Показано, що алелопатично активні екзометаболіти жита впливають на вміст нуклеїнових кислот у рослинах пшениці, пригнічують їх ріст і викликають у них хромосомні порушення. Визначено, що мутагенна дія алелопатично активних виділень забезпечує підвищення схрещуваності пшениці та жита, життєздатності та продуктивності гібридів першого покоління, а також змінює спектр розщеплення гібридів другого покоління.

Показано, что алелопатически активные екзометаболиты ржи влияют на содержание нуклеиновых кислот в растениях пшеницы, угнетают их рост и вызывают у них хромосомные нарушения. Определено, что мутагенное действие алелопатически активных выделений обеспечивает повышение скрещиваемости пшеницы и ржи, жизнеспособности и продуктивности гибридов первого поколения и изменяет спектр расщепления гибридов второго поколения.

Узагальнено наукові дослідження методів створення сортів пшениці у XX ст. в СРСР і Україні. Подано матеріали авторських розробок з питань селекції, насінництва та сортознавства пшениці на протязі другої половини XX ст. Наведено методи створення сортів пшениці за важливішими ознаками та біологічними властивостями. Обгрунтовано принципи експертизи сортів на відмінність, однорідність і стабільність (ВОС-тест). Висвітлено проблеми охорони прав на сорти пшениці.

Обобщены научные исследования методов создания сортов пшеницы в XX в. в СССР и Украине. Поданы материалы авторских разработок по вопросам селекции, семеноводства и сортоведения пшеницы на протяжении второй половины XX в. Приведены методы создания сортов пшеницы по важнейшим признаками и биологическим свойствам. Обоснованы принципы экспертизы сортов на отличие, однородность и стабильность (ООС-тест). Освещены проблемы охраны прав на сорта пшеницы.

Зазначено, що експериментальні дані генетичного аналізу інтрогресивних ліній м'якої пшениці за ознакою опушення листкової піхви, яка контролюється "зозулиною" хромосомою <$E roman 4S sup 1>, використано для розробки алгоритму розрахунку теоретично очікуваного розчеплення у <$E roman F sub 2>. Порушення розчеплення обумовлено нежиттєздатністю більшості гамет, позбавлених хромосоми <$E roman 4S sup 1>. Частота життєздатних гамет без цієї хромосоми визначається величиною <$E p>, а не теоретично очікуваним розчепленням 7 нежиттєздатних : 9 життєздатних. Розрахунок <$E p> за допомогою методу максимальної правдоподібності проведено за теоретичним співвідношенням 15 опушених : 1 неопушена, із застосованням 16-ти популяцій <$E roman F sub 2> від схрещування ліній, контрастних за ознакою, що вивчається.

У результаті проведених досліджень визначено характер поведінки унівалента кожної хромосоми сорту м'якої пшениці Мільтурум 553 в другому мейотичному діленні мікроспороцитів. Виявлено загальні закономірності гемізиготного стану хромосом у ході реалізації механізмів зміни полюсної орієнтації та розходження хроматид у протилежні сторони.

За даними статистичного аналізу характеру проходження кон'югації гомологів у серії моносомних ліній пшениці Мільтурум 553 встановлено, що відхилення моно- і дисомних рослин від вихідної батьківської форми обумовлені змінами в системі дії та взаємодії генів, що викликані гемизиготним станом хромосом. Показано роздільну здатність аналізу моносомних ліній як методу цитогенетичних досліджень пшениці. Визначено вклад кожної хромосоми в детермінацію мейотичних ознак.

У вегетаційних дослідах на піщаному субстраті показано, що досліджені 86 генотипів пшениці вітчизняної селекції істотно різняться за активністю позаклітинних кислих фосфатаз коренів. Встановлено посилення активності цих ферментів за дефіциту фосфору в середовищі, що засвідчує адаптивну реакцію рослинного організму на дію зазначеного стресового чинника. Відібрано генотипи з високою фосфатазною активністю для використання в селекції сортів пшениці з ефективним засвоєнням фосфору.

