Повышение устойчивости ячменя к стрессовым биотическим и абиотическим факторам в сибири (генетико-биотехнологические аспекты) 03. 00. 16 экология 06. 01. 05 селекция и семеноводство

Вид материала

Лекция

Содержание Глава 6 АГРОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ДЕТЕРМИНАЦИЯ ЯРОВОГО ЯЧМЕНЯ ВОСТОЧНОЙ СИБИРИ ПО ГОРДЕИНКОДИРУЮЩИМ ЛОКУСАМ 6.1. Генетическое разнообразие сибирских сортов ярового ячменя и его адаптивная значимость.

Подобный материал:

• Антистрессовая технология возделывания сахарной свеклы, 16.48kb.
• Сравнительная оценка образцов ячменя на нейтральной и кислой почвах красноярского края, 527.14kb.
• Сселекция полевых культур, Уральский регион, пшеница озимая и яровая, ячмень, сорта,, 40.85kb.
• Селекция баклажана для аридной зоны нижнего поволжья 06. 01. 05 Селекция и семеноводство, 336.5kb.
• «Защитные полосы как фактор повышения экологической безопасности и здоровья населения, 242.98kb.
• Задачи селекции : повышение урожайности сортов культурных растений, увеличение продуктивности, 105.58kb.
• Лекция и семеноводство овощных культур». Направление «Садоводство», 54.42kb.
• Физическая культура и закаливание детей дошкольного возраста, 231.01kb.
• Сообщение на тему, 78.63kb.
• Перечень примерных контрольных вопросов и заданий для самостоятельной работы, 49.1kb.

Глава 6

АГРОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ДЕТЕРМИНАЦИЯ ЯРОВОГО ЯЧМЕНЯ ВОСТОЧНОЙ СИБИРИ ПО ГОРДЕИНКОДИРУЮЩИМ ЛОКУСАМ

Электрофорез генетически полиморфных запасных белков ячменя использовали в контроле генетического внутрипопуляционного разнообразия ячменя нескольких регионов Западной и Восточной Сибири на разных этапах селекционного процесса.

6.1. Генетическое разнообразие сибирских сортов ярового ячменя и его адаптивная значимость. Результаты проведенной генетической паспортизации всех доступных для исследования сортов селекции института и их родительских форм позволили установить их нативные генетические формулы, а также выявить однородные и гетерогенные по спектрам гордеинов сорта (рис. 5). По спектрам гордеинов хорошо прослеживается вклад родительских форм в генотип современных сортов. Большее влияние по этому параметру на созданные формы оказали такие пластичные отечественные сорта, как Винер (А12, В19), Червонец (А2В39), комбинация Винер х Донецкий 650 (А2В25), а также зарубежные сорта: Gateway (А12В13), Una (А2В17) и др. Ряд аллелей, выявленных у исходных форм, у производных сортов не обнаружен.

При определении формул гордеинов у 18 доступных для исследования районированных в крае сортов выявлено шесть вариантов аллелей HrdA и десять — HrdB. Почти треть сортов гетерогенна по блокам гордеинов (Шевцова, Зобова, 2008). Разнообразие аллельных вариантов по блокам HrdА и HrdВ у сортов селекции КНИИСХ и всех районированных в крае сортов при сходстве по ряду аллелей в целом различается, так же как разнообразие родительских форм и производных от них сортов (табл. 8).

Таблица 8 – Сравнение частот встречаемости аллельных вариантов гордеинов в разных популяциях ячменя

Показатель	Разнообразие аллелей
	Родительские формы сортов КНИИСХ	Сорта КНИИСХ		Районированные в Красноярском крае сорта
Биотипов, шт.	27	17		22
Генотипов, шт.	19	14		18
Сопряженность признаков отсутствует	χ2 = 10,061; ν=21; χ20,1=29,619
			χ2 = 9,8394; ν=15; χ20,1=22,305

Таким образом, выявлены характерные варианты аллелей гордеинов для ячменей, районированных в Красноярском крае: доминирующая группа аллелей А2  А12, практически строго поделенная между дву- и шестирядными сортами, и группа HrdB: В13  В8  В19  В1 > В17 > В39.

