АГРОНОМИЯ
А.З. Шихмурадов, доктор биологических наук
Дагестанская ОС ФГБНУ «Федеральный исследовательский центр Вавилова»
РФ, 368312, Республика Дагестан, Дербентский район, с. Вавилово
E-mail: asef121263@mail.ru
УДК 633.11.632.122
DOI:10.30850/vrsn/2021/2/23-25
ВЛИЯНИЕ ГЕНОВ СОЛЕУСТОЙЧИВОСТИ
НА СЕЛЕКЦИОННО ЦЕННЫЕ ПРИЗНАКИ ЛИНИЙ ТВЕРДОЙ ПШЕНИЦЫ
Исследования выполнены на Дагестанской опытной станции ВИР. Материалом для изучения служили гибриды с первого до
пятого поколений, а также растения беккроссных потомств на засоленном (Хошмензил) и обычном (ВИР) фонах. Работа
проведена в условиях орошения на следующих почвах: 1. Лугово-каштановые, слабосолончаковые средне- и тяжелосуглинистые
(центральная усадьба). Степень засоления в слое 0-50 см слабая, в 50-75 см - лишь изредка средняя, Рh 7,8-8,4. 2. Лугово-
каштановые сильносолончаковые среднесолонцеватые среднесуглинистые (участок «Хошмензил»). Почвы засолены в сильной
степени по всему профилю. Тип засоления в верхнем слое хлоридно-сульфатный, в нижних горизонтах - сульфатно-хлоридный.
Из числа рассмотренных признаков наиболее вариабельным оказались число зерен и масса зерна с колоса. По данным признакам
выделились линии, отобранные из комбинаций к-31542 x к-15061, к-16470 x к-15061. По крупнозерности на засоленном фоне -
гибридные линии к-46718 x к- 40194, к- 58732 x к-50092 x к-50092 и к-58732 x к-46718 x к-46718. Гибридные формы представля-
ют собой ценный исходный материал для селекции солевыносливых высокопродуктивных сортов твердой пшеницы. По нашему
мнению, создание солевыносливых сортов пшеницы для конкретных условий выращивания в перспективе должно базироваться
на выявлении и изучении наиболее эффективных аллелей генов, обусловливающих этот признак.
Ключевые слова: беккроссы, гибриды, солеустойчивость, твердая пшеница.
A.Z. Shikhmuradov, Grand PhD in Biological sciences
Dagestan OS FGBNU «N.I. Vavilov Federal Research Center of the All-Russian Institute of Plant Genetic Resources»
RF, 368312, Respublika Dagestan, Derbentskij rajon, s. Vavilovo
E-mail: asef121263@mail.ru
INFLUENCE OF SALINITY TOLERANCE GENES
ON SELECTIVELY VALUABLE TRAITS OF DURUM WHEAT LINES
The studies were carried out at the Dagestan experimental station of All-Russian Institute of Plant Genetic Resources named after N.I. Vavilov
(VIR). The material for the study was hybrids from the first to fifth generations, as well as plants of backcross progeny on saline (Khoshmenzil)
and normal (VIR) backgrounds. The work was carried out under irrigation conditions on the following soils: 1. Meadow chestnut, slightly
saline medium and heavy loamy (central farmstead). The degree of salinity in the 0-50 cm layer is weak, in 50-75 cm - only occasionally
average, ph level - 7.8-8.4. 2. Meadow-chestnut strongly saline medium-solonetzic medium loamy (site «Khoshmenzil»). The soils are highly
saline throughout the profile. The type of salinity in the upper layer is chloride-sulfate, in the lower horizons - sulfate-chloride. Among the
traits considered, the most variable were the number of grains and the weight of grain per ear. According to these features the lines selected from
the combinations k-31542 x k-15061, k-16470 x k-15061 were distinguished. According to the coarse-grained on a saline background were
distinguished hybrid lines k-46718 x k-40194, k-58732 x k-50092 x k-50092 and k-58732 x k-46718 x k-46718. Hybrid forms are a valuable
starting material for breeding salt-tolerant high-yielding durum wheat varieties. In our view, the selection of salt-tolerant wheat varieties for
specific growing should be based on identifying and studying the most effective alleles of the genes that determine this trait conditions in the future.
Key words: backcrosses, hybrids, salt tolerance, durum wheat.
