Оценка гетерозиса устьиц листа пшеницы - Статья

ВІСНИК ХАРКІВСЬКОГО НАЦІОНАЛЬНОГО АГРАРНОГО УНІВЕРСИТЕТУ СЕРІЯ БІОЛОГІЯ, 2014, вип.Для исследований использовали 21 гибрид F1, полученные в результате скрещивания по полудиаллельной схеме семи сортов пшеницы мягкой озимой (Triticum aestivum L.): Безостая 1, Воронежская 85, Лузановка одесская, Мироновская 808, Одесская 16, Одесская красноколосая и Прима одесская. Наименьшей плотностью устьиц характеризовались четыре (Безостая 1, Воронежская 85, Лузановка одесская и Одесская красноколосая) и три сорта (Безостая 1, Лузановка одесская и Прима одесская) - в 2011 и 2013 году, соответственно (Sx ? t0,05 = 4,15 шт./мм2, dferror=28). Наряду с наблюдавшейся нестабильностью в проявлении минимальной ПРУ у указанных двух сортов по годам у сорта Одесская 16 максимальные показатели плотности устьиц отмечены в оба года исследований (29,5 и 30,7 шт./мм2 - в 2011 и 2013 году, соответственно). ПРУ сорта Мироновская 808 в оба года (27,0 и 28,4 шт./мм2 - в 2011 и 2013 году, соответственно), а также сорта Воронежская 85 (28,0 шт./мм2) - во второй год достоверно не отличались от таковой сорта Одесская 16. В свою очередь условия большей увлажненности способствовали проявлению низкой ПРУ у трех сортов: Воронежская 85, Прима одесская и Одесская красноколосая, а низкой - у одного сорта Воронежская 85.

Абрамова Л.И., Орлова И.Н., Вишнякова М.А., Константинова Л.Н., Орел Л.И., Огородникова В.Ф. Цитологическая и цитоэмбриологическая техника (для исследования культурных растений). - Л.: ВИР, 1982. - 119 с.

Брюбейкер Дж. Сельскохозяйственная генетика. - М.: Колос, 1966. - 223 c.

Василевская В.К. Изучение онтогенеза как один из методов экологической анатомии // Проблемы ботаники. - М.-Л., 1950. - Вып. 1. - С. 264-282.

Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. - М.: Аг-ропромиздат, 1985. - 343 с.

Кильчевский А.В., Хотылева Л.В. Генотип и среда в селекции растений. ? Минск: Наука и техника, 1989. ? 192 с.

Ламари Н.П., Файт В.И. Наследование плотности расположения устьиц гибридами F1 Triticum aes-tivum L. // Мат-ли IV Міжнародної наукової конференції, присвяченої 260-річчю виходу праці К. Ліннея «Species plantarum», Луганськ, 3-7 червня 2013 р. - Луганськ, 2013. - С. 29-32.

Мазер К., Джинкс Дж. Биометрическая генетика. - М.: Мир, 1985. ? 463 с.

Федин М.А. Генетические концепции гетерозиса // Гетерозис.-Минск:Наука итехника,1982.-С.99-108.

Aminian R., Mohammadi S., Hoshmand S.A., Khodambashi M. The genetic analysis of stomatal frequency and size, stomatal conductance, photosynthetic rate and yield in wheat (Triticum aestivum L.) using substitution lines series // Wheat Inf. Serv. - 2010. - V. 110. - P. 25-34.

Badawi M., Danyluk J., Boucho B., Houde M., Sar-han F. The CBF gene family in hexaploid wheat and its relationship to the phylogenetic complexity of cereal CBFS // Mol. Genet. Genomics. - 2007. - V. 277. - P. 533-554.

Badawi M., Reddy Y.V., Agharbaoui Z., Tominaga Y., Danyluk J., Sarhan F., Houde M. Structure and functional analysis of wheat ICE (Inducer of CBF Expression) genes // Plant Cell Physiol. - 2008. - V. 49. - P. 1237-1249.

Casson S., Gray J.E. In?uence of environmental factors on stomatal development // New Phytol. - 2008. - V. 178. - P. 9-23.

Casson S.A., Hetherington A.M. Environmental regulation of stomatal development // Curr. Opin. Plant Biol. - 2010. - V. 13. - P. 90-95.

Chaudhary B.D., Singh V.P. Heterosis and its components for grain yield in barley // Genet. Iber. - 1977. - V. 29. - P. 201-218.

Chinnusamy V., Ohta M., Kanrar S., Lee B.H., Hong X., Agarwal M., Zhu J.K. ICE1: a regulator of cold induced transcriptome and freezing tolerance in Arabidopsis // GENESDEV.-2003.-V.17,№8.-P.1043-1054.

Farquhar G.D., Buckley T.N., Miller J.M. Optimal stomatal control in relation to leaf area and nitrogen content // Sil-VAFENNICA.-2002.-V.36, №3.-P.625-637.

Fonseca S., Patterson F.L. Hybrid vigor in a seven-parent diallel cross in common winter wheat (Triticum aestivum L.) // Crop Sci. - 1968. - V. 8, № 1. - P. 85-88.

