ІНСТИТУТ ЗЕМЛЕРОБСТВА
УКРАЇНСЬКА АКАДЕМІЯ АГРАРНИХ НАУК
Ганганов Володимир Миколайович
УДК: 633.521:631.52:575
ОСОБЛИВОСТІ УСПАДКУВАННЯ КІЛЬКІСНИХ ОЗНАК ЛЬОНУ-ДОВГУНЦЯ
Спеціальність: 06.01.05 – селекція і насінництво
АВТОРЕФЕРАТ
дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата сільськогосподарських наук
КИЇВ-1999
Дисертацією є рукопис.
Робота виконана в відділі льону Інституту землеробства УААН в 1996-1998 рр.
Науковий керівник: доктор сільськогосподарських наук, професор,
заслужений працівник сільського господарства України, завідувач відділом льону Інституту землеробства УААН
Карпець Іван Панкратович
Офіційні опоненти: доктор сільськогосподарських наук, професор, начальник головного управління прикладних досліджень та інноваційної діяльності Міністерства України у справах науки і технологій
Редько Віктор Володимирович
кандидат біологічних наук, старший науковий співробітник відділу генетики та селекції кормових культур, Інституту землеробства УААН
Башкірова Наталя Вікторівна
Провідна установа: Інститут лу”бяних культур УААН
Захист відбудеться “17” березня 1999 року о 10 годині на засіданні Спеціалізованої вченої ради Д 27.361.01 при Інституті землеробства УААН, 255205, смт. Чабани Києво-Святошинського району Київської області.
З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту землеробства УААН.
Відгуки на автореферат у двох примірниках, завірених печаткою просимо надсилати за адресою: Україна, 255205, смт. Чабани Києво-Святошинського району Київської області, Інститут землеробства УААН, вченому секретареві Спеціалізованої вченої ради.
Автореферат розісланий “15″ лютого 1999 року
Вчений секретар Спеціалізованої вченої
ради, кандидат сільськогосподарських наук Кравченко Л.О.
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність теми. У даний час перед селекціонерами стоїть завдання створити сорти льону-довгунця, які б забезпечували високу продуктивність по волокну і насінню, поліпшену якість продукції та були стійкими до хвороб, вилягання й екстремальних умов середовища. Для виведення таких сортів необхідно мати вихідний матеріал з найбільшою кількістю позитивно-трансгресивних за комплексом ознак форм. Крім того важливо передбачити, які комбінації схрещувань забезпечать в наступних поколіннях створення бажаних трансгресій, що значно перевищують батьківські сорти. Для цього варто глибоко і детально вивчити характер успадкування ознак, отримати найбільш повну інформацію про генетичні властивості сортів та перспективність їх використання в селекції.
На вивченні згаданих питань і були зосереджені дослідження по темі дисертації.
Зв’язок роботи з науковими програмами. Дослідження проводились у відповідності до завдань:
“Створити і впровадити нові конкурентоспроможні сорти льону-довгунця” і “Вивчити генетичну природу залежності маси і якості волокна у льону-довгунця”, передбачених проектом “Луб’яні культури” та галузевою науково-технічною програмою УААН.
Мета і завдання досліджень. Метою досліджень було вивчення характеру успадкування основних господарсько-цінних ознак сортів льону-довгунця, отримання якнайповнішої інформації про їх генетичні властивості та перспективність використання в селекції, а також створення вихідного матеріалу з найбільшою кількістю позитивно-трансгресивних за комплексом ознак форм.
Для досягнення цієї мети були поставленні такі завдання:
– отримати гібриди першого покоління за повною діалельною схемою між п’ятьма сортами льону-довгунця;
– вивчити гібриди та батьківські сорти за основними господарсько-цінними ознаками (“загальна висота рослин”, “технічна висота стебла”, “кількість коробочок на рослині”, “кількість насінин на рослині” та “вміст волокна у стеблі”);
– визначити генетичну структуру, особливості і характер успадкування основних господарсько-цінних ознак, шляхом генетичного аналізу за методом Джинкса-Хеймана, здійснивши аналіз загальної та специфічної комбінаційної здатності сортів;
– визначити реципрокні ефекти та коефіцієнти успадкування в широкому та вузькому розумінні;
– виділити перспективні сорти та гібриди й намітити селекційні шляхи покращення ознак з урахуванням генетичної природи кожної ознаки;
– встановити гібридні комбінації, які мають найкращі показники за комплексом господарсько-цінних ознак.
Наукова новизна отриманих результатів. Вперше в Україні в селекційній роботі із льоном-довгунцем застосовано генетичний аналіз за методикою Джинкса-Хеймана, в результаті якого було встановлено генетичну структуру ознак “загальна висота рослин”, “технічна висота стебла”, “кількість коробочок на рослині”, “кількість насінин на рослині”, “вміст волокна у стеблах”, з’ясовано генетичну природу основних господарсько-цінних ознак у сортів льону-довгунця і отримано поглиблені знання про особливості і характер їх успадкування та селекційну цінність сучасних сортів цієї культури.
