Полиплоидия в селекции свеклы столовой
DOI:
https://doi.org/10.30835/2413-7510.2015.57375Ключевые слова:
исходная форма, полиплоидный образец, колхицин, геномная изменчивость, биохимический состав, урожайностьАннотация
В статье освещены результаты исследований по использованию в селекции свеклы столовой многоростковой явления полиплоидии при получении новых генотипов обработкой семян колхицином. Приведена геномная изменчивость полиплоидных форм и определены в дальнейшем их целесообразность и значение в селекционном процессе.
Цель и задачи исследования. Установить диапазон геномной изменчивости полиплоидных образцов свеклы столовой и определить их хозяйственную ценность для селекции.
Материал и методика. В Институте овощеводства и бахчеводства НААН исследования по получению полиплоидных форм свеклы столовой начаты с 2000 г. При обработке семян перед посевом 0,05 % раствором колхицина экспериментально созданы полиплоидные формы. Изучение действия колхицина на структуру клеточных популяций семядольных листочков по плоидности проводили по методике, разработанной М. В. Роиком, Н. С. Ковальчук (2003 г.) в Институте биоэнергетических ресурсов и сахарной свеклы НААН.
Обсуждение результатов. Результаты исследований показали, что у полиплоидной формы от действия колхицина у сорта Дий отмечено проявление фенотипической изменчивости по сравнению со стандартом без обработки по форме корнеплода, которая измененилась от округлой со спадом вниз к конической со спадом вверх и овальной со спадом кверху. У полиплоидного образца от сорта Бордо харьковский округлую со спадом вверх форму корнеплода изменено на округло-плоскую и овальную со спадом кверху.
Изменение формы корнеплода является положительным эффектом действия колхицина, особенно тем, что спад корнеплода вверх коррелирует с устойчивостью к болезням и слабым углублением его в почву. Использование таких форм позволило нам прогнозировать получение новых генотипов, устойчивых к болезням, с углублённостью в почву на 1/3, что позволит значительно уменьшить расходы на подкапывания во время уборки корнеплодов и увеличить в период хранения выход здоровых корнеплодов.
Установлено, что полиплоидный образец К 1975 от скороспелого сорта Дий превысил по урожайности исходную форму на 4,6 т/га, тогда как К 1792 от скороспелого сорта Бордо харьковский – на 6,3 т/га. Наблюдалась тенденция увеличения выхода типовых корнеплодов и их биохимического состава. При использовании цитофотометрического метода анализа геномной изменчивости семян полиплоидных образцов по степени плоидности образец К 64-226 имел 2х – 15, 3х – 2, 4х – 29, миксоплоидов – 4, тогда как К 66-227 4х – 25 и миксоплоидов – 24.
Выводы. По методу экспериментальной полиплоидии (кратного увеличения числа хромосом) были определены проявление эффекта дозы генов и геномный статус растений по увеличенным параметрам количественных и качественных признаков. При использовании цитофотометричного метода анализа геномной изменчивости образцов семян по степени плоидности выделено полиплоидные формы К 1839 и К 1838, которые использованы как исходные формы для получения гибридов F1. Новые полиплоидные формы имеют сигнальные ценные хозяйственные признаки формы корнеплода со спадом вверх, урожайность 486 и 53,2 т/га, содержание сухого вещества 17,32 и 15,44 %, общего сахара 9,88 и 882 %, витамина С 7, 34 и 5,24 мг/100 г, бетанина 279,75 и 230,20 мг/100 г соответственно.
Библиографические ссылки
Shestopalova, NG. Cell reproduction in heterosis. Kharkiv: Vyshcha shkola, 1981. 82 p.
Kovalchuk NS, Shklyar AYa, Dragunova OK. On the issue of identification of sugar beet haploids in in vitro culture. Proceeding of the All-Russian Scientific-Practical Conference dedicated to the 100th anniversary of the birth of AL Mazlumov. Ramon, 1996. P. 35-36.
Kozero LE, Troyan VM. The relationship between the mitotic activity and moisture content of recalcitrant seeds of Acer saccharinum L. during maturation, post-maturation drying and germination. Seed Science Research. 2000; 10: 225-232.
Burenin, VI. Genes and genetic beet collection. Genetics of sugar beet. Novosibirsk: Nauka; 1984. P. 37-45.
Zayikovskaya NE, Petrushyna МP. A method for rapid counting chromosomes. Agrobiologiya. 1961; 246: 259-267.
Galbraith DW, Harkins KR, Maddox JM, Ayres NA, Sharma DP, Firoozabody E. A rapid flow cytometric analysis of the cell cycle in intact plant tissues. Science. 1983; 220: 1049-1051.
De Laat AMM, Gohde W, Vogelzang MJDC. determination of ploidy of single plants and plant populations by flow cytometry. Plant Breeding. 1987; 99: 303-307.
Akosta V, Kovan K, Grom B. Fundamentals of modern physics. Мoscow: Prosveshchenie, 1981. 494 p.
Brodskiy VYa, Uryvayeva IV. Cell polyploidy. Proliferation and differentiation. Moscow: Nauka, 1981. 259 p.
Dubrovna OV, Lyalko II. Cytogenetic variability in sugar beet plants – regenerates obtained by direct regeneration from explants of different ploidy. Factors of experimental evolution of organisms. In: Royik MV, editor. Kyiv: KVITS, 2004. P. 54-59.
Khokhlov, SS. General issues of haploidy. In: Gaploidiy and breeding. Moscow: Nauka, 1976. P. 5-14.
Kunakh VА. Genomic variability of somatic plant cells. Variability in ontogesis. Biopolymery I kletka. 1994; 10(6): 5-35.
Chugunkova ТV, Shevtsov IА. Cytogenetics of sugar beet. Kyiv: Naukova dumka, 1992. 176 p.
Royik MV, Kovalchuk NS. A challenge of identification of the genome level in transgenic triploid hybrids of sugar beet. Genetically modified plants: prospects and problems. Kyiv: UAAN; 2003. P. 120-126.
Bondarenko GL, Yakovenko КІ, editors. Techniques of experimental work in vegetable and melon production. Kharkiv: Оsnovа; 2001. 369 p.
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2015 С. І. Корнієнко, Є. П. Нестеренко, Т. К. Горова, І. М. Ремпель, Н. С. Ковальчук
![Лицензия Creative Commons](http://i.creativecommons.org/l/by/4.0/88x31.png)
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
При размещении текстов статей в электронных ресурсах авторские права сохраняются за автором печатной публикации.
Автор может не соглашаться с правками рецензентов и редакции, мотивируя при этом свою точку зрения.
Автор может требовать от редакции разъяснений или изменений в случае обнаружения существенных ошибок в его статье.
Автор может использовать материалы, опубликованные в журнале «Селекция и семеноводство» в своих работах, обязательно ссылаясь на наш журнал.