Магомед Алиевич Ахмедов, ведущий специалист
с. Вавилово, Дербентский р-н, Республика Дагестан, Россия
Magomed A. Akhmedov, Leading Specialist
Vavilovo village, Derbent District, 368612 Dagestan, Russia
Ольга Александровна Ляпунова, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник отдела генетических ресурсов пшеницы, куратор коллекции твердой пшеницы
190000, г. Санкт-Петербург, ул. Большая Морская, д. 42, 44
Olga A. Lyapunova, Ph.D. (Agric.), Leading Researcher at the Department of Wheat Genetic Resources, Curator of the DurumWheat Collection
42, 44, Bolshaya Morskaya Str., St. Petersburg 19000, Russia
Актуальность. Твердая пшеница (BBAuAu, 2n=28) является носителем D2 и D3 генов гибридной карликовости. Изучение природы D генов и исследование их влияния на адаптивные и селекционно ценные признаки гибридных растений с генами гибридной карликовости имеет теоретический и практический интерес. Ранее было установлено, что доминантные аллели генов D2 и D3 в значительной степени снижают высоту гибридных растений твердой пшеницы, положительно влияют на выполненность и стекловидность зерна. Цель данного исследования – изучение наследования высоты у гибридов, полученных от скрещивания полукарликового сорта озимой твердой пшеницы с линиями, несущими гены гибридной карликовости. Материал и методы. Материалом исследования были четыре линии твердой пшеницы – L-961, L-962, L-963 и L-964 с генами гибридной карликовости D2 и D3, сорт полукарликовой озимой твердой пшеницы ‘Крупинка’ (к-64725) с геном rht1, и гибриды данных линий с этим сортом. Растения сорта ‘Крупинка’ использовали в качестве материнской формы при создании гибридов. Опыление принудительное – материнское растение опыляют пыльцой одного отцовского растения. Показатель степени доминирования признака у гибридов первого поколения определяли по Г.М. Бейлу и Р.Е. Аткинсу. Статистику проводили с использованием критерия Пирсона -x2. Результаты и обсуждение. Изучение расщепления по высоте растений у гибридов, полученных от скрещивания высокорослого сорта твердой пшеницы ‘Крупинка’ с тремя линиями твердой пшеницы с генами гибридной карликовости D2 и D3 показало, что в F1 средняя высота гибридов ‘Крупинка’ × L-962 и ‘Крупинка’ × L-963 была на 30 см ниже по сравнению с высокорослым родителем, степень доминирования равнялась 0,9 и 1,9 соответственно. У гибридов с линиями L-961 и L-964 доминирование низкорослости отсутствовало. Изменчивость высоты гибридов F2 была непрерывной и не позволяла объединять их в какие-либо фенотипические классы. Семьи F3 гибрида ‘Крупинка’ × L-962 и ‘Крупинка’ × L-963 расщепились по высоте на три фенотипических класса. Фактические соотношения классов фенотипов не противоречило теоретическому расщеплению – 10:3:3. Полученные численные соотношения семей F3, в общем, сходны с таковыми данными литературы. Отличительной особенностью является отсутствие рецессивных аллелей у D генов. Предполагается, что последние являются регуляторами депрессии генов фитогормонов и не имеют рецессивных аллелей. Наблюдаемые фенотипические классы правильнее обозначать как D2D2i и D3D3i, где D2i и D3i обозначают гомологи хромосом с иным числом мультигенов. Заключение. Изучение наследования высоты у полученных гибридов свидетельствовало о наличии доминантных генов D2 и D3 у линий L-962 и L-963 и полудоминантного гена D3 у линии L-961. Отличительной особенностью наследования высоты у линий твердой пшеницы с генами гибридной карликовости D2 и D3 является отсутствие рецессивных аллелей у D генов, т.е. отсутствие доминирования низкорослости.
Background. Durum wheat (BBAuAu, 2n=28) carries the D2 and D3 hybrid dwarfing genes. A study of the nature of D genes and a research of their influence on the adaptive and selectively valuable traits of hybrid plants with hybrid dwarfing genes is of theoretical and practical interest. It was previously established that the dominant alleles of the D2 and D3 genes significantly reduce the height of durum wheat hybrid plants and positively affect the kernel size and vitreousness. The purpose of the present work was to study the inheritance of height in hybrids obtained by crossing a semi-dwarf durum winter wheat cultivar with lines carrying hybrid dwarfing genes. Material and methods. The material of the study was four lines of durum wheat: L-961, L-962, L-963 and L-964 carrying hybrid dwarfing genes D2 and D3, a cultivar of semi-dwarf winter durum wheat ‘Krupinka’ (k-64725) with the rht1 gene, and hybrids of these lines with this cultivar. ‘Krupinka’ was used as the female parent in hybridization by controlled pollination. The degree of dominance was determined according to Beil and Atkins. Statistics were performed using the Pearson’s -x2 test. Results and conclusions. The analysis of plant lines of durum wheat with the D2 and D3 hybrid dwarfing genes showed that the average height of the ‘Krupinka’ × L-962 and ‘Krupinka’ × L-963 hybrids was 30 cm lower compared to the tall parent, the degree of dominance was 0.9 and 1.9 respectively. In hybrids with lines L-961 and L-964, there was no dominance of short stature. The height variability in F2 hybrids was continuous and prevented combining them into any phenotypic classes. The F3 families of ‘Krupinka’ × L-962 and ‘Krupinka’ × L 963 hybrids segregated by height into three phenotypic classes. The actual ratio of phenotypic classes did not contradict the theoretical one of 10:3:3. The obtained numerical ratios of F3 families are generally similar to those found in the literature. A distinctive feature is the absence of recessive alleles in D genes. It is assumed that the latter are regulators of phytohormone gene depression and do not have recessive alleles. It will be more correct to designate the observed phenotypic classes as D2D2 i and D3D3 i, where D2i and D3i denote homologues of chromosomes with a different number of multigenes. Conclusion. The study of height inheritance in the obtained hybrids indicated the presence of dominant D2 and D3 genes in the L-962 and L-963 lines and of the semi-dominant D3 gene in the L-961 line. A distinctive feature of height inheritance in durum wheat lines with the D2 and D3 hybrid dwarfing genes is the absence of recessive alleles in the D genes, i.e. no dominance of short stature.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.