Засоление почвы - одна из основных причин сни-
щее время создание высокоурожайных сортов твердой
жения урожайности и качества зерна твердой пшени-
пшеницы интенсивного типа строится в основном без
цы в республике Дагестан. Чтобы снизить негативное
учета его генетической детерминации. Из известных
влияние этого абиотического фактора необходимо,
трех основных концепций - сорт, признак и ген - при
выращивать устойчивые к засолению сорта. В настоя-
подборе родительских пар для гибридизации и созда-
23
АГРОНОМИЯ
ния новых сортов ведущее место должна занимать
Цель работы - выявить возможное влияние генов,
концепция гена. Чтобы сравнить селекционную
определяющих солеустойчивость, на некоторые
ценность того или иного гена или их сочетаний на
селекционно ценные признаки у выделившихся
предмет создания нового исходного материала с оп-
линий F5 и бекроссных потомств BC5.
тимальной выраженностью признаков, необходимо
подобрать соответствующие гены-эталоны (стан-
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
дарты). В последующем привлекаемые новые гены
следует оценивать по отношению к гену-эталону.
Исследования выполнены на Дагестанской
Для выполнения такой задачи можно применять
опытной станции ВИР. Материалом для изучения
как изогенный метод, так и сравнительный анализ
служили гибриды с первого до пятого поколений,
солевыносливых и неустойчивых семей, а также
а также растения беккроссных потомств на засолен-
линий, выделенных из соответствующих изопопу-
ном (Хошмензил) и обычном (ВИР) фонах. Работу
ляций по комплексу признаков продуктивности. [4]
проводили в соответствии с Методическими указа-
После выявления наиболее приемлемых селек-
ниями ВИР. [2] Статистическую обработку резуль-
ционно ценных аллелей или их сочетаний, опреде-
татов исследований - по Б.А. Доспехову.
ляющих солеустойчивость для конкретных условий,
Полевые исследования выполняли в условиях
необходима программа подбора исходных форм по
орошения на следующих почвах: 1. Лугово-каш-
остальным признакам и схемам скрещиваний.
тановые, слабосолончаковые средне- и тяжело-
Селекционная ценность различных генов в зави-
суглинистые (центральная усадьба). Степень за-
симости от условий выращивания пшеницы неравно-
соления в слое 0…50 см слабая, в 50…75 см - лишь
значна. Действие любого гена в конкретных условиях
изредка средняя, Рh - 7,8…8,4. 2. Лугово-кашта-
внешней среды имеет специфические характеристи-
новые сильносолончаковые среднесолонцеватые
ки. Отсюда становится очевидной роль как генотипа
среднесуглинистые (участок «Хошмензил»). По-
донора, от которого будет передаваться тот или иной
чвы засолены в сильной степени по всему про-
ген солеустойчивости, так и внешней среды.
филю. Тип засоления в верхнем слое хлоридно-
Выявление селекционно ценных аллелей, наи-
сульфатный, в нижних горизонтах - сульфатно-
более эффективных в конкретных условиях, мо-
хлоридный.
жет внести некоторые коррективы и в обоснование
необходимых параметров устойчивости растений
РЕЗУЛЬТАТЫ
пшеницы к солевому стрессу.
По нашему мнению, создание солевыносли-
Для изучения влияния генов солеустойчивости
вых сортов пшеницы для конкретных условий вы-
на селекционно ценные признаки взятых солеу-
ращивания в перспективе должно базироваться
стойчивых образцов проанализированы гибриды
на выявлении и изучении наиболее эффективных
с первого до пятого поколения, а также растения
аллелей генов,обусловливающихэтотпризнак.Целе-
беккроссных потомств.
сообразность указанного вытекает и из содержания
Масса зерна с главного колоса и число зерен - ос-
программы по изучению донорских свойств, а так-
новные критерии, определяющие продуктивность
же из литературных источников. [1, 5] Солеустой-
растений. Из изученных нами признаков указан-
чивость растений пшеницы, степень выраженности
ные наиболее вариабельны. По этим признакам вы-
которой в различных условиях внешней среды во
делились линии из комбинаций к-31542 x к-15061,
многом зависит от такого неблагоприятного фактора
к-16470 x к-15061 (табл. 1, 2).
как засоление почвы (что в свою очередь определя-
По крупнозерности на засоленном фоне выдели-
ет и продуктивность), также можно с достаточным
лись гибридные линии к-46718 x к- 40194, к-58732 x
основанием отнести к категории признаков, имею-
к-50092 x к-50092 BC5 и к-58732 x к-46718 x к-46718
щих адаптивное значение. [4]
BC5 (табл. 3).
Таблица 1.
