Размещено на http://www.allbest.ru/

СЕЛЕКЦІЙНО-ГЕНЕТИЧНИЙ ІНСТИТУТ -

НАЦІОНАЛЬНИЙ ЦЕНТР НАСІННЄЗНАВСТВА ТА СОРТОВИВЧЕННЯ УААН

УДК 575.113.3:633.854.78

03.00.15- генетика

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата біологічних наук

Ведмедєва Катерина Владиславівна

Одеса - 2004

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Інституті олійних культур УААН, м. Запоріжжя (1998- 2002рр.)

Науковий керівник: Толмачов Віктор Валентинович, кандидат біологічних наук, старший науковий співробітник, завідувач лабораторії селекції високоолеїнових гібридів соняшнику та прикладної генетики Інституту олійних культур УААН.

Офіційні опоненти: Бурлов Віктор Васильович, доктор білологічних наук, професор, в.о. завідувача відділом селекції і насінництва олійних культур СГІ - НАЦ НАІС.

Січняк Олександр Львович, кандидат біологічних наук, старший науковий співробітник, доцент кафедри генетики і молекулярної біології Одеського національного університету ім..Мечникова МОН України.

Провідна установа: Харківський національний університет ім..В.Н.Каразіна МОН України

Захист відбудеться “18” червня 2004 р. о 10 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 41.363.01. у Селекційно-генетичному інституті - Національному центрі насіннєзнавства та сортовивчення УААН, 65036, м. Одеса, Овідіопольська дорога, 3.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Селекційно-генетичного інституту - Національному центрі насіннєзнавства та сортовивчення УААНза адресою: 65036, м. Одеса, Овідіопольська дорога, 3.

Автореферат розісланий “11” травня 2004р.

Учений секретар

спеціалізованої вченої ради Січкар В.І.

Ведмедєва К.В. Створення колекції джерел морфологічних маркерних ознак соняшнику і вивчення їх генетичного контролю. - Рукопис.

Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата біологічних наук за фахом 03.00.15. - генетика. - Селекційно-генетичний інститут - Національному центрі насіннєзнавства та сортовивчення УААН, Одеса, 2003.

У роботі представлена створена колекція джерел морфологічних маркерних ознак соняшнику, в яку поряд з уже відомими зразками включені й зразки з новими морфологічними ознаками. Вивчено генетичний контроль семи нових морфологічних ознак: “світло-коричневе забарвлення листків”, “нижні листки, що біліють”, “деградація верхівки листкової пластинки”, “зиґзаґоподібне стебло”, “темно-зелені листочки обгортки”, “рано жовтіючі листочки обгортки”, “розсічені пиляки”. Встановлено незалежне успадкування одинадцяти пар морфологічних ознак. Виділено 9 джерел зміненої форми крайових квіток соняшнику й встановлене успадкування цих форм. Ідентифіковано два гени довгих трубкоподібних крайових квіток і один ген коротких трубкоподібних крайових квіток. Підтверджено успадкування 10 морфологічних ознак, описаних раніше іншими авторами. Вивчено успадкування кількості міжвузлів у декількох зразків.

Ключові слова: соняшник, ген, успадкування, морфологічна ознака.

Ведмедева Е.В. Создание коллекции источников морфологических маркерных признаков подсолнечника и изучение их генетического контроля. - Рукопись. ген морфологічний соняшник квітка

Диссертация на соискание учёной степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.15. - генетика. - Селекционно-генетический институт - Национальный центр семеноведения и сортоизучения УААН, Одесса, 2003.

