Введение к работе
- 1 -
Актуальность темы. Совдание тритикале различного геномного состава и уровня плоидностн на генетической основе различных видов пшеницы и ржи имеет первостепенное значение для расширения и обогащения генофонда этой эволюционно молодой сельскохозяйственной культуры. Узость генофонда исходного материала является одной из причин, сдерживающих селекцию тритикале и широкое внедрение культуры в производство.
Успех создания тритикале определяется, в первую очередь, наличием высокоэффективных методов их синтеза. Известные в настоящее время методы не позволяют проводить прямой синтез по-ливидовых пшеничло-ржаных амфидиплоидов (Щулындин, 1970; Kaltsikes, 1974; Максимов, 1980), так как недостаточно исследованы основные этапы процесса их создания: особенности проявления генетических систем про- и постгамной (эмбриональной) несовместимости и стерильности пшенично-ржаных амфигаплоидов F1. Чуждается в дальнейших исследованиях и усовершенствовании метод культуры зародышей in vitro для преодоления постгамной несовместимости видов и родов. Слабо изучены закономерности и механизмы образования жизнеспособных гамет с кередуцированным числом хромосом при межвидовой и межродовой гибридизаций злаков и их роль в формировании фертильностя отдаленных гибридов. Недостаточно исследованы особенности наследования хоэяйствено-полезных признаков и свойств исходных видов при отдаленной гибридизации. Необходима дальнейшая разработка и усовершенствование методов синтеза высокофертильных, генетически сбалансированных амфидиплоидов с использованием генетических систем совместимости исходных видов, гомеологичнои конъюгации и рекомбинации хромосом.
Поэтому, исследования, направленные на разработку генетических основ, принципов и новых методов создания тритикале являются весьма актуальными и имеют большое теоретическое и практическое значение для селекции высокоурожайных и экологически адаптивных сортов.
Цель и задачи исследований. Целью настоящей работы являлось изучение генетических основ и создание новых форм трехви-довых тритшсале на основе тетраплондной ржи, гекса- и тераплои-
- 2 -ных пшениц как исходного материала для селекции.
Для достижения поставленной цели решались следующие вада-ЧИ:
-
Изучение скрещиваемости мягкой пшеницы с тетраплоидными и межвидовых гибридов пшеницы F1 с тетраплоидной рожью, а также особенности проявления про- и постгамной несовместимости у отдаленных гибридов.
-
Изучение влияния рецессивных kr-генов совместимости мягкой пшеницы с другими видами и родами аерновых злаков и проявления гибридного некрова у пшеничных гибридов.
-
Изучение эффективности метода эмбриокультуры in vitro в создании трехвидовьи тритикале.
-
Исследование цитогенетических особенностей формирования жизнеспособных гамет с нередуцированным числом хромосом и фер-тильности трехвидовьи тритикале.
б. Усовершенствование метода получения трехвидовых тритикале.
6. Создание новых форм трехвидовых тритикале и их селекционно-генетическое научение.
Научная новизна Предложен метод прямого синтеза трехвидовых тритикале, включающий последовательные скрещивания гексап-ловдной пшеницы (.T.aestivum, AABBDD, 2п>42) с тетраплоидной (Г.durum. ААВВ, 2п-28), полученных межвидовых гибридов пшеницы Fl (AABBD. 2п-35) с тетраплоидной рожью (S.cereale, RRRR. 2п-28), с использованием метода эмбриокультуры in vitro (Пэло-жительное решение Госпатента по ааявке No 4919283).
Установлено положительное влияние рецессивных kr-генов на совместимость мягкой пшеницы с твердой и тургидум, а также межвидовых г::бридов пшеницы F1 с тетраплоидной рожью.
Изучены генетические особенности формирования жизнеспособных гамет с нередуцированным числом хромосом у межвидовых гибридов пшеницы Fl. Наказано, что уровень образования нередуциро-ваных микроспор у отдаленных гибридов пшеницы и эффективность основных этапов процесса создания трехвидовых тритикале обусловлены специфичностью комбинации, гибридным состоянием мягкой пшеницы и генетическим фактором нередукции хромосом.
Практическая значимость. Выявленные закономерности проявления межвидовой и межродовой несовместимости пшеницы, позволяет существенно повысить эффективность создания новых форм трех-
видовых тритикале.
Предложенный метод позволяет создавать высокофертильные трехвидовые пшенично-ржаные амфидиплоиды, ускоряет процесс их синтеза.
Созданы формы озимых гексаплоидных тритикале, характеризующиеся высокими показателями зерновой продуктивности, устойчивостью к основным видам грибных заболеваний, высокой зимостойкостью и представляют интерес для практической селекции.
Апробация работы, материалы диссертации были доложены на 1 Республиканском рабочем совещании по генетической и клеточной иниенерии и биотехнологии растений (Шнек, 1990), Всесоюзной конференции молодых ученых и специалистов сельского хозяйства "Современные проблемы генетики и селекции сельскохозяйственных растений" (Одесса, 1991), 4 Всесоюзной научной конференции "Экологическая генетика растений, животных, человека" (Кишинев, 1991), а также на заседании ученого совета Института генетики и цитологии АН В.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 4 печатных работы, 2 - подготовлены к печати.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит иэ введения, четырех глав (1 - современное состояние проблемы; 2 -условия, исходный материал и методы исследований; 3,4 - результаты исследований), основных выводов, рекомендаций для селекции и списка литературы. Материал изложен на 159 страницах машинописного текста. В работе приведено 19 таблиц и 12 рисунков. Список литературы включает 178 наименований, из них 101 отечественных и 77 иностранных.