Практичне значення одержаних результатів. Виділено перспективний гібридний матеріал з позитивним комплексом господарсько-цінних ознак, який придатний для створення високопродуктивних сортів льону-довгунця. Доведена можливість скорочення тривалості селекційного процесу шляхом визначення комбінаційної здатності та здійснення генетичного аналізу сортів на основі гібридів F1 за методикою Джинкса-Хеймана. Застосування цього методу дозволяє зменшити сектор пошуку позитивних трансгресій серед великої кількості комбінацій.
Апробація роботи та публікація результатів досліджень. Основні положення дисертаційної роботи розглянуто і схвалено на засіданні відділу льону Інституту землеробства УААН (1996-1998 роки) та відділу льону Інституту сільського господарства Полісся (1997-1998 роки). Її результати оголошено широкому загалові фахівців і обговорено на засіданні Методичної комісії з питань селекції і насінництва Інституту землеробства УААН.
Публікація результатів досліджень. Основні результати досліджень по темі дисертаційної роботи опубліковані в 6 наукових працях.
Особистий внесок здобувача. Дисертант особисто провів польові та лабораторні дослідження, проаналізував та узагальнив отримані результати, сформулював висновки й пропозиції для селекційної практики.
Обсяг і структура дисертації. Дисертаційна робота викладена на 138 сторінках машинописного тексту, включає вступ, 8 розділів, висновки, рекомендації для селекційної практики, список використаних джерел і додатки. В основній частині вміщено 36 таблиць, 15 рисунків.
Список використаних джерел включає 186 найменувань, з яких 24 іноземних авторів.
ЗМІСТ РОБОТИ
РОЗДІЛ 1. МІНЛИВІСТЬ ОЗНАК У СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКИХ КУЛЬТУР
( огляд літератури )
В розділі подано короткий аналіз результатів досліджень у минулому з питань ролі гібридизації та добору в селекційній роботі, характеру успадкування господарсько-цінних ознак гібридами льону-довгунця. За результатами літературних джерел розглянуто також мінливість ознак у інших сільськогосподарських культур. На основі здійсненого аналізу визначені питання, які ще недостатньо вивчені, й обгрунтована необхідність проведення нових досліджень.
РОЗДІЛ 2. УМОВИ, МАТЕРІАЛ ТА МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ
Дослідні ділянки, на яких висівали і випробовували гібриди F1, в 1996 знаходились на землях Інституту сільського господарства Полісся УААН, а в 1997 та в 1998 роках їх розміщували в дослідному господарстві “Чабани” Інституту землеробства УААН в 8-пільній селекційній сівозміні, ґрунтовий покрив якої представлений в основному дерново-підзолистими грунтами легкого механічного складу. Окультуреність грунтів середня.
Погодні умови в роки проведення досліджень були досить сприятливими для росту і розвитку рослин льону-довгунця. В дослідженнях використовували п’ять різних за біологічними й технологічними властивостями сортів вітчизняної та зарубіжної селекції, а саме: Ірма, Могилівський-2, Томський-16, Аріане та Вікінг.
Гібридне насіння висівали в ямковий розсадник з площею живлення рослин 2.5 х 2.5 см відповідно до прийнятої методики. Аналіз гібридного матеріалу здійснювали за такими господарсько-цінними ознаками як: “загальна висота рослин”, “технічна довжина стебла”, “кількість коробочок на рослині”, “кількість насінин на рослині” та “вміст волокна в стеблі”. За кожною ознакою проводили повний генетичний аналіз за методом Джинкса-Хеймана, визначали загальну комбінаційну здатність (ЗКЗ) та специфічну комбінаційну здатність (СКЗ) сортів за методом Гриффінга (модель 1, метод 3).
РОЗДІЛ 3. ГЕНЕТИЧНИЙ АНАЛІЗ ОЗНАКИ “ЗАГАЛЬНА ВИСОТА РОСЛИН” У СОРТІВ ЛЬОНУ-ДОВГУНЦЯ ТА ШЛЯХИ ЇЇ ПОКРАЩЕННЯ
Найвищі показники за ознакою “загальна висота рослин” мали сорти Ірма та Могилівський-2 (72-74 см). Найкращими гібридними комбінаціями за цією ознакою були Ірма х Могилівський-2, Ірма х Вікінг, Могилівський-2 х Ірма (73-74 см). Сорти Ірма та Аріане мали найвищі оцінки ефектів ЗКЗ.
