Предисловие редакторов .......................................... 5
Глава 1. Пшеница
(Н.А. Картель, Л.В. Хотылева, М.Н. Шаптуренко, А.А. Булойчик,
Е.А. Волуевич, В.С. Борзяк, С.И. Гриб, И.К. Коптик) ............. 8
1.1 Экспериментальный мутагенез ................................ 9
1.1.1 Получение и характеристика мутантных форм .......... 10
1.1.2 Синтетические популяции мутантов ................... 12
1.1.3 Индуцированная генетическая нестабильность ......... 14
1.2 Генетический анализ пшеницы с использованием анеуплоидов .. 16
1.2.1 Создание серии моносомных линий у мягкой пшеницы
сорта Опал и ее генетический анализ ................ 16
1.2.2 Генетический контроль морфофизиологических
процессов .......................................... 21
1.2.3 Генетический контроль интенсивности процесса
дыхания в онтогенезе ............................... 23
1.2.4 Генетический контроль каллусогенеза ................ 25
1.2.5 Генетический контроль устойчивости к бурой
ржавчине ........................................... 26
1.3 Пыльцевой эмбриогенез и регенерация растений .............. 28
1.4 Генетические подходы в селекции мягкой пшеницы на
устойчивость к грибным патогенам .......................... 33
1.5 ДНК-маркерный анализ белорусских сортов озимой пшеницы .... 41
1.6 Генофонд и его использование в селекции ................... 45
1.7 Совершенствование методов селекции ........................ 46
Литература ................................................ 48
Глава 2. Тритикале
(И.А. Гордей, О.М. Люсиков, Н.Б. Белько, Л.В. Хотылева,
Л.Н. Каминская, Л.В. Корень, О.М. Орловская, С.И. Гриб,
В.Н. Буштевич) ................................................. 52
2.1 Краткая история создания, видовой состав и
распространение тритикале ................................. 52
2.2 Генетические особенности тритикале ........................ 56
2.3 Методы создания тритикале ................................. 59
2.4 Генетический контроль скорости развития растений
тритикале ................................................. 62
2.4.1 Синтез первичных тритикале ......................... 63
2.4.2 Стабилизация пшенично-ржаных амфидиплоидов с
включением Vrn-генов ............................... 67
2.4.3 Экспрессия Vrn-генов в генетической среде
тритикале .......................................... 69
2.4.4 Молекулярно-генетическое изучение линий
тритикале с Vrn-генами ............................. 73
2.5 Обогащение генома гексаплоидного тритикале путем
интрогрессии чужеродного генетического материала .......... 77
2.5.1 Гибридизация тритикале и геномно-замещенных форм
пшеницы с целью интрогрессии генетического
материала эгилопса в геном тритикале ............... 79
2.5.2 Анализ поведения хромосом на разных стадиях
мейоза у гибридов тритикале F1 и F4 ................ 80
2.5.3 Идентификация чужеродного материала Aegilops в
гибридном материале ................................ 85
2.5.4 Оценка элементов продуктивности и содержания
белка в зерне растений тритикале с интрогрессией
генетического материала эгилопса ................... 90
2.6 Создание тритикале с цитоплазмой ржи - секалотритикум ..... 92
2.7 Система рода тритикале (× Triticosecale Wittmack) ........ 107
2.8 Результаты селекции тритикале в Беларуси ................. 110
Источники и литература ................................... 114
Глава 3. Озимая рожь
(Э.П. Урбан, С.И. Гордей, И.А. Гордей) ........................ 120
3.1 Краткая история, этапы развития и достижения селекции
культуры ржи (Seeale cereale L.) ......................... 120
3.1.1 Краткая история культуры ржи ...................... 120
3.1.2 Роль ржи в мировом земледелии и в Беларуси ........ 121
3.1.3 История научной селекции ржи ...................... 122
3.1.4 Этапы развития, достижения и направления
селекции ржи в Беларуси ........................... 123
3.2 Генетические источники селекционно-ценных признаков
озимой ржи ............................................... 127
