У системі напівдіалельних схрещувань досліджено генну взаємодію за десятьма критеріями якості клейковини, які визначаються за допомогою флуоресцентного зондування. Показники гідрофобної взаємодії контролюються адитивно-домінантною системою генів, наявна й епістатична взаємодія. Показано генетичні властивості семи сортів та селекційних форм ярової м'якої пшениці. Виявлено носії рецесивних алелей, що мають селекційну цінність.

Наведено результати досліджень 499 зразків твердої та 476 м'якої ярої пшениці, з яких розширену комплексну оцінку проведено у відповідно 64 та 62 зразків з 7 країн за 45 ознаками. Виявлено джерела продуктивності, якості зерна, стійкості проти полягання та основних хвороб. За їх участю створено 6 нових сортів ярої пшениці, серед яких сорти м'якої пшениці Харківська 28 і Колективна 5, а також твердої - Харківська 31, Харківська 33 і Харківська 39 перебувають у Держсортовипробуванні.

Досліджено селекційну цінність за господарськими властивостями сортів ярої м'якої пшениці як вихідного матеріалу в селекції. Встановлено особливості прояву урожайності та кореляції з морфологічними ознаками й елементами структури колоса у сортів ярої м'якої пшениці. Виділено ознаки, за якими найефективніше вести добір високоврожайних генотипів. Встановлено морфологічні особливості формування стійкості до вилягання та виявлено джерела формування високої стійкості до вилягання. Проведено комплексне дослідження сортів ярої пшениці за сукупністю показників якості зерна. Визначено закономірності прояву та характер мінливості технолого-біологічних ознак якості зерна залежно від метеорологічних умов вирощування. Показано можливість використання фенольного тесту та поліморфізму запасних білків у класифікації сортозразків за якістю зерна, проведено оцінювання значимості алельних варіантів глютенінів у формуванні комплексу високих ознак якості зерна. З використанням кластерного аналізу виділено кращі генотипи за комплексом господарсько цінних ознак, які суттєво відрізняються евклідовою відстанню. Наведено рекомендації щодо їх використання для схрещування між собою з метою збільшення мінливості гібридного потомства, що дозволить виділити нові форми. На підставі проведених досліджень виділено нові джерела високої якості зерна, урожайності, стійкості до вилягання та проростання зерна на пні зі стійким проявом за контрастних кліматичних умов вирощування.

Теоретично узагальнено та вирішено завдання щодо підвищення ефективності селекції пшениці м'якої ярої на основі оцінювання впливу екологічного градієнта на продуктивність. Вперше в Україні встановлено закономірності продукційного процесу методом селекційних індексів і визначено характер успадкування господарських цінних ознак у сучасних сортів пшениці м'якої ярої різного генеалогічного та географічного походження. Розроблено білоцерківський індекс, який дозволяє диференціювати генотипи за рівнем продукційного процесу та виділяти перспективні сорти. Доведено можливість використання індексних показників для створення моделі сорту та практично підтверджено їх ефективність під час створення нового сорту Сімкода миронівська. Удосконалено методику відбору сортів і створення гібридів з підвищеною адаптивністю. Запропоновано джерела для використання в селекційній роботі, створено гібриди, які характеризуються високими показниками пластичності, стабільності, адаптивності та селекційних індексів.

  Скачати повний текст

Індекс рубрикатора НБУВ: П212.105-31

Рубрики:

Яра пшениця

Шифр НБУВ: Ж61831 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Хромосомно-інженерна модифікація центричної житньо-пшеничної 1RSm.1BL транслокації створена на базі ярого сорту пшениці Павон. Це ускладнює використання транслокації в селекції озимої пшениці на поліпшені хлібопекарські якості борошна. Два пшеничні сайти в короткому плечі транслокації унеможливлюють перенесення плеча 1RSm з генотипу ярого в генотип озимого типу розвитку без рекомбінації транслокації шляхом кросинговеру. Щоб запобігти рекомбінації транслокації під час перенесення з ярого в озимий сорт як посередник використовували дителосомік по довгому плечу хромосоми 1В. Транслокація 1RSm.1BL була успішно перенесена в озимий генотип без її рекомбінації. Довге плече 1RSm.1BL транслокації рекомбіноване одним із найсильніших щодо позитивного впливу на якість борошна алелем Glu-B1al. Нова транслокація 1RSm.1BL з алелем Glu-B1al у довгому плечі створена для використання в селекції сортів озимої пшениці на поліпшені хлібопекарські якості борошна.

