Скрининг образцов местных ячменей на чувствительность к фотопериоду

Актуальность. Скороспелость ячменя является важным признаком для повышения урожайности данной культуры, особенно в зонах возделывания, где абиотические факторы являются определяющими. Работа посвящена выявлению гена eam8 у местных образцов ячменя    коллекции генетических ресурсов ВИР. Данное исследование  позволит  выделить источники слабой чувствительности к фотопериоду для использования в селекции.

Материалы и методы. В условиях НПБ «Пушкинские и Павловские лаборатории ВИР» Федерального исследовательского центра Всероссийский    Институт    генетических    ресурсов    растений им. Н. И. Вавилова (ВИР, Санкт-Петербург) исследовано 1460 местных образцов ячменя из 26 стран с коротким световым периодом вегетации. Данные страны входят в пять центров разнообразия ячменя:    Абиссинский,    Переднеазиатский, Средиземноморский,    Среднеазиатский,    Новосветский. Эксперименты проводили в климатической камере THERMO 818 (3751). Семена ячменя высевали в кюветы с увлажненной ватой, которые после появления всходов помещали в камеру, где растения находились до стадии второго листа при 10-часовом фотопериоде и температурном режиме с низкой дневной (+8°С) и высокой ночной (+25°С) температурой. Маркерным признаком экспрессии гена eam8 служила желтая окраска проростка. В качестве стандарта использовали два сорта - нечувствительный к фотопериоду сорт 'Mari Svalofs' (к-19354; var. nutans Schubl.; генотип eam8eam8) и реагирующий на короткий день сорт 'Белогорский' (к-22089; var. pallidum Ser., var. ricotense Regel; генотип Eam8Eam8).

Результаты и выводы. В результате фенотипического скрининга выборок образцов ячменя из 26 стран с коротким фотопериодом выявлено: 1379 форм с генотипом Eam8Eam8 (чувствительных к короткому дню), 44 образца - с генотипом eam8eam8 (нечувствительных к короткому фотопериоду) и 37 гетерогенных образцов. По частоте форм с геном eam8 выделяются местные ячмени из Дагестана (15,9%). Кроме того, Переднеазиатский и Среднеазиатский центр разнообразия ячменя выделились по встречаемости местных образцов с рецессивным аллелем гена Eam8. Образцы с генотипом eam8eam8, а также гетерогенные формы могут служить источниками скороспелости в регионах с коротким световым днем. Поиск данных образцов для селекции коммерческих сортов ячменя следует проводить в странах с горным ландшафтом и коротким световым днем.

1. Абдуллаев Р. А., Алпатьева Н. В., ЗвейнекИ. А., Кошкин В. А., Анисимова И. Н., Радченко Е. Е. Идентификация носителей гена eam8 среди Дагестанских ячменей // Труды Кубанского государственного аграрного университета. 2015. № 54. С. 75-79.

2. Franckowiak J. D., Lundqvist U. Descriptions of barley genetics stocks for 2012 // Barley Genetics Newsletter, 2012, vol. 42, pp. 36-792.

3. Faure S., Higgins J., Turner A., Laurie D. A. The FLOWERING LOCUS T-like gene family in barley (Hordeum vulgare) // Genetics, 2007, vol. 176, no. 1, pp. 599-609. DOI: 10.1534/genetics.106.069500.

4. Laurie D. A., Pratchett N., Bezant J. H., Snape J. W. Genetic analysis of a photoperiod response gene on the short arm of chromosome 2(2H) of Hordeum vulgare (barley) // Heredity, 1994, vol. 72, no. 6, pp. 619-627. DOI:10.1038/hdy.1994.85

5. Laurie D. A., Pratchett N., Bezant J. H., Snape J. W. RFLP mapping of five major genes and eight quantitative trait loci controlling flowering time in a winter x spring barley (Hordeum vulgare L.) cross // Genome, 1995, vol. 38, no. 3, pp. 575-585. DOI: 10.1139/g95-074.

6. ЛукьяноваМ. В., Трофимовская А. Я., Гудкова Г. Н., Терентьева И. А., Ярош Н. П. Культурная флора СССР. Т. II, ч. 2. Ячмень. Л.: Агропромиздат, 1990. 421 c.

7. Takahashi R., Yasuda S. Genetic studies of spring and winter habit of growth in barley // Ber. Ohara Inst., 1956, vol. 10, pp. 245-308.

8. Zakhrabekova S., Gough S. P., Braumann I., Muller A. H., Lundqvist J., Ahmann K., Dockter C., Matyszczak I., Kurowska M., Druka A., Waugh R., Graner A., Stein N., Steuernagel B., Lundqvist U., Hansson M. Induced mutations in circadian clock regulator Mat-a facilitated short-season adaptation and range extension in cultivated barley // Proc. Natl. Acad. Sci. 2012, vol. 109, no. 11, pp. 4326-4331.

9. Звейнек И. А., Абдуллаев Р. А., Радченко Е. Е., Ковалева О. Н., Баташева Б. А. Идентификация гена eam8 у местных образцов ячменя из Дагестана // Проблемы развития АПК региона. 2013. Т. 15, № 3-15 (15). С. 23-25.

10. Yasuda S. Linkage of the earliness gene eak and its pleiotropic effects under different growth conditions // Berichte des Ohara Institutes fur landwirtschaftliche Biologie. Okayama Universitat, 1977, vol. 17, pp. 15-28.