3.2.1 Генофонд озимой ржи-основа для создания новых
сортов ............................................ 127
3.2.2 Источники продуктивности и устойчивости к
полеганию ......................................... 129
3.2.3 Источники зимостойкости и выносливости к снежной
плесени ........................................... 131
3.2.4 Источники устойчивости к основным видам грибных
заболеваний ....................................... 132
3.2.5 Источники качества зерна .......................... 133
3.3 Селекция озимой диплоидной ржи ........................... 135
3.3.1 Генетические основы и методы создания
короткостебельных сортов-популяций ................ 135
3.3.2 Практические результаты селекции диплоидной ржи ... 138
3.4 Эффективность метода экспериментальной полиплоидии в
селекции озимой ржи ...................................... 138
3.4.1 Исходный материал для селекции озимой
тетраплоидной ржи ................................. 138
3.4.2 Экспериментальная полиплоидия как метод создания
нового исходного материала ........................ 140
3.4.3 Методы экспериментального получения полиплоидов
и их использование в селекции озимой ржи .......... 144
3.4.4 Практические результаты селекции тетраплоидной
ржи ............................................... 148
3.5 Использование ЦМС в селекции озимой ржи в Беларуси ....... 148
Литература ............................................... 153
Глава 4. Картофель
(А.П. Ермишин, Е.В. Воронкова, В.А. Козлов) ................... 156
4.1 Генетические особенности картофеля как объекта
селекции ................................................. 157
4.1.1 Эволюция культурного картофеля .................... 157
4.1.2 Автотетраплоидная природа картофеля ............... 159
4.2 Манипуляции с плоидностью в селекции картофеля ........... 161
4.2.1 Дигаплоиды картофеля .............................. 161
4.2.2 Восстановление тетраплоидного уровня.
Митотическое удвоение хромосом .................... 164
4.2.3 Восстановление тетраплоидного уровня.
Мейотическое удвоение хромосом .................... 164
4.2.4 Инбридинг, гетерозис у диплоидного и
тетраплоидного картофеля при переходах с одного
уровня плоидности на другой. Теория
гетероаллелизма ................................... 166
4.2.5 Эффект уровня плоидности .......................... 170
4.3 Задачи, направления и методы селекции картофеля .......... 171
4.3.1 Методы селекции картофеля. Организация
селекционного процесса в Беларуси ................. 172
4.3.2 Характер наследования основных хозяйственно
ценных признаков. Использование ДНК-маркеров для
идентификации генов ............................... 175
4.3.2.1 Гены устойчивости к фитофторозу
картофеля ................................ 176
4.3.2.2 Гены устойчивости к цистообразующей
нематоде ................................. 179
4.3.2.3 Гены устойчивости к Y-вирусу картофеля
(PVY) .................................... 180
4.3.2.4 Гены устойчивости к Х-вирусу картофеля
(PVX) .................................... 180
4.3.2.5 Гены устойчивости к L-вирусу картофеля
(ВСЛК, PLRV) ............................. 181
4.3.2.6 Гены устойчивости к раку картофеля ....... 182
4.3.3 Мультиплексные линии .............................. 183
4.3.4 Использование диких и примитивных культурных
видов в селекции картофеля ........................ 184
4.3.4.1 Систематика и эволюция картофеля ......... 184
4.3.4.2 Интрогрессия ценного генофонда диких и
примитивных культурных видов картофеля
в селекционный материал .................. 188
4.3.4.3 Направления использования генофонда
диких видов в селекции картофеля ......... 189
4.3.4.4 Изучение диких видов картофеля с целью
поиска источников, ценных для селекции
генов .................................... 190
4.3.4.5 Презиготные репродуктивные барьеры при
межвидовой гибридизации картофеля ........ 195
4.3.4.6 Постзиготные репродуктивные барьеры при
межвидовой гибридизации картофеля и
интерплоидных скрещиваниях ............... 198