Виявлено, що у гібридних комбінацій Аріане х Томський-16, Могилівський-2 х Ірма та Вікінг х Могилівський-2 значну роль в прояві ознаки відіграють гени з неадитивними ефектами, бо вони мали досить високі значення констант СКЗ. Співвідношення варіанси ЗКЗ до варіанси констант СКЗ показало, що сорти Аріане, Вікінг, Могилівський-2 володіють більшою кількістю генів з неадитивною дією, позаяк варіанса специфічної комбінаційної здатності 2si більша за варіансу загальної комбінаційної здатності 2gi (2si 2gi), а сорти Томський-16 та Ірма, навпаки, з адитивною дією (2gi 2si).
Результати графічного аналізу свідчать про те, що ознака “загальна висота рослин” визначається адитивно-домінантною генетичною системою. На графіку лінія регресії перетинає позитивну частину осі Wr. Це вказує на неповну середню ступінь домінування по всіх локусах й свідчить про відсутність гетерозису. Отже, у визначені ознаки в сортів основна роль належить генам з адитивними ефектами (табл. 1). Асиметричність розподілення домінантних і рецесивних генів несуттєва. Число домінантних генів незначно перевищує число рецесивних. Високі значення коефіцієнтів успадкування в широкому (Н2) та вузькому (h2) розумінні і їх незначна різниця, свідчить про те, що ознака “загальна висота стебла” успадковується.
Таблиця 1
Оцінки генетичних компонентів ознак “загальна висота рослин” та “технічна висота стебла”
Генетичні Оцінки генетичних компонентів
компоненти “загальна висота рослин” “технічна висота стебла”
1996 1997 1998 1996 1997 1998
E 1.32 1.02 3.09 1.03 1.17 2.67
D 48.22 49.46 34.55 48.35 36.74 38.44
F 3.61 2.59 2.38 19.89 5.17 15.07
H1 15.81 21.98 7.63 45.36 28.70 16.87
H2 14.28 18.99 7.34 39.80 26.22 13.69
h2/H2 0.50 1.08 0.72 0.19 0.20 0.38
H1/D 0.39 0.44 0.22 0.94 0.78 0.44
0.57 0.67 0.47 0.97 0.88 0.66
H2/4H1 0.23 0.22 0.24 0.22 0.23 0.20
1-
1.99 5.27 1.82 2.03 0.35 1.11
1.14
1.08
1.16
1.54
1.17
1.84
r[(Vr+Wr); xp] 0.45 0.51 0.66 0.62 0.40 0.62
0.21
0.11
0.37
0.61
0.27
0.68
H2 0.95 0.97 0.85 0.96 0.95 0.86
h2 0.83 0.81 0.77 0.61 0.69 0.69
Коефіцієнт кореляції між середнім значенням загальної висоти рослин і відповідними значеннями Wr+Vr був позитивний, а тому домінантні гени визначають зменшення ознаки, а рецесивні її збільшення.
Таким чином, ознака “загальна висота стебла” контролюється адитивно-домінантною генетичною системою. Ознака успадковується і порівняно легко закріплюється в наступних поколіннях.
Виявлено, що рецесивні гени визначають збільшення ознаки. Таким чином, сорти з найбільшою загальною висотою рослин мають найменшу кількість домінантних генів. Сорт Могилівський-2 володіє всіма рецесивними генами, які присутні у сортів, що вивчались. Таким чином, отримання нових сортів з більшою загальною висотою рослин, ніж у сорту Могилівський-2, неможливе. Для отримання високорослішого сорту необхідно включати в схрещування новий матеріал.
РОЗДІЛ 4. ОЦІНКА ГЕНЕТИЧНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ СОРТІВ ЛЬОНУ-ДОВГУНЦЯ ЗА ОЗНАКОЮ “ТЕХНІЧНА ВИСОТА СТЕБЛА” НА ОСНОВІ ДАНИХ ГІБРИДІВ F1, ОТРИМАНИХ ЗА ДІАЛЕЛЬНОЮ СХЕМОЮ СХРЕЩУВАНЬ
Найвищі значення ознаки “технічна висота стебла” мали сорти Ірма та Вікінг- 66.0 та 62.8 см відповідно. Кращими гібридними комбінаціями за цією ознакою були Ірма х Могилівський-2, Могилівський-2 х Вікінг, Могилівський-2 х Ірма (64-68 см).
Сорти Могилівський-2 та Ірма мали найвищі значення ЗКЗ.
Високі значення констант СКЗ були у гібридів Аріане х Вікінг (Sіj=-2,58-(-3.65)), Аріане х Томський-16 (Sіj=2.70-4.79) та Томський-16 х Ірма (Sіj=-2.21-(-4.27). Рослини цих гібридних комбінацій мали найменшу технічну довжину стебла.
Сорти Аріане, Вікінг, Могилівський-2 та Ірма, у яких співвідношення варіанс виражається 2si 2gi, володіють більшою кількістю генів з неадитивною дією, а сорт Томський-16, маючи співвідношення варіанс 2gi2si, навпаки, відзначається більшою кількістю генів з адитивною дією.
