Труды Кубанского государственного аграрного университета


<<<  Back

2018, № 75

UDC: 631.527.82
GSNTI: 68.35.03

The pollen evaluation method in the breeding practice of agricultural plants

The review presents data on the use of the method of the male generative sphere analysis in breeding practice. The basic criteria are: fertility and sterility, the presence of abnormal, defective pollen grains, their number in the anther. The spectrum of the pollen method application is shown: introduction of agricultural plants, study of the ecological plasticity of genotype, GMO and genetic resources, resistance to xenobiotics, fertility of polyploids and intervarietal incompatibility, as well as manifestations of the characteristic CMS; characterization of the reproductive biology of the species, screening for resistance to contrasting temperatures, diagnostics of apomixis, establishing the method of pollination of plants for placement in seed crops, developing a crossing strategy for obtaining promising genotypes. The problem of stability or susceptibility of male generative sphere is paid enough attention, and that allows approaching the creation of genetic collections of plant testers of mutagenic contamination of agrolandscape, use them as a reference when studying the mutagenic effect of pollutants in cytogenetic studies. The current issues of pollen assessment method usage in breeding practice in the field of visual analysis and the creation of databases of species and varietal characteristics of pollen grains to facilitate the process of hybridization are considered.
Keywords: Pollen assessment method, male gametophyte, pollutants, CMS, visual analysis, fertility and sterility of pollen, defective pollen grains
DOI: 10.21515/1999-1703-75-51-58

References:

  1. Бажина, Е. В. Жизнеспособность пыльцы некоторых видов Picea (Pinacrae) в условиях Красноярска / Е. В. Бажина, М. И. Седаева // Ботанический журнал. - 2017. - Т. 102. - № 6. - С. 768-779.
  2. Бландинская, О. А. Односторонняя межсортовая несовместимость отдельных образцов перца сладкого (Capsicum annuum L.) / О. А. Бландинская, Е. Г. Козарь, Л. В. Беспалько, И. Т. Балашова // Овощи России. - 2015. - № 4. - С. 26-29.
  3. Брыль, Е. А. Использование микрогаметофитного отбора для дифференцировки генотипов люпина по устойчивости к контрастным температурам / Е. А. Брыль, В. С. Анохина //. Молекулярная и прикладная генетика. - Т. 8. - 2008. - С. 51-53.
  4. Геодакян, В. А. Количество пыльцы как передатчик экологической информации и регулятор эволюционной пластичности растений / В. А. Геодакян // Журн. общ. биол. - 1978. - Т. 39. - № 5. - С. 743-753.
  5. Глазунова, Е. Д. Некоторые аспекты репродуктивной биологии Corallorhiza trifida Chatel.(Orchidaceae) / Е. Д. Глазунова // Вестник Нижегородского университета им. Н. И. Лобачевского. - 2014. - № 3. -С. 39-43.
  6. Горохова, А. Г. Биоиндикация почв, загрязненных мышьяком и тяжелыми металлами / А. Г. Горохова, А. И. Иванов, О. В. Скобанева // XXI век: итоги прошлого и проблемы настоящего плюс. - 2013. - Т. 1. - № 9. - С. 39-46.
  7. Егоркина, Г. И. Реакция мужского гаметофита культурных растений на загрязнение почвы тяжелыми металлами / Г. И. Егоркина, Т. В. Бабич // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. - 2008. - № 5. - С. 23-26.
  8. Зеленцов, С. В. Типы и способы естественного опыления льна обыкновенного Linum usitatissimum L / С. В. Зеленцов, Е. В. Мошненко, Л. Г. Рябенко, Л. Р. Овчарова // Масличные культуры. Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур. - 2018. - № 1 (173). - С. 105-113.
  9. Зеленцов, С. В. Морфологические особенности пыльцы и нарушения мейоза у автотетраплоидов сои / С. В. Зеленцов, Е. В. Мошненко // Масличные культуры. Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур. - 2004. - № 1 (130). - С. 10-14.
  10. Круглова, А. Е. Оценка качества пыльцевых зерен в зрелых пыльниках остролодочника сходного в условиях интродукции / А. Е. Круглова // Вестник Удмуртского университета. Серия «Биология. Науки о Земле». - 2011. - № 1. - С. 67-74.
  11. Кузьмина, Т. Н. Оценка качества пыльцы Canna indica L. и некоторых сортов Canna х generalis Bailey / Т. Н. Кузьмина // Бюллетень Государственного Никитского ботанического сада. - 2012. - № 105. - С. 102-106.
  12. Кулян, Р. В. Характеристика пыльцевых зерен коллекционных форм цитрусовых / Р. В. Кулян, Н. С. Киселева // Новые технологии. - 2016. - № 3. - С. 21-27.
  13. Маковей, М. Д. Скрининг культурного генофонда томатов на устойчивость к высокотемпературному стрессу по признакам пыльцы / М. Д. Маковей, М. Грати, Н. Михня, В. Грати // Stiinta agricola. - 2009. - № 2. - С. 18-22.
  14. Маракаева, Т. В. Влияние температуры внешней среды на прорастание пыльцы фасоли в условиях южной лесостепи Западной Сибири / Т. В. Маракаева // Электронный научно-методический журнал Омского ГАУ. 2015. № 2 (2). - С. 18-23. URL: https://cyberleninka. ru/ article/n/vliyanie-temperatury-vneshney-sredyna-prorastanie-pyltsy-fasoli-v-usloviyah-yuzhnoy-leso-stepi-zapadnoy-sibiri (дата обращения: 10.10.2018).
  15. Овчинников, А. С. Жизнеспособность пыльцы и получение перспективных форм у арбуза / А. С. Овчинников, Т. Г. Колебошина, О. П. Варивода, Н. Г. Байбакова // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2017. -№ 1 (45). - С. 1-6.
  16. Омарова, З. М. Морфология, жизнеспособность и фертильность пыльцевых зерен Фейхоа (feijoa sellowiana berg.) / З. М. Омарова, Н. С. Киселева, Р. В. Кулян // редакционный совет. - 2017. - Т. 2. - С. 20-25.
  17. Полевова, С. В. Палиноморфология диких видов и форм яблони (malus, rosaceae) / С. В. Полевова, Я. В. Косенко, В. М. Леунова, Е. С. Романова, Е. Э. Северова, М. В. Теклёва // Ботанический журнал. - 2014. - Т. 99. - № 12. - С. 1317-1335.
  18. Симагина, Н. О. Биологические особенности Artemisia vulgaris L / Н. О. Симагина, А. А. Изюмская // Ученые записки Крымского федерального университета имени В. И. Вернадского. Биология. Химия. - 2014. - Т. 27. - № 1. - С. 170-177.
