Эволюционно сформированный генетический полиморфизм гречихи посевной (Fagopyrum esculentum moench)

Авторы

  • О. Л. Яцишен ННЦ “Институт земледелия НААН», Ukraine
  • Л. К. Тараненко ООО НПМП «Антария», Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.30835/2413-7510.2015.57392

Ключевые слова:

гречиха, мутация, источник, детерминант, зеленоцветковая, гетеростилия, красноцветковая

Аннотация

Перспективу развития селекции гречихи, как культуры с узким полиморфизмом некоторых ценных признаков определяют методы и поисковые признаки, которые вышли за пределы морфофизиологической конституции вида. Их источником является эволюционный мутационный резерв рода гречихи, который существенно отличается от внутривидового полиморфизма.

Цель и задачи исследования. Заданием исследования было выявление спонтанных мутаций, являющихся единственным источником для расширения разнообразия генетического материала, а также изучения их генетических особенностей и стратегии использования в селекции гречихи.

Материалы и методы. Генетическое разнообразие гречихи создавали и выявляли путем идентификации генотипов из разных эколого-географических групп; рекомбиногенеза с помощью внутри- и междувидовой гибридизации с последующей идентификацией генотипов по потомствам; инбридинга как формообразовательного процесса для разделения популяции гречихи на разные генотипы.

Обсуждение результатов. По характеру наследования типа соцветий за которыми отличаются детерминантные формы, у F1 проявляется неполное доминирование однокистевости над двухкистевым детерминантом. Полное доминирование двухкистевости над многокистевостью и комплементарное взаимодействие генов у F1  при скрещивании однокистевого детерминанта с детерминантом, с четырьмя или большим количеством кистей.

Интрогрессией признака самосовместимости от дикого самофертильного вида F. homotropicum (гомостилийная форма) культурному виду при межвидовой гибридизации получены гетеростилийные гибриды F1, что подтверждает их гибридность и рецессивный контроль гомостилии.

В гибридной комбинации F2 (форма D/Fagopyrum homotropicum) наблюдалось моногенное расщепление, где проявляется длинностолбчатий гетеростилийный фенотип.

Выводы. Выявлены ценные мутации, ими являются детерминантные формы трех типов соцветий, трех типов зеленоцветковости, короткостебельности, красноцветковости, безлистных форм, "укороченный високоозерненный центральный стебель" и фасциации. Они квалифицируются как генетическое разнообразие признаков гречихи.

Детерминантность, зеленоцветковость контролируются моногенными рецессивными алелями, короткостебельность контролируется как рецессивными, так и доминантными генами.

Признак "високоозерненный укороченный центральный стебель" со специфической регуляцией фотосистемы контролируется моногенно рецессивно.

Библиографические ссылки

Dubinin, NP. General genetics. Мoscow: Nauka; 1976. 590 p.

Altgauzen LF. From variety investigations of buckwheat. In: Report from the Office for Agriculture and Soil Science of the Scientific Committee Directorate-General agriculture and land management. Sankt-Peterburg, 1910. P. 1-8.

Egiz S. Experiments on the rationale of buckwheat breeding techniques. Trudy po prikladnoy botanike, genetike i selektsii. 1924-1925; 14: 1-17.

Shubina AF, Tikhonova TO. Biology of buckwheat flowering. Selektsya I semenovodstvo. 1937; 10: 14-16.

Samoylovich IF. One-stem buckwheat. Trudy Molotovskogo selskokhoziaystvennogo instituta. 1951; 8: 18–24.

Marshall HG. Isolation of self-fertile homomorphic forms in buckwheat Fagopyrum sagittatum Gilib. Crop Sci. 1969; 9(5): 651-653.

Zamiatkin VF, Belilovskaya AS, Zamiatkin FE. Self-pollinating buckwheat. In: Breeding, genetics and biology of buckwheat. Bulletin nauchno-tekhnicheskoy informatsii SRI zernobobovykh kultur. 1971. P. 103–111.

Fesenko NV, Antonov VV. A new homostylous form of buckwheat. Bulletin nauchno-tekhnicheskoy informatsii SRI zernobobovykh kultur. 1973; 5: 12–14.

Fesenko, NV. Buckwheat breeding and seed production. Мoscow: Kolos; 1983. 184 p.

Zakharov NV. A new homostylous form of buckwheat and evaluation of it as a donor self-compatibility. Bulletin nauchno-tekhnicheskoy informatsii SRI zernobobovykh kultur. 1980; 26: 38-42.

Kovalenko VI, Shymova SV. Distruction of heterostylism and main stages of Sy-locus evolution in buckwheat. Doklady of Moscow society of naturalists. General Biology. Moscow 1986. P. 66-68.

Fesenko NV, Antonov VV. Breeding of heterosis buckwheat hybrids based on periodic selection. Selskokhoziaystvennaya biology. 1975; 10(4): 605-609.

Sabitov AM. Results and prospects of buckwheat breeding in the steppe zone of the Bashkir ASSR. Breeding, seed production and varietal agrotechnics in Bashkiria. 1984, P. 98–102.

Fesenko NV, Koblev SYu. Short-stem mutant “Orlovskiy Karlik” – donor of non-lodging. Selektsya i semenovodstvo. 1981; 12: 20−22.

Zakharov NV. Correlative variability of structural elements of buckwheat productivity. Breeding, seed production and cultivation technique of buckwheat. Orel, 1982. P. 32–37.

Taranenko, LK. Genetic rationale to improve buckwheat breeding methods Fagopyrum esculentum Moench. [dissertation]. Kharkiv, 1989.

Bober AF, Taranenko LK. The polycross method in buckwheat breeding. Genetics, breeding, seed production and cultivation of buckwheat. Moscow: Kolos; 1976. P. 93–95.

Anokhina TA. Manifestation of self-incompatibility in monomorphic and dimorphic populations of buckwheat. Genetics. 1977; 16(1): 136-142.

Alekseeva ES. Some features of green-flower buckwheat. In; Problems of plant oncology and teratology. Leningrad: Nauka; 1975. P. 87–89.

Fesenko NV. Narrow-leaved form of buckwheat ‘Goreths’. Bulletin nauchno-tekhnicheskoy informatsii SRI zernobobovykh kultur. 1986; 35: 40-41.

Fesenko NV, Suvorova GN. Фесенко Н. В. Narrow-leaved form of buckwheat ‘Treugolnaya’. In: Genetics, breeding, seed production and cultivation of cereal crops. Chisinau, 1991. P. 25−29.

Merezhko AF. Program of phenogenetic screening of intraspecific diversity of cultivated plants. Genetics. 1994; 30: 99.

Rokitskiy, PF. Introduction to statistical genetics.Minsk: Vysheyshaya shkola; 1974. 449 p.

Zheleznov AV. Experimental generation of mutations in buckwheat. In: Experimental mutagenesis in agricultural plants and its use in breeding. Moscow, 1966. P. 164–170.

Опубликован

2015-12-29

Выпуск

Раздел

ФИЗИОЛОГО–ГЕНЕТИЧЕСКИЕ И БИОХИМИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