различной интенсивностью накопления сухого вещества на начальных этапах развития зерновки и неодинаковыми темпами влагопотери на завершающих этапах её созревания.

2. Интенсивность влагопотери зерном у самоопыленных линий кукурузы различна и достаточно постоянна при высокой сопряженности влажности на фиксируемых датах с конечной влажностью зерна (r = 0,83; 0,81; 0,88 соответственно), что свидетельствует о генетической обусловленности проявления этого признака и указывает на возможность эффективной селекции в этом направлении.

3. Испытания в системе топкроссных скрещиваний (80 гибридов) свидетельствуют о различной реакции линий в проявлении общей и специфической комбинационной способности как по урожаю, так и по уборочной влажности зерна, что позволяет выделить комбинации с оптимальным сочетанием этих признаков (РП × ИК 182-2, ИК 152-5 × РП 10-11-5).

4. На детерминацию признака «низкая уборочная влажность зерна» непосредственное влияние оказывают как аддитивные, так и неаддитивные эффекты генов.

5. Величина коэффициента наследуемости уборочной влажности зерна в узком смысле (42 – 65%) позволяет вести успешный отбор по данному признаку.

6. Нестабильность сопряженности уборочной влажности с урожайностью зерна (r = 0,09 – 0,37) позволяет вести отбор на низкую влажность без снижения зерновой продуктивности и может способствовать созданию гибридов с близким к оптимальному сочетанием этих признаков.

7. Адаптационная способность и экологическая пластичность указывают на значительную роль взаимодействия «генотип × среда» в формировании пониженной влажности зерна у гибридов кукурузы.

8. При отборе на низкое содержание влаги в зерне следует обращать внимание на генотипы с высокой скоростью накопления сухого вещества (ИК 178-6, ИК 152-5, ИК 339-4), сочетающиеся с рядом морфологических признаков (небольшое количество оберточных листьев початка (7 – 10 шт.) со способностью к разрыхлению, нетолстый (около 3,5 – 4,0 см) удлиненный початок с тонким стержнем (около 2 см), небольшие линейные размеры зерновки с массой 1 тыс. (200-300 гр.), способствующих ускоренному высыханию зерна после физиологической спелости.

9. В качестве маркерных признаков при отборе на низкое содержание влаги в зерне кукурузы можно использовать массу 1 тыс. зерен, а у линии ИКФ 5-11-1, кроме этого, красную окраску стержня початка.

10. Форма ИК 152-5 несёт ген, контролирующий красную окраску перикарпия зерновки, обозначенный rep 1, локализованный в 1-ой хромосоме на расстоянии 5,95 % рекомбинации от гена р.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ДЛЯ ПРАКТИЧЕСКОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ

1. Для создания гибридов кукурузы зернового направления с пониженной влажностью к уборке целесообразно использовать линии ИК 339-4, ИК 182-2 с высокими и ИК 152-5, БГ 1081, ИКФ 5-11-1, ИК 178-6 - средними показателями комбинационной способности.

2. В селекционных программах необходимо использовать самоопыленную линию ИКФ 5-11-1 для создания родительских форм с низкой влажностью зерна.

3. Рекомендовать для передачи на Государственное сортоиспытание простые гибриды кукурузы РП × ИК 182-2 и ИК 152-5 × РП 10-11-5 с оптимальным сочетанием величины урожая и влажности зерна.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Хорошилов снижения уборочной влажности зерна кукурузы / , , // Проблемы сельскохозяйственного производства на современном этапе и пути их решения: матер. VI междунар. науч.-произв. конф. – Белгород. – 2002. – С. 37 – 38.

2. Хорошилов влагоотдачи как показатель снижения уборочной влажности зерна кукурузы / , , // Проблемы сельскохозяйственного производства на современном этапе и пути их решения: матер. VII междунар. науч.-произв. конф. – Белгород. – 2003. – С. 99 – 100.

3. Хорошилов влагоотдачи у линий кукурузы при созревании / , // Теоретические и прикладные исследования в ботанике и методике преподавания биологии: матер. междунар. науч.-практич. конф. – Белгород. – 2005. – С. 192 – 194.

4. Хорошилов генетико-средовой компоненты на динамику влагоотдачи линий кукурузы / // Экологическая генетика культурных растений: матер. школы молодых ученых. – Краснодар. – 2005. – С. 259 – 261.

5. Хорошилов влагоотдачи при созревании зерна у самоопыленных линий кукурузы / , , // Кукуруза и сорго. – 2006. - № 3. – С

6. Хорошилов различия гибридов кукурузы с пониженной влажностью зерна / , , // Достижения науки и техники АПК. – 2006.- № 9.- С.

7. Авторское свидетельство № 000 на гибрид кукурузы Евро 301 МВ, выдано в соответствии с решением Гос. комиссии РФ по испытанию и охране селекционных достижений от 01.01.2001., по заявке № 9 с датой приоритета 26.12.2002. // Гос. реестр селекционных достижений допущенных к использованию. – 2005. – С. 24.

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 4 5 6 7