Влияние засоления на число зерен с колоса у солеустойчивых линий F5 и беккроссных потомств BC5
Засоленный фон
Контроль
Название
Доля от контроля, %
Х±Sx, см
Min...max, см
Cv, %
Х±Sx, см
Min...max, см
Cv, %
к-46718 х к-58732 F5
22,9±1,14
14,0...26,0
15,7
43,4±2,65
31,0...54,0
19,3
52,8
к-46718 x к-15061 F5
25,1±1,63
18,0...31,0
20,5
34,6±2,64
21,0...50,0
24,1
72,5
к-46718 x к-61085 F5
24,2±1,91
12,0...33,0
24,9
39,7±2,42
27,0...51,0
19,3
74,6
к-16470 x к-15061 F5
27,8±2,02
20,0...36,0
23,0
41,9±4,18
25,0...59,0
31,6
80,0
к-46660 x к-15061 F5
29,7±2,03
17,0...38,0
21,6
37,8±1,65
30,0...43,0
13,8
78,6
к-31542 x к-15061 F5
35,6±3,05
20,0...46,0
27,1
38,2±4,08
22,0...63,0
33,7
93,2
к-46718 x к-40194 F5
28,7±1,11
24,0...34,0
12,2
38,7±2,45
31,0...54,0
20,1
74,2
к-58732 x к-40194 x к-40194 BC5
20,1±2,25
10,0...36,0
35,4
39,6±1,71
34,0...52,0
13,6
69,2
к-58732 x к-50092 x к-50092 BC5
29,0±2,44
12,0...41,0
26,7
37,1±2,30
25,0...47,0
19,6
78,2
к-58732 x к-61085 x к-61085 BC5
25,5±2,96
15,0...42,0
36,7
38,4±2,45
32,0...52,0
20,1
66,4
к-58732 x к-46718 x к-46718 BC5
25,1±1,53
16,0...31,0
19,3
38,2±3,37
20,0...48,0
27,9
65,7
ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ НАУКИ • № 2-2021
24
АГРОНОМИЯ
Таблица 2.
Влияние засоления на массу зерна с колоса у линий F5 и беккроссных потомств BC5
Засоленный фон
Контроль
Название
Доля от контроля, %
Х±Sx, см
Min...max, см
Cv, %
Х±Sx, см
Min...max, см
Cv, %
к-46718 х к-58732 F5
1,0±0,07
0,6...1,3
21,1
2,2±0,19
1,4...3,0
26,9
45,0
к-46718 x к-15061 F5
0,9±0,08
0,6...1,5
27,0
1,7±0,16
0,9...2,5
29,0
54,4
к-46718 x к-61085 F5
1,0±0,10
0,6...1,7
31,4
2,0±0,12
1,4...2,6
19,1
58,9
к-16470 x к-15061 F5
1,1±0,10
0,8...1,7
28,0
1,9±0,20
1,0...3,0
34,2
73,8
к-46660 x к-15061 F5
1,2±0,10
0,7...1,6
25,8
1,9±0,10
1,5...2,3
15,6
61,1
к-31542 x к-15061 F5
1,3±0,12
0,6...1,9
29,2
1,6±0,20
0,9...2,8
38,9
77,4
к-46718 x к-40194 F5
1,2±0,07
0,9...1,6
17,5
2,1±0,13
1,6...2,9
19,8
60,2
к- 58732 x к-40194 x к-40194 BC5
0,7±0,09
0,2...1,1
41,0
2,0±0,13
1,6...3,0
21,4
56,8
к-58732 x к-50092 x к-50092 BC5
1,3±0,13
0,4...1,8
31,5
2,0±0,11
1,5...2,6
17,3
64,5
к-58732 x к-61085 x к-61085 BC5
1,1±0,17
0,4...2,1
48,6
2,3±0,20
1,7...3,4
26,9
47,2
к-58732 x к-46718 x к-46718 BC5
1,1±0,08
0,8...1,5
21,8
2,2±0,24
0,9...3,0
34,4
49,5
Таблица 3.