Охарактеризовано прояв та успадкування морфологічних ознак рослин гібридів між амфідиплоїдом Triticum durum Desf. - Aegilops tauschii та пшеницею м'якою ярою (Triticum aestivum L.) Харківська 26. У гібридів F1 домінували ознаки амфідиплоїда - опушення колоскових лусок, відсутність воскового нальоту, спельтоїдний комплекс: важкий вимолот зернівок, наявність широкого плеча на колоскових лусках, нещільний колос; лише одна ознака пшениці м'якої - відсутність остюків. За рештою фенотипових ознак гібридні рослини були проміжними між обома батьківськими формами. Розщеплення в F2 та BC1 відповідало незалежному успадкуванню трьох пар ознак, кожна з яких контролюється моногенно: остистість - безостість; опушення колоскових лусок - відсутність опушення; наявність - відсутність воскового нальоту на колосі. Незалежність успадкування генів, що відповідають за ці три пари ознак, узгоджується з їх локалізацією у різних хромосом геному амфідиплоїда. Це зумовлює можливість їх використання як морфологічних маркерів для сортів пшениці. В F2 розмах прояву показників продуктивності колоса не виходив за межі батьківських форм. Загальний рівень прояву кількості колосків у колосі вище у класах безостих колосів порівняно з остистими. У BC1 середні показники всіх трьох ознак для усіх класів розщеплення наближались до рекурентного сорту Харківська 26.

Уперше удосконалено методи схрещуваності різних видів пшениці ярої з житом ярим залежно від впливу гамма-випромінювання на насіння материнської рослини. На основі результатів досліджень теоретично й експериментально показано ефективність поєднання використання гамма-випромінювання та віддаленої гібридизації в селекції злакових культур завдяки збільшенню частоти аберацій, що підвищує ймовірність рекомбінації ділянок хромосом. Встановлено ефективні дози гамма-випромінювання на насіння материнської форми, частку внеску різних чинників (генотипу материнської форми, дози гамма-опромінення, комбінації схрещування) в успіх гібридизації.

Уперше досліджено та виділено нові джерела світової колекції різного еколого-географічного походження за стійкістю до вилягання, які поєднують цю властивість з іншими селекційно-цінними ознаками, що було основою для створення вихідного селекційного матеріалу. Виявлено характер успадкування морфологічних показників стійкості до вилягання і продуктивності за внутрішньо- та міжвидової гібридизації пшениці твердої ярої. Створено новий матеріал з комплексом ознак - носіїв стійкості стебла до вилягання, які в гібридних комбінаціях забезпечують належний вияв цих ознак, а також формують високу продуктивність гібридів та новий сорт МІП Райдужна, який проходить державне сортовипробування.

Наведено результати гібридизації пшениці ярої м'якої з житом ярим залежно від метеорологічних умов. Відмінності погодних умов оцінювали за гідротермічним коефіцієнтом Г. Т. Селянінова (ГТК). Узагальнені результати свідчать, що в зоні Лісостепу України основним фактором, який визначає рівень реалізації потенціалу генотипу, є погодний. Віддалена гібридизація - метод створення принципово нових рослин, які об'єднують у своїй спадковій основі найбільш цінні риси і ознаки дикорослих і культурних рослин - продуктів тривалої еволюції природного та штучного добору. Багато сортів пшениці, що вирощуються в Україні, вже не задовольняють потреби сучасного агровиробництва, особливо за стійкістю до хвороб і несприятливих умов погоди - посухи, низьких і високих температур. У зв'язку з цим віддалена гібридизація є одним з перспективних шляхів створення сортів інтенсивного типу з широкою екологічною пластичністю, високим урожаєм і якістю. Саме тому експериментальна віддалена гібридизація стала необхідною та актуальною в селекції пшениці.