В работе представлена созданная коллекция источников морфологических маркерных признаков подсолнечника, в которую наряду с уже известными источниками признаков включены образцы с вновь идентифицированными морфологическими признаками. Изучен генетический контроль семи таких морфологических признаков: “светло-коричневая окраска листьев”, “белеющие нижние листья”, “деградация верхушки листовой пластинки”, “зигзагообразный стебель”, “тёмно-зеленые листочки обёртки”, “рано желтеющие листочки обёртки”, “рассеченные пыльники”. Два рецессивных гена обуславливают признак “зигзагообразный стебель”. Все остальные вновь идентифицированные морфологические признаки имеют моногенный контроль: “рано желтеющие листочки обёртки” - доминантный характер наследования, “тёмно-зеленые листочки обёртки” - кодоминантный характер наследования, а “светло-коричневая окраска листьев”, “белеющие нижние листья”, “деградация верхушки листовой пластинки”, “рассеченные пыльники” - рецессивный характер наследования. Установлено независимое наследование следующих пар признаков: светло-коричневая окраска листьев и рано желтеющие листочки обертки, светло-коричневая окраска листьев и светло-желтые краевые цветки, светло-коричневая окраска листьев и колокольчиковидные краевые цветки, светло-коричневая окраска листьев и эректоидный черешок, рассеченные пыльники и длинные трубкообразные краевые цветки, белая окраска пыльцы и светло-желтые краевые цветки, желто-зеленый лист и эректоидный черешок, ложкообразная листовая пластинка, эректоидный черешок и рецессивное апикальное ветвление, ложкообразная листовая пластинка и редкие краевые цветки, желтый стебель и лимонная окраска краевых цветков. Выделено 9 источников измененной формы краевых цветков подсолнечника и изучено наследование этих особенностей. Идентифицированы два гена, контролирующие признак “длинные трубкообразные краевые цветки”, и один ген признака “короткие трубкообразные краевые цветки”, у которого впервые выявлено 3 аллеля с разным фенотипическим проявлением. Подтверждено наследование 10 описанных ранее другими авторами морфологических признаков, пригодных к использованию в качестве маркерных. Показано моногенное рецессивное наследование признака “белой окраски пыльцы”, не связанного с плейотропным эффектом на окраску краевых цветков подсолнечника. У нескольких образцов изучено наследование высоты растений, обусловленной различиями в количестве междоузлий. Выявлен новый источник низкорослости с полигенным контролем признака, высотой 10 см.

Ключевые слова: подсолнечник, гены, наследование, морфологический признак.

Vedmedeva E.V. Development of collection of morphological marker traits sources in sunflower and studing their genetic control.-Manuscript.

Key words: sunflower, gene, inheritance, morphological trait.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. В Україні соняшник у структурі посівних площ серед олійних культур займає перше місце. Найбільше поширення одержали його гібриди. При цьому зросли вимоги до чистоти насіннєвого матеріалу. Тому стає важливим виявлення домішок у процесі насінництва батьківських ліній. Наявність морфологічних маркерних ознак у лініях дозволяє максимально спростити сортопрочистки на ділянках розмноження ліній і на ділянках гібридизації. Крім того, для реєстрації селекційного продукту потрібне щось розрізнююче сорти й гібриди, що також можна вирішити шляхом використання морфологічних маркерних ознак. Дотепер нам не вдалося зустріти в літературі опис генетично ідентифікованих колекцій носіїв морфологічних ознак соняшнику. Ці колекції необхідні також для вирішення теоретичних завдань генетики, створення генетичних карт соняшнику.

У науковій літературі ведеться дискусія також про необхідність створення нового морфотипу соняшнику, пристосованого до загущених посівів, тому що, на жаль, за останні роки не спостерігається будь-якого істотного підвищення врожайності нових гібридів і сортів у порівнянні з раніше створеними. Для отримання нового морфотипу рослини соняшнику, як генетико-селекційної передумови, необхідне створення і вивчення колекцій його морфологічних ознак.

Виходячи з усіх перерахованих вище вимог сучасної науки, було виконано роботу зі створення колекції морфологічних ознак соняшнику і вивчення їх генетичного контролю .

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконана в Лабораторії генетичних ресурсів та інтродукції Інституту олійних культур (ІОК) та є складовою частиною досліджень за завданням №01.04.01 “Базові та ознакові колекції соняшнику та малопоширених олійних культур”.(№ Державної реєстрації 0101U00390).

Мета і завдання досліджень. Метою нашої роботи є поповнення генетичної колекції джерел морфологічних ознак соняшнику і встановлення характеру успадкування вперше виявлених морфологічних ознак, а також їхня генетична ідентифікація з уже відомими аналогічними ознаками.