Результати графічного аналізу вказують на те, що при успадкуванні ознаки “технічна висота стебла” у цього набору сортів більшу роль відіграють ефекти адитивної дії генів, бо на графіку Хеймана лінія регресії перетинала позитивну частину осі Wr. Крім того, середня ступінь домінування в кожному локусі не повна. Серед вказаних сортів майже відсутня асиметричність розподілу домінантних та рецесивних генів. За збільшення ознаки відповідають рецесивні гени, а тому рослини з більшою технічною висотою стебла мають більшу кількість цих генів. На це вказує позитивне значення коефіцієнту кореляції між середнім значенням технічної висоти стебла у сортів і відповідними значеннями Wr+Vr (табл. 1).
Таким чином, можна зробити висновок, що ознака “технічна висота стебла” контролюється у згаданих сортів адитивно-домінантною генетичною системою, а при її успадкуванні більшу роль відіграють гени з ефектами адитивної дії. Сорти Могилівський-2 та Ірма, які мали найвищі значення ЗКЗ, забезпечують отримання врожайніших гібридів. При їх схрещуванні прості гібриди можуть дати позитивні результати.
Слід зазначити, що більша частина цієї ознаки між батьківськими сортами успадковується і порівняно легко може бути зафіксована в наступних поколіннях, про що свідчить незначна різниця між коефіцієнтами успадкування в широкому та вузькому розумінні. Завдяки майже рівномірному розподіленню домінантних та рецесивнх генів у згаданих сортів, успіх селекції як з метою збільшення показника ознаки, так і його зменшення, буде однаково ймовірним. У даних сортів переважають гени з адитивними ефектами при успадкуванні ознаки, а тому можна вести добір і вже в F2 поколінні відібрати 1/4 рецесивних гомозигот.
РОЗДІЛ 5. ГЕНЕТИЧНИЙ АНАЛІЗ ОЗНАКИ “КІЛЬКІСТЬ КОРОБОЧОК НА РОСЛИНІ” У СОРТІВ ЛЬОНУ-ДОВГУНЦЯ НА ОСНОВІ ДАНИХ ГІБРИДІВ F1
Найкращі показники за ознакою мали сорти Томський-16 та Аріане, на рослинах яких в середньому було 2.6-2.9 шт. коробочок. У гібридних комбінацій Аріане х Могилівський-2, Могилівський-2 х Томський-16, Томський-16 х Ірма кількість коробочок на рослині становила 2.9-3.3 шт.
Найбільші значення ЗКЗ мали сорти Могилівський-2 та Томський-16.
За показниками специфічної комбінаційної здатності найкращими були сорти Томський-16 та Аріане. Значні специфічні взаємодії генів спостерігаються майже у всіх комбінаціях, бо у них значення констант СКЗ було досить високе.
Сорти Вікінг та Могилівський-2 мають співвідношення варіанс 2gi2si, яке вказує на більшу роль генів адитивної дії у детермінації ознаки. Всі інші сорти мають співвідношення варіанс 2si2gi, яке свідчить про переважну роль неадитивних ефектів генів в детермінації ознаки “кількість коробочок на рослині”. Таким чином, добір в селекційному процесі за фенотипом можна здійснювати лише при роботі з сортами Вікінг та Могилівський-2.
Перетин лінією регресії частини осі Wr нижче початку координат на графіку Хеймана свідчить про наявність ефекту наддомінування по всіх локусах, які контролюють ознаку в експериментальному матеріалі. Отже, у детермінації ознаки основну роль відіграють гени з домінантними ефектами. Ступінь домінування в кожному локусі вказує на наявність гетерозисного ефекту. Середня ступінь домінування в різних локусах неоднакова.
Існує незначна асиметричність розподілу домінантних та рецесивних генів у даного набору сортів. Число домінантних генів незначно перевищує число рецесивних (табл. 2). Коефіцієнти успадкування в широкому та вузькому розумінні досить чітко вказують на більшу роль генів з неадитивною дією в успадкуванні ознаки. Різниця між ними свідчить про те, що добір за фенотипом не забезпечить бажаних результатів у нащадків, бо генотипова мінливість зумовлена головним чином генами з неадитивними ефектами.
Високе значення коефіцієнту кореляції між кількістю коробочок у сортів і відповідними значеннями Wr + Vr дозволяє нам стверджувати про однонаправленість домінантних генів. Із цього випливає, що сорт із найбільшою кількістю коробочок на рослині має найбільше число генів з неадитивною дією.
Таким чином, ознака “кількість коробочок на рослині” має складний генетичний контроль, що здійснюється багатьма локусами, між якими має місце більшою мірою адитивна взаємодія генів та чітке наддомінування між алелями в середині локусів. Тому неможливо прогнозувати високу ефективність простих форм добору для покращення ознаки, позаяк наддомінування заважатиме виділенню генотипів з адитивними генами.
