О характере наследования признаков гомои лонгостилии цветка у хлопчатника

ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК РЕСПУБЛИКИ ТАДЖИКИСТАН

2006, том 49, №5

ГЕНЕТИКА

УДК 575.23:633.51

М.Н.Негматов, Б.М.Негматов О ХАРАКТЕРЕ НАСЛЕДОВАНИЯ ПРИЗНАКОВ ГОМО- И ЛОНГОСТИЛИИ ЦВЕТКА У ХЛОПЧАТНИКА

Одной из характерных особенностей популяции различных сортов и видов хлопчатника является наличие таких морфоструктурных особенностей цветка, как гомо- и лонгости-лия [1].

Показано [2, 3], что признак лонгостилии цветков, являясь одним из адаптивных признаков в системе размножения энтомофильных видов растений, способствует осуществлению аллогамного типа опыления, что обеспечивает гетерогенность популяций современных сортов и видов хлопчатника.

Анализ популяций сортов хлопчатника двух аллополиплоидных видов (Gossypium barbadense L., Gossypium hirsutum L.) показал [4] наличие широкого полиморфизма по данному признаку, что способствует выделению линий с гомостильной и лонгостильной структурой цветка путем применения глубокого инбридинга.

В настоящей работе приводятся результаты анализа характера наследования признаков гомостилии и лонгостилии цветка у этих линий хлопчатника.

Материал и методы

Материалом для генетических экспериментов служили линии средневолокнистого хлопчатника ГЛ-1 с гомостильной и ЛЛ-1 с лонгостильной структурой цветка. Линия ГЛ-1 была выделена в результате гибридизации линии Л-601 и сорта Ташкент-1 с последующим многократным отбором и имеет гомостильную структуру. Рыльца пестика у данной линии не превышают уровня тычиночной колонки (рис.1). Линия ЛЛ-1выведена методом инбридинга и отбора из линии Л-501 и имеет лонгостильную структуру цветка. Средняя степень превышения рыльца пестика над уровнем тычиночной колонки у данной линии составляет 9,21±2,83 мм (рис.2). Линии Л-501 и Л-601 из генетической коллекции хлопчатника Ташкентского государственного университета любезно были предоставлены в наше распоряжение академиком Д.А.Мусаевым (Узбекистан).

Рис.1. Гомостильный цветок

Рис. 2. Лонгостильный цветок

Для изучения характера наследования признаков гомо- и лонгостилии были проведены реципрокные скрещивания между линиями ГЛ-1 и ЛЛ-1 и беккросс растений Б1 с гомозиготной рецессивной линией ГЛ-1.

Опыты проводились в Согдийском филиале Таджикского научно-исследовательского института земледелия НПО «Зироаткор» им.акад.А.Н.Максумова Таджикской академии сельскохозяйственных наук. Растения для опытов выращивались согласно агрорекомендациям Министерства сельского хозяйства Республики Таджикистан [5]. Родительские формы и гибриды высевались рендомизировано в трехкратной повторности с соблюдением методики по закладке полевых опытов [6] и проведению генетико-селекционных исследований с хлопчатником [7].

Результаты и обсуждение

Анализ реципрокных гибридов первого поколения между ЛЛ-1 и ГЛ-1 показал следующее.

Все гибриды Б1 как в прямой, так и в обратной комбинации скрещивания формировали цветки, имеющие лонгостильную структуру.

Средняя степень превышения рыльца пестика над уровнем тычиночной колонки у растений Б1 от скрещивания ЛЛ-1х ГЛ-1составляла 5,32±0,87 мм, а у обратной комбинации -ГЛ-1хЛЛ-1 - 4,87±1,02 мм.

Результаты анализа гибридов Р2 и растений РВ1 представлены в табл. 1 и 2.

Таблица 1

Расщепление растений в Р2 (ЛЛ-1х ГЛ-1) по признаку лонгостилии цветков

Показатели Фенотипические классы, мм

0 1-2 3-4 5-6 7-8 9-10 11-12 Сумма

Ожидаемое расщепление 1 6 15 20 15 6 1 64

Наблюдаемые частоты (Г) 2 14 38 48 34 10 2 148

Ожидаемые частоты (Р) 2,31 13,86 34,65 46,2 34,65 13,86 2,31 148

Отклонение Г-Р 0,31 0,14 3,35 1,8 -0,65 -3,86 0,31 -

Квадрат отклонения 0,09 0,01 11,22 3,24 0,42 14,89 0,09 -

Соотношение [(£ Р)2/Р] 0,04 0,001 0,32 0,07 0,01 1,07 0,04 1,55

Как видно из табл.1, растения Р2 расщеплялись на 7 фенотипических классов: гомостиль-ные растения с нулевым уровнем превышения рыльца пестика (2 шт.), растения с превышением рыльца пестика на 1-2 мм (14 шт.), растения с превышением рыльца пестика на 3-4 мм (38 шт.), растения с превышением рыльца пестика на 5-6 мм (48 шт.), растения с превышением рыльца пестика на 7-8 мм (34 шт.), растения с превышением рыльца пестика на 9-10 мм (10 шт.), растения с превышением рыльца пестика на 11-12 мм (2 шт.).