Досліджено залежність мітотичної активності у клітинах кореневої меристеми проростків опроміненого насіння від дози гамма-опромінення. Показано, що дія гамма-променів змінює протікання мітозу, що відображається у порушеннях формування мітотичного апарату, а саме - підвищенні мітотичних індексів. Підвищення мітотичної активності у клітинах кореневої меристеми проростаючого насіння ярої пшениці пояснюється дією малих доз радіації, яка активує і регулює події у мітотичному циклі та перебіг самого мітозу, тобто призводить до прискорення ділення клітин. Зниження ж мітотичного індексу за збільшення дози гамма-опромінення зумовлене сильнішим ураженням самих систем відновлення клітин. Відмічено залежність прояву впливу гамма-променів на генетичний апарат ярої пшениці від дози гамма-радіації, сорту та виду. В результаті проведених досліджень встановлено, що найбільш ефективним індуктором мутацій є доза гамма-променів 100 - 150 Гр. У сорту м'якої пшениці Героїня спостерігається більш вища мітотична активність і більш різкий ріст мітотичної активності, ніж у сорту твердої пшениці Чадо. Тобто, м'яка пшениця сорту Героїня є більш чутливою до дії гамма-променів. Це свідчить про те, що мітотична активність у меристемах корінців залежить від генотипових особливостей рослин ярої пшениці та дії гамма-опромінення. Зроблено припущення, що існує різна чутливість клітин у різних фазах мітотичного циклу, яка є універсальною, генетично детермінованою властивістю, що забезпечує високу надійність у структурній і функціональній перебудові рослинної клітини за дії гамма-променів.

Висвітлено результати досліджень сортів пшениці м'якої ярої за стійкістю до листкових грибних хвороб у двох екологічних зонах - Лісостепі та Поліссі України. Для зони Лісостепу виділено сорти з комплексною стійкістю до збудників: МІП Злата, Leguan; за стійкістю до Erysiphe graminis та Puccinia recondita: Героїня, Панянка, Сімкода миронівська, Ясна; за стійкістю до Erysiphe graminis та Septoria tritici - сорт Koksa. Для зони Полісся - з комплексною стійкістю до патогенів: МіП Злата, Панянка; за стійкістю до Erysiphe graminis та Puccinia recondita - Сімкода миронівська. Виявлено, що найбільш цінними є сорти, для яких характерно поєднання високого індексу комплексної стійкості з індивідуальною стійкістю до деяких листкових грибних хвороб.

Посіви пшениці твердої ярої як у зоні Лісостепу, так і в Україні поширені недостатньо через низку негативних явищ, що супроводжують процес її вирощування. Зокрема, таким є вилягання посівів зернових культур. Обговорено багаторічні дані, отримані в результаті аналізу колекційних зразків пшениці твердої ярої (Triticum durum Desf.) як генетичних джерел практично цінної ознаки, пов'язаної зі стійкістю посівів до вилягання. Зразки колекції за висотою розділено на три групи, серед яких 45,5 % становили низькорослі рослини і карлики. Проаналізовано й продемонстровано вплив погодних умов на висоту рослин і стійкість до вилягання за 11 років. Визначено кореляційні зв'язки між стійкістю до вилягання та ознаками морфології стебла, які необхідно враховувати у селекційно-генетичних дослідженнях. Для середньорослих зразків рослин цієї групи встановлено, що між стійкістю до вилягання та врожайністю існує помірний зв'язок (r = 0,32), між стійкістю та довжиною другого верхнього міжвузля - середній (r = 0,61). Наведено перелік зразків пшениці твердої ярої, в яких поєднані стійкість до вилягання з високим рівнем продуктивності, їх рекомендовано як вихідний матеріал для використання у селекційних програмах. Виділено стійкі до вилягання середньорослі сорти Чадо, Золотко, Леукурум 10-07, Безенчуцька 182, Бошак, Кустанайська 30 та інші, низькорослі Нащадок, Алтайський простор, Алтиншигис та інші, карликові джерела стійкості 28 THIDSN-2-5-8, Adamar 7, Neodur, Olga, Multidur, Belladur та інші, в яких ця ознака поєднана з високим рівнем продуктивності. На підставі аналізу та включення джерел низькорослості у схрещування створено короткостебловий стійкий до вилягання сорт пшениці твердої ярої МІП Райдужна, який у 2017 р. внесено до Реєстру сортів рослин, придатних для поширення в Україні у зонах Степу й Лісостепу, та низькорослий сорт Діана (у Реєстрі з 2015 р.) для зони Лісостепу.

