ул. Большая Морская, д. 42, 44, 190000, Санкт-Петербург
42-44, Bolshaya Morskaya St., St.Petersburg, 19000
ул. Большая Морская, д. 42, 44, 190000, Санкт-Петербург
42-44, Bolshaya Morskaya St., St.Petersburg, 19000
Rudolf-Schick-Platz 3a, Groß Lüsewitz, 18190, Sanitz
Rudolf-Schick-Platz 3a, Groß Lüsewitz, 18190, Sanitz
Актуальность. Привлечение чужеродного генетического материала Hordeum bulbosum L. для расширения разнообразия ячменя культурного является важной задачей, поскольку этот вид характеризуется рядом ценных признаков. Одним из путей использования генетического потенциала ячменя луковичного служит межвидовая гибридизация и получение на основе гибридов фертильных интрогрессивных линий H. vulgare. Целью нашего исследования было изучение в полевых условиях интрогрессивных линий культурного ячменя, полученных на основе триплоидного гибрида H. vulgare L. cv ‘Igri’(2x) × H. bulbosum (4x) в сравнении с исходным сортом Igri.
Материал и методы. В полевых условиях изучали линии ячменя с терминальными интрогрессиями генетического материала ячменя луковичного в разлинных плечах хромосом: 1HL, 2HL, 3HL, 7HL, 2HS, 1HL + 5HL, и с субтерминальной интрогрессией в хромосоме 5HL. Для идентификации интрогрессий и анализа их сохранения при полевой репродукции использовали метод in situ гибридизации (FISH, GISH). При культивировании в поле у растений определяли зимостойкость, озерненность. Структурный анализ растений проводили на побегах главного колоса после созревания. Показатели качества зерна определяли неразрушающим методом – спектроскопией в ближней инфракрасной области, используя БИК анализатор Инфралюм ФТ-10.
Результаты. Было установлено, что для растений изучаемых линий характерно, как и для родительского сорта, закрытое цветение, линии сохраняют интрогрессии в потомстве при культивировании в поле без изоляции. Анализ показал, что небольшие фрагменты хромосом H. bulbosum 1HL, 2HL, 3HL, 1HL + 5HL, 7HL, 5HL изучаемых линий не оказывают существенного влияния на характеристику сорта по признакам фертильности, продуктивности и качества зерна. Отличия от исходного сорта отмечено у линии 14.10 с интрогрессией генетического материала в хромосоме 2HS. Для нее характерна более низкая фертильность и продуктивность при более высоком, чем у исходного сорта, содержании белка.
Выводы. Изученные линии представляют собой высокофертильные формы ячменя, для которых характерно закрытое цветение и самоопыление, что обеспечивает сохранение интрогрессированных чужеродных фрагментов хромосом в последующих поколениях. Интрогрессия генетического материала H. bulbosum в терминальный участок короткого плеча хромосомы 2Н вызывает изменения некоторых характеристик сорта Igri.
Background. Involving alien genetic material Hordeum bulbosum in the genome for the expansion of the genetic diversity of barley is a cultural important task because this species is characterized by a number of valuable traits. One way of using the genetic potential of bulbous barley is interspecies hybridization and the production of fertile introgressive lines of H. vulgare on the base of interspecies hybrids. The purpose of our investigation was to study introgressive lines of cultural barley obtained on the basis of the triploid hybrid H.vulgare cv 'Igri' (2x) × H. bulbosum (4x) in compare to the original Igri variety in the field conditions.
Materials and methods. In the field conditions the barley lines with intro-gressions of the genetic material of bulbous barley in the different arms of chromosomes H. vulgare (1HL, 2HL, 3HL, 5HL, 7HL, 2HS, 1HL + 5HL) were studied. Methods. In situ hybridization (FISH, GISH) was used to identify the introgressions and to analyze their saving in line karyotypes after field reproduction. For cultivated in field conditions plants the estimation of winter survival and graininess were estimated. Structural analysis of plants was carried out on tillers of the main spike after maturation. The quality of the grain was determined by the non-destructive method of monitoring - near infrared spectroscopy, using the Infralum FT-10 BIC analyzer.
Results. Closed flowering and self-pollination were observed for plants of the studied lines same as for parent variety. The introgressions were saved in the offspring when the plants cultivated in a field conditions without isolation of spike. The analysis showed that small fragments of chromosomes of H. bulbosum in chromosomes 1HL, 2HL, 3HL, 5HL,7HL, 1HL + 5HL of the studied lines do not significantly affect on characteristics (of fertility, productivity and grain quality) of the variety. Differences from the initial variety were observed at line 14.10 with the introgression of genetic material in the chromosome 2HS. It is characterized by lower fertility and productivity, and protein content in the grain is higher than that of the original variety.
Conclusions. The studied lines are highfertile forms of barley. The introgression of the genetic material of H. bulbosum into the terminal region of the short arm of the chromosome 2H causes changes in some characteristics of the Igri variety.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.