Рассмотрены особенности использования ISSR-ПЦР-метода для молекулярно-генетического маркирования сортов пшеницы. Полученные данные свидетельствуют о необходимости предварительного экспериментального подбора микросателлитных фрагментов, которые должны давать полилокусные, легко воспроизводимые продукты амплификации с целью использования их в качестве праймеров. Из четырех рассмотренных праймеров таким требованиям соответствует последовательность (AGC)6T, с помощью которой выявлен сортоспецифичный внутрисортовой полиморфизм по наличию/отсутствию отдельных локусов в ISSR-ПЦР-спектрах сорта пшеницы Мироновская 30.

Розглянуто різні типи молекулярно-генетичних маркерів, які застосовуються в останні роки на рослинних об'єктах (RFLP, RAPD, DAF, AFLP, ISSR, SSR, ДНК-чіпи). Проаналізовано їх переваги і недоліки, основні завдання, що вирішуються за їх допомогою, а також порівняно можливості ДНК та білкових маркерів. Проведено аналіз можливостей різних молекулярно-генетичних маркерів, які виявлено у м'якої пшениці, для застосування в маркер-асоційованій селекції (MAS). Особливу увагу приділено мікросателітам.

Изучена устойчивость к белорусским популяциям возбудителей мучнистой росы и бурой ржавчины 77 дисомных хромосомно-дополненных и хромосомно-замещенных линий мягкой пшеницы, которые созданы на основе сорта Chinese Spring и имеют пару хромосом, привнесенных от 13 видов злаков, а также трех амфиплоидов. Обнаружены эффективные, вероятно, новые гены устойчивости к биотрофным грибным патогенам в хромосомах <$E 2 roman {S sup s ,~5 S sup s}> от вида Aegilops searsii и <$E 6 roman {R sup m}> от Secale montanum. Не исключено, что новый ген резистентности к мучнистой росе несет хромосома <$E 6 roman S sup 1> от вида Aegilops longissima, а к бурой ржавчине - хромосома 3E от вида Elytrigia elongata.

Досліджено різні варіанти спектрофотометричних методів визначення вмісту амілози в зерновому крохмалі. Знайдено оптимальні параметри: діапазони довжин хвиль, форми подання оптичних даних (абсорбція та її перша похідна), спосіб градуювання (одна точка спектра або група точок). Досягнуто приблизно в 1,5 раза вищу роздільну здатність у порівнянні з базовою процедурою (абсорбція за 600 нм, проста лінійна регресія).

Досліджено поліморфізм у спектрах продуктів ампліфікації ДНК калюсних ліній пшениці, стійких до культурального фільтрату (КФ) Gaeumannomyces graminis var. tritici. Показано високі надійність та інформативність методу ISSR-ПЛР для аналізу клітинних ліній пшениці, стійких до КФ. Найефективнішими виявились праймери з динуклеотидними повторами (GA)n, (AC)n, (TG)n та (AG)n, менший ступінь ефективності мали праймери з три-, тетра- та пентануклеотидними мотивами.

Чужорідну генетичну мінливість, що представлена різними дикорослими співродичами пшениці, такими як Ae. umbellulata (UU, 2n = 14), Ae. cylindrica (CCDD, 2n = 28), Ae. tauschii (DD, 2n = 14), Ae. ventricosa (DDUnUn, 2n = 28), Ae. variabilis (UUSS, 2n = 28), T. palmovae (AADD, 2n = 28), використано в міжвидових схрещуваннях з культурною пшеницею T. aestivum з метою переносу в геном культури екзотичних Gli/Glu-алелів. В результаті серію нових екзотичних Gli/Glu-алелів інтрогресовано в геном культурної пшениці. Суттєвий негативний, а також позитивний вплив деяких екзотичних алелів на показники хлібопекарської якості борошна та консистенцію ендосперму пшениці виявлено в процесі дослідження. Оригінальний генетичний матеріал з поліпшеними показниками якості зерна рекомендовано для використання в селекції пшениці.

Thorough characterization of the genetic variability in bread wheat (Triticum aestivum L.) is important for a better improvement of this key crop and to increase cereal yield in the context of sustainable agriculture to face human needs in the next decades. To study the genetic variability of SSRs on wheat homoeologous group 3 chromosomes, we characterized 38 hexaploid and two tetraploid wheat lines using a set of 165 microsatellites that we cytogenetically assigned to the 17 deletion bins for chromosomes group 3. A comparative analysis of the genetic variability through the PIC value study, allele numbers and SSR lengths indicated that there were no statistically significant differences (<$E p~>>~0,05>) between the three chromosomes of this homoeologous group despite the fact that SSRs from chromosome 3B exhibited slightly more alleles per locus compared to chromosomes 3A and 3D as well as slightly higher PIC values compared to chromosome 3D. However, there was a stronger correlation between SSR length and allele number on the short arms compared to the long arms and the correlation increased from the centromeres toward the telomeres. We did not find statistically significant differences in allele numbers and PIC values for SSRs located in more distal bins on 3A and 3B chromosomes. On the contrary, for chromosome 3D, we observed significant differences (<$E p~<<~0,05>) between the PIC values determined for SSRs assigned to deletion bin 3DL3 - 0,81 - 1,00 bin that is located distal compare to the more proximal region (C-3DL3 - 0,81). These results suggest

that recombination which is higher in the telomeric regions does not contribute to increase a lot the variability of the SSRs.

Проведено генетичні, цитогенетичні, біохімічні, технологічні та польові досліди з метою поглибленого вивчення генетичної природи ознаки якості зерна пшениці та можливості їх покращання за рахунок впровадження в селекційний процес генетичної мінливості на рівні хромосомних транслокацій, мутацій, рекомбінатних генотипів, чужорідних генів і трансгенних модифікацій. Виконано картування локусу Gli-B1 на хромосоми 1B пшениці з використанням оригінального телосомічного методу, проведено серію досліжень з картування множинних локусів Gli/Glu пшениці. Охарактеризовано індивідуальні білки за спектром пептидів і первинною N-термінальною послідовністю амінокислот. Проведено широкомасштабні дослідження з інтрогресії з геном пшениці екотичних Gli/Glu-алілів від дикоростучих співродичів пшениці та доведено можливість покращання показників якості борошна пшениці за рахунок генетичної плазми дикоростучих видів. Досліджено основні генетичні системи, які кодують синтез амілолітичних ферментів зерна, синтез крохмалю та контролюють консистенцію зерна пшениці. Створено новий генетичний матеріал для селекційного використання та започатковано нові напрями селекції сортів пшениці екстра високої якості борошна, сортів кондитерського та технічного використання спирто-дистилятного напряму для виробництва біоетанолу. Розроблено та впроваджено в практику селекційно-генетичних досліджень методи електрофоретичного аналізу й екпрес-оцінювання якості борошна генетичного та селекційного матеріалу пшениці.

  Скачати повний текст

Індекс рубрикатора НБУВ: П212.1-31

Рубрики:

Пшениця

Шифр НБУВ: РА363317 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Теоретично обгрунтовано перспективні напрями селекції зернових культур за умов зрошення та створено новітній селекційний матеріал з різноманітними утилітарно-важливими показниками. Встановлено закономірності генотипової та модифікаційної мінливості селекційно- та біологічно-важливих ознак зернових культур (пшениці та кукурудзи) за умов зрошення. Удосконалено методи створення оригінального вихідного матеріалу та синтезовано на його основі нові генотипи для умов зрошення південної частини Степу України. Визначено особливості успадкування ознак, які є складовими адаптивного та урожайного потенціалів нових генотипів кукурудзи в послідовних генераціях самозапилення. Створено нові генетичні джерела цінних кількісних ознак, доведено перспективність їх застосування у синтетичній селекції. Удсконалено параметри морфотипу, з використанням яких розроблено моделі гібридів для конкретних агротехнічних умов вирощування. Запропоновано методи експресної ідентифікації генотипу за фенотипом на основі морфологічних ознак. Конкретизовано виробничі та селекційні вимоги щодо гібридів кукурудзи різних груп стиглості, які забезпечують програмовану норму реакції. Результати наукового дослідження впроваджено у селекції, а створені гібриди - у виробництво.