Анализ вариабельности состава запасных белков пшеницы. Установка генетического контроля новых субъединиц белков. Усовершенствование системы регистрации коллекционных и селекционных образцов, мутантных линий, сортов по генетико-биохимическим параметрам.
Аннотация к работе
Актуальность проблемы Пшеница и ячмень являются основными зерновыми колосовыми культурами, возделываемыми в Казахстане. Одним из главных факторов увеличения валового сбора зерна является селекционный путь - создание высокоурожайных сортов с комплексом ценных хозяйственно-биологических признаков и свойств. Успех в решении этой важнейшей для сельскохозяйственной отрасли Республики задачи зависит от уровня генетического разнообразия исходных коллекций, гибридных популяций, методологической базы отбора желаемых генотипов в ходе селекционного процесса. Значимость биологических методов анализа для решения проблем генофонда, селекции и семеноводства сельскохозяйственных культур бесспорна, однако их практическое применение все еще не на должном уровне. Разработка, совершенствование и внедрение надежных и эффективных методов биологического анализа в изучение генетических ресурсов, процесс отбора ценных форм, сохранение биологических свойств сорта в ходе семеноводства являются актуальными задачами для отечественной селекции и необходимыми условиями повышения продовольственной безопасности страны. В национальном генофонде Республики сосредоточено более 30 тыс. образцов пшеницы, 3 тысяч коллекционных номеров ячменя, представленных такими категориями, как: коммерческие и местные сорта, дикие сородичи, признаковые коллекции. Особую значимость в их числе приобретают методы, разработанные на основе специфичности состава запасных белков, ферментов, накоплении определенных метаболитов на разных стадиях, условиях развития генотипа и сопряженности их характеристик с проявлением хозяйственно-ценных признаков, что актуально для селекции сельскохозяйственных культур. Для достижения цели необходимо было решить следующие задачи: -определить вариабельность состава запасных белков пшеницы, установить генетический контроль новых субъединиц белков, усовершенствовать систему регистрации коллекционных и селекционных образцов, мутантных линий, сортов по генетико-биохимическим параметрам, провести регистрацию генетических ресурсов и выявить ценные для селекции генотипы; -разработать систему регистрации и идентификации линий, биотипов и сортов, оценить разнообразие генетических ресурсов ячменя по полиморфности белок-кодирующих локусов; -выявить биологические особенности жаро-засухоустойчивых и скороспелых форм ячменя, разработать на этой основе методы отбора желаемых генотипов в коллекционных и селекционных питомниках; - выделить коллекционные образцы - источники и доноры хозяйственно-ценных признаков для селекции пшеницы и ячменя; на основе разработанных методов и приемов биологического анализа, отобрать перспективные селекционные линии. Научная новизна Впервые для идентификации коллекционного и селекционного материала пшеницы и ячменя предлагается комплекс биологических тестов, включающих: - уточненную номенклатуру высокомолекулярных субъединиц глютенина; - сорта - дифференциаторы для идентификации, отбора и паспортизации коллекционных и селекционных линий пшеницы; - совершенствованную систему регистрации образцов ячменя по гордеинам с генетико-биохимической характеристикой их компонентов. На основе спектров запасных белков ведется паспортизация сортов пшеницы и ячменя, передаваемых на Государственное сортоиспытание; С участием соискателя переданы на Государственное сортоиспытание 2 сорта озимой мягкой и 1 сорт яровой твердой пшеницы (от 5 до 10% участия в авторстве); Созданы константные линии озимой пшеницы с эффективными генами устойчивости к желтой ржавчине, 3 из которых находятся в питомнике конкурсного сортоиспытания; Для селекции на засухоустойчивость и скороспелость создано 233 гибридных и 34 перспективных по комплексу ценных признаков и свойств линий гордеиновых биотипов ячменя, часть из которых испытывается в питомниках конкурсного сортоиспытания. «Генбанк растений и его использование в селекции», (Алматы, 1995), межд. науч. пр.конф. 2 Объекты, методы и условия проведения исследований 2.1 Условия проведения исследований Аналитические исследования проводились в лаборатории КазНИИЗиР, полевые исследования велись в агроэкологических зонах Алматинской (полевые стационары КазНИИЗиР), Западно-Казахстанской (полевые стационары Актюбинская СОС), Акмолинской (полевые стационары КазНИИЗХ им.А.И.Бараева), Павлодарской (полевые стационары Павлодарского НИИСХ) областей. Агротехника на селекционных посевах была общепринятой для соответствующих зон. 2.2 Объекты исследований: 811 образцов генофонда Triticum aestivum L., включающих сорта озимого и ярового типа развития, коллекционные номера зарубежной селекции, линии международных питомников; номера селекционных питомников яровой мягкой пшеницы: СП-2 и КП - 307 и 299 номеров, соответственно; регенерантные линии дигаплоида АДГ 147 - производные сорта Саратовская 52, изогенные линии с генами устойчивости к желтой ржавчине; 264 коллекционных образца Triticum durum; 752 образца генофонда ячменя, гибридные линии ячменя F3 - F 6 поколений. 2.3 Методы исследований: Полевые оценки и структурный анализ ра