Delist.ru

Селекция гороха (Pisum sativum I.) на повышение эффективности симбиотической азотфиксации (15.08.2007)

Автор: Наумкина Татьяна Сергеевна

К-6559 х Л.2150 25 6 25 1-8 7,5

Л.2150 х К-6559 38 10 27 1-6 6,2

F2 поколение

К-1887 х Л.2150 93 17 18 1-8 5,3

Л.2150 х К-1887 128 34 28 1-9 6,8

К-6559 х К-1887 120 20 18 1-7 4,9

К-1887 х К-6559 105 21 20 1-8 6,2

К-655 9 х Л.2150 110 34 31 1-6 7,1

Л.2150 х К-6559 139 40 29 1-4 5,3

Дальнейшие исследования были направлены на получение устойчивых к местным и производственным штаммам клубеньковых бактерий изолиний лучших районированных и коммерческих сортов гороха с последующим использованием для их инокуляции штаммов клубеньковых бактерий типа А-1.

Работа велась по методике, предложенной Н.М. Чекалиным (1989) в нашей модификации. Интрогрессия гена sym2 в генотип отцовского сорта осуществлялась методом многократных насыщающих скрещиваний (беккроссов) (рис. 5) (Naumkina. 1995).

1989 год, поле, теплица А х В ? АВ (F1) АВ х В ?АВВ (F1B1)

1990 год, поле Размножение F1B1 на фоне минерального азота

1991 год, теплица Посев F2В1 на безазотном фоне для отбора устойчивых генотипов и проведение второго насыщающего скрещивания

АВВ (F2B1) х В ?АВВВ (F1B2)

1991 год, поле Размножение F1B2 на фоне минерального азота

1992 год, теплица Посев F2В2 на безазотном фоне для отбора устойчивых генотипов и проведение третьего насыщающего скрещивания

АВВВ (F2B2) х В ?АВВВВ (F1B3)

1992 год, поле Размножение F1B3 на фоне минерального азота

1993 год, теплица Посев F2В3 на безазотном фоне для отбора устойчивых генотипов и проведение четвертого насыщающего скрещивания

АВВВВ (F2B3) х В ?АВВВВВ (F1B4)

1993 год, поле Размножение F1B4 на фоне минерального азота

1994 год, теплица Посев F2В4 на безазотном фоне для отбора устойчивых генотипов и проведение пятого насыщающего скрещивания

АВВВВВ (F2B4) х В ?АВВВВВВ (F1B5)

1994 год, поле Размножение F1B5 на фоне минерального азота

1995 год, теплица Посев F2В5 на безазотном фоне для отбора устойчивых генотипов и проведение шестого насыщающего скрещивания

АВВВВВВ (F2B5) х В ?АВВВВВВВ (F1B6)

1995 год, поле Размножение F1B6 на фоне минерального азота

1996 - 1997 гг. поле, теплица Размножение и испытание полученных изолиний на совместимость со штаммами клубеньковых бактерий типа А-1

Рис. 5. Схема интрогрессии гена sym2 в генотипы гороха методом многократных насыщающих скрещиваний. А – формы гороха афганского происхождения, В – формы гороха европейского происхождения.

Растения F2 выращивали при инокуляции штаммом ризобий 250а в сосудах с минеральным питанием без азота. На начальных стадиях роста отмечались растения, имеющие отклонения от нормы в окраске листьев и стеблей. На стадии бутонизации-начала цветения повторно, по признакам азотного голодания (снижение интенсивности зеленой окраски листьев и стеблей, пожелтение и отмирание нижних листьев, замедленное развитие растений), отбирали генотипы не способные обеспечить себя азотом за счет симбиотической азотфиксации. Все зеленые растения удаляли. В питательную среду добавляли азотнокислый аммоний до конечной концентрации 600 мг/л.

В результате шестикратных насыщающих скрещиваний и отбора устойчивых к производственному штамму 250а растений, фенотипически сходных с исходным родительским сортом, была создана серия не имеющих мировых аналогов изолиний - Норд sym2 sym2, Битюг sym2 sym2 и Демон sym2 sym2, которые сохранили весь комплекс хозяйственно-ценных признаков исходных сортов Норд, Битюг и Демон. Растения этих линий не вступали в симбиоз с местными штаммами клубеньковых бактерий и производственным штаммом 250а. При предпосевной инокуляции штаммами ризобий типа А-1 урожайность семян у этих линий на 15…57% выше, чем у исходных сортов, также существенно возрастала надземная масса растения, содержание фиксированного азота в урожае и нитрогеназная активность (табл.17).

Таблица 17 – Отзывчивость исходных родительских сортов и линий-аналогов на инокуляцию штаммом А-1

Сорт, линия Надземная масса растения, г/сосуд Активность нитрогеназы мкгN/раст/час

контроль шт. А-1 Контроль шт. А-1

Норд 12,7±2,17 19,7±2,51 20,4±2,14 22,4±1,63

Демон 11,2 ±2,34 11,4±2,19 17,6±3,01 24,7±2,85

Битюг 1,261,26 12,9±1,93 19,6±2,55 25,1±3,15

Нордsym2 sym2 7,2±1,23 14,3±1,77 0 25,7±3,48

Демон sym2 sym2 7,9±1,23 12,1±2,31 0 20,8±3,12

загрузка...