УДК 633.11:581.573.4
Т. В. Лебедева, Е. В. Зуев, С. Н. Стецюк УСТОЙЧИВОСТЬ К МУЧНИСТОЙ РОСЕ ОБРАЗЦОВ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ (TRITICUM AESTIVUM L.) КОЛЛЕКЦИИ ВИР. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. Том 174. 2014. с. 3–10.
Представлены результаты оценки устойчивости к мучнистой росе 533 образцов яровой мягкой пшеницы (Triticum aestivum L.) в фазу колошения и цветения растений. Выявлены образцы мягкой пшеницы, устойчивые к популяции патогена в течение ряда лет: Омская 18 (к-58220); Линия ИТ-3 (к-50849); Canon (к-61222); Dragon (к-61515); Dacke (к-63479); Sunnan (к-58177); Atson (к-41993); As (к-34982); line I Sr5-Rb (к-54868). Проведен мониторинг изменений в популяции гриба Blumeria graminis f. sp. tritici Golovin Ленинградской обл. за 1980–2012 гг.
Ключевые слова: пшеница, мучнистая роса, устойчивость, вирулентность, популяция.
УДК 633.1:581.573.4:632.732
Е. Е. Радченко ГЕНОФОНД И СЕЛЕКЦИЯ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР НА УСТОЙЧИВОСТЬ К ТЛЯМ. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. Том 174. 2014. с. 11–22.
Обсуждаются результаты изучения устойчивости генетических ресурсов пшеницы и сорго к злаковым тлям. И большие, и малые гены устойчивости зерновых культур к тлям дифференциально взаимодействуют с насекомыми. Следовательно, целесообразная селекция зерновых культур на устойчивость к тлям предусматривает расширение генетического разнообразия возделываемых сортов. В зависимости от особенностей культуры удельное значение того или иного способа расширения разнообразия может быть различным: для пшеницы – это, прежде всего, интрогрессия, для сорго – поиск устойчивых форм среди культивируемых видов. Идентифицированы новые гены устойчивости сорго к обыкновенной злаковой тле, которые предлагаются для использования в селекции.
Ключевые слова: пшеница, сорго, тли, устойчивость.
УДК 631.522/.524: 635.21+ 632.938.1
Е. В. Рогозина, Э. Е. Хавкин,Е. А. Соколова,М. А. Кузнецова,Т. А. Гавриленко, Л. А. Лиманцева, В. А. Бирюкова,Н. А. Чалая,Р. В. Джонс,К. Л. Дил Клоновая коллекция диких видов и межвидовых гибридов картофеля, изученная фитопатологическим методом и с помощью ДНК-маркеров. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. Том 174. 2014. с. 23–32.
Образцы из коллекции диких клубненосных видов рода SolanumL. и межвидовых гибридов оценены в полевых и лабораторных испытаниях по устойчивости к наиболее опасным патогенам картофеля: Phytophthora infestans (Mont.) deBary, Y-вирусу, Globodera rostochiensis (Woll.) Behrens. Впервые ДНК-маркеры генов устойчивости к фитофторозу (R1-1205, R3-1380, RB-629), вирусу Y (GP122/EcoRV-406, RYSC3-320), и золотистой картофельной нематоде патотипа Ro1 (TG 689, Gro1-4) использованы при изучении генетического разнообразия диких родичей и селекционного материала. Фенотипически и генотипически разнообразный материал сохраняется в клубневой репродукции и составляет клоновую коллекцию. Эта коллекция отражает спектр изменчивости диких клубненосных родичей и селекционных форм и является основой для дальнейших исследований в области сравнительной и функциональной геномики и интрогрессивной селекции.
Ключевые слова: Solanum, селекция картофеля, фитофтороз, Y-вирус, нематода патотипа Ro1, ДНК-маркеры, R-гены.
УДК 575.1:633.854.78
И. Н. Анисимова, В. А. Гаврилова, Н. В. Алпатьева, И. А. Малков, А. Г. Пинаев, В. Т. Рожкова Молекулярное маркирование генов восстановления фертильности пыльцы подсолнечника. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. Том 174. 2014. с. 33–43.
