ИЗУЧЕНИЕ МЕЙОЗА ГИБРИДОВ F₁СИНТЕТИЧЕСКОГО АМФИДИПЛОИДА «ABDR»С РОДСТВЕННЫМИ ВИДАМИ ПШЕНИЦЫ

Сабина Парвин Мехдиева

аспирант, мл. науч. сотр.,ИГР, г.Баку

E-mail:

Введение.Несмотря на появление трансгенных технологий, отдаленная гибридизация продолжает оставаться наиболее эффективным приемом интродукции чужеродной генетической изменчивости в геном мягкой пшеницы [1]. Синтетические амфидиплоиды, включающие в себя геномы различных видов злаков, могут значительно облегчить передачу ценных свойств генетического материала дикорастущих видов культурным растениям [3]. Они также открыли возможность рекомбинаций между геномами, изолированными на диплоидном уровне [2].

Недавние исследования показывают, что элиминация или замещения определенных хромосом в ядерном геноме пшеницы с чужеродным материалом носит неслучайный характер и, хотя механизм не известен, они происходят в ранних поколениях межвидовых гибридов и амфидиплоидов в процессе мейоза [5]. Поэтому успех в решении проблем отдаленной гибридизации, связанных с несовместимостью геномов исходныхвидов, существенно зависит от наших знаний специфических особенностей мейоза гибридов F₁. Целью исследований явилось изучение мейоза гибридов F₁у неполного трехродового синтетического амфидиплоида ABDR[(T. durumxAe. squarrosa) xS. segetale]с сортом Безостая 1, T. aestivumvar.velutinum, с тритикале ПРАГ-204 и с октоплоидным тритикале.

Материал и методика исследований. Материалом для исследований послужили гибриды F₁ неполного трехродового синтетического амфидиплоида ABDR[(T. durumxAe. squarrosa) xS. segetale](2n=42=ABDR) с сортом Безостая 1, с разновидностью мягкой пшеницы T. aestivumvar.velutinum(2n=42), с тритикале ПРАГ-204(2n=42) и с октоплоидным тритикале (2n=56). Амфидиплоид ABDR получен в результате спонтанного удвоения амфигаплоида, который в свою очередь был полученот скрещивания синтетической пшеницы (T. durumxAe. squarrosa)(2n=42=ABD)с рожью S. segetalessp. cerealе(2n=14=RR) на Апшеронской опытной станции Института Генетических Ресурсов НАНА (Аминов Н. Х., Мамедов А. Р., 1981).

С целью гибридизации кастрацию цветков и опыление проводили по общепринятой методике. Для изучения мейоза F₁гибридов, во время колошения фиксировались отдельные колосья в смеси Карнуа. Временные давленные препараты пыльников, окрашенные ацетокармином, просматривали при помощи микроскопа Leitz. Статистическую обработку результатов исследований осуществляли с помощью непараметрических критериев х, σи Sx(Лакин,1990).

Результаты и обсуждения. В теоретическом плане исследование конъюгации хромосом в метафазе Iматеринских клеток пыльцы (МКП) гибридов F₁и амфидиплоидов позволяет по их конфигурации установить взаимоотношение и степень родства разных геномов в одном организме, кроссинговерный потенциал и его влияние на гомологичные и гомеологичные группы хромосом [4]. Для практической селекции важно, чтобы амфидиплоиды легко скрещивались с культигенами пшеницы с образованием фертильного потомства и интрогрессий полезных генов родственных и отдаленных видов. Такие скрещивания приводят также к появлению большого разнообразия форм, в том числе и к новообразованиям, формируя ценный исходный материал для селекции.

Анализ конъюгации хромосом в метафазе 1 (Ме1) мейоза МКП гибридов F₁амфидиплоид (ABDR) х мягкая пшеница показал наличие в среднем 14 бивалентов на одну материнскую клетку пыльцы в комбинации ABDRх Безостая1, и 20 бивалентов в комбинации ABDRх T.aestivumvar.velutinum(Таблица 1.).

Таблица 1.