4.3.4.7 Роль пре- и постзиготных репродуктивных
барьеров при гибридизации культурного
картофеля с дикими видами ................ 201
4.3.4.8 Методы преодоления межвидовых
репродуктивных барьеров .................. 203
4.3.4.9 Использование соматической гибридизации
для преодоления межвидовых
репродуктивных барьеров .................. 205
4.3.4.10 Использование видов-посредников и
манипуляции с плоидностью для
преодоления межвидовых репродуктивных
барьеров ................................. 208
4.3.4.11 Диплоидные межвидовые гибриды между
аллотетраплоидными дикими видами
картофеля и дигаплоидами S. tuberosum .... 210
4.3.5 Селекция картофеля с использованием отбора на
диплоидном уровне ................................. 211
4.3.5.1 Проблемы диплоидной селекции картофеля и
подходы к их решению ...................... 213
4.3.6 Подбор родительских форм на основе оценки
комбинационной способности селекционного
материала ......................................... 216
Литература ............................................... 222
Глава 5. Лен
(В.В. Титок, В.А. Лемеш, С.И. Юренкова, Л.В. Хотылева) ........ 235
5.1 Классификация льна ....................................... 236
5.2 Кариотип рода Linum ...................................... 238
5.3 Эволюционные связи между видами и подвидами рода Linum ... 239
5.4 Строение стебля льна ..................................... 245
5.4.1 Анатомические показатели стебля сортов льна-
долгунца .......................................... 246
5.4.2 Наследование анатомических показателей у
Fj-гибридов льна-долгунца ......................... 249
5.4.3 Анализ микроструктуры волокон льна методом
сканирующей электронной микроскопии .............. 251
5.5 Генетика количественных признаков сортов льна-долгунца ... 256
5.5.1 Генотипическая гетерогенность по продуктивности
у сортов льна-долгунца ............................ 256
5.5.2 Генетический контроль признаков продуктивности у
сортов льна-долгунца .............................. 258
5.6 Фотосинтез и продукционный процесс ....................... 264
5.6.1 Содержание хлорофилла у сортов льна в
онтогенезе ........................................ 264
5.6.2 Фотосинтетическая продуктивность сортов и
F1-гибридов льна-долгунца в онтогенезе ............ 267
5.6.3 Анализ роста растений и фотохимическая
активность хлоропластов контрастных по
урожайности сортов льна-долгунца в онтогенезе ..... 271
5.6.4 Изменчивость ультраструктурных признаков
хлоропластов клеток листа у L. angustifolium и
L. usitatissimum .................................. 276
5.6.5 Ультраструктура хлоропластов и митохондрий
клеток листа у сортов и F1-гибридов льна-
долгунца .......................................... 278
5.7 Биотехнология льна ....................................... 280
5.7.1 Регенерационная способность сортов льна в
культуре in vitro ................................. 282
5.7.2 Создание генетически модифицированных растений
льна (L. usitatissimiim L.) методами
агробактериальной и биобаллистической
трансформации ..................................... 283
5.8 Селекционные достижения по культуре льна в Беларуси ...... 286
Источники и литература ................................... 288
Глава б. Сахарная свекла
(А.М. Свирщевская) ............................................ 295
6.1 Краткая историческая справка по культуре. Особенности
свеклы, послужившие причиной для ее окультуривания.
Современная таксономия ................................... 295
6.2 Характеристика свекольного растения и наследование.
Генетика селекционно-значимых признаков .................. 297
6.3 Использование генетических методов в селекции
(полиплоидия, гетерозис, отдаленная гибридизация) ........ 305
6.4 Использование методов культивирования in vitro в
селекции (клональное размножение, регенерация растений
de novo, гаплоидия, культура протопластов, сомаклоны
и клеточная селекция) .................................... 310
6.5 Использование молекулярных маркеров в селекции.
