<<<  Назад

2016 год, № 59

УДК: 633.63: 631.522: 631.531
ГРНТИ: 68.35.33; 68.03.03; 68.35.03

ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В СЕЛЕКЦИИ И СЕМЕНОВОДСТВЕ САХАРНОЙ СВЕКЛЫ

Рассмотрены вопросы репродуктивной биологии и их связь с селекцией и семеноводством сахарной свеклы (Beta vulgaris L.). Подчеркнуто, что сахарной свекле присущи два способа воспроизводства семян - двуродительский и однородительский. Существующие селекционные технологии базируются на двуродительском способе воспроизводства семян. По нашему мнению, создание мс-гибридов сахарной свеклы по известным селекционно-семеноводческим технологиям научными учреждениями России и стран СНГ, не имеющих достаточной финансовой, организационной, кадровой и интеллектуальной поддержки со стороны государства или бизнеса, практически невозможны. В статье рассматривается однородительский или партеногенетический способ воспроизводства семян у сахарной свеклы. Обсуждается несколько преимуществ однородительского способа воспроизводства семян перед двуродительским с точки зрения проблем селекции и семеноводства. Однородительский способ воспроизводства семян позволяет: а) использовать мс-гибриды в качестве исходного материала для селекции, тем самым резко расширяя доступный для селекции генофонд; б) партеногенетические потомства - удобный источник для выделения гаплоидов; в) в партеногенетических потомствах наблюдается сегрегация по любым маркерным признакам, включая признак одноростковости посевных единиц; г) новый способ воспроизводства позволяет использовать гибридные семена в течение не одного, а нескольких поколений (закрепление гетерозиса). Новые биотехнологии воспроизводства семян, на которых будет зиждеться селекция и семеноводство гибридов сахарной свеклы, существенно упрощают схемы селекции и способны обеспечить их технологическое преимущество перед сортами, созданными по двуродительской схеме воспроизводства семян. Реализация новых селекционных технологий возможна в рамках проекта, объединяющего усилия селекционеров, генетиков, эпигенетиков и семеноводов стран СНГ, включая работников семенных и сахарных заводов. Проблему импортозамещения сортов иностранной селекции, по нашему мнению, можно осуществить на основе использования новых биотехнологий в селекции и семеноводстве сахарной свеклы.
Ключевые слова: Биотехнология in vivo, гаплоиды, мс-гибриды, однородительское и двуродительское воспроизводство семян, партеногенез, репродуктивная биология

Литература:

1. Балков, И. Я. К истории отечественной селекции сахарной свеклы / И. Я. Балков // Энциклопедия рода Beta: биология, генетика и селекция свеклы. - Новосибирск: Сова, 2010. - С. 20-38.
2. Бордонос, М. Г. Характер расщепления и некоторые особенности свекловичных высадков с одноцветковыми семенами / М. Г. Бордонос // Селекция и семеноводство. - 1938. - № 6. - С. 24-27.
3. Вавилов, Н. И. Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости / Н. И. Вавилов // Теоретические основы селекции растений. - М.: Сельхозгиз, 1935. - Т. 1. - С. 75-128.
4. Добрецова, Т. Б. Спонтанные полиплоидные и гаплоидные формы сахарной свеклы у близнецовых растений / Т. Б. Добре-цова, А. Н.Лутков, А. М. Манжос // ДАН СССР. - 1965. - Т. 160, № 2. - С. 454-457.
5. Зайковская, Н. Э. Особенности апомиксиса у анеуплоидных форм сахарной свеклы / Н. Э. Зайковская, Г. И. Ярмолюк, З. А. Болелова // Докл. ВАСХНИЛ. - 1978. - № 9. - С. 11-13.
6. Карпеченко, Г. Д. Экспериментальная полиплоидия и гаплоидия / Г. Д. Карпеченко // Теоретические основы селекции растений. - М.; Л.: Сельхозгиз, 1935. - Т. 1. - С. 397-434.
7. Малецкая, Е. И. Гаплоидия в апози-готических семенных потомствах сахарной свеклы Beta vulgaris L. / Е. И. Малецкая, С. С. Юданова, С. И. Малецкий // Доклады АН. - 2009. -Т. 426. - С. 710-713.
8. Малецкий, С. И. Биология размножения сахарной свеклы / С. И. Малецкий // Биномиальные распределения в генетических исследованиях на растениях. - Новосибирск : ИЦиГ СО РАН, 2000. - С. 75-89.
9. Малецкий, С. И. Семенное размножение сахарной свеклы / С. И. Малецкий // Энциклопедия рода Beta. Биология, генетика и селекция свёклы. - Новосибирск: Сова, 2010. - С. 52-62.
10. Малецкий, С. И. Получение самоопыленных линий у самонесовместимых растений сахарной свеклы / С. И. Малецкий, Э. В. Денисова, А. Н. Лутков // Генетика. - 1970. - Т. 6. - № 6. - С. 180-184.
11. Малецкий, С. И. Энциклопедия рода Beta. Биология, генетика и селекция свёклы / С. И. Малецкий, Е. В. Левитес, С. С. Юда-нова, С. С. Кирикович, И. Ю. Ануфриева // Сб. науч. трудов ИЦиГ СО РАН, Россия, Институт сахарной свеклы, Украина. - Новосибирск: Сова, 2010. - 686 с.
12. Малецкий, С. И. Самофертильность и агамоспермия у сахарной свеклы (Beta vulgaris L.) / С. И. Малецкий, Е. И. Малецкая // Генетика. - 1996. - Т. 32. - № 12. - С. 1643-1650.
13. Малецкий, С. И. Апозиготический способ репродукции семян в системе рода Beta и гомологические ряды Н. И. Вавилова / С. И. Малецкий, Е. И. Малецкая, С. С. Юда-нова // Вавиловский журнал генетики и селекции. - 2011. - Т. 15. - № 1. - С. 66-79.
14. Малецкий, С. И. Новая технология воспроизводства семян у сахарной свеклы (партеногенетический способ) / С. И. Ма-лецкий, Е. И. Малецкая, С. С. Юданова // Труды Кубанского государственного аграрного университета. - Краснодар, 2015. - № 3 (54). - С. 204-213.
15. Малецкий, С. И. Сохранение гибридной мощности в апозиготических потомствах сахарной свёклы (Beta vulgaris L.) / С. И. Ма-лецкий, С. А. Мелентьева, И. С. Татур, С. С. Юданова, Е. И. Малецкая // Весцы НАН Белоруссии. - 2013. - № 1. - С. 65-72. - (Серыя Аграрных навук).
16. Малецкий, С. И. Третья изменчивость, типы наследственности и воспроизводства семян у растений / С. И. Малецкий, Н. В. Роик, В. А. Драгавцев // Сель-скохозяйственная биология. - 2013. - № 5. - С. 3-29.
17. Орловский, Н. И. Односемянная сахарная свекла / Н. И. Орловский, О. К. Коломиец, А. В. Попов, С. П. Севостьянов // Биология и селекция сахарной свеклы. - М.: Колос, 1968. - С. 662-672.
18. Петров, Д. Ф. Апомиксис в природе и опыте / Д. Ф. Петров // Новосибирск: Наука, Сибирское отделение, 1988. - 214 с.
19. Роик, Н. В. Создание одноростковых сортов и гибридов сахарной свеклы в Советском Союзе / Н. В. Роик // Энциклопедия рода Beta. Биология, генетика и селекция свеклы. - Новосибирск: Сова, 2010. - С. 248-264.
