THE USE OF Vrn GENES FOR CREATION OF TRITICALE FORMS WITH DIFFERENT LENGTH OF VEGETATION PERIOD (review)

Abstract

Тритикале (½ Triticosecale Wittmack) -новая сельскохозяйственная культура, объединяющая в себе ценные свойства пшеницы и ржи. К преимуществам тритикале относятся способность произрастать на бедных, кислых, подтопляемых почвах, более высокое, чем у пшеницы, содержание белка в зерне, устойчивость ко многим грибным заболеваниям. Недостатки тритикале -щуплость зерна, склонность к прорастанию зерна на корню, полеганию, некоторая токсичность зерна вследствие содержания алкилрезорцинолов, а также более длительный по сравнению с родительскими формами вегетационный период. Из всех групп генов наибольшее влияние на продолжительность вегетационного периода злаковых культур оказывают Vrn (response to vernalization, реакция на яровизацию). Яровые растения имеют один или несколько доминантных генов Vrn, у озимых все гены vrn рецессивные. Мягкая пшеница может иметь гены Vrn-A1, Vrn-B1, Vrn-D1, расположенные соответственно в хромосомах 5AL, 5BL, 5DL (A.J. Worland, 1996), ген Vrn-D4 в околоцентромерном районе хромосомы 5D (N. Kippes с соавт., 2015) и ген Vrn-B3 в хромосоме 7BS (L. Yan с соавт., 2006). У ржи ген Vrn-R1 находится в хромосоме 5RL (J. Plaschke с соавт., 1993). У тритикале были обнаружены доминантные аллели Vrn-A1a, Vrn-B1a, Vrn-B1b и Vrn-B1c (M. Nowak с соавт., 2014; О.И. Зайцева с соавт., 2015). Ранее эти аллели были выявлены у мягкой пшеницы (D.K. Santra с соавт., 2009; A.B. Shcherban с соавт., 2012; A.B. Shcherban с соавт., 2015; J. Milec с соавт., 2013; И.Е. Лихенко с соавт., 2014). На время колошения растений влияет не только изменение нуклеотидной последовательности генов Vrn, но и изменение числа копий этих генов (A. Diaz с соавт., 2012). Гены Vrn могут влиять на время колошения и в сочетании друг с другом. Так, сорта с тремя доминантными генами Vrn более раннеспелые, чем с одним или двумя доминантными генами Vrn, но имеют наименьшую продуктивность (A.F. Stelmakh, 1993; M. Iqbal с соавт., 2007). Сообщается, что интрогрессия хромосомы 2D укорачивает период вегетации тритикале (А.А. Шишкина, 2008; Л.В. Корень с соавт., 2010). Растения тритикале имеют более длительный вегетационный период, чем исходные линии пшеницы, что может быть вызвано ингибированием генов Vrn геномом ржи (Л.Н. Каминская с соавт., 2005; I.N. Leonova с соавт., 2005). Генетический контроль типа развития спонтанных яровых мутантов в настоящее время не известен. Большинство яровых мутантов позднеспелые, а при посеве осенью в разной степени перезимовывают, что может указывать на то, что они относятся к двуручкам (П.И. Степочкин, 2008; П.И. Степочкин с соавт., 2008). В Сибири озимые тритикале занимают значительные площади, но по яровым тритикале селекция не ведется. Яровые тритикале могут быть использованы для расширения разнообразия яровых культур. Для селекции представляет интерес создание яровых тритикале с разной продолжительностью вегетационного периода. Ключевые слова: гексаплоидная и октаплоидная тритикале, яровой мутант, пшеница, продолжительность вегетационного периода, гены Vrn.