Наследуемость и изменчивость признаков продуктивности у гибридов яровой мягкой пшеницы первого-четвертого поколений

В условиях Кировской области определены эффекты взаимодействия генотипа и среды у девяти сортов яровой мягкой пшеницы и семи гибридных популяций F1…F4, образованных с их участием. Установлено достоверное влияние экологических условий на все изучаемые признаки. Вклад фактора «год» на число зерен с колоса у сортов и гибридов составил соответственно 10,9 и 13,9%; на массу 1000 зерен – 5,8 и 19,5%; на урожайность – 47,3 и 41,1%. Генетическая компонента вносила значимый вклад в массу 1000 зерен у сортов и гибридов (81,5 и 58,8%), а также в число зерен у сортов (38,4%). Отмечена более высокая сортовая специфичность в проявлении признаков у родительских сортов по сравнению с гибридами. Проанализированы два компонентных признака продуктивности колоса в ряду поколений на фоне действия различных лим-факторов, спрогнозированы и определены сдвиги их средних значений и влияние на урожайность. Определен показатель фенотипического доминирования (hp) в первом поколении по числу зерен с колоса (hp = -5,00…+7,82) и массе 1000 зерен (hp = +0,23…+12,00), выделены комбинации с высоким уровнем гетерозиса (Баганская 95 х Новосибирская 44 и Баганская 95 х Актюбе 3). Произведен расчет селекционного дифференциала и эффективности отборов, проведенных в контрастных условиях среды  во втором (2016 г.) и третьем (2017 г.) гибридных поколениях. В условиях 2018 года урожайность в исходных популяциях варьировала в пределах 219,0…789,6 г/м2, отобранных потомств – 317,0…647,6 г/м2. Средняя прибавка урожайности у потомств, выделенных в засушливый год, по отношению к исходным популяциям, составила 56,8 г/м2 (11,1%); у потомств, отобранных в условиях избытка влаги, – 10,8 г/м2 (3,0%). Корреляционный анализ выявил среднюю положительную связь между показателем hp в первом поколении и селекционным дифференциалом в последующих поколениях по признакам «масса 1000 зерен» (r = 0,18…0,63) и «число зерен с колоса» (r = 0,35…0,37). Между уровнем гетерозиса и реакцией на отбор корреляция была слабая (r = -0,12…0,27). Отбор генотипов с высоким уровнем селекционного дифференциала по числу зерен с колоса был более результативен, чем отбор по массе 1000 зерен. Коэффициент корреляции между степенью фенотипического доминирования признаков в первом поколении и средними значениями признаков в поколениях F2-F4 варьировал в пределах r = 0,35…0,68 (достоверные значения на 5% уровне r = 0,75).

Triticum aestivum L., сорт, гибридная популяция, гетерозис, наследование, число зерен в колосе, масса 1000 зерен, урожайность

1. Кильчевский А.В. Генетико-экологические основы селекции растений. Информационный вестник ВОГИС. 2005;9(4):518-526. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=9127861

2. Драгавцев В.А. Уроки эволюции генетики растений. Биосфера. 2012;4(3):251-262. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=17954320

3. Костылев П.И., Некрасова О.А. Изучение типов наследования ряда признаков мягкой озимой пшеницы и ее комбинационной способности. Зерновое хозяйство России. 2015;(6):10-15. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=25311180

4. Минькач Т.В., Селихова О.А. Генетический сдвиг при отборе гибридных потомств сои по хозяйственно-ценным признакам. Российская сельскохозяйственная наука. 2016;(2-3):18-20. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=25717606

5. Малецкий С.И. Семантическая структура понятий «наследственность» и «эволюция». Информационный вестник ВОГИС. 2009;13(4):820-852. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=16691061

6. Инге-Вечтомов С.Г. Что мы знаем об изменчивости? Экологическая генетика. 2010;8(4):4-9. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=15554492

7. Пискарев В.В., Панькин А.И., Капко Т.Н. Изменчивость, наследование и генетический контроль продуктивности колоса сортов яровой мягкой пшеницы. Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. 2011;(11-12):40-47. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=17110102

