Ефективність штучного запилення у представників роду Pisum L.

Анотація

Дикі родичі культурного гороху (Pisum sativum L.) є важливим резервуаром алелів, пов'язаних зі стійкістю до біотичних та абіотичних стресорів; однак їх використання в селекційних програмах обмежене інформацією про їхню різноманітність та труднощами в отриманні гібридів у польових умовах. У цьому дослідженні було оцінено ефективність міжвидової гібридизації між P. sativum, P. elatius та P. fulvum у польових умовах, зосереджуючись на впливі часу запилення після кастрації квіток, батьківського генотипу та напряму схрещування. Морфологічні характеристики батьківських зразків використовувалися для полегшення ідентифікації гібридів на основі забарвлення насіннєвої оболонки при прямому та реципрокному схрещуванні. Порівнювали два підходи до запилення: негайне запилення після кастрації квіток та відкладене запилення, проведене через 24 години після неї.

У всіх комбінаціях за участю P. sativum / P. fulvum набір гібридного насіння (індекс S/F) був стабільно вищим, коли запилення проводилося одразу після кастрації. Затримка запилення призвела до помітного зниження ефективності гібридизації, що, ймовірно, відображає як фізіологічні обмеження, так і високий температурний стрес під час цвітіння. Реципрокні схрещування виявили низьку та відносно рівномірну ефективність гібридизації в комбінаціях з P. fulvum, тоді як схрещування за участю P. elatius дали значно вищий набір насіння, що узгоджується з його близькою генетичною спорідненістю з P. sativum. Стабільність ефективності гібридизації протягом років (2020 – 2021) була підтверджена для кількох комбінацій схрещування. Оцінка партій насіння F₁ та F₂ продемонструвала успішне отримання справжніх міжвидових гібридів, при цьому діагностична сегрегація спостерігалася в комбінаціях, де дикий вид служив материнською лінією.

Ці результати підтверджують, що життєздатні гібриди серед представників роду Pisum можна надійно отримати в польових умовах, і підкреслюють, що негайне запилення після кастрації є найефективнішою стратегією для максимізації виробництва гібридного насіння. Отримані результати підтверджують ширше використання зародкової плазми дикорослих представників Pisum у передселекційних та генетичних дослідженнях і надають практичні рекомендації щодо покращення успіху міжвидової гібридизації в селекційних програмах.