Исаков Ю.Н.   Иевлев В.В.   Семериков В.Л.   Самсонова А.Е.   Машкина О.С.   Соустова Н.М.   Исаков И.Ю.  

Влияние самоопыления сосны обыкновенной на изменчивость признаков потомства

Докладчик: Исаков Ю.Н.

Одним из важнейших факторов в формировании генетической структуры популяции и в планировании селекционных программ являются особенности репродуктивной системы вида, к которым относится и тип системы семенного размножения. Целью исследования является изучение генетических особенностей системы семенного размножения во временной динамике с использованием комплекса методов.
В качестве «инструмента» для выявления типа системы семенного размножения отдельных деревьев (перекрёстники или самоопылители?) использовали инбридинг. Он дифференцирует деревья на разные группы по уровню самофертильности. Для оценки уровня самофертильности был введён коэффициент самофертильности (Ксф), отражающий относительную устойчивость признака «процент полнозернистости семян» через его отношение при само- и свободном опылении. Между уровнем самофертильности дерева и величиной инбредной депрессии роста его потомства выявлена достоверная отрицательная связь, что обосновывает использование Ксф у сосны обыкновенной в качестве генотипического маркера разнообразия сосны обыкновенной по типам систем семенного размножения в средние по метеоусловиям (а не в стрессовые) годы. Распределение деревьев по Ксф имеет двухгрупповую структуру. В первой, большой группе, модальное значение Ксф = 0,13 приходится на класс самостерильных деревьев (сс), т.е. группа представлена перекрёстниками, а во второй, маленькой группе, модальное значение Ксф = 0,90, что соответствует классу высокосамофертильных деревьев (всф) – потенциальным самоопылителям. Выявлена достоверная связь между Ксф и индивидуальной гетерозиготностью по отдельным локусам аллозимов хвои. Вместо ожидавшегося повышенного уровня гомозиготности у всф деревьев, наоборот, установлен самый высокий уровень гетерозиготности. Именно в этой группе у отдельных деревьев выявлено достоверное отклонение от ожидаемой 1:1 сегрегации аллелей при изучении эндоспермов, что, возможно, связано с явлением остаточной гетерозиготности.
Использование самоопыления и других способов опыления позволили установить наследование потомством: а) характера и типов нарушения мейотического процесса при микроспорогенезе материнских деревьев; б) уровня индивидуальной гетерозиготности материнских деревьев по аллозимам хвои; в) хода роста групп материнских деревьев с разным уровнем самофертильности; г) интенсивности каллусогенеза в культуре in vitro; д) содержания монотерпенов в эфирном масле хвои и др. Изучена зависимость между уровнем индивидуальной гетерозиготности, средней высотой потомства и его дисперсией у сс и всф форм сосны. Выявлено, что в семьях среднегетерозиготные особи обладают более высокими значениями признака (у сс-форм – при свободном опылении, а у всф-форм – при самоопылении) и минимальной дисперсией, т.е. они являются наиболее адаптивными. При само- и свободном опылении наибольшее генетическое разнообразие потомства по изменчивости монотерпенов эфирного масла хвои было у групп деревьев с небольшим (1-2) и большим (6-7) числом гетерозиготных локусов. Деревья со средним числом локусов (3-4) были более толерантны к смене способа опыления.
Результаты исследований нацеливают на дифференцированное использование деревьев с разным типом семенного размножения в генетическом анализе и в разных селекционных программах. Для этого отобраны перспективные генетические модели сосны обыкновенной, как всф (245-3, 266-4, 92-1, ВГЗ -16 и др.), так и сс-формы (С-12, 346-1, 217-2, 217-6 и др.).
 


К списку докладов