ovoshchiОвощи РоссииVegetable crops of Russia2072-91462618-7132Федеральный научный центр овощеводства10.18619/2072-9146-2020-4-42-44ovoshchi-1102Research ArticleСЕЛЕКЦИЯ И СЕМЕНОВОДСТВО СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙBREEDING AND SEED PRODUCTION OF AGRICULTURAL CROPSПоиск закрепителей стерильности моркови столовой в сорте РогнедаSearch for cytoplasmic male sterility plants and its maintainer plants of carrots in Rogneda varietyhttps://orcid.org/0000-0003-1373-3302КорневА. В.KornevA. V.

Корнев Александр Владимирович –кандидат с.-х. наук, научный сотрудник отдела селекции и семеноводства

140153, Московская область, Раменский район, д. Верея, стр.500

Alexander V. Kornev –Cand. Sci. (Agriculture), Researcher, Breeding and Seed Production Department

500, Vereya, Ramenskiy district, Moscow region, 140153 

alexandrvg@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0003-4297-2687ХовринА. Н.KhovrinA. N.

Ховрин Александр Николаевич –кандидат с.-х. наук, доцент, главный научный сотрудник отдела селекции и семеноводства

140153, Московская область, Раменский район, д. Верея, стр.500

Alexander N. Khovrin –Cand. Sci. (Agriculture), Associate Professor, Chief Researcher of the Breeding and Seed Production Department

500, Vereya, Ramenskiy district, Moscow region, 140153 

ЛеуновВ. И.LeunovV. I.

Леунов Владимир Иванович –доктор с.-х. наук, профессор кафедры овощеводства 

127550, г. Москва, Тимирязевская ул., 49

Vladimir I. Leunov –Doc. Sci. (Agriculture), Professor of the Department of Vegetable Growing 

49, Timiryazevskaya street, Moscow, 127550

ДеревщюковС. Н.DerevschukovS. N.

Деревщюков Сергей Николаевич –кандидат с.-х. наук, руководитель филиала 

396116, Воронежская область, Верхнехавский район, поселок НИИОХ, улица Садовая, д. 3А

Sergey N. Derevschukov –Cand. Sci. (Agriculture), Branch Manager 

3A, NIIOKH, Verkhnekhavskiy district, Voronezh region, 396116

СычеваЛ. В.SychevaL. V.

Сычева Лидия Владимировна –зам. руководителя по научной работе филиала

396116, Воронежская область, Верхнехавский район, поселок НИИОХ, улица Садовая, д. 3А

Lidiya V. Sycheva–deputy head of scientific work of the branch

3A, NIIOKH, Verkhnekhavskiy district, Voronezh region, 396116

Всероссийский научно-исследовательский институт овощеводства — филиал Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Федеральный научный центр овощеводства»РоссияAll-Russian Research Institute of Vegetable Growing – branch of Federal State Budgetary Scientific Institution Federal Scientific Vegetable CenterRussian FederationФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К.А. Тимирязева»РоссияAll-Russian Research Institute of Vegetable Growing – branch of Federal State Budgetary Scientific Institution Federal Scientific Vegetable CenterRussian FederationФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К.А. Тимирязева»РоссияFederal State Budgetary Educational Institution of Higher Education Russian State Agrarian University – Moscow Timiryazev Agricultural AcademyRussian FederationВоронежская овощная опытная станция — филиал Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Федеральный научный центр овощеводства»РоссияVoronezh Vegetable Experimental Station – branch of Federal State Budgetary Scientific Institution Federal Scientific Vegetable CenterRussian Federation202027082020044244Copyright © Корнев А.В., Ховрин А.Н., Леунов В.И., Деревщюков С.Н., Сычева Л.В., 20202020Корнев А.В., Ховрин А.Н., Леунов В.И., Деревщюков С.Н., Сычева Л.В.Kornev A.V., Khovrin A.N., Leunov V.I., Derevschukov S.N., Sycheva L.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vegetables.su/jour/article/view/1102Актуальность

Актуальность. Гибридное семеноводство моркови столовой чаще ведут на трехлинейной основе, которая предполагает наличие мужски стерильной материнской линии, линии закрепителя стерильности и отцовской линии гибрида. Для размножения мужски стерильной линии необходима линия-закрепитель стерильности. Процесс создания изогенной пары – мужски стерильная линия – закрепитель стерильности представляет большую сложность. В качестве закрепителя стерильности необходимо использовать только растение – гомозиготу Цит N msms по обеспечивающим стерильность генам ядра, но с нормальной цитоплазмой.

Цель работы – создание закрепителей стерильности моркови столовой из популяции сорта Рогнеда. Материал и методика. Исследования проведены в 2016 году на экспериментальной базе Воронежской овощной опытной станции (Воронежская область); в 2017-2019 годах – в селекционном центре ВНИИО-филиала ФГБНУ ФНЦО (Московская область). Материалом для работы служили семенные растения и корнеплоды сорта Рогнеда и гибридные, инбредные, беккроссные потомства, полученные из данной популяции. Методы селекции: гибридизация, инбридинг. Применяемые скрещивания: простые прямые и сложные возвратные (беккроссы), инбридинг.