Таблица 2

Расщепление растений в FВ1 [(ЛЛ-1 х ГЛ-1) х ГЛ-1]

Показатели Фенотипические классы, мм

0 1-2 3-4 5-6 Сумма

Ожидаемое расщепление 1 3 3 1 8

Наблюдаемые частоты (Г) 19 46 51 17 133

Ожидаемые частоты 16,62 49,87 49,87 16,62 133

Отклонение Г- Р 2,38 -3,87 1,13 0,38 -

Квадрат отклонения (£ Р)2 5,66 14,97 1,27 0,14 -

Соотношение [(Г- Р)2/Р] 0,04 0,30 0,02 0,008 0,66

При этом отклонение от теоретически ожидаемого расщепления в F2 по первому классу составило -0,31; по классу 1-2 мм - 0,14; по классу 3-4 мм - 3,35; по классу 5-6 мм - 1,8; по классу 7-8 мм - 0,65; по классу 9-10 - 3,86 мм и по классу 11-12 мм - 0,31.

Как уже отмечалось, реципрокные гибриды растений F1 в целом были лонгостильны-ми (5,32±0,87 мм и 4,87±1,02 мм). Однако эти гибриды по степени выраженности признака лонгостилии занимали промежуточное положение. Цветки растений исходной линии ЛЛ-1 имели лонгостильную структуру с превышением рыльца пестика на 9,21±2,83 мм.

Исходя из полученных результатов, можно предположить, что в данном случае мы имеем дело с явлением неполного доминирования.

Если это так, то во втором поколении мы должны были получить одинаковое соотношение расщеплений как по фенотипу, так и по генотипу. Однако фактически полученное расщепление в F2 и данные беккросса, как нам кажется, хорошо согласуются со случаем, когда признак контролируется тремя полигенами, взаимодействующими по типу кумулятивной полимерии. Так, при кумулятивном действии трех полигенов теоретически мы должны были получить в F2 расщепление в соотношении 1:6:15:20:15:6:1 и при беккроссе растений F1 с гомозиготной рецессивной линией ГЛ-1 расщепление в соотношении 1:3:3:1. Как видно из данных табл.1 и 2, фактически нами получено расщепление, очень близкое к теоретически ожидаемому результату. Это дает нам основание сделать вывод о том, что признак лонгостилии цветков у линии ЛЛ-1 контролируется тремя доминантными генами, взаимодействующими по типу кумулятивной полимерии.

Худжандский научный центр Поступило 18.05.2006 г.

АН Республики Таджикистан

ЛИТЕРАТУРА

1. Негматов М.Н., Коваленко В.И., Атаев И.А., Шумный В.К.и др. Микробиология и генетика - теоретическая основа научно-технического прогресса. Тез.докл. науч.конф. посв. 60-летию ТаджССР и КП Таджикистана - Душанбе:Дониш,1984, с.158-159.

2. Коваленко В.И., Атаев И.А., Негматов М.Н., Шумный В.К. - Сельскохозяйственная биология. 1987, № 2, с.57-63.

3. Коваленко В.И., Негматов М.Н., Атаев И.А., Шумный В.К. - Сельскохозяйственная биология. 1987, № 5, с.6-13.

4. Негматов М.Н., Шарипов И.К. - Сб.науч.тр. ТНИИЗ НПО «Зироаткор» им.акад.А.Н.Максумова ТАСХН.-Душанбе, 2004,т.2, с.10-16.

5. Научно-обоснованная система земледелия Таджикской ССР. - Душанбе: Ирфон, 1984, 498 с.

6. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. - М.: Колос, 1985, 334 с.

7. Симонгулян Н.Г., Мухамедханов С.Р., Шафрин А.Н. Генетика, селекция и семеноводство хлопчатника. Ташкент: Мехнат, 1987, 318 с.

М.Н.Неъматов, Б.М.Неъматов ДАР БОРАИ ХИСЛАТХ,ОИ БА МЕРОС ГУЗАШТАНИ АЛОМАТ^ОИ ГОМОСТИЛИЯ ВА ЛОНГОСТИЛИЯ ДАР ГУЛИ ПАХТА

Тахлили генетикии дурагахои байни линияхои ГЛ-1 ва ЛЛ-1 нишон дод, ки ало-мати гомостилия (холати ба хам баробар будани гарддонхо ва дарозии кади гардгираки

бордон) хислати маглубшавандагй (рецессивй) дорад. Ба аломати лонгостилия (х,олати аз гарддонх,о них,оят баланд будани кади гардгираки бордон) хислати голибшавй хос аст ва он аз чониби 3-то генх,ои полимерии голибиятй (доминантй) идора карда меша-вад.

M.N.Negmatov, B.M.Negmatov INHERITANCE OF HOMOSTYLED AND LONGOSTYLED FLOWERS STRUCTURE IN COTTON

Genetic analysis showed that homostyled structure of the flower in cotton have a ressecive characters. The trait a longostyled of the flower is controlled by 3 polymeric genes with cumulative action.