С использованием SCAR-маркера HRG02, сцепленного с ядерным геном Rf1, а также STS-маркера митохондриального гена orfH522, ассоциированного с РЕТ1-типом цитоплазматической мужской стерильности (ЦМС), структурировано генетическое разнообразие 132 линий генетической коллекции подсолнечника по компонентам генетической системы ЦМС-Rf. Установлено, что большинство автофертильных линий имеют стерильную цитоплазму и, следовательно, могут рассматриваться как надежные источники гена восстановления фертильности для селекции родительских форм гибридов на основе ЦМС РЕТ1. С целью разработки функционального маркера гена Rf1 изучен полиморфизм фрагмента экспрессируемой последовательности (EST QHL12D20), гомологичной гену восстановления фертильности пыльцы Petunia ´ hybrida. Показано, что фрагмент содержит 3 PPR-мотива, характерных для генов Rf растений, и включает интрон длиной около 630 пн. При обработке амплифицированного фрагмента QHL12D20 рестриктазой HaeIII выявлен полиморфизм спектров рестрикции, обусловленный заменой единичного нуклеотида в локализованном в интроне сайте узнавания ферментом. Линии ЦМС и закрепители стерильности (генотип rf1rf1) характеризовались вариантом QHL12D20_2, тогда как вариант QHL12D20_1 выявлен у большинства восстановителей фертильности, несущих доминантный аллель в локусе Rf1.
Ключевые слова: подсолнечник, линии, ЦМС, восстановление фертильности пыльцы, гены, EST, полиморфизм.
УДК 633.85:631.27
А. И. Абугалиева, Т. Б. Ажгалиев, А. Ж. Жумаханова, Л. Долгих СОРТОВОЙ ГЕНОФОНД МАСЛИЧНЫХ КУЛЬТУР В КАЗАХСТАНЕ. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. Том 174. 2014. с. 44–52.
Сортовые ресурсы масличных культур в Казахстане представлены 45 сортами и гибридами подсолнечника, 6 сортами сафлора, 23 – рапса, 20 – сои, 7 – льна и 1– 4 сортами кукурузы, клещевины, рыжика и горчицы. Для рапса выявлены сорта, семена которых содержат в среднем более 46,5% масла: Русич, Гладиатор, НПЦ 0607, Ликолли, Джерри, ДК 71-20, Золотонивский, Кавиар, Юбилейный. Анализ интегральной оценки качества масла (Долгих, Абугалиева, 2010) позволил ранжировать исследованные сорта в соответствии с показателями качества следующим образом: Майбулак, Липецкий, Сафия, ДК 71-2, Майлы, Юбилейный, Гладиатор. Рапс отличается повышенным содержанием олеиновой кислоты: от 58,0% (для сортов Майбулак, Липецкий) до 65,8% (Гладиатор). Для рапса установлено высокое соотношение «ненасыщенных/насыщенных жирных кислот», варьирующее от 6,70 (Липецкий) до 7,80 (Юбилейный). Антипитательная эруковая кислота содержится в пределах от 0,17% (Юбилейный) до 1,83% (Майлы). В Республике Казахстан допущены к использованию 32 гибрида и 13 сортов подсолнечника. Содержание масла в семенах подсолнечника варьирует в широких пределах от 33,2% до 55,6%. По сбору масла с гектара выделяются генотипы Канди, Брио, Казахстанский 1, Юбилейный 40, ЛГ 5635, Принтасол, Скороспелый 87, ПР 64 Г-46, ПР 63 А62. Как показано в результате исследований, масличность семян сафлора колеблется в пределах 20,0–43,3%. Сафлоровое масло содержит 76–82% линолевой кислоты, это самый высокий показатель среди производимых в республике растительных масел. Масличность этих семян на абсолютно сухое вещество составляет 36%, на ядро – 52,7%. Содержание линолевой кислоты в сортах Казахстана колеблется от 67,5% (Акмай) до 73,9% (Нурлан), соотношение «ненасыщенные/насыщенные жирные кислоты» варьирует от 5,79 (Аккызыл и Акмай) до 7,69 (сорт Нурлан). При этом содержание эруковой кислоты минимально для сорта Акмай (0,04%), максимально – для сорта Аккызыл (0,27%). Содержание масла в зерне сортов сои варьировало от 18,0% до 26,9% в системе ГСИ в зависимости от условий и года репродукции. Максимальным содержанием масла отличались сорта Аннушка (22,2–25,4%) и Мавка (21,6–25,9%). Сорт сои Алматы характеризовался наиболее высоким содержанием олеиновой кислоты (до 35%), а сорт Жалпаксай – высоким содержанием линолевой кислоты (47,5%) и витамина F (до 58,4%).
