Preview

Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции

Расширенный поиск
Журнал «Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции» был основан в 1908 году. В издании «Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции» публикуются на русском и английском языках: обзорные статьи, результаты оригинальных экспериментальных исследований генетических ресурсов растений, протоколы и методы исследований в области ботаники, эволюции, систематики, агробиологии, генетики, физиологии, биохимии, иммунитета, молекулярной биологии, биотехнологии. Отдельные выпуски издания «Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции» могут иметь определенную тематическую направленность. Журнал ориентирован на специалистов, ведущих исследования в сфере мобилизации, сохранения, всестороннего изучения и использования растительных ресурсов.

Текущий выпуск

Том 180, № 3 (2019)
Скачать выпуск PDF

МОБИЛИЗАЦИЯ И СОХРАНЕНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКОГО РАЗНООБРАЗИЯ КУЛЬТУРНЫХ РАСТЕНИЙ И ИХ ДИКИХ РОДИЧЕЙ

7-11 24
Аннотация

С начала 2000-х годов экологическая обстановка юж­ных регионов России существенно ухудшилась из-за усиления антропогенного воздействия. В частности, в Республике Крым, особенно в степной зоне, возникла с 2016 года практически экологическая катастрофа, связанная с обезвоживанием, вызванным перекрыти­ем Северо-Крымского канала Украиной.  На Крымской опытно-селекционной станции намечен и регулярно исполняется долгосрочный план проведе­ния экспедиций по мобилизации генетических ресур­сов косточковых плодовых и ягодных культур в кол­лекции ВИР. Цель проводимой работы – сбор в естест­венных ареалах и дальней шее сохранение раститель­ного биоразнообразия плодовых и ягодных культур в коллекционных насаждениях на базе Крымской ОСС, его комплексное изучение для выделения доноров и источников хозяйственно ценных признаков.  Экспедиции проведены в 2016–2018 гг. в южные регио­ны степной зоны и северные степные рай оны Красно­дарского края, Волгоградской области, а также юго-восточные районы Ростовской обл. и в Республику Крым. В ходе экспедиционных обследований установ­лено, что повсеместно дикорастущие косточковые ра­стения встречаются значительно реже, чем это отмеча­лось ранее (1970–1991 гг.), когда в этих зонах проводи­лись аналогичные экспедиции.  Всего в результате работы собрано 222 образца типич­ных представителей изучаемых видов плодовых и ягодных культур в ареалах их естественного обита­ния. Все они закреплены в питомнике Крымской ОСС и при их хорошей приживаемости пополнили коллек­цию плодовых и ягодных культур ВИР.  В связи с наблюдаемой тенденцией к сокращению ареа­лов ряда косточковых дикорастущих видов из-за гло­бального изменения климатических условий и усили­вающегося в последнее время антропогенного воздействия необходимо продолжить экспедиции по сбору генотипов, особенно таких видов как вишня степная и миндаль низкий. В ближайшей перспективе намече­но обследовать горные и прикаспийские районы республики Дагестан.  

12-18 25
Аннотация

Груша зангезурская (Pyrus zangezura Maleev; Rosaceae) – ред­кий вид, представитель флоры Армении (описана в 1936 г.). В Ботаническом саду Петра Великого Ботанического инсти­тута им. В. Л. Комарова РАН в Санкт-Петербурге выращива­ется с 1949 г. К настоящему времени достигла 8,0 м высоты. Долгое время растение было в вегетативном состоянии. В 2016 г. растение вступило в репродуктивное состояние, было отмечено первое цветение. Весной 2019 г. впервые получено семенное потомство из семян собственной репро­дукции. У растений P. zangezura в динамике были опреде­лены размеры плодообразования. Изученные растения P. zangezura в условиях Санкт-Петербурга характеризу­ются высоким потенциалом плодообразования – на 1 метре побега формируются в среднем 109 цветков. Но не все семя­зачатки в раскрывшихся цветках оплодотворяются и фор­мируют плоды и семена. Значительная часть раскрывшихся цветков через несколько дней после начала цветения под­сыхают и опадают. В среднем на 1 метре побега у P. zangezura завязываются 7 плодов. Причины низкой завязываемо­сти цветков могут быть: нарушение процессов опыления и недостаточная фертильность пыльцы, недоразвитие морфологических структур цветков, недостаток насеко­мых-опылителей в связи с неблагоприятными погодными условиями. Рентгеноскопический анализ семян урожаев 2016, 2017 и 2018 годов показал, что выполненных и пол­нозерных семян (IV и V классов) с каждым годом в плодах становится больше. Груша зангезурская как декоратив­ное растение может украсить коллекции ботанических садов. Она заметно отличается от груши обыкновенной (Pyrus communis L.) даже в вегетативном состоянии сво­ими удлиненными ланцетными глянцевыми листьями. По нашей оценке, перспективна для городского озеленения Санкт-Петербурга, так как декоративна в период цвете­ния и плодоношения. По зимостойкости не уступает груше обыкновенной, показывает себя устойчивой к болезням и вредителям, может иметь значение в селекции при выве­дении устойчивых сортов груш для Северо-Запада России.  

ИЗУЧЕНИЕ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ РАСТЕНИЙ

19-25 26
Аннотация

Актуальность. Современное производство предъявляет повышенные требования к используемому сортименту, поэтому создание новых сортов и гибридов, максимально приспособленных к определенным почвенно-климатическим условиям, является актуальной задачей селекции.

Материалы и методы. Материалом для исследований по­служили образцы свеклы столовой, поступившие в кол­лекцию ВИР из 17 стран. Изучение образцов проводили в 2005–2015 гг. в НПБ «Пушкинские и Павловские лабора­тории ВИР», в Центре генофонда и биоресурсов растений ВСТИСП и на Майкопской опытной станции – филиале ВИР согласно методическим указаниям ВИР.