20. Сеилова, Л. Б. Апомиксис у сахарной свеклы и его использование в практической селекции / Л. Б. Сеилова: автореф. дис.. д-ра биол. наук. - Алматы, 1996. - 44 с.
21. Фаворский, Н. В. Материалы по биологии и эмбриологии сахарной свеклы / Н. В. Фаворский // Труды научного института селекции. В.С.Н.Х. - К., 1928. - Вып. II. Сортоводно-семенное управление сахаротреста. - С. 3-11.
22. Харечко-Савицкая, Е. И. Метод полу-чения семян при самоопылении аутосте-рильных рас свеклы / Е. И. Харечко-Савицкая // ДАН СССР. - 1938. - Т. 18. - С. 469-474.
23. Харечко-Савицкая, Е. И. Цитология и эмбриология сахарной свеклы / Е. И. Харечко-Савицкая // Свекловодство. - К.: Гос-сельхозиздат,1940. - Т. 1. - С. 453-550.
24. Цильке, Р. А. Завязываемость плодов у гибридов сахарной свеклы при апозиго-тической репродукции в контрастных условиях выращивания / Р. А. Цильке, С. И. Позняк, Е. И. Малецкая, С. С. Юданова, С. И. Малец-кий // Вестник НГАУ, 2010. - Т. 5. - № 3. - С. 19-25.
25. Ширяева, Э. И. Апомиксис у самоопыленных линий сахарной свёклы и использование его в селекции / Э. И. Ширяева, Г. И. Ярмолюк, А. Г. Кулик, В. В. Червякова // Цитология и генетика. - 1989. - Т. 23. - № 3. - С. 39-44.
26. Юданова, С. С. Миксоплоидия клеточных популяций сахарной свеклы и ее связь с репродуктивными признаками : дис.. канд. биол. наук / С. С. Юданова. - СПб., Всероссийский НИИ растениеводства, 2004. - 126 с.
27. Юданова, С. С. Миксоплоидия клеточных популяций у сахарной свёклы / С. С. Юданова // Энциклопедия рода Beta. Биология, генетика и селекция свёклы. - Новосибирск : Сова, 2010. - С. 63-86.
28. Юданова, С. С. Связь эпигеномной изменчивости с семенной продуктивностью при апозиготическом способе размножения сахарной свеклы (Beta vulgaris L.) / С. С. Юда-нова, Е. И. Малецкая // Досягнення и проблеми генетики, селекции та био-технологии: збiрник наукових праць. - К. : Логос, 2007. - Т. 2. - С. 221-225.
29. Юданова, С. С. Использование однородительского размножения гибридов для получения исходного материала в селекции сахарной свёклы (Beta vulgaris L.) / С. С. Юда-нова, С. А. Мелентьева, И. С. Татур // Земледелие и защита растений. - 2012. - № 1 (80). - С. 57-60.
30. Bosemark, N. O. Haploids and homozygous diploids, triploids and tetraploids in sugar beet / N. O. Bosemark // Hereditas. - 1971. - Vol. 69. - P. 193-204.
31. Frese, L. Conservation and Access to Sugar beet Germplasm / L. Frese // Sugar Tech. - 2010. - Vol. 12. - №3-4. - P. 207-219.
32. Jassem, B. Embriology and genetics of apomixis in the section Corollinae of the genus Beta / В. Jassem // Acta Biol. Cracovensis. - 1976. - Vol. 19. - P. 151-172.
33. Hosemans, D. Induction of haploid plant from in vitro culture of unpollinated beet ovules (B. vulgaris) // D. Hosemans, D. Bossoutrot // Z. Pflanzenzücht. - 1983. - Bd. 91, № 1. - S. 74-77.
34. Kockelmann, Al. Seed Production and Processing / Al. Kockelmann, R. Tilcher, U. Fischer // Sugar Tech. - 2010. - Vol. 12(3-4). - P. 267-275.
35. Lux, H. Production of haploid sugar beet (Beta vulgaris L.) by culturing unpollinated ovules / H. Lux, L. Herrmann, C. Wetzel // Plant Breeding. - 1990. - Vol. 104. - № 3. - P. 177-183.
36. Owen, F. V. Inheritance of cross- and self-sterility and self-fertility in Beta vulgaris L. / F. V. Owen // Jour. Agric. Res. - 1942. - Vol. 64. - P. 679-698.
37. Savitsky, V. F. Inheritance of the number of flowers in flowers clusters of Beta vulgaris L. // V. F. Savitsky // Proc. Amer. Soc. Sugar Beet Technol. - 1954. - Vol. 8, № 2. - P. 3-15.

Авторы:

1. Малецкий Станислав Игнатьевич, доктор биол. наук, профессор, заведующий лабораторией, Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики СО РАН.