Источники и доноры признака многорядности початка для гибридной селекции кукурузы в коллекции ВИР
- Авторы: Хатефов Э.Б.1, Богдан П.М.2, Грушин А.А.1, Филь И.В.1, Шерстобитов В.В.1, Бойко В.Н.1
-
Учреждения:
- Всероссийский институт генетических ресурсов растений им. Н.И. Вавилова
- Федеральный исследовательский центр агробиотехнологий Дальнего Востока им. А.К. Чайки
- Выпуск: Том 22, № 2 (2024)
- Страницы: 151-160
- Раздел: Генетические основы эволюции экосистем
- Статья получена: 17.01.2024
- Статья одобрена: 23.04.2024
- Статья опубликована: 17.07.2024
- URL: https://journals.eco-vector.com/ecolgenet/article/view/625673
- DOI: https://doi.org/10.17816/ecogen625673
- ID: 625673
Цитировать
Полный текст
![Открытый доступ](https://journals.eco-vector.com/lib/pkp/templates/images/icons/text_open.png)
![Доступ закрыт](https://journals.eco-vector.com/lib/pkp/templates/images/icons/text_unlock.png)
![Доступ закрыт](https://journals.eco-vector.com/lib/pkp/templates/images/icons/text_lock.png)
Аннотация
Актуальность. Признак числа рядов зерен на початке кукурузы является одним из ключевых для улучшения продуктивности кукурузы. Эффекты генов, контролирующих этот признак мало изучены. Поиск источников и доноров этого признака актуален для гибридной селекции.
Цель — поиск источников и доноров признака многорядности початка в коллекции ВИР для вовлечения в селекцию гибридной кукурузы.
Материалы и методы. Исследования проведены на 16 линиях (S3–6) кукурузы с различной инбредностью и варьированием числа рядов зерен на початке от 18 до 36, экзотической 8-рядной расе CUZCO, характеризующейся крупным зерном, и популяции МР-20 с 20–36-рядным початком. Гибридизацию и учет урожая проводили в полевых условиях предгорной зоны Кабардино-Балкарской Республики.
Результаты. Проведено ранжирование по схожим фенотипическим признакам 16 линий кукурузы с многорядным початком на 5 групп. Анализ структуры початка экспериментального гибрида F1 между популяцией МР-20 и 8-рядной, крупнозерной расой CUZCO показал, что признак многорядности початка и крупнозерности проявляется по типу неполного доминирования. Потенциал урожайности экспериментального простого гибрида составил не менее 12,2 т в пересчете на 1 га при уборочной влажности зерна 37 % и группе спелости по ФАО не ниже 600. Существенным недостатком линий кукурузы с многорядным початком является высокая уборочная влажность зерна.
Заключение. Коллекция многорядных линий кукурузы служит ценным источником генов, контролирующих важные количественные признаки, и может быть вовлечена в селекцию гибридной кукурузы для ее селекционного улучшения.
Ключевые слова
Полный текст
![Доступ закрыт](https://journals.eco-vector.com/lib/pkp/templates/images/icons/text_lock.png)
Об авторах
Эдуард Балилович Хатефов
Всероссийский институт генетических ресурсов растений им. Н.И. Вавилова
Автор, ответственный за переписку.
Email: haed1967@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0001-5713-2328
SPIN-код: 7929-8148
ResearcherId: T-6816-2018
д-р биол. наук
Россия, Санкт-ПетербургПолина Михайловна Богдан
Федеральный исследовательский центр агробиотехнологий Дальнего Востока им. А.К. Чайки
Email: polina_bogdan84@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-3052-5521
SPIN-код: 8721-8062
канд. с.-х. наук
Россия, Приморский край, УссурийскАлександр Андреевич Грушин
Всероссийский институт генетических ресурсов растений им. Н.И. Вавилова
Email: gnuvosvniir@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-2842-1512
SPIN-код: 3457-1434
канд. биол. наук
Россия, Санкт-ПетербургИрина Владимировна Филь
Всероссийский институт генетических ресурсов растений им. Н.И. Вавилова
Email: irinafil1974@icloud.com
ORCID iD: 0000-0001-5005-3926
SPIN-код: 3223-8030
канд. с.-х. наук
Россия, Санкт-ПетербургВасилий Васильевич Шерстобитов
Всероссийский институт генетических ресурсов растений им. Н.И. Вавилова
Email: scherstobitow@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-8308-5107
канд. биол. наук
Россия, Санкт-ПетербургВладислав Николаевич Бойко
Всероссийский институт генетических ресурсов растений им. Н.И. Вавилова
Email: boyko_vlad@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-7919-1302
SPIN-код: 9993-8900
канд. с.-х. наук
Россия, Санкт-ПетербургСписок литературы
- Shiferaw B., Prasanna B.M., Hellin J., Banziger M. Crops that feed the world 6. Past successes and future challenges to the role played by maize in global food security // Food Secur. 2011. Vol. 3. P. 307–327. doi: 10.1007/s12571-011-0140-5
