Биоморфологические признаки генетической коллекции тритикале и анализ их изменчивости

Выделяетсясучётом отмеченных факторов по признаку «масса 1000 зёрен» линия Праг 468, по массе зерна с колоса – линия АДК 1369t. Определялосьвысокое содержание крахмала в зерне доминантными аллелями, особо выделилисьпри этом линии Праг 468 и 6418-145.Проведён анализ для определения лучших гибридных комбинаций специфической комбинационной способности (СКС)иобщей комбинационной способности (ОКС) сортообразцов. Большое значение имеют при наследовании признака «масса 1000 зерен» гены с доминантными эффектами.В2019-2020 гг. в генотипической дисперсии этого признака доля вариансы СКС составляла 52,8%, что в 1,5 раза выше вариансы ОКС (37,3%).Выявленастабильно высокая варианса ОКС только у Немчиновской селекциирастений сорта Нина. По СКС выделились комбинации 6418-145×Праг 468 и Немчиновский ×56АДК 1369t. «Масса зерна с колоса» в генотипической дисперсии признака в среднем за 2 года доля вариансы ОКС составила 59,2% (СКС – 33,6%).В настоящем наборе сортообразцов,таким образом, больший вклад вносятв генотипическую вариацию аддитивные эффекты генов.По ОКС лучшими оказались линии сорт НинаиПраг 468, 6418-145. Предположительно одинаково устойчиво передаёт признаклиния Праг 468 всем гибридам, о чем свидетельствуют низкая варианса иСКСвысокая ОКС.Доля вариансы ОКСпо признаку «содержание белка в зерне» в генотипической дисперсии признака составила 58,4% (СКС – 36,3%). Из этого следует, что наибольший вклад в генотипическую вариацию вносятв данном наборе сортов аддитивные эффекты генов.Характеризовалисьстабильно высокими эффектами ОКС линии АДК 1369tиПраг 468. Сучастием доноров короткостебельностипо эффектам СКС не выделилось ни одной комбинации скрещивания.Сыграли положительную роль результаты исследований генофонда растений в селекции тритикале. Кроме уже внесенных в Госреестр селекционных достижений РФ комплексно высокоустойчивых к биоиабиострессорам высокопродуктивных сортов Немчиновской селекции – Виктор, Гермес, Антей, Нина,Немчиновский 56 на опытных полях испытывают с высоким сбором зернацелую серию линийисортов (до 13 т/га), устойчивых к стрессовым факторам среды, которые получены с участием лучших сортообразцов Мировой коллекции.В их числе среднестебельный, устойчивый к ряду опасных патогеновиполеганию сорт Гера с потенциальной урожайностью свыше 12,0 т/га высококачественного зерна.На полях НИИна всех этапах селекции изучают 15-20 тыс. номеров тритикале (в 2020 г. 15330), 200-400 гибридных комбинаций (в 2020 г. – 308).По погодным факторам 2020 г. в крайне неблагоприятном в контрольном питомнике испытано 35 сортовилиний. Сбор зерна новых линий (154-11-5-5, 5802-10-5-6, 5802-10-5-59), сорта Нина (185-177) составил 8,349,91 т/га.Сформировалипосевы лучшей линии 154-11-5-5 урожай в колличестве9,91 т/га, имеют укороченный стебель (95 см), её растения устойчивы к полеганию.Оказался в тот же момент,урожай зерна сорта-стандарта Виктор равным 5,04 т/га, или почти в 2 раза ниже, чем у отмеченной линии 154-11-5- 5. В среднем за 4 годав конкурсном сортоиспытании лучшим был сорт Гера (табл. 4). Преимущество новых линийисортов перед сортами-стандартами объясняется лучшей сохранностью растений к уборке, отличной озернённостью колоса, повышенной устойчивостью к лимитирующим факторам среды. Табл. 4. Урожайность (т/га) лучших сортов и линий в КСИ, 2017-2020 гг.Сорт, линия2020 г.2019 г.2018 г.2017 г.