Таблиця 2
Оцінки генетичних компонентів ознак “кількість коробочок на рослині” та “кількість насінин на рослині”
Оцінки генетичних компонентів
Генетичні
компоненти “кількість коробочок на рослині” “кількість насінин на рослині”
1996 1997 1998 1996 1997 1998
E 0.06 0.04 0.05 1.95 1.20 1.24
D 0.23 0.20 0.14 8.02 5.77 3.16
F 0.20 0.09 0.11 9.59 1.07 1.10
H1 0.31 0.34 0.21 39.43 29.28 14.07
H2 0.22 0.28 0.16 34.88 29.07 13.99
h2/H2 – – – – – –
H1/D 1.35 1.71 1.50 4.92 5.07 4.45
1.16 1.31 1.22 2.22 2.25 2.11
H2/4H1 0.18 0.20 0.19 0.22 0.25 0.25
1-
0.18 0.04 0.06 2.72 1.74 1.41
2.22 1.44 1.90 1.74 1.09 1.18
r[(Vr+Wr); xp] -0.67 -0.81 -0.96 -0.99 -0.81 -0.91
0.72 0.41 0.65 0.79 0.49 1.09
H2 0.64 0.79 0.88 0.92 0.89 0.79
h2 0.33 0.44 0.45 0.13 0.22 0.18
У нашого набору сортів співвідношення генів адитивної та неадитивної дії неоднакове. Результати досліджень вказують на безперспективність покращення ознаки при використанні згаданих сортів. Покращення можливе лише шляхом застосування гетерозисної селекції, яка теж для льону-довгунця непридатна. Отже, для поліпшення селекційним шляхом цієї ознаки необхідно включити в гібридизацію новий матеріал з тим, щоб знайти форму, у якої за збільшення показника ознаки відповідають рецесивні гени.
РОЗДІЛ 6. ОСОБЛИВОСТІ УСПАДКУВАННЯ ОЗНАКИ “КІЛЬКІСТЬ НАСІНИН НА РОСЛИНІ” ТА ШЛЯХИ ЇЇ СЕЛЕКЦІЙНОГО ПОКРАЩЕННЯ
Найвищий показник за ознакою “кількість насінин на рослині” мав сорт Томський-16 – 20 шт. Кращими гібридними комбінаціями за нею були Аріане х Могилівський-2, Могилівський-2 х Аріане, Томський-16 х Ірма (21-25 шт.).
Сорти Могилівський-2 та Томський-16 мали високу ЗКЗ. Високі значення констант СКЗ спостерігались в комбінаціях Аріане х Могилівський-2 (Sіj=2.73-3.62), Вікінг х Томський-16 (Sіj=2.28-3.38) та Томський-16 х Ірма (Sіj=2.03-2.95). Ці гібриди мали й найбільшу кількість насінин на рослині.
У всіх сортів спостерігались високі значення варіанс констант СКЗ, а тому всі вони мають значну різницю між варіансами загальної та специфічної комбінаційної здатності (2si2gi ), яка, в свою чергу, вказує на головну роль генів з неадитивними ефектами в детермінації ознаки.
На графіку Хеймана має місце перетин лінією регресії частини осі Wr нижче початку координат, що свідчить про наявність ефекту наддомінування по всіх локусах, які контролюють ознаку. Таким чином, у детермінації ознаки основну роль відіграють гени з домінантними ефектами. Середня ступінь домінування в кожному локусі вказує на існування гетерозисного ефекту в експериментальному матеріалі. Виявлено неоднакову середню ступінь домінування в різних локусах та відсутність асиметричності розподілу домінантних й рецесивних генів між сортами. Коефіцієнти успадкування в широкому та вузькому розумінні чітко показали переважаючу роль неадитивних ефектів генів в успадкуванні ознаки. Різниця між ними вказує на те, що добір за фенотипом не забезпечить бажаних результатів у нащадків (табл. 2).
Високе значення коефіцієнту кореляції між кількістю коробочок у сортів і відповідними значеннями Wr + Vr дозволяє стверджувати про однонаправленність домінантних генів, а тому сорти з великою кількістю насінин володіють найбільшою кількістю домінантних генів.
Таким чином, ознака “кількість насінин на рослині” має складний генетичний контроль, що здійснюється багатьма локусами, між якими має місце більшою мірою адитивна взаємодія генів та чітке наддомінування між алелями в середині локусів. Добір за фенотипом здійснювати не можна, бо ефект наддомінування заважатиме виділенню генотипів з адитивними генами. В даному випадку необхідно вивчати новий матеріал для виявлення форм, у яких за покращення ознаки відповідають рецесивні гени. Використовуючи створений нами матеріал, можна лише підтримати існуючий рівень показників ознаки “кількість насінин на рослині” при одночасному покращенні інших ознак.
