Способ получения исходного материала для селекции душистого горошка по окраске цветка

 

Изобретение относится к области генетики и селекции растений и касается получения заранее прогнозированных форм душистого горошка. Сущность изобретения: для более полного выявления форм душистого горошка с разнообразной окраской цветков осуществляют скрещивание растений с белой и пурпурной или темно-фиолетовой окраской, выращивание первого поколения и анализ по окраске гибридов второго поколения. 3 табл.

Изобретение относится к области генетики и селекции растений и касается получения заранее прогнозированных форм душистого горошка с измененной окраской цветка.

Окраска цветков является одним из основных признаков в селекции цветочно-декоративных растений, в том числе и у душистого горошка. В настоящее время для создания новых сортов цветочно-декоративных культур требуется не менее 10-15 лет. В селекционных работах трудно предусмотреть появление растений тех или иных окрасок цветков в связи с чем значительное время необходимо для получения исходных форм.

Известен способ получения форм горошка с измененной окраской цветка путем обработки линии душистого горошка с помощью химических мутагенов, растворенных в ДМФА (диметилформамид) и СЭ (серный эфир), выращивании растений в М₁ и анализ растений по окраске в М₂. В результате из белоцветковой формы были получены кроме кремовой и темно-розовой, чисто розовая, красная, темно-фиолетовая, фиолетовая, светло-малиновая, малиновая, сиреневая, светло-сиреневая окраски цветков.

Однако при этом трудно выявить весь возможный спектр окрасок цветков душистого горошка, а также необходимо исследовать большое число растений для обнаружения мутаций.

Цель изобретения выявление прогнозированных форм с разнообразной окраской.

Анализ существующего разнообразия по окраске цветков у сортов и образцов душистого горошка позволил выявить 4 основные группы по этому признаку: 1) белая и кремовая окраска лепестков; 2) оранжевая окраска лепестков (с изменчивостью в пределах этой группы от бледно-лососевой, бледно-оранжевой, розово-оранжевой, ало-красной, и оранжево-красной окраской лепестков); 3) красная окраска лепестков (с изменчивостью в пределах этой группы от бледно-розовой, розовой, темно-розовой, красной и карминовой окрасками лепестков); 4) фиолетовая окраска лепестков (с изменчивостью в пределах этой группы от бледно-сиреневой, сиреневой, темно-сиреневой, пурпурной, бордовой и темно-фиолетовой окрасками лепестков).

Из каждой группы были выделены гомозиготные по генам окраски лепестков линии, проведена внутригрупповая и межгрупповая гибридизация и исследовано наследование у гибридов первого и второго поколений. В результате проведенных экспериментальных исследований было установлено следующее: Наследование окраски лепестков у гибридов первого поколения (табл. 1): при внутригрупповой гибридизации доминируют растения с более интенсивно окрашенными цветками; при скрещивании растений с белой и кремовой окраской цветков с растениями с ало-красной, красной, сиреневой, пурпурой и фиолетовой окраской лепестков доминировали (полностью или частично) растения с окрашенными цветками; при скрещивании растений с оранжево-красными лепестками с розово-красными формами доминировали растения, имеющие розовые и красные лепестки; при скрещивании розовых, карминовых и красноцветковых форм с растениями с сиреневой или пурпурной окрасками доминировали растения с сиреневыми или пурпурными цветками; при скрещивании растений с ало, оранжево-красными цветками с формами, имеющими сиреневые или пурпурные цветки доминировали сиренево или пурпурноцветковые растения с различными оттенками.

Эти данные позволили выявить направление доминирования по окраске лепестков у душистого горошка: белая, кремовая < ало, оранжево-красная < розовая, красная, карминовая < сиреневая, пурпурная и фиолетовая. Каждая последующая, в ряду доминирования, окраска цветков доминирует по отношению к предшествующей-рецессивной окраске цветков.

Наследование окраски лепестков у гибридов второго поколения (табл. 2): при изучении изменчивости по окраске цветков у гибридов второго поколения оказалось, что спектр изменчивости значительно больше, если скрещивать растения, соответствующие по окраске лепестков начальной стадии в ряду доминирования (белоцветковые рецессивные формы) с конечной (сиреневой, пурпурной, фиолетовой). В этом случае, выявляются все промежуточные окраски в соответствии с направлением доминирования. В то же время при скрещивании растений из одной группы и ближайших окрасок в ряду доминирования спектр изменчивости гораздо меньше. В частности, при скрещивании растений с оранжево-краской и розовой окраской цветков во втором поколении обнаружили 7 фенотипических классов с оранжево-розовой, оранжевой, бледно-розовой, розовой, темно-розовой, и другими оттенками окраски. В случае скрещивания между собой растений с карминовой и сиреневой окрасками во втором поколении обнаружили 13 фенотипических классов, которые соответствовали исходным формам, но различались оттенками и интенсивностью окраски. Принципиально новая группа окрасок цветков, по отношению к исходным формам, была выявлена при скрещивании оранжево-красных и пурпурноцветковых растений. Было обнаружено 24 фенотипических класса. Были выявлены розовые, красные, карминовые окраски с различными оттенками. В случае же скрещивания форм с белыми и фиолетовыми окрасками лепестков во втором поколении спектр изменчивости составил 27 фенотипических классов. Наряду с окрасками цветков, соответствующих исходным формам, появились две новые группы растений как с оранжевыми, так и с красными окрасками лепестков с различными оттенками и интенсивностью.