Наведено теоретичне узагальнення та практичне вирішення наукової проблеми щодо реалізації генетичного потенціалу роду Triticum L. і його використання в технології селекційного процесу зі створення сортів пшениці ярої м'якої, твердої та полби звичайної з оптимальною екологічною пластичністю. Наукову проблему вирішено завдяки комплексному підходу до розробки й удосконалення методологічних основ визначення адаптивного потенціалу сортів, особливостей покращення їх адаптивності за використання віддаленої гібридизації, відродження культури полби як самостійної шляхом удосконалення методів і схем схрещувань із м'якою та твердою пшеницями. Вперше в Україні теоретично обгрунтовано та практично вдосконалено технологію селекційного процесу пшениці ярої на основі міжвидової гібридизації. Визначено закономірності ефективності створення нових ліній методами віддаленої гібридизації, які становлять основу вихідного матеріалу в селекційній програмі й ефективність створення сортів пшениці полби звичайної ярої з легким вимолотом зерна в поєднанні з іншими цінними господарськими ознаками. Виділено селекційно цінні форми та підвищено їх адаптивність шляхом розробки способу ідентифікації біотипів і створення промислових сортів гексаплоїдних гомологів сортів пшениці твердої ярої та полби звичайної ярої. Обгрунтовано наукові положення щодо ефективності залучення в селекційний процес пшениці твердої та м'якої ярих форм Т. dicoccum, використання міжвидової гібридизації для покращення генетичного потенціалу культури. Створено нові сорти пшениці ярої м'якої, твердої та полби звичайної, які занесені до Державного реєстру сортів рослин, придатних для поширення в Україні та рекомендовані до вирощування в умовах Лісостепу і Степу, що має стратегічне значення для продовольчої безпеки й аграрної галузі України.

Узагальнено результати вивчення 76 зразків пшениці ярої Національного Центру генетичних ресурсів рослин України, Інституту рослинництва ім. В. Я. Юр'єва НААН України щодо стійкості до збудників септоріозу листя, борошнистої роси, бурої листкової іржі. Встановлено, що різні ознаки стійкості не були близькі один до одного, що свідчить про необхідність спрямування селекції на стійкість окремо до кожного зі збудників і на цій основі створювати групову стійкість. Встановлено внутрішньовидової і міжвидові генетичну різноманітність пшениці ярої на основі морфологічних ознак. Успішна селекція стійких до хвороб рослин має грунтуватися на фундаментальних знаннях щодо генетичної природи стійкості рослини-хазяїна та вірулентності патогенів. Сучасні уявлення про стійкість передбачають існування групи генів стійкості, які є специфічними і діють на першій, детермінантній фазі взаємодії рослини і патогену. Існуючі стратегії селекції на стійкість переважно обмежуються інформацією щодо генів стійкості, які тим чи іншим способом (переважно гібридизацією носіїв - сортів, ліній тощо) залучають до селекційного процесу з метою одержання потомства, стійкого до хвороб, тому важливою є інформацією про генотип зразків, що є джерелами стійкості до хвороб, включаючи характеристику окремих генів. Для вивчення генетичних основ стійкості як горизонтальної, так і вертикальної, останнім часом дедалі популярнішими стають системи молекулярних маркерів генів, що контролюють ознаку. Хоча перелік відомих генів стійкості до хвороб пшениці постійно поповнюється, їх застосування вітчизняними селекціонерами для створення стійких сортів обмежується недостатньою інформацією про наявність таких генів у сортах чи лініях, які використовують у селекційному процесі.

