Использование маркерных признаков у различных видов тыквы твердокорой

Подробности

Категория: Статьи

Использование маркерных признаков у различных видов тыквы твердокорой

Шантасов А.М., Изтелеуова Г.К., Соколов С.Д.

ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт орошаемого овощеводства и бахчеводства

Селекция с помощью маркеров — это метод отбора, который играет все более важную роль в программах селекции сельскохозяйственных культур.

Маркерные признаки позволяют быстро отобрать большое количество растений на раннем этапе процесса селекции, в результате чего для внедрения новых сортов может потребоваться гораздо меньше времени: работу по выведению каждого нового сорта сельскохозяйственных культур можно сократить на несколько лет.

В лаборатории селекции бахчевых культур ГНУ ВНИИОБ маркерные признаки прежде всего применяются при создании материнских линий гибридов F1 с различными типами мужской стерильности.

У патиссона и кабачка используются, так называемые линии с мужской стерильностью функционального типа. Они позволяют получать гибридные семена при свободном переопылении родительских форм. В первой половине вегетации, когда пыльники цветков материнской формы не вскрываются происходит завязывание плодов от опыления отцовской формой. А появление на незагруженных завязью растениях материнской формы цветков со вскрывающимися пыльниками происходит когда основная часть растений уже имеет сформированную завязь, к тому же пыльцы с пониженной фертильностью для опыления требуется значительно больше и риск самоопыления также снижается. Это подтверждается при размножении материнской линии на изолированном участке, где без искусственного доопыления завязывание плодов практически не происходит. Использование линий со II типом стерильности позволяет получать 96-100% гибридность семян.

У кабачка выделена линия с генной мужской стерильностью. Посев и прорывка проводится также, как у арбуза и дыни, но выполняется гораздо проще. Прорывку производят не более 2-х раз при массовом цветении, и так как цветки гораздо больших размеров и цветение фертильных растений очень заметное (пыльца крупная), то легко удалить фертильные растения. Поскольку кабачок является многоплодной культурой, образующей большое количество женских цветков, после проведения браковки фертильных растений на стерильных обрывают все завязавшиеся плоды.  Гибридность получаемых семян 95-97 %(Дютин, Соколов, 2010).

В литературе не удалось обнаружить сообщения о сцеплении гена мужской стерильности у кабачка и патиссона с каким-либо геном маркерного признака.

Использование генетического маркера облегчает работу по ведению гибридного семеноводства при использовании любых материнских линий с мужской стерильностью, позволяя, в товарных посевах гибридов F1, удалять негибридные растения при проведении прорывки. В качестве генетических маркеров целесообразно использовать признаки хорошо различимые на ранних этапах развития растения: окраска и форма семядолей; длина эпикотиля или гипокотиля; окраска, пятнистость и рассечённость первых настоящих листьев; форма куста. Проявление генетических маркеров не должно зависеть от агротехники и факторов среды. Генетический маркер должен четко отличатся визуально, проявляться на ранних стадиях развития (3-5 настоящих листьев).

В лаборатории селекции бахчевых культур ВНИИОБ выделено несколько образцов кабачка и патиссона с маркерными признаками (серебристая окраска первых настоящих листьев, сильная рассеченность листовой пластины, высокий гипокотиль и эпикотиль). Проведена работа по сочетанию генов мужской стерильности и маркерных признаков.

У материнской формы патиссона Английский желтый с fms в качестве маркерного признака можно использовать высоту сеянцев в фазе 5-7 настоящих листьев. Поскольку этот образец длинностебельный, то первое междоузлие у него более удлиненное, чем у короткостебельных форм. Этот признак наследуется в первом поколении рецессивно. Гибридные растения в фазе 5-7 настоящих листьев имеют «сидячий» куст, они относительно низкие и приземистые. Растения материнской формы более высокие и имеют «стоячий» куст  и их можно удалить при прорывке. Признак стерильность мужских цветков функционального типа устойчиво передается другим линиям и сортам тыквы твердокорой (C. pepo L). Передачу  и закрепление признака мужская стерильность осуществляют методом возвратно-насыщающих скрещиваний (беккроссов). После выделения во втором гибридном поколении стерильных растений проводят самоопыление или в случае необходимости возвратные скрещивания с родительской формой. Получить морфологически выровненные гомозиготные линии с мужской стерильностью удается в 2-4 поколении беккроссов.

У линий с генной мужской стерильностью необходимо  проводить отборы на стерильность во втором и в каждом последующем четном поколении возвратно-насыщающих скрещиваний. При получении относительно выровненных образцов линий поддерживают в гетерогенном состоянии, опыляя стерильные растения пыльцой фертильных, гетерозиготных по мужской стерильности, аналогов.

Работа по закреплению признака мужской стерильности и размножение линий производится как в открытом, так и в закрытом грунте. В теплице растения размещаются в однорядковых делянках (схема посева 1.0 х 0.5 м) на вертикальной шпалере из шпагата. Преимущество использования теплицы в селекционной работе определяется возможностью получения двух поколений в год и удобстве работы по уходу за растениями. В дальнейшем работа переносится в открытый грунт, где производится оценка полученных линий по ряду морфологических признаков.

В настоящее время использование маркерных признаков широко применяется в селекции сельскохозяйственных культур в развивающихся странах. Их применение позволяет ускорить перенос хозяйственно-ценных генов в процессе селекции и обеспечить создание новых сортов и гибридов с целым комплексом заданных свойств.

Использование в гибридном семеноводстве материнских линий с мужской стерильностью функционального типа и маркерными признаками делает производство семян более эффективным.

Выходные данные: Орошаемое овощеводство и бахчеводство в развитии адаптивно-ландшафтных систем юга России // Материалы Междунар. науч.-практ. конф./ научн. ред. Пучков М.Ю, Кособокова С.Р., Соколова Г.Ф., Гуляева Г.В.: - Астрахань, Изд. Сорокин П.В., 2012. – С.41-43