Архив статей журнала
Подсолнечник является важнейшей масличной культурой во многих регионах мира благодаря широкой адаптивности к различным агроклиматическим условиям и типам почв, высокому качеству масла, содержанию белка. Доступность цитоплазматической мужской стерильности (ЦМС), наряду с источниками восстановления фертильности, привела к использованию гетерозисных гибридов в качестве основной технологии возделывания подсолнечника для промышленных целей. К задачам гетерозисной селекции подсолнечника относится создание гибридов, обладающих высокой продуктивностью и комплексной устойчивостью к биотическим и абиотическим стрессовым факторам. Почти все коммерческие гибриды подсолнечника основаны на одном типе ЦМС - PET1, что обусловливает их высокую генетическую однородность и уязвимость к воздействию меняющихся условий среды. Расширение генетического разнообразия родительских линий и выявление альтернативных систем ЦМС- Rf, а также разработка и апробация молекулярных маркеров, сцепленных с генами-восстановителями фертильности и специфичных для различных типов цитоплазм, считаются одной из актуальных задач для развития технологии гибридной селекции подсолнечника. Данный обзор посвящен рассмотрению теоретических и практических вопросов, связанных с использованием системы ЦМС- Rf в селекции подсолнечника, молекулярно-генетических основ признаков мужской стерильности и восстановления фертильности, и достижений в области молекулярного маркирования данных признаков.
Один из путей ускорения селекционного процесса основан на использовании в качестве исходных генотипов ДГ-линий (гаплоидов с удвоенным числом хромосом). В данной работе приведена характеристика по хозяйственно ценным показателям линии ДГ 48-3, которая изучалась с 2016 по 2022 г. по ускоренной селекционной схеме, начиная с селекционного питомника второго года, затем третьего (дважды) года изучения и конкурсного сортоиспытания. В результате на основе этой линии за шесть лет был создан новый сорт яровой мягкой пшеницы Сигма 5. В 2024 г. сорт включен в Государственный реестр селекционных достижений Российской Федерации по 9, 10 и 11-му регионам. Сорт Сигма 5 среднеспелый, ценный по качеству зерна, характеризуется высокой устойчивостью к листостебельным заболеваниям. Устойчивость к стеблевой ржавчине обеспечивается действием гена Sr31, к бурой ржавчине и мучнистой росе - действием генов Lr и Pm, интрогрессированных от Triticum dicoccoides. Сорт обладает высокой потенциальной продуктивностью: средняя урожайность в КСИ за 2019-2021 гг. составила 5.57 т/га. В годы массового развития ржавчинных заболеваний (2019 и 2020) его урожайность была 5.76 и 6.14 т/га соответственно, что превысило показатель неустойчивого к стеблевой ржавчине сорта-стандарта Дуэт на 3.73 и 4.05 т/га. Новый сорт превосходит сорт-стандарт и по следующим показателям качества зерна: натуре зерна, массе 1000 зерен, содержанию белка и клейковины, силе муки.
Одним из научных направлений, которые развивались в Институте цитологии и генетики СО РАН во второй половине XX века, было изучение процессов, протекающих при межвидовой гибридизации. Основная цель отдаленной гибридизации заключается в использовании потенциала дикорастущих и культурных родичей мягкой пшеницы для расширения генетического разнообразия по хозяйственно важным признакам. В рамках данного направления созданы интрогрессивные линии мягкой пшеницы с генетическим материалом тетраплоидного вида Triticum timopheevii. Цель создания таких линий состояла в переносе эффективных генов устойчивости к грибным болезням в генофонд культивируемых сортов яровой мягкой пшеницы. В настоящее время коллекция интрогрессивных линий включает 100 образцов, полученных на основе пяти сортов мягкой пшеницы (Саратовская 29, Скала, Иртышанка 10, Целинная 20 и Новосибирская 67). С использованием интрогрессивных линий проведен ряд фундаментальных и прикладных исследований, посвященных изучению процессов стабилизации гибридного генома, характера хромосомных замещений и транслокаций, картированию генов устойчивости к возбудителям бурой и стеблевой ржавчины, созданию доноров локусов устойчивости к бурой ржавчине и анализу линий по признакам качества зерна. В данном обзоре кратко описаны история создания интрогрессивных линий T. aestivum/T. timopheevii и основные результаты, полученные с их участием.