Результаты. Установлена связь между скороспелостью, устойчивостью к цветушности, холодостойкостью и устойчивостью к кор­нееду. Наибольшее число изученных образцов имели средние показатели устойчивости к корнееду. Выделив­шиеся по устойчивости к корнееду сорта ‘Asmer Detroit 72’ (к-3113, Великобритания), ‘Браво’к-3047, Россия) и ‘Под­зимняя А-474’ (к-1678, Россия) характеризовались также холодостойкостью и стабильной урожайностью. Установ­лены различия по устойчивости образцов к цветушности в зависимости от их происхождения. Наиболее устойчи­выми к цветушности были сорта из Швеции и Финляндии, а также из Северо-Западного региона России. Скороспе­лые образцы ‘Perfected Detroit Dark Red’ (к-1815, Канада), ‘Bikor’ (к-2873, Нидерланды), ‘Северный шар’ (к-1586, Рос­сия) и ‘Полярная плоская’к-1585, Россия) характеризова­лись высокими темпами нарастания вегетативной массы и были устойчивыми к цветушности. Отмечено, что образ­цы со 100% раздельноплодностью уступают сростноплод­ным сортам по скороспелости, устойчивости к цветушно­сти и урожай ности, но имеют близкие показатели по хи­мическому составу и качеству корнеплодов. Выделены образцы широкого ареала, сохраняющие в разных услови­ях урожайность корнеплодов на уровне 115–120% к стан­дарту.

Выводы. В результате исследований выделены образцы свеклы столовой , характеризующиеся комплек­сом биологических и хозяйственно ценных признаков. Установлена связь между скороспелостью, устойчивостью к цветушности и холодостойкостью. Для использования в селекции рекомендованы генетические источники раз­дельноплодности, холодостойкости, нецветушности, устойчивости к корнееду, высокого качества продукции.  

26-31 21
Аннотация

Актуальность. В получении устойчивых и высоких уро­жаев риса ведущая роль принадлежит использованию лучших, адаптированных к возделыванию в основных рисоводческих регионах сортов. Большое значение при выведении новых сортов уделяется вопросу сочетания высокой урожайности и технологических показателей качества зерна и крупы. Практическое решение такой важной задачи во многом зависит от успехов селекцион­ной работы.

Материалы и методы. Дана оценка восьми сортов риса в условиях конкурсного испытания в тече­ние 2016–2018 гг. Экспериментальные делянки заклады­вали на рисовой оросительной системе Всероссийского научно-исследовательского института риса в пос. Бело­зерный Краснодарского края. В течение вегетации расте­ния оценивали визуально по густоте стеблестоя, устойчивости к полеганию, пораженности болезнями и вреди­телями, однородности и равномерности посевов. После полевой браковки с делянок, намеченных к уборке, для биометрического анализа брали модельные снопы по 10–15 растений . Технологические характеристики зерна и крупы определяли по ГОСТ 10843-76 и ГОСТ 10987-76. Полученные результаты математически обработаны и достоверны.

Результаты. Отобрано четыре перспектив­ных сорта ‘ВНИИР 10244’, ‘ВНИИР 10275’, ‘ВНИИР 10279’ и ВНИИР 10282’, существенно превысивших стандарт (st) ‘Флагман’ по комплексу хозяйственно ценных призна­ков. Они сформировали урожайность 9,0 т/га; имеют массу 1000 зерен 29,3; 28,1; 30,4 и 26,3 г; пленчатость 17,7; 19,7; 19,5 и 21,4%; при содержании целого ядра в крупе 88,5; 93,5; 89,4 и 97,8% соответственно. Досто­верно высокая урожайность этих сортов обусловлена оптимальным количеством фертильных колосков (150–160 шт.), плотностью метелки (9,8–12,6 шт./см) и значительной массой зерна с главной метелки (3,7– 4,4 г) при средней пустозерности 14,2–20,3%. Тесная положительная корреляция признаков урожайности и содержания целого ядра в крупе отмечена у сортов ‘ВНИИР 10282’, ‘ВНИИР 10279’, ‘ВНИИР 10276’ и ВНИИР 10275’ (r = 0,92–0,98). Выявлена обратная связь урожай­ности с трещиноватостью у большинства генотипов, что свидетельствует о потенциальной возможности увеличения их урожайности без риска снижения выхо­да крупы и содержания целого ядра.

Заключение. По итогам оценки нами выделены четыре перспективных сорта риса – ‘ВНИИР 10244’ и ВНИИР 10279’ (крупнозер­ные), ‘ВНИИР 10275’ и ВНИИР 10282’ (среднезерные), существенно превысившие ‘Флагман’ (st) по комплексу хозяйственно ценных признаков: продуктивности и ее структурных элементов, а также технологическим признакам качества зерна и крупы. Лучшие из ото­бранных генотипов по оптимальному соотношению из­ученных признаков будут переданы на ГСИ в 2019– 2020 гг.

КОЛЛЕКЦИИ МИРОВЫХ ГЕНЕТИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ КУЛЬТУРНЫХ РАСТЕНИЙ ДЛЯ РАЗВИТИЯ ПРИОРИТЕТНЫХ НАПРАВЛЕНИЙ СЕЛЕКЦИИ

32-35 18
Аннотация

Актуальность. Изучение новых сортов картофеля в экс­тремальных условиях Севера, а также выявление и со­здание исходного материала являются актуальными за­дачами для селекции картофеля.

Методы и материал. Исследования проведены на Полярной опытной стан­ции – филиале ВИР в 2016–2018 гг. Изучено 40 образцов картофеля из девяти стран мира, полученных из коллек­ции ВИР. Работа была выполнена в соответствии с мето­дическими указаниями, принятыми в ВИР. Полученные данные сравнивали с сортом-стандартом (st) ‘Хибинский ранний ’ (к-6928).

