190000 г. Санкт-Петербург, ул. Б. Морская, 42, 44; Отдел генетических ресурсов овощных и бахчевых культур ВИР; старший научный сотрудник; куратор коллекций свеклы, шпината и амаранта; к.б.н.
42, 44 Bolshaya Morskaya Street, St. Petersburg 190000
Актуальность. Наибольшую проблему при работе с перекрестноопыляющейся культурой сахарной свеклы представляет закрепление ценных генотипов. Использование апомиксиса для создания селекционного материала позволяет ускорить селекционный процесс, сохранить желательную комбинацию генов.
Материалы и методы. Объектом исследования послужили 110 образцов сахарной свеклы из коллекции ВИР. Полевые наблюдения выполнены по единой методике в течение 2016–2018 гг. на научно-производственной базе «Пушкинские и Павловские лаборатории ВИР» и Майкопской опытной станции – филиале ВИР. Изоляцию растений проводили с использованием индивидуальных изоляторов. Уровень сахара в корнеплодах измеряли с помощью оптического рефрактометра.
Результаты. Экспериментально были созданы и оценены по комплексу хозяйственно важных признаков апомиктичные линии с цитоплазматической мужской стерильностью. Отмечена крайне редкая встречаемость в популяции биотипов 0-типа стерильности – менее 0,5%. Выявлено значимое отличие при инбридинге у полученного потомства склонных к апомиксису линий от инбредных фертильных биотипов: инбредная депрессия у апомиктичных линий не проявлялась. Созданы линии, сочетающие в своем генотипе стерильность и раздельноплодность.
Заключение. Тестирование родительских образцов и созданных на их основе апомиктичных форм по сахаристости и урожайности корнеплодов значимых различий не выявило, что позволяет в дальнейшем использовать полученные формы в селекции. Получение линий с помощью апомиксиса позволило закрепить показатель сахаристости, двулетний цикл развития и устойчивость к церкоспорозу. Таким образом, путем апомиксиса можно обеспечить материнскую наследственность и сохранить желательный фенотип у сахарной свеклы, ускорив тем самым селекционный процесс.
Background. While working with such cross-pollinated crops as sugar beet, the greatest problem is the fixation of valuable genotypes. Using apomixis to produce breeding material helps to accelerate the breeding process and save the desired combination of genes.
Materials and methods. The research objects were 110 accessions of sugar beet from the VIR collection. Field experiments and assessments of the resistance to Cercospora leaf spot, monogermity, and non-bolting were performed according to VIR’s guidelines in 2016–2018 at Pushkin and Pavlovsk Laboratories of VIR and Maikop Experiment Station of VIR. The sugar level in roots was measured using an optical refractometer.
Results. A comprehensive study of sugar beet accessions resulted in the development of apomictic lines with cytoplasmic male sterility, followed by an evaluation of their economically important characters. An extremely rare occurrence of biotypes with the 0-type sterility (less than 0.5%) was observed in the population. The seeds obtained from apomixis-prone lines demonstrated a significant difference during inbreeding from the seeds of fertile inbred genotypes: no inbreeding depression was observed in apomictic lines. Lines combining sterility and monogermity in their genotype were produced. Testing parent accessions and apomictic forms did not reveal significant differences in the sugar content and root yield, so the resulting forms can be efficiently used in future breeding programs.
Conclusion. Using apomixis to develop sugar beet lines helped to fixate the sugar content level, biennial plant development cycle, and Cercospora leaf spot resistance. Thus, apomixis is promising for ensuring maternal inheritance and preserving the desired combination of genes in sugar beet, thereby accelerating the breeding process.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.