Научный журнал
Научное обозрение. Биологические науки
ISSN 2500-3399
ПИ №ФС77-57454

О ГЕТЕРОЗИСЕ И ДОМИНИРОВАНИИ У ГИБРИДОВ F1 КАРТОФЕЛЯ

Партоев К. 1 Наимов А.С. 1
1 Институт ботаники, физиологии и генетики растений Академии наук Республики Таджикистан
Установлено, что по полигенному признаку картофеля – масса 1000 шт. семян у гибридов F1 картофеля наблюдается гипотетический (Ггип), истинный (Гист) гетерозис и доминирования (Н). У десяти вариантов проведенных внутривидовых гибридных скрещиваний картофеля гипотетический гетерозис составил 13,19 – 72,89%, истинный гетерозис – 12,92 – 58,69% и коэффициент доминирования (Н) 3.8–63.5, что свидетельствует о большом спектре варьирования этих признаков среди популяции гибридов F1 картофеля в горной зоне Таджикистана.
картофель
популяция
скрещивание
родительские формы
сорт
гибрид
гетерозис
доминирование
масса семян
Таджикистан
1. Абрамова З.В. Генетика: программированное обучение. – М.: Агропромиздат, 1985. – С. 286.
2. Ермишин А.П. Генетические основы селекции картофеля на гетерозис. – Минск: Технология, 1998. – 183 с.
3. Киру С.Д. Итоги и перспективы исследований мировой коллекции картофеля // Генетические ресурсы культурных растений в XX веке: Сборник докладов Международной конференции. – СПб., 2009. – С. 233–238.
4. Партоев К. Селекция и семеноводство картофеля в условиях Таджикистана. – Душанбе, 2013. – 190 с.
5. Росс Х. Селекция картофеля. Проблемы и перспективы. – М.: Агропромиздат, 1989. – 184 с.
6. Симаков Е.А. Генетические и методологические основы повышения эффективности селекционного процесса картофеля: Автореф. дисс. … док. с. х. н. – М., 2010. – 48 с.
7. Яшина И.М., Першутина О.А., Кирсанова Э.В. Генетика морфологических и хозяйственно-ценных признаков картофеля. – М.: Наука, 1973. – С. 233–259.
8. Gustafson A. The effect of heterozygosity on variability and vigour. – Hereditas, 1946, 32. – P. 263–284.
9. Luthra S.K., Pandey B.P., Singh G.S., Kang S.V., Singh P.C. Potato Breeding in India. – Central Potato Research Institute CPRI, Shimla, 2006. – P. 3–71.
ABOUT HETEROSIS AND DOMINATION AT HYBRIDS F1 OF POTATO

Partoev K. 1 Naimov A.S. 1
1 Institute of botany, plant physiology and genetics of the Academies of Sciences of the Republic of Tajikistan

Abstract:
It is established that to a polygene sign of a potato – weight 1000 pieces of seeds at hybrids F1 of a potato are observed hypothetical (Hhyp), true (Htru) heterosis and domination (H). At ten variants, the spent intraspecific hybrid crossings of a potato hypothetical гетерозис has made 13.19 – 72.89%, true geterozis – 12.92 – 58.69% and domination factor (H) 3.8–63.5 that testifies to the big spectrum of variation of these signs among population of hybrids F1 of potato in a mountain zone of Tajikistan.

Keywords:
potato
population
crossing
parental forms
variety
hybrid
гетерозис
domination
weight of seeds
Tajikistan

При скрещивании организмов с разной наследственностью, происходит биохимическое обогащение гибрида, у него усиливается обмен веществ, что и вызывает проявление гетерозиса (А. Gustafson,1946; И.М. Яшина и др.,1973; Х. Росс, 1989; А.П. Ермишин, 1998; Е.А. Симаков, 2010; С.Д. Киру, 2009; К. Партоев, 2013).

Гетерозис – явление более мощного развития гибридов первого поколения по сравнению с родительскими формами – линиями и сортами и термин гетерозис был предложен Шеллом в 1914 г., но явление более мощного развития гибридов по сравнению с родительскими формами у многих видов растений, было описано Дарвином в 1862 г. (цитат. по З.В. Абрамовой, 1985).

Ряд авторов (И.М. Яшина и др.,1973; А. Gustafson,1946; Luthra S.K., et. al.,2006) характеризуют три типа гетерозиса у растений: репродуктивный (цветков и соцветий); соматический (стеблей, побегов, листьев, клубней, корнеплодов) и адаптивный (зимостойкости, засухоустойчивости, скороспелости).

Как сообщают (Х. Росс, 1989; Е.А. Симаков, 2010;) гетерозис у картофеля проявляется в тех случаях, когда потомство превосходит лучшего родителя или среднюю для обоих родителей. Наследование гетерозиса у картофеля обусловлено малыми генами или побочными эффектами главных генов. Их совместное действие может проявляться аддитивным (ОКС) или неаддитивным (СКС) способом (И.М. Яшина и др.,1973; Е.А. Симаков, 2010). Решение проблемы повышения эффективности селекции картофеля видится в сочетании традиционных и новых генетических подходов, и успех селекции в наибольшей степени зависит от разнообразия исходного материала, с хозяйственно-полезными признаками и другими биологическими свойствами (З.В. Абрамова, 1985; И.М. Яшина и др., 1973). В связи с этим, нами была проведена гибридизация картофеля в условиях горного пояса нашей республики для получения гибридов картофеля и изучения особенности проявления сил гетерозиса у гибридов.

Материалы и методы исследования

Для получения гибридов F1 в горной зоне (в Джиргитальском районе на высоте 2700 м над уровнем моря) были проведены прямые и обратные скрещивания различных сортов картофеля. Через 40–50 дней сформировавшиеся гибридные ягоды картофеля собрали и получали гибридные семена (F1). Полученные нами гибриды картофеля от внутривидовых скрещиваний (Solanum tuberosum L) были изучены в 2010 г. в условиях Файзабадского района (2500 м над уровнем моря), в течение 2011–2012 гг. в условиях Джиргитальского района (на высоте 2700 м над уровнем моря) в селекционных питомниках. У гибридов были определены гипотетический, истинный гетерозис и коэффициент доминирования признаков по методике З.В. Абрамовой (1985).

1. Истинный гетерозис (Гист) – способность гибридов F1 превосходить по данному признаку лучшую из родительских форм (Рл) – определяли по формуле

par1.wmf.

2. Гипотетический гетерозис (Ггип) – способность гибридов F1 превосходить по данному признаку средние показатели данного признака у родительских форм (Рср) – определяли по формуле

par2.wmf.

3. Коэффициент доминирования признака массы 1000 шт. семян у гибридов F1 картофеля определяли по формуле

par3.wmf.

Агротехника возделывания картофеля состояла из проведения двухкратного рыхления рядов, внесения органоминеральных удобрений (NPK 100+150+80 кг/га + органическое удобрение – 10 т/га) и 8–12-разового вегетационного полива.

Результаты исследования и их обсуждение

Как показали наши исследования, у гибридов F1 картофеля наблюдается гетерозис и доминирование по признаку массы 1000 шт. семян (табл. 1).

Таблица 1

Масса 1000 шт. семян и коэффициент доминирования у гибридов F1 картофеля

Родительские сорта и гибриды

Масса 1000 шт. семян, мг

Коэффициент доминирования (H)

1

Кардинал

520,0±3,5

2

Зарина

567,5±4,4

3

Кондор

532,5±4,7

4

Дусти

572,5±4,5

5

Пикассо

522,5±4,8

6

Файзабад

572,5±4,5

7

Гибрид – 23

550,0±4,2

8

Клон – 40/1

517,5±5,1

9

Клон – 48

445,0±4,6

 

Среднее по родителям

533,3

10

Файзабад x Пикассо

790,0±5,2

8,7

11

Зарина xДусти

731,3±4,8

63,5

12

Гибрид-23 x Пикассо

827,5±4,7

20,2

13

Клон – 40/1 x Дусти

676,3±5,4

3,8

14

Кардинал x Кондор

667,5±5,1

21,6

15

Кардинал x Пикассо

590,0±5,2

54,0

16

Клон – 48 x Кондор

845,0±5,4

7,1

17

Клон – 48 x Дусти

862,5±4,8

4,5

18

Дусти x Кондор

681,3±4,7

5,4

19

Дусти x Пикассо

713,8±5,2

5,7

 

Среднее по гибридам

738,5

19,5

 

НСР05

34,60

7,78

Как видно из табл. 1, в зависимости от генотипа исходных сортов и комбинации скрещивания, наблюдается разный показатель по массе 1000 шт. семян среди исходных форм и гибридов F1 картофеля. Масса 1000 шт.семян у исходных форм колеблется в пределах 445–572,5 мг. Низкий показатель наблюдается у сортообразца Клон – 48 (445 мг), а самый большой – у сортов Дусти и Файзабад (572,2 мг). В среднем этот показатель у исходных родительских форм составляет 533,3 мг. Однако среди гибридов F1 картофеля этот признак проявляется значительно больше, и колеблется в пределах 590–862,5 мг.

По данному признаку сравнительно низкий показатель наблюдается у гибридных комбинаций Кардинал x Пикассо, Клона – 40/1 x Дусти и Клон – 40/1 x Дусти, у которых он выражается в пределах 590.0 – 676,3 мг. Самый высокий показатель по данному признаку, наблюдается по гибридам: Гибрид-23 x Пикассо; Клон- 48 x Кондор и Клон – 48 x Дусти, у которых масса 1000 шт. семян составляет 825,0 – 862,5 мг.

В среднем у гибридов данный показатель составляет 738,5 мг, что на 205,2 мг или на 38,48 % больше, чем средний показатель признака у родителей.

Коэффициент доминирования по признаку массы семян среди гибридов F1 картофеля, колеблется в пределах 3,8–63,5, что свидетельствует о широком диапазоне проявления данного признака в разрезе гибридных комбинаций. В среднем, у гибридов F1 картофеля, коэффициент доминирования составляет 19,5, что свидетельствует о высоком показателе данного признака в F1.

По признаку массы семян у гибридов F1 картофеля наблюдается гетерозис по отношению к своим родительским формам (табл. 2).

Как видно из табл. 2, по признаку массы 1000 шт. семян у гибридов F1, наблюдается гипотетический и истинный гетерозис. Гипотетический гетерозис у десяти проведенных гибридных скрещиваний, колеблется в пределах 13,19–72,89 %, а истинный гетерозис, соответственно 12,92–58,69 %. В среднем гипотетический и истинный гетерозис у гибридов составляет соответственно, 38,48 и 29,0 %.

Формы и размеры гибридных ягод картофеля, полученных нами в горную зону в 2009 г. на высоте более 2700 м над уровнем моря (в условиях Джиргитальского района Таджикистана) от скрещивания сортов Дусти х Пикассо, через 40 дней от даты проведения скрещивания приведены на фото.

Таблица 2

Гетерозис по признаку массы семян у гибридов F1 картофеля

Комбинации скрещивания

Масса 1000 шт. семян, мг

Гетерозис (%)

у гибридов F1

среднее по родителям (Рср)

у лучшего родителя

(Рл)

гипоте-тический

(Ггип)

истинный

(Гист)

Файзабад x Пикассо

790,0

547,5

572,5

44,29

37,99

Зарина xДусти

731,3

570,0

572,5

28,29

27,73

Гибрид-23 x Пикассо

827,5

536,2

550,0

54,31

50,45

Клон – 40/1 x Дусти

676,3

545,0

572,5

24,08

18,12

Кардинал x Кондор

667,5

526,2

532,5

26,84

25,35

Кардинал x Пикассо

590,0

521,2

522,5

13,19

12,92

Клон – 48 x Кондор

845,0

488,7

532,5

72,89

58,69

Клон – 48 x Дусти

862,5

508,7

572,5

69,53

50,66

Дусти x Кондор

681,3

552,5

572,5

23,30

19,00

Дусти x Пикассо

713,8

547,5

572,5

30,37

24,67

Среднее

738,5

533,3

572,5

38,48

29,00

part.tif

Гибридные ягоды (F1) картофеля, полученные от скрещивания сортов Дусти х Пикассо

Следует отметить, что завязываемость гибридных ягод у картофеля в горной зоне имеет большой диапазон варьирования и в зависимости от подбора родительских форм и типа скрещиваний она колеблется от 10 до 80 %, что свидетельствует об эффективности проведения гибридизации картофеля в горных условиях на высоте более 2700 м над уровнем моря.

Выводы

В условиях горной зоны Таджикистана на высоте более 2700 м над уровнем моря завязываемость гибридных ягод при внутривидовом скрещиваний составляет 10–80 %. В горной зоне у гибридов F1 картофеля, полученных от внутривидовых скрещиваний по признаку массы 1000 шт. семян наблюдаются высокие показатели по гипотетическому и истинному гетерозису, а также по коэффициенту доминирования, что имеют важное значения в селекционно-генетических работах в будущем.


Библиографическая ссылка

Партоев К., Наимов А.С. О ГЕТЕРОЗИСЕ И ДОМИНИРОВАНИИ У ГИБРИДОВ F1 КАРТОФЕЛЯ // Научное обозрение. Биологические науки. – 2016. – № 4. – С. 26-29;
URL: https://science-biology.ru/ru/article/view?id=1009 (дата обращения: 08.03.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074