Гайнуллина Карина Петровна - кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, УФИЦ РАН, ИБГ обособленное структурное подразделение УФИЦ РАН; БашНИИСХ – обособленное структурное подразделение УФИЦ РАН.
450054, Уфа, пр. Октября, 71; 450059, Уфа, ул. Р. Зорге, 19.
Karina P. Gainullina - Cand. Sci. (Biology), Senior Researcher, Ufa Federal Research Center of the Russian Academy of Sciences, Institute of Biochemistry and Genetics, a subdivision of the UFRC RAS; Bashkir Research Institute of Agriculture, a subdivision of the UFRC RAS.
71 Oktyabrya Ave., Ufa 450054; 19 R. Zorge St., Ufa 450059.
Кулуев Булат Разяпович - доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник.
450054, Уфа, пр. Октября, 71.
Bulat R. Kuluev - Dr. Sci. (Biology), Leading Researcher, Ufa Federal Research Center of the Russian Academy of Sciences, Institute of Biochemistry and Genetics, a subdivision of the UFRC RAS.
71 Oktyabrya Ave., Ufa 450054.
Давлетов Фирзинат Аглямович - доктор сельскохозяйственных наук, главный научный сотрудник.
450059, Уфа, ул. Р. Зорге, 19.
Firzinat A. Davletov - Dr. Sci. (Agriculture), Chief Researcher, Ufa Federal Research Center of the Russian Academy of Sciences, Bashkir Research Institute of Agriculture, a subdivision of the UFRC RAS.
19 R. Zorge St., Ufa 450059.
Актуальность. Горох посевной (Pisum sativum L.) является ценной зернобобовой культурой мирового значения. Основной проблемой современной селекции культурных растений, в том числе гороха, стало снижение генетического разнообразия. Один из способов повышения генетического полиморфизма – применение химически индуцированного мутагенеза. Азид натрия (NaN3) является высокоэффективным химическим мутагеном, который с успехом применяется в мутационной селекции для повышения продуктивности культурных растений и приобретения ими новых признаков, в связи с этим он был использован нами для получения нового селекционного материала гороха.
Материалы и методы. Проведены опыты по получению мутантов гороха сорта ‘Памяти Хангильдина’ с помощью азида натрия в концентрации 1, 5 и 10 мМ и времени воздействия 3 и 9 ч. Молекулярно-генетический полиморфизм растений М2 и исходного сорта оценивали с использованием 10 SSR-маркеров из геномной библиотеки микросателлитов (Agrogene®, Франция).
Результаты. Установлены оптимальные концентрации азида натрия и продолжительность обработки им семян: 1–5 мМ в течение 3 ч. Получено 16 мутантных популяций, у 10 из которых было обнаружено изменение типа листовой пластины. Анализ элементов продуктивности выявил достоверное превосходство (p < 0,05) над исходным сортом ‘Памяти Хангильдина’ мутантных популяций № 1, № 5, № 9, № 10, № 15, № 16 по количеству семян в бобе, № 9, № 16 – по массе 1000 семян, № 16 – по массе семян с растения. Построенная на основе данных SSR-анализа дендрограмма отражает степень различий между популяциями растений гороха М2 и исходным сортом ‘Памяти Хангильдина’.
Заключение. Полученные мутантные популяции планируется использовать в селекции гороха как источники высокой озерненности бобов, семенной продуктивности, массы семян с растения и крупности семян. Микросателлитный анализ, выполненный по 10 SSR-маркерам, выявил различия между мутантными популяциями М2 уровне и позволил их паспортизировать.
Background. Pea (Pisum sativum L.) is a valuable leguminous crop of worldwide importance. The main problem of modern plant breeding is a decrease in the genetic diversity of crops, including pea. One of the ways to increase genetic polymorphism is the use of chemically induced mutagenesis. Sodium azide (NaN3) is a highly effective chemical mutagen successfully used in mutation breeding to increase the productivity of cultivated plants and enrich them with new useful traits. We used it to obtain new pea breeding material.
Materials and methods. Experiments were carried out to obtain pea mutants using sodium azide at the concentrations of 1, 5 and 10 mM and the exposure time of 3 and 9 h. Molecular genetic polymorphism of the М2 plants and the original cultivar was assessed using 10 SSR markers from the microsatellite genomic library (Agrogene®, France).
Results. Optimal concentrations of sodium azide and the duration of seed treatment with it were identified: 1–5 mM for 3 h. Sixteen mutant populations were obtained; in ten of them a change in the leaf type was found. An analysis of the yield structure components revealed a significant superiority (p < 0.05) over the initial cultivar ‘Pamyati Khangildina’ in the mutant populations No. 1, No. 5, No. 9, No. 10, No. 15 and No. 16 in the number of seeds per pod, No. 9 and No. 16 in the weight of 1000 seeds, and No. 16 in the weight of seeds per plant. A dendrogram constructed on the basis of the SSR analysis data showed the degree of differences between the M2 populations of pea plants and the initial cultivar ‘Pamyati Khangildina’.
Conclusion. The obtained mutant populations are planned to be used in pea breeding as sources of high seed numbers in pods, seed yield, seed weight per plant, and large seed size. A microsatellite analysis with 10 SSR markers revealed differences among the M2 mutant populations at the genetic level and made it possible to identify them.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.