Завданнями досліджень є:

1) скринінг уже наявних зразків колекції з метою виявлення нових, не описаних морфологічних ознак;

2) виділення з відібраних зразків-носіїв спадково детермінованих морфологічних ознак;

3) з'ясування генетичного контролю нових морфологічних ознак у відібраних зразках;

4) генетична ідентифікація нових морфологічних ознак з аналогічними, виділеними й описаними раніше;

5) створення й поповнення паспортних, генетичних і морфологічних баз даних у системі “Генофонд” Національного центру генетичних ресурсів України за розділом “Олійні культури”, підрозділ “Соняшник”.

Об'єкт дослідження - колекційні зразки (лінії, популяції, мутанти) соняшнику з Всеросійського інституту рослинництва (ВІР), м.Санкт-Петербург, Всеросійського науково-дослідного інституту олійних культур (ВНДІОК), м.Краснодар і Інституту олійних культур УААН у кількості 197 зразків.

Предмет досліджень - генетичний контроль морфологічних маркерних ознак колекційних зразків соняшнику.

Методи досліджень - у роботі використані методи генетичного аналізу якісних і кількісних ознак.

Наукова новизна отриманих результатів. Виділені та вивчені нові, раніше не описані у відомих літературних джерелах, морфологічні ознаки соняшнику; визначений характер їхнього успадкування; проведений аналіз на наявність зчеплень; знайдені та ідентифіковані нові джерела уже відомих морфологічних маркерних ознак.

Практичне значення отриманих результатів. Отримані результати можуть бути використані для:

а) складання генетичних карт соняшнику;

б) введення генів-маркерів у нові сорти, лінії й гібриди соняшнику з метою спрощення насінницької роботи, надання неповторного вигляду селекційному продукту, більш надійного захисту авторських прав селекціонера;

в) використання нових ознак для створення нового, що відповідає сучасним вимогам, морфотипу рослини;

За першим напрямом розпочаті спроби маркірувати окремі гени методом аналізу полімеразної ланцюгової реакції (на базі Південного біотехнологічного центру УААН, м.Одеса). Використання створеної колекції джерел морфологічних ознак соняшнику вже розпочато за другим і третім напрямами.

Особистий внесок здобувача. Здобувачем самостійно проводилися пошук нових ознак соняшнику, схрещування, генетичний аналіз ознак, опрацювання літературних джерел і написання дисертаційної роботи; виділення та вивчення раніше не описаних морфологічних ознак соняшнику, з'ясування характеру успадкування, наявність зчеплень, пошук нових джерел уже відомих морфологічних ознак.

Разом з науковим керівником проводилось планування напрямів досліджень, аналіз та обробка отриманих результатів, підготовка статей до друку.

Апробація результатів дисертаційної роботи. Результати дисертаційної роботи були представлені на міжнародній конференції молодих учених у м.Краснодарі (Росія) 23-25 березня 2001р., міжнародній конференції молодих учених у м. Харкові “Сучасні проблеми генетики, біотехнології і селекції рослин” 2-7 липня 2001р., міжнародній науковій конференції “Генетика і селекція вищих організмів” у м.Полтаві 24-27 вересня 2001р. і конференції “Сучасні питання створення і використання сортів і гібридів олійних культур” у м.Запоріжжі 23-24 жовтня 2002р..

Публікації. За результатами дисертаційної роботи опубліковано 8 статей (3 з них у фахових виданнях) і 3 доповіді у вигляді тез.

Структура й обсяг дисертації. Дисертація складається з вступу, теоретичної й експериментальної частин, висновків і списку використаної літератури. В експериментальну частину включені 4 розділи.

Дисертаційна робота займає 127 сторінок друкованого тексту, включає 45 таблиць і додаток з 25 рисунками. У роботі використано 215 літературних джерел, 71 з яких іншомовне.

Основою вивчення стала генетична колекція соняшнику лабораторії генетичних ресурсів та інтродукції ІОК УААН, що включає 197 ліній з різними морфологічними ознаками, частину якої складали зразки з колекцій ВІР і ВНДІОК.

Значну частину нових форм одержували, проводячи багаторазове самозапилення зразків світової колекції соняшнику ВІР. Кошик кожної рослини ізолювали індивідуально паперовим ізолятором. Досліди закладалися в польових умовах і у фітотроні. Схрещування здійснювали за методикою Плотникова О.І. [1940]. У процесі генетичного аналізу з'ясовували: а) якою кількістю генів обумовлена видова розмаїтість щодо досліджуваної ознаки і як ці гени взаємодіють між собою, б) які міжалельні взаємодії й фенотипний прояв алелей у гомо- і гетерозигот відповідно.

