Внутрипопуляционная вариабельность в потомствах F₃ и F₄томата, полученных от рекомбинантов F₂, устойчивых к высокой температуре по признакам мужского гаметофита

Актуальность
Выявление устойчивых к температурным стрессам форм важно не только на этапе поиска, но и позднее в селекционном процессе. Для оценки устойчивости растений, наряду с действием естественных факторов, необходимо их моделировать в лабораторных условиях.
Материал и методика
Представлены результаты изучения изменчивости признаков мужского гаметофита томата (жизнеспособность пыльцы, длина пыльцевых трубок, устойчивость пыльцы и устойчивость по длине пыльцевых трубок) в гибридных потомствах F₂, F₃, F₄, полученных от разных комбинаций скрещивания с высокими показателями устойчивости к высокотемпературному стрессу (8 гибридных комбинаций).
Результаты
В расщепляющихся популяциях F₂ по комплексу признаков пыльцы установлены рекомбинационные различия, выраженные в показателе средней дисперсии по семье (S₂), что позволило выделить трансгрессивные рекомбинанты, получить семена для проведения следующих циклов отбора в F₃ и далее. Выявлено, что в потомствах F₃ и F₄ сохраняется высокая внутрипопуляционная вариабельность признаков мужского гаметофита, что отражает реакцию их генотипов на высокую температуру. Показано, что потомства, полученные из лучших рекомбинантов F₂ в F₃ и F₄, не сохраняют высокий уровень устойчивости. По жаростойкости пыльцы фактический сдвиг показателя признака в F₃, относительно F₂ составил 0,92, а в F₄ к F₂ –0,65. Несколько выше сдвиг показателей в динамике поколений F₂, F₃ и F₄ от разных гибридных комбинаций был по устойчивости пыльцевых трубок 0,99 (F₃/F₂) и 1,15 (F₄/F₂). Наиболее выраженный положительный сдвиг в сторону высоких значений в F₃ и F₄ относительно F₂ отмечен только у трех комбинаций – Л7 x Л305, Л7 x сорт Церос, Л7 x сорт Лидер (R – 1,91, 1,29 и 1,08, соответственно). Высокая изменчивость в популяциях потомств F₄ отмечается и по количественным признакам: число соцветий на растении, число цветков на соцветии, количество завязавшихся плодов на соцветии и число семян в плодах. Различия, выявленные при оценке расщепляющихся популяций F₂, полученных от разных комбинаций скрещивания по спектру изменчивости не подтвердились в F₃ и F₄ по разнообразию их потомств.

1. Кошкин Е.И. //Физиология устойчивости сельскохозяйственных культур. Москва, 2010. –638 с.

2. Тараканов Г.И., Андреева Е.Н., Морев В.В. К вопросу оценки реакции пыльцы на внешние условия //Разработка методов селекции и семеноводства в плодоовощеводстве: //Сб. научн. тр. ТСХА. М.: 1986. – С.65-69.

3. Кравченко А.Н., Лях В.А., Тодераш Л.Г. и др. Методы гаметной и зиготной селекции томатов. /Под редакцией А.А. Жученко // Мн: Кишинев, 1988. – 140 с.

4. Маковей М.Д. Применение метода пыльцевой оценки в селекции тепличного томата на устойчивость к стрессовым абиотическим факторам. // Дис… канд. с.-х. наук. 06.01.05. 1992. –197 с.

5. Балашова Н.Н., Валеева З.Т., Игнатов А.Н. и др. К вопросу о роли микрогаметофита в адаптации растений к эконише возделывания. // Сельскохоз. биология. – 1994. – №3. – С.59-64.

6. Игнатова С.И., Маковей М.Д., Горшкова Н.С. Селекция томата на устойчивость к пониженной освещенности с использованием гаметофитного отбора //Эффективные приемы выращивания овощных культур (Научные труды ВНИИО). Москва,1998. – С.252-256.

7. Фотев Ю.В., Юрлова Е.В. Показатель прорастания пыльцы как критерий оценки адаптивной способности гибридов томата. //Сельскохоз. биология. – 1996. – №3. – С.46-51.

8. Пивоваров В.Ф. Методические указания по гаметной селекции сельскохозяйственных растений (методология, результаты и перспективы). – Москва (ВНИИСОК), 2001. – 386 с.

9. Коваль В.С., Макарова Н.Н. Использование гаметного отбора в селекции на адаптивность // Задачи селекции и пути их решения в Сибири. (Докл. сообщ. генетико-селекционной школы). Новосибирск, 2000. – С.227-231.

10. Кильчевский А.В. Генетико-экологические основы селекции растений // Вестник ВОГиС. – 2005. – Т.9. – №4. – С.518-526.

11. Бухарова А., Бухаров А. Элементы гаметной и зиготной селекции в практике работ по отдаленной гибридизации томата и перца. // Матер. научно-практич. конф. «Перспективы развития садоводства и овощеводства на Южном Урале». – Уфа, 2005. – С.101-104.

12. Anokhina V. The use of gametophytic selection for differentiation of lupin tolerance to stress /V. Anokhina, V. Duksina, I Sauk // Lupin crops: an opportunity for today, a promise for the future. Proceedings of the 13th International Lupin Conference (Poznan, Polan, 6-10 June 2011). – P.285-287.

13. Yeun-Kyung Chang, Leslie A. Blischak, Richard E. Veilleux, Muhammad J. Iqbal Effect of temperature on gametophytic selection in a Phalaenopsis F1 population //Euphytica. 2010. – Vol.171. – Iss. 2. – P.251-261.

14. Алпатьев А.В. Мичуринские основы селекции томатов //Сад и огород. – 1947. – №1.

15. Тер-Аванесян Д.В. Роль количества пыльцевых зерен цветка в оплодотворении растений. //Труды по прикл. ботанике, генетике и селекции. Л.: 1949. – Т. 28. – Вып.2. – С.119.

16. Mulcahy D.L. A correlation between Gametophytic and sporophytic characteristics in Zea mays L. // Science. – 1971. – No171. – Р.1155-1156.

17. Голубинский И.Н. //Биология прорастания пыльцы. Киев. 1974. – 464 с.

18. Маковей М.Д. Доля влияния родительских компонентов скрещивания на наследуемость устойчивости к температурным стрессам у томатов. //Известия Академии наук Молдовы. Науки о жизни. – 2011. – №1(313). – С.88-94.

19. Доспехов Б.А. // Методика опытного дела. – М.: Агропромиздат, 1979. – 416 с.

20. Михайленко И.М., Драгавцев В.А. Математические модели в селекции растений. Сообщение I. Теоретические основы идентификации генотипов по фенотипам при отборе в расщепляющихся поколениях. //Сельскохозяйственная биология. – 2013. – №1. – С.26-34.