Введение к работе
Актуальность темы. Одной из важнейших задач селекции мягкой пшеницы является создание скороспелых сортов. Успешному ее решению в значительной степени способствуют углубленные исследования закономерностей наследования и изменчивости вегетационного периода растений. К настоящему времени у мягкой пшеницы выяснены общие черты генетической детерминации продолжительности периода от всходов до колошения, связанной с экспрессией 'гонов Vrn, контролирующих реакцию растений на яровизацию и тип развития-и Ppd, обуславливающих реакцию на фотопериод (Стельмах А.Ф., Ворсчіті А.Н., Кучеров В.А., 1988; Ригин В.В., Гончаров Н.П., I9G9). Выделяют еще одну систему генов, которая оказывает влияние на скорость развития растений пшеницы - это система, обеспе^ чивающая скороспелость в "узком смысле" (скороспелость per ее) ІСак думают исследователи, такие гены не обязательно связаны с генами Vrn и Ppd и возможно детерминируют механизмы реакции растений на различные температуры, почвенные разности или другие внешние факторы в период развития (yiood R.G., Halloran О.м., Hoocendoorn J.v I9B5). Это очень важная и малоисследованная область прикладной генетики пшеницы.
Цель и задачи исследований. Основной целью работы было изучение изменчивости продолжительности периода всходы-колошение f наиболее скороспелых сортов яровой мягкой пшеницы и познание эсобеннсстей их генотипа, детерминирующего яровой тип развития зпетений.
'Основное внимание мы уделили изучению реакции растений жороспелых сортов на температуру и световой режим. Исследовя-гие генетического контроля влияниятаких факторов на скорость 'азвпткя растений крайне важно для повышения продуктивности мяг-"Г. пшеницы в относительно экстремальных условиях России. Крог-.-ого, такое направление исследований соответствует наметившейся і настоящее время тенденции широкого распространения посевов 'ягкой пшеницы в ряде стран Юго-Восточной Азии.
В сяязи с этим в задачу исследований входило:
- исследование изменчивости прохождения этапа всходы-ко:;. іенпе у скороспелых образцов различных экологических групп мгг-
кой пшеницы в меняющихся условиях среды обитания;
- изучение наследственной реакции скороспелых образцов пшеницы на различный световой, температурный фактор;
- исследование и идентификация генов» контролирующих яровой тип развития, у скороспелых образцов пшеницы;
-' анализ проявления генетических систем, обеспечивающих скороспелость в узком смысле.
Основные результаты исследований и их новизна. Изучена продолжительность фазы развития всходы-колошение у большого набора скороспелых образцов мягкой пшеницы в различных условиях внешней среды. Выявлена специфика проявления этого признака у представителей различных экологических групп мягкой пшеницы, С привлечением разнообразных по происхождению скороспелых сортов мягкой пшеницы описана широкая амплитуда изменчивости реакции отдельных образцовлна условия высокой (32С) и оптимальной (20С) температуры. Впервые удалось показать, что в зависимости от комбинаций родительских сортов.расщепление до реакции на высокую температуру может определяться аллелями одного гена. Реакция на высокую температуру скороспелых образцов пшеницы может значительно варьировать в зависимости от условий освещенности. , Скороспелые образцы мягкой пшеницы незначительно реагируют на низкие положительные (яровизирующие) температуры, что указывав* на присутствие в их генотипах доминантного аллеля гена Vrn;'
Как показал гибридологический анализ, яровой тип развития скороспелых образцов обусловлен проявлением доминантных аллелей генов vrnI-З и их сочетаний, встречаемость которых в этой группе генотипов характерна для вида в целом. Выявлено значительное фенотипическое разнообразие среди-скороспелых образцов по их фотопериодичёской реакции. Различия между скороспелыми сортами по темпам развития контролируются несколькими генами,, которые возможно отличны от Vm. -В отдельных случаях эти различия нахо-, дятся под контролем аллелей двух независимых'генов. Не исключено большое влияние на экспрессию этих генов внешней среды.
В результате выполненной работы сформулированы и выносятся на защиту следующие_ основные положения,
.1. Продолжительность периода до колошения у скороспелых образцов различного экологического происхождения подвержена-сильному, влиянию внешней среды.. Среди этого сортимента можно
выделить контрастные формы по реакции на фотопериод, освещен
ность и высокую температуру (32С). *
-
Реакция растений скороспелых сортов на. высокую температуру может определяться аллелями одного гена и в значительной степени зависать от условий освещенности.
-
Согласно фа,нториальному анализу генотипы яровых скороспелых сортов мягкой пшеницы различаются по генам Vrn, определяющим тип развития растений. Генетический контроль различий
во времени колошения таких сортов по-видимому обусловлен проявлением других генов.
Апробация работы. Результаты исследований были доложены на научно-теоретической конференции аспирантов и молодых научных сотрудников, ВИР (Санкт-Петербург, 1992), на Научно-производственных совещаниях отдела генетики института.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на' Ї26 страницах машинописного текста,, состоит из введения, 6 глав, ьаключения, выводов, практических рекомендаций и 2 приложений, Список использованной литературы содержит 190 источников, в том числе 79 на иностранном языке. Работа иллюстрирована '4 рисунке^ ми и 15 таблицами.