Влияние инбридинга и самофертильности исходных линий люцерны на селекционно-ценные признаки

В статье уделяется большое внимание созданию инбредных линий люцерны создаваемых на основе принудительного самоопыления, представляющие интересы для селекции.

Введение

В последние годы проблеме самофертильности люцерны уделяется все большое внимание. Во-первых, это связано с необходимостью создания инбредных линий для селекции синтетических сортов, создаваемых на основе совмещения самоопыления и перекрестного опыления, что обеспечивает биологическое преимущество гетеро- и гомозиготного   баланса   популяции.   Во-вторых,  широко   разрабатываются методы использования самофертильности и такого признака, который необходим для её проявления, автотриппинга в селекции на повышение семенной продуктивности. Уже созданы и районированы первые сорта люцерны с повышенной семенной продуктивностью и на основе самофертильности и легкости раскрытия цветка.

Самофертильность является важным признаком, через который обычно осуществляется процесс инбридинга - гомозиготизации исходного материала как основа гетерозисной селекции. Подавляющее действие инбридинга хорошо известно и широко распространено как у растений, так у животных. Он прочно вошёл в практику селекции многих сельскохозяйственных культур как метод получения комбинационно-ценных линий с отдельными положительными признаками для гетерозисной селекции [1].

По мнению В.К. Шумного [2] полиморфизм люцерны по признаку самофертильности может быть с успехом использован в генетико-селекционных исследованиях. В частности, при создании синтетических популяций на основе инбредных клонов с высокой комбинационной способностью; межлинейных гибридов на основе ЦМС; форм, способных к ветроопылению; высокопродуктивных самоопыляющихся сортов.

Поэтому во многих селекционных программах создание инбредных линий является первым этапом в селекции на гетерозис. Последующие её этапы связаны с оценкой линий и вопросами эффективного использования их в различных схемах гибридизации.

Таким образом, значение инбридинга определяется, прежде всего, тем, что он обеспечивает элиминацию рецессивных генов с нежелательным эффектом и позволяет выводить более однородные инбредные линии, используемые для получения мощного гибрида.

В целом, следует отметить, что инбридинг как метод получения исходного материала для гетерозисной селекции занимает ведущее место у большинства сельскохозяйственных культур. Но пока ещё недостаточно исследован у люцерны и отсутствие селекции линий ограничивает возможности развития исследований по частной генетике и перспективы применения более прогрессивных методов в улучшении этой важнейшей культуры. Многие вопросы методического характера, связанные с созданием и использованием инбредных линий остаются ещё недостаточно полно изученными. Многие селекционеры из-за длительности и сложности процесса создания линий продолжают отдавать предпочтение гетерозиготным клонам [3]. Результаты исследований

В селекционных питомниках проводились исследования по созданию инбредных линий методом принудительного самоопыления. К инбридингу подвергались лучшие растения, выделенные в составе высокоурожайных сортов. Через генетические механизмы самосовместимости инцухтировались многочисленные генотипы в поколениях I1 - I3. 

Селекционный питомник (процесс получения инбредных линий)

Рисунок 1 - Селекционный питомник (процесс получения инбредных линий) 

Селекционный питомник посева 2009 г. Данный питомник включал 200 инбредных линий, полученных из генотипов 20 высокоурожайных сортообразцов люцерны: Семиреченская местная (Казахстан), К -502 (США), К-920 (Канада), К -41422 (Турция), К -39931 (Великобритания), К -39112 (Швеция), К -43833 (Дания), К-6940 (Индия), К-46414 (Азербайджан), К -43536 (Армения), К 41311 (Португалия), К 21921 (Австралия), К 46528 (Эстония), К-46513 (Румыния), К 43776 (Украина), Айслу (Татарстан), К 41340 (Италия), К-26588 (Россия), Капчагайская -80 (Казахстан), К-44564 (Литва).

На посевах второго года жизни во втором укосе провели самоопыление растений в составе инбредных популяций второго поколения у 20 сортообразцов люцерны. Получены семена от 138 растений J2 методом самоопыления, которые будут использованы для закладки селекционного питомника J3. Среднее значение завязываемости бобов и семян в разрезе сортообразцов приведены в таблицах 1 и 2. Самофертильность колебалась от 12,3 до 50,5 % с 3-4 семенами на 1 боб, а фертильность при свободном опылении у тех же генотипов -56,7- 85,2% с 3-4 семенами на 1 боб.

Получены всего 11,0 тыс. семян от инцухтирования, в том числе более 5,0 тыс. по 20 сортам с известным уровнем самофертильности. Семена от свободного опыления инбредных растений J2, (138 растений) будут использованы для оценки комбинационной способности соответствующих генотипов.

 Самофертильность популяций инбредных линий люцерны в J2

Фертильность популяций инбредных линий люцерны в J2 при свободном опылении


Литература

  1. Мейірман Г.Т., Масоничич-Шотунова Р.С. Люцерна.- Алматы: Асыл-кітап,­416 с.
  2. Шумный В.К., Коваленко В.И. Полиморфизм по способам размножения в популяциях самонесовместимых видов растений. // итоги научных работ за 1973.-Новосибирск: институт цитологии и генетики, 1974.- С.40-41.
  3. Мейрманов Г.Т., Исмаилов Б. Комбинационная способность инбредных линий люцерны в зависимости от уровня инцухта // Селекция и интродукция кормовых растений в Казахстане: Сб. науч. тр. Каз НИИ лугопастбищного хозяйства. - Алма- Ата: изд. ВО ВАСХНИЛ, 1987. - С. 37-48.
Год: 2014
Город: Алматы