Результаты. По результатам многолет­них исследований по раннему накоплению урожая выде­лен сорт ‘Муромец’ (к-25268) (128% к st). По раннеспело­сти в сочетании с продуктивностью выделены сорта ‘Местный из Украины’ (к-25286; 115% к st), ‘Madeleine’ (к-25322; 140% к st). Сорт ‘Экспресс’ (к-25262) выделен как раннеспелый (113% к st), продуктивный (128% к st) с высокой товарностью (92%). По продуктивности (106– 134% к st) за годы изучения выделились четыре образца: ‘Актюбинский -2’ (к-25300), ‘Ушконыр’ (к-25309), ‘Беркут’ (к-25250), ‘Gala’ (к-25270). Сорт ‘Colleen’ (к-25224) выде­лен как продуктивный (131% к st) с высокой товарно­стью клубней (93%). Средняя масса товарного клубня у сорта ‘Colleen’ составила 113,0 г. Сорт ‘Памяти Канаева’ (к-25305) имел самую высокую продуктивность – 1154,0 г с куста (155% к st). Самым высоким содержани­ем крахмала характеризовались образцы: ‘Ай тмурат’ (к-25248) и ‘Местный № 2’ из Индии (к-25279) – 14,4%. 12 сортов из 40 являются наиболее адаптивными к мест­ным условиям выращивания: ‘Экспресс’, ‘Муромец’, ‘Па­мяти Канаева’, ‘Волынская местная’ (к-25274), ‘Довгень­ка’ (к-25275), ‘Сорокоденка’ (к-25293) и два сорта из Ук­раины (к-25286 и к-25282), ‘Gala’, ‘Регги’ (к-25313), ‘Из­мир’, форма 2 (к-25272), ‘Daphne’ (к-25296).

Заключение. Проведенное исследование позволило проанализиро­вать адаптивные свойства сортов картофеля и дать ха­рактеристику изученному материалу по основным био­логическим и хозяйственно важным признакам.  

36-40 16
Аннотация

Актуальность. В статье приведена информация о ре­зультатах скрининга сортов картофеля на устойчивость к Phytophthora infestans (Mont.) de Bary, сочетающих устойчивость с другими хозяйственно ценными призна­ками: продуктивностью, повышенным содержанием крахмала, устойчивостью к вирусным болезням и карто­фельной нематоде (Globodera rostochiensis Woll.).

Матери­алы и методы. Материалом для изучения послужила мировая коллекция ВИР отечественных и зарубежных сортов картофеля. Изучение выполнено по методикам, разработанным в отделе генетических ресурсов карто­феля ВИР.

Результаты и выводы. Выделены устойчивые к P. infestans селекционные сорта картофеля: из Польши – ‘Ania’ (к-24063), ‘Baszta’ (к-24067), ‘Bobr’ (к-21103), ‘Dunajec’ (к-24074), ‘Klepa’ (к-24080), ‘Koga’ (к-24174), ‘Meduza’ (к-24082), ’Mors’ (к-24083); из Германии: ‘Caprice’ (к-25193), ‘Certo’ (к-19440), ‘Valetta’ (к-21769); из России – ‘Аврора’ (к-12188), ‘Бастион’ (к-25198), ‘Брянский надеж­ный’ (к-12160), ‘Вдохновение’ (к-12192), ‘Вектор’ (к-25200), ‘Великан’ (к-25201), ‘Звездочка’ (к-25209), ‘Ка­линка’ (к-25148), ‘Лукьяновский ’ (к-11750), ‘Мусинский ’ (к-25312), ‘Накра’ (к-11916), ‘Никулинский ’ (к-12171), ‘Призер’ (к-25217), ‘Рапсодия’ (к-25258), ‘Россиянка’ (к-12057), ‘Ручеек’ (к-12213), ‘Удача’ (к-11900); из Бела­руси – ‘Акцент’ (к-12237), ‘Ветразь’ (к-11989), ‘Выток’ (к-11897), ‘Журавинка’ (к-12106), ‘Купалинка’ (к-12155), ‘Синтез’ (к-11666), ‘Сузорье’ (к-11992); из Украины – ‘Ви­хола’ (к-11270), ‘Зарево’ (к-10773), ‘Свитанок киевский ’ (к-11665), ‘Ольвiя’ (к-25094), ‘Ракурс’ (к-25098); из Казах­стана – ‘Айтмурат’ (к-25248), ‘Беркут’ (к-25250), ‘Жолба­рыс’ (к-25155), ‘Нур-Алем’ (к-25253), ‘Сеним’ (к-25306), ‘Сеянец Лаптева’ (к-25161), ‘Сункар’ (к-25258), ‘Тамыз’ (к-25307), ‘Удовицкий ’ (к-25260) и др. Высокий процент сеянцев, устойчивых к фитофторозу в потомстве от само­опыления, был у сортов: ‘Аврора’ (к-12188), ‘Астра’ (к-10697), ‘Вихола’ (к-11270), ‘Журавинка’ (к-12106), ‘На­яда’ (к-12157), ‘Росинка’ (к-11993), ‘Скарб’ (к-11904), ‘Bobr‘ (к-21103), ‘Clarissa’ (к-21770). Выделены сорта, со­четающие устойчивость к фитофторозу с устойчивостью к картофельной нематоде (G. rostochiensis) и вирусным болезням, высокой продуктивностью, повышенным со­держанием крахмала: ‘Журавинка’, ‘Ania’, ‘Baszta’, ‘Bobr’, ‘Certo’, ‘Mors’.  

