Изучение биотипного состава запасных белков сорта озимой пшеницы Базальт

Размещено на http://www.Allbest.Ru/

Размещено на http://www.Allbest.Ru/

Размещено на http://www.Allbest.Ru/

Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Центрально-Черноземной полосы имени В.В. Докучаева

Изучение биотипного состава запасных белков сорта озимой пшеницы Базальт

Ванин А.В., м.н.с.

Россия, Каменная Степь, Воронежская область

Аннотация

Был изучен компонентный состав спектров запасных белков и внутрисортовой полиморфизм сорта озимой пшеницы Базальт. Выявлено, что сорт неоднороден и состоит из пяти биотипов. Выделенные по результатам анализа биотипы были размножены и оценены по показателям продуктивности и качества. Дана их хозяйственно-биологическая характеристика.

Ключевые слова: озимая пшеница, маркер, компонентный состав запасных белков, внутрисортовой полиморфизм запасных белков, биотипный состав, хозяйственно-ценный признак.

Актуальность

Общеизвестно, что сорт, поступивший в производство, нуждается в постоянной поддержке в течение всей его жизни, иначе он утратит свои первоначальные свойства [4]. Основными причинами ухудшения сорта являются механическое и биологическое засорения. Биологическое засорение возникает вследствие переопыления. Особую опасность оно представляет для перекрестноопыляющихся культур, но не защищены от него и самоопылители [3]. Так, у мягкой пшеницы спонтанная гибридизация может достичь 1,5-2,0% [4]. Отдельно следует рассматривать еще один источник изменения сорта - изменение его биотипного состава.

Современные сорта зерновых культур - это, зачастую, сложные гетерогенные популяции [1,5]. Они представляют собой совокупность биотипов, состав и количественное соотношение которых определяет качество, устойчивость к неблагоприятным факторам среды и другие хозяйственно-ценные признаки сорта в целом. В процессе семеноводства такие сорта претерпевают существенные изменения. Частоты отдельных биотипов могут быстро и значительно меняться в процессе пересева как под влиянием естественного, так и направленного отбора. И чем интенсивнее отбор, тем значительнее подобные изменения. Это приводит к существенному снижению продуктивности сорта, потере ряда его ценных признаков и свойств [6]. Такие сорта труднее сохранить в процессе семеноводства, так как большинство составляющих их биотипов, различные по биологическим свойствам, одинаковы морфологически.

В настоящее время для интенсификации сортов и изучения их биотипного состава наиболее широко используются белковые маркеры, в частности запасные белки семян - проламины. Их отличает хорошая воспроизводимость и доступность для широкого использования. В техническом и методическом отношении они довольно удобны для решения многих теоретических проблем генетики и практических задач селекции и семеноводства.

Метод электрофореза запасных белков позволяет идентифицировать морфологически неразличимые биотипы, выделить и анализировать их, а также поддерживать исходный биотипный состав, позволяя предотвратить генетическое изменение структуры сорта в процессе первичного семеноводства [2] и при использовании его в различных условиях выращивания.

Методика

Материалом для исследований служили 9 сортов озимой пшеницы Центрально-Черноземного селекцентра: Степная-135, Червонная, Черноземка-212, Черноземка-153, Черноземка-88, Базальт, Круиз, Крастал, Черноземка-115. Идентификация глиадиновых биотипов у сортов озимой пшеницы проводилась методом электрофореза в полиакриламидном геле (ПААГ) по методике ISTA.

Результаты исследований

Был проведен ретроспективный анализ биотипного состава 9 сортов озимой пшеницы Центрально-Черноземного селекцентра: Степная-135, Червонная, Черноземка-212, Черноземка-153, Черноземка-88, Базальт, Круиз, Крастал, Черноземка-115.

