Способ идентификации генотипа по фенотипу фотопериодической реакции пшениц, преимущественно при селекции на скороспелость, продуктивность и устойчивость к неблагоприятным факторам среды Советский патент 1991 года по МПК A01H1/04 

Описание патента на изобретение SU1660635A1

Изобретение относится к сельскому хозяйству и биологии, в частности к селекции растений, и может быть использовано для выведения в регулируемых условиях, с использованием вегетационно-климатических установок, сортов пшениц с различной скороспелостью, продуктивностью и устойчивостью.

Целью изобретения является повышение точности идентификации генотипа фотопериодической реакции и повышение эффективности селекции.

П р и м е р 1, Ряд сортов твердой пшеницы выращивают при 12- и 20-часовом освещении в вегетационно-климатических установках. Регистрируют время наступления онтогенетических фаз трубкования и колошения пшеницы и на основании этих

данных определяют продолжительность периодов посев-трубкование и трубкование- колошение. Полученные результаты служат основой подбора исходных родительских пар для скрещивания, проведения гибридологического анализа, идентификации генотипов и выведения селекционноценных линий пшеницы.

Для выведения ультраскороспелой линии отбирают сорта, отвечающие следующим требованиям: раннее колошение на длинном дне; наименьшая задержка колошения на коротком дне по сравнению с длинным днем; различная структура задержки колошения на коротком дне по периодам онтогенеза посев-трубкование и трубкова- ние -колошение. Этим требованиям соответствуют, например, сорта Светлана и

О О

а о оо ел

К-56324, Их используют в качестве исходных для гибридизации w дальнейшей работы. Гибридные растения выращивают при 12-часовом фотопериоде. Учитывают a FI и F2 продолжительность периодов посев- трубкование и трубкование-колошение для каждого растения индивидуально (см. табл.). При анализе экспериментальных данных по Fa группируют растения по классам в зависимости от продолжительности периодов онтогенеза, в сравнении с родительскими сортами. Для каждого анализируемого периода онтогенеза экспериментальные данные по гибридной популяции разделяют на три класса, из которых два класса укладываются в амплитуду варьирования одного из родителей и один класс характеризуется параметрами, промежуточными между родительскими сортами. Согласно числу возможных при этом сочетаний выделяют 9 фе- нотипических классов фотопериодической реакции с количественным соотношением, соответствующим теоретическому распределению 4:2:2:2:2:1:1:1:1. Возможность столь дробной классификации гибридной популяции обусловила идентификацию генотипов не только родительских сортов и одного рецессивного класса, но и остальных восьми классов гибридной популяции.

При составлении детализированной формулы генотипа фотопериодической реакции пользуются следующими символами:для генов фотопериодической реакции периода онтогенеза посев-трубкование Ppdst, для генов фотопериодической реакции периода трубкование-колошение Ppdhd. Поскольку разрешающие возможности способа позволяют выявить множественно-аллель- ное состояние генов фотопериодической реакции, для обозначения аллельного состояния генов пользуются цифровыми индексами: Ppdst1, Ppdst, Ppdst и т.д. При идентификации генотипа предлагаемым способом обнаружено явление неоднозначности доминантно-рецессивных отношений одного и того же аллеля в разных комбинациях скрещивания. В связи с этим при обоз- начении доминантно-рецессивных отношений прописными и строчными буквами имеются в виду лишь конкретные комбинации сортов. Один и тот же аллель, например Ppdhd2, обозначен прописными буквами, если партнер по скрещиванию имеет более слабый соответствующий аллель, или строчными буквами ppdhd2 в комбинации с более сильным соответствующим аллелем.

В результате проведенного гибридологического анализа установлено, что каждый из периодов онтогенеза посев-трубкование

и трубкование-колошение детерминирован у исследованных сортов твердой пшеницы одной парой аллелей, и выявлены генотипы исходных сортов и всех классов расщепления.

В Рз проводят проверку корректности идентификации генотипов на материале потомств гибридов Fa различных классов. Совпадение фактически наблюдающегося

0 и теоретически рассчитанного по идентифицированным генотипам расщепления составляет в Рз 94%. Высокая степень корректности идентификации генотипов обусловила возможность программирования

5 результатов дальнейшей селекции. В частности, стало очевидным, что класс гибридной популяции Ра с генотипом Ppdst Ppdst Ppdhd1Ppdhd1 является константной трансгрессивной по скороспелости формой и

0 может служить источником получения ультраскороспелой линии пшеницы. Растение из популяции F2, отнесенное к этому классу, с длительностью периода трубкование- колошение 20 сут и колосящееся на

5 12-часовом дне в возрасте 44 сут служит родоначальником ультраскороспелой трансгрессивной линии твердой пшеницы. Средний возраст колошения полученной от этого растения линии 42,9 + 0,9 сут, что

0 опережает более скороспелого родителя на 19 сут. .