Генетичний аналіз проводили відповідно до методик і рекомендацій, викладених у спеціальних посібниках [Серебровський О. С., 1970; Тихомирова М.М., 1990]. При цьому попередній аналіз сили зчеплення генів проводили за результатами розщеплення в F₂ методом максимальної правдоподібності [Тихомирова М.М., 1990].

Відповідність емпіричних розщеплень теоретично очікуваним оцінювали методом критерію згоди, чи відповідності ², запропонованим К.Пірсоном [Доспєхов Б.О., 1965; Рокицький П.Ф., 1978; Мережко О.Ф., 1994].

При аналізі полігенно успадковуваної ознаки висоти рослин соняшнику використовувалася комп'ютерна програма МSTА-C [Nissen O., 1991], а саме кореляційний і дисперсійний аналіз, а також програма Exsel. Крім того, для проведення генетичного аналізу цих ознак використовувалися методики, запропоновані Л.Пауерсом і О.Ф.Мережко. [Мережко О.Ф., 1984], суть яких полягає в розподілі отриманих потомств на класи й оцінці кількості генів, які контролюють ознаку за чисельністю потомків, що попали в крайні класи.

Для створення колекції морфологічних маркерних ознак робота проводилася в двох напрямах: пошук нових морфологічних ознак і вивчення їх успадкування; скринінг зразків колекцій ВІР, ВНДІОК і ІОК для застосування вже описаних морфологічних ознак, які можна використовувати як маркерні. При цьому на матеріалі 197 зразків аналізувалися ознаки за формою, забарвленням і розташуванням в просторі різних органів рослин: сім'ядолей, листків, черешків, стебел, кошиків, листочків обгортки, крайових і дискових квіток.

У результаті виконаної роботи був виявлений ряд зразків з новими, раніше не описаними ознаками.

Найперспективнійшим для використання як морфологічний маркер, на нашу думку, є “світло-коричневе забарвлення листків”. Це ознака комплексного прояву. Прояв ознаки виявляється з появи першої пари листків відразу на сім'ядолях, а потім поширюється на листки від нижніх до верхніх по мірі листкоутворення. До часу цвітіння світло-коричневе забарвлення з'являється й на листочках обгортки кошика. З проведеного цитологічного та біохімічного вивчення виходить, що таке забарвлення викликане посиленим виробленням флавоноїду морквяного кольору. Найкраще забарвлення помітно в клітинах епідермісу сім'ядолей і листків. Під мікроскопом чітко видно жовтогаряче забарвлення вакуолей. Ця ознака, за результатами гібридологічного аналізу, обумовлена одним рецесивним геном, який ми запропонували позначити “lb”, від англійського “light brown” - світло-коричневий.

З досліджуваних морфологічних ознак виділилася ознака нижніх листків, що біліють. Її прояв добре помітний зі стадії 6 листків. Дві нижні пари листків здобувають білясте забарвлення, у той час як інші листки залишаються нормальними. Найбільш яскраво ця ознака видна у фазу бутонізації. Встановлено, що ознака біліючих нижніх листків контролюється також одним рецесивним геном, позначеним “wl”, від английської “white leaf”-білий листок.

Серед джерел за ознакою форми листкової пластинки був виділений зразок з деградацією верхівки листкової пластинки. Листки виділеного зразка, на відміну від звичайної трикутної форми верхівки листка, мають верхівку листка неправильної форми, обумовлену зупинкою росту тканин верхівки листка. Ця ознака також обумовлена одним рецесивним геном, позначеним “rtl””, від англійської “reduction of a tip of a leaf”..

При вивченні колекцій виявлено зразок з вигнутим багаторазово стеблом. У результаті тривалого (5 поколінь) інцухтування цього зразка була виділена лінія, що має 100% зиґзаґоподібне стебло. За результатами генетичного аналізу дана ознака детермінована двома генами. У гетерозиготних за цими генами рослин стебло має практично нормальну форму, але з підвищеною крихкістю, що викликає практично 100% зламування рослин на висоті близько 60см від землі у вітряну погоду.

