Способ получения гибридных семян озимой пшеницы Советский патент 1992 года по МПК A01H1/04 

Изобретение относится к селекции сельскохозяйственных растений и предназначено для получения гибридных семян ози- мойпшеницынаоснове

цитоплазматической мужской стерильности (ЦМС).

Производство гибридных семян озимой пшеницы ведется путем использования генетической системы ЦМС-гены Rf восстановителей фертильности (ВФ). Создание источников ЦМС возможно при хазмогам- ном (перекрестном) типе цветения их и закрепителей стерильности (ЗС). Получение МС аналогов проводится путем 4-5 насыщающих скрещиваний при хазмогамном типе цветения материнской формы и опылителя. МС-аналоги используются в качестве материнской формы при получении гибридных семян. Производство гибридных семян происходит при хазмогамном типе цветения исходных форм лучших по комбинационной ценности пар.

Известен способ получения гибридных семян озимой пшеницы на основе взаимоизбирательности при оплодотворенми форм с хазмогамным типом цветения, полученных при многократном йн цух гир овании.

Однако этот способ не обеспечивает полного перекрестного опыления и высокой стбПбЯй Шзыван я ёЖнГв FL

Наиболее близким техническим решением является способ получения гибридных семян озимой пшеницы на основе ЦМС, согласно которому качество потчучвёмых гибридов повышают за счет усиления эффекта гетерозиса путем обработки гибридных семян на стадии полной зрелости раствором хлористого кадмия.

Однако известный способ имеет следующие недостатки: не обеспечивает самоопыление у гибридов FI; не обеспечивает высокую степень завязывания се мян V гибридов FL

XI 00

о

Кроме того, известный способ не обеспечивает получения максимальной продуктивности семян гибридов FL без применения репрессирующего действия солей кадмия на мутировавшую митохондри- альную ДНК.

Целью изобретения является повышение эффективности его за счет обеспечения самоопыления и увеличения степени завязывания семян у гибридов первого поколения.

Поставленная цель достигается тем, что в отличиетэт известного способа заключающегося в усилении эффекта гетерозиса путем обработки гибридных семян на стадии полной зрелости раствором хл ористого кадмия, в заявляемом способе получения гибридных семян ведется путем использования генетической системы ЦМС - гены Rf ВФ. При этом создаются ЗС и ВФ. Линии ВФ создаются путем инцухтирования с однократным чередованием свободного переопыления и дальнейшего использования однократного инцухтирования. Проводят отбор форм с хазмогамным типом цветения по депрессивности эндосперма (щуплости зерна).

При этом гены, контролирующие хазмо- гамный тип цветения хромосом МС аналогов при конъюгации с гомологичными хромосомами восстановителей фертильно- сти в кроссинговере сдвигают генотип получаемых гибридов в сторону самоопыления, что обеспечивает высокую степень завязывания семян у гибридов FL Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от известного тем, что на одном из этапов создания восстановителя фертильности отбирают линии с максимальной выраженностью депрессивного эндосперма.

Известно решение, в котором сообщается о сцеплении хозмогамного типа цветения с высотой растений пшеницы. Однако известный способ не обеспечивает на конечном этапе самоопыления у гибридов FI и высокую степень завязывания семян, которая достигается при использовании заявляемого способа.

При осуществлении заявляемого способа выполняют следующие этапы: создание источников ЦМС; создание закрепителей стерильности; создание МС аналогов; создание восстановителей фертильности, получение ВФ с хазмогамным типом цветения, выделяемых по депрессивности эндосперма; получение гибридов FI и обеспечение у них самоопыления.

