Спосіб одержання гібридного насіння озимої пшениці

УКРАЇНА УА Изобретение относится к области селекции сельскохозяйственных растений и предлагается для получения гибридных семян озимой пшеницы на основе цитоплазматической мужской стерильности (ЦМС). Производство гибридных семян озимой пшеницы в настоящее время ведется путем использования генетической системы ЦМС гены Rf восстановители фертильности (ВФ). Создание источников ЦМС возможно при хазмогамном (перекрестном) типе цветения их и закрепителей стерильности (ЗС). Получение мужскостерильных МС аналогов проводится путем 4-5 насыщающих скрещиваний при хазмогамном типе цветения материнской формы и опылителя. МС - аналоги используются в качестве материнской формы при получении гибридных семян. Производство гибридных семян происходит при хазмогамном типе цветения исходных форм лучших по комбинационной ценности пар. Известен способ получения гибридных семян озимой пшеницы на основе ЦМС с использованием обработки гибридных семян на стадии полной зрелости раствором хлористого кадмия [1]. Способ характеризуется признаками, из которых создание стерильного аналога, закрепителя стерильности, восстановителя фертильности и скрещивание их совпадают с существенными признаками предлагаемого ON изобретения. Однако, эти признаки в способе, в отличие от изобретения, не обеспечивают повышение степени завязывания семян гибридов первого поколения. Наиболее близким к предлагаемому изобретению техническим решением является способ получения гибридных семян озимой пшеницы на основе взаимоизбирательности при оплодотворении форм с хазмогамным типом цветения, полученных при многократном инцухтировании [2]. Известный способ характеризуется признаками, из которых создание стерильної о аналога, закрепителя стерильности, восстановителя фертильности и скрещивание их чэ О 6196 совпадают с существенными признаками предлагаемого изобретения. Однако, эти признаки в способе, в отличие от изобретения, не повышают эффективность способа, т.к. степень завязывания семян в Fi (семена 5 гибридов первого поколения) при только хазмогамном типе цветения в большей степени зависит от погодных условий и может быть низкой. Заявляемое изобретение направлено на 10 решение задачи; усовершенствоагл ь і поео5 получения гибридных семян озимом пшеницы, в котором на одном из этапов создания восстановителя фертильносги отбирают линии с максимальной выраженностью де- 15 прессивного эндосперма, и за счет этого обеспечить сзмоопыление и повышение степени завязывания семян гибридов первого поколения (Fi), что обеспечивает повышение эффективности способа. 20 Поставленная задача решается тем, что в способе получения гибридных семян озимой пшеницы, включающем создание стерильного аналога, закрепителя стерильности, восстановителя фертильности, на одном из этапов создания восстановителя фертильности отбирают линии с максимальной выраженностью депрессивного эндосперма. В заявляемом способе получение гибридных семян ведется путем использования генетической системы ЦМСгены Rf ВФ, При этом создаются ЗС и ВФ. Линии ВФ создаются путем инцухтирования (самооплодотворение или скрещивание близкородственных особей) с однократным чередованием свободного опыления и дальнейшего использования однократного инцухтирования. Проводят отбор форм с хазмогамным типом цветения до депрессивности эндосперма (щуплости зерна). При этом гены, контролирующие хазмогамный тип цветения хромосом МС аналогов при конъюгации с гомологичными хромосомами восстановителей фертильности в кроссинговере сдвигают генотип получаемых гибридов в сторону самоопыления, что обеспечивает высокую степень завязывания семян у гибридов Fi. Заявляемое изобретение обеспечивает повышение степени завязывания семян гибридов первого поколения (Fi), и может найти применение при теоретических разработках проблем использовали* эффекта гетерозиса пшеницы и в практической селекции при создании исходных материалов. При осуществлении заявляемого способа выполняют следующие этапы: создание источников ЦМС; создание закрепителей стерильности; создание МС аналогов; со 25 30 35 40 45 50 здание восстановителей фертильности, получение ВФ с хазмогамным типом цветения, выделяемых по депрессивиости эндосперма; получение гибридов и обеспечение у них самоопыления. Источники ЦМС имеют хазмогамный тип цветения. В результате насыщающих скрещиваний, получаемые МС аналоги, как и ЗС имеют хазмогамный тип цветения. При производстве гибридных семян между МС аналогами и ВФ происходит полное перекрестное огыление. Поэтому ВФ должны иметь хазмогамный тип цветения. При этом следует отметить, что до начала селекционного процесса, как ЗС, так и ВФ имели фэкультативно-клейстогамный тип цветения. Перевод ВФ на хазмогамный тип цветения происходит путем чередования однократного свободного переопыления с однократным инцухтированибм. При это*' в отдельных линиях ВФ, обладающих аллелями генов, которые контролируют хазмогамный тип цветения, при инцухтировании усиливается открытое цветение. При однократном инцухтировании ВФ у форм с преобладающим хазмогамным типом цветения образовывается депрессивный эндосперм, т.е. у растений с выраженным проявлением щуплости зерна, преобладает хазмогамный тип цветения. Депрессивность эндосперма у таких форм выражается показателем массы 1000 зерен (табл.1). Таблица Г 1 показывает, что все три Ф линии ВФ Rf Л 4075 и (Rf Л 4075хАхт)2 при однократном инцухтировании имеют депрессивное зерно. Причем те линии, которые более всего склонны к хазмогамному типу цветения, после однократного перекрестного опыления и больше реагируют на самоопыление. Масса их 1000 зерен резко понижается. У таких форм получается щуплое зерно с депрессивным эндоспермом. Это говорит о сцеплении этих признаков. При производстве гибридных семян на базе МС аналогов и ВФ с хазмогамным типом цветения у гибридных Fi преобладает клейстогамный тип цветения (самооплодотворение при закрытом цветке) (табл.2). Так, у гибридов Fi, полученных при гибридизации МС аналогов с хазмогамным типом цветения и инцухтмрованных линий ВФ с депрессивным эндоспермом, а также с 55 преобладающим хазмогамным типом цветения, наблюдается сдвиг генотипов полученных гибридов в сторону полного клейстогамного цветения в силу конъюгации гомологичных хромосом ВФ с хромосомами МС аналогов в кроссииговере. У гибридов Fi 6196 6 наблюдается клейстогамный тип цветения - гибриды Ft характеризуются клейсто(97,4-98,7% закрытых цветков) и полное опгамным типом цветения; лодотворение. Образовываются нормально - гибриды Fi в результате восстановлевыполненные зерна (табл.3). ния клейстогамного типа цветения, незавиВ результате восстановления клейстосимо от погодных условий, имеют высокую гамного типа цветения у гибридов Fi, что степень завязывания семян; видно из данных таблицы 3, независимо от - в результате этого высокая продуктивпогодных условий (которые при хазмогамность семян Fi достигается без применения ном типе цветения должны быть благоприрепрессирующего действия химических В Ф ятными для перемещения массы пыльцы 10 на мутировавшую митохондриальную ДНК. ветром) имеют, как правило, высокую стеЗаявляемый способ иожет найти примепень завязывания семян (87,0-95,0%). нение при теоретических разработках проВ сравнении с прототипом заявляемый блем использования эффекта гетерозиса способ обеспечивает получение гибридов Fi пшеницы и в практической селекции при со следующими преимуществами: 15 создании исходных материалов. Таблица 1 Масса 1000 зерен у форм ВФ при инцухтировании Материал Масса 1000 зерен, г Без инцухта 1. 2. 3. Однократ^ ный инцухт Двукратный инцухт 48,0 50,1 50,4 49,8 51,2 51,1 51,4 47,3 -36,5 48.9 47,8 -34,8 49.6 -35,2 46,8 32,3 47,8 46,9 31,2 46,3 34,7 Ахтырчанка стандарт Rf Л 4075 -1 Rf Л 4075 -2 Rf Л 4075 -3 1(Rf Л4075хАхт.) 2 -1 1(Rf Л4075хАхт.) 2 -2 1(Rf Л 4075хАхт.)2 -3 4. 5. 6. 7. 10.24 г НСРо.5 Таблица 2 Типы цветения гибридов Fi озимой пшеницы ISfelSfc Материал Условия цветения Типы цветения Хазмогамное Выброшено пыльников, % Клейстогамное Комбинированное Закрытых цвет- Выброшено пыльников, % ков, % Повторение 1 1. 2. s rf*Rf Л4075 12 Ft/51 цит. T.tlm.x Своб. 2 1 2 1 2 99,5 99,9 0,1 0,0 0.4 0.1 J 6196 Продолжение табл.2 Типы цветения Усло Материал вия цветения V Хазмогамное Клейстогамное КомбинированВыброшено Закрытых цветное пыльников, % ков, % Выброшено пыльников, % Повторение 1 2 1 2 1 2 0,6 0,7 97,4 97,4 98,2 0,0 2,0 98,7 98,8 97,9 1.0 1.1 0,9 1,3 • 0,9 0,4 1.0 х И 12)14MCxRf Л 4075-1 _'~ -2 7. 8. 0,8 и -"-3 2 (5 (Rf Л 4075хАхт.) Fi(5 1 цитХНіохИ 12)мМСх (Rf Л 4075 х Ахт)2 • -- 3. 4. 5. 6. и и 1.1 0,5 98,1 1.1 99,7 98,2 97,8 98,6 0,6 0,4 0,6 1,1 1.4 0,4 0,5 98,7 99,0 97,9 и N и НСР0,5 0,93 0,53 1.9 0,7 0,3 0,3 0,8 1,6 0,79 Таблица 3 Степень завязывания семян у гибридов Fi при различных типах цветения и свободном ввтроопыпении г** Материал Всего завязавшихся семян шт. 1 2 3 4 « y R M 4 0 7 5 1г Fi(B 1 цик Т tlm х И 12)" МС х Rf Л 4075 -1 -2 -3 5 б НСРов 6 RfЛ 4075 12 Рі(Б 1 цит Т Ч т х И 12)" МС х (Rf Л 4075хАхт f -і 7 8 НСРов % 100 • 100 * 100 100 2010 100 1820 1901 1750 100 100 100 623 Клейстогамное Комбинированное Степень завязывания семян по повтооностям % 1 2 2 1 1 і 2 94.0 98,0 0.0 0.0 6,0 2.0 6.0 2,0 91,0 87.0 8,0 6,0 7.7 1.7 90,2 92.4 3,0 5.0 5,7 3.3 89,0 91,0 7,0 4.0 28.49 % 7,37% 96.7 94.7 0,0 0.0 5.3 3,3 0,5 6.3 1.2 0.3 37 0,6 95,0 93,0 93,4 12.9% Техред М.Моргентал Упорядник Замовлення 1967 1693 х 17301700 Типы цветения Хазмогамное 92.4 90.0 90,8 6.5 3.7 8.0 5.3 3,3 6,0 6.9% Коректор Л.Пияипенко Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, КиТв-53, Львівська пл., 8 Виробничо-видавничий комбінат "Патент", м. Ужгород» вул.ГагарІна, 101