Введение к работе
Актуальность проблемы. Крупноплодная (садовая) земляника Fragaria х ananassa Duch. (2n = 8x = 56) возникла в Европе в первой половине восемнадцатого века при спонтанной гибридизации октоплоидных дикорастущих американских видов F. virginiana Duch. и F. chiloensis (L.) Mill. (Darrow, 1966). В настоящее время преобладающее число сортов октоплоидной крупноплодной земляники F. х ananassa имеет белую окраску венчика. Появление розовоцветковых образцов в сортименте F. х ananassa произошло достаточно спонтанно, в результате удачных экспериментов J. Ellis (1962) по межродовому скрещиванию садовой земляники F. х ananassa (2n = 8x = 56) и лапчатки болотной Potentilla palustris L. (Comarum palustre (L.) Scop.) (2n = 6x = 42), имеющей лепестки бордового цвета. Мировой сортимент земляники с розовыми цветками насчитывает около 20 сортов и гибридов. Все они находят исключительно декоративное применение и не способны давать удовлетворительный урожай плодов с приемлемыми вкусовыми качествами (Mabberley, 2002). Именно поэтому в селекционной работе с розовоцветковой земляникой наиболее важной является задача повышения продуктивности и улучшения качества плодов. Однако, несмотря на все недостатки, существующие розовоцветковые сорта пользуются большим спросом садоводов- любителей, и, кроме того, находят широкое применение в ландшафтном дизайне (Bentvelsen, Bouw, 2006). Одним из перспективных направлений селекции крупноплодной земляники стало создание розовоцветковых сортов с ремонтантным типом плодоношения, которые имели бы ценность не только как декоративные, но и как ягодные культуры. Именно это двойное назначение делает розовоцветковые сорта земляники особо привлекательными для использования в садоводстве, хотя их создание затруднено последствиями межродового происхождения, такими как повышенная женская стерильность, приводящая к развитию деформированных плодов и гибель проростков и ювенильных растений при семенной репродукции (Батурин, Кузнецова, 2010). Несмотря на все трудности, в Европе, Америке, Канаде уже достигнут определенный успех в этом направлении (Khanizaden, 2000; Bentvelsen, Bouw, 2006).
В известных нам научных публикациях не упоминается о генетическом анализе признака «розовая окраска венчика» у F. х ananassa. Отсутствие понимания характера наследования нового для октоплоидной крупноплодной земляники признака «розовая окраска венчика» делает работу селекционеров скорее поисково-экспериментаторской, чем планомерной, базирующейся на прогнозируемых результатах скрещиваний. Именно поэтому возникла необходимость проведения данного исследования. Настоящее исследование представляет интерес для частной генетики крупноплодной земляники и изучения наследования признаков у полиплоидов в целом.
Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы являлось изучение характера наследования розовой окраски венчика в потомствах F. х ananassa при различных способах семенной репродукции и создание исходного материала для селекции розовоцветковой земляники ягодно-декоративного назначения в сибирском регионе.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
-
Изучить репродуктивные особенности сорта Pink Panda и гибрида F1 C 141, имеющих розовую окраску венчика.
-
Изучить наследование признака «окраска венчика» при анализирующем скрещивании розовоцветковых форм с белоцветковыми образцами F. х ananassa.
-
Выявить характер наследования признака «розовая окраска венчика» в семенных потомствах розовоцветковых доноров при самоопылении.
-
Провести отбор перспективных гибридов, сочетающих декоративные свойства и высокую продуктивность, для создания исходного материала в селекции розовоцветковых форм F. х ananassa.
Научная новизна
В настоящей диссертационной работе:
-
Впервые проведен генетический анализ признака «розовая окраска венчика» при различных способах семенной репродукции.
-
Показано, что наследование изучаемого признака осуществляется в соответствии с моделью полисомического наследования с хроматидной сегрегацией аллелей в гаметах.
-
Впервые определен генотип, а также семенная продуктивность и качество пыльцы у доноров розовой окраски венчика F. х ananassa.
-
Разработаны эффективные схемы скрещиваний, позволяющие получать гибриды с желаемыми фенотипами с заранее известной частотой.
-
Создана уникальная коллекция генотипов розовоцветковой земляники, включающая более 50 зимостойких ремонтантных образцов, приспособленных к условиям Западной Сибири.
Практическая значимость работы
Селекция F. х ananassa с участием первых розовоцветковых сортов чаще строилась на использовании их в качестве опылителей в поисковых экспериментах и отборе удачных фенотипов в потомствах (Khanizaden, 2000). Понимание особенностей наследования признака «розовая окраска венчика» оптимизирует схемы скрещиваний за счет возможности прогнозирования появления в гибридном потомстве растений с желаемым фенотипом, что позволит вести с большей эффективностью отбор по декоративным качествам и продуктивности.
Основные положения, выносимые на защиту:
-
-
Розовая окраска венчика у F. х ananassa (2n=8x=56) детерминируется моногенно с полисомическим характером сегрегации аллелей в гибридных потомствах;
-
Интенсивность окраски лепестков у F. х ananassa зависит от числа доминантных аллелей (P) в генотипе растения.
Апробация работы. Основные результаты диссертационного исследования были представлены на Международной конференции «FOOD- OMICS: A Science for Nutrition, Health and Wellness in the Post-Genomic Era» (Италия, Чезена, 2009), Всероссийской молодежной научной конференции «Фундаментальные и прикладные аспекты современной биологии» (Россия, Томск, 2010), Всероссийской молодежной научно-практической конференции «Перспективы развития и проблемы современной ботаники» (Россия, Новосибирск, 2010), Международной конференции «Генетика, геномика и биотехнология растений» (Россия, Новосибирск, 2010), Международном конгрессе растениеводов «Science and Horticulture for People» (Португалия, Лиссабон, 2010).
Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 12 печатных работ, в том числе 3 статьи в рецензируемых отечественных журналах, рекомендованных ВАК.
Вклад автора. Основная часть работы выполнена автором самостоятельно. Анализ образцов растительной ткани был выполнен сотрудниками лаборатории Молекулярной биологии и цитометрии факультета Генетики и селекции растений Университета технологии и естественных наук, г. Быдгощ, Польша, под руководством профессора сельскохозяйственных наук доктора Эльвиры Сливинска.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов, результатов, обсуждения, выводов, библиографического списка, списка публикаций по теме диссертации. Работа изложена на 109 листах машинописного текста, содержит 16 рисунков и 13 таблиц. Список литературы включает 109 источников (27 отечественных и 82 зарубежных).
Похожие диссертации на Наследование признака "розовая окраска венчика" у крупноплодной земляники Fragaria x ananassa Duch.
-
