Введение к работе
Актуальность проблемы. Возросшие требования к создаваемым сортам озимой пшеницы с высокой урожайностью и зимостойкостью ставят перед наукой необходимость поиска нових подходов в совершенствовании селекционного процесса. Поэтому,в последнее время, существенно возрос интерес к использованию генетических маркеров хозяйственно важных признаков, обладающих значительной фенотипи-ческой изменчивостью. Это позволяет сокращать сроки создания сортов, адаптированных к конкретным регионам возделывания.
Удобными генетическими маркерами могут служить серии аллелей полиморфных запасных белков эндосперма пшеницы - глиадина и глютенина. Белковые маркеры уже наили широкое применение в селекции на качество зерна и иммунитет растений. Для южных регионов возделывания озимой пшеницы найден ряд блоков компонентов глиадина, маркирующих такой сложный, полигенный признак, как морозостойкость. В северных районах страны, где сложился иной тип зимостойкости растений, подобные исследования не проводились. Что ке касается важной для Нечерноземной зоны РСФСР проблемы устойчивости озимой пшеницы к выпреванию, то вопросы генетического контроля отого признака и возможности маркирования его с помощью полиморфных белковых: систем пока не изучены.
Настоящая работа проводилась в лаборатории физиологии растений НПО "Подмосковье" в соответствии с плановой темой 01.09 "Разработать генетические и физиологические основы оценки и создания исходного материала по зерновим культурам (гапеница, ячмень и др.) в целях совершенствования и ускорения селекционного процесса". Номер госрегистрации 0І860І14839.
Цель и задачи работа. Целью наших исследований было выяс- , нение возможности использования аллелей, кодирующих синтез запасных белков пшеничного зерна - глиадина и глютенина, для маркирования и отбора ценных генотипов озимой пшеницы, сочетающих в себе высокую зимосгейкость в условиях НЧЗ с другими хозяйственно-важными признаками. В связи с этим в задачи исследований входило:
I. Уточнение в условиях Нечерноземной зонн РСЙСР наличия связи морогю-зимосгойкости рчетенич с присутствием и составе их глиадина блоков-маркеров отого признака, вшиленних к икнкх регионах возделывания ог?ш,:оя гпенпиьч
- г -
-
Изучение сопряженности аллельного состояния локусов, кодирующих синтез запасных белков эндосперма, с уровнем устойчивости озимой пшеницы к. выпреванию.
-
Выяснение характера наследования устойчивости к выпреванио, морозостойкости и других хозяйственно-ценных признаков в связи с наследованием компонентного состава глиадина и глютени-на при скрещивании контрастных по зимостойкости сортов.
Научная новизна работы. В ходе проведённых исследований установлено, что в Нечерноземной зоне зимостойкость оримой пшеницы наиболее тесно связана, с аллельным состоянием глиадинкодирую-щих локусов ID и № хромосом, а главными маркерами устойчивости растений к зимним стрессам являются блоки компонентов глиадина Gldli>5 и aid&2. Аллели локуса хромосомы IA больше связаны с устойчивостью к морозу, нежели к выпреванию. Показано, что наиболее предпочтительным аллельным вариантом этого локуса для центра ШЗ является сааиз. Установлено, что известный в качестве маркера морозостойкости блок компонентов глиадина uidlA2 не связан с устойчивостью озимой шешщы к выпреванию. Биотипы, имеющие в составе глиадина блок sidIA2, в зимних условиях Подмосковья быстро теряют необходимый уровень углеводов в узлах кущения, конусы нарастания их подвержены значительному недифференцированному росту, а пигменты листьев - разрушению. Обнаружена средняя степень связи устойчивости к морозу и вшреванию с наличием у сортообразцов блока компонентов глиадина сяабЛЗ. Выявлена достоверная корреляционная связь устойчивости растений к выпреванио с присутствием в составе их запасных белков блока компонентов глю-тешша cltlB2. С помощью диаллельного анализа определено, что устойчивость озимой пшеницы к выпреванию контролируется аддитивно-доминантной системой с преобладанием сверхдоминироваиия.
Практическая ценность работы. Результаты проведенных исследований могут иметь значение для селекционной работы с озимой пшеницей в Нечерноземной зоне РСФСР. Полученная характеристика электрофорвтичеоких спектров запасных белков у новых селекционных линий и сортов озимой пшеницы, созданных в ШО "Подмосковье", может использоваться при планировании гибридизации, анализе результатов скрещивания, а также установлении чистоты и подлинности гибридного материала.
Реализация результатов. Результаты диссертационной работы используются в селекции озимой пшеницы в ШО "Подмосковье", а
также в селекционно-генетических исследованиях, проводимых в МО ВИР.
Апробация работы. Основные положения диссертации долотены на научно-практических конференциях молодых ученых (ТСХА, 1988г; НПО "Подмосковье", 1989 г.; ВСГИ, 1990 г.), на П Съезде Всесоюзного общества физиологов растений (Минск, 1990 г.) и на научно-техническом совете Селекцентра при НПО "Подмосковье".
Структура и объем работы. Диссертация изложена на /Зб страницах машинописного текста и состоит из введения, 5 глав, выводов, предложений и рекомендаций селекционной практике, содержит Зі таблиц и 29 рисунков. Список цитируемой литературы включает ZSZ наименований, в том числе 6{ иностранных.
Похожие диссертации на Полиморфизм запасных белков озимой пшеницы и его значение для селекции на зимостойкость в условиях центра Нечерноземной зоны РСФСР