Исходя из полученных данных можно сделать вывод о том, что анализ разнообразия по окраске цветков у душистого горошка позволяет прогнозировать направление доминирования окрасок, а знание направления доминирования указывает на определенный спектр изменчивости по этом признаку у гибридов второго поколения.

В генетико-селекционых работах важно знать не только ожидаемый спектр изменчивости, но и процент растений с той или иной окраской цветков. Анализ соотношения растений с окрашенными лепестками у гибридов второго поколения показывает (табл. 3), что в пределах каждой группы окрасок 50-75% растений имеют бледноокрашенные цветки. В то же время при внутригрупповых скрещиваниях выше процент растений с интенсивно-окрашенными цветками. В частности, у гибридов второго поколения, полученных от скрещивания сиренево- и пурпурноцветковых растений было обнаружено 77% форм с интенсивно окрашенными лепестками и 23% бледно окрашенных. Следовательно, для увеличения числа растений с интенсивно окрашенными цветками необходимо либо увеличивать объем выборки при гибридизации между группами, либо проводить внутригрупповые скрещивания.

Таким образом, для получения исходных форм, различающихся по окраске цветков у душистого горошка достаточно провести одну комбинацию скрещиваний: растений с чисто белыми цветками (1 группа рецессивна по всем генам окраски цветков) с сиренево-, пурпурно- или фиолетовоокрашенными цветками (4 группа имеет все гены в доминантном состоянии). Растения с различными окрасками цветков выявляются в определенных соотношениях. В этом случае объем выборки во втором поколении должен составлять не менее 500 растений. Проведение других скрещиваний как между группами, так и внутри групп позволяет сдвинуть спектр изменчивости в направлении преимущественного получения растений с той или иной окраской цветков.

Опыты по гибридизации и анализу экспериментального материала проводили в течении нескольких лет. Во всех скрещиваниях участвовали гомозиготные по генам окраски цветков линии душистого горошка.

П р и м е р 1. Скрещивали растения из одной и той же группы с сиреневыми и пурпурными цветками. Гибриды первого поколения имели пурпурные цветки. Во втором поколении были выделены три фенотипических класса с сиреневыми, темно-сиреневыми и пурпурными окрасками лепестков.

П р и м е р 2. В гибридизации участвовали растения с оранжево-красными и пурпурными цветками. Гибриды первого поколения имели пурпурноокрашенные цветки. Во втором поколении было выявлено 24 фенотипических класса. Основные окраски лепестков были следующими: белые и кремовые с розовыми и сиреневыми оттенками; бледно-оранжевые, розово-оранжевые и оранжевые с различными оттенками; бледно-розовые, нежно-розовые, розовые, темно-розовые, красные с различными оттенками; сиреневые, темно-сиреневые, малиновые, бледно-пурпурные, пурпурные, бордовые, бордово-фиолетовые с различными оттенками.

П р и м е р 3. Скрещивали растения с белыми и темно-фиолетовыми цветками. Гибриды первого поколения имели пурпурные цветки. Во втором поколении обнаружили 27 фенотипических классов. Основные окраски лепестков были следующими: белая, кремовая, белая и кремовая с розовыми и сиреневыми оттенками; бледно-оранжевые, нежно-оранжевые, оранжево-розовые, оранжевые, бледно-розовые, розовые, темно-розовые, красные, бледно-сиреневая, сиреневая, темно-сиреневая, малиновая, бледно-пурпурная, пурпурная, бордовая, бледно-фиолетовая, темно-фиолетовая с различными оттенками.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИСХОДНОГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ ДУШИСТОГО ГОРОШКА ПО ОКРАСКЕ ЦВЕТКА, включающий скрещивание форм с различной окраской, выращивание гибридов первого и второго поколений и анализ форм второго поколения по окраске, отличающийся тем, что при скрещивании используют формы с белой и пурпурной или темно-фиолетовой окраской.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3