			Сорта селекции Красноярского НИИСХ
2.17.3	2.1.3.		2.13.2.		12.13.2.		2.13.2.		2.39.2		2.13..2		2.1.3.СDE		13.1.3	2.25.1	18.67.1.
Кедр	примесь				Рассвет		Агул				Агул 2		Енисей			Бахус	Вулкан
Красноярский 80					Баджей
					Соболек
				Родительские формы
2.39.2		12.13.2.		2.84.1.		2.17.3		2.17.3		12.19.1.		2.1.3.		2.1..3.	2.13.2.	12.13.2	13.84.1.
Червонец		Gateway		Keyston		Una		Винер						Birgitta	Asa	Moor	Vantage
Рис. 5 – Электрофоретические спектры гордеинов оригинальных селекции Красноярского НИИСХ и их родительских форм

В формировании генотипов районированных в Красноярском крае сортов прослеживается важность трех исходных форм: Винер, Червонец и Омский 13709. Материалом оценки разнообразия ярового ячменя стародавней и современной селекции служили 40 – местных (стародавних) форм и 59 – сортов современной селекции из девяти регионов Сибири (Борисов и др., 1998; Шевцова, Зобова, 2008). Среди стародавних форм к гетерогенным отнесено 19 образцов и выявлен 61 биотип, у современных – только 13 гетерогенны, разнообразие по гордеинам составило 73 биотипа (рис. 6).

По частоте встречаемости и распространению среди современных сортов сибирской селекции, существенно доминирует группа аллелей HrdA: А2  А12 и HrdB: В1  В8  В13  В3 (рис. 5), они же наиболее часто встречаются и у стародавних форм. В результате выявлена асимметричность географического распределения аллельных вариантов гордеинов и отмечена полная или частичная утрата современными сортами ряда аллельных вариантов гордеинов (А44, А24) (Шевцова, Зобова, 2008).

Рис. 6 – Распределение частот вариантов HrdА и HrdВ в популяциях стародавних (внешнее кольцо) и современных (внутреннее) форм ячменя

Сравнение разных регионов Сибири по внутрипопуляционному разнообразию вариантов формул гордеинов по блокам HrdA и HrdВ у местных и современных форм (табл. 9) показало, что по среднему числу фенотипов блока HrdA разнообразие местных форм выше всего у ячменей Читинской области, за ними следуют Красноярский край и Иркутская область, при этом доля редких фенотипов наибольшая у читинских форм, далее – у омских. Сделано заключение об адаптивной значимости аллелей для конкретных агроэкологических зон региона, отмечено уменьшение разнообразия сибирских селекционных сортов ячменя как по аллельному составу гордеинов, так и по числу гетерогенных селекционных сортов по сравнению с местными формами.

Таблица 9 – Анализ внутрипопуляционного фенотипического разнообразия по аллелям гордеинов ячменя регионов Сибири (по Животовскому)

Регион происхождения исследованных форм	Число генотипов	HrdA		HrdB
		Среднее число фенотипов	Доля редких фенотипов	Среднее число фенотипов	Доля редких фенотипов
Местные стародавние формы
Омск	9	2,63±0,33	0,12±0,11	6,64±0,51	0,051±0,079
Красноярск	15	3,85±0,20	0,038±0,049	9,31±0,68	0,069±0,069
Иркутск	7	3,57±0,47	0,11±0,12	4,69±0,45	0,061±0,091
Бурятия	12	1,74±0,19	0,13±0,096	5,64±0,43	0,059±0,071
Чита	18	3,97±0,48	0,21±0,095	6,21±0,78	0,22±0,098
Современные сорта
Омск	18	6,69±0,687	0,16±0,087	5,57±0,47	0,071±0,078
Новосибирск	11	2,63±0,298	0,12±0,099	2,85±0,20	0,051±0,066
Красноярск	17	3,48±0,33	0,13±0,081	7,13±0,60	0,11±0,075
Иркутск	5	1,00±0	0±0	3,89±0,28	0,026±0,071
Бурятия	8	2,48±0,40	0,17±0,13	3,86±0,25	0,034±0,064
Якутия	6	2,87±0,25	0,045±0,085	1,94±0,14	0,029±0,068

Ячмени современной селекции разных регионов отличаются разнообразием по вариантам блока HrdА, который, по нашему мнению, обеспечивает экологическую составляющую устойчивости ячменя к конкретным географическим условиям произрастания. Таким образом, отмечена изменчивость состава гордеинов сортовых популяций ярового ячменя в пространстве (разные регионы) и во времени (стародавние и современные), связанная с естественным и искусственным отбором.