Особливості прояву та успадкування ознак елементів продуктивності та забарвлення насіння у жита озимого

Автор(и)

  • З. О. Мазур Верхняцька дослідно-селекційна станція Інституту біоенергетичних культур і цукрових буряків НААН, Україна https://orcid.org/0000-0002-3701-804X

DOI:

https://doi.org/10.30835/2413-7510.2023.283647

Ключові слова:

жито озиме, генетичний аналіз, успадкування, забарвлення насіння, морфологічні ознаки, лінії

Анотація

Мета. Встановити особливості успадкування основних селекційних ознак у ліній – батьків гібридів озимого жита; оцінити ефективність створення вихідного матеріалу для гетеротичної селекції жита озимого на основі ліній – донорів пурпурового забарвлення насіння та комплексу господарсько-цінних ознак.

Матеріали і методи. Досліди проводили на полях Верхняцької ДСС ІБКіЦБ НААН України Уманського району, Черкаської області. Сівбу гібридів F1 здіснювали однорядковими ділянками довжиною 1,5 м вручну широкорядним способом (міжряддя 25-30 см.) на глибину 3–4 см. Схема сівби: материнська форма – F1–батьківська форма, з використанням батьківських форм як стандартів. Всі рослини у фазі повної стиглості збирали з корінням. Для структурного аналізу брали по 25 рослин гібридів, материнських та батьківських форм, які досліджували за такими морфологічними показниками, як висота рослин (ВР), кількість продуктивних пагонів (КПП), довжина колосу (ДК). Аналізували такі елементи продуктивності, як кількість квіток в колосі (ККК), кількість зерен в колосі (КЗК), маса зерна з колоса (МЗК), маса зерна з рослини (МЗР), маса 1000 зерен (МТЗ). У процесі вегетації спостерігали фази росту та розвитку рослин.Відповідність фактичного співвідношення фенотипових класів теоретичному співвідношенню в F2 визначали за критерієм χ2.

Результати та обговорення. Досліджено характер успадкування морфологічних ознак забарвленнянасіння та елементів продуктивності гібридів F1 і F2, одержаних засхрещування (л.471 / л.44) та (л.471 / л.4351Н/4-1-22) жита озимого.Кількісні параметри елементів продуктивності гібридів F1, як кількістьпродуктивних пагонів, кількість квіток в колосі, кількість зерен в колосі,маса зерна з колоса, маса зерна з рослини перевищували показники батьківських середніх значень. Високі показники ступення фенотипового домінування вказують на успадкувавння цих ознак за проміжним, частково домінантним та наддомінантним типами. У гібридів F2 спостерігалося дигібридне розщеплення на форми із забарвленням: фіолетових пігментів локалізованих в оболонці зернівки (фіолетове), забарвлення алейронового шару зернівки (проміжне) та нормальне (біле), з кількісною перевагою нормального забарвлення зернівки.

Висновки. Незалежно від генотипів ліній жита озимого, включених у комбінації схрещування з кольоровим і нормальним забарвленням, за ознакою фіолетового забарвлення насіння виявлено моногенний рецесивний характер успадкування.

Біографія автора

З. О. Мазур, Верхняцька дослідно-селекційна станція Інституту біоенергетичних культур і цукрових буряків НААН

Inheritance of morphological features of seed color and performance constituets in F1 and F2 winter rye hybrids from crossing (l.471 / l.44) and (l.471 / l.4351Н.4-1-.22) was investigated. Quantitative parameters of performance of F1 hybrids, such as the number of productive shoots, the flower number per spike, the kernel number per spike, the kernel weight per spike, and the kernel weight per plant, exceeded the parents’ averages. High degree of phenotypic dominance indicate that these traits are inherited by intermediate type, partially dominance and overdominance. In F2 hybrids, dihybrid segregation by color was observed: purple pigments in the caryopsis coat (purple), aleurone layer pigmentation (intermediate) and wild-type color (white), with a quantitative prevalence of the wild-type color of the caryopsis. Regardless of the winter rye lines with colored and wild-type coloration involved in crossing, a monogenic recessive inheritance was revealed for the purple color of seeds.

Посилання

Skoryk V.V., Symonenko N.V, Davydiuk I.M., Neizhpapa S.S., Kharchenko P.V., Butunets O.O., Mazur Z.O., Maister I.I. (2010). Hybridological analysis of trihybrid crossing of winter rye. Sortovyprobuvannia ta Okhorona Prav na Sorty. Kyiv, No (12), 15–22. [in Ukrainian].

Hsu P., Lander E., Zhang F. (2014). Development and application of CRISPR-Cas9 for genome engineering. Cell 157, 1262–1278. [in China].

Guo, Z., Xu, P., Zhang, Z. & Guo, Y. (2012). Segregation ratios of colored grains in F1 hybrid wheat. Crop Breeding and Applied Biotechnology, 12(2) 126–131.

Jacobs, D. & Steffen, L. (2003). Nutrients, foods, and dietary patterns as exposures in research: A framework for food synergy. J. Clin. Nutr., 78, 508–513.

Andersen, Sh. & Jordheim, M. (2006). The anthocyanins. In Flavonoids: Chemistry, Biochemistry and Applications. Sh., Andersen, K.R., Markham (Eds.), 471–552.

Enheys N.S., Bekuzarova A.S., Manukyan I.R.,Vasfeld L.I., Volchenko G.A., Abiyev V.D. (2007). Improvement of important for breeding traits in winter wheat valuable mutants and varieties created by chemical mutagenesis. Visn. Ukr. Tov-va Henetykiv i Selektsioneriv. Vol. 5, No 1-2, 126–132. [in Russian].

Skoryk V.V., Symonenko N.V, Davydiuk I.M., Neizhpapa S.S., Kharchenko P.V., Butunets O.O., Mazur Z.O., Maister I.I. (2010). Inheritance of quantitative traits in F2 trihybrid crossing of winter rye (Secale cereale L) in different environmental conditions. Sortovyprobuvannia ta Okhorona Prav na Sorty. No2(12). 28–38. [in Ukrainian].

Mazur Z.O. (2021). Genetics of anthocyanin coloration of winter rye. Genetics and Breeding in the Modern Agrarian Complex. Abstracts of the 6th All-Ukrainian Scientific and Practical Conference. [Responsible editor: O.O. Nepochatenko]. Uman. Uman, 127–128. [in Ukrainian].

Griffing B. (1950). Analysis of quantitative gene-action by constant parent regres-sion and related techniques. Genetics. Vol. 35, 303–321.

Beil G.M. Atkins R.E. (1965). Inheritance of quantitative characters in grain sorghum. Iowa State J. Sci., Vol. 39, No3, 345–348.

Dospekhov B.A. (1985). Methods of field experimentation (with basics of statistical processing of research data. M.: Kolos. 351 p. [in Russian].

Rokitskiy P.F. (1974). Introduction to statistical genetics. Minsk: Vysheish. Shk, 448 s. [in Russian]

Burdeniuk-Tarasevych L.A. (2013). Inheritance of T. spelta L. traits by Chornobyl mutants of winter bread wheat. Faktory Eksperymentalnoi Evoliutsii Orhanizmiv, Vol. 13, 135–139. [in Ukrainian].

Morgun V.V., Lohvinenko V.F. (1995). Mutational breeding of wheat. Kiev: Nauk. Dumka, 624 p. [in Russian].

##submission.downloads##

Опубліковано

2023-06-30

Номер

Розділ

МЕТОДИ І РЕЗУЛЬТАТИ СЕЛЕКЦІЇ