Вивчення генетичної мінливості кількості утворюваних бульбочок і азотфіксувальної активності, маси і висоти рослин Medicago sativa L. в симбіозі з Rhizobium meliloti. Оцінка найкращих комплементарних пар фіто- і ризобіопартнерів люцерни посівної.
Аннотация к работе
Мета роботи полягала у дослідженні лінійних і гібридних рослин люцерни, зокрема: 1. визначення ступеня мінливості і закономірності розподілу рослин за ознаками кількості бульбочок і азотфіксувальної активності, маси і висоти рослин; Завдання роботи полягало в наступному: 1. дослідити рівень мінливості і характер розподілу рослин двадцяти ліній Medicago sativa L. різного походження і покоління інбридингу I3-I7 в симбіозі із штамом М4 за ознаками нодуляційної і азотфіксувальної активності, маси і висоти зелених рослин; встановити силу відносного внеску генотипів рослин у формуванні симбіотичних ознак; виявити знак і силу впливу покоління інбридингу на досліджувані ознаки; встановити напрямок і величину звязку між азотфіксацією і кількістю бульбочок, масою і висотою рослин; відібрати контрастні (“плюс” і “мінус”) лінії за інтенсивністю нітрогенази і кількістю бульбочок для одержання від них рослин подальшого покоління інбридингу (In 1) і гібридів першого покоління (F1) шляхом діалельних схрещувань; 2. визначити рівень варіювання і закономірності розподілу інбредних лінійних (In і In 1) і гібридних (F1) рослин люцерни за кількістю бульбочок і азотфіксацією, масою і висотою рослин в симбіозі із штамами 34, 425а і М4; встановити відносний внесок лінійних і гібридних рослин та бульбочкових бактерій у формуванні симбіотичних ознак; визначити коефіцієнт успадковуваності ознак симбіозу у широкому змісті слова для F1; визначити вплив інбридингу на симбіотичні ознаки ліній наступного покоління самозапилення; встановити ефект гетерозису симбіотичних ознак у гібридів F1 по відношенню до вихідних ліній; виявити характер і силу звязку між досліджуваними ознаками; одержати наступне інбредне (In 2) і гібридне покоління (F2) шляхом примусового самозапилення; 3. дослідити мінливість і закономірності розподілу лінійних (In і In 1 і In 2 ) і гібридних (F1 і F2) рослин в симбіозі із штамами 34, 425а і М4 за кількістю бульбочок і азотфіксацією, масою і висотою рослин; встановити відносний внесок рослин ліній, гібридів та бульбочкових бактерій у формуванні досліджуваних ознак; знайти коефіцієнти успадковуваності симбіотичних ознак для F2; виявити знак і силу дії на симбіотичні ознаки подальшого інбридингу; встановити ефекти гетерозису F1 і прибавок у F2 по відношенню до вихідних ліній в залежності від генотипів симбіопартнерів; виявити і порівняти характер взаємодії між досліджуваними ознаками у ліній і гібридів різного покоління. Вперше на лінійних і гібридних рослинах Medicago sativa L., які було бактеризовано еталонним (425а) і новими штамами (34 і М4) Rhizobium meliloti: 1. встановлено кількісний і якісний характер мінливості і варіабельності, характер і закономірності розподілу рослин за ознаками кількості бульбочок і азотфіксації, маси і висоти рослин різних генотипів;Існує високий рівень між-і внутрішньогрупової мінливості і позитивна асиметрія розподілу рослин ліній і гібридів Medicago sativa L. за кількістю бульбочок і азотфіксувальною активністю, масою і висотою рослин. Найсильнішим у формуванні симбіотичних ознак був фактор комплементарної неадитивної взаємодії рослин і ризобій, внесок рослин перевищував вплив генетично подібних штамів Rhizobium meliloti. Найбільший вплив на формування симбіозу чинять “плюс” лінії за кількістю бульбочок і азотфіксацією, інокульовані штамом М4. Найбільші коефіцієнти успадковуваності ознак симбіозу належать “плюс” лініям за кількістю бульбочок та нітрогеназною активністю, які інокульовані штамами 425а і М4. У гібридів F1 спостерігається ефект гетерозису за ознаками симбіозу, особливо за кількістю бульбочок і ацетиленредукцією у рослин, інокульованих штамом 425а.
