Загальна характеристика роботи - Роль малих генів у генетичному контролі цитоплазматичної чоловічої стерильності кукурудзи молдавського типу
Актуальність теми. Відкриття цитоплазматичної чоловічої стерильності (ЦЧС) у рослин - одне з видатних досягнень біологічної науки в ХХ столітті, а використання цього явища в практичному рослинництві з метою отримання гетерозисних гібридів є яскравою демонстрацією того, наскільки корисними можуть бути генетичні дослідження для селекційної практики та виробництва. Переведення насінництва кукурудзи на стерильну основу сприяло підвищенню сортових якостей насіння, зменшенню трудових і матеріальних витрат, посівних площ під урожайними гібридами.
У кукурудзи ідентифіковано декілька типів ЦЧС, з яких широко використовуються два: молдавський (М або S) і парагвайський (С). Молдавський тип відкрито у багатьох зразках кукурудзи різного географічного походження. Він використовується тривалий час у практичній селекції і залишається надійнішим типом стерильності завдяки специфічній стійкості до багатьох збудників хвороб, а також відсутності небажаних плейотропних ефектів цитоплазми на продуктивність та інші господарсько-цінні ознаки рослин.
Однак, під час роботи з молдавським типом стерильності виникають певні труднощі, коли інбредні генотипи виявляються стерильними не повністю в М-цитоплазмі або після заміни в них рецесивного гена rf3 домінантним алеломорфом характеризуються недостатньою фертильністю і здатністю до відновлення. Подібні факти спричиняють негативне ставлення деяких фахівців до молдавського типу стерильності та перешкоджають використанню цього типу ЦЧС в селекційній роботі.
Вивченню причин нечіткого і непостійного цвітіння окремих генотипів з молдавським типом стерильності, що суперечить відомим уявленням про генетичний контроль цієї ознаки, на наш погляд, не було приділено належної уваги. Перші спеціальні генетико-селекційні дослідження у цьому напрямі розпочаті в Інституті зернового господарства УААН (м. Дніпропетровськ), де було висунуто концепцію дії малих генів (Гонтаровский, 1971). Сучасні провідні дослідження в цій галузі належать Gabay-Laughnan, Chase, Zhang та іншим. Наші досліди, що проводилися з цієї актуальної проблеми, спрямовані на конкретизацію ролі малих генів у генетичному контролі ЦЧС молдавського типу.
Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідження за темою дисертації проводилися протягом 1999-2005 років і є складовою частиною досліджень відділу селекції кукурудзи Інституту зернового господарства УААН з розробки нових підходів до селекції вихідного матеріалу для створення високоврожайних гібридів кукурудзи. Роботу виконано згідно з Державною комплексною науково-технічною програмою УААН "Зернові та олійні культури" за темою "Генетичний контроль цитоплазматичної чоловічої стерильності" (номер державної реєстрації 0197U000090).
Мета і завдання досліджень. Мета роботи - визначення ролі малих генів у генетичному контролі молдавського типу ЦЧС.
Для досягнення мети було поставлено такі завдання:
- - визначити генетичні особливості окремих ліній у реакції на цитоплазму молдавського типу; - визначити дію малих генів на фоні рецесивного алеломорфа Rf3 в різних генетичних середовищах та умовах вирощування; - створити генетичну модель лінії з максимальною кількістю малих генів; - визначити взаємодію малих генів з головним Rf3; - вивчити вплив малих генів на ступінь фертильності пилкових зерен.
Об'єкт дослідження - цитоплазматична чоловіча стерильність кукурудзи.
Предмет дослідження - генетичні особливості дії основних і малих генів, які контролюють цитоплазматичну чоловічу стерильність кукурудзи молдавського типу.
Методи дослідження. У дослідженнях використовували гібридологічний метод - гібридизація, самозапилення, реципрокні та інші схрещування; візуальний - класифікація рослин за ознакою стерильності та фертильності за шкалою, прийнятою в лабораторії (Гонтаровский, 1971); цитологічний - йодний метод визначення фертильності пилку; математико-статистичні - метод рангової кореляції Спірмена, метод ч2.
Наукова новизна одержаних результатів. Доведено, що у фертилізації пилку в М-цитостерильних генотипах крім головного гену Rf3 беруть участь інші гени, названі малими. Це переважно домінантні гени, не алельні Rf3. Встановлено, що дія малих генів носить кумулятивний характер. Вони можуть мати самостійне вираження в рецесивних генотипах за головним геном і посилювати його експресивність, коли Rf3 знаходиться у домінантному стані.
Створено лінію з комплексом малих генів, яка має повну фертильність у цитоплазмі молдавського типу стерильності в присутності головного гену у рецесивному стані та може використовуватися як джерело малих генів.