- specagro.ru [Электронный ресурс]. Дайджест ключевых публикаций в СМИ. № 14. Рынок зерновых. Самара: ФГБУ «Центр агроаналитики» Минсельхоз РФ. 37 с. https://specagro.ru/sites/default/files/2020-09/daydzhest-zernovye_no14.pdf [дата обращения 27.05.2023]
- Sluyter A., Dominguez G. Early maize (Zea mays L.) cultivation in Mexico: Dating sedimentary pollen records and its implications // PNAS. 2006. Vol. 103, N. 4. P. 1147–1151. doi: 10.1073/pnas.0510473103
- Sigmon B., Vollbrecht E. Evidence of selection at the ramosa1 locus during maize domestication // Mol Ecol. 2010. Vol. 19, N. 7. P. 1296–1311. doi: 10.1111/j.1365-294X.2010.04562.x
- Bommert P., Nagasawa N.S., Jackson D. Quantitative variation in maize kernel row number is controlled by the FASCIATED EAR2 locus // Nat Genet. 2013. Vol. 45. P. 334–337. doi: 10.1038/ng.2534
- Il Je B., Gruel J., Lee Y.K., et al. Signaling from maize organ primordia via FASCIATED EAR3 regulates stem cell proliferation and yield traits // Nat Genet. 2016. Vol. 48. P. 785–791. doi: 10.1038/ng.3567
- Wang J., Lin Z., Zhang X., et al. krn1, a major quantitative trait locus for kernel row number in maize // New Phytologist. 2019. Vol. 223, N. 3. P. 1634–1646. doi: 10.1111/nph.15890
- Brown P.J., Upadyayula N., Mahone G.S., et al. Distinct genetic architectures for male and female inflorescence traits of maize // PLoS Genet. 2011. Vol. 7. ID e1002383. doi: 10.1371/journal.pgen.1002383
- Peng B., Li Y.X., Wang Y., et al. QTL analysis for yield components and kernel-related traits in maize across multi-environments // Theor Appl Genet. 2011. Vol. 122. P. 1305–1320. doi: 10.1007/s00122-011-1532-9
- Yang J.L., Jiang H.Y., Yeh C.-T., et al. Extreme-phenotype genome-wide association study (XP-GWAS): a method for identifying trait-associated variants by sequencing pools of individuals selected from a diversity panel // Plant J. 2015. Vol. 84, N. 3. P. 587–596. doi: 10.1111/tpj.13029
- Liu X., Huang M., Fan B., et al. Iterative usage of fixed and random effect models for powerful and efficient genome-wide association studies // PLoS Genet. 2016. Vol. 12. ID e1005767. doi: 10.1371/journal.pgen.1005767
- Bommert P., Il Je B., Goldshmidt A., Jackson D. The maize G alpha gene COMPACT PLANT2 functions in CLAVATA signalling to control shoot meristem size // Nature. 2013. Vol. 502. P. 555–558. doi: 10.1038/nature12583
- Wu Q., Xu F., Jackson D. All together now, a magical mystery tour of the maize shoot meristem // Curr Opin Plant Biol. 2018. Vol. 45, N. A. P. 26–35. doi: 10.1016/j.pbi.2018.04.010
- Vollbrecht E., Springer P.S., Goh L., et al. Architecture of floral branch systems in maize and related grasses // Nature. 2005. Vol. 436. P. 1119–1126 doi: 10.1038/nature03892
- Bortiri E., Chuck G., Vollbrecht E., et al. ramosa2 encodes a LATERAL ORGAN BOUNDARY domain protein that determines the fate of stem cells in branch meristems of maize // Plant Cell. 2006. Vol. 18, N. 3. P. 574–585. doi: 10.1105/tpc.105.039032
- Satoh-Nagasawa N., Nagasawa N., Malcomber S., et al. A trehalose metabolic enzyme controls inflorescence architecture in maize // Nature. 2006. Vol. 441. P. 227–230. doi: 10.1038/nature04725
- Gallavotti A., Long J.A., Stanfield S., et al. The control of axillary meristem fate in the maize ramosa pathway // Development. 2010. Vol. 137, N. 17. P. 2849–2856. doi: 10.1242/dev.051748
- Pautler M., Eveland A.L., LaRue T., et al. FASCIATED EAR4 encodes a bZIP transcription factor that regulates shoot Meristem size in maize // Plant Cell. 2015. Vol. 27, N. 1. P. 104–120. doi: 10.1105/tpc.114.132506
- Chuck G., Cigan A.M., Saeteurn K., Hake S. The heterochronic maize mutant Corngrass1 results from overexpression of a tandem microRNA // Nat Genet. 2007. Vol. 39. P. 544–549. doi: 10.1038/ng2001
- Zhang D., Sun W., Singh R., et al. GRF-interacting factor1 regulates shoot architecture and meristem determinacy in maize // Plant Cell. 2018. Vol. 30, N. 2. P. 360–374. doi: 10.1105/tpc.17.00791
- Liu L., Du Y.F., Shen X.M., et al. KRN4 controls quantitative variation in maize kernel row number // PLoS Genet. 2015. Vol. 11. ID e1005670. doi: 10.1371/journal.pgen.1005670
- Шмараев Г.Е., Матвеева Г.В. Изучение и поддержание образцов коллекции кукурузы. Методические рекомендации. Ленинград: ВИР, 1985. 49 с.
- Сотченко В.С. Селекция. Семеноводство. Технология возделывания кукурузы. Пятигорск: РАСХН ГНУ ВНИИ кукурузы, 2009.
- Широкий унифицированный классификатор СЭВ и международный классификатор СЭВ видов Zea mays L. / под ред. В.Г. Кукекова. Ленинград: Б.и., 1977. 70 с.
Дополнительные файлы
![](/img/style/loading.gif)