Динамика выщепления трансгрессивных форм у гибридов озимой пшеницы

автор:
источник: Вестник Полтавского государственного сельскохозяйственного института 2000 год №3

Одержання позитивних трансгресивних форм озимої пшениці за рядом господарсько-цінних ознак – дуже важлива і одна з найважчих проблем селекції цієї культури. Причина цього криється в тому, що гетерозиготи фенотипічно дуже важко відрізнити від гомозигот, якими є трансгресивні форми, тому при аналізі гетерозиготи і гомозиготи попадають в одну групу (1). Виходячи з цього, необхідно проводити перевірку на гомозиготність у наступних поколіннях. Окрім того, в селекційних дослідженнях необхідно вивчати спадкування не урожайності в цілому, а окремих ознак, з яких вона складається. До цього часу не розроблена теорія трансгресії ознак, немає єдиного пояснення природи цього явища і єдиної думки щодо застосування на практиці трансгресивних форм (2).

За даними А.П.Орлюка (1), якщо в F2 гетерозис зникає, то це означає, що причиною цього було наддомінування, а якщо в наступних поколіннях явище гетерозису зберігається, то це – неалельна взаємодія генів, яка є основою для виникнення трансгресивних форм. Тому в своїх дослідженнях особливу увагу ми звернули на характер спадкування найважливіших ознак продуктивності рослин у другому поколінні гібридів.

За результатами наших досліджень ступінь і частота вищеплення позитивних трансгресивних форм залежала від величини ступеня домінування (hp) в гібридах другого покоління. Чим вищий ступінь домінування, тим більша частота і ступінь трансгресій.

В процесі спостережень було також відмічено, що кількість форм, які перевищували кращі батьківські показники за кожною з ознак в третьому поколінні гібридів становить 13% – 16% від їх кількості в другому поколінні (див. табл.). Винятками були два показники продуктивності: число продуктивних стебел і висота стебла. Виявити трансгресії за числом продуктивних стебел було майже неможливо, оскільки в наших дослідах цей показник характеризувався високою фенотипічною мінливістю – коефіцієнт варіації значно перевищував 30%. Що стосується висоти стебла, то перевагу віддавали низькорослим формам, хоча в науковій літературі є відомості про корисність саме високорослих форм (2). Оскільки низькорослі трансгресії від схрещування низькорослих форм мають низьку продуктивність і слабку зимостійкість (2). Таких форм в F3 налічувалось лише 4% від відібраних на попередньому етапі. Але за нашими даними частота виникнення трансгресивних форм з низьким стеблом в чотири рази менша, ніж частота виникнення високорослих форм.

Для того, щоб відрізнити трансгресивні форми від гетерозигот були відібрані всі фенотипи з показниками, які нас цікавили і проведений їх аналіз у наступних поколіннях. Якщо в F2 при розщепленні спостерігалось близько 11% низькорослих форм, то в F3 їх налічувалось не більше 4%. Така ж кількість спостерігалась і в F4. В п’ятому поколінні кількість низькорослих форм становила 2,2% від дібраних у другому.

За довжиною колоса в третьому поколінні перевищували кращі показники батьківських форм лише 16% відібраних рослин, в F4 – близько 10% і в F5 – близько 5%. За аналогічною схемою був проведений аналіз і інших показників продуктивності. Такою ж була динаміка вищеплення трансгресій в ознак кількість колосків і зерен у головному колосі.

Форми, які можна віднести до трансгресивних по масі зерна з головного колоса вищепилися в F4 i в F5 їх кількість залишилась майже однаковою – 5,9% і 5,1% відповідно. Те ж саме можна сказати і по масі 1000 зерен. В F4 кількість трансгресивних форм становила 2% від кількості дібраних фенотипів в F2 i 3% в F5, що говорить про гомозиготність матеріалу, тобто в даному разі трансгресій.

Однією з найважливіших проблем залишається покращення технологічних властивостей зерна.

Закономірності вищеплення трансгресій за показниками якості зерна встановлювали за допомогою методу седиментації. Хоча цей показник значно залежить від умов середовища, але багаторічні дослідження (2, 3) говорять про його високий кореляційний зв’язок з багатьма ознаками якості і він може застосовуватись, як додатковий критерій хлібопекарних властивостей зерна (3).

За результатами досліджень автора була встановлена середня кореляційна залежність числа седиментації від кількості опадів і суми температур. В третьому поколінні гібридів частота виникнення трансгресивних форм становила 7,8%, в четвертому – 7,5% і в п’ятому 3,4%.

На основі проведених досліджень встановлено, що найвища ефективність добору трансгресивних форм може бути в третьому-п’ятому поколінні гібридів А.П. Орлюк, (1991)(1) наголошує на тому, що можливість оцінки трансгресій при проміжному спадкуванні слід проводити вже в третьому поколінні), але на нашу думку з метою виявлення трансгресій необхідно проводити добір фенотипів в другому поколінні з наступною перевіркою на гомозиготність.

Частота корисних трансгресій залежно від покоління гібридів (%)
Ознака F3 F4 F5
Число продуктивних стебел -- -
Висота стебла 4 4 2,2
Довжина колоса 16 9,1 5,3
Кількість колосків у головному колосі 16,5 9,7 6,9
Кількість зерен у головному колосі 13,9 10,8 6,0
Маса зерна з головного колоса 14,2 5,9 5,1
Маса 1000 зерен 14,8 2,0 3,0
Число седиментації 7,8 7,5 3,4

БІБЛІОГРАФІЯ

1. Орлюк А.П. Трансгрессия зимостойкости гибридов озимой пшеницы с различным ее наследованием // Урожай и адаптивный потенциал экологической системы поля. – К., 1991. – С.60–67.

2. Созинов А.А., Орлюк А.П., Корчинский А.А. Генетическое улучшение пшеницы. – К. УкрИНТЭИ, 1993. – 132 с.

3. Селекция озимой пшеницы на адаптивность и качество зерна /Н.И. Ельников, И.М. Норик, И.А. Панченко, Р.Г. Пархоменко, А.А. Корчинский // Урожай и адаптивный потенциал экологической системы поля. – К., 1991. – С.36 – 44.

Поделиться: