Введение к работе
Актуальность темы. В настоящее время селекция мягкой пшеницы достигла такого уровня, когда её потенциальная урожайность во многом зависит от устойчивости возделываемых сортов к неблагоприятным абиотическим и биотическим факторам внешней среды. Решить эту проблему можно путем создания сортов, сочетающих в себе генетические системы высокой продуктивности с системами, обеспечивающими минимальные потери урожая от воздействия негативных условий.
Многочисленные родственные мягкой пшенице виды и роды представляют собой неисчерпаемый генофонд, который потенциально может служить для улучшения этой главной продовольственной культуры. Однако, существует лишь небольшое число сородичей пшеницы, чьи хромосомы способны конъюгировать с хромосомами пшеницы и, следовательно, чьи полезные гены могут быть переданы пшенице обычными селекционными методами.
Большой интерес как источники устойчивости к грибным болезням пшеницы представляют тетратглоидная пшеница Triticum militinae yl диплоидный вид Aegilops speltoides. Для того чтобы облегчить передачу генетического материала от этих сородичей в мягкую пшеницу, вместо них были использованы созданные в лаборатория биотехнологии КНИИСХ синтетические гексаплоиды - геномно-добавленная форма Т. тгшс/юуае(144бСШ)^игеномно-замещенншформаАвродес (14485.51^
С использованием этих форм было получено большое число интрогрессивных линий озимой мягкой пшеницы, характеризующихся устойчивостью к болезням, высоким содержанием белка и другими морфо-биологическими признаками. Кроме того, к настоящему времени на основе этих линий получено четыре новых сорта мягкой пшеницы, отличающихся качественно новыми характеристиками (новая генетическая база устойчивости к грибным болезням, устойчивость к вирусным заболеваниям, высокое содержание белка и клейковины). В связи с этим, для более эффективного использования полученных линий в качестве доноров полезных для мягкой пшеницы признаков, назрела необходимость их всестороннею изучения с целью формирования коллекции Актуальными является поиск новых доноров ценных признаков, идентификация и локализация генов у производных линий, изучение их характеристик в отношении ценных хозяйственно-биологических признаков.
Цели и задачи исследования. Основной целью исследования являлось селекционно-генетическое изучение новых линий мягкой пшеницы с генетическим
материалом Т. miguschovaeuAe/speltoides.
(»0С НАииОНАЛЬНАЯ ЄИСЛИОТЕКА
4 В связи с этим были поставлены следующие задачи.
1. Провести цитологический анализ и на его основе определить наличие
мейотически стабильных линий.
2. Изучить влияние беккроссов на цитологическую стабильность линий.
3. Установить форму передачи генетического материала от Т. miguschovae и
Авродес в исследуемые линии.
Идентифицировать формулы глиадинау изучаемых линий.
Провести PCR-анализ, с целью изучения полиморфизма ДНК интрогрессивных линий.
Дать оценку интрогрессивным линиям по хозяйственно-ценным признакам (устойчивости к болезням, компонентам урожайности, содержанию и качеству белка). Изучить линии по морфо-биологическим признакам.
7. Определить в интрогрессивных линиях природу устойчивости к листовой
ржавчине, наследуемую от синтетических форм Т. miguschovae и Авродес.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту:
1. Большинство исследуемых линий представляют собой, цитологически
стабильный материал. Передача генетического материала от Т. miguschovae и Авродес,
происходит главным образом через транслокации.
На основании электрофоретического изучения глиадина и PCR-анализа ДНК установлено, что исследуемые линии представляют собой генетически полиморфный материал.
Гены устойчивости к листовой ржавчине у линий отличаются, как между собой, так и от известных эффективных Lrl9, Ьг24ъ Lr32.
Линии мягкой пшеницы с генетическим материалом Т. miguschovae и Авродес, обладают рядом ценных признаков, и представляют большой интерес для селекции.
Научная новизна Отобраны новые мейотически стабильные лини с генетическим материалом синтетических форм Т. miguschovae и Авродес. С помощью цитологического анализа показано, что генетический материал от синтетических форм в большинстве случаев передается посредством транслокаций. Идентифицированы формулы глиадина, установлено, что линия МК 9, несущая аллель GldlB3, снижающую качество, отличается от сорта Кавказ высоким качеством клейковины. Впервые методом PCR-анализа показан
5 полиморфизм ДНК у изучаемых линий. Проведена оценка интрогрессивных линий по хозяйственно-ценным признакам (устойчивости к болезням, компонентам урожайности, содержанию и качеству белка). Установлено, что линии отличаются между собой по генам устойчивости к листовой ржавчине, а также отличаются от линий с известными эффективными генами резистентности Lrl9, Lr24 и Lr32. Линия МБЗ несёт ген устойчивости идентичный гену Lr32, полученному от Ае. squarrosa .Отобраны линии с устойчивостью к комплексу грибных болезней и высоким содержанием белка.
Практическая значимость работы Выделены цитологически стабильные линии с высоким содержанием белка и устойчивостью к комплексу грибных болезней. Пять линий, сочетающих хорошие хлебопекарные качества с комплексной устойчивостью, рекомендованы для испытания на урожайность, с целью возможного их использования в качестве сортов, Из 4 праймеров, используемых в RAPD-PCR анализе, отобраны 2 - рб и р8, как выявляющие наибольший полиморфизм у образцов ДНК исследуемых линий.
Апробация результатов исследования Результаты работы докладывались на международной научно-практической конференции << Генетические ресурсы культурных растений» (Санкт-Петербург, 2001г.); на IV региональной научно-практической конференции молодых учёных < < Научное обеспечение агропромышленного комплекса» (Краснодар, 2002г); на научно-практической конференции «Генетика в XXI веке, современное состояние и перспективы развития» (Москва, 2004г.).
Объём работы. Диссертационная работа состоит го введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, результатов, выводов, списка литературы и приложений. Объём работы -113 страниц, включая 11 рисунков и 20 таблиц.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 5 работ.