  19. Ухинова, Е. П. Цитогенетический анализ гибридов мягкой пшеницы (Triticum aestivum L.) с пшеницей Тимофеева (Triticum timopheevii Zhuk.) / Е. П. Ухинова, В. В. Пыльнев, В. С. Рубец // Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии. - 2009. - № 2. - С. 131-138.
  20. Федорова, М. И. Особенности фенотипического проявления признака ЦМС семенных растений свеклы столовой / М. И. Федорова, С. А. Ветрова, Е. Г. Козарь // Овощи России. - 2011. - № 3. - С. 18-23.
  21. Фисюнов, А. В. Борьба с сорняками в современном земледелии / А. В. Фисюнов // Земледелие. - 1984. - Т. 2. - С. 51-54.
  22. Цаценко, Л. В. Обнаружение поллютантов в ходе цитологического мониторинга: учеб. пособие / Л. В. Цаценко. - Краснодар: КубГАУ, 2017. - 98 с.
  23. Цаценко, Л. В. Пыльцевой анализ в селекции растений / Л. В. Цаценко, А. С. Синельникова // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ) [Электронный ресурс]. - Краснодар: КубГАУ, 2012. - №03 (077). С. 88-98. - Шифр Информрегистра: 0421200012\ 0182, IDA [article ID]: 0771203009. - Режим доступа: http://ej.kubagro.ru/2012/03/pdf/09.pdf.
  24. Чесноков, Ю. В. ГМО и генетические ресурсы растений: экологическая и агротехническая безопасность / Ю. В. Чесноков // Вавиловский журнал генетики и селекции. - 2011. - Т. 15. - № 4. - С. 818-827.
  25. Шевченко, С. В. Характеристика мужских генеративных структур Canna indica L / С. В. Шевченко, Т. Н. Кузьмина // Черноморск. бот. журнал. - 2011. - Т. 7. - № 4. - С. 360-364.
  26. Шишкинская, Н. А. Новый подход к использованию антморфологического метода для диагностики апомиксиса у злаков / Н. А. Шишкинская, О. И. Юдакова // Бюллетень Ботанического сада Саратовского государственного университета. - 2003. - № 2. - С. 180-187.
  27. Эмирова, Д. Э. Показатель стерильности мужского гаметофита Zea mays как критерий палинотоксичного влияния ксенобиотиков / Д. Э. Эмирова, Д. В. Баличиева, Э. Э. Ибрагимова // Экосистемы, их оптимизация и охрана. - 2010. - № 2. - С. 200-205.
  28. Abdul-Baki, A. A. Pollen viability and fruit set of tomato genotypes under optimumand high-temperature regimes / A. A. Abdul-Baki, J. R. Stommel // HortScience. - 1995. - Т. 30. - №. 1. - P. 115-117.
  29. Agarwala, S. C. Pollen development in maize plants subjected to molybdenum deficiency / S. C. Agarwala, C. Chatterjee, P. N. Sharma, C. P. Sharma, N. Nautiyal // Canadian Journal of Botany. - 1979. - Т. 57. - № 18. - P. 1946-1950.
  30. Devos, Y. The co-existence between transgenic and non-transgenic maize in the European Union: a focus on pollen flow and cross-fertilization / Y. Devos, D. Reheul, A. De Schrijver // Environmental biosafety research. - 2005. - Т. 4. - №. 2. - P. 71-87.
  31. Kelly, J. K. A method to estimate pollen viability from pollen size variation / J. K. Kelly, A. Rasch, S. Kalisz // American Journal of Botany. - 2002. - Т. 89. - № 6. - P. 1021-1023.
  32. Peterson, R. A. simplified method for differential staining of aborted and non-aborted pollen grains / R. Peterson, J. P. Slovin, C. Chen // Int J Plant Biol. - 2010. - Т. 1. - Р. 66-69.
  33. Sato, S. Moderate increase of mean daily temperature adversely affects fruit set of Lycopersicon esculentum by disrupting specific physiological processes in male reproductive development / S. Sato, M. Kamiyama, T. Iwata, N. Makita, H. Furukawa, H. Ikeda // Annals of Botany. - 2006. - Т. 97. - №. 5. - P. 731-738.
  34. Shah, F. Impact of high-temperature stress on rice plant and its traits related to tolerance / F. Shah, J. Huang, K. Cui, L. Nie, T. Shah, C. Chen, K. Wang // The Journal of Agricultural Science. - 2011. - Т. 149. - №. 5. - P. 545-556.
  35. Thakur, P. Cold stress effects on reproductive development in grain crops: an overview / P. Thakur, S. Kumar, J. A. Malik, J. D. Berger, H. Nayyar // Environmental and Experimental Botany. - 2010. - Т. 67. - № 3. -P. 429-443.

Authors:

  1. Tsatsenko Luidmila Vladimirovna, DSc in Biology, Professor, Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education “I.T. Trubilin Kuban State Agrarian University”.
  2. Savichenko Dmitriy Leonidovich, PhD student, Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education “I.T. Trubilin Kuban State Agrarian University”.