Наведено теоретичне узагальнення та практичне вирішення наукової проблеми щодо селекційно-генетичного поліпшення вихідного матеріалу пшениці ярої та створення нових високоадаптивних сортів для умов Лісостепу України на основі всебічного вивчення світової колекції зразків пшениці ярої, проведення внутрішньовидових, міжвидових та інших типів схрещувань та аналізу їх гібридів за господарсько-цінними ознаками. Створено нові високопродуктивні цінні сорти, впровадження яких у виробництво стабілізує урожайність пшениці ярої, що має суттєве значення в галузі селекції та насінництва та безпосередньо для сільського господарства України. Проаналізовано колекційні зразки пшениці ярої м'якої та твердої різного еколого-географічного походження. Виділено джерела з груповою стійкістю проти основних хвороб листя та сформовано та зареєстровано у Національному центрі генетичних ресурсів рослин України ознакові колекції пшениці ярої м'якої та твердої ярої за даною ознакою. Визначено рівень гомеостатичності та секційної цінності колекційних зразків для залучення у селекційний процес за ознакою адаптивності. Шляхом аналізу гібридів, одержаних від внутрішньовидових схрещувань за повного діалельною схемою. Визначено ступінь фенотипового домінування ознак продуктивності, загальну та специфічну комбінаційну здатність сортів і визначено джерела елементів продуктивності пшениці м'якої ярої в умовах Лісостепу та Полісся України. Встановлено рівень прояву позитивних трансгресій за показниками елементів продуктивності для зон Лісостепу та Полісся. Максимальну частоту трансгресій виявлено за ознаками "кількість зерен у колосі" та "довжина колоса". Виявлено найбільш цінні комбінації схрещування рослин пшениці з різним типом розвитку. Унаслідок гібридизації ярих та озимих форм створено високопродуктивні, стійкі проти найбільш поширених хвороб, з високою якістю зерна, адаптовані до місцевих умов вирощування, сорти пшениці м'якої ярої. Теоретично обґрунтовано та доведено ефективність міжвидових схрещувань Т. αestivum L. і T. durum Desf. у селекційному процесі. Визначено можливість подолання несхрещування пшениці твердої та м'якої й одержання на цій основі ліній пшениці ярої та сорту Діана з високим потенціалом продуктивності, якістю зерна та стійкістю проти хвороб. Удосконалено модель сорту пшениці м'якої ярої низькорослого та середньорослого типів для зони Лісостепу України. Доведено ефективність застосування аналізу адаптивності вихідного матеріалу для виділення ліній, пристосованих до умов вирощування та доцільність комплексної оцінки посухостійкості пшениці ярої, що підтверджено створенням посухостійких ліній та сортів пшениці м'якої та твердої ярої, а також 10 свідоцтвами на сорти пшениці ярої та 9 свідоцтвами щодо реєстрації зразка генофонду рослин України.

Зауважено, що результативність селекції багато в чому залежить від підбору пар для гібридизації. Цінність тієї чи іншої батьківської форми в селекційному процесі визначається через комбінаційну здатність, на основі якої можливо передбачити вірогідність передачі нащадкам позитивних ознак і властивостей. Для проведення досліджень використовували сорти ярої пшениці українського генетичного пулу: Харківська 26, Харківська 30, Елегія Миронівська, Артемовка, Харківська 93, Рання 73, Дніпрянка, Луганська 4, Харківська 16, Рання 93, Колективна 3, Скороспілка 95, Харківська 28, Харківська 10, Скороспілка 98, а також сорти російського походження, західноєвропейські сорти, сорти канадського генетичного пулу та сорти центральноамериканського походження. Кращі зразки кожного генетичного пулу схрещували за топкроссною схемою з місцевими озимими сортами-аналізаторами різних типів: Одеська 16 - високорослий екстенсивний; Одеська 267 - високорослий, напівінтенсивний; Вікторія од. та Куяльник - середньорослі високо-інтенсивні; Кірія - напівкарликовий, високо-інтенсивний. Встановлено, що підзимовий строк сівби, особливо для ярих зразків, більш оптимальний і динамічний за умови м'якої зими. У зв'язку з цим актуальним стає використання у виробництві сортів дворучок м'якої пшениці, поскільки навіть в оптимальні роки яра пшениця не може сформувати врожай на рівні озимої, або навіть дворучок. Для отримання більш морозостійких ліній доцільно використовувати у гібридизації зразки російського, мексиканського і західноєвропейського походження. Однак найбільший вихід морозостійких форм спостерігається у озимо-ярих гібридів з участю озимих сортів: Одеська 267, Кірія та ярих зразків: Triso, Алтайский простор, TRAP1/BOW. Кращі лінії з поєднанням оптимальної яровизаційної потреби та фотоперіодичної чутливості отримані із комбінацій: Харківська 26 × Кірія, Triso × Куяльник, Triso × Кірія, Алтайский простор × Одеська 267, Волгоуральска × Вікторія од., Волгоуральска × Куяльник, TRAP1/BOW × Кірія, BABAX/LR39//BABAX × Одеська 267, BABAX/LR39//BABAX × Вікторія од. Сортозразки пшениці м'якої ярої можуть слугувати цінними генетичними джерелами високих показників якості зерна в селекції пшениці м'якої озимої. За гібридизації місцевих озимих сортів з ярими сортозразками кращими донорськими властивостями за показниками хлібопекарської якості зерна вирізняються ярі сорти Алтайский простор, Волгоуральская, Triso, BABAX/LR39//BABAX. З яро-озимих гібридів за участі вказаних зразків виділені трансгресивні рекомбінантні лінії з високою якістю зерна. Кінцевий результат рекомбіногенезу і вихід цінних генотипів в значній мірі залежить від генетичних особливостей озимого компоненту схрещувань.