Генетика, 2021, T. 57, № 8, стр. 925-933

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Образцы сортов яровой мягкой пшеницы были получены нами из ФГБУ “Государственная комиссия Российской Федерации по испытанию и охране селекционных достижений” и оригинаторов сортов. В качестве тестеров использовали сорта яровой мягкой пшеницы Marquillo (генотип Ne1^sNe1^sne2ne2), Балаганка, Грани, Мисс (генотип ne1ne1Ne2 ^sNe2 ^s). Скрещивания сортов с тестерами проводили в полевых условиях твел- методом с изоляцией колосьев. Генотипы сортов с генами гибридного некроза и силу аллелей этих генов выявляли на разных стадиях онтогенеза гибридов F₁ в полевых условиях, используя критерии [10, 11]. При описании происхождения сортов пшеницы пользовались информацией, приведенной в [16].

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Полученные обобщенные данные приведены в табл. 1. Из 113 сортов, изучавшихся нами, 83 (что составляет 73.4%) – это формы с генотипом ne1ne1ne2ne2 (неносители). Это сорта: Ария, Зауралочка, Радуга, Альбидум 32, Воевода, Лебедушка, Саратовская 73, Саратовская 74, Фаворит, Светланка, Тулайковская 10, Тулайковская 11, Тулайковская 108, Тулайковская 110, Тулайковская золотистая, Эскада 66, Эскада 109, Алтайская 70, Алтайская 75, Алтайская 100, Алтайская 110, Алтайская 325, Алтайская 530, Алтайская жница, Алтайская степная, Апасовка, Сибирский альянс, Тобольская, Новосибирская 15, Новосибирская 29, Новосибирская 31, Новосибирская 44, Обская 2, Памяти Вавенкова, Сибирская 12, Удача, Боевчанка, Омская 28, Омская 29, Омская 32, Омская 33, Омская 35, Омская 3661, Омская 38, Мелодия, Памяти Азиева, Росинка, Светланка, Катюша, ОМ ГАУ, Павлоградка, Сибаковская юбилейная, Маргарита, Симбирцит, Ульяновская 100, Эскада 70, Курская 2058, Рикс, Кинельская 61, Кинельская 2010, Кинельская Нива, Кинельская Отрада, Ленинградская 6, Свеча, Курганская 2, Свирель, Уярочка, Учитель, Черноземоуральская 2, Челяба степная, Приморская 50, Авида, СКЭНТ 3, Тюменьская 25, Арюна, Сударыня, Уралосибирская, Любава 5, Алешина, Дарница, Тулеевская.

