Введение к работе
Актуальность проблемы. Зерно составляет основу современного аграрного производства на земном таре. Экономическое и социально-политическое значение зерновой проблемы в нынешних условиях возрастает. В мире по валовому производству зерна ячмень занимает ' четвертое место, а в Беларуси - первое. Ячмень в республика зоэ-делывается на плошади 1,0 млн.га, а его урожайность составляет более 33 ц?га.
На кормовые цели используется 60-6 валового сбора ячменя, при это:,: на I тсннуячменного зерна необхолимо добавлять 5С-30 кг полноценного белка и 3 кг лизина, что более чем в два раза при- . вшает стоимость самого зерна. В связи с этим возрастает актуальность селекционной работы на качество зерна ячменя.
Предлагаемые схемы беккроссоз СКяйтс Х.Д,, 1977; Лс^егс-Я Muris&nk.l'&fb} с донором высокго содержания лизина - Хайяроли не дали желаемых результатов. Урожайность лизнновш линий с геном лнз I составляла 4<3-*50 от стандартного сорта Надя (Гриб Q.;J., ІУУЗ), Лоатому селекция на улучшение качества белка и зерна потребовала разработки нозсЗ генетико-биохимической концепции, предполагающей повышение эернозой и белковой продуктивности лнзпнояого ячменя.
Поскольку не существует оптимальной для каждого признака или свойства схемы селекции у ячменя, то только разработка модели генетического контроля сложного признака ' расширяла возможность управлять процессом получения новых форм с заданными значениями признаков и свойств.
В литературе отсутствует информация о роли генотипа реципиента в донорной селекции. Нет сведений о способности лиз-геноз экспре-ссирозаться в различных условиях среды.
Цель и задачи исследовании. Целью исследований было изучение генетического контроля селектируемых признаков и на этой основе получение трансгрессий на современном селекционно-продвинутом и лизиновом материале яронго ячменя.
Исходя из Цели ставились следующие задачи:
-
Изучить изменение содержания белка в зерне и других селектируемых признаков в процессе сортосмены 1972-1992 гг.
-
Изучить механизмы обеспечивающие гетерозис в Fj и трансгрессивную изменчивость В Fg И Рд.
Зл Исследовать структуру генетического контроля селектируемых признаков различной степени сложности.
2*
4* Выявить эффективность использования биотехнологических методов в седекцїги ячменя на качество зерна.
5. Разработать генетико-о'иохимические аспекты создания лияи-ноеых ячменей.
Научная новизна работы. Нами показано, что э процессе сортосмены (1972-1993) отрицательная связь между урожайностью к содер- ( жанием белка в зерне снижается, а в отдельных случаях становится даже положительной в условиях Беларуси.
Впервые с позиции'взаимодействия структурных и регуляторних генов рассмотрены механизмы возникновения гетерозиса в Рт и трансгрессивной изменчивости В Pg и Р3"
Доказано участие регуляторних генов в генетическом контроле морфологического признака.
Разработана модель генетического контроля морфологических при- ' знаков - остистость,морфотип куста в фазу полного кущения, морфо-тип двурядного колоса.
Впервые селекционный классификатор прлзнаков Л.уш^аге совмещен с каталогом генов этих признаков. -'
Выявлено, что эффективность использования метода дигаплодии в селекции ячменя зависит от типа взаимодействия генов селектируемого признака у гибрида M.vutQOire .
Повышение фона минерального питания вызывает несколько типов реакций по качеству белка у различных генотипов ячменя.
Установлено, что глютаминовая аминокислота является антоганис-том по отношению к лизину.
Показано, что сбалансированность белка по лизину зависит не только от содержания лизина в нем, но от соотношения глютаминовой аминокислоты к лизину. Выявлено их оптимальное соотношение.
Родитель реципиент не должен содержать сильных донинантных
генов признака альтернативного донорному. '"*"'
Практическое значение и реализация результатов исследований.
Создана коллекция линий лизиноаого ячменя с потенциальной уро- '- яайносгъю 9Q& от обычного.
Разработан способ создания лизиновьгх форм ячменя, а.с.#1435294 д.с.п.
Создан и изучается в Госкомиссии сорт лизинойю ячменя Лиза.
Разработан способ создания устойчивых к абиоти--ческому фактору (температура) форм ячменя а.с. №1722316.
3.
Создана и изучается в Госкомиссии дигаплоидная линия с потен
циальной урожайностью 8 т/га и высокими показателями пивоваренных
качеств зерна. ' ^
На защиту выкосятся следующие положения. '
-
Изменение содержания белка в зерне и других селектируемых признаков у районированных сортов в процессе,сортосмены 1972-1992 гг.'у ярового ячменя.
-
Модель генетического контроля морфологических признаков различной степени'сложности - остистость^ морфотип куста в фазу полного кущения, ыорфотил двурядного колоса. .'
-
Селекционно-генетическая классификация Л. wiqare .исходя из структуры генетического контроля признаков.
-
Преимущества использования биотехнологических методов в селекции ячменя.
5. Генетико-биохимическая концепция создания лиэинового ячменя.
Апробация работы. Основные положения диссертации апробирована
на Всесоюзных совещаниях по гетерозису (Минск, 1950; Киев," 1950);
Всесоюзном совещании "Важнейшие проблемы производства раститель
ного белка (Краснодар, 1931); Всесоюзной школе "Взаимодействие
общества и природы" (Сочи, 1931); Республиканском совещании "Ис
пользование гетерозиса в практической селекции сельскохозяйст
венных культур (Киев, 1935), Республиканской конференции'"Гаметная
и зиготная селекция растений" (Кишинев, 1985); 4-ой Всесоюзной
конференции по генетике соматических клеток в культуре, посвящен
ной памяти Н.И.Шапиро (Москва, 1989), Всесоюзной научной конферен
ции "Онтогенетика высших растений" (Кишинев, 1989); Международном
. симпозиуме "Клеточные и генные технологии для зерновых злаков
(Алма-Ата,'1989); Научно-практической конференции "Теоретические
и практические аспекты, химизации земледелия" (Минск, 1990), Рее-*
публиканской научно-производственной конференции "Основные направ
ления получения экологически чистой продукции растениеводства"/>
(Горки; 1992), Научной конференции "Стратегии и новые методы в .
селекции и семеноводстве сельскохозяйственных, культур".(Жодино,
1994) и др. -. ' ..,-'.- л-;
Публикации. Основные положения диссертации изложены в 65 опуб
ликованных работах, защищены тремя авторскими свидетельствами на
изобретения. '.'-''
І.
Объем работы. Диссертация изложена на 345 страницах машинописного текста, содержит 89 таблиц, 25 рисунков, состоит из введения, семи глав, выводов, предложений, списка литературы и приложения,