Влияние засоления на массу 1000 зерен у линий F5 и беккроссных потомств BC5
Засоленный фон
Контроль
Доля от контроля, %
Название
Х±Sx, см
Min...max, см
Cv, %
Х±Sx, см
Min...max, см
Cv, %
к-46718 х к-58732 F5
43,6±1,64
30,4...50,0
11,9
50,5±1,60
41,2...56,0
10,0
84,3
к-46718 x к-15061 F5
36,9±2,10
27,6...48,4
18,0
48,5±1,98
39,3...58,8
13,0
80,7
к-46718 x к-61085 F5
40,6±2,16
31,6...56,0
16,8
51,1±1,21
42,9-57,5
7,5
82,7
к-16470 x к-15061 F5
41,0±2,37
25,8...50,0
18,3
44,5±1,40
40,0...51,7
10,0
80,4
к-46660 x к-15061 F5
39,8±1,67
32,3...47,1
13,3
51,0±0,90
46,5...54,8
5,6
69,9
к-31542 x к-15061 F5
35,7±1,29
30,0...41,7
11,5
42,3±1,12
34,5...47,7
8,4
77,7
к-46718 x к-40194 F5
43,0±1,09
37,0...48,5
8,0
53,3±0,64
50,0...55,6
3,8
90,9
к- 58732 x к-40194 x к-40194 BC5
41,3±1,45
31,0...48,4
11,1
49,9±1,24
45,0...57,7
7,9
88,9
к-58732 x к-50092 x к-50092 BC5
43,7±1,74
33,3...50,0
12,6
54,3±1,54
50,0...65,5
8,9
92,2
к-58732 x к-61085 x к-61085 BC5
41,7±2,78
21,1...50,0
21,1
59,6±1,89
50,0...65,7
10,0
88,0
к-58732 x к-46718 x к-46718 BC5
43,8±2,01
34,6...52,4
14,5
56,3±1,77
45,0...62,5
9,9
95,1
Таким образом, селекционные линии, сочетающие
5. Шихмурадов, А.З. Влияние солевого стресса в разные
устойчивость к солевому стрессу с хорошей продуктив-
фазы вегетации на высоту и признаки продуктивности
ностью, представляют собой ценный исходный мате-
у сортообразцов твердой пшеницы / А.З. Шихмурадов,
риал, который следует использовать как в генетических
А.М. Магомедов // Юг России. - 2010. - № 3. - С. 129-134.
исследованиях, так и в практической селекции для
улучшения существующих сортов и выведения новых.
LIST OF SOURCES
1. Kurkiev, K.U. Vliyanie dejstviya zasoleniya na produk-
СПИСОК ИСТОЧНИКОВ
tivnost' sortov geksaploidnogo tritikale / K.U. Kurkiev,
1. Куркиев, К.У. Влияние действия засоления на продук-
U.K. Kurkiev, M.D. Dibirov I dr. // Izvestiya DGPU. -
тивность сортов гексаплоидного тритикале / К.У. Кур-
2010. - № 4. - S. 54-59.
киев, У.К. Куркиев, М.Д. Дибиров и др.// Известия
2. Merezhko, A.F. Metodicheskie ukazaniya po izucheniyu
ДГПУ. - 2010. - № 4. - С. 54-59.
mirovoj kollekcii pshenicy, egilopsa i tritikale./ A.F. Merezh-
2. Мережко, А.Ф. Методические указания по изучению
ko, R.A. Udachin, V.E. Zuev. - Sankt-Peterburg, 1999. - 81 s.
мировой коллекции пшеницы, эгилопса и тритика-
3. Udovenko, G.V. Ocenka soleustojchivosti rastenij
/
ле / А.Ф. Мережко, Р.А. Удачин, В.Е. Зуев. - Санкт-
G.V. Udovenko, V.N. Sinel’nikova, G.V. Davydova//
Петербург. - 1999. - 81 с.
Diagnostika ustojchivosti rastenij k stressovym vozdejst-
3. Удовенко, Г.В. Оценка солеустойчивости растений /
viyam (metodicheskoe rukovodstvo). Pod rukovodstvom
Г.В. Удовенко, В.Н. Синельникова, Г.В. Давыдова //
Udovenko G.V. - L.: 1988. - S. 85-87.
Диагностика устойчивости растений к стрессовым
4. Bioresursnyj potencial i ekologo-geneticheskie aspekty us-
воздействиям (методическое руководство). Под руко-
tojchivosti predstavitelej roda Triticum L. k solevomu stress:
водством Удовенко Г.В. - Л.: 1988. - С. 85-87.
diss. … dokt. biol. nauk./ A.Z. Shihmuradov. - Vladikav-
4. Шихмурадов, А.З. Биоресурсный потенциал и эко-
kaz. - 2014. - S. 207.
лого-генетические аспекты устойчивости предста-
5. Shihmuradov, A.Z. Vliyanie solevogo stressa v raznye fazy
вителей рода Triticum L. к солевому стрессу: дисс. …
vegetacii na vysotu i priznaki produktivnosti u sortoobraz-
докт. биол. наук / А.Д. Шихмурадов. - Владикавказ. -
cov tverdoj pshenicy / A.Z. SHihmuradov, A.M. Magome-
2014. - 207 c.
dov // Yug Rossii. - 2010. - № 3. - S. 129-134.
25
