zhrosЗерновое хозяйство РоссииGrain Economy of Russia2079-87252079-8733Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Аграрный научный центр "Донской»zhros-329Research ArticleРАСТЕНИЕВОДСТВО И СЕЛЕКЦИЯPLANT-GROWING AND PLANT-BREEDINGСОЗДАНИЕ АДАПТИРОВАННОГО ГЕНОФОНДА АЛЬТЕРНАТИВНОГО ОБРАЗА ЖИЗНИ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫDEVELOPMENT OF THE ADAPTED GENE POOL FOR ALTERNATIVE WAY OF LIVING OF SOFT WHEATФилобокВ. А.FilobokV. A.

Кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник

350012, Краснодарский край, г. Краснодар, Центральная Усадьба  КНИИИСХ

Candidate of Agricultural Sciences, leading research officer

350012 Krasnodar Area, Central Estate of KRIA

wheatdep@mail.ruГуенковаЕ. А.GuenkovaЕ. A.

Научный сотрудник

350012, Краснодарский край, г. Краснодар, Центральная Усадьба  КНИИИСХ

Research officer

350012 Krasnodar Area, Central Estate of KRIA

wheatdep@mail.ruБеспаловаЛ. А.BespalovaL. А.

Академик РАН, доктор сельскохозяйственных наук, заведующая отделом

350012, Краснодарский край, г. Краснодар, Центральная Усадьба  КНИИИСХ

Academician of RAS, Doctor of Agricultural Sciences, head of the department  

350012 Krasnodar Area, Central Estate of KRIA

wheatdep@mail.ruКошкинВ. А.KoshkinV. A.

Доктор биологических наук, главный научный сотрудник  

190000, Санкт-Петербург, ул.Морская, д.42-44

Doctor of Biological Sciences, chief research officer

190000 St. Petersburg, Morskaya Str., 42-44

koshkin-va@mail.ruПотокинаЕ. К.PotokinaE. K.

Доктор биологических наук, заведующая лабораторией

190000, Санкт-Петербург, ул.Морская, д.42-44

Doctor of Biological Sciences, head of the laboratory

190000 St. Petersburg, Morskaya Str., 42-44

ФГБНУ Краснодарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства им. П. П. ЛукьяненкоРоссияFSBSI “Krasnodar Research Institute of Agriculture named after P.P. Lukiyanenko”Russian FederationФГБНУ Всероссийский научно исследовательский институт растениеводства имени Н.И.ВавиловаРоссияFSBSI All-Russian Research Institute of Plant-growing named after N.I. VavilovRussian Federation201602062018013842Copyright © Филобок В.А., Гуенкова Е.А., Беспалова Л.А., Кошкин В.А., Потокина Е.К., 20182018Филобок В.А., Гуенкова Е.А., Беспалова Л.А., Кошкин В.А., Потокина Е.К.Filobok V.A., Guenkova Е.A., Bespalova L.А., Koshkin V.A., Potokina E.K.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.zhros.online/jour/article/view/329

Сельскохозяйственные культуры двуручки имеют преимущества перед озимыми и яровыми благодаря генетически обусловленной повышенной пластичности и адаптивности, что делает их востребованными в производстве страховыми культурами. Первый сорт двуручка Ласточка, районированный в 2005 году, имел недостаточно высокую зимо-морозостойкость и в суровые зимы мог подмерзать. Сорт Афина более морозостойкий, высокобелковый, устойчив к фузариозу