На основании результатов кластерного анализа проведена оценка генетического сходства изучаемых сортов, которую важно учитывать в селекционной работе для повышения генетического разнообразия при создании исходного материала. Так выяснилось, что изучаемые сорта распределились по 8 кластерам. При этом Черноземка 115 и Черноземка 212 генетически очень близки, и входят в один кластер. Черноземка 153, напротив, образует обособленный кластер, представленный 10 биотипами. Сорта Базальт, Черноземка 88, Круиз образующие отдельные большие кластеры, также могут быть перспективными в плане улучшения и дальнейшей селекционной работы с ними.

В связи с этим, был проведен подробный анализ биотипного состава запасных белков сорта озимой пшеницы Базальт (рис.).

Рисунок - Биотипы озимой пшеницы сорта Базальт

полиморфизм белок селекционный озимый пшеница

Анализ показал, что этот сорт неоднороден и состоит из 5 биотипов. Это позволяет выделить биотипы, отличающиеся от исходного сорта по хозяйственно-ценным признакам. Выделенные по результатам анализа биотипы были размножены и оценены по показателям продуктивности и качества. В таблице представлена их хозяйственно-биологическая характеристика.

Таблица

Хозяйственно-биологическая характеристика продуктивности и качества выделенных линий озимой пшеницы сорта Базальт

По данным, представленным в таблице, наилучшие показатели по числу зерен в колосе (64 шт. и 61 шт.), массе зерна с главного колоса (2,93г и 2,85 г), массе зерна с растения (9,07г и 8,25 г) и массе 1000 зерен (40,1г и 41,1 г) были отмечены у линий под номером 7 и 8.

Высокие показатели по высоте растения (113,8 см), числу цветков в колосе (92 шт.), числу зерен с растения (295 шт.), массе зерна с растения (9,61 г) и массе 1000 зерен (40,7г) отмечены у линии под номером 2.

Таким образом, изучение компонентного состава и внутрисортового полиморфизма запасных белков сортов озимой пшеницы позволяет выявить и маркировать биотипы, характеризующиеся высокой урожайностью, устойчивостью к неблагоприятным факторам среды и качеством зерна. Это облегчает и ускоряет работу по созданию исходного селекционного материала для интенсификации селекционного процесса.

Список литературы

1. Агафонов Н.С. Адаптивность и биотипный состав гордеина у сортов ячменя в ЦЧЗ / Н.С. Агафонов, В.А. Горшкова, И.А. Пшеничная, Т.Г. Голова, Е.А.Тороп // Сорта полевых культур в системе агроландшафтного земледелия (селекция, семеноводство, технология возделывания: Материалы заседания территориального координационного совета «Проблем земледелия ЦЧЗ».- Каменная Степь, 19-20 мая 2005 г. - С.78-79.

2. Агафонов Н.С. Перспективы применения белковых генетических маркеров в селекции и семеноводстве зерновых культур / Н.С. Агафонов // Сорта полевых культур в системе агроландшафтного земледелия (селекция, семеноводство, технология возделывания: Материалы заседания территориального координационного совета «Проблем земледелия ЦЧЗ». - Каменная Степь, 19-20 мая 2005 г. - С.114-117.

3. Боридченко Ю.А. Причины сортового засорения короткостебельных сортов озимой мягкой пшеницы / Ю.А. Боридченко // Науч.-техн. бюлл. Всесоюзн.селекц.- генет. Ин-та. - 1988.- Т.3. - С.4-8.

4. Коновалов Ю.Б. Общая селекция растений // Ю.Б. Коновалов, В.В. Пыльнев, Т.И. Хупацария, В.С. Рубец. Учебник.- СПб.- Изд-во «Лань».- 2013.- С.443-445.

5. Пшеничная И.А. Внутрисортовой полиморфизм глиадина озимой пшеницы и перспективы его использования в селекции / И.А. Пшеничная // Дисс. канд.с.-х. наук.- 1999.- 225 с.

6. Тороп А.А. Урожайность и биотипный состав элиты озимой ржи сорта Таловская 33 / А.А. Тороп, Е.А. Александров, Е.А. Тороп // Вестник РАСХН. - 2011. - №3. - С.43-45.

Размещено на allbest.ru