Вывод
1. Існує високий рівень між- і внутрішньогрупової мінливості і позитивна асиметрія розподілу рослин ліній і гібридів Medicago sativa L. за кількістю бульбочок і азотфіксувальною активністю, масою і висотою рослин. Найсильніше варіює азотфіксація. Найбільша мінливість викликається штамом 425а.
2. Найсильнішим у формуванні симбіотичних ознак був фактор комплементарної неадитивної взаємодії рослин і ризобій, внесок рослин перевищував вплив генетично подібних штамів Rhizobium meliloti. Найбільший вплив на формування симбіозу чинять “плюс” лінії за кількістю бульбочок і азотфіксацією, інокульовані штамом М4.
3. Внески батьківських і материнських форм в успадковуваність досліджених ознак достовірно не відрізняються. На коефіцієнт успадковуваності симбіотичних ознак найсильніше впливав генотип рослини та фактор взаємодії симбіонтів. Успадковуваність кількості бульбочок і азотфіксації перевищує успадковуваність маси і висоти рослин. Найбільші коефіцієнти успадковуваності ознак симбіозу належать “плюс” лініям за кількістю бульбочок та нітрогеназною активністю, які інокульовані штамами 425а і М4.
4. Інбридинг зменшує симбіотичні показники, особливо кількості бульбочок і азотфіксації. Максимальна інбредна депресія спостерігалася у вибірках штаму 34.
5. У гібридів F1 спостерігається ефект гетерозису за ознаками симбіозу, особливо за кількістю бульбочок і ацетиленредукцією у рослин, інокульованих штамом 425а.
6. Між симбіотичними ознаками існує позитивний звязок. Кореляція між симбіотичною активністю і ефективністю - нижчесередньої сили, між кількістю бульбочок і азотфіксацією - середньої сили, між масою і висотою рослин - вищесередньої сили.
Роботи, опубліковані за темою дисертації
1. Пазюк О.А., Нічик М.М. Мінливість ліній люцерни посівної за активністю азотфіксації і бульбочкоутворення в симбіозі з Rhizobium meliloti. // Цитология и генетика. - 1998. - Т. 32, № 2. - С. 66-73.
2. Пазюк О.А. Наследуемость признака «высота растений» и его зависимость от генотипов симбионтов при взаимодействии линий и гибридов люцерны со штаммами Rhizobium meliloti // Цитология и генетика. - 1998. - Т. 32, № 4. - С. 37-42.
3. Пазюк О.А. Влияние симбиоза линий и гибридов люцерны с разными штаммами Rhizobium meliloti на высоту растений // Цитология и генетика. - 1998. - Т. 32, № 5. - С. 47-53.
4. Пазюк О.А. Изменчивость высоты растений линий и гибридов люцерны в симбиозе с разными штаммами Rhizobium meliloti // Цитология и генетика.- 1999. - Т. 33, № 3. - С. 65-72.
5. Нічик М.М., Пазюк О.А., Бобер А.Ф., Башкірова Н.В. Ефективність симбіозу люцерни з новими штамами бульбочкових бактерій, отриманих методом транспозонового мутагенезу // Физиология и биохимия культурных растений. - 2000. - Т. 32, № 3. - С. 219-222.
6. Пазюк О.А., Нічик М.М., Бобер А.Ф. Вивчення мінливості азотфіксуючої активності і нодуляції в люцерни посівної // Актуальні питання фізіології рослин в аспекті екологічних проблем України: Тези доп. Міжнародної наради. - Чернівці, 1995. - С. - 42.
7. Пазюк О.А., Нічик М.М. Вплив симбіозу і інбредної депресії на ріст люцерни // Тези доп. VI конфер. молодих вчених “Актуальні проблеми фізіології рослин і генетики”. - Київ. - 1996. - С. 29-31.
8. Пазюк О.А. Изменчивость симбиотических признаков внутри вида Medicago sativa L. // Тези доп. VI конфер. молодих вчених “Актуальні проблеми фізіології рослин і генетики”. - Київ. - 1996. - С. 88-89.