Введение к работе
Актуальность проблемы. Генет,.<;а количественных признаков является одним из важнейших разделов соьременной генетики м селекции сельскохозяйственных растений. Слабая изученность генетической детерминации количественных признаков., определяющих , продуктивность, скороспелость, качество, устойчивость к заболеваниям ь значительной степени лимитирует дальнейшее повышение эффективности селекции на эти важные параметры растений.
Исследования, проведенные на различных видах растений, позволили разносторонне охарактеризовать многие генетмко-статиети-чегчие закономерности Формирования количественных признаков, разработать методические подходы к оптимальному подбору родительских компонентов скрещивания и наметить пути их использования в селекционной работе. Что же касается такой важной кормовой культуры, как люпин желтый, то подобная информация весьма ограничена и практически сводится к иеследованияі. закономерностей фенотипичес-кой изменчивости основных количественных признаков и оценке комбинационной способности исходного материала.
Сорта люпина желтого, возделываемые в Республике Беларусь, отличаются не достаточно высокой продуктивностью, сильно поражаются фузариозным увяданием и вирусными болезнями, относительно поздн.. "пелы. В свою очередь для каждой климатической зоны требуются определенные морфологические структуры и тип развития растений, обеспечивающие их оптимальную продуктивность. В зонах, подобных Беларуси, со значительной изменчивости погодных условий стабильные и высокие урожаи могут давать болезнеустойчивые сорта с высокой экологической пластичностью, создание которых может быть облегчено высоким уровнем знаний о генетических закономерностях наследования признаков и об эколого-генетическом' контроле их развития в реальных многофакторных условиях выращивания, варьирующих в широких пределах. Объективное решение этих вопросов ..а основе комплексного исследования генетического контроля хозяйственно важных количественных признаков с целью дальнейшего развития подходов к использованию генетико-етатистических моделей для конкретных задач селекции люпина желтого внесет существенный вклад как в частную генетику этой культуры, так и в повышение эффективности селекционг'и программ.
Связь работы с крупными научными программами. Диссертационная работа выполнялась в рамках Республиканской научно-исслєд\>ва-
тельской программ:. "Генетический контроль онтогенетического развития и урожайности растений при гетерозисе" (N 01854575).
Цель и задачи исследопаиий. Цель наших исследований состояла в выявлении возможностей использования генетико-статистических закономерностей для повышения эффективности селекционной работы с культурой люпина желтого на с чове комплексного системного анализа характера наследования и изменчивости количественных признаков, определяющих высокую семенную и вегетативную продукті; ность.
Для достижения этой цели были г оставлены следую_,ле задачи:
провести генетический анализ количественных признаков с помощь» различных генетико-статистических методов на основе ".вух полных диаллельных схем скрещивания;
установить ' генетические свойства исходного материала и особенности генетического контроля важнейших количественных признаков ;
оценить гегерозисный эффект и пути его сформирования в процессе Реализации генетического потенциала по семейной продукі.ів-ности и зеленой массе;
определить селекционную и генетическую ценность гибридного .материала и родительских сортов, возможность вовлечения их в селекционный процесс.
Научная новизна исследований. На основе результатов испытаний гибридов Fi, полученных от скрещиваний по полной диаллельной схеме, впервые выполнен систематический анализ ряда генетических свойств перспективных для условий Беларуси сортов люпиг \ желто» о отечественной и зарубежной селекции, обеспечивающий возможность целенаправленного подбора родительских компонентов для гибридизации. Дана оценка генных взаимодействий, контролирующих развитие признаков, слагающих продуктивность семян и зеленой массы. Доказано, что генетические системы, контролирующие развитие признаков, определяющих зеленую массу характеризуются? сменой активности различных г^нов.. ьроаналиБированы возможные пути формирования гетерозисного эффекта по урожайности семян и зеленой массы.
