doi: 10.15389/agrobiology.2016.5.627rus
УДК 633.11:575.1:631.527(571.12)
ОБОСНОВАНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА У
ИНТЕНСИВНЫХ
СОРТОВ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ (Triticum aestivum L.)
В.В. НОВОХАТИН
Первичный центр происхождения мягкой яровой пшеницы (Triticum aestivum L.) — Переднеазиатский (Н.И. Вавилов, 1926) и Среднеазиатский регионы (П.М. Жуковский, 1971). Вначале этот гексаплоид широко распространился на территории Плодородного полумесяца (Н.П. Гончаров, 2013). Расширение его ареала шло из первичного центра происхождения вида на окраины. К северу естественный отбор был направлен на формирование холодостойких, к югу — засухоустойчивых яровых форм (Н.И. Вавилов, 1926; Qing-Ming Sun с соавт., 2009). Анализ происхождения интенсивных сортов мягкой пшеницы показывает, что более чем 150 лет они формировались на основе генетического материала вторичных (P.A. Gepts, 2002; G.M. Paulsen с соавт., 2008), индуцируемых и периферийных центров, обладающих огромным потенциалом (R. Vencovsky с соавт., 2003; S. Сох, 2009). Низкорослый японский сорт Akagomughi стал основой интенсивного направления селекции культуры (Н.И. Вавилов, 1987). Удачное сочетание генетических ассоциаций у производных венгерских (Банатка), русских (Крымка), местных галицийских, английских скверхедов и китайской низкостебельной пшеницы позволило получить высокоурожайный, пластичный, интенсивный озимый сорт Безостая 1. Благодаря высокой сортообразующей способности Безостая 1 вошла в родословные всех лучших по урожайности интенсивных сортов озимой мягкой пшеницы. С 1970-х годов на их основе создавались интенсивные сорта яровой пшеницы — например, Казахстанская 10 (двуручка) и Икар (яровая). Следует учитывать, что использовать для гибридизации яровизированные семена озимых нежелательно, поскольку при этом возникают термофитомутации, снижающие генетическую ценность исходных форм. При скрещивании озимых с яровыми необходимо использовать такие технологии, которые позволяют им одновременно проходить фазу цветения (В.В. Новохатин с соавт., 2014). Дискретное проявление наследования у каждого созданного сорта приводит к определенному изменению его биоморфологических и физиолого-биохимических признаков и свойств, отражающих эволюционную направленность селекции. Так, сорт Казахстанская 10, в родословной которого 39 сортов (из них 23 озимые), имеет хорошо развитую, глубоко проникающую (243 см) корневую систему, характеризуется выносливостью к засолению, предуборочному прорастанию зерна на корню и фузариозу. Потенциальная урожайность при орошении — 8,02 т/га. Сорт распространен в Средней Азии и на юго-востоке Казахстана, возделывается в Башкортостане, Курганской и Тюменской областях. Казахстанская 10 участвует во многих селекционных программах. Результатом одной из них стало создание среднеспелого, среднерослого, устойчивого к полеганию, интенсивного, выносливого к предуборочному прорастанию зерна в колосе сорта Икар (Богарная 56 озимая × Казахстанская 10) (разновидность пиротрикс), генеалогическое древо которого включает 59 сортов различного экологического происхождения. Его отличительные особенности (наличие опушения и темная окраска колоса) способствуют ускоренному созреванию зерна, что очень важно для условий Сибири и Зауралья. Полная родословная создаваемых сортов позволяет теоретически обосновывать подбор родительских пар для скрещивания, вести направленный формообразовательный процесс и отбор генотипов нужного экотипа.
Ключевые слова: пшеница, среда, геном, популяция, отбор, сорт, ареал, первичные и вторичные центры, термофитомутации, гибридизация, формообразования, трансгрессии.
THE THEORETICAL JUSTIFICATION OF INTENSIVE GENETIC POTENTIAL OF THE VARIETIES OF SOFT WHEAT
V.V. Novokhatin
Wheat, a hexaploid originated in Anterior (N.I. Vavilov, 1926) and the Central Asia (P.M. Zhukovsky, 1971), was widely spread and grown beyond the Fertile Crescent northerly and southerly. In this, cold resistant wheat and drought resistant spring forms have been originated in the course of unconscious selection (N.I. Vavilov, 1926; Qing-Ming Sun, et al., 2009), and nowadays bread wheat is a dominant cereals cultivated worldwide (N.P. Goncharov, 2013). Analysis of origin of the soft wheat intensive breeds shows that more than 150 years, they were formed on the basis of the genetic material the secondary (P.A. Gepts, 2002; G.M. Paulsen, J.P. Shroyer, 2008), induced the peripheral centers with huge potential (R. Vencovsky, J. Crossa, 2003; S. Cox, 2009). Akagomughi, a short-strawed Japanese variety became the basis of intensive selection (N.I. Vavilov, 1987). A successful combination of genetic associations in derivatives of Hungarian (Banatka), Russian (Krymka), local Galician, English squarehead wheat and Chinese dwarfish wheat made it possible to create a high-yielding, adaptive intensive winter wheat variety Bezostaya 1.It was widely involved in the breeding for intensive yield production resulting in the best intensive high-yielding varieties of winter soft wheat. In the 1970s, these varieties were used to produce new spring wheat intensive varieties, such as winter-and-spring wheat Kazakhstanskaya 10 and spring variety Ikar. Note that the use of vernalized seeds of winter wheat for hybridization is not desirable because of temperature-induced mutations reducing the genetic value of the original forms. In crossing winter crops with spring crops it is necessary to allow them to pass flowering phase simultaneously (V.V. Novohatin et al., 2014). Discrete inheritance in each variety leads to certain changes in its biological, morphological, physiological and bio-climatic properties reflecting evolutionary direction in plant breeding. For example, Kazakhstanskaya 10, created by hybridization of 39 varieties of which 23 one were winter wheat varieties possesses a well-developed, deep penetrating root system (243 cm), is tolerant to salinization, pre-harvest sprouting and fusariosis. Its potential yield under irrigation is 8.02 t/ha. The variety is common in Central Asia and the south-east Kazakhstan, Bashkortostan, Kurgan and Tyumen regions. The variety Kazakhstanskaya 10 is involved in many breeding programs. As a result, a middle-ripening, medium-height, resistant to lodging and pre-harvest sprouting, intensive Ikar variety (winter wheat Bogarnaya 56 × Kazakhstanskaya 10) (Pyrotrix) been created which genealogy includes 59 varieties of different ecological origin. Its distinctive features (the pubescence and dark-colored ears) contribute to the accelerated maturation of the grain, which is very important for Siberia and Trans-Ural Region. Data on full genealogy of created varieties allows us to control the hybridization of parental pairs when creating the desired genotypes and ecotypes.
Keywords: wheat, environment, gеnome, population, breeding, variety, area, primary and secondary centers, mutations, hybridization, transgressions, evolution.
ФГБНУ НИИ сельского хозяйства |
Поступила в редакцию |
Оформление электронного оттиска