Hofmann N.R. They all scream for ICE1/SCRM2: core regulatory units in stomatal development // Plant Cell. - 2008. - V. 20. - P. 1732.

Hyeon-Hye K., Gregory D.G., Raymond M.W., John C.S. Stomatal conductance of lettuce grown under or exposed to different light qualities // Ann Bot. - 2004. - V. 94. - P. 691-967.

Jinks J L, Jones R. M. Estimation of the components of heterosis // Genetics. - 1958. - V. 43. - P. 223-234.

Jinks J.L. The F2 and backcross generation from a set of diallel crosses // Heredity. - 1956. - V. 10. - P. 1-30.

Kanaoka M.M., Pillitteri L.J., Fujii H., Yoshida Y., Bo-genschutz N.L., Takabayashi J., Zhu J.K., Torii K.U. SCREAM/ICE1 and SCREAM2 specify three cell-state transitional steps leading to Arabidopsis stomatal differentiation // Plant Cell. - 2008. - V. 20. - P. 1775-1785.

77

ОЦЕНКА ГЕТЕРОЗИСА И ТИПА НАСЛЕДОВАНИЯ

Miskin K.E., Rasmusson C., Moss D.N. Inheritance and physiological effects of stomatal frequency in barley // Crop Sci. - 1972. - V. 12. - P. 780-783.

Pooni H.S., Jinks, J.L. The true nature of non-allelic interactions in Nicotiana rustica revealed by association crosses // Heredity. - 1981. - V. 47. - Р. 253-258.

Singh M.I., Singh R.K. A comparison of different methods of half-diallel analysis // Theor. Appl. Genet. - 1984. - V. 67, №4. - P. 323-326.

Wynne J.C., Emery D.A., Rice P.H. Combiningability estimation in Arachis hypogaea L. II Field Performance of F1 hybrids // Crop Sci. - 1970. - V. 10, № 6. - P. 713-715.

Поступила в редакцию 15.07.2014 г.

ESTIMATION OF HETEROSIS AND TYPES OF INHERITANCE FOR LEAF STOMATA DENSITY IN WHEAT (Triticum aestivum L.) UNDER FIELD CONDITIONS

N. P. Lamari

Plant Breeding and Genetics Institute - National Center of Seed and Cultivar Investigation National Academy of Agrarian Sciences of Ukraine

(Odesa, Ukraine) e-mail: natalamari@rambler.ru

Genetic diversity and inheritance of leaf stomata density (SD) in winter wheat Triticum aestivum L. is investigated. 21 hybrids F1 was obtained by crossing of 7 parental varieties in a half-diallel mating design. During autumn-winter periods of 2011 and 2013 plant material was grown in the field. These years were characterized different amount of precipitation. Influence of the genetic component on the stomata density variation in the parental varieties and F1 hybrids was significant. Intermediate type of SD inheritance was detected in most of F1 hybrids for two research year results. It is suggested that additive gene action predominated in determination of leaf stomata density. The genetic diversity value and the negative heterobeltiosis frequency were 25% and 33% more than in 2013 year. In addition, the maximum values of negative heterosis and both types’ heterobeltiosis effects detected in relatively more precipitation falls. The duplicate type of epistasis in control trait "SD" was identified in lower rainfall environments.

Key words: Triticum aestivum L., stomata density, heterosis, type of inheritance

78

ЛАМАРИ

ОЦІНКА ГЕТЕРОЗИСУ І ТИПУ УСПАДКУВАННЯ ЩІЛЬНОСТІ ПРОДИХІВ ЛИСТКА ПШЕНИЦІ (Triticum aestivum L.)

В ПОЛЬОВИХ УМОВАХ

Н. П. Ламарі

Селекційно-генетичний інститут - Національний центр насіннєзнавства та сортовивчення

Національної академії аграрних наук України (Одеса, Україна) e-mail: natalamari@rambler.ru

Вивчено генетичне варіювання і успадкування щільності розташування продихів (ЩРП) листка озимої пшениці Triticum aestivum L. 21 гібрид F1 був отриманий в результаті схрещувань семи батьківських сортів за напівдіалельною схемою. Рослинний матеріал вирощений в польових умовах осінньо-зимового періоду 2011 і 2013 років, що відрізнялися за кількістю опадів. Встановлено достовірний вплив генетичної складової на варіювання щільності розташування продихів у батьківських сортів і гібридів F1. Проміжний тип успадкування ЩРП виявлено у більшості гібридів F1 в обидва роки досліджень. Даний факт може свідчити про переважання адитивних ефектів в генетичному контролі ЩРП листа. Розширенню генетичного варіювання на 25%, збільшенню кількості гібридів з негативним істинним гетерозисом на 33%, а також формуванню максимальних значень ефектів дійсного і гіпотетичного гетерозису сприяли умови більшого волого забезпечення 2011 року. Відзначено наявність епістазу дуп-лікатного типу в контролі ознаки ПРУ в умовах меншого вологозабезпечення.

Ключові слова: Triticum aestivum L., щільність розташування продихів, гетерозис, тип успадкування

79