Практическая значимость полученных результатов. Полученные сведения о соотношении различных, типов действия и взаимодействия генов в формировании непрерывной изменчивости являются ценной информацией 'для разработки теоретических основ селекционного процесса, направленных на максимально^ использование гетерозисного потенциала^пб ряду'важней хоьлиственно Ценных'признаков' люпина
желтого. Выделены перспективные гибридные комбинации с оптимальным соотношением компонентов урож. Люсти для дальнейшего использования в селекционной работе.
Экономическая значимость работы. Шесть трансгрессивных форм липина желтого, выделенных из лучших гибридных комбинаций переданы в БелНИИЗК' и включены в селекционный процесс.
Основные положения диссертации', выносимые на защиту.
На развитие признаков количество цветков, вавя8ываемость бобов и высота растений основное влияние оказывают гены, проявляющие аддитивные эффекты, что может обеспечить эффективность отбора - ранних поколениях.
В наследовании признаков количество бобов, семян, абсолютная масса семян, масса семян главного соцветия и общий прирост боковых побегов наряду с аддитивным действием генов отмечены эффекты сверхдоминирования и неаллельные взаимодействия генов, что дает возможность проводить отборы в олее поздних поколениях.
- - Высокий уровень гетерозиса по признакам общий прирост боковых побегов, количество бобов, семян и масса семян главного соцветия обусловливают гены, проявляющие эффекты сверхдоминирования и неаллельные взаимодействия генов.
Детерминация высоты растений, количества боковых побегов и количе ^тва цветков определяется преимущественно аддитивным действием генов и взаимодействием типа "аддитивные * аддитивные" эффекты, что приводит к сравнительно невысокому гетерозису по дайны* признакам.
Реципрокные эффекты, вносящие вклад в наследование большинства количественных признаков, определяющих продуктивность семян и зеленой массы люпина желтого свидетельствуют о значительной роли цитоплавматических компонентов з наследовании данных признаков и, следовательно, о зависимости их проявления от выбора материнских форм при гибридизации.
личный вклад соискателя. Планирование экспериментов, проведение полевых опытов, учет основных элементов продуктивности растений, математическая обработка данных и обсуждение полученных результатов проводилось соискателем.
Научный руководитель Л.В.Хотылева предложила тему диссертационной работы и участвовала в обсуждении полученных результатов.
К.б.н.А.П.Савченко участвовала в планировании и проведении экспериментов и оказывала консультации,в математической обработке
- 4 -данных.
Соавторы Н.К.Трус, к.б.н..Л.И.Корпусенко, Зыонг Зыу Фунт участвовали в проведении полевых экспериментов и учете основных показателей элементов продуктивности растений.
Всем им выражаю благодарность за оказанную мне помощь.
Выражаю благодарность в.н.с, к.б.н. Л. А. Тару тиной, 8а оказанную мне помощь при обсуждении полученных результатов.
Апробация результатов диссертации.
Результаты работы обсувдали'-ъ на Республика}, „кой конференции "Научно-методические аспекты создания высокопродуктивных сортов сельскохозяйственных культур" (Жодино, 1982), Всесоюзно, конференции "Проблемы и перспективы селекции зерновых и кормовых культур в XII пятилетке" (Жодино, 1985), на V, VI съездах ВОГиС (Горки, 1980,1992), III и IV Всесоюзных конференциях "Экологическая генетика растений и животных" (Кишинев, 1987,1991).V съезде БОГиС (Москва, 1991), Всесоюзной научно-технической конференции молодых ученых (Одесса, 1991), Всесоюзной конференции " Генетические механизмы устойчивости растений к неблагоприятным факторам среды" (Иркутск, 1991), Всесоюзном совещании "Расширение генетической изменчивости" (Ялта,1992).
Публикация результатов исследовании. Основные материалы и положения диссертации изложены в 14 публикациям.
Объем и структура работы. Диссертация состоит ив 4 глав, выводов и списі?а литера уры. Материал изложен на 117 страницах машинописного текста, содержит 15 таблиц и 12 рисунке-. Список литературы включает 204 наименования, из которых 81 на иностранных явыках.