Практичне значення одержаних результатів. Конкретизація уявлень про генетичну природу поведінки М-цитостерильних генотипів за ознакою фертильності пилку має значення для селекції кукурудзи на стерильній основі. Виходячи з ролі та особливостей дії малих генів, можна переборювати ті труднощі, з якими зустрічаються спеціалісти при використанні молдавського типу ЦЧС, цілеспрямовано створюючи аналоги ліній, рецесивних за геном rf3 з постійною високою стерильністю та надійні аналоги відновлення фертильності. Отриману лінію можна використовувати як джерело малих генів для створення аналогів-відновлювачів.
Особистий внесок здобувача. Огляд літератури, проведення польових і лабораторних дослідів, обгрунтування одержаних результатів і написання роботи проводилися автором особисто. Формування завдань роботи, планування напряму досліджень, інтерпретацію отриманих результатів здійснено спільно з науковим керівником.
Апробація результатів дисертації. Основні результати роботи оприлюднені та обговорювались на засіданнях вченої ради Інституту зернового господарства УААН (2000-2003 рр.), на Всеукраїнській науково-практичній конференції молодих вчених і спеціалістів "Наукові проблеми виробництва зерна в Україні та сучасні методи їх вирішення" (м. Дніпропетровськ, 10-11 лютого 2000 р.), на Всеукраїнській науково-практичній конференції молодих вчених і спеціалістів з проблем зерна в Україні (м. Дніпропетровськ, 5-6 березня 2002 р.), на Міжнародній науково-практичній конференції "Генетичні ресурси для адаптивного рослинництва: мобілізація, інвентаризація, збереження, використання" (м. Оброшино, 29 червня-1 липня 2005 р.), на науковій конференції молодих учених "Сучасні проблеми фізіології рослин і біотехнології" (м. Ужгород, 1-3 грудня 2005 р.), на ІІІ міжнародній конференції молодих учених "Biodiversity. Ecology. Evolution. Adaptation." (м. Одеса, 15-18 травня 2007 р.).
Публікації. За матеріалами досліджень опубліковано 12 наукових робіт, з яких 5 - статті у фахових виданнях ВАК України, 1 - у збірнику наукових праць, 6 - тези доповідей.
Структура та обсяг роботи. Дисертаційну роботу викладено на 159 сторінках машинописного тексту. Вона містить 57 таблиць, 3 рисунки, 2 додатки. Текстова частина складається зі вступу, шести розділів, висновків, практичних рекомендацій та додатків. Список використаних джерел включає 220 найменувань, у тому числі 131 латиницею.
Похожие статьи
-
Актуальність теми. Серед головних завдань агропромислового комплексу України важливе значення має збільшення врожайності кукурудзи як однієї з провідних...
-
Генетичний вегетація зерно Лівобережний Лісостеп України, що є одним із основних виробників продовольчого зерна озимої пшениці, характеризується...
-
Актуальність теми. В Україні середня врожайність гречки складає 6,9 ц/га, а валове виробництво її зерна складає близько 274,6 тис. тонн, що не...
-
Актуальність теми. До числа невирішених проблем сучасного тваринництва відноситься зниження рівня природної стійкості тварин, викликаного різними...
-
Актуальність теми. Загальна тенденція розвитку складної мобільної сільськогосподарської техніки в напрямку інтенсифікації виконання технологічних...
-
Нематода буряк зволоження Актуальність теми. Цукрові буряки для України є однією із найбільш важливих сільськогосподарських культур і одним із головним...
-
Загальна характеристика роботи - Особливості створення ліній та гібридів соняшнику олеїнового типу
Актуальність теми. Одним із пріоритетних напрямів в селекції соняшнику є створення гібридів, які поєднують високий рівень урожайності, стійкість до...
-
Загальна характеристика роботи - Оптимізація технологічного процесу лущення власнокруп'яних культур
Актуальність теми. Перспективи розвитку технології виробництва круп на сучасному етапі ринкової реформи в Україні тісно пов'язані, насамперед, з...
-
Актуальність теми. Під зерновими й зернобобовими в Україні зайнято 13.2 млн. га, або 46.5 % сільськогосподарських угідь. Врожай соломи становить більш 54...
-
Остеометричний скелет ссавці Актуальність теми. Серед розмаїття біологічного матеріалу, який є об'єктом судової ветеринарної експертизи, суттєве значення...
-
Актуальність роботи. Забезпечення ефективного функціонування існуючих зрошувальних систем, їх реконструкція та створення нових систем - це комплекс...
-
Виноград дуже чутливий до природних умов середовища (грунтів, рельєфу, мікроклімату). Багаторічні дослідження довели залежність якості виноградної...
-
В сучасних умовах одним із головних завдань лляної галузі є виробництво високоякісної конкурентоспроможної продукції, яка може бути використана не тільки...