Крім перерахованих вище вперше виявлених і описаних морфологічних ознак нам вдалося виділити два зразки зі зміненим забарвленням листочків обгортки в кошиків соняшнику. У рослин сублінії I_nRHA-265 було виявлено темно-зелене забарвлення листочків обгортки. Прояв даної ознаки найбільш виражений на стадії бутонізації й початку цвітіння, хоча ознака залишається вираженою й після цвітіння. Встановлено, що ця ознака має моногенну природу з кодомінантною взаємодією алелей. У гібридів першого покоління забарвлення листочків проміжне. Ген позначений символом “dg”, від англійської “dark-green”- темно-зелені..

У рослин сублінії І_nВК-474 була виявлена домінантна мутація “рано жовтіючі листочки обгортки”. Пожовтіння їх спостерігається задовго до початку цвітіння. Ця ознака домінує над звичайним забарвленням листочків обгортки й детермінована одним геном, позначеним символом “Yw”, від англійської “yellow wrapper” - жовта обгортка. Ця ознака відрізняється від моногенної рецесивної ознаки “жовті листочки обгортки”, раніше описаної В.В.Толмачовим в колекційному зразку іншого походження як рецесивно успадкована.

При вивченні ознак квіточок соняшнику вперше було з'ясоване успадкування ознаки розсіченої пилякової трубки в дискових квіточках. У нормі в рослині соняшнику пиляки зростаються в пилякову трубку, у центрі якої пробивається маточка. У рослин колекційної лінії ВК-61 під час проростания маточки пилякова трубка розривається на кілька частин. За результатами гібридологічного аналізу, ця ознака обумовлена одним рецесивним геном, позначеним “spa”, від англійської “splited anthers” - розсічені пиляки.

Поряд з вивченням морфологічних ознак, також вивчався матеріал колекцій за важливою селекційною ознакою “висота рослин”. З літературних джерел відомий тільки один кодомінантний ген, що зумовлює низькорослість рослин. Усі інші спроби вивчити успадкування цієї ознаки вказують на полігенну ії природу.

Результатом роботи стало виділення зразка-джерела низькорослості Ld-1 і встановлення генетичного контролю цієї ознаки. По розщепленню в другому поколінні кількість рослин, які ідеально відносяться в клас гібридів першого покоління, становить 21%. На підставі цього можна припустити, що тут є в наявності один домінантний ген і кілька рецесивних. За методом О.Ф.Мережка, можна виділити в крайніх класах розщеплення близько 0,75% потомств популяції F₂. Така кількість пояснюється великою чисельністю рецесивних генів, які контролють цю ознаку. У даному випадку можна припустити наявність не менше 4 генів.

Також було вивчене успадкування різниці за ознакою висоти рослин у декількох колекційніх зразків-сортів соняшнику, що мають селекційне значення. З огляду на роботи інших учених, що проводилися в цьому напрямі, підраховувалася кількість міжвузлів і висота рослин. Для цього раніше використовувалися методи О.Ф.Мережка і Ф.Пауерса, але ми аналізували також і беккросні потомства. Нам удалося вірогідно визначити, що близькі показники висоти рослин (близько 120см у сортів Скоростиглий і Nait noir) визначаються в порівнянні з висотою рослин сортів Флагман, ВНИИМК 8883пол. і Лідер різною кількістю генів. У Скоростиглого це два рецесивні гени, а в Nait noir - тільки один. Можна зробити також висновок про виявлення одного рецесивного гена низькорослості, який зменшує висоту рослин з 180 до 120см. Висота рослин у даному випадку обумовлена кількістю міжвузлів, а не їхньою довжиною, що свідчить про виявлення генетичних розбіжностей за ознакою кількості міжвузлів.

З генетики морфологічних ознак соняшнику була вивчена вся доступна література щодо морфологічних ознак соняшнику й проаналізовані всі наявні зразки колекції. У ході роботи ми з'ясовували успадкування ознак, якщо не була підтверджена ідентичність зразка з описаним у літературі. У результаті цієї роботи було підтверджене успадкування багатьох раніше описаних у літературних джерелах ознак, а також встановлене незалежне успадкування для окремих пар морфологічних ознак.

