Изучение параметров устойчивости и продуктивности сортообразцов озимой пшеницы с применением новой селекционной методики и анализом лимитирующих факторов климата в условиях северо-восточной зоны Беларуси, страница 4

Видоспецифичные белки-антигены отражают генную изменчивость и дают возможность различать белки, кодируемые разными локусами. К белкам с хорошо выраженной видовой антигенной специфичностью у растений относятся летины, некоторые ферменты и их ингибиторы, запасные белки и так называемые СМ-белки семян, извлекаемые из муки смесью хлороформа и метилового спирта (Chlorophorm – methanol soluble proteins). Как теперь известно, лектины и более сложные белково – углеводно - липидные комплексы участвуют в видоспецифичных внутриклеточных взаимодействиях и адгезиях клеток в морфогенезе. Ингибиторы ферментов (например, амилаз и протеиназ) строго специализированы на узнавании не только собственных (эндогенных), но и чужеродных, или экзогенных, ферментов (А.В. Конарев, 1985).

Для идентификации генома как системы видовой категории наиболее удобными среди видоспецифичных антигенов-маркёров оказались запасные глобулины семян двудольных и богатая СМ-белками спитровая фракция из эндосперма зерновки злаков (Конарев, 1983; Гаврилюк, 1986; А.В. Конарев, 1987).

Но для маркирования локусов и их множественных генов удобнее мономорфные, т. е. общие для всех представителей данного вида, электрофоретические компоненты множественного белка. Они представляют собой хорошие маркеры хромосом и вспомогательные маркеры генома и вида. Это многие изозимы. В глиадине мягкой пшеницы (Т. aestivum) мономорфны компоненты ω89, маркирующие геном D, хромосому D1 гексаплоидной пшеницы и всех видов эгилопса, имеющих этот геном (Конарев, 1980). В секалине ржи (род Secale L.) мономорфны сопряженно наследуемые компоненты ω234. Этот триплет компонентов маркирует хромосому 1R и используется как тест на наличие ее в кариотипе тритикале и ряда сортов и линий мягкой пшеницы, маркируя ее транспонирование в хромосому 1В пшеницы.

Возможность оценки генной изменчивости по электрофоретическим компонентам возрастает благодаря новому техническому принципу анализа - иммуноблоттингу.

Для сортовой идентификации и решения проблем, связанных с изменчивостью внутри вида и популяций, необходимы генетически полиморфные белковые системы. Полиморфизм их обусловлен аллельной изменчивостью и хорошо раскрывается электрофорезом. Т.о. по спектру компонентов можно различать генотипы, идентифицировать сорта, биотипы и линии.

Происхождение множественности и полиморфизма белков схематически показано на рис.

Рис. Происхождение множественности и полиморфизма белка:

Б – белки; Г – гены; Г1* - выпавший или очень редкий аллель. Частота встречаемости типов спектра связана с частотой встречаемости аллелей и характером сцепления между генами

1.3. Проблемы и направления селекции озимой мягкой пшеницы

В РБ отселектированы низкорослые сорта Пошук, Узлёт, Спектр, Эффект, Прэстыж, Былина, Легенда, Завет, Прэм’ера. Лучшими донорами низкорослости в комбинативной селекции оказались яровые пшеницы: Сието Церрос, Кальян Сонна, Ред Ривер 68, Иниа 66, Циана 67, озимые – Безостая 1, Bjntaris, Декан, Контур, Кобра. Вовлечение в селекционный процесс Краснодарского карлика 1 не обеспечило создания высокоурожайных генотипов с комплексом ценных признаков. Короткостебельные генотипы в агроценозе обеспечивают повышенную плотность стеблестоя, высокий. Продуктивность их напрямую связана с высотой растений (r = 0,77) и устойчивостью к полеганию (r = +0,84). Короткостебельные формы, обладающие взаимосвязанной совокупностью признаков в агроценозе, обеспечивают получение количества и качества урожая. В 20 сортах озимой пшеницы селекции РБ была амплифицирована ДНК с помощью использования sts – маркёров к генам Rht – Blb и Rht – Dlb. В результате ген Rht – Blb был обнаружен в сорте Пошук, ген Rht – Dlb – в сортах Спектр и Узлёт. Пошук получил ген от сорта Сието Церрос 66 (Мексика), Узлёт и Спектр – Bontaris (ФРГ). Для идентификации гена Rht ДНК тех же сортов была проанализирована по микросателлитному локусу Xgwm 261-2D. Для данного локуса было обнаружено 4 аллели: 165, 174, 192 и 197 пн. Эти аллели соответствуют наиболее часто встречающимся в европейских сортах и коррелируют со средней по Европе. Таким образом, вовлечение в селекционный процесс исходного материала, обладающего комплексом ценных признаков на основе рецессивных генов короткостебельности, позволило создать для условий РБ систему высокоурожайных сортов озимой пшеницы.