РОЗДІЛ 7. УСПАДКУВАННЯ ОЗНАКИ “ВМІСТ ВОЛОКНА В СТЕБЛАХ” У СОРТІВ ЛЬОНУ-ДОВГУНЦЯ ТА ШЛЯХИ ЇЇ СЕЛЕКЦЙНОГО ПОКРАЩЕННЯ
Найвищий вміст волокна в стеблах мали сорти Ірма та Могилівський-2 – 28.0 та 27.6 % відповідно. Найкращими гібридними комбінаціями за цим показником були Могилівський-2 х Ірма, Ірма х Могилівський-2, Вікінг х Могилівський-2 (27-30 %).
Сорти Могилівський-2 та Ірма мали високі значення ефектів ЗКЗ. Важлива роль специфічних взаємодій у детермінації ознаки “вміст волокна у стеблах” спостерігалась в таких гібридних комбінаціях, як Могилівський-2 х Ірма, Аріане х Томський-16, Вікінг х Томський-16.
З’ясувалося, що у сортів Томський-16 та Могилівський-2 головну роль в детермінації ознаки “вміст волокна” відіграють гени з адитивними ефектами, позаяк різниця варіанс ЗКЗ та СКЗ була позитивною: 2gi2si. У решти сортів більшість специфічних взаємодій визначаються генами з неадитивними ефектами.
Перетин лінією регресії позитивної частини осі Wr свідчить про неповну ступінь домінування по всіх локусах. Позитивне середнє значення коефіцієнту кореляції між показником вмісту волокна в стеблах і відповідними значеннями Wr+Vr свідчить про те, що ефекти домінантних генів не є однонаправленими. Тому, можливо, якась частина домінантних генів відповідає за збільшення ознаки.
При успадкуванні ознаки “вміст волокна у стеблах” рослинами нашого набору сортів переважну роль відіграють гени з ефектами адитивної дії, а тому більша частина цієї ознаки між батьківськими сортами успадковується, на що вказує незначна різниця між коефіцієнтами успадкування в широкому та вузькому розумінні. Спостерігалась повна відсутність гетерозису по даній ознаці та неоднакова ступінь домінування в різних локусах хромосом. Відсутня асиметричність розподілення домінантних та рецесивних генів (табл. 3).
Таким чином, ознака “вміст волокна в стеблах” контролюється у даних сортів адитивно-домінантною генетичною системою, а при її успадкуванні суттєвішу роль відіграють гени з адитивною дією. Сорти Могилівський-2 та Ірма, які мали найвищі значення ЗКЗ, створюють гібриди з підвищеним вмістом волокна в стеблах. Ознака успадковується, а тому більша частина мінливості батьків передається гібридам і порівняно легко може бути зафіксована в наступних поколіннях.
Таблиця 3
Оцінки генетичних компонентів сортів льону-довгунця за ознакою “вміст волокна в стеблах”
Генетичні Оцінки генетичних компонентів
компоненти 1996 1997 1998
E 0.24 0.33 0.50
D 7.81 8.34 6.08
F 0.02 0.16 1.04
H1 6.26 4.73 4.15
H2 5.94 4.54 3.58
h2/H2 1.01 1.30 1.52
H1/D 0.80 0.57 0.68
0.89 0.75 0.82
H2/4H1 0.24 0.24 0.22
1-
0.15 0.13 0.58
1.00 1.03 1.23
r[(Vr+Wr); xp] 0.41 0.60 0.67
0.01 0.06 0.28
H2 0.95 0.94 0.88
h2 0.64 0.74 0.67
Однак слід зазначити, що в покращені ознаки “вміст волокна в стеблах” приймають участь крім рецесивних, і домінантні гени, а тому ускладнюється добір за фенотипом.
РОЗДІЛ 8. КОРЕЛЯЦІЙНІ ЗВ’ЯЗКИ МІЖ ОСНОВНИМИ ГОСПОДАРСЬКО-ЦІННИМИ ОЗНАКАМИ У СОРТІВ ЛЬОНУ-ДОВГУНЦЯ
Нами виявлені тісні прямолінійні і високодостовірні позитивні кореляційні зв’язки між ознаками “загальна висота рослин” та “технічна висота стебла”, “технічна висота стебла” та “вміст волокна у стеблах”, “кількість коробочок на рослині” та “кількість насінин на рослині”. Негативний кореляційний зв’язок спостерігався між ознаками “загальна висота рослин” та “кількість коробочок на рослині”.
ВИСНОВКИ
1. Всі господарсько-цінні ознаки, за якими здійснювали дослідження сортів льону-довгунця, мають складний генетичний контроль, котрий визначається адитивно-домінантною генетичною системою.