Знання про незалежне успадкування надалі може бути використане для створення тестера для визначення зчеплень. Визначення груп зчеплень надасть необхідний матеріал для створення карти геному соняшнику. На даний момент у нашій колекції є група зразків, що містять по три поєднані незалежно успадковані рецесивні гени.

Серед зразків колекції, яким притаманні раніше описані в літературі морфологічні ознаки, були такі, що зацікавили нас з погляду застосування їх для маркування.

Успадкування таких ознак, як світло-жовті крайові квітки, лимонні крайові квітки, еректоїдний черешок, ложкоподібна листкова пластинка, жовте стебло й вирости листкової пластинки на черешку, цілком співпадають з наявними літературними даними. Висновки щодо успадкування ознаки білого забарвлення пилку в літературі носять суперечливий характер. Це пояснюється тим, що в окремих селекційних лініях досить часто зустрічається ознака світлого забарвлення пилку, пов'язана з проясненням забарвлення крайових квіточок соняшнику (ген “l” - лимонне забарвлення). У нас у колекції є два зразки, що мають біле забарвлення пилку при нормальному жовтому забарвленні крайових квіточок суцвіття. Наші дані підтвердили моногенне рецесивне успадкування цієї ознаки відповідно до даних С.В.Ананьєвої [1936] і В.Ф.Пімахіна, Ю.Ю.Лобачова [1994]. Крім того, була виявлена нова ознака світло-жовтого забарвлення пилку, обумовлена іншим алелем того ж гена, який призводить до забарвлення пилку в білий колір. При цьому обидва алелі цього гена не мають плейотропної дії на забарвлення крайових квіточок.

Серед наявних зразків колекції було виділено кілька зразків з незвичайною формою крайових квіток соняшнику. Вони могли бути довгими трубкоподібними, короткими трубкоподібними, дзвіночкоподібними або з виростами у формі так званих “вушок”. У результаті генетичного аналізу успадкування форми крайових квіточок у цих зразків було виявлено два різні гени, що контролюють появу довгих трубкоподібних крайових квіток соняшнику, незалежно один від одного, й один ген коротких трубкоподібних крайових квіток. Для останнього був виявлений ряд алелей, що забезпечують різний прояв ознаки. Ознаки зміненої форми крайових квіток соняшнику можуть також знайти своє застосування як маркерні, оскільки добре помітні візуально під час цвітіння.

За ознакою світло-зелене забарвлення листків дані про моногенне рецесивне успадкування були підтверджені, але для включення в колекцію маркерних ознак соняшнику ця ознака скоріше за все непридатна, оскількі хлорофільна недостатність подовжує період від сходів до цвітіння.

У результаті всіх проведених досліджень створена колекція маркерних морфологічних ознак. У неї ввійшли як зразки з раніше відомими морфологічними ознаками, так і з ознаками, вперше описаними нами. Характеристика цієї колекції представлена в таблиці 4. Колекція включає джерела всіх ознак перспективних для маркування ліній у насінництві. З поданого списку найбільш зручними варто вважати ознаки, що, виявляючись, тривають упродовж усієї вегетації і відрізняються чітко до початку цвітіння. До них відносяться ознаки листків, стебла, черешків і обгортки кошика, а також ознаки, які впливають на весь морфотип рослин.

На наш погляд, за ознакою короткостебловості оптимального донора ще не знайдено: домінантний ген низькорослості разом зі зниженням росту рослин подовжує період вегетації, а виділене джерело із сорту Nait noir зменшує кількість листків і не дає суттєвого зменшення висоти рослин. .

За маркерними ознаками листків, стебла й черешків представлена ціла група зразків, кожна із цих ознак є досить цікавою. Ми вважаємо найбільш перспективною ознаку еректоїдності черешків для загущених посівів соняшнику.

Ознаки обгортки кошика є, на наш погляд, також перспективними для маркування ліній, тому що візуально відрізняються до початку цвітіння. Використання ознак, що виявляються під час цвітіння, не дозволяє зберегти 100% генетичну чистоту ліній через неминучу присутність пилку нетипових рослин до моменту їхнього видалення. Однак практика насінництва гібридів свідчить, що на ділянках гібридизації, площа яких перевищує 50, а іноді 80-100га, і де використовується, в основному, некваліфікована робоча сила, маркування батьківських ліній рецесивним геном забарвлення крайових квіток (лимонний, жовтогарячий, світло-жовтий) надзвичайно спрощує сортопрочистку й значною мірою визначає високу якість одержаного гібридного насіння. З огляду на це в останній групі представлена така велика кількість ознак.