Повышение скороспелости во многих ситуациях, таких, как засуха, заморозки и т.д., позволяет уйти от вредных воздейст5 вий. Благодаря этому повышение скороспелости селектируемых сортов является одним из основных способов решения проблемы получения урожая в неблагоприятных погодных условиях.

0 П р и м е р 2. При программировании создания линии с повышенной продуктивностью, без существенного снижения скороспелости, в качестве исходных отбирают сорта, различающиеся не только по феноти5 пу фотопериодической реакции, но и по структурным элементам продуктивности, например сорта твердой пшеницы Светлана и Тибетка. Этапы дальнейшей работы вплоть до идентификации генотипа соответ0 ствуют примеру 1.

Для создания планируемой линии в гибридной популяции F2 отбирают растение с идентифицированным генотипом Ppdst1 Ppdst1 ppdhd4ppdhcA Плейотропный эффект

5 аллеля ppdhd связан с формированием и наливом зерна.

Полученная из числа растений данного класса линия при 12-часовом дне к моменту созревания опережает позднеспелого родителя на 2 нед., запаздывает по сравнению

со скороспелым сортом на 1 нед, и превышает по продуктивности более урожайного родителя на 1,6 г зерна с растения при массе зерна с растений 8,8 г.

П р и м е р 3. Для выведения линии с повышенной устойчивостью к полеганию исходные сорта мягкой пшеницы Ленинградка и образец местной низкорослой пшеницы индийского происхождения выращивают при 12- и 24-часовом ежесуточном освещении. В этих условиях выявляют степень фотопериодической отзывчивости: сильную у сорта Ленинградка и слабую у индийской пшеницы. Дальнейшие этапы работы вплоть до гибридологического анализа соответствуют примеру 1.

По результатам гибридологического анализа идентифицируют генотипы фотопе- риодмчеекой реакции, различающиеся у данных сортов по трекч генам: двум генам Ppdst и одному гену Ppdhd. С учетом идентифицированных генотипов отбирают в F2 растения, явившиеся родоначальниками линий, различающихся по скороспелости и по сочетавчю других хозяйственно-ценных признаков исходных сортов. В качестве родоначальника линии, ориентированной на зодьтивиоование в Ленинградской области, выбирают растение с генотипом фотопериодической реакции, унаследовавшим от сорта Ленинградка один из ггноа Ppdst и ген Ppdhd, а от индийского образца - второй ген P.po st. На основе этого растения выводят линию, опережающую по развитию сорт Ленинградка на 5 сут, более ус- тойчивую к полеганию за счет укорочения соломины на 10 см, более продуктивную за счет повышения массы 1000 зерен и более устойчивую к почвенной засухе за счет развития мощной корневой системы.

Повышение точности идентификации генотипа фотопериодической реакции пшеницы предлагаемым способом, по сравнению с известным, обеспечивается за счет детализации формулы генотипа применительно к периодам посев-трубкование и трубкование-колошение и за счет определения аялельного состояния генов при их множествен но-аллельной форме. Показателем точности идентификации генотипа предлагаемым способом является впервые открывшаяся возможность идентификации генотипов всех девяти теоретически ожидаемых, при дигенном контроле признака,

классов расщепления. Достигнутую таким образом точность идентификации генотипа характеризует также фактическая 94%- ная корректность прогноза получения

гомозиготного или гетерозиготного по фотопериодической реакции потомства при отборе в расщепляющихся гибридных поколениях. Это позволяет резко сократить количество закладываемых селекционных

линий и обьем гибридных популяций, являющихся источниками селекционных отборов. Количество растений в гибридных популяциях F2, из числа которых отобраны родоначальники линий в приведенных примерах, составляет для твердой пшеницы 60, а для мягкой пшеницы 100 растений. Повышение эффективности селекции предлагаемым способом достигается также вследствие двукратного сокращения календарных сроков селекционного процесса за счет проведения ряда этапов селекции в регулируемых условиях.

Формула изобретения

1.Способ идентификации генотипа по фенотипу фотопериодической реакции пшениц, преимущественно при селекции на скороспелость, продуктивность и устойчивость к неблагоприятным факторам среды, включающий выращивание и скрещивание исходных сортов, последующее выращивание гибридных растений в условиях короткого дня, регистрацию возраста растений при наступлении анализируемой фазы и идентификацию генотипа по ее результатам в F2, отличающийся тем, что, с целью повышения точности идентификации генотипа, исходные сорта

выращивают при контрастных фотопериодических режимах, раздельно регистрируют периоды посев-трубкование и трубкование-колашение, для скрещивания используют растения, различающиеся между собой по возрасту для каждой фазы онто- генеза, з регистрацию возраста растений в гибридных поколениях проводят также раздельно.

