AGRIS - 

2019

Logvinov, A.V. | Mishchenko, V.N. | Logvinov, V.A. | Moiseev, V.V. | Shevchenko, A.G., Pervomayskaya Selection and Experimental Station, Krasnodar Region

Currently, the implementation of conventional breeding programs can not provide a rapid and significant increase in the performance of sugar beet hybrids, as its gene pool is almost exhausted. Based on achievements in the field of genetics, new approaches and opportunities for the creation of highly productive sugar beet agrocenoses of have become in demand. The practice and experience of foreign countries shows that the cultivation of glyphosate resistant sugar beet hybrids is one of the effective factors in weed control and increasing the profitability of sugar beet production. The long-term experiments have been conducted in the Krasnodar Krai. The encouraging results are obtained about the nature of glyphosate resistance inheritance in individual heterozygous apocarpous and syncarpous forms under inbreeding and double crossing with a male sterile tester. Control of target genes expression in generations was carried out by the survival degree of sugar beet plants after glyphosate application. During the research, individuals with a high level of gene expression were selected. In self-pollination of the initial heterozygous forms, deviations from Mendel's segregation were observed in most cases. The criterion for assessing the stability of the expression of glyphosate resistance genes in seed reproduction was the compliance with the segregation according to Mendel's laws among the analyzed progeny. At the initial stages of research, the level of resistance gene expression was about 10–15% of the total number of analyzed plants. After 4-fold self-pollination, the expression of resistance genes significantly increased and genotypes with resistance of 91–100% were selected. The first apocarpous and syncarpous self-pollinated high glyphosate tolerant sugar beet lines were created, which can be used as donors of the tolerance. Seeds and roots of tolerant forms appropriate for further research are obtained. | В настоящее время реализация традиционных селекционных программ, уже не может обеспечить быстрый и значительный прирост продуктивности гибридов сахарной свеклы (CC), так как ее генофонд почти исчерпан. На основе достижений в сфере генетики стали востребованы новые подходы и возможности по созданию высокопродуктивных агроценозов CC. Практика и опыт зарубежных стран показывает, что выращивание гибридов CC, устойчивых к глифосату, является одним из действенных факторов в ее защите от сорных растений и повышения уровня рентабельности свекловичного производства. В результате многолетней работы, проведенной в Краснодарском крае, получены обнадеживающие результаты о характере наследования устойчивости к глифосату отдельных гетерозиготных раздельно- и сростноплодных форм при инцухте и парном скрещивании с мужскистерильным тестером. Контроль экспрессии целевых генов в поколениях осуществлялся по степени сохранности растений CC после обработки глифосатом. В процессе исследований отбирались особи с высоким уровнем экспрессии генов. При самоопылении исходных гетерозиготных форм в большинстве случаев наблюдались отклонения от менделевского расщепления. Критерием для оценки стабильности экспрессии генов устойчивости к глифосату при семенном размножении служило соответствие расщеплению по законам Менделя среди анализируемых потомков. На начальных этапах исследований уровень экспрессии генов устойчивости составлял 10–15% от общего числа проанализированных растений. После 4-кратного самоопыления экспрессия генов устойчивости значительно повышалась, были отобраны генотипы с устойчивостью 91–100%. Созданы первые раздельно- и сростноплодные самоопыленные линии CC с высокой степенью толерантности, которые могут использоваться в качестве доноров устойчивости. Выращены семена и корнеплоды устойчивых форм для продолжения исследований.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2019

Logvinov, A.V. | Mishchenko, V.N. | Logvinov, V.A., Pervomayskaya Selection Experimental Station, Krasnodar Region