При вивченні генетики морфологічних ознак соняшнику були виділені та отримані зразки, що можна використовувати як декоративні. Два з них були передані на державне сортовипробування як сорти соняшнику декоративного напряму і внесені до Реєстру сортів рослин України з 2003 року.

Сорт Малиш придатний як для клумбової, так і для горщкової культури, характеризується висотою рослин менше 80 см, жовтою точкою росту і розгалуженням у верхній частині. У горщковій культурі рослини цього сорту мають ще меншу висоту, а жовта точка росту на тлі темно-зелених листків додає молодим рослинам незвичайний для соняшнику вигляд. Сорт також характеризується подовженим періодом від сходів до цвітіння, що подовжує термін декоративності рослин.

Сорт Ніжність призначений для використання в клумбовій культурі й особливо на присадибних ділянках. Рослини однокошикові, висотою до 130-160см, мають незвичайне світло-абрикосове забарвлення суцвіття й виключно приємний аромат, крім того, насіння має цілком придатні для використання з харчовою метою розміри.

ВИСНОВКИ

1. Зі світових колекцій соняшнику ВІР, ВНДІОК і ІОК виділено зразки й створено колекцію джерел 27 морфологічних маркерних ознаках соняшнику, що включає 26 джерел ідентифікованих генів. Колекція включає 33 зразки.

2. Вперше описано 7 нових морфологічних ознак соняшнику: “світло-коричневе забарвлення листків”, “нижні листки, що біліють”, “деградація верхівки листкової пластинки”, “зиґзаґоподібне стебло”, “темно-зелені листочки обгортки”, “рано жовтіючі листочки обгортки”, “розсічені пиляки”.

3. Встановлено моногенний рецесивний контроль для морфологічних ознак: “світло-коричневе забарвлення листків”, “нижні листки, що біліють”, “деградація верхівки листкової пластинки” і “розсічені пиляки”.

4. Ознака “темно-зелені листочки обгортки” контролюється одним геном кодомінантного типу.

5. Ознака “рано жовтіючі листочки обгортки” детермінована одним домінантним геном.

6. Ознака “зиґзаґоподібне стебло” контролюється двома рецесивними генами.

7. Встановлено незалежне успадкування таких пар ознак:

- світло-коричневе забарвлення листків і рано жовтіючі листочки обгортки;

- світло-коричневе забарвлення листків і світло-жовті крайові квітки;

- світло-коричневе забарвлення листків і дзвіночкоподібні крайові квітки;

- світло-коричневе забарвлення листків і еректоїдний черешок;

- розсічені пиляки і довгі трубкоподібні крайові квітки;

- біле забарвлення пилку і світло-жовті крайові квітки;

- жовто-зелений листок і еректоїдний черешок;

- ложкоподібна листкова пластинка, еректоїдний черешок і рецесивне апікальне розгалуження;

- ложкоподібна листкова пластинка і рідкі крайові квітки;

- жовте стебло і лимонне забарвлення крайових квіток.

8. Виділено 9 джерел зміненої форми крайових квіток соняшнику й вивчено успадкування цієї ознаки. Ідентифіковані два гени, які контролюють ознаку “довгі трубкоподібні крайові квітки” та один ген ознаки “короткі трубкоподібні крайові квітки”, у якого вперше виявлено 3 аллеломорфа з серії множинних алелей з різним фенотиповим проявом.

Рекомендації селекційній практиці

1. Використовувати в селекції донорами маркерних ознак створену колекцію соняшнику: 33 зразки, 27 ознак, 26 ідентифікованих генів.

2. При вивченні крихкості стебла зразки треба висівати за схемою посіву 70х140см² і вибраковувати ділянки, на яких є рослини з хоча б небагато вигнутим стеблом у підкошиковій зоні, що несуть один ген зигзагоподібності, який підвищує крихкість стебла.

3. Для одержання скоростиглих низькорослих ліній використовувати зразки Nait noir і Ld-1 як джерела цих ознак..