Источники ЦМС имеют хазмогамный тип цветения. В результате насыщающих скрещиваний, получаемые МС аналоги, как и ЗС имеют хазмогамный тип цветения,

При производстве гибридных семян

между МС аналогами и ВФ происходит полное перекрестное опыление. Поэтому ВФ должны иметь хазмогамный тип цветения. При этом следует отметить, что до начала

селекционного процесса, как ЗС, так и ВФ имели факультативно-клейстогамный тип цветения. Перевод ВФ на хазмогамный тип цветения происходит путем чередования однократного свободного переопыления с

однократным инцухтированием. При этом в отдельных линиях ВФ. обладающих аллелями генов, которые контролируют хазмогамный тип цветения, при инцухтировании усиливается открытое цветение.

При однократном инцухтировании ВФ у форм с преобладающим хазмогамным типом цветения образовывается депрессивный эндосперм, т.е. у растений с выраженным проявлением щуплости зерна,

преобладает хазмогамный тип цветения. Депрессивность эндосперма у таких форм выражается показателем массы 1000 зерен (табл. 1).

Табл. 1 показывает, что все три линии

ВФ Rf Л 4075 и/ Rf Л 4075х Ахт/2 при однократном инцухтировании имеют депрессивное зерно. Причем те линии, которые более всего склонны к хазмогамному типу цветения, после однократного перекрестного

опыления и больше реагируют на самоопыление. Масса их 1000 зерен резко понижается. У таких форм получается щуплое зерно с депрессивным эндоспермом. Это говорит о сцеплении этих признаков. При производстве гибридных семян на базе МС аналогов и ВФ с хазмогамным типом цветения у гибридов FI преобладает клейстогамный тип цветения (табл. 2).

Так у гибридов FL полученных при гибридизации МС аналогов с хазмогамным типом цветения и инцухтированных линий ВФ с депрессивным эндоспермом, а также с преобладающим хазмогамным типом цветения, наблюдается сдвиг генотипов полученных гибридов в сторону полного клейстогамного цветения в силу конъюгации гомологичных хромосом ВФ с хромосомами МС аналогов в кроссинговере. У гибридов FI наблюдается клейстогамный

тип цветения (97,4-98,7% закрытых цветков) и полное оплодотворение. Образовываются нормально выполненные зерна (табл. 3).

В результате восстановления клейстогамного типа цветения у гибридов FI, что

видно из данных табл. 3, независимо от погодных условий (которые при хазмогамном типе цветения должны быть благоприятными для перемещения массы пыльцы ветром) имеют, как правило, высокую степень завязывания семян (87,0-95,0%).

В сравнении с прототипом заявляемый способ обеспечивает получение гибридов FI со следующими преимуществами: гибриды FI характеризуются клейстогамным. типом цветения; гибриды FI в результате восстановления клёйстогамноготипа цветения, независимо от погодных условий, имеют высокую степень завязывания семян; в результате этого высокая продуктивность семян FI достигается без применения репрессирующего действия химических ВФ на мутировавшую митохондриальную ДНК.

Заявляемый способ может найти применение при теоретических разработках проблем использования эффекта гетерозиса пшеницы и в практической селекции при создании исходных материалов.

Формула изобретения Способ получения гибридных семян озимой пшеницы, включающий создание стерильного аналога, закрепителя стериль- ности, восстановителя фертильности и последующего их скрещивания, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности за счет обеспечения самоопыления и увеличения степени завязыва ния семян у гибридов первого поколения, на одном из этапов создания восстановителя фертильности отбирают линии с максимальной выраженностью депрессивного эндосперма.

Использование: селекция сельскохозяйственных растений, в частности получение гибридных семян озимой пшеницы на основе цитоплазматической мужской стерильности. Сущность изобретения: на основе цитоплазматической мужской стерильности создают стерильный аналог материнского сорта и закрепитель стерильности. В процессе создания восстановителя фертильно- сти за два года до скрещивания проводят свободное скрещивание, а на следующий год-самоопыление. Среди полученного материала отбирают линии с максимальной выраженностью депрессивного эНдосйер- ма, которые включают в скрещивание с целью получения большего количества гибридных семян озимой пшеницы. 3 табл.

Масса 1000 зерен у форм ВФ при инцухтировании

Таблица 1

Таблица 2

Таблица 3