Введение к работе
Актуальность исследований. Среди многих методов современной селекции растений большое теоретическое и практическое значение имеет метод отдаленной гибридизации, которые с каждым годом приобретает все большее значение. В результате повсеместного распространения чистолинейных сортов, вытеснивших из производства сорта-популяции, наблюдается уменьшение генотипического разнообразия культурных растений в частности мягкой гппеницы.
Возможности улучшения этого вида можно было бы значительно расширить путем межвидовой гибридизации с пшеницей Тимофеева. Как известно, этот вид обладает большим набором хозяйственно-ценных признаков: групповой иммунитет к болезням и ряду вредителей, холодостойкость, устойчивость к избыточному увлажнению, высокие эффективность фотосинтеза и содержание белка в зерне (Жуковский, 1971; Кривченко и др., I9B4; Ярошенко, 1985; Ямалеев и др., 1990). Однако существенным препятствием к использованию селекционно ценных признаков пиенииы Тимофеева является ее генетическая изоляция от T.aestivum Она проявляется в несовместимости родительских видов, полной самостерильности Ст, низкой жизнеспособности семян EjBj, череззернице ряда последующих поколений гибридов. Поэтому эффективность использования генотипического разнообразия Т.timopheevii в селекционном улучшении мягкой пиенииы определяется успешных разрешением вышеперечисленных проблем.
Цель и задачи исследований. Основной целью настоящего исследования явилась разработка путей повышения эффективности использования генофонда х.timopheevii в селекционном улучшении мягкой пшенипы. Для достижения пели были поставлены следующие задачи:
установить роль генотипической и модификапионной изменчивости и определить подходы к повышению эффективности межвидовой интрогрессии на этапе Bj; *
оценить жизнеспособность семян CjBj и целесообразность использования метода культивирования незрелых зародышей для увеличения выхода растений CjBj;
определить фертильность гамет и растений CjBj- для выявления причин их низкой плодовитости, установить целесообразность выполнения Вр, как способа повышения фертильности этого поколения;
-изучить уровень озерненности растений FgBj и PjBg и её сопряженность с фертильностью FjBj поколения; л
-установить частоту рекомбинантов,сочетающих иммунитет к бурой в стеблевой ржавчине T.timopheevii с типом колоса мягкой пшеницы;
-предложить пути получения первых поколений межвидовых гибридов, повышающие эффективность использования генетического потенциала Т.timopheevii В селекционном улучшении T.aeativum.
Научная новизна. Впервые в одном эксперименте дана оценка статистической значимости всей совокупности факторов, способных повлиять, на совместимость мягкой и Тимофеева пшениц, а также фертильность первых поколений межвидовых гибридов: разнообразия исходных родительских видов и условий среды. Установлено, что на совместимость видов и результат первого беккросса решающее значение оказывает модификационная изменчивость, влияние которой опосредовано через динамику цветения.
Показано, что использование разнообразия сортов T.aeativum в качестве рекуррентных родителей не оказывает статистически значимого влияния на результат Bj. Обратная (от T.aeetivum в Т.timopheevii интрогрессия на этапе выполнения Bj затруднена существенно более, чем прямая. Использование условий, способствующих нормальному эмбриогенезу и выживанию гибридных проростков, а также эмбриокультуры оцениваются как главные пути преодоления эмбриональной и постэмбриональной несовместимости FjBj.
Анализ фертильности гамет и растений PjBj показал,что плодовитость этого поколения низка и жестко лимитирована, а частота функционально способных яйцеклеток и фертильность пыльцы не могут служить в качестве прогностических критериев уровня самофертильности. Озерненность растений FjBj, вероятно, определяется частотой благоприятных взаимодействий мужских и женских гамет. Второй беккросс повышает уровень плодовитости в 3 раза и сокращает долю стерильных FjBj в 10 раз.
FjBg и FgBj имеют относительно высокий и сходный уровень фертильности. Воспроизведение названных поколений возможно без экспериментального вмешательства.
В результате испытаний и оценки самофертильных F^i" ^2 поколений гибридов мягкой и Тимофеева пшениц на искусственном по стеблёвой и бурой ржавчине инфекционном фоне невоспреимчивость к названным патогенам интрогрессирована в культурный вид. Показа-
но, что объём материала этих поколений достаточный для отбора иммунных рекомбинантов, сочетающих тип колоса мягкой пшеницы составляет 100 потомств.
Практическая значимость работы. Анализ изменчивости результатов интрогрессии на каждом из этапов позволил предложить схему работы с межвидовыми гибридами г.aeativum х T.tiaopheevii повышающую эффективность использования генофонда Т. tlmopheevii в селекционном улучшении T.aestivum в 26 раз. Полученные автором новые источники иммунитета к стеблевой и бурой ржавчине могут быть использованы для создания иммунного селекционного материала мягкой пшеницы. Создан также материал F3BT (Pj$2^"%^I ^5^ гибридов r.aestivum х T.timopheevli, достаточный для формирования первого селекционного.питомника в объёме 9 тысяч линий.
Апробация работы.Материалы диссертации были представлены на Всесоюзной научно-технической конференции молодых учёных (Одесса, 22-26 апреля 1991 года), IX Всесоюзном совещании по иммунитету растений к болезням и вредителям (Минск,1991), УІ Съезде общества генетиков и селекционеров им.Н.И.Вавилова (Минск,1992).
Публикации.По материалам диссертации опубликовано 4 работы.
Структура и объём работы.Диссертация изложена на 164 страницах машинописного текста, включая приложение, состоит из введения, четырёх глав, выводов, содержит 38 таблиц, 4 приложения. Список цитированной литературы включает 262 работы, в том числе 81 на иностранном языке.