Ключевые слова: рапс, подсолнечник, сафлор, соя, содержание масла.
УДК: 635.11:635.52
Р В. И. Буренин, Т. М. Пискунова РАЗВИТИЕ ИДЕЙ Н. И. ВАВИЛОВА В ИЗУЧЕНИИ И ИСПОЛЬЗОВАНИИ ГЕНОРЕСУРСОВ ОВОЩНЫХ И БАХЧЕВЫХ КУЛЬТУР. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. Том 174. 2014. с. 53–60.
Описано генетическое разнообразие геноресурсов овощных и бахчевых культур, основные направления его изучения и использования, включая современные аспекты исследований. Обобщены результаты исследований по межвидовой гибридизации разных видов. Показаны особенности селекции на гетерозис овощных культур с использованием явлений самонесовместимости, стерильности пыльцы и полиплоидии. Приведены результаты практического использования геноресурсов овощных и бахчевых культур ведущими селекционными учреждениями страны.
Ключевые слова: овощные культуры, коллекция, селекция, исходный материал, устойчивость к болезням, сорт, гибрид.
УДК 573.22
Н. И. Воробьев, Н. А. Проворов, О. В. Свиридова, В. Н. Пищик, Н. В. Патыка, В. А. Думова, Ю. В. Круглов РАНГ ГЕНЕТИЧЕСКОГО ДИЗАЙНА И АДАПТАЦИОННЫЙ ПОТЕНЦИАЛ РАСТИТЕЛЬНО-МИКРОБНЫХ СИСТЕМ. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. Том 174. 2014. с. 61–67.
Фрактальный анализ морфометрических данных немикробных компонентов и структуры сопутствующих микробных сообществ позволил сравнить ранги генетического дизайна и адаптационный потенциал растительно-микробных систем. Анализ показал, что сопутствующие микробные сообщества взаимодействуют с немикробными компонентами, усложняют конфигурацию своих биосетей и повышают адаптационный потенциал биосистем.
Ключевые слова: ранг генетического дизайна растительно-микробной системы, фрактальная размерность пространства морфометрических данных немикробных компонентов и микробных биосетей.
УДК 631.52:633.16
Н. В. Зобова РЕТРОСПЕКТИВНЫЙ И ТЕКУЩИЙ АНАЛИЗ СЕЛЕКЦИОННЫХ ДАННЫХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИНФОРМАЦИОННО-ПОИСКОВЫХ СИСТЕМ. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. Том 174. 2014. с. 68–78.
Анализ программных продуктов, созданных сибирскими учеными для использования в селекции зерновых культур, отражает как их информационно-оценочную направленность, так и аналитическую. Рассмотрены некоторые примеры и подходы к анализу многолетних данных с применением информационно-поисковых систем, баз данных, критериев и алгоритмов оценки эффективности селекционных этапов.
Ключевые слова: информационные технологии, базы данных, информационно-поисковые системы, селекция, зерновые культуры.
УДК 635.64:631.527.52:631.544.4
В. Ф. Красавин, Т. Е. Айтбаев ГЕНЕТИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ КАРТОФЕЛЯ И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В КАЗАХСТАНСКОЙ СЕЛЕКЦИИ. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. Том 174. 2014. с. 79–83.
Исследования по изучению 1500 образцов картофеля мировой коллекции проводили в 2007–2011 гг. в Алматинской области Казахстана в двух почвенно-климатических зонах (предгорной, подверженной сильному вырождению картофеля, и горной, благоприятной для возделывания картофеля).
Ключевые слова: картофель, селекция, биология, генетика, переработка.
УДК 633.2:502.7
Т. В. Кулаковская ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ СОХРАНЕНИЯ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОГО РАЗНООБРАЗИЯ МИРОВОЙ ФЛОРЫ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ГЛОБАЛЬНЫХ ПРОБЛЕМ. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. Том 174. 2014. с. 84–99.
Развитие многофункционального сельского хозяйства, и в частности лугопастбищного хозяйства, способствовало появлению новых научных направлений, исследующих вопросы производства высококачественных кормов и других видов продукции при сохранении биоразнообразия на сельскохозяйственных угодьях в сочетании с рациональным использованием природных ресурсов в целях устойчивого развития.
Ключевые слова: лугопастбищное хозяйство, продуктивность, биоразнообразие, качество корма, кормовые культуры, экологические и экономические аспекты.
УДК 575.113:582.542.1
Е. И. Михайлова, А. В. Толкачева, С. П. Соснихина Элементы консервативности и специфичности в реализации мейоза у ржи Secale cereale L., выявленные методами молекулярной цитогенетики. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. Том 174. 2014. с. 100–106.
Изучены ключевые этапы мейоза у ржи, а именно: кластеризация теломерных и центромерных доменов хромосом, события рекомбинации, сборка синаптонемного комплекса (СК). Предложена гипотеза об иерархии связей между ними: кластеризация теломерных и центромерных доменов хромосом, а также правильная конденсация хромосом в ядрах микроспороцитов ржи на стадиях предмейотической интерфазы-профазы I обеспечивают успешное осуществление ранних событий рекомбинации. События, связанные с инициацией и успешностью сборки линейных треков белка синапсиса Asy1, являются определяющими для завершения рекомбинации у ржи, но не для ее инициации. Сборка трехполосой структуры СК также необходима для завершения рекомбинации и обеспечивается белком, отличным от Zyp1, белка центрального пространства СК. Представлено экспериментальное обоснование концепции.
Ключевые слова: рожь, мейоз, рекомбинация, букет, хромосома, белки СК, Asy1, Zyp1.
УДК:633, 521:581. 169, 581. 142, 581.6
Е. А. Пороховинова, К. Морван, Н. Б. Брач, С. Н. Кутузова Генетическая коллекция льна в ВИРЕ: фундаментальное и прикладное использование. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. Том 174. 2014. с. 107–116.
В результате классического генетического анализа изучено наследование 30 генов, контролирующих изменчивость морфологических признаков льна. Показано, что генетический контроль карликовости осуществляется рецессивным аллелем гена dwarf 1 (dw1), имеющим плейотропный эффект на деформацию цветка. С помощью дискриминантного анализа доказано неполное доминирование гена dw1 по высоте и длине междоузлия. Доказано сцепление (21сМ) гена dw1 и гена фиолетовой окраски цветка sfc1. Тест на аллелизм показал, что ген dw1 и ген curly stem 1 (cs1), контролирующий фенотип «кудрявый» стебель, неаллельны, наследуются независимо и их действие комплементарно. Установлено, что рецессивные гомозиготы по гену white flower 1 имеют положительную корреляцию с короткой фазой всходы–цветение (rbs = 0,52). С использованием рангового критерия U Манна–Уитни показано, что у коричневых семян достоверно ниже доля пентозанов и выше – пектинов. У желтых семян, наоборот, достоверно больше пентозанов и меньше пектинов. Выявлено, что линии, гомозиготные по гену star flower1, с желтыми семенами имеют достоверно больше глюкозы и пентозанов и меньше пектинов.
Ключевые слова: Linum usitatissimum, генетическая коллекция, гены, морфологические признаки, карликовость, слизь семян.
УДК 635.21:582
Е. А. Крылова, А. Б. Овчинникова, Л. Ю. Новикова, И. Г. Чухина, Т. Н. Смекалова, Л. И. Костина, Т. А. Гавриленко МОРФОМЕТРИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ АУТЕНТИЧНЫХ ГЕРБАРНЫХ ОБРАЗЦОВ КУЛЬТУРНЫХ ВИДОВ КАРТОФЕЛЯ СЕКЦИИ PETOTA DUMORT. РОДА SOLANUM L. ИЗ КОЛЛЕКЦИЙ WIR И LE. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. Том 174. 2014. с. 117–122.
Приведены результаты морфометрического анализа 28 морфологических признаков вегетативных и генеративных органов растений, выполненного на материале185 аутентичных гербарных образцов 9 культурных видов картофеля секции Petotaрода Solanum (S. ajanhuiri, S. andigenum, S. chaucha, S. chilotanum, S. curtilobum, S. goniocalyx, S. juzepczukii, S. phureja, S. stenotomum) из гербариев ВНИИ растениеводства им.Н. И. Вавилова (WIR) и Ботанического института им. В.Л.Комарова РАН (LE). На основании полученных результатов проведена переоценка таксономической значимости ряда морфологических признаков.
Ключевые слова: морфологические признаки, гербарные образцы, культурные виды картофеля.
УДК (633.11 + 635.65): 631.53.01: 581.148.5
Г. Ф. Сафина, Г. И. Филипенко ДОЛГОВЕЧНОСТЬ СЕМЯН ПРИ ХРАНЕНИИ И ЕЕ ПРОГНОЗИРОВАНИЕ МЕТОДОМ УСКОРЕННОГО СТАРЕНИЯ. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. Том 174. 2014. с. 123–130.
Отработаны методики ускоренного старения семян мягкой озимой пшеницы, фасоли и гороха, подходящие для прогнозирования их долговечности при хранении. Наиболее подходящим для отслеживания динамики старения оказался режим, при котором температура была 37ºС, а влажность семян на 2–3% ниже критической. В этих условиях снижение всхожести практически до нуля происходило в течение одного–двух месяцев, кривые изменения жизнеспособности соответствовали таковым при длительном хранении. Время старения исследованных образцов зависело не только от исходной всхожести и влажности семян, но и от их генетических особенностей.
Ключевые слова: пшеница, фасоль, горох, длительное хранение генетических ресурсов растений, ускоренное старение семян.
УДК 575.162:577.214
Е. К. Хлесткина ЦИТОЛОГИЧЕСКИ И ГЕНЕТИЧЕСКИ МАРКИРОВАННЫЕ ЛИНИИ ПШЕНИЦЫ В РАБОТАХ ПО МОЛЕКУЛЯРНОЙ И ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ГЕНЕТИКЕ ЗЛАКОВ. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. Том 174. 2014. с. 131–142.
Аллополиплоидная природа генома пшеницы мягкой (Triticum aestivum L., 2n=6x=42, геномная формула AABBDD) позволила создать широкий спектр цитологически маркированных линий: нуллитетрасомных, дителосомных, делеционных, дополненных, замещенных и др. Созданные в прошедшие десятилетия для использования в цитогенетических и генетических исследованиях цитологически маркированные линии, а также генетически маркированные изогенные линии, сегодня находят новое применение. В данной работе рассматриваются основные направления и перспективы использования цитологически и генетически маркированных линий пшеницы в современных исследованиях в области молекулярной и функциональной генетики злаков.
Ключевые слова: пшеница, молекулярная генетика, функциональная генетика, делеционные линии, дителосомные линии, дополненные линии, замещенные линии, нуллитетрасомные линии, изогенные линии, интрогрессивные линии.
УДК 575: 631.52: 633.13 (571.12)
М. Н. Фомина ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ИСТОЧНИКИ ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ ОСНОВНЫХ НАПРАВЛЕНИЙ СЕЛЕКЦИИ ОВСА В СЕВЕРНОМ ЗАУРАЛЬЕ. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. Том 174. 2014. с. 143–148.
Представлены результаты многолетней оценки исходного материала овса различного эколого-географического происхождения в условиях Северного Зауралья по основным хозяйственно-ценным признакам. Выделены новые источники по скороспелости, короткостебельности, устойчивости к полеганию, устойчивости к распространенным патогенам, продуктивности, высокого качества зерна.
Ключевые слова: селекция овса.
