Содержание к диссертации
ВВЕДЕНИЕ 4
Глава!. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 9
1.1. Общая характеристика гороха 9
1.2. Мутация у гороха и наследование типа листа 13
1.3. Использование в селекции форм гороха с различным строением стебля и листового аппарата 17
1.4. Изогенные линии гороха и перспективы их использования 31
1.5. Закономерности изменчивости количественных признаков у гороха 34
Глава 2. Условия, объекты и методика исследований 37
2.1. Природно-климатические ресурсы центральных областей Нечерноземной зоны 37
2.2. Объекты исследования 47
2.3. Методика исследования 47
Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 51
3.1. Продолжительность вегетационного периода, основных фенологических фаз и продуктивность изогенных линий гороха за годы исследований 51
Сравнительная характеристика изогенных линий гороха по комплексу количественных признаков
3.3 сравнительная характеристика изогенных линий гороха по комплексу количественных
признаков при возделывании в чистых посевах и в модельных популяциях 77
3.4. Варьирование количественных признаков гороха при их модификационной, генотипи- ческой и общей изменчивости 96
3.5. Корреляционные связи количественных признаков у гороха 111
ВЫВОДЫ 121
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ 122
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 123
ПРИЛОЖЕНИЯ 139
Введение к работе
Для объяснения генетической природы гетерозиса было разработано несколько гипотез. Однако наибольшее распространение получили две из них: гипотеза благоприятных доминантных факторов и гипотеза гетерозиготности. И та и другая были разработаны при решении практических задач в процессе создания гибридной кукурузы.
По мере накопления конкретных генетических данных появляется все больше фактов, свидетельствующих о том, что в ряде случаев важная роль в проявлении гетерозиса принадлежит гетерозиготам по отдельным генам. Однако до сих пор изучение эффекта моногетерозиготности проводилось в основном в отношении мутантных генов, вызывающих в гомозиготном состоянии сильную депрессию развития организмов, вплоть до летального исхода, в частности хлорофильных мутаций и мутаций карликовости.
Культура гороха является объектом, наиболее широко используемым для генетических исследований. Это объясняется его цитогенетическими, биологическими и морфологическими особенностями.
Большой интерес представляет изучение эффекта гетерозиготности отдельных генов, контролирующих хозяйственно важные признаки, такие как тип листа, форма семян и окраска семядолей у гороха. При получении гибридов от скрещиваний форм гороха, имеющих контрастные признаки, и при получении изогенных линий путем длительного процесса самооплодотворения гибридных форм, становится возможным с наибольшей вероятностью вычленить эффект действия отдельных генов и сравнить гетерозиготы по данным генам с их доминантными и рецессивными гомозиготами.
Обычный тип листа у гороха, как известно, контролируется двумя парами взаимодействующих комплементарных доминантных генов. Разъединение эффекта действия этих генов и изучение каждого типа в отдельности представляет большой практический интерес.
Решение этих вопросов имеет не только теоретическое, но и практическое значение в селекции сельскохозяйственных культур, в том числе и гороха.
Актуальность темы. Выведение высокопродуктивных сортов растений относится к числу важнейших задач селекции. Решению этой задачи способствую генетические исследования при всестороннем изучении исходного материала, определении закономерностей изменчивости хозяйственно ценных признаков, выяснении модифицируюшего влияния факторов внешней среды на количественные признаки, установлении корреляций между ними при гецЛипической и модификационной изменчивости.
Отдельным аспектам в решении этой проблемы посвящено много исследований (Гужов, 1975, 1978, 1979, 1989; Патирана, 1980; Комар, 1981; Афиф Рифат Гнейм,1981 и др.). Однако она требует дальнейшего изучения. Исследования проводимые ранее на разных сортах овощного гороха, оказались весьма противоречивыми. Устранить этот недостаток можно путем использования в исследованиях изогенных линий выращиваемых с применением метода модельных популяций. Этим и обусловлена актуальность данной работы.
Настоящая работа вьшолнена в соответствии с плановой темой в Российском Университете дружбы народов № 409004 (№ госрегистрации 01.9.10. О 11 329) "Разработка с помощью компютерных программ теории и эффективных методов идентификации ценных для селекции генотипов растений" в рамках общероссийской профаммы фундаментальных исследований "Проблемы генетики и селекции (1989-2000 гг и 2001-2005гг.), раздел 3, подраздел 3.1.4 "Генетика экспериментальных (модельных) популяций".
Цель и задачи исследований.
Целью настоящей работы является изучение на изогенных линиях и модельных популяциях закономерностей модификационной и генетической изменчивости количественных хозяйственно ценных признаков и их взаимосвязей в гомолинейных и искусственно созданных гетеролинейных (модельные популяции) посевах.
При этом были поставлены следующие конкретные задачи:
1. Изучить морфобиологические особенности изогенных линий, различающихся лишь по аллелям генов, контролируюпщх тип листа, окраску и форму семян.
2. Определить влияние различных генов, контролирующих отдельные качественные признаки, на характер проявления количественных признаков и семенную продуктивность растений.
3. Изучить морфобиологические особенности растений разных линий в искусственно созданных модельных популяциях в зависимости от генетических особенностей составляющих их изогенных линий, различающихся по строению листа, окраске и форме семян.
4. На базе модельных популяций и составляюпщх их изогенных линий выявить закономерности варьирования количественных признаков при их модификационной, генотипической и общей фенотипической изменчивости.
5. Установить корреляции между семенной продуктивностью и составляюпщми ее элементами структуры урожая, а также с биологическими признаками, вычленяя модификационные и генотипические корреляции.
6. Выделить оптимальные сочетания изогенных линий для создания высокопродуктивных и более технологичных модельных популяций для последующих испытаний.
Научная новизна исследований.
Впервые на искусственно созданных модельных популяциях и составляющих их изогенных линиях гороха выявлены особенности наследуемости, изменчивости и взаимосвязи морфобиологических признаков (тип листа, окраска и форма семян) и элементов структуры урожая, определяющих обп]ую семенную продуктивность растений.
Практическая значимость работы.
Выявление на изогенных линиях в модельных популяциях закономерностей наследуемости, изменчивости и взаимосвязи качественных и количественных признаков позволяет более эффективно и целенаправленно вести селекционную работу. Перспективные изогенные линии и созданные на их базе модельные популяции могут быть использованы в дальнейшем в селекционных целях. Выявлены признаки с высоким коэффициентом наследуемости, по которым отбор будет наиболее эффективным. Апробация работы.
Материалы диссертации ежегодно докладывались на заседаниях кафедры генетики и селекции Российского университета дружбы народов и на заседании коллектива лаборатории селекции зернобобовых культур в НИИСХ ЦРНЗ.
Объем работы.
Диссертация состоит из введения, обзора литературы, характеристики условий, объектов и методики исследований, результатов исследований, выводов, практических рекомендаций, списка использованной литературы и приложение. Работа изложена на 169 страницах машинопечатного текста и содержит 38 таблиц и 18 рисунков. Список литературы включает 141 наименований, в том числе 46 иностранных авторов.