-
Актуальність теми обумовлена необхідністю здійснювати ефективне агрометеорологічне забезпечення сільськогосподарської галузі і включає агрокліматичне...
-
Загальна характеристика роботи - Методологія управління системою землекористування великих міст
Актуальність теми. Становлення України як суверенної держави з ринковою економікою супроводжується виникненням цілої низки соціально-економічних проблем,...
-
Актуальність теми. Птахівництво - одна з галузей тваринництва, яка першою стала на шлях інтенсивного розвитку і за короткий період вийшла на передові...
-
Актуальність теми. На сьогодні в промисловому птахівництві широко застосовується щеплення птиці проти основного особливо небезпечного вірусного...
-
Актуальність теми. Вирощування і утримання домашніх тварин спрямовано на максимальний розвиток їхньої продуктивності при мінімальних затратах. Проте...
-
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ - Агробіологічна оцінка підщепи винограду сорту Таїровський 1
Актуальність роботи. Щеплена культура винограду, незважаючи на всі пов'язані з нею труднощі, є поки що єдиним способом створення довговічних і...
-
Сучасний стан і завдання по підвищенню врожайності та поліпшення якості гібридного насіння кукурудзи (огляд літератури) Аналіз джерел літератури, в яких...
-
ВСТУП - Загальна характеристика й завдання карпатського національного природного парку
На рубежі другого і третього тисячоліть нарешті було усвідомлено, що подальший поступ цивілізації повинен відбуватися у повній гармонії із природою....
-
Ботанічна характеристика та біологічні особливості кукурудзи Ботанічна характеристика кукурудзи У світовому рільництві, у тому числі й в Україні,...
-
Актуальність теми. В останні роки епізоотична ситуація у світі з туберкульозу залишається нестабільною, а в деяких регіонах погіршується (Pavlik I.,...
-
Актуальність теми. Селекція тритикале ярого на підвищену адаптивність і стабільність урожаю, високу поживну цінність та добрі технологічні властивості...
-
Актуальність теми. Найбільших збитків насадженням сосни звичайної (Pinus sylvestris L.) завдає коренева гниль, збудником якої є гриб - коренева губка...
-
Актуальність теми досліджень. Висока яєчна продуктивність птиці досягається введенням у комбікорми високоенергетичних кормів та різних...
-
Актуальність теми. У зв'язку з посиленням кризових еколого-економічних явищ у сільському господарстві сформувалась стабільна тенденція погіршення якісних...
-
Загальна характеристика методів вивчення стану лісового фонду Україна не належить до найбільш залісених країн Європи - вкриті лісом території займають...
-
Актуальність теми. Задоволення потреб населення у продуктах харчування, а переробних підприємств високоякісною сировиною нерозривно пов'язано із...
-
Дана курсова робота стосується території Карпатського національного природного парку (КНПП), загальна вкрита лісом площа якого складає 33998,3 га. Усі...
-
В результаті проведених досліджень встановлено, що мінливість кількісних ознак коливається в залежності від генотипу лінії, а також років досліджень. В...
-
Сівба високоякісним насінням - найважливіша умова досягнення високих урожаїв. У різних країнах існують спеціальні правові акти, якими регулюються якісні...
-
ВИСНОВКИ - Загальна характеристика й завдання карпатського національного природного парку
Загальна покрита лісом площа КНПП складає 33998,3 га. Усі ліси поділені на квартали та виділи (ділянки) у межах 12-ти природоохоронних науково-дослідних...
-
Головні завдання Карпатського НІШ На протязі тисячоліть людина користувалася багатствами карпатської природи для задоволення все зростаючих матеріальних...
-
У розділі наведено огляд результатів досліджень з селекції тритикале ярого. Показано, що залишаються невирішеними наступні питання: підвищення потенціалу...
-
Селекція - Селекція плодових дерев
Масову селекцію плодових і ягідних рослин протягом століть вели стихійно багато поколінь селян. Серед них, безумовно, були й талановиті люди, які...
-
За темою дисертаційної роботи протягом 1997-2005 років було проведено 7 дослідів на коровах чорно-рябої породи, 3-5-ї лактацій, продуктивністю 3000-5000...
-
Дисертаційна робота виконана упродовж 19992008 рр. на кафедрі анатомії і гістології Харківської державної зооветеринарної академії; на базі проблемної...
-
У Вступі обгрунтовано актуальність теми, вказано зв'язок з науковими програмами, сформульовано основні положення, які складають об'єкт, предмет, мету і...
-
Зразу ж після сівби поле необхідно закоткувати. Це покращує контакт насіння з грунтом, підвищує польову схожість кукурудзи і забезпечує дружне...
Загальна характеристика роботи - Роль малих генів у генетичному контролі цитоплазматичної чоловічої стерильності кукурудзи молдавського типу