Введение к работе
Актуальность проблемы. Туркменистан по производству хлопка сырца занимает второе место среди хлопкосеющих суверенных рес-публин Средней Азии и первое - по качеству хлопкового волокна.
Заслуга а создании высококачественных тонковолокнистых сортов хлопчатника принадлежит коллективу Туркменского научно-исследовательского института селекции и семеноводства тонковолокнистого хлопчатника (ТНИИССТХ) АСХНТ, который мо-шо рассматривать как микрогенцентр по получение сортов подобного типа. Однако, задачи, поставленные перед селекционерами по созданию высокопродуктивных сортов хлопчатника до сегодняшнего дня не выполнены.
Увеличение пло'дадсЯ под хлопчатником и малинная уборка приводят к тому, что с каждым годом в почве, остатках гузопаи, волокне, семенах накапливается больное количество ядохимикатов. Контроль за их применением является актуальной задачей "генетической гигиены". Создать экологически чистый продукт можно за счет получения генетически устойчивых сортов хлопчатника к вредителям и болезням, сортов с естественным сбрасыванием листьев, окраской волокна, сохраняя высокую продуктивность. Получение подобных сортов и линий решает несколько задач: природоохранительную, так как сокращает выброс в окручатцую среду мутагенных и канцерогенных факторв; резко сокращает материальные трудовые затраты, а листопадные формы, кроме всего, ускоряют сроки созревания коробочек.
Огромную роль в реїлении данной проблемы играют генетические коллекции, создание которых ведется в ведущих научных центрах. Но возможности имеющихся в хлопководстве генетических коллекций ограничиваются информацией по характеру наследования отдельных признаков, корреляционным связям между ними, влиянию среды на проявление их свойств и рекомендациями для селекционного использования. Отсутствуют работы по выявлению эффектов влияния маркерных генов на основные хозяйственные признаки и определения эффектов сцепления и плейотропии, а таюке исследования по изменению нежелательньк блоков сцепления. Интрогрессия маркерных генов, мегацихся в генетических коллекциях, в районированные сорта хлопчатника или высокопродуктивные линии позволяет оценить их влияние на хозяйственно-важные признаки рекуррентного родителя. В результате создается серия изогенных линий с единым генотипом, различа-
щихся по маркерному локусу. Такой материал позволяет определить генетические эффекты маркерных аллелей на хозяйственные признаки путем сравнения изолиний с рекуррентным родителем, выявить доноры и рекомендовать юс для целенаправленного решения задач современной селекции.
Цели и зацачя исследований. Целью работы является создание
генетической коллекции, на основе которой были поставлены конкрет--
ные задачи: -.
создание набора маркерных линий и их использование в частной генетике хлопчатника;
изучить генетическую обусловленность ранней естественной дистопадности, характер ее наследования, ат также аиатомо-б'иохи--мическив аспекты -дистопадности; ~ .,--.
- выявить влияние признака ранней естественной листопадностн
;при переносе его в комерческие районированные сорта на их хозяй-
, ственные признаки;
разработать подходы-к преодолению стерильности межвидовых . гибридов; -
изучить влияние маркерных генов на проявление некоторых хозяыстыегно-ценных признаков: извитости, солвустойчивости,устойчивости к фузариоэному вилту и вредителям;
исследовать влияние маркерных генов на проявление признаков продуктивности в изогеннных линиях;
- изучтить возможность изменения нежелательных признаков.
Научная новизна и практическая ценность работы.
-
Создана и изучена генетическая коллекция по двум видам хлопчатника - Gossypium hirsutum. L.,G.barbadense Ь.
-
В рамках данной генетической коллекции изучена и предложена для использования в селекции хлопчатника линия с маркерным . геном ь2 (характеризуется рассеченной листовой пластинкой) как донор на повышение уро*айности и скороопелости (получение ультра- . скороспелых >{орм, преобладающих над скороспелостью сортов с нулевым типом ветвления), устойчивости к вредителям (хлопковой совке
белокрылке).
3. Предложена для использования в селекции хлопчатника линия
о маркерным геном Ri2 (имеет цельнокрайнюю листовуп пластинку)
как донор многоствораатости коробочки;
- Показано, что линия с маркерным геном ні2 наряду с плейо- . тройным э^ектом по числу летучек в коробочке и массе коробочки показывает вЭДект сцепления его с хозяйственными признаками хлопчатника. 4.
4. Показано, что линия с маркерным геном % имеющая полностью красное растение, в процессе беккроссирования ее на линию Л.и-3077 выделила орму с менее интенсивной окраской, но > значимо-превышающая* рекуррентный родитель по урожаю, массе коробочки и индексу семян. Было таюяе выявлено, что содержание ан-тоциана в линии с геном H-f составляет 260 мг/100 г. растения> а в безантоциановой линии гт он совершенно отсутствует,
5. Предложена для использования р селекции хлопчатника линия- с маркерным геном -т?* как хороший донор лиетопадиости. Впервые проведен генетический анализ листопадности, который показал, что листопадность контролируется w льиим числом генов (5-8). Поэтому рекомендовано проводить отбор на высокуп степень лиетопадиости дг.;* селекционной работы в поздних генерациям гибридной -популяции.
Показано, что интрогрессия признака лиетопадиости в генотип- сортов Аш-25 и 9732-И не приводит к снижению хозяйственных признаков, а по некоторым дане превышает их.
Изучены биохимические аспекты листоопадения.
Впервые проанализировано формирование отделительного-слоя
тСІГ
черешка листа у линии- " и исходного сорта.
5, В рамках генетической коллекции впервые получены нзоген-нне линии на базе внутривидовых и межвидовых скрещиваний, изучение которых покапало, что маркерные гены .Up,!.-.;?,., Н1,,гг_ в сравнении с соответствующими рекуррентными родителями не дани положительных результатов по хозяйственным признакам.
7. Изучено влияние маркерных генов на проявление ряда селекционно-ценных признаков, а именно: извитость, солеуотойчивость устойчивость к вилту и вредителям.
3. Изучена возможность изменения корреляций признаков не
желательных сцеплений. ...... .
Результаты исследований используются при чтении лекций по курсу "Об'цая генетика с основами селекции* и спецкурсу "Генетп-'>еские основы селекции растений", входят и состав сборника задач по генетике, используемого на лабораторных занятиях в Туркменском госуниверситете, -ТСХИу.ТГОИ и ТГПИ'-
Апробация работы. Материала диссертации долояены и пред-, ставлены на: ІУ-У съездах ВОГиС им. Н.И.Вавилова (Кишинев,1982; Москва,1987);1-П съездах Туркм. ОГиС им. Н.И.Вавилова (Елотен, 1981; Ашгабат,1989);выездной сессии, посв.чщенной ТОО-летию Н.И. Вавилова (Кара-Кала,1986)всесоюзном совещании "Увеличение про-
5.
' изводства хлопчатника и повышение его продуктивности" (Ашгабат, 1983); ІУ Всесоюзном симпозиуме на солеустойчивость растений
(Ташкент-, 1986);-'на заседании секции "Генетические аспекты загря
знения окружающей среды" (Ташкент,1975 и Ашгабат,1982):ца профес
сорско-преподавательской конференции ТГУ (Ашгабат.,1978-1992);
на научном.семинаре Туркм.ОГнС им. Н.И.Вавилова (Ашгабат,1989).
Место проведения работы. Работа выполнялась с 1976 по
1991- гг. в Туркменском госуниверситете им. Магтымгулы. Экспериментальные участки размещены на территории экспериментальной базы института ботаники АН Туркменистана, расположенного в 3-х
км і; северо-востоку от Ашгабата в зоне орошения Каракумского
канала и> на-землях Туркменского научно-исследовательского ин
ститута селекции-и семеноводства тонковолокнистого хлопчатника,
расположенного в Мургабском оазисе в зоне пустыни Кара-Кум.
Агротехнические мероприятия применяли в соответствии с кли
матическими и почвенными условиями районов исследования и направ
лены на создание оптимальных условий для роста и развития опыт
ных растений. - -
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 30 науч
ных работ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения,
шести глав, выводов и списка цитируемой литературы (586 наиме
нований, в том числе 166 зарубежных авторов). Материал изложен
на 360 страницах машинописного текста, включает 14 рисунков и
- 54 таблицы*- >