The practice and experience of foreign countries shows that the cultivation of hybrids of sugar beet resistant to glyphosate is one of the effective factors in protecting it from weeds and increasing beet production profitability. The many years work resulted in obtaining encouraging results on the inheritance nature of resistance to glyphosate of individual heterozygous dialycarpic and gamocarpic forms at inbreeding and double crossing with a MS tester. Control of expression of target genes in generations was carried out according to the degree of preservation of sugar beet plants after glyphosate treatment. In the research, individuals with a high level of gene expression were selected. In self-pollination of the initial heterozygous forms; deviations from Mendelian splitting were observed in most cases. The criterion for assessing the stability of the expression of genes to glyphosate resistance in seed reproduction was the compliance with the splitting according to Mendel's laws among the analyzed descendants. At the initial stages of research, the level of genes resistance expression was 10–15% of the total analyzed plants number. After 4-fold self-pollination, the resistance genes expression significantly increased and genotypes with resistance of 91–100% were selected. The first dialycarpic and gamocarpic self pollinated sugar beet lines with a high degree of tolerance as donors of stability were created. Positive results of preliminary tests of the first glyphosate tolerant hybrids need to be confirmed. Resistant seeds and roots forms are grown for further research. | Практика и опыт зарубежных стран показывает, что выращивание гибридов сахарной свеклы устойчивых к глифосату является одним из действенных факторов в защите ее от сорных растений и повышения уровня рентабельности свекловичного производства. В результате многолетней работы получены обнадеживающие результаты о характере наследования устойчивости к глифосату отдельных гетерозиготных раздельно- и сростноплодных форм при инцухте и парном скрещивании с МС-тестером. Контроль экспрессии целевых генов в поколениях осуществлялся по степени сохранности растений сахарной свеклы после обработки глифосатом. В процессе исследований отбирались особи с высоким уровнем экспрессии генов. При самоопылении исходных гетерозиготных форм в большинстве случаев наблюдались отклонения от Менделевского расщепления. Критерием для оценки стабильности экспрессии генов устойчивости к глифосату при семенном размножении служило соответствие расщеплению по законам Менделя среди анализируемых потомков. На начальных этапах исследований уровень экспрессии генов устойчивости составлял 10–15% от общего числа проанализированных растений. После 4-кратного самоопыления экспрессия генов устойчивости значительно повышалась и были отобраны генотипы с устойчивостью 91–100%. Созданы первые раздельно- и сростноплодные самоопыленные линии сахарной свеклы с высокой степенью толерантности в качестве доноров устойчивости. Положительные результаты предварительных испытаний первых толерантных к глифосату гибридов нуждаются в подтверждении. Выращены семена и корнеплоды устойчивых форм для продолжения исследований.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2019

Zelentsov, S.V. | Moshnenko, E.V., The V.S. Pustovoyt All-Russia Research and Development Inst. of Oil–Producing Crops, Krasnodar

Soybean is considered an obligate autogamous species with cleistogamous flowers. Due to numerous known facts of cross-pollination, the obligatory cleistogamy of soybean flowers is doubtable. Cross-pollination in soybeans is an undesirable sign due to the risk of reducing the genetic purity of cultivars. When studying the intraspecific variability of the elements of the soybean flower, morphological features of the structure of the corolla petals were revealed, increasing the likelihood of chasmogamy and the frequency of cross-pollination. It has been established that soybean autogamy in soybean can be provided not only by self-pollination in the budding phase, but also by the full tightness of the pair of keel petals, which protect the stigma of the pistil from visiting by insect pollinators. The most reliable isolation of androecium and gynoecium from the external environment is determined by the complete closure of the boat's petals and their linear dimensions exceeding the size of the ovary and stamen tube. We identified breeding and undesirable morphological features of the corolla's structure of the cultivated soybean flower, increasing the likelihood of open flowering and the availability of pollen and stigma of the pestle for pollinating insects. If the length of the stamen tube and the ovary column exceeds the linear dimensions of the keel petals, a protrusive type of open flowering is formed, in which the anthers and stigma of the ovary protrude above the petals. The availability of anthers and stigmas of the pestle for pollinating insects increases with the partial or full opening of the keel petals. It is concluded that during soybean breeding for obligate self-pollination researchers should pay attention to the parental material with signs of complete closure of the keel petals and their increased linear dimensions relative to the stamen tubes and ovary styles. | Культурная соя считается облигатно автогамным видом с клейстогамными цветками. Но многочисленные факты перекрёстного опыления заставляют усомниться в облигатной клейстогамности её цветков. Перекрёстное опыление у сои – селекционно-нежелательный признак из-за риска снижения генетической чистоты сортов. При изучении внутривидовой изменчивости элементов цветка сои были выявлены морфологические особенности строения лепестков венчика, увеличивающие вероятность хазмогамии и частоты перекрёстного опыления. Установлено, что автогамия у сои может обеспечиваться не только самоопылением в фазе бутона, но и полной сомкнутостью парных лепестков лодочки, обеспечивающих защиту рыльца пестика от посещения насекомыми-опылителями. Наиболее надёжная изоляция андроцея и гинецея от внешней среды определяется полной сомкнутостью лепестков лодочки и их линейными размерами, превышающими размеры завязи и тычиночной трубки. Выявлены и описаны селекционно-нежелательные морфологические особенности строения венчика цветка культурной сои, увеличивающие вероятность открытого цветения и доступности пыльцы и рыльца пестика для насекомых-опылителей. При превышении длины тычиночной трубки и столбика завязи над линейными размерами лепестков лодочки формируется протрузионный тип открытого цветения, при котором пыльники и рыльце завязи выступают над лепестками. Доступность пыльников и рыльца пестика для насекомых-опылителей возрастает при частичном или полном раскрытии лепестков лодочки. Сделан вывод, что при селекции сои на облигатное самоопыление следует обращать внимание на исходный материал с признаками полной сомкнутости лепестков лодочки и их увеличенными линейными размерами относительно тычиночных трубок и столбиков завязи.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation