Preview

Биотехнология и селекция растений

Расширенный поиск

«Биотехнология и селекция растений» - это периодический научный журнал, на страницах которого публикуются оригинальные результаты исследований, обзорные статьи, протоколы и методы в области прикладной биотехнологии культурных растений; работы по традиционной селекции продовольственных, кормовых, технических и других культур в сочетании с технологиями in vitro, методами геномной и маркер-ориентированной селекции, геномного редактирования, отдаленной гибридизации, клеточной и хромосомной инженерии, а также публикуются краткие сообщения о результатах работы ведущих биотехнологических и селекционных конференций и конгрессов. Журнал выходит четыре раза в год. Языки публикации: русский, английский. Публикации в журнале бесплатные.

Регистрационное свидетельство ПИ № ФС77-74475 выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций 30 ноября 2018 г.

Текущий выпуск

Том 7, № 1 (2024)
Скачать выпуск PDF

ОТ ГЛАВНОГО РЕДАКТОРА 

5-5 46
Аннотация

Слово главного редактора журнала.

РАЗВИТИЕ СОВРЕМЕННЫХ МЕТОДОВ СЕЛЕКЦИИ 

6-20 104
Аннотация

Актуальность. Hordeum bulbosum L. – единственный дикорастущий вид рода Hordeum, генофонд которого успешно используется в интрогрессивной гибридизации для расширения генетического разнообразия Hordeum vulgare L. При создании интрогрессивных форм на основе гибридов H. vulgare с H. bulbosum необходимо учитывать плоидность образцов родительских видов, их генетические особенности, определяющие интенсивность процесса элиминации хромосом H. bulbosum в эмбриогенезе. Цель исследования – выявление особенностей, связанных с элиминацией хромосом ячменя луковичного в зародышах, полученных в различных комбинациях скрещиваний с участием тетраплоидного гибрида Hbulbosum с H. vulgare для его эффективного использования при создании интрогрессивных линий ячменя Hvulgare. Материал и методы. Для анализа использовали 9-15-ти дневные зародыши, полученные в скрещиваниях тетраплоидного гибрида F2 (Hbulbosum А17 (4х) × H. vulgare Borwina (4x)) (HbHbHvHv) с сортами H. vulgare ‘Igri’ (2х) и ‘Borwina’ (2х), с Hbulbosum А17 (4х), а также при самоопылении гибрида. Анализ хромосомного состава проводили на давленых препаратах разновозрастных зародышей методом геномной in situ гибридизации (GISH). Результаты. При самоопылении гибрида среди 11-15-ти дневных зародышей из числа изученных примерно половина – миксоплоидные, у остальных преобладают клетки, содержащие только геномный материал H. vulgare. При скрещивании гибрида с сортами ячменя ‘Igri’ (2х) и ‘Borwina’ (2х) процесс элиминации интенсивен, к 10-11-му дням после опыления во всех зародышах преобладают клетки, содержащие только геномный материал H. vulgare независимо от направления скрещивания и используемого сорта. В скрещиваниях тетраплоидного гибрида с Hbulbosum А17 (4х) получаются гибридные зародыши со стабильным хромосомным составом. Во всех вариантах скрещиваний выявлены зародыши с рекомбинантными хромосомами H. vulgare, несущие чужеродный генетический материал ячменя луковичного. Заключение. Для массового получения интрогрессивных линий культурного ячменя различных сортов на основе частично фертильного гибрида F2 (Hbulbosum А17 (4х) × Hvulgare ‘Borwina’ (4x)) (HbHbHvHv) наиболее эффективным является скрещивание с сортами H. vulgare (2x). В потомстве от таких скрещиваний будут только растения культурного ячменя, среди которых можно выявить формы с интрогрессией H. bulbosum и уже в первом поколении от их самоопыления отобрать линии H. vulgare, несущие генетический материал ячменя луковичного в обоих гомологах.

МЕТОДЫ БИОТЕХНОЛОГИИ В СЕЛЕКЦИИ И СЕМЕНОВОДСТВЕ РАСТЕНИЙ 

21-34 113
Аннотация

Дикий аллотетраплоидный вид картофеля из Мексики Solanum stoloniferum Schltdl. & Bouché рассматривают как ценный источник генов устойчивости к болезням и вредителям для использования в селекции. Однако интрогрессия генов устойчивости этого вида в селекционный материал затруднена из-за жестких межвидовых репродуктивных барьеров. Один из них − геномные различия между Sstoloniferum (геномный состав ААВВ) и Stuberosum L. (AAAA). Это ставит под сомнение возможность переноса в геном культурного картофеля многообразия ценных генов дикого вида, локализованных на хромосомах его генома В. Предлагается получать тетраплоидные (4х, АААВ) межвидовые гибриды c Sstoloniferum, у которых предпосылки для гомеологичной рекомбинации выше, чем у обычно используемых в схемах интрогрессии пентаплоидных гибридов (ААААВ). Однако тетраплоидные гибриды имеют эффективную плоидность 3 EBN, что затрудняет их беккроссирование на культурный картофель (4х, 4 EBN). Так, попытки вовлечь в гибридизацию с сортами картофеля полученный нами тетраплоидный гибрид Sstoloniferum IGC16/36.1 в течение ряда лет были безуспешными. Для решения проблемы нами предложено использовать методический прием, основанный на получении тетраплоидных растений-регенерантов в культуре пыльников этого гибрида. Целью настоящего исследования было оценить эффективность применения этого приема.

В 2018 году было получено тридцать одно растение-регенерант (андрогенные клоны, андроклоны) в культуре пыльников гибрида IGC 16/36.1. Большинство андроклонов превосходили исходный гибрид по мощности габитуса и интенсивности цветения. В результате скрещиваний 2019 года получено 1039 гибридных семян (8,7 семян/ опыление) между 21 андроклоном и сортом ‘Lemhi Russet’, 1017 семян (7,5 семян/ опыление) между 23 андроклонами и сортом ‘Quarta’, 716 семян (12,3 семян/ опыление) между 11 андроклонами и диплоидной линией IGC 17n8, способной образовывать фертильную нередуцированную (2n) пыльцу. Семена обладали высокой всхожестью – 70-90%. Среди андроклонов, давших потомство в скрещиваниях с сортами, выявлены генотипы, несущие маркеры генов устойчивости к фитофторозу (Rpi-sto1, R2 и R3b), PVY (Ryadg, Rysto и Rychc) и раку картофеля Sen2, отмеченные у исходного образца Sstoloniferum PI 205522 и у гибрида IGC 16/36.1. Несмотря на сложный характер наследования анализируемых маркеров в поколениях, которые были получены от беккросса андроклонов, выделен ряд гибридов, несущих несколько маркеров, в том числе гена Rpi-sto1 высокой устойчивости к фитофторозу широкого спектра действия. Отобраны гибриды с относительно высокой клубневой продуктивностью и признаками культурного картофеля (клубнями правильной формы с мелкими глазками), обладающие высокой полевой устойчивостью к фитофторозу.

Обсуждаются перспективы использования андроклонов тетраплоидного межвидового гибрида IGC 16/36.1 для повышения частоты гомеологичной А/В рекомбинации хромосом.

СОХРАНЕНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ РАСТЕНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПОДХОДОВ 

35-42 73
Аннотация

В статье представлен обзор данных об эндемике Алтая, одном из архаичных видов рода Sibiraea Maxim. – S. altaiensis (Laxm.) Schneid. Вид включен в Красные книги Республики Алтай, Алтайского края и Казахстана как редкий, численность которого сокращается, в большей степени, вследствие воздействия антропогенных факторов в местах его обитания. В то же время сибирка алтайская относится к хозяйственно-ценным растениям и ценится за свои декоративные, лечебные и другие полезные свойства. Размножение вида осуществляется семенами, отводками, корневыми и летними черенками, однако данные способы не всегда дают хорошие результаты, а также требуют больших площадей для выращивания растений и приурочены к определенному сезону года.

Перспективным методом размножения и сохранения S. altaiensis может стать микроклональное размножение растений, которое заключается в использовании техники in vitro для быстрого получения неполовым путем растений, генетически идентичных исходному экземпляру, при заметной экономии времени и пространства, необходимых для выращивания посадочного материала. Применение микроклонирования для сохранения и размножения редких и исчезающих видов весьма оправдано, поскольку оно позволяет значительно увеличить коэффициент размножения видов растений, которые трудно или совсем не размножаются вегетативно, или имеют низкую жизнеспособность, или семенную продуктивность.

Используя протоколы in vitro размножения сибирки алтайской, из одной боковой почки, которую использовали в качестве экспланта, было получено 10-28 микропобегов при культивировании на модифицированной и классической по составу питательной среде Мурасиге и Скуга (МС), которые были дополнены 1,0 мг/л 6-бензиламинопурина (6-БАП). Данные работы являются подтверждением того, что клонирование in vitro обеспечивает высокий коэффициент размножения S. altaiensis и, тем самым, позволяет сохранить генофонд вида и получить посадочный материал в коммерческих масштабах без нанесения ущерба естественным популяциям.

КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ 

43-51 115
Аннотация

Актуальность. Голозерный ячмень является перспективной продовольственной культурой. Для увеличения его производства необходима активная селекционная работа по созданию высокопродуктивных сортов. Целью представленной работы является апробация STS-маркера к гену Nud1, контролирующему пленчатость, для отбора голозерных гибридов ячменя. Материалы и методы. Генотипирование 112 гибридов популяции F2, полученной с помощью скрещивания голозерного черноколосого сорта ‘Jet’ и пленчатого белоколосого сорта ‘Эльф’, проводили с помощью праймеров wF2 и kR1, либо tR2, в режиме обычной ПЦР, которая позволила амплифицировать фрагменты рецессивного, либо доминантного аллелей гена Nud1, соответственно, а также в режиме мультиплексной ПЦР, позволяющей одновременно амплифицировать фрагменты и доминантного, и рецессивного аллелей гена Nud1. Данные генотипирования сопоставляли с фенотипами гибридов. Результаты и обсуждение. Показана возможность использования мультиплексной ПЦР с набором праймеров wF2, kR1, tR2 для выявления доминантных и рецессивных аллелей гена Nud1 в гибридном материале. Однако, если наблюдаемая частота гибридов гомозиготных по рецессивному аллелю nud1 почти полностью соответствовала их ожидаемой частоте при моногенном типе наследования, то явное преобладание гомозигот по доминантному аллелю Nud1 и недостаток гетерозигот по сравнению с ожидаемыми частотами гибридов этих групп указывает на ошибочную идентификацию части гетерозигот как доминантных гомозигот, что нужно учитывать при отборе пленчатых форм с помощью генотипирования. Заключение. STS-маркер, амплифицируемый с помощью праймеров wF2, kR1, tR2, возможно использовать для отбора рецесcивных гомозигот nud1nud1 из гибридных популяций, однако для более надежной идентификации гетерозигот и гомозигот по доминантному аллелю гена Nud1 необходим дополнительный анализ.

52-57 139
Аннотация

20 марта 2024 года исполнилось 70 лет выдающемуся российскому селекционеру Григорию Федоровичу Монахосу, руководителю научной школы в области селекции овощных культур. Трудовая, научная и педагогическая деятельность Григория Федоровича на протяжении более сорока лет связана с «Тимирязевкой», нынешним Российским государственным аграрным университетом – МСХА имени К.А. Тимирязева. Григорий Федорович – автор/ соавтор более 70 гибридов овощных культур, из них более 40 – капусты белокочанной. В своей селекционной работе Г.Ф. Монахос уделял наибольшее внимание самым сложным аспектам – генетической устойчивости растений к фитопатогенам и вредителям. Под его руководством защитили диссертации 18 кандидатов наук. Г.Ф. Монахос – соавтор более 130 публикаций, в том числе учебника и учебных пособий. Григорий Федорович – член редакционных коллегий научных журналов «Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии» и «Картофель и овощи».

 

58-64 128
Аннотация

1 января 2024 года исполнилось 75 лет академику РАН Игорю Анатольевичу Тихоновичу, выдающемуся отечественному специалисту в области генетики растительно-микробных взаимодействий, видному педагогу высшей школы и организатору науки. Им опубликовано более 250 работ в рецензируемых изданиях, подготовлены 10 монографий и учебников, получено 12 патентов. Академик Тихонович более сорока лет руководил Всероссийским институтом сельскохозяйственной микробиологии, который под его руководством сформировал ведущую научную школу в области симбиогенетики, признанную на мировом уровне. Одним из важнейших концептуальных обобщений, предложенных И.А. Тихоновичем, стал сформулированный им принцип дополнительности геномов. Под руководством и при непосредственном участии Игоря Анатольевича в Санкт-Петербургском государственном университете и Научно-технологическом университете «Сириус» произошло становление и развитие новых образовательных программ магистратуры по агробиотехнологии и молекулярной биологии растений. Возглавляемое Игорем Анатольевичем Вавиловское общество генетиков и селекционеров за время его руководства пополнилось новыми отделениями и провело ряд важных научных мероприятий, включая VII Съезд ВОГиС и Форумы «Генетические ресурсы России».

Друзья и соратники, представители отечественного генетико-селекционного сообщества, горячо поздравляют Игоря Анатольевича с юбилеем и желают крупных научных открытий, новых педагогических свершений и достижения всех поставленных целей.

65-71 117
Аннотация

12 февраля 2024 года исполнилось 90 лет академику Российской академии наук Владимиру Константиновичу Шумному. В.К. Шумный с 1985 по 2007 годы возглавлял Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук (ИЦиГ СО РАН), на протяжении более 30 лет являлся заведующим кафедры цитологии и генетики факультета естественных наук Новосибирского государственного университета и председателем диссертационного совета ИЦиГ СО РАН. С 1980 года Владимир Константинович входил в состав Президиума Сибирского отделения АН СССР (с 1991 года – Сибирское отделение Российской академии наук, CО РАН), в 1986 году стал заместителем председателя, а с 1992 года – председателем Объединенного ученого совета СО РАН по биологическим наукам. С 2004 года В.К. Шумный в течение 10 лет возглавлял Вавиловское обществе генетиков и селекционеров (ВОГиС), а с 2014 года является его почетным президентом. Более 20 лет В.К. Шумный являлся главным редактором периодического научного издания «Вестник ВОГиС» (ныне – Вавиловский журнал генетики и селекции). Научная деятельность В.К. Шумного связана с генетикой растений. Он – руководитель одной из крупнейших научных школ в этой сфере. Под его руководством защитили свои диссертации 6 докторов и 24 кандидата наук. Им опубликовано более 500 научных трудов, получено 12 авторских свидетельств на сорта растений. В.К. Шумный – соавтор и редактор нескольких школьных учебников по биологии.



Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.