Ген Ne1 (генотип Ne1Ne1ne2ne2) выявлен у 14 сортов, что составило 12.4%, а ген Ne2 (генотип ne1ne1Ne2Ne2) – у 16 сортов – 14.2% (табл. 2). Установлено, что отличие популяций районированных сортов яровой мягкой пшеницы от сортов озимой мягкой пшеницы заключается в присутствии генотипов и с геном Ne1, и с геном Ne2, в то время как в популяциях озимой пшеницы присутствует только ген Ne2 [19]. При этом, однако, существует тенденция в селекции яровой мягкой пшеницы, хотя и минимальная, к некоторому увеличению в разные временные периоды сортов с генами некроза, и особенно с геном Ne2 (табл. 2). Сорта с геном Ne1 различались следующим образом. Аллель w несут сорта Иделле, Иолдыз, Полюшко, аллель m – сорта Дальгау 1, Челяба 2, Омская краса, Омская 29, Омская 37, Геракл, Бэль, Мальцевская 110, Башкирская 28, Салават Юлаев, Новосибирская 44. Аллель s среди сортов с геном Ne1 не обнаружен. По формам с геном Ne2 показано, что сорт Бурятская остистая несет аллель w, сорта Алтайская 75 и Любава – аллель wm, сорта Дуэт, Баженка, Курьер, Альбидум 31 и Амир – аллель m. Аллель ms выявлен у сорта Дарья, а аллель s (strong) – у сортов Мис, Тулайковская 5, Красноярская 12, Агата, КВС Аквилон, Triso и Granny. Большое разнообразие по силе аллелей, по-видимому, в определенной степени определяет селективное преимущество генотипа ne1ne1Ne2Ne2 над генотипом Ne1Ne1ne2ne2. Это подтверждают и данные районирования сортов по экологическим регионам России (табл. 3). Так, формы с генотипом Ne1Ne1ne2ne2 разрешены для коммерческого использования в семи экологических регионах, а с генотипом ne1ne1Ne2Ne2 – в десяти. При этом частота сортов с геном Ne1 по регионам колеблется от 4.8 до 20.7%, а с геном Ne2 – от 6.0 до 66.7%. Подобная тенденция в росте генотипов ne1ne1Ne2Ne2 среди создаваемых сортов яровой пшеницы существует также в ряде других стран. Так, в Индии в настоящее время среди сортов яровой мягкой пшеницы сорта с геном Ne2 составляют 69.8%, а 20.3% – это сорта без генов гибридного некроза (генотип ne1ne1ne2ne2) [20]. Стародавние же сорта Индии несли в генотипах только ген Ne1 или были свободны от генов гибридного некроза [4, 21]. Такое изменение в геномах индийских сортов яровой мягкой пшеницы произошло в результате использования в селекции в качестве исходного материала короткостебельных высокопродуктивных сортов CIMMYT (Мексика) с генотипом ne1ne1Ne2Ne2 [22, 23]. В Австралии преобладают также сорта с геном Ne2 [24]. Это объясняется тесным сцеплением гена Ne2 с геном устойчивости к бурой ржавчине Lr13, имеющим высокую эффективность в условиях Австралии (R.A. McIntosh, персональное сообщение). При этом австралийские селекционеры часто, не зная, несет ли генотип сорта ген некроза, по-видимому, ориентируются при выборе исходного материала для скрещивания на устойчивость сортов к бурой ржавчине, определяемой геном Lr13. В связи с тем, что при выборе исходного материала селекционеры России также в большинстве случаев не имеют представления о генах некроза в генотипе сорта, то и отбор исходного материала осуществляется по признакам определенным образом опосредствованным генотипом ne1ne1Ne2Ne2. Например, показано, что на хромосоме 2BS помимо гена Lr13 локализованы гены устойчивости к бурой и стеблевой ржавчине: Lr23, Lr16, Lr35, Sr19, Sr23, Sr39, Sr36 [25]; а также, что генотип ne1ne1Ne2Ne2 имеет селективное преимущество над генотипом Ne1Ne1ne2ne2 наличием генов, определяющих склонность растения к влажным условиям произрастания [18], и по некоторым хозяйственно ценным признакам [26, 27]. И еще одно. Наши эксперименты по изучению селективного наследования генотипов, несущих гены гибридного некроза, показали преимущество в процессе оплодотворения пыльцевых зерен без генов некроза над пыльцой с геном Ne1 [28].

В целом, сравнительное изучение генетического разнообразия современных сортов яровой мягкой пшеницы (Triticum aestivum L.) России на основе отягощенности их генотипов генами гибридного некроза показало определенную стабильность по временным периодам в соотношении генотипов без генов некроза и с генами Ne1 и Ne2. Однако число сортов с генотипом ne1ne1Ne2Ne2 в процессе селекции постепенно, хотя и незначительно, показывает тенденцию к преимущественному увеличению.

Авторы выражают искреннюю благодарность докторам биологических наук С.П. Мартынову и Т.И. Одинцовой за помощь при оформлении данной рукописи в печать.

Работа выполнена при бюджетном финансировании.

Настоящая статья не содержит каких-либо исследований с использованием в качестве объектов животных.

Настоящая статья не содержит каких-либо исследований с использованием в качестве объектов людей.

Авторы заявляют, что у них нет конфликтов интересов.