Среднее150-1-5-8,359,486,958,266355-26-2-26-8,758,467,118,11Викторстандарт8,96,179,306,907,82Гера (121-1-9)7,287,4911,349,518,91Гермес-5,4710,726,987,72Немчиновский 56 - 6,63 8,86 8,12 7,87Нина7,656,789,657,407,96НСР050,450,510,570,35- Новый генотип тритикале Герапо сравнению с сортом-стандартом и другими районированными сортами обладаетвысокой озернённостью колоса (до 80 зерен), более коротким стеблем (80-100 см), значительно большей массой зерна с колоса (до 4 г) и комплексной устойчивостью к наиболее опасным патогенам (мучнистая роса, септориоз, виды ржавчины, корневые гнили). Имеет также этот перспективный сорт повышенные кормовые достоинства зерна, что обеспечивают его успешное использование в комбикормах для различных видов птицыиживотных.В КСИ за 2009-2018 гг. лучшими по биохимическому составу зерна оказались сорта Нина,Немчиновский 56 и Гера. В зерне у сорта Нина в сравнении с сортом-стандартом Виктор (13,6%) содержание белка составило 13,9%, Немчиновского 56 – 14,1%, Гера (2017-2018 гг.) – 13,9%; в зерне содержание клейковины соответственно 21,2; 17,0; 24,5; 21,0%; крахмала – 64,5; 68,6; 67,3 и 66,9%; сбор зерна – 7,3, 6,43, 6,91 и 10,17 т/га.Хлебопекарныеитехнологические свойства в КСИ за 2017-2019 гг. Также были лучшеу последующих сортов, чем у стандарта Виктор.За 3 года в среднем самое высокое содержание белка по сравнению с сортом-стандартом Виктор (13,7%) отмечено у сорта Гера (14,08%)иГермес (14,08%), гибридных линий698-1-19 (13,9%)и6408-19-71 (14,73%). Выделились сорта по содержанию сырой клейковины Немчиновский 56  (23,5%), Гермес (24,4%), линия 698-1-19 (26,0), у сорта-стандарта – 20,7%. У сорта Герапри этом оказалась выше натура зерна, чем у сорта-стандарта Виктор (740 и 733 г/л), а также в зерне содержание белка (14,08 и 13,71%); содержание в зерне крахмала (70,43 и 69,9%), ИДК (91 и 79 ед.),число падения (102 и 99 с). Объёмный выход хлебав то же время у сорта Виктор (605 см3) был выше, чем у сорта Гермес (645  см3),  линий 150-1-5 (625 см3) и  6355-26-2-26  (626  см3).Таким образом, многолетние эксперименты с использованием большого набора сортообразцов Мировой коллекции тритикале позволили выделить с комплексом положительных свойств и признаковценные генотипы, использование которых в скрещиваниях с местным сортиментом обеспечило получение ряда новых высокопродуктивных, устойчивых к стрессовым факторам среды линийи сортов.Для производстваособую ценность представляет новый, устойчивый к полеганию, с высоким потенциалом продуктивности (более 12 т/га) сорт Гера.Для использования в скрещиванияхселекционным учреждениям рекомендуются высокопродуктивные, устойчивые к опасным патогенам  и  абиотическим  стрессам высококачественные сорта тритикале Немчиновской селекции: Антей, Немчиновский 56, Виктор, Гермес, Нина, а также сорта – доноры ценных признаков, которые показывают хорошие результаты в диаллельных скрещиваниях: линии АДК 1369t, 6418-145, Праг 468, сорта Немчиновский 56иНина. ЗАКЛЮЧЕНИЕВ генетике отдаленных гибридов до настоящего времени одним из основных вопросов является особенность экспрессии генов исходных видов во вновь синтезированном комплексном геноме. Тритикале—синтетический аллополиплоид, полученный врезультате скрещивания пшеницы и ржи, может быть использован как модель дляизучения взаимодействия генов исходных видов. Принципиальное отличие нашей работы от других, посвященных изучению тритикале, состоит в использовании оригинального подхода к анализу межгеномных взаимодействий, позволяющего идентифицировать гены ржи, со специфическим эффектом в геноме отдаленных гибридов [9].