41-49 16
Аннотация

Актуальность. Устойчивость озимой мягкой пшени­цы к неблагоприятным факторам зимовки – одна из важнейших ее адаптивных характеристик. Для полу­чения высоких урожаев современные сорта должны обладать разнообразными защитными реакциями. Для их объединения в одном генотипе требуется соот­ветствующий исходный материал. В России в качест­ве исходного материала традиционно используют образцы коллекции ВИР. Целями настоящего исследо­вания были (1) оценить по зимостойкости в условиях полевого опыта образцы коллекции ВИР; (2) на основе полученных данных и с учетом географического про­исхождения образцов сформировать целевую субкол­лекцию и провести ее эколого-географическое изуче­ние.

Материалы и методы. Исходная выборка содер­жала 431 образец озимой мягкой пшеницы из различ­ных регионов РФ и бывшего СССР, а также 484 образца из 18 зарубежных стран. Полевую оценку зимостойко­сти проводили в условиях Северо-Западного (г. Пуш­кин N59°41′ E30°20′, 2006/2007, 2007/2008, 2013/2014 гг.) и Центрально-Черноземного (пос. Ека­теринино N52°59′ E40°50′ Тамбовской области, 2007/2008, 2008/2009 г.) регионов РФ. Степень зимо­стойкости коллекционных образцов определяли со­гласно методике, разработанной в ВИР.

Результаты и выводы. В Пушкине в 2006/2007 г. высокую и очень высокую степень зимостойкости проявили 114 образ­цов из РФ и бывшего СССР, а также 12 образцов зару­бежных стран. На основе полученных данных и с уче­том разнообразия географического происхождения материала была сформирована целевая субколлек­ция, образцы которой прошли двухлетнее эколого-ге­ографическое изучение. С использованием рангового критерия Фридмана показано, что варьирование зи­мостойкости 158 образцов целевой субколлекции об­условлено влиянием условий выращивания (χ2э = 256,7; df = 4; χ2W=0.05 = 9,5) и генотипическими раз­личиями между образцами (χ2э = 239,3; df = 157; χ2W=0.05 = 187,2), причем влияние первых сильнее, чем вторых. С использованием кластерного анализа (алго­ритм k-средних) выявлена структура целевой субкол­лекции образцов. Обнаружено 12 образцов, хорошо зимовавших в обоих географических пунктах в тече­ние всех лет их испытания.  

50-58 17
Аннотация

Актуальность. Среди ягодных растений черная сморо­дина занимает одно из лидирующих положений по со­держанию питательных и биологически активных ве­ществ, необходимых для сбалансированного питания человека. Современные стандарты, предъявляемые к сортам этой культуры, включают обязательные тре­бования и к качеству плодов, в том числе к их биохими­ческому составу. Повышенное содержание питатель­ных и биологически активных веществ в ягодах явля­ется одним из приоритетных направлений в селекции культуры. Биохимический состав плодов, будучи гене­тически обусловленным признаком, может изменяться в условиях различных почвенно-климатических зон. В связи с этим изучение уровня накопления биологиче­ски активных веществ в плодах в конкретном регионе возделывания сорта является актуальным.

Материа­лы и методы. Содержание биологически активных ве­ществ в ягодах черной смородины изучали в 2010– 2012 гг. в лаборатории биохимии и молекулярной био­логии Всероссийского НИИ генетических ресурсов ра­стений им. Н.И. Вавилова (ВИР). Уровень накопления Р-активных веществ (флавонолов, фенолкарбоновых кислот, флаванов, антоцианов) определяли согласно методикам, принятым в ВИР.

Результаты и выводы. Проведенное изучение биологически активных ве­ществ ягод черной смородины показало, что возделы­ваемые в Ленинградской области сорта содержат от 518,1 до 813,6 мг/100 г биофлавоноидов, в том числе: 20,6 мг/100 г флавонолов, 75,4 мг/100 г фенолкарбоно­вых кислот, 233,8 мг/100 г катехинов и 335,1 мг/100 г антоцианов. В результате изучения выделены сорта – источники высокого (˃ 700 мг/100 г) общего содержа­ния биофлавоноидов: ‘Воспоминание’ (к-40471), ‘Орло­вия’ (к-35789), ‘Надия’ (к-42478); повышенного содер­жания фенолкарбоновых кислот: ‘Орловия’ (к-35789), ‘Сенсей ’ (к-42646); катехинов: ‘Воспоминание’ (к-40471), ‘Орловия’ (к-35789), ‘Надия’ (к-42478), ‘Очарование’ (к-41980). Все изученные сорта характеризуются высо­ким уровнем накопления антоцианов (˃ 200 мг/100 г) и могут быть использованы в селекции на указанный признак. Самая высокая изменчивость показателей из числа фенольных соединений наблюдалась у оксико­ричных кислот. Установлено наличие отрицательных взаимосвязей между массой ягоды и содержанием от­дельных биологически активных соединений.  

59-62 14
Аннотация

Экспедиционная деятельность сотрудников ВИР и его опытных станций в значительной степени обогатила ге­нофонд косточковых плодовых растений ценнейшим ра­стительным материалом для использования в селекци­онной работе. Дикорастущие вишни Кавказа, Централь­ной Азии и Дальнего Востока, интродуцированные в 70– 80-х годах прошлого столетия, обладающие такими цен­ными признаками, как иммунитет к грибным заболева­ниям (Coccomyces hiemalis Higg.), зимостойкость, засухоустойчивость, сдержанный рост, способность к вегета­тивному размножению, были в дальнейшем использова­ны селекционерами опытных учреждений России в вы­ведении новых сортов и клоновых подвоев для выращи­вания вишни в различных эколого-географических зонах страны. Изучение собранных в естественных условиях образцов вишни помогло в ряде случаев уточнить поли­морфизм, таксономические разночтения, число разно­видностей видов вишни (Cerasus sp.), микровишни про­стертой (Microcerasus prostrata (Labill.) Roem.), микро­вишни седой (M. incana (Pall.) Roem.) и других. В целом такая работа способствовала ревизии рода Cerasus Mill., сокращению его видового состава, устранению обшир­ной синонимики и неправильно обнародованных таксо­нов. Работа по выведению новых сортов и подвоев для косточковых плодовых культур с использованием дико­растущих видов, несущих ценные признаки, осуществля­ется в России на 4–5 опытно-селекционных учреждени­ях, где получены новые сорта, источники и доноры имму­нитета к вредоносным заболеваниям. Будущее эффек­тивной селекции устойчивых сортов вишни невозможно без привлечения дикорастущих видов, обладающих цен­ными селекционными признаками.  

