Формообразование в популяциях тритикале, пшеницы, ржи и его использование в селекции для условий Западной Сибири - Автореферат

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наукРабота выполнена в Государственном научном учреждении Сибирском научно-исследовательском институте растениеводства и селекции СО Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор, член-корреспондент РАСХН Рутц Рейнгольд Иванович доктор биологических наук, профессор Защита диссертации состоится ________ 2009 года в ___ часов на заседании диссертационного совета ДМ 006.058.01 при Государственном научном учреждении Сибирском научно-исследовательском институте кормов СО Россельхозакадемии (630501, Новосибирская область, Новосибирский район, п.Основой для успешной селекции растений служит формообразование в популяциях, создаваемых, главным образом, гибридизацией или мутагенезом. Данные сорта используются в получении сибирских форм озимых тритикале или пшенично-ржаных амфиплоидов (ПРА). Подобные исследования на озимых тритикале применительно к селекции в Западной Сибири не проводились. Не изучены популяции озимых тритикале и на гетерогенность по типу развития растений или криптоэлементам, которые проявляются при определенных условиях выращивания в популяциях ржи и могут представлять селекционную ценность (Агаев, 1987; Батыгин, 1995). тритикале растение озимый пшеница В результате исследований феномена возникновения яровых форм в популяциях озимых сортов пшеницы (Рутц, 2005) и по генетике типа развития растений пшеницы (Стельмах, 1986; Гончаров, 2002; Рутц, 2005) создан фундамент для решения актуальных задач по установлению закономерностей формообразовательного процесса в популяциях тритикале, пшеницы, ржи и ориентированных на разработку теоретических основ селекции, создание селекционного материала, увеличение разнообразия биотипов растений и видового сортимента сельскохозяйственных культур в сибирском регионе.В главе приводится обзор литературы по описанию трех родственных культур пшеницы, ржи и тритикале.Климат - континентальный, умеренно прохладный, умеренно засушливый со среднегодовым количеством осадков 425 мл (78% выпадает в теплый период), с продолжительным периодом снежного покрова (150 - 180 дней, в среднем 169 дней), и коротким жарким летом. Первичные формы озимых тритикале получали, привлекая в гибридизацию наиболее зимостойкие и продуктивные сорта пшеницы и ржи из сибирского генофонда. Первичные 8-х тритикале за период с 1974 по 2007 гг. получали скрещиванием в полевых условиях 70 сортов мягкой пшеницы из мировой коллекции ВИР и 69 межсортовых гибридов F1 пшеницы с 10 формами ржи сибирской селекции по 264 комбинациям с последующей обработкой проростков, а также корней растений стерильных пшенично-ржаных гибридов (ПРГ) водным раствором колхицина. В полевых условиях стерильные колосья пшенично-ржаных гибридов опыляли гексаплоидными тритикале по 60 комбинациям, октаплоидные тритикале скрещивали с гексаплоидными по 90 комбинациям, и 6х тритикале с мягкой пшеницей - по 11 комбинациям. Изучение конусов нарастания и зачаточных колосьев на I - VIII этапах органогенеза проводили у растений яровых мутантов пшеницы Лютесценс 105/5, Лютесценс 105/7, тестерных форм по генам Vrn пшеницы Triple Dirk D (Vrn 1), Triple Dirk B (Vrn 2), Triple Dirk E (Vrn 3), Triple Dirk F (Vrn 4), яровой ржи Онохойская, Короткостебельная 69 яровая и Тетра Короткая яровая, яровых гексаплоидных тритикале УК 30, О.312, выращенных в камере искусственного климата в 2006 г.Работы по созданию и изучению форм тритикале ведутся с 1974 г. на основе скрещиваний сортов мягкой пшеницы с сибирскими формами ржи и последующими межамфиплоидными скрещиваниями по нескольким направлениям. На скрещиваемость пшеницы с рожью влияли как годы, так и генотип исходных родительских форм, особенно пшеницы, а на получение семей С1 влияли условия и способы обработки колхицином пшенично-ржаных гибридов (ПРГ) для удвоения у них числа хромосом. Всего за годы изучения в результате обработки колхицином было получено 142 семьи С1 (первое поколение с растений, обработанных колхицином) первичных октаплоидных тритикале по 36 комбинациям скрещивания, что послужило базой для дальнейшего цитогенетического изучения и получения исходного материала для селекции. Многолетние работы цитогенетиков с октаплоидными (8х) тритикале выявили разную степень их цитогенетической нестабильности и различное содержание анеуплоидов, в потомстве которых на протяжении ряда поколений может происходить утрата 14 хромосом и возникнуть формы стабильного гесаплоидного (6х) уровня (Vettel, 1960; Krolow, 1963). Весь спектр изменчивости растений гетерогенных популяций семей амфиплоидов мягкой пшеницы с рожью ограничивался морфотипами 8х тритикале, мягкой пшеницы, промежуточных между ними формами и редкими случаями появления растений типа 6х тритикале, которые отличались более плотным, чем у пшеницы колосом и сильно опушенной колосоножкой.По 91 комбинации 8х тритикале ? 6х тритикале было опылено 13204 цветков и завязалось 3096 зерен, что составляет 23,5% успеха.