Трансгеноз ............................................... 315
6.6 Совершенствование методов селекции на основе
генетических подходов .................................... 318
6.7 Создание уникального исходного материала, поддержание
генколлекций ............................................. 321
6.8 Достижения по культуре сахарной свеклы в Беларуси ........ 323
Источники и литература ................................... 325
Глава 7. Соя
(О.Г. Давыденко, Д.В. Голоенко, В.Е. Розенцвейг,
Е.А. Аксенова) ................................................ 335
7.1 Генетические основы селекции хозяйственно ценных
признаков сои ............................................ 337
7.1.1 Генетическая система фотопериодической реакции .... 337
7.1.2 Соотношение продолжительности фенофаз ............. 343
7.1.3 Архитектоника растения ............................ 344
7.1.4 Оптическая структура агроценоза ................... 347
7.1.5 Генетические основы адаптивной селекции сои ....... 348
7.2 Создание генетического разнообразия ...................... 352
7.3 Биотехнологические методы селекции сои ................... 357
7.3.1 Маркер-сопутствующая селекция ..................... 357
7.3.2 Генно-инженерные технологии ....................... 358
7.4 Исходный материал для селекции. Генетическая коллекция ... 361
7.5 Результаты селекционной работы по сое в Беларуси ......... 362
Источники и литература ................................... 363
Глава 8. Люпин узколистный
(Н.С. Купцов, Т.П. Миронова) .................................. 369
8.1 Таксономические признаки ................................. 370
8.1.1 Окраска цветка .................................... 370
8.1.2 Окраска семян ..................................... 372
8.1.3 Окраска листа ..................................... 375
8.1.4 Характер ветвления стебля ......................... 376
8.1.5 Форма стебля ...................................... 377
8.2 Признаки генеративной сферы .............................. 378
8.2.1 Количество цветков в кисти ........................ 379
8.2.2 Количество бобов в кисти .......................... 380
8.2.3 Количество семян в бобе ........................... 381
8.2.4 Масса 1000 семян .................................. 383
8.2.5 Растрескиваемость бобов ........................... 386
8.2.6 Проницаемость оболочки семени ..................... 387
8.3 Признаки вегетативной сферы .............................. 388
8.3.1 Высота растений ................................... 388
8.3.2 Структура листа ................................... 390
8.3.3 Восковой налет .................................... 394
8.3.4 Угол отхождения боковых ветвей от главного
стебля ............................................ 395
8.4 Физиологические признаки ................................. 396
8.4.1 Реакция узколистного люпина на яровизирующие
температуры ....................................... 396
8.4.2 Темп роста узколистного люпина .................... 399
8.4.3 Морозоустойчивость растений люпина ................ 401
8.4.4 Реакция узколистного люпина на дефицит в почве
марганца .......................................... 401
8.5 Биохимические признаки .................................. 402
8.5.1 Содержание белка в семенах ........................ 402
8.5.2 Содержание алкалоидов в семенах ................... 403
8.5.3 Состав алкалоидного комплекса семян ............... 405
8.6 Генетика устойчивости узколистного люпина к болезням ..... 406
8.6.1 Устойчивость узколистного люпина к фузариозной
корневой гнили .................................... 407
8.6.2 Устойчивость узколистного люпина к фузариозному
трахеомикозному увяданию .......................... 408
8.6.3 Устойчивость к антракнозу ......................... 408
8.6.4 Устойчивость узколистного люпина к фомопсису ...... 409
8.6.5 Устойчивость к бурой пятнистости ................. 410
8.6.6 Устойчивость к серой пятнистости .................. 410
8.6.7 Комплексная устойчивость сортов к грибным
болезням .......................................... 411
8.7 Генетика доместикации и ее использование в селекции ...... 417
Литература ............................................... 417
Глава 9. Томат
(А.В. Кильчевский, Л.В. Хотылева, М.М. Добродькин,
В.В. Скорина, Л.Г. Коготько, Т.В. Никонович, О.Г. Бабак,
И.Г. Пугачева, Н.Ю. Лещина, Е.Ю. Иванцова, Л.А. Тарутина,
А.В. Щур, А.В. Крук, С.В. Малышев, Л.А. Мишин, Д.П. Бажанов,
Н.А. Некрашевич, А.А. Бажанова, В.А. Лемеш, 3.Е. Грушецкая) ... 422
