Светлана Леонидовна Фролова, младший научный сотрудник
лаб. Молекулярно-иммунологических исследований
143072; ул. Селекционная, д.14; Московская область; Одинцовский район; ВНИИССОК
Svetlana L. Frolova, Junior Researcher
Laboratory of Molecular Immunological Research
143072; 14, Selektsionnaya str.; Moscow district; Odintsovo region; VNIISSOK
Людмила Леонидовна Бондарева, доктор с.-х. наук, зав. лаб.
лаб. селекции и семеноводства капустных культур
143072; ул. Селекционная, д.14; Московская область; Одинцовский район; ВНИИССОК
Lyudmila L. Bondareva, Dr. Sci. (Agriculture), Head of Laboratory
Laboratory Cole Crop Breeding and Seed Production
143072; 14, Selektsionnaya str.; Moscow district; Odintsovo region; VNIISSOK
Актуальность. В мировом растениеводстве капуста белокочанная (Brassica oleracea L. var. capitata L.) является одной из значимых овощных культур. Одной из приоритетных задач отечественной селекции капустных культур является создание высокопродуктивных гибридов. Наиболее трудоемким и продолжительным этапом в этом процессе является создание константных родительских линий.
Целью данного обзора являлся систематический анализ научных публикаций, посвященных процессу перехода от вегетативной к генеративной фазе развития у представителей семейства Капустные (Brassicaceae).
Результаты. В традиционной селекции инбредные линии капусты белокочанной получают посредством принудительного самоопыления в течение 6-12 поколений. Использование биотехнологического метода культуры изолированных микроспор in vitro позволяет достичь полной гомозиготности генома в течение одного генеративного цикла и способствует расширению спектра формообразования генетических рекомбинантных форм, в том числе с рецессивными признаками. Также в сочетании с технологией получения удвоенных гаплоидов и геномными подходами, такими как маркерная селекция, геномная селекция и редактирование генома, «Speed Breeding» позволяет повысить эффективность селекции за счёт сокращения времени селекционного цикла, обеспечивая раннюю фенотипическую оценку, эффективное использование ресурсов, повышая точность отбора и генетический прогресс. Несмотря на преимущества биотехнологических методов, применение линий удвоенных гаплоидов (DH) сопряжено с рядом практических сложностей, в частности касающихся репродукции полученных растений. Дополнительной проблемой является отсутствие цветения у части DH-растений после прохождения яровизации, что может быть обусловлено рядом причин: не подходящие условиями яровизации для конкретных линий. Также отмечаются растения с нормальным вегетативным развитием, у которых, тем не менее, не происходит завязывание семян.
Заключение. В результате проведенного обзора мировой и отечественной практики изучены важные этапы яровизации: температура, продолжительность, освещение, стадии развития растения. Эти знания позволят увеличить процентную долю растений, переходящих в репродуктивную стадию развития.
Relevance. In the global crop production, white cabbage (Brassica oleracea L. var. capitata L.) is one of the most important vegetable crops. One of the priorities of domestic cabbage crop breeding is the creation of highly productive hybrids. The most time-consuming and lengthy stage in this process is the creation of constant parent lines.
The purpose of this review was a systematic analysis of scientific publications devoted to the process of transition from the vegetative to the generative phase of development in representatives of the Cabbage family (Brassicaceae).
Results. In traditional breeding, inbred lines of white cabbage are obtained through forced self-pollination for 6-12 generations. The use of the biotechnological method of culture of isolated microspores in vitro ensures the achievement of complete homozygosity of the genome during one generative cycle and contributes to the expansion of the spectrum of formation of genetic recombinant forms, including those with recessive traits. Also, in combination with the technology of obtaining doubled haploids and genomic approaches such as marker breeding, genomic selection and genome editing, "Speed Breeding" allows to increase the efficiency of breeding by reducing the breeding cycle time, providing early phenotypic assessment, efficient use of resources, increasing the accuracy of selection and genetic progress. Despite the advantages of biotechnological methods, the use of double haploid (DH) lines is associated with a number of practical difficulties, in particular, concerning the reproduction of the obtained plants. An additional problem is the lack of flowering in some DH plants after undergoing vernalization, which may be due to a number of reasons: unsuitable vernalization conditions for specific lines. There are also plants with normal vegetative development, which, nevertheless, do not set seeds.
Conclusion. As a result of the conducted review of world and domestic practice, important stages of vernalization have been studied: temperature, duration, lighting, and stages of plant development. This knowledge will make it possible to increase the percentage of plants passing into the reproductive stage of development.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.