Некоторые селекционно-генетические и экологические аспекты диссиметрии растений

Главная страница
Контакты

    Главная страница


Некоторые селекционно-генетические и экологические аспекты диссиметрии растений

Скачать 54,21 Kb.


Дата15.08.2017
Размер54,21 Kb.

Скачать 54,21 Kb.

НЕКОТОРЫЕ СЕЛЕКЦИОННО-ГЕНЕТИЧЕСКИЕ И ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ

АСПЕКТЫ ДИССИМЕТРИИ РАСТЕНИЙ

С.Н. Маслоброд, М.И. Грати, Н.И. Михня, В.А. Ротаренко,

*Л.Б. Корлэтяну, Л.И. Мэрий, Г.Я. Кирияк.


Институт генетики АН Республики Молдова, Кишинев, Молдова.

*Центр генетических ресурсов растений Молдовы АН Молдовы, Кишинев, Молдова.


Популяция любого вида растений состоит из особей, фенотип которых четко различается по геометрическим /стереометрическим/ признакам. Эти особи /формы/ в учении о диссиметрии и биозомерии растений (2, 6, 7) называют левыми /L/, правыми /D/ и симметричными /S/ в соответствии с главным вектором их роста против часовой стрелки, по часовой стрелке и по прямой. В большинстве случаев они отличаются по адаптивному потенциалу /продуктивности и экологической устойчивости/ (2, 6, 7).

Основные результаты наших исследований по этой проблеме:

1. Предложен технологичный и экономичный метод использования доминантных по адаптивному потенциалу диссформ в селекционной практике. Эффект этих диссформ целесообразно использовать на овощных, технических и плодово-ягодных культурах, где в качестве посадочного материала служат сеянцы или саженцы. У них, как правило, спиральный филлотаксис, знак которого /L или D/ совпадает со знаком филлотаксиса взрослого растения. Таким образом, полностью реализуется хозяйственно значимое преимущество диссформ, в то время как совпадение диссимметрий семян и взрослых растений составляет порядка 60% (6). Процесс разделения сеянцев на диссформы прост и оперативен, норма их посадки низкая по сравнению с семенами. По нашим данным, растения из L сеянцев томатов существенно продуктивнее, чем из D сеянцев. Так, продуктивность растений сорта Санта Мария из L и D сеянцев составила, соответственно, в ц/га: в 1997г. – 160,0 и 130,6; в 1998г. – 513,7 и 477,7; в 1999г. – 535,4 и 465,9 и в 2001г. – 187,7 и 162,0 /прибавки 15-25%/. При этом погодные условия по годам были резко отличающимися. Обнадеживающие результаты получены по табаку, перцам, баклажанам и капусте.

2. Показана эффективность циклического отбора диссформ. В результате такого отбора удалось значительно повысить долю селектируемой диссформы в популяции при исходном соотношении L/D = 1,0. При первичном отборе /2000 г/ отношение L/D сеянцев томатов из семян от L растений составило для сортов Санта Мария, Факел и Нота соответственно 2,13; 1,84; 1,78; при повторном отборе /2001г/ это отношение уже было 2,12; 5,24; 2,07. Для тех же объектов за два цикла отбора отношения D/L сеянцев из семян от D растений – 1,56; 1,50; 1,13 и 2,44; 2,04; 1,91. Налицо усиливающее действие отбора. В дальнейшем посадочный материал можно использовать без предварительного разделения на диссформы.

3. Дана оценка генетической обусловленности диссформ. Анализ расщепляющегося потомства F2 томатов в материале прямого и обратного скрещивания диссформ /LхD и DхL/ подтвердил связь диссимметрии сеянцев с диссимметрией материнского растения: отношение L/D сеянцев из семян от L растений в LхD варианте составило 1,65, а в DxL варианте – 1,75; отношение D/L сеянцев из семян от D растений соответственно – 2,39 и 2,34. Генетически контрастные пары по данным показателям не отличаются между собой. Следовательно, у томатов отсутствует генетическая обусловленность L и D признаков в классическом /менделевском/ понимании, что согласуется с данными по другим культурам (2).

4. Дана оценка устойчивости диссформ к вирусам. Анализировалось число L и D сеянцев томатов, полученных из семян от растений, которые были заражены вирусом табачной мозаики и вирусом бронзовости томатов. Исходные формы содержали маркерные гены 2-й хромосомы / α -малорослые растения, листья темно-зеленные и AW—отсутствие антоциана/ и 6-й хромосомы /C- картофельный тип листа и M2 –мелкие хлоротичные пятна на листьях/ (1). Обнаружено снижение числа L сеянцев у материала, зараженного вирусами, в особенности ВТМ. Так по варианту ВТМ у расщепляющейся популяции гибрида F2 Мо393хНистру число L сеянцев составило в среднем по всем вариантам контроля и опыта соответственно, в %, 50,3±0,3 и 40,6±3,2 /t=3,0/; у гибрида между Мо500 х Красноярский ранний – 52,4±1,9 и 41,6±2,5 /t=3,2/.