ГЕНЕТИКА КУЛЬТУРНЫХ РАСТЕНИЙ И ИХ ДИКИХ РОДИЧЕЙ

63-70 20
Аннотация

Актуальность. Одной из наиболее вредоносных болез­ней томата является кладоспориоз, вызываемый грибом Cladosporium fulvum Cooke. Надежным и экологически безопасным способом защиты томата от болезней явля­ется создание устойчивых сортов и гибридов. В основе данного метода лежит изучение генетических аспектов устойчивости растений к патогенам. Маркерный отбор исходных форм томата – сравнительно новый подход в селекции, основанный на прямом отборе растений по генам, определяющим хозяйственно ценные признаки. Он позволяет проводить анализ селекционного материа­ла в короткие сроки.

Материалы и методы. В представ­ленной работе изложены результаты скрининга более 30 образцов генетической коллекции сортов и гибридов томата Мичуринского ГАУ с использованием молекуляр­ного маркера Р7.

Результаты и обсуждение. Оценен по­лиморфизм гена устойчивости к кладоспориозу Cf-19. Получены четкие, воспроизводимые результаты. Для те­стирования маркера были использованы семь гибрид­ных форм томата закрытого грунта. Подтверждение над­ежности выявления гена Cf-19 с помощью маркера P7 проводили путем искусственного заражения грибом C. fulvum. При этом шесть гибридов из семи показали вы­сокий уровень устойчивости к патогену, что подтвержда­ется данными оригинаторов. Сильное поражение отме­чено на листьях только одного гибрида. На основании молекулярно-генетического анализа установлено, что из всех контрольных образцов, только данный генотип яв­ляется рецессивной гомозиготой . Кроме того, по данным оригинатора, он не обладает устойчивостью к кладоспо­риозу. Проведенный эксперимент доказывает высокую эффективность маркера Р7. С его использованием было проанализировано 35 генотипов. Полученные в ходе ра­боты данные показывают, что большинство исследуе­мых образцов оказались гетерозиготными. Однако отме­чены и гомозиготные формы. Так, сорт томата ‘Золотой дождь’ имеет только один фрагмент размером 250 пн, что соответствует рецессивной гомозиготе. У четырех ге­нотипов выявлен фрагмент размером 300 пн, что соот­ветствует доминантной гомозиготе. Проведенный моле­кулярно-генетический анализ позволил выявить ряд ге­нотипов, которые рекомендованы в качестве источников устойчивости к кладоспориозу.  

ОТЕЧЕСТВЕННАЯ СЕЛЕКЦИЯ НА СОВРЕМЕННОМ ЭТАПЕ

71-75 13
Аннотация

Актуальность. Хеномелес (Chaenomeles Lindl.) – популярная декоративная и сравнительно молодая плодовая культура. Генетическое разнообразие рода позволяет вести селекцию не только по этим двум направлениям, но и создавать сорта универсального типа. Для повыше­ния эффективности селекционного процесса актуаль­ным является разработка модели сорта, максимально сочетающего полезные качества в одном генотипе. Це­лью данной работы явилось определение критериев модели универсального сорта хеномелеса; отбор сор­тов, приближающихся к модели по основным хозяйст­венно ценным признакам; а также определение взаи­мосвязи между этими признаками.

Объекты и мето­ды. Для исследования были отобраны 21 наиболее цен­ный сорт и форма хеномелеса из коллекции Никитско­го ботанического сада. Сравнительную оценку с моде­лью сорта проводили методом кластерного анализа, определение взаимосвязей признаков – методом кор­реляционного анализа.

Результаты и выводы. Для сортов хеномелеса универсального (декоративного и плодового) назначения определены критерии модели сорта по 27 признакам. По комплексу признаков наибо­лее близкими к модели универсального сорта (4,44 ед. евклидова расстояния) оказались семь генотипов: ПХ4/9 (4,25 ед.), ‘Самурай ’ (4,15 ед.), ‘Аракс’ (4,01 ед.), ‘Африканыч’, ‘Шатенка’ (3,9 ед.), ‘Красавица Мадлен’ и ‘Розмари’ (3,7 ед.). Выявлена различная степень кор­реляции между 17 основными признаками. Наиболее сильная связь установлена между началом и продол­жительностью цветения (r = –0,9), между началом цве­тения и длительностью периода покоя (r = 0,91), между продолжительностью цветения и периода покоя (r = –0,82), между диаметром венчика, оригинально­стью цветка (r = 0,83) и общей декоративностью куста (r = 0,86). Тенденция к зависимости отмечена для 12 пар признаков (r = 0,46–0,61).  

СИСТЕМАТИКА, ФИЛОГЕНИЯ И ГЕОГРАФИЯ КУЛЬТУРНЫХ РАСТЕНИЙ И ИХ ДИКИХ РОДИЧЕЙ

76-81 15
Аннотация

Актуальность. Конечной целью изучения любой флоры является выяснение истории становления видового многообразия исследуемого региона, определения сте­пени его самобытности и флористических связей с дру­гими территориями. В результате анализа ареалов так­сонов устанавливаются генетические группы и выясня­ются закономерности формирования флоры.

Материал и методика. Типы ареалов выделяли на основе концеп­ции фитохорионов Н. Н. Портениера. В качестве практи­ческой основы использовали флористическое райониро­вание А. Л. Тахтаджяна, Л. И. Малышева и Р. В. Камелина. Было заложено и обследовано 26 локальных флор (ЛФ): по пять в Ачинской и Красноярской лесостепях, 16 – в Канской . Территория среднесибирских лесостепей вхо­дит в Алтае-Енисейскую оро-гемибореальную провин­цию. Наименования географических элементов были со­ставлены из названий нескольких фитохорионов, в кото­рых они были зарегистрированы.

Результаты и выводы. Согласно концепции фитохорионов предполагается со­ответствие распространения видов флоры ботанико-ге­ографическому районированию Земли. Локальные фло­ры представляют основное разнообразие парциальных флор в окрестностях географических пунктов, так как изучение ЛФ предполагает выявление всего разнообра­зия экотопов, списочного состава видов каждого типа экотопа. В составе сибирского географического элемента бореальной группы выделено 10 типов ареалов по назва­ниям подобластей и провинций (154 вида, 11,12%): Аркто-Сибирский , Западносибирско-Северо-восточносибир­ский , Западносибирско-Алтае-Енисейско-Восточноси­бирский , Западносибирско-Алтае-Енисейско-Байкаль­ский , Западносибирско-Алтае-Енисейский , Алтае-Ени­сейский , Алтае-Енисейско-Байкальский , Аркто-Алтае Енисейско-Байкальский , Алтае-Енисейско-Северо-восточносибирский , Алтае-Енисейско-Восточносибирский . Типы ареалов объединены в четыре более крупные под­группы – собственно сибирскую, западносибирскую, среднесибирскую, восточносибирскую. Во всех трех лесо­степях сибирский географический элемент занимает третье место после евросибирского и циркумбореально­го. Сибирские элементы во флоре среднесибирских лесо­степей составляют 11%, среди которых преобладают среднесибирские – 4,4% (61 вид), что связано с географи­ческим положением флоры. Доля собственно сибирских видов составляет 3,25% (45 видов), затем следуют вос­точносибирские виды (2,24%, 31 вид) и западносибир­ские (1,23%, 17 видов).  

82-90 14
Аннотация

Актуальность. Исследуемая на территории Челябинской области интродукционная популяция Prunus pumila L. имеет естественный ареал на территории Северной Америки. Изменчивость интродукционной популяции, вызванная действием естественных в новых местообитаниях почвенно-климатических факторов, представляет научный интерес.

Материал и методы. Изучение изменчивости проведено на объеме выборки 197 растений P. pumila. Описание морфологических признаков проведено в соответствии с атласами по описательной морфологии семени и плода с некоторыми уточнениями особенностей, присущих семейству Prunoideae Focke. Для расчета доверительного интервала средних значений использовался критерий надежности t2 = 2,576. Cтепень варьирования признаков оценивали в соответствии со шкалой С. А. Мамаева.

Результаты и заключение. Средняя масса плода – 2,49±0,11 г и варьирует от 1,25 до 5,15 г. Средняя масса косточки – 0,25±0,01 г. Из числа морфометрических признаков низкой изменчивостью (коэффициент вариации [V] 8–12%) обладают почти все линейные признаки величины плода и косточки. Из линейных признаков только длина плодоножки характеризуется средней изменчивостью (V = 13–20%). Масса косточки также обладает средней изменчивостью, а масса плода повышенной изменчивостью (V = 21–30%). Форма плода округлая (40,3%); реже овальная (20,9%), яйцевидная (20,9%), широкояйцевидная (9,7%), сердцевидная (6,1%) или эллиптическая (2,0%). Брюшной шов чаще едва заметен, реже средне (3,1%) и сильно выражен (1,0%). По цвету мякоти наблюдается полиморфизм. Обычно она зелено-розовая (72,8%). Форма косточки P. pumila эллипсовидная (38,1%) и округлая (34,0%); реже удлиненная (10,7%), яйцевидная (13,2%) обратнояй цевидная (4,1%). По форме косточка симметричная со стороны брюшного шва и боков, с боков чаще округлая. Форма верхушки косточки округлая (85,3%) или изредка тупо заостренная (15,7%), основание округлое (80,7%), нередко оттянутое (15,7%), реже слабо скошенное (3,6%). Структура поверхности косточки ровная (57,4%), нередко слабо ребристая (36,5%). Отмечено несколько случаев формирования ребристой поверхности косточки (6,1%). Таким образом, для интродукционной популяции характерен широкий полиморфизм морфологических признаков плода и косточки. Выявлено значительное увеличение морфометрических показателей, в частности величины плода и косточки в сравнении с таковыми для вида в естественных условиях, что может иметь особое значение для селекции. Для интродукционной популяции не выявлена веретеновидная форма косточки, свойственная разновидности depressa Pursh. в естественной флоре.

ИММУНИТЕТ КУЛЬТУРНЫХ РАСТЕНИЙ И ИХ ДИКИХ РОДИЧЕЙ

91-95 14
Аннотация

Актуальность. Эффективность гетерозисной селекции определяется обоснованным подбором лучших по комбинационной способности и селекционно ценным признакам линий. Наиболее полное использование потенциала изменчивости большинства признаков возможно при достаточно высоком уровне устойчивости к основным болезням и вредителям. Самая вредоносная болезнь кукурузы – пузырчатая головня (возбудитель – Ustilago zeae (Beckm.) Unger). Селекция устойчивых линий и гибридов кукурузы является наиболее рациональным, дешевым и экологически безопасным способом борьбы с заболеванием. Начальный этап селекционной работы – выявление форм, обладающих устойчивостью к патогену.

Материалы и методы. В 2017 г. на Кубанской опытной станции – филиале ВИР на естественном инфекционном фоне с использованием балловой шкалы изучили 594 образца шести основных подвидов Zea mays L. Метеорологические условия (ливневые осадки и перепады суточных температур) способствовали сильному поражению растений кукурузы патогеном.

Результаты и выводы. Симптомы заболевания не выявили у 173 образцов, 162 генотипа были поражены очень слабо. Наибольшее количество образцов кукурузы, устойчивых к заболеванию, отмечено в пределах subsp. indentata (Sturt.) Zhuk. (69,4% от числа изученных), subsp. everta (Sturt.) Zhuk. (69,2%) и subsp. semidentata (Sturt.) Zhuk. (66,7%); образцы subsp. amylacea (Sturt.) Zhuk. более других подвидов кукурузы восприимчивы к патогену. Слабо поражались преимущественно российские, европейские и североамериканские местные сорта и самоопыленные линии кукурузы, сильнее – образцы, поступившие в коллекцию ВИР из азиатского и южноамериканского регионов. После двухлетнего углубленного изучения выделенные формы могут быть рекомендованы для селекции на иммунитет.

96-105 16
Аннотация

Актуальность. Грибные болезни являются ключевой причиной ухудшения качества зерна и понижения урожая зерновых и зернофуражных культур. Сокращение посевных площадей и, как следствие, нарушение правил севооборотов, перенасыщение их зерновыми культурами, весенне-летние засухи содействуют массовому появлению и обширному распространению новых облигатных и факультативных заболеваний во всех регионах страны. Поэтому сейчас особо остро стоит вопрос о поиске разнообразных доноров и источников устойчивости.

Объект исследования − зерновки 41 образца овса из коллекции генетических ресурсов растений ВИР, полученные в 2016–2018 гг. в полевых севооборотах НИО генофонда Всероссийского селекционно-технологического института садоводства и питомниководства (ВСТИСП; п. Михнево, Ступинский р-н, Московская обл.). Выявление видового разнообразия микромицетов на зерне проводилось методом «влажных камер» Литвинова и световой микроскопии. Видовую принадлежность микромицетов определяли по определителям.

Результаты. Установлен преобладающий патокомплекс микромицетов на зерне овса в Московской области из родов: Alternaria (A. infectoria, A. tennuissima), Cladosporium (Cl. cladosporioides, Cl. herbarum) и Fusarium (F. avenaceum, F. culmorum, F. heterosporum, F. nivale var. nivale, F. oxysporum, F. poae, F. proliferatum, F. solani, F. sporotrichioides var. minus, F. tricintum).

Заключение. Выделены образцы, характеризовавшиеся наименьшей зараженностью фитопатогенами ‒ голозерный Местный (к-15290, Великобритания), пленчатые – ‘Буланый ’ (к-15277, РФ, Московская обл.) и ‘Закат’ (к-15384, Украина). Фузариевые грибы на данных образцах были представлены одним видом – F. avenaceum.

106-109 13
Аннотация

Актуальность. Селекция устой чивых сортов – эффективный способ борьбы с обыкновенной злаковой тлей Sсhizaphis graminum Rondani – экономически важным вредителем овса и других зерновых культур на юге России. Дифференциальное взаимодействие насекомого с растением-хозяином обусловливает необходимость постоянного поиска новых доноров устойчивости. Материалы и методы. По устойчивости к тле оценили 191 образец (преимущественно местные формы) из стран Кавказа (Армения, Азербайджан, Грузия), а также c Северного Кавказа РФ (Дагестан). В опытах использовали краснодарскую (Гулькевичский рай он) популяцию насекомого. В фазу двух листьев интактные растения единообразно заселяли тлями разных возрастов путем стряхивания насекомых. При гибели неустой чивого контроля (сорт ‘Borrus’) определяли степень поврежденности растений по шкале от 0 (нет повреждений ) до 10 (повреждено 91–100% листовой поверхности, гибель растений ). Растения с баллами 1–4 относили к устойчивым, 5–8 – к умеренно устойчивым, 9–10 – к восприимчивым.

Результаты и выводы. Выделили образец местного овса из Грузии к-4308, характеризующийся высокой устойчивостью к насекомому. Выявили также 38 гетерогенных по изученному признаку форм овса, большая часть которых дифференцированы на 2 фенотипических класса, а для 16 образцов характерен широкий спектр варьирования поврежденности растений. Удельная встречаемость устойчивых форм наиболее высока среди образцов местного овса из Азербайджана: два из пяти изученных образцов (40%) несут гены устойчивости с отчетливым фенотипическим проявлением, затем следуют образцы из Грузии (25%), Армении (17,3%) и Дагестана (13,8%). После отбора по устойчивости выделенные формы могут быть использованы в селекции на иммунитет.

КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ

110-115 14
Аннотация

Актуальность. Знание репродукционного потенциала растений имеет большое значение для возделывания картофеля в условиях Заполярья.

Материалы и методы: С 2008 по 2017 г. были изучены 1594 сорта картофеля различных сроков созревания, поступивших на Полярную опытную станцию – филиал ВИР. Оценку осуществляли по срокам прохождения фенологических фаз (всходы, бутонизация, цветение) и возможности формирования репродуктивных органов.

Результаты. Сорта разных групп спелости при одинаковой агротехнике начинают прорастать примерно в одно и то же время: от 0,2 дня (2010 г.) до 3,3 дня (2015 г.). Дальней шее прохождение фенологических фаз в условиях Заполярья зависит от среднесуточных температур воздуха и осадков. Появление массовых всходов наблюдали на 18,5 ± 2,9; фазу бутонизации – на 31,9 ± 4,7 – 43,0 ± 6,9 день от посадки; начало цветения приходится на 46,8 ± 4,9 – 57,5 ± 7,5 день от посадки. Продолжительность массового цветения охватывает период с конца июля до середины третьей декады августа. Для перехода растением картофеля с фазы бутонизации до фазы цветения/массового цветения необходима сумма эффективных температур за июль от 300°C. В процессе вегетации за все годы исследования 97% сортов по отношению к общему числу образцов коллекции были способны завязывать бутоны; 85,7% вступили в стадию цветения; 63,3% перешли в стадию массового цветения; 22,2% смогли завязать плоды (ягоды) от самоопыления. Самые благоприятные условия для завязывания ягод растениями картофеля от самоопыления складываются при сумме активных температур воздуха от 1170 до 1300°С (июнь – август) в сочетании с недостаточным обеспечением осадками. В естественных условиях Севера дефицит влагообеспеченности стимулирует растения быстрее и интенсивнее вступать в стадию цветения и завязывания плодов.