2.Способ по п.1,отличающийся тем, что в качестве контрастных фотопериодических режимов используют для твердой пшеницы 11-13-часовое и 19-21-часовое ежесуточное освещение, а для мягкой пшеницы соответственно 11-13-часовое и 2224-часовое освещение.

Р 0,05 - 0,10

Похожие патенты SU1660635A1

название год авторы номер документа
Способ получения линий яровой мягкой пшеницы с укороченным сроком колошения 2019
  • Салина Елена Артемовна
  • Стасюк Анатолий Иванович
  • Киселёва Антонина Андреевна
RU2710729C1
СПОСОБ ОЦЕНКИ СКОРОСПЕЛОСТИ ФОРМ МОРКОВИ 2005
  • Тимин Николай Иванович
  • Жевора Сергей Валентинович
  • Старцева Лариса Всеволодовна
RU2329640C2
СПОСОБ СОЗДАНИЯ СКОРОСПЕЛОГО ИСХОДНОГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ ПОДСОЛНЕЧНИКА 2005
  • Бородин Сергей Георгиевич
  • Волошина Ольга Ивановна
RU2284689C1
СПОСОБ ОТБОРА ФОРМ ПШЕНИЦЫ РАЗЛИЧНОЙ СКОРОСПЕЛОСТИ И ФОТОПЕРИОДИЧЕСКОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ 1992
  • Кошкин В.А.
  • Матвиенко И.И.
RU2065697C1
Способ получения озимых форм мягкой пшеницы из яровых 1985
  • Стельмах Адольф Фомич
  • Авсенин Вячеслав Иванович
SU1340676A1
Способ получения озимых форм мягкой пшеницы из яровых 1990
  • Стельмах Адольф Фомич
  • Авсенин Вячеслав Иванович
SU1734601A2
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ У ДЛИННОДНЕВНЫХ ЗЛАКОВЫХ РАСТЕНИЙ ФОРМ РАЗЛИЧНОЙ СКОРОСПЕЛОСТИ И ФОТОПЕРИОДИЧЕСКОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ 2005
  • Кошкин Владимир Александрович
  • Лискер Иосиф Семенович
  • Мережко Анатолий Федорович
  • Драгавцев Виктор Александрович
  • Косарева Ирина Александровна
RU2300193C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОПРОДУКТИВНЫХ РАСТЕНИЙ- САМООПЫЛИТЕЛЕЙ НА ОСНОВЕ ЭФФЕКТА ЗАКРЕПЛЕННОГО ГЕТЕРОЗИСА 2003
  • Зеленцов С.В.
  • Кочегура А.В.
  • Петибская В.С.
  • Мошненко Е.В.
RU2254709C1
СПОСОБ СОЗДАНИЯ ЛИНИЙ ЯРОВОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ С УДЛИНЕННЫМ СРОКОМ КОЛОШЕНИЯ И С КОМПЛЕКСНОЙ УСТОЙЧИВОСТЬЮ К ГРИБНЫМ БОЛЕЗНЯМ 2013
  • Салина Елена Артемовна
  • Леонова Ирина Николаевна
  • Щербань Андрей Борисович
RU2535985C1
Способ создания исходного материала кукурузы в селекции на скороспелость 1990
  • Иващенко Владимир Гаврилович
SU1729336A1

Реферат патента 1991 года Способ идентификации генотипа по фенотипу фотопериодической реакции пшениц, преимущественно при селекции на скороспелость, продуктивность и устойчивость к неблагоприятным факторам среды

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к селекции пшеницы. Цель изобретения - повышение точности идентификации генотипа. Исходные сорта выращивают при контрастных фотопериодических режимах для твердой пшеницы 11-13-часовое и 19-21-часовое ежесуточное освещение, а для мягкой - 11-13-часовое и 22-24-часовое освещение. Раздельно регистрируют возраст растений для фаз посев-трубкование и трубкование-колошение. Для скрещивания используют растения, максимально различающиеся между собой по возрасту для каждой фазы онтогенеза, а регистрацию возраста растений в гибридных поколениях проводят также раздельно. 1 з.п.ф-лы, 1 табл.

Формула изобретения SU 1 660 635 A1

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1991 года SU1660635A1

Стельмах А.Ф., Кучеров В.А
Различия генетической природы фотонейтральности некоторых озимых пшениц.- В сб.: Биологические и агротехнические основы выращивания зерновых и зернобобовых культур на юге Украины
Одесса, 1986, с
Походная разборная печь для варки пищи и печения хлеба 1920
  • Богач Б.И.
SU11A1

SU 1 660 635 A1

Авторы

Макарова Галина Александровна

Мошков Борис Сергеевич

Ермаков Евгений Иванович

Иванова Тамара Ивановна

Даты

1991-07-07Публикация

1989-06-20Подача