5. Дана оценка продуктивности диссформ с разным уровнем гетерогенности. Данные поглучены по кукурузе, для которой характерно антидромное /поочередное и симметричное/ расположение L и D листьев на стебле. Нарушение антидромности в послепочатковой области стебля, т.е. возникновение диссимметричных растений /L или D, в зависимости от количественного преобладания L или D листьев/ приводит к повышению продуктивности растений, что связано, по-видимому, со структурной блокировкой транспорта веществ в эту область и переориентацией их к початку (6). Нами показано, что более высокая продуктивность гетерогенного материала по сравнению с гомогенным, сопровождается увеличением в нем числа диссрастений. Так, на диплоидном уровне синтетическая популяция имела 25% диссрастений , а гетерозиготные линии 092 и Rf-7 – 7%. На гаплоидном уровне этих объектов число диссрастений увеличилось до 27-41%. По нашему мнению это связано с тем, что у гаплоидных растений метелка практически стерильна /поток метаболитов в нее поступает слабо/. Для улучшения популяции был использован рекуррентной отбор на крупность початка /на продуктивность/ (5). В результате отбора наряду с увеличением параметров початка росла доля диссрастений. Так по циклам отбора 0, I, II, III число дисрастений у диплоидов составило, в %, 16, 22, 32, 30, а у гаплоидов – 36, 44, 36, 50. При этом росла доля D растений: по этим же циклам у диплоидов отношение D/L растений было 1,33; 1,22; 2,33; 1,78; у гаплоидов – 0,80; 1,33; 1,70; 1,27. Следовательно, D растения более продуктивны.

6. Дана оценка продуктивности диссформ в агрофитоценозе. На уровне элементарной ценоячейки – пары проростков, выросшей из пары соприкасающихся семян, был обнаружен эффект зеркальной симметрии: пара состояла преимущественно из L и D проростков (3). Эффект присущ разным видам растений, зависит от генотипа, внешней среды и является следствием электромагнитного взаимодействия прорастающих семян (3). Он характеризует степень целостности, устойчивости и продуктивности ценоячейки. В полевых условиях было показано, что зеркально симметричная пара растений, выросших из пары семян (одно гнездо) по продуктивности превышает иные варианты пар растений и формирует преимущественно зеркально симметричные пары початков (4).

Литература



  1. Н.И. Бочарникова, В.М. Козлова. Мутантные формы томатов /каталог/. Кишинев, Штиинца, 1992.

  2. В.Б. Касинов. Биологическая изомерия, М., Наука, 1973.

  3. С.Н. Маслоброд, С.Н. Шабала, Н.Н. Третьяков. Эффект зеркальной симметризации ценотической пары проростков и электромагнитное взаимодействие прорастающих семян.//ДАН, 1994, т.334, №3, с.396-398.

  4. С.Н. Маслоброд, Л.Б. Корлэтяну. Оценка продуктивности гибридов кукурузы в чистом и смешанном посевах с различным загущением в аспекте агофитоценалогии и диссимметрии растений. В сб.: Fiziologia si biochimia plantelor la inceput de Mileniu, realizari si perspective., Кишинев, 2002.

  5. В.А. Ротаренко. Использование гаплоидных растений в схеме рекуррентного отбора у кукурузы. Автореф. дисс. канд. биолог. наук, Институт генетики АН Молдовы, Кишинев, 2002.

  6. Ю.Г. Сулима. Биосимметрические и биоритмические явления и процессы у сельскохозяйственных растений. Кишинев, Штиинца, 1970.

  7. Ю.А. Урманцев. Симметрия природы и природа симметрии. М., Наука, 1974.

Реферат

НЕКОТОРЫЕ СЕЛЕКЦИОННО-ГЕНЕТИЧЕСКИЕ И ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ

АСПЕКТЫ ДИССИМЕТРИИ РАСТЕНИЙ.

С.Н. Маслоброд, М.И. Грати, Н.И. Михня, В.А. Ротаренко,

*Л.Б. Корлэтяну, Л.И. Мэрый, Г.Я. Кирияк.

Институт генетики АН Республики Молдова

*Центр генетических ресурсов растений Молдовы АН Молдовы
Растения из левых (L) сеянцев томатов на 15-25% продуктивнее, чем из правых (D) сеянцев. Доля L и D сеянцев в популярности повышается при циклическом отборе. L и D признаки не наследуются по менделевскому типу. Заражение растений томатов вирусами табачной мозаики и бронзовости томатов приводит к уменьшению L сеянцев, выросших из семян этих растений, в особенности D растений. Из пары зеркально симметричных (L и D) проростков вырастает преимущественно пара более продуктивных растений с зеркально симметричными початками.

Resume


SOME BREEDING AND ECOLOGIC ASPECTS OF PLANT DISSYMETRY
S.N. Maslobrod, M.I. Grati, N.N. Mihnea, V.A. Rotarenco,

*L.B. Corlateanu, L.I. Marii, G.I. Chiriac

Institute of Genetics, AS of Moldova

*Center for Plant Genetic Resources of Moldova, AS of Moldova


Plants grown from left (L) tomato seedlings are 15-20% more productive, then those grown from right seedlings (D). The percentage of L or D seedlings in the population increases with cyclic selection. L and D traits are not inherited according to Mendel`s rules. Plant infection with tobacco mosaic virus and tomato bronzing virus results in the decreased number of L seedlings, grown from the seeds of these plants/ During cyclic selection of haploid and diploid maize plants for productivity, the number of dissymmetric plants increases, especially that of D plants. A pair of reflection symmetrical (L and D) seedlings develops predominantly in a pair of more productive plants with reflection symmetrical ears.