Заключение. Проведенное исследование позволило выявить оптимальные условия для завязывания плодов растением картофеля на Севере, а также пополнить данные по репродукционному потенциалу образцов картофеля из полевой коллекции сортов, возделываемых в условиях экстремального земледелия.

СЕЛЕКЦИЯ И СЕМЕНОВОДСТВО СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙ 06.01.05

Аннотация

Устойчивость растений озимой мягкой пшеницы к неблагоприятным условиям зимовки – одна из важнейших ее адаптивных характеристик. Для получения высоких урожаев современные сорта этой культуры должны обладать разнообразными защитными реакциями. Для их успешного объединения в одном генотипе требуется соответствующий исходный материал. В России в качестве исходного материала традиционно используются образцы коллекции ВИР. Целями настоящего исследования были (1) охарактеризовать в условиях полевого опыта образцы коллекции ВИР по зимостойкости, в том числе образцы, включенные в нее с 1990 по 2006 годы, и (2) на основе полученных данных сформировать целевой набор образцов для дальнейшего углубленного изучения и использования в селекции пшеницы.

Исходная выборка для полевой оценки содержала 431 образец озимой мягкой пшеницы из различных сельскохозяйственных регионов бывшего СССР и России и 484 образца из 18 зарубежных стран. Полевую оценку на зимостойкость проводили в г. Пушкин (2006/2007 г.). Стандартом служил сорт Мироновская 808 (к-43920). Степень зимостойкости определяли по (Мережко и др., 1999).

Высокую и очень высокую степень зимостойкости проявили 114 образцов происхождением из бывшего СССР и России и 12 образцов зарубежных стран. На основании полученных данных и с учетом разнообразия географического происхождения материала был сформирован целевой набор для эколого-географического двухлетнего полевого изучения в г. Пушкин (2008/2009 и 2013/2014 гг.) и пос. Екатеринино (Тамбовская обл., 2007/2008 и 2008/2009 гг.). Определение степени однородности показателей перезимовки 158 образцов с использованием рангового дисперсионного анализа Фридмана показало значимые различия между образцами (χ2=287,9; df=4), при этом оценки по перезимовке проявили определенную согласованность, что свидетельствовало в пользу генотипической природы этих различий. С использованием кластерного анализа (алгоритм k-средних) изучена структура целевого набора, выявлено 12 высоко зимостойких образцов в обоих географических пунктах и в течение всех лет испытаний. Для повышения эффективности селекции на зимостойкость и в связи с большим объемом накопленных новых знаний о ее молекулярно-генетической природе обсуждается необходимость расширения списка признаков и генов, требующих первоочередной оценки у исходного материала.

ФИЗИОЛОГИЯ И БИОХИМИЯ РАСТЕНИЙ 03.01.05

Аннотация

Актуальность. Урожайность зелёной массы и фуражные качества – являются отправным моментом в выборе кормовых сельскохозяйственных культур. Кукуруза, являясь растением С4 пути, максимально эффективно трансформирует энергию света и проявляет наивысшую из достижимых продуктивность с единицы площади посева. Ее зерно и зелёная масса обладают хорошими кормовыми качествами и активно используются в рационах крупного и мелкого рогатого скота, а также птицы. Дикий сородич кукурузы – гамаграсс восточный (Tripsacum dactyloides) широко распространен на равнинах Северной и Южной Америки. К настоящему времени он получил всеобщее признание животноводов как пастбищная и фуражная культура. Так, в США создано и возделывается более 10 коммерческих сортов этого растения. Гамаграсс, также является растением С4 и обладает высокой продуктивностью и питательной ценностью получаемого из него сена. В наших исследованиях мы решили объединить хозяйственно ценные качества этих растений путем создания межродовых гибридов. В данной работе изложены результаты оценки фуражных качеств апомиктичных кукурузно-трипсакумных гибридов, где к 36 хромосомам гамаграсса были добавлены два генома кукурузы от линий, участвующих в гибридной селекции для получения семян F1. Результаты и выводы. Полученные формы кукурузно-трипсакумных гибридов в течение нескольких лет одновременно демонстрируют бесполосеменное размножение и гетерозис по урожайности зеленой массы. Результаты зоотехнического анализа образцов показали, что гибриды, где к 36 хромосомам гамаграсса добавлены хромосомы линий, используемых в коммерческом семеноводстве для получения гетерозиса в F1, превосходят по биохимическим показателям растения с добавлением 20 хромосом от одной из кукурузных линий, использованных в гибридизации. Теоретическая оценка урожайности зеленой массы кукурузно-трипсакумных гибридов в пересчёте на гектар площади составляет около 650 ц.

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ГЕНЕТИКА 03.01.07

1
Аннотация
В статье изложены результаты молекулярно-генетического анализа коллекции сортов и гибридных форм томата Мичуринского ГАУ по идентификации гена устойчивости к кладоспориозу Cf-19. Для проведения работы был использован ДНК-маркер Р7. В ходе исследований выявлен ряд полиморфных генотипов. Достоверность проявления признака устойчивости была проверена в лабораторных условиях методом искусственного заражения контрастных форм томата. Отмечена взаимосвязь данных молекулярного анализа и результатов моделирования инфекционной нагрузки на листья томата. Выявлены генисточники признака устойчивости к кладоспориозу.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.