9.1 Основные направления селекции томата ..................... 422
9.2 Генетический анализ наследования хозяйственно ценных
признаков томата ......................................... 426
9.2.1 Генетические основы селекции партенокарпических
гибридов .......................................... 426
9.2.1.1 Влияние средовых условий на проявление
комбинационной способности образцов
томата ................................... 428
9.2.1.2 Изменение генетических параметров
наследования признаков томата в
различных условиях среды ................. 430
9.2.2 Генетические основы селекции лежких гибридов ...... 433
9.3 Методические основы гетерозисной и адаптивной селекции
томата ................................................... 438
9.3.1 Генетические основы селекции гибридов томата в
защищенном грунте ................................. 440
9.3.1.1 Комбинационная способность линий томата
в диаллельных скрещиваниях ............... 440
9.3.1.2 Наследование компонентов урожайности
томата в топкроссных гибридах F1 ......... 443
9.3.2 Использование стерильных форм в гетерозисной
селекции томата ................................... 447
9.3.2.1 Типы стерильности ........................ 447
9.3.2.2 Биология цветения и размножения
партенокарпических форм томата с
функциональной мужской стерильностью ..... 450
9.3.2.3 Оценка комбинационной способности
партенокарпических стерильных и
фертильных линий в топкроссах ............ 456
9.3.2.4 Оценка адаптивной способности
партенокарпических гибридов на
основе ФМС ............................... 463
9.3.3 Метод реципрокных тестеров ........................ 468
9.3.4 Селекция на гетерозис в открытом грунте ........... 472
9.4 Разработка и использование методов периодического
отбора в селекции томата ................................. 472
9.4.1 Открытый грунт .................................... 472
9.4.2 Защищенный грунт .................................. 476
9.5 Использование биотехнологических методов в селекции
томата ................................................... 480
9.5.1. Гаметная селекция томата .......................... 480
9.5.2 Генетика морфогенеза in vitro ..................... 484
9.5.3 Использование молекулярных маркеров в селекции
томата ............................................ 489
9.6 Генетические основы селекции энергетически эффективных
сортов томата ............................................ 492
9.7 Генетические основы селекции томата на минимальное
накопление поллютантов ................................... 495
9.8 Селекция томата на эффективное взаимодействие с
почвенной микрофлорой .................................... 496
Литература ............................................... 499
Глава 10 Плодовые культуры
(3.А. Козловская) ............................................. 509
10.1 Яблоня ................................................... 510
10.2 Груша .................................................... 526
10.3 Слива .................................................... 529
10.4 Вишня и черешня .......................................... 534
Литература ............................................... 536
Глава 11 Лесные культуры
(А.И. Ковалевич, В.Е. Падутов. А.И. Сидор, А.П. Кончиц,
С.И. Ивановская) .............................................. 539
11.1 Методы, используемые в лесной селекции ................... 545
11.1.1 Методы классической селекции ...................... 545
11.1.2 Использование методов компьютерной биометрии ...... 548
11.1.3 Многокритериальный метод отбора клонов для
лесосеменных плантаций ............................ 556
11.1.4 Метод микроклонального размножения ................ 557
11.2 Оценка генетического потенциала объектов постоянной
лесосеменной базы ........................................ 558
11.2.1 Генетическая инвентаризация архивно-маточных
плантаций ......................................... 558
11.2.2 Сравнение уровня генетической изменчивости
плюсовых и неплюсовых деревьев .................... 560
11.2.3 Уровень генетической изменчивости лесосеменных
плантаций ......................................... 562
11.2.4 Генетическая инвентаризация лесосеменных
плантаций ......................................... 565
11.3 Моделирование лесосеменных плантаций с заданной
популяционно-генетической структурой семенного
потомства ................................................ 569
Литература .................................................... 573
|
