Введение к работе
Актуальность темы. С повышением интенсификации земледелия ведущая роль отводится короткостебельным сортам зерновых культур в том числе - пшеницы. Внедрение в производство таких сортов позволяет успешно решать проблемы повышения устойчивости к полеганию, увеличения потенциальной и реальной продуктивности, улучшения качества зерна.
Селекция яровой мягкой пшеницы на короткостсбелыюсть имеет важное значение и в условиях Северо-Запада Нечерноземной зоны России. Избыточное увлажнение является здесь провокационным «Іоном, усиливающим полегание растений, что, в свою очередь, затрудняет механизированную уборку, уменьшает урожай и ухудшает качество зерна.
В настоящее время у пшеницы идентифицировано 20 Rht-генов, сникающих в разной степени высоту растений. Только три из них достаточно детально изучены и лишь несколько - интенсивно используются в селекции. Дальнейший прогресс в создании короткостебедь-ных сортов пшеницы требует более глубокого изучения генетики высоты растений с целью увеличения генетического разнообразия создаваемых сортов по этому признаку. Изучение связей каждого из 20 идентифицированных генов короткостебельности с другими селекционно-ценными признаками позволит широ использовать их в практической селекции, подбирать наиболее подходящие аппельные сочетания для каздой почв^нно-климатической зоны. Выявление Rht-генов, оказывающих наименее негативное влияние на другие селекционно-ценные признаки, представляет собой актуальную задачу.
Цель и задачи исследований.. Целью работы явилось изучение линий-яровых аналогов сорта Мироновская 8G8, маркированных различными генами короткостебельности, выявление наиболее ценных Rhi,-гонов для использования в селекции на оптимальную высоту растений и уточнение методических подходов к отборам по этому признаку. Г,ля достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:
изучить влияние И генов короткостебельности на морфологическую структуру растения и селекционно-ценные признаки;
проследить наследование высоты растений в гибридных комбинациях с участием источников -зло изученных генов короткостебельности;
определить влияние '.'неокороелг.х компонентов модельных попу-
ляций на высоту короткостебельных растений;
изучить особенности отбора константных короткостебельных форм в Ffc-F'4 при расщеплении по разному числу Rht-генов;
выяснить возможности использования гибберелловой кислоты для уточнения генетического контроля короткостебельности и проведения отборов по этому ntлзнаку.
Научная новизна работы. Впервые изучено влияние 11 генов короткостебельности rhtl, rht2, Rht3, rht4, rht5, rht8, rht9, rhtl3, rhtWL.'RhtPK и rhtKV, перенесенных в генотип ярового аналога Мироновской 808, на морфологическую структуру растений пшеницы и компоненты их продуктивности. Получены новые данные, характеризующие источники генов ,rnt6, RhtlO, Rhtlg, RhtlS, rhtl7. У ультракороткоетєбельного сорта Ai-bian 1 впервые выявлен, кроме гена RhtlO, еще один неизвестный ген короткостебельности, не ока-ьивсіящий ингибирующего действия на чувствительность растении к гибберелловой кислоте. На примере модельных популяций, включающих генетически родственные, но контрастные но высоте растений компо-. неиты, изучено влияние конкуренции на среднее значения этого признака. Получены новые сведения о характере расщепления по высоте растении", в F2-F4 при различии родительских форм по 1-4 Rht-генам. На зашиту выносятся следующие основные положения:
-
Изученные короткостебелыше линии распределяются в дискретные группы, образующие ступенчатый ряд по высоте растений; эффект Rht-генов мало зависит от условий внешней среды.
-
Высота растений у короткостебельных линий, маркированных разными Rht-генами, снижается за счет пропорционального укороче-ния длины всох междоузлий.
-
Наиболее благоприятно сочетают короткостебелыюсть И показатели продуктивности в условиях Северо-Запада России линии с генами rhtl, rht2, rht8, rhtQ, rhtl3, rhtKV, rhtML; гены rht9, rht 13 и rhLKV обеспечивают также стабильно высокую устойчивость к шдеганш.
-
Высокорослые компоненты модельных популяций не оказывают существенного влияния на высоту растений короткостебельных <іорм и ранг генов Rht по их влиянию на признак в этих популяциях не меняется по годам.
Практическая ценность работы. Выявлены гены короткостебельнос-. ти, наиболее благоприятно сочетающие этот признак с главными компонентами продуктивности и обеспечивающие стабильно высокую ус-
V 1
тойчивость к полеганию. На обширном материале апробирована технология отборов в F2-F4, позволяющая достаточно точно определять генетические различия скрещиваемых форм по высоте'растений и отбирать гомозиготные по этому признаку семьи в ранних поколениях гибридов.
Апробация работы. Результаты исследований были представлены на: выездном заседании Ученого Совета ВИР по проблеме "Доноры и генетические коллекции" на полях Пушкинских лабораторий ВИР (Пушкин, 1993); юбилейной сессии, посвященной 100-летию ВИР (Пушкин, 1994); I съезде Вавиловского общества генетиков и селекционеров (Саратов, 1994); на XIV заседании ЕУКАРПИА (Финляндия, 1995).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 6 работ, в .том числе 5 - в соавторстве.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, ьыводов, рекомендаций для селекции, списі» цитируемой литературы и приложения. Работа изложена на 147 страницах текста, включая 28 таблиц и 15 рисунков. Список цитируемой литературы (25 стр.) содержит 225 наименований, в том числе 140 на английском языке.