Среднее количество и варьирование конфигураций хромосом в Ме 1 МКП гибридов F1 амфидиплоид х мягкая пшеница

Наличие мультивалентов в Ме Iмейоза МКП гибридов указывает на рекомбинацию генов и возможность образования транслокаций между хромосомами геномов АВD мягкой пшеницы и хромосомами геномов ABDR. Коньюгация хромосом в Ме1 мейоза МКП гибридов F₁амфидиплоид (ABDR) х тритикале показал наличие в среднем 19 бивалентов на одну материнскую клетку пыльцы как в комбинации ABDRх ПРАГ-204,таки в комбинации ABDRх октоплоидноетритикале (Таблица 2.).

Таблица 2.

Среднее количество и варьирование конфигураций хромосом в Ме 1 МКП гибридов F1 амфидиплоид х тритикале

Все гибридные растения F₁ морфологически были промежуточными между родителями, завязываемость семян в перечисленных выше комбинациях была низкой, степень прорастания семян высокой. Гибридные семена, полученные в комбинациях амфидиплоид (ABDR) х тритикале были более выполненные по сравнению с семенами в комбинациях амфидиплоид (ABDR) х мягкая пшеница.

Список литературы:

1. Дубовец Н. И., Силкова О. Г., Щапова А. И. и др. Особенности трансмисси унивалентной хромосомы 5Rчерез гаметы ди-моносомика 5D– 5R// Вестник ВОГиС.2005. Т. 9, № 4. С. 495-498.[электронный ресурс] – Режим доступа. – URL:http://www.bionet.nsc.ru/vogis/pict_pdf/2005/t9_4/vestnik_9_4_05.pdf(дата обращения: 03.04.12)
2. Дубовец Н. И., Сычева Е. А., Соловей Л. А. и др. Рекомбинантный геном злаков – закономерности формирования и роль в эволюции полиплоидных видов // Генетика. 2008. Т. 44, № 1. С. 54—61.
3. Орловская О. А., Каминская Л. Н., Хотылева Л. В. Интрогрессия генетического материала эгилопса в геном гексаплоидныхтритикале // Генетика. 2007. Т. 43, № 3. С. 363—369.
4. Иванов Г. И. Биотехнологические аспекты создания исходного материала для селекции зерновых колосовых культур.Авторефератдиссер. насоиск. уч. степ.д. б. н., Краснодар, 2006.
5. Badaev, N. S. et al. 1985. Cytogenetic analysis of forms produced by crossing hexaploid triticale with common wheat.Theoretical and Applied Genetics, 70(5): 536-541.
6. Barker, T. et al. 1988. Alternative Backcross Methods for Introgression of Variability into Triticale via Interspecific Hybrids.Crop Science, 29(4): 963-965.
7. Gill, B. S., Friebe, B., W. John Raupp, Duane L. Wilson, T. Stan Cox, Rollin G. Sears, Gina L. Brown-Guediraand Allan K. Fritz.“Intergenomic transfers by chromosome engineering” (Wheat Genetics Resource Center: The first 25 years), 2006. Pp. 100—106.[электронный ресурс] – Режим доступа. – URL: http://www.k-state.edu/wgrc/Publications/2006/8655.pdf(дата обращения: 03.04.12)
8. Hammer, K., Filatenko, A. A., Pistrick, K. 2011.Taxonomic remarks on Triticum L. and xTriticosecaleWittm. Genetic Resources and Crop Evolution, 58(1): 3—10.
9. Maclntyre, R. & Campbell M. 1973.Triticale. Mexico.[электронный ресурс] – Режим доступа.–URL: http://idlbnc.idrc.ca/dspace/bitstream/10625/18346/1/11251_p159-167.pdf (дата обращения: 03.04.12)
10. Mergoum, M. & Gómez-Macpherson, H. 2004.Triticale improvement and production.Rome. [электронный ресурс] – Режим доступа.[электронный ресурс] – (дата обращения:3.04.12)
11. Oettler, G. 2005.The fortune of a botanical curiosity – Triticale: past, present and future. Journal of Agricultural Science, 143(5): 329-346.
12. Tsujimoto H, Garg M, Dou Q-W, Tanaka H.Chromosome-specific behaviour in wheat with alien genetic materials. [электронный ресурс] – (дата обращения: 03.04.12)