Результаты

Результаты. Проведенные исследования выявили возможность поиска закрепителя стерильности в сорте Рогнеда. Инбредное потомство Р43ф является потенциальной линией В, которая поддерживает признак ЦМС петалоидного типа на уровне 100%. Из 67 гибридных потомств оставили одно Р43ст x Р43ф, в котором все растения с мужской стерильностью. 65 гибридных потомств содержали растения как стерильные, так и фертильные. Связанные с ними 65 инбредных потомств имели стерильные и фертильные растения, т.е. пытаться получить из таких фертильных растений закрепитель стерильности нет смысла. Гибридное потомство Р4ст x Р4ф имело 100% фертильных растений. Инбредное потомство Р4ф было представлено только фертильными растениями. 

Relevance

Relevance. Hybrid seed production of carrots is carried out on a three-line basis, which suggests the presence of a male sterile maternal line and a fertile paternal line. For the reproduction of a male sterile line, a maintainer line is needed. The process of creating an isogenic pair of a manly sterile line – a maintainer line is of great complexity. As a maintainer line, it is necessary to use only a plant – a homozygote Cyt N msms for the core genes providing sterility, but with a normal cytoplasm. The purpose of the work is the creation of maintainer line for the sterility of carrots from the population of the Rogneda variety.

Methods

Methods. Research were carried out: in 2016, at the experimental base of the Voronezh Vegetable Experimental Station (Voronezh Region); in 2017 - 2019, at the breeding center of All-Russian Research Institute of Vegetable Growing – branch of Federal State Budgetary Scientific Institution Federal Scientific Vegetable Center (Moscow Region). The material for the work was seed plants and roots of the Rogneda variety and hybrid, inbred, backcross progenies obtained from this population. Breeding methods: hybridization, inbreeding. Crosses used: simple direct and complex return (backcrosses), inbreeding.

Results

Results.Research revealed the possibility of searching for a maintainer line in the Rogneda variety. The P43f inbred progeny is potential line B, which maintains the CMS trait of the petaloid type at 100%. Of the 67 hybrid progenies, only P43st x P43f was left, in which all plants with male sterility. 65 hybrid progenies contained both sterile and fertile plants. Associated 65 inbred progenies had sterile and fertile plants, i.e. it makes no sense to try to obtain a maintainer line is needed. The process of creating an isogenic pair of a manly sterile line – a maintainer line from such fertile plants. Hybrid progeny of P4st x P4f had 100% fertile plants. The inbred progeny of P4f was represented only by fertile plants. 

морковь столоваяцитоплазматическая мужская стерильность (ЦМС)закрепитель стерильностибеккроссыcarrotscytoplasmic male sterility (CMS)maintainer of sterilitybackcrossesReferencesКоновалов Ю.Б., Пыльнев В.В. и др. Общая селекция растений: учебник. М.: Изд-во РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева. 2011. 395 с.Konovalov Yu., Pylnev V. General plant breeding. Moscow: Publishing House of the Russian State Autonomy and Agricultural Academy named after K.A. Timiryazev; 2011. (In Russ.)Liu B., Ou C., Chen S. et al. Differentially Expressed Genes between Carrot Petaloid Cytoplasmic Male Sterile and Maintainer during Floral Development. Sci Rep 9. 17384 (2019). https://doi.org/10.1038/s41598019-53717-xLiu B., Ou C., Chen S. et al. Differentially Expressed Genes between Carrot Petaloid Cytoplasmic Male Sterile and Maintainer during Floral Development. Sci Rep. 2019; 9.17384. https://doi.org/10.1038/s41598-019-53717-xЛеунов В.И., Ховрин А.Н., Корнев А.В. и др. Производство, селекция и семеноводство моркови. Картофель и овощи. 2014;(3):34-36.Leunov V., Khovrin A., Kornev A. et al. Production, selection and seed production of carrots. Potatoes and vegetables. 2014;(3):34-36. (In Russ.)Чистова А.В. Применение метода молекулярно-генетического анализа для выявления растений моркови с цитоплазмой типа «петалоид». Картофель и овощи. 2018;(9):33-35. DOI: 10.25630/PAV.2018.9.18333Chistova A. The use of the method of molecular genetic analysis to identify carrot plants with a cytoplasm of the petaloid type. Potatoes and vegetables. 2018;(9):33-35. DOI: 10.25630 / PAV.2018.9.18333 (In Russ.)Bach I.C., Olesen A., Simon P.W. PCR-based markers to differentiate the mitochondrial genomes of petaloid and male fertile carrot (Daucus carota L.). Euphytica. 2002;(127):353-365.Bach I., Olesen A., Simon P. PCR-based markers to differentiate the mitochondrial genomes of petaloid and male fertile carrot (Daucus carota L.). Euphytica. 2002;(127):353-365.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.