Введение к работе
Актуальность темы. В целях совершенствования методов селекции новых, высокопродуктивных гибридов подсолнечника необходимы эффективные методы генетического анализа исходного материала, позволяющие целенаправленно формировать селекционно ценные признаки в линиях и гибридах. Одной из основных задач гибридного семеноводства подсолнечника является поддержание высокого уровня генетической чистоты в процессе репродуцирования.
В генетике и селекционной практике очень важными для этих целей являются генетические маркеры. До недавнего времени в практике использовали морфологические маркерные признаки. Однако морфологические маркеры обладают рядом недостатков. Возможность их использования ограничена временем и четкостью генетического проявления, часто имеет место доминирование одного из родительских аллелей над другим и поэтому идентифицировать гетерозиготный фенотип практически невозможно.
Преимущество в применении биохимических маркеров, в особенности изоферментов, заключается в том, что они в меньшей степени подвержены средовой изменчивости и имеют кодоминантный тип наследования, что позволяет оценить гомо- и гетерозиготность растения. Метод электрофореза изоферментов — экспрессный и позволяет анализировать одновременно большое количество материала.
Изоферменты в настоящее время широко применяются в енстических и селекционных исследованиях. На подсолнечнике в последние годы зарубежными и российскими авторами зыполнен ряд работ по изучению наследования изоферментов і решения с их помощью селекционно-генетических задач. Ло число изученных изоферментных систем невелико и аналіз изоферментных спектров еще недостаточно применяется іля повышения эффективности селекционно-семеноводческо-о процесса у гибридного подсолнечника. Поэтому изучение енетики изоферментов с целью увеличения количества био-:имических маркеров и их использование в селекции и семено-юдстве гибридного подсолнечника является актуальным.
Цель и задачи исследований. Целью наших исследований явилось изучение генетики изоферментных систем подсолнечника для решения селекционно-семеноводческих проблем. Для ее достижения нужно было решить следующие задачи:
изучить полиморфизм и генетический контроль изоферментных систем у культурного подсолнечника и его дикорастущих видов;
провести тест на сцепление между изоферментными локусами и генами, контролирующими селекционно ценные признаки;
провести биохимическую идентификацию инбредных линий, гибридов и коллекционных образцов подсолнечника;
оценить генетическую чистоту родительских линий и гибридов подсолнечника с помощью анализа изоферментов.
Научная новизна работы.
-
Изучен полиморфизм трех изоферментных зон подсолнечника MDH 4, PGM 4, АСР Ь в коллекциях линий и образцов ВИР и вниимк.
-
Описан механизм наследования изоферментов, контролируемых локусом Mdh 5.
-
Проведен тест на сцепление между парами изоферментных локусов: Est 1-Mdh 5; Est 1-Pgd 1; Est 1-Pgm 4; Mdh 2-Gdh 1; Mdh 2-Acp 1; Mdh 2-Mdh 5; Gpi 1-Acp 1; Pgd 1-Mdh 2; Pgd 1-Mdh 5; Pgd 1-Mdh 5; Pgd 1-Gdh 1; Gdh 1-Acp 1; Gdh 1-Mdh 5; Pgm 1-Gdh 1; Pgm 4-Mdh 5, установлено сцепление между локусами Gpi 1-Mdh 5.
-
Проведен анализ сцепления между генами, кодирующими нзоферменты, и генами, контролирующими селекционно ценные признаки.
-
Проведена биохимическая идентификация 130 образцов, линий и гибридов культурного и дикорастущего подсолнечника коллекций ВИР, ВНИИМК и югославской селекции
-
Обоснован и применен метод оценки генетической чистоты партий семян коммерческих линий и гибридов.
Практическая ценность результатов исследований. Изу ченные изоферментные системы позволяют проводить оценку генетической чистоты линий и гибридов подсолнечника в пе риод уборки семян или вскоре после ее завершения. Это поз воляет проводить выбраковку некачественного семенного ма териала до проведения, традиционного грунтконтроля, то есті избежать затрат, связанных с послеуборочной обработкой се мян. Метод анализа изоферментов может быть рекомендова> для идентификации линий и гибридов при их регистрации
государственной комиссией по сортоиспытанию. Изофермент-ные локусы с изученным аллельным составом рекомендуются в качестве маркеров для построения, генетической карты подсолнечника. Образцы коллекций культурного н дикорастущего подсолнечника, изученные по нзофермепгному составу, являются ценным исходным материалом для селекционно-генетических исследований.
Апробация работы. Основные результаты исследований были доложены на международной конференции по масличным культурам (Запорожье, Украина, 1994); международном симпозиуме «Молекулярно-генетические маркеры и селекция растений» (Киев, Украина, 1994).
Публикации. По теме диссертации опубликованы три печатные работы.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 135 страницах машинописного текста и состоит из введения, трех разделов, выводов, рекомендаций, списка литературы и приложения. Включает 21 таблицу, 5 рисунков, 6 приложений. Список использованной литературы содержит 201 наименование, в том числе 158 иностранных.