8. Никитина В.И. Изменчивость и наследование массы зерна с колоса у мягкой яровой пшеницы в условиях лесостепи Восточной Сибири. Вестник КрасГАУ. 2006;(11):53-59. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=12991766

9. Börner A., Schumann E., Fürste A., Göster H., Leithold B., Röder M.S., Weber W.E. Marring of quantitative trait loci determining agronomic important characters in hexaploid whead (Triticum aestivum L.). Theor. Appl. Genet. 2002;105:921-936. URL: https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-002-0994-1

10. Chesnokov Yu. V., Mirskaya G.V., Kanash E.V., Kocherina N.V., Lohwasser U., Börner A. QTL marring of bread wheat (Triticum aestivum L.) grown under controlled conditions of an agroecobiological testing ground. Russian Journal of Plant Physiology. 2017;64 (1):55-68. https://doi.org/10.1134/S1021443716060029

11. Драгавцев В.А., Малецкий С.И. Пути «гены-признаки» неисповедимы. Бюллетень науки и практики. 2016;(6):12-24. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=26191408

12. Дзюба В. А., Есаулова Л. В., Чухирь И. Н., Лапина Е. Н. К методике проведения гибридологического анализа гибридов зерновых культур. Зерновое хозяйство России. 2012;(3(21)):8–13. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=17794893

13. Баталова Г.А., Русакова И.И., Кочерина Н.В., Ловассер У., Бёрнер А., Чесноков Ю.В. Оценка линий ITMI и картирование QTL у яровой мягкой пшеницы (Triticum aestivum L.) в условиях Северо-Востока Российской Федерации. Киров: НИИСХ Северо-Востока, 2016. 52 с. Режим доступа: https://search.rsl.ru/ru/record/01008757139

14. Пискарев В.В., Тимофеев А.А., Бойко Н.И. Крупность зерна пшеницы мягкой яровой: особенности формирования и генетический контроль в условиях Западной Сибири. Достижения науки и техники АПК. 2017;31(9):16-21. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=30462590

15. Некрасова О.А., Костылев П.И., Некрасов Е.И. Изучение типов наследования массы 1000 зерен у гибридов F2 озимой пшеницы. Зерновое хозяйство России. 2017;(1):20-23. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=28825289

16. Röder M.S., Huang X.Q., Börner A. Fine mapping of the region on wheat chromosome 7D controlling grain weight. Funct. Integr. Genomics. 2008;(8):79-86. URL: http://www.biomedsearch.com/nih/Fine-mappingregion-wheat-chromosome/17554574.html

17. Осипова Л.В., Ниловская Н.Т. Формирование зачаточного колоса и продуктивность сортов яровой пшеницы в условиях нарастающей почвенной засухи. Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук. 2012;(5):14-15. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=17898534

18. Донцова А.А. Типы наследования признака «количество зерен в колосе» гибридами F1 и F2 ярового ячменя в условиях Ростовской области. Достижения науки и техники АПК. 2014;28(11):34-36. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=22747750

19. Гончарова Ю.К. Метод закрепления гетерозисного эффекта – реализация на растениях (к столетию со дня рождения В.А. Струнникова). Онтогенез. 2014;45(6):442-446. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?doi=10.7868/S0475145014060044

20. Xiao J.H., Li J.M., Yuan L.P., Tanksley S.D. Dominance is the major genetic basis of heterosis in rice as revealed by QT. Genetics. 1995;140:745-754. URL: http://www.biomedsearch.com/nih/Dominance-major-geneticbasis-heterosis/7498751.html

21. Yu S.B., Li J.X., Xu C. G., Tan Y.F., Gao Y.J., Li X.H., Zhang Q., Saghai Maroof M.A. Impor-tance ofepistasis as the genetic basis of heterosis in an elite rice hybrid. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1997;94:9226-9231. URL: http://www.biomedsearch.com/nih/Importance-epistasis-as-genetic-basis/11038567.html