Вісник Харківського національного університету імені В. Н. Каразіна. Серія «Біологія»

Поліморфізм наявного генофонду картоплі за стійкістю до абіотичних та біотичних чинників середовища та його практичне використання

2022-11-05T22:32:39+00:00

У статті представлені дослідження стосовно вивчення поліморфізму картоплі впродовж 1954-2021 рр., як наслідку еволюції видів, та його практичне застосування. Розкрито питання адаптивності цінних генів картоплі, які сприяли її збереженню у природі впродовж тривалого часу, та простежено еволюцію картоплі на живому матеріалі. Відзначено, що окремі види даної культури припинили своє існування назавжди і, виходячи з цього, наголошено на важливості роботи генетичного банку рослин, як зберігача матеріального та інтелектуального надбання народу України. Проведені дослідження дозволили виділити цінні зразки картоплі, проаналізувати генеалогію окремих сортів, що надало можливість дослідити родинні взаємозв’язки сучасних сортів з їх батьківськими формами. Виділені або створені цінні зразки картоплі знайшли подальше практичне застосування шляхом їх включення до селекційних, наукових та навчальних програм. За результатами багаторічних досліджень з метою цілеспрямованого залучення, ефективного використання і збереження автентичності цінного генофонду картоплі, оптимізації якісного і кількісного складу Національного банку генетичних ресурсів рослин України було сформовано та зареєстровано у Національному центрі генетичних ресурсів рослин України з отриманням свідоцтв 35 цінних унікальних зразків, базу родоводів на 301 зразок з 18 країн та 6 різних типів колекцій, а саме: ознакова колекція за урожайністю, що включає 46 зразків з 8 країн; ознакова колекція за вмістом крохмалю та технологічними властивостями, що включає 61 зразок з 5 країн; робоча ознакова колекція за великобульбовістю, що включає 121 зразок з 16 країн; робоча ознакова колекція за стійкістю до вірусних хвороб, що включає 31 зразок з 7 країн; ознакова колекція за ознаками відмінності, що включає 568 зразків з 15 країн. Вищевказані колекції та зразки генофонду картоплі є сконцентрованим резерватом цінних генів, матеріальним та інтелектуальним надбанням народу України, відіграють важливу роль у поліпшенні добробуту нації і міцності держави, зростанні її наукового, інтелектуального та духовного потенціалу і потребують збереження у високому життєздатному стані та генетичній цілісності.

Маркери генів стійкості соняшнику до основних хвороб та паразитів

2022-10-26T21:48:58+00:00

Останніми роками відмічається загострення проблеми фітосанітарного стану посівів соняшнику, що пов’язано із порушенням сівозмін і як наслідок – поширенням основних хвороб. Селекція на стійкість до біотичних чинників потребує всебічногого вивчення біології культури та патогенів. Необхідною умовою для створення високопродуктивних гібридів є використання в селекційному процесі вихідного матеріалу, стійкого до основних патогенів та стресових умов середовища. Значних успіхів в селекції гетерозисних гібридів соняшнику досягнуто, насамперед, шляхом використання стійких інбредних ліній. Проте нині процесс їх створення є досить тривалим та займає 8–12 років. Процес добору потрібних генотипів та вихідних форм для схрещування ускладнюється тим, що іде за комплексом полігенних ознак, які зазнають значної модифікаційної мінливості. Одним з шляхів прискорення селекційного процесу є використання молекулярно-генетичних маркерів. Маркер-асоційована селекція (MAS) отримала теоретичне обґрунтування в численних публікаціях та впроваджена у більшості селекційних установ різних країн світу. Але у вітчизняних селекційних програмах маркер-асоційована селекція порівняно з традиційними методами не набула широкого розповсюдження. Проте даний напрям в селекції відкриває нові можливості вивчення генетичного різноманіття, визначення спорідненості на внутрішньовидовому і родовому рівнях. В огляді наведено інформацію щодо стану та перспектив впровадження в традиційну селекцію рослин так званого добору за допомогою генетичних маркерів Marker-Assisted Selection (MAS), висвітлено досягнення сучасної біотехнології в селекції соняшнику на стійкість до біотичних чинників з використанням молекулярних маркерів. Представлено принципи MAS, охарактеризовано переваги даного методу. Наведено приклади конкретного використання молекулярного підходу при створенні вихідного матеріалу соняшнику для селекції на стійкість до основних хвороб та паразитів. Також описано основні етапи та компоненти для проведення ПЛР-аналізу. Надано характеристику інбредних ліній соняшнику з геном стійкості до збудника несправжньої борошнистої роси та сформовано генетичні паспорти 13 ліній соняшнику за STS-маркерами до локусу Pl_6.

Успадкування ознак у гібридів F1 диплоїдних пшениць однозернянок у ярій культурі

2022-11-23T13:03:13+00:00

Диплоїдна однозернянка (2n = 14) — давня культура, яку людство вирощує 10 тисяч років. Зерно цієї пшениці є цінним продуктом для здорового і профілактичного харчування. Це зумовлює зростання інтересу науковців і виробничників до однозерної пшениці. Між тим, широкому використанню цієї культури перешкоджає низка недоліків, які ускладнюють використання сучасних технологій: низька врожайність, схильність до вилягання, ламкість колосу, важкий вимолот зерна. Тим не менш, є передумови для покращення технологічних якостей цієї культури. Для поліпшення диплоїдної пшениці однозернянки (2n = 14) за продуктивністю та вимолочуваністю проведено схрещування у семи комбінаціях за участі трьох видів цих пшениць (T. boeoticum, T. monococcum, T. sinskajae). Загалом схрещуваність у комбінаціях гібридів однозернянки коливається від 6,3 % до 79,7 %. У комбінації культурної пшениці T. sinskajae з дикою T. boeoticum спостерігаються реципрокні відмінності щодо зав'язування гібридних зерновок (у прямій комбінації 6,3 %; у зворотній 48,9 %). Реципрокні комбінації T. monococcum var. sofianum UA0300649 та T. sinskajae f. aristata були подібні за схрещуваністю (72 and 82 %) та характером спадкування і близькі за кількісними показниками. У решті комбінацій зав'язуваність становила 12,5–45,6 %. Найчастішим (22 випадки з 49) типом успадкування кількісних ознак F₁ однозернянок була гібридна депресія, домінування батьківської форми з більшим проявом ознаки відзначено в 11 варіантах, гетерозис у чотирьох. У гібридів успадкування довжини колоса корелює з типом успадкування кількості колосків у колосі (r = 0,92) та кількістю зерен у колосі (r = 0,78). Ступені домінування за цими двома ознаками також пов'язані між собою (r = 0,89). Селекційний інтерес представляє комбінація UA0300400 T. boeoticum var. thaoudar ARM / UA0300224 T. sinskajae var. sinskajae RUS, яка проявила гетерозис за кількістю зерен у колосі (Hp = 1,2), масою колосу (Hp = 11,8) та масою зерен з колосу (Hp = 5,4). Для створення матеріалу, що легко вимолочується, перспективною є комбінація UA0300222 T. monococcum var. hohensteinii / UA0300224 T. sinskajae var. sinskajae.