кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник лаборатории клеточной селекции
347740, Ростовская обл., г. Зерноград, ул. Научный городок, д. 3
Candidate of Agricultural Sciences, senior researcher of the laboratory for cell breeding
347740, Rostov region, Zernograd, Nauchny Gorodok Str., 3
младший научный сотрудник лаборатории клеточной селекции
347740, Ростовская обл., г. Зерноград, ул. Научный городок, д. 3
junior researcher of the laboratory for cell breeding
347740, Rostov region, Zernograd, Nauchny Gorodok Str., 3
доктор сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник лаборатории селекции и семеноводства сорго
347740, Ростовская обл., г. Зерноград, ул. Научный городок, д. 3
Doctor of Agricultural Sciences, leading researcher of the laboratory for grain sorghum breeding and seed production
347740, Rostov region, Zernograd, Nauchny Gorodok Str., 3
Сорго зерновое (Sorghum bicolor (L.) Moench) является одной из важных зерновых культур в мировом производстве. Для создания ценных гетерозисных гибридных линий селекционеры используют цитоплазматическую мужскую стерильность (ЦМС), которая в основном в России основана на цитоплазме типа А1 (milo). Этот тип ЦМС контролируется несколькими генами, одним из которых является ген Rf1. Целью настоящей работы являлось изучение аллельного разнообразия гена Rf1 у селекционных и коллекционных образцов сорго зернового. Геномную ДНК сорго зернового выделяли CTAB-методом из молодых проростков. Оценку количества и качества ДНК проводили на спектрофотометре. Для ПЦР анализа использовали специфический молекулярный маркер Xtxp18, с помощью которого в результате проведенного исследования было выявлено широкое аллельное разнообразие исследованных 30 образцов сорго зернового. После сопоставления результатов молекулярного анализа и уровня фертильности образцов в полевых условиях было установлено, что наибольшую долю в формировании признака фертильность имеют аллели Rf1j (30 %) и Rf1d (32 %) в группе образцов-восстановителей фертильности (В) и аллели Rf1a (23,33 %), Rf1d (23,33 %) и Rf1c (15 %) – в группе с фертильными растениями, не вовлеченными в скрещивания. Аллели Rf1a, Rf1d и Rf1c имели высокий процент ассоциации с полевой фертильностью образцов (сходный с влиянием аллеля Rf1j), и, следовательно, могут быть использованы в селекционном процессе сорго зернового, направленном на создание линий-восстановителей фертильности. Для селекции сорго зернового в направлении создания линий-восстановителей фертильности рекомендуется использование образцов с аллелем Rf1j (ассоциированным с фертильностью), у которых он проявлялся в большей степени, а сами образцы относились к группе восстановителей фертильности – уч. 21/22, уч. 22/22, уч. 23/22, уч. 24/22 и уч. 27/22. Для создания стерильных линий могут быть использованы генотипы сорго зернового с аллелем Rf1e (ассоциированным со стерильностью) – уч. 7/22, уч. 8/22, уч. 9/22 и ЗСК 1497/21 – после подтверждения их закрепительной способности в полевых условиях.
Grain sorghum (Sorghum bicolor (L.) Moench) is one of the important grain crops in world production. In order to develop valuable heterotic hybrid lines, breeders use cytoplasmic male sterility (CMS), which is mainly based on the A1 (milo) cytoplasm in Russia. This type of CMS is controlled by several genes, one of which is the Rf1 gene. The purpose of the current work was to study the allelic diversity of the Rf1 gene in breeding and collection grain sorghum samples. Genomic DNA of grain sorghum was isolated by the CTAB method from young sprouts. The quantity and quality of DNA were estimated by a spectrophotometer. For PCR analysis, there was used a specific molecular marker Xtxp18, which established a wide allelic diversity of the 30 grain sorghum samples studied. The comparison of the results of molecular analysis and the fertility level of samples in field conditions has shown that the greatest share in the fertility formation belonged to the alleles Rf1j (30 %) and Rf1d (32 %) in the group of fertility restorer samples (B); and the alleles Rf1a (23.33 %), Rf1d (23.33 %) and Rf1c (15 %) in the group of fertile plants not involved in crossing. Alleles Rf1a, Rf1d and Rf1c had a high percentage of association with field fertility of the samples (similar to the effect of the Rf1j allele), and therefore can be used in grain sorghum breeding aimed at developing fertility restorer lines. In order to breed grain sorghum to develop fertility restorer lines, it can be recommended to use samples with the Rf1j allele (associated with fertility), in which it was revealed to a greater extent, and the samples themselves belonged to the group of fertility restorers 21/22, 22/22, 23/22, 24/22 and 27/22. In order to develop sterile lines, there can be used grain sorghum genotypes with the Rf1e allele (associated with sterility) 7/22, 8/22, 9/22 and ZSK 1497/21 after confirming their fixation ability in field conditions.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.