Таким образом, многолетние эксперименты с использованием большого набора сортообразцов Мировой коллекции тритикале позволили выделить ценные генотипы с комплексом положительных признаков и свойств, использование которых в скрещиваниях с местным сортиментом обеспечило получение ряда новых высокопродуктивных, устойчивых к стрессовым факторам среды сортов и линий. Особую ценность для производства представляет новый, устойчивый к полеганию, с высоким потенциалом продуктивности (более 12 т/га) сорт Гера.СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ:Егорова И.А., Войлоков А. В. Характеристика инбредных линий ржи по мутациям автофертильности в основных локусах несовместимости // Генетика. 2019. Т. 34, №11. C. 1493–1499.Махалин М.А. Пшенично-ржаные амфидиплоиды и повышение их продуктивности // Гибриды отдаленных скрещиваний и полиплоиды. М., 2020. 139 с.Тихенко Н.Д., Цветкова Н.В., Войлоков А.В. Анализ влияния генотипа родительских линий ржи на формирование количественных признаков у первичных октоплоидных тритикале. Высота растения // Генетика. 2003. Т. 39, №1. C. 64–69.Тихенко Н.Д., Цветкова Н.В., Войлоков А.В. Генетический контроль эмбриональной летальности при скрещивании мягкой пшеницы с рожью // Генетика. 2005. Т. 41, №8. C. 1075– 1083.Arcondeguy, T. PII signal transduction proteins, pivotal players in microbial nitrogen control [Text] / T. Arcondeguy, R. Jack, M. Merrick // MicrobiolMol Biol. – 2001. – V.65. – P.80–105.Atkinson, M. Characterization of the GlnK protein of Escherichia coli [Text] / M. Atkinson, A. J. Ninfa // Mol. Microbiol. – 1999. – V.32 – P.301–313.Atkinson, M. R. Identification of genes and gene products whose expression is activated during nitrogen-limited growth in Bacillus subtilis [Text] / M. R. Atkinson, S. H. Fisher // J Bacteriol. – 1991. – V.173. – P.23 - 27.Battesti, A. The bacterial two-hybrid system based on adenylatecyclase reconstruction in Escherichia coli [Text] / A. Battesti, E. Bouveret // Methods. – 2020. – V.58. – P.325–334.Baum M., Lagudah E.S., Appels R. Wide crosses in cereals // Annu. Plant Physiol. Plant.Mol. Biol. 2020. Vol. 43. P. 117–143.Comai L. Genetic and epigenetic intreractions in allopolyploid plants // Plant Mol. Biol. 2021. Vol. 43. P. 387–399.Darvey N. L. Creating genetic variability in triticale and its potential for breeding. 2. Quality Traits and 3. International Consortium For Doubled Haploids // Proceeding of 4th International Triticale Symposium, July 28–31. Red Deer. Alberta (Canada), 2019. Vol. 1. P. 13–21.Matzke M.A., Scheid O.M., Matzke A.J.M. Rapid structural and epigenetic changes in polyploidy and aneuploid genomes llBioessays. 1999. Vol. 21. P. 761-767.Oettler G. Creating genetic variability in triticale and its potential for breeding. 1. Agronomic traits llProceeding of 4th International Triticale Symposium, July 28-31. Red Deer. Alberta (Canada), 1998. Vol. 1. P. 1-12.Pikaard C.S. Genomic change and gene silencing in polyploidsll Trends Genet. 2001. Vol. 17. P. 675-677.Raina S. K. Crossability and in vitro development of hybrid embryos of Triticum durum x Secalecerealell Indian J. Genet. 2015. Vol. 44, N3. P. 429-437.Rubiales D., Niks R. E., Martin A. Genomic interactions in the resistance to mildew and fungi in hybrids and amphiploids involving the genera Triticum, Hordeum and SecaleЦ Cereal Research Comm. 2018. Vol. 21, N2-3. P. 187-194.