2. В основі генетичного контролю кількісних ознак лежать переважно гени з адитивною дією. За ознаками “кількість коробочок на рослині” та “кількість насінин на рослині” має місце ефект наддомінування та гетерозисний ефект, внаслідок чого в контролі цих ознак основну роль відіграють гени з неадитивною взаємодією. Середня ступінь домінування в різних локусах не однакова. По ознаках між сортами розподілення домінантних та рецесивних генів майже однакове, але спостерігається асиметричність в їх розподілі. Існує незначна чисельна перевага домінантних генів над рецесивними.
3. За збільшення показників ознак “кількість коробочок на рослині” та “кількість насінин на рослині” відповідають домінантні гени, а за їх зменшення – рецесивні. Збільшення показників решти ознак визначають рецесивні гени.
4. Коефіцієнти успадкування в широкому та вузькому розумінні відрізняються між собою та варіюють по роках досліджень в таких межах: “загальна висота рослин”-Н2=0.85-0.95, h2=0.77-0.83; “технічна висота стебла”- Н2=0.86-0.96, h2=0.61-0.69; “кількість коробочок на рослині”- Н2=0.64-0.88, h2=0.33-0.45; “кількість насінин на рослині”- Н2=0.79-0.92, h2=0.13-0.22; “вміст волокна в стеблах”- Н2=0.88-0.95, h2=0.64-0.74.
5. Існують достовірні різниці за всіма ознаками між сортами по загальній (ЗКЗ) та специфічній (СКЗ) комбінаційній здатності. За ознаками “загальна висота рослин”, “технічна висота стебла” та “вміст волокна в стеблах” співвідношення варіанс ЗКЗ до СКЗ свідчать про перевагу генів з адитивною взаємодією в їх контролі. Співвідношення варіанс за ознаками “кількість коробочок на рослині” та “кількість насінин на рослині” вказує на головну роль неадитивних генів в контролі цих ознак.
6. У гібридів, отриманих за повною діалельною схемою, присутні реципрокні ефекти по всіх ознаках. За ознакою “загальна висота рослин” реципрокні ефекти достовірні на рівні Р=0.05, а за ознакою “кількість насінин на рослині” вони достовірні на рівні 0.01.
7. За наслідками оцінок специфічної комбінаційної здатності виявлено найкращі гібридні комбінації по кожній ознаці.
8. Існують тісні прямолінійні і високодостовірні позитивні кореляційні зв’язки між селекційними ознаками “загальна висота рослин” та “технічна висота стебла”, “загальна висота рослин” та “вміст волокна в стеблах”, “технічна висота стебла” та “вміст волокна в стеблах”, “кількість коробочок на рослині” та “кількість насінин на рослині”. Між ознаками “загальна висота рослин” та “кількість коробочок на рослині” кореляційний зв’язок негативний.
9. Створено вихідний селекційний матеріал, придатний для подальшої роботи з метою отримання бажаних трансгресій.
РЕКОМЕНДАЦІЇ ДЛЯ ВИКОРИСТАННЯ В ПРАКТИЧНІЙ СЕЛЕКЦІЙНІЙ РОБОТІ
1. Виявлені особливості генетичної природи, характеру успадкування кількісних ознак льону-довгунця і складений прогноз їх покращення рекомендується використовувати при розробці оптимальних селекційних програм по даній культурі.
2. При виведенні високопродуктивних сортів льону-довгунця слід залучати в схрещування сорти Могилівський-2, Ірма, які володіють високими показниками ознак “загальна висота рослин”, “технічна висота стебла”, “вміст волокна в стеблах”, позаяк вищевказані ознаки контролюються рецесивними генами, що значно полегшує селекційний процес.
3. Використовувати виділені нами перспективні номери 1402, 1414, 1418, 1422 в селекційній роботі для виведення високопродуктивних сортів за комплексом господарсько-цінних ознак.
СПИСОК РОБІТ, ОПУБЛІКОВАНИХ ПО ТЕМІ ДИСЕРТАЦІЇ
1. Карпець І.П., Бовсуновський О.М., Склянчук В.М., Харченко В.Я., Ганганов В.М., Козлова І.Д. Наукові аспекти зменшення затрат на виробництво льонопродукції // Збірник наукових праць ІЗ УААН.-К., 1996.-Вип. 2.-С. 140-148.
2. Ганганов В.М. Наслідування основних господарсько-цінних ознак при гібридизації льону-довгунця. // Збірник наукових праць ІЗ УААН.-К., 1997.-Вип. 1.-С. 79-80.
3. Карпец И.П., Козлова И.Д., Ганганов В.Н. Нужна ли громоздкая система первичного семеноводства? // Льняное дело.-1997.-№4.-С. 23-25.
4. Карпець І.П., Карпуніна І.І., Ганганов В.М. Комбінаційна здатність селекційних сортів льону-довгунця. // Збірник наукових праць ІЗ УААН.-К., 1998.-Вип. 1.-С. 120-122.
5. Карпець І.П., Карпуніна І.І., Ганганов В.М. Характер успадкування господарсько-цінних ознак та ефективність добору за ними гібридів льону-довгунця // Збірник наукових праць ІЗ УААН.-К., 1998.-Вип. 2.-С. 187-190.
6. Karpets I.P., Karpunina I.I., Ganganov V. N. The character of inheritance of agricultural valuable traits and efficiency fibre-flax hybrids selection by them // Best fibrous plants today and tomorrow: Breeding, molecular biology and biotechnology beyond 21st century 28-30 September, St. Petersburg, Russia.-1998.-P. 94-95.
АНОТАЦІЯ
Ганганов В.М. Особливості успадкування кількісних ознак льону-довгунця. – Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.01.05 – селекція та насінництво. – Інститут землеробства УААН, Чабани, 1999.
В дисертаційній роботі викладено результати досліджень з питань успадкування основних господарсько-цінних ознак сортів льону-довгунця, отримана інформація про їх генетичні властивості та перспективність використання в практичній селекційній роботі. Встановлено, що кількісні ознаки сортів льону-довгунця контролюються адитивно-домінантною генетичною системою. Виявлено, що за збільшення показників ознак “загальна висота рослин”, “технічна висота стебла” та “вміст волокна в стеблах” відповідають рецесивні гени, а ознак “кількість коробочок на рослині” та “кількість насінин на рослині” – домінантні. Намічені та обгрунтовані шляхи селекційного покращення ознак у сортів льону-довгунця.
Створено перспективний вихідний матеріал, який знайшов застосування в практичній селекції.
Ключові слова: льон-довгунець, селекція, генетика, успадкування, комбінаційна здатність, сорт.
АННОТАЦИЯ
Ганганов В.Н. Особенности наследования количественных признаков льна-долгунца. – Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук по специальности 06.01.05 – селекция и семеноводство.-Институт земледелия УААН, Чабаны, 1999.
В диссертационной работе изложены результаты исследований по вопросам наследования основных хозяйственно-ценных признаков у сортов льна-долгунца. Полученная с помощью методов диаллельного анализа информация о их генетической природе позволила определить перспективность использования в практической селекционной работе. В исследованиях использовали современные сорта льна-долгунца отечественной и зарубежной селекции, которые отличаются между собой по ряду биологических и технологических свойств.
В процессе исследований установлено, что количественные признаки сортов льна-долгунца контролируются аддитивно-доминантной генетической системой. Изучение особенностей наследования количественных признаков “общая высота растений”, “техническая высота стебля”, “количество коробочек на растении”, “количество семян на растении”, а также “содержание волокна в стебле” показало, что в основе генетического контроля этих признаков лежат преимущественно гены с аддитивными эффектами. По признакам “количество коробочек на растении” и “количество семян на растении” имеет место эффект сверхдоминирования и гетерозисный эффект, в следствии чего в контроле этих признаков главную роль играют гены с неаддитивными взаимодействиями. Это позволило наметить и обосновать пути селекционного улучшения селекционных признаков у сортов льна-долгунца. Получены данные о том, что за увеличение показателей признаков “общая высота растений”, “техническая высота растений”, “содержание волокна в стеблях” отвечают рецессивные гены, а за увеличение показателей признаков “количество коробочек на растении” и “количество семян на растении” отвечают доминантные. Данные исследований о генетической природе признаков льна-долгунца и особенностях их изменчивости позволили создать в кратчайшие сроки на основе гибридов первого поколения перспективный исходный материал, который в процессе селекционной работы может привести к созданию высокопродуктивных сортов по комплексу хозяйственно-ценных признаков. В процессе работы установлены позитивные корреляционные связи между изучаемыми признаками, которые значительно облегчают селекционный процесс создания нового высокопродуктивного сорта льна-долгунца.
Создан перспективный исходный материал, который нашел применение в практической селекционной работе.
Ключевые слова: лен-долгунец, селекция, генетика, наследование, комбинационная способность, сорт.
ANNOTATION
Ganganov V.N. The peculiarities of heritance of quantitative traits of fibre-flax. – Manuscript.
The dissertation on competition of a scientific degree of the Candidate of Agricultural degree in the speciality 06.01.05- selection and seeding.- Institute of Agriculture UAAS, Kyiv, 1999.
In dissertation work was studied the character of the heritance the main agricultural – valuable traits of a fibre-flax, and obtained information about genetical properties and perspective of using them in practical breeding work. Was appointed and argumented the ways for the breeding improving a traits in a fibre-flax grades. It was established control quantitative indications of the grades fibre-flax by the additivity -dominance system. It was appointed that recessive genes is responding for increasing such indications as “general height of plants”, “technical height of a stalk”, “the contents of a filament in a stalk” but dominance genes responding such indications as “an amount bull on a plant “, ” an amount seeds on a plant “.
It was created perspective basic breeding material may by used in practice breeding work.
Key words: fibre-flax, breeding, genetic, heritance, combinative ability, grade.
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