4. Включати в селекційну роботу лінії з ознаками базального розгалуження й чітко відрізняти справжнє-апікальне розгалуження від розгалуження у верхній медіальній частині.

5. Як декоративні доцільно використовувати сорти Ніжність і Малиш, створені в процесі вивчення морфологічних ознак соняшнику і внесені до Реєстру сортів рослин України з 2003року.

СПИСОК РОБІТ, ОПУБЛІКОВАНИХ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Ведмедева Е.В. Наследование новых морфологических признаков подсолнечника// Современные проблемы генетики, биотехнологии и селекции растений: Тезисы международной конференции 2-7 июля 2001г. - Харьков, 2001.-С.13-14.

2. Ведмедева Е.В., Толмачёв В.В. Наследование белой и светлой окраски пыльцы подсолнечника // Вісник Запорізького державного університету.-Запоріжжя,2002. - №1.- С.156-157. (доля авторства - 50%, особистий внесок здобувача - підрахунок розщеплення та оформлення результатів досліду).

3. Ведмедева Е.В., Лебедь З.И. Новые морфологические признаки вегетативных органов подсолнечника // Збірник наукових праць Інституту олійних культур УААН.- Запоріжжя, 2001.-Випуск 6.- С.7-11. (доля авторства - 75%, особистий внесок здобувача - схрещування та підрахунок результатів, до оформлення статті.)

4. Ведмедева Е.В., Толмачёв В.В. Новые маркерные морфологические признаки подсолнечника // Нучно-технический бюллетень ВНИИМК.- Краснодар, 2001.- Вып.124.- С.31-33. (доля авторства - 60%, особистий внесок здобувача - виділення половини нових ознак, схрещування та підрахунок результатів з початковим оформленням статті.)

5. Ведмедева Е.В., Толмачёв В.В. Использование визуально определяемых маркерных признаков в селекции и семеноводстве подсолнечника // Материалы международной конференции.- Запорожье, 2002.- С.17. (доля авторства - 60%, особистий внесок здобувача - пошук маркерних ознак, початкове оформлення тез та доповідь на конференції.)

6. Ведмедева Е.В., Толмачев В.В. Наследование некоторых вегетативних маркерных признаков подсолнечника // Материалы международной конференции.- Полтава, 2001.-С.48-50. (доля авторства - 70%, особистий внесок здобувача - пошук маркерних ознак, схрещування, генетичний аналіз, початкове оформлення результатів у статтю.)

7. Толмачев В.В., Ведмедева Е.В. Генетический контроль некоторых морфологических признаков подсолнечника // Збірник наукових праць Інституту олійних культур УААН.- Запоріжжя, 1999.- Випуск 4.- С.27-35. (доля авторства - 30%, особистий внесок здобувача - статистична обробка та напис статті.)

8. Толмачёв В.В., Ведмедева Е.В., Бочкарёв Н.И., Толмачёва Н. Н. Новые маркеры подсолнечника // Нучно-технический бюллетень ВНИИМК.- Краснодар, 2001.- Вып.125.-С.21-25. (доля авторства - 30%, особистий внесок здобувача - пошук нових маркерних ознак, та первинне оформлення статті.)

9. Толмачёв В.В., Ведмедева Е.В., Толмачёва Н.Н. Наследование разных типов ветвления подсолнечника // Вісник Запорізького державного університету.-Запоріжжя, 2001.- №2.- С.172-174. (доля авторства - 30%, особистий внесок здобувача - статистична обробка результатів та написання статті.)

10. Толмачёв В.В., Ведмедева Е.В. Возможности использования генов морфологических признаков в селекции подсолнечника // Науково- технічний бюлетень Інституту олійних культур УААН.- Запоріжжя, 2002.- Вип.7.- С.50-54. (доля авторства - 40%, особистий внесок здобувача - пошук нових морфологічних ознак та написання статті.)

11. Ведмедева Е.В., Толмачёв В.В., Седерстрем О.С. Генетический контроль короткостебловості у двух низкорослых сортов подсолнечника // Современные проблемы генетики, биотехнологии и селекции растений: Тезисы 2-й международной конференции молодых учёных.- Харьков, 2003.-С.18. (доля авторства -40%, особистий внесок здобувача - статистична обробка польових спостережень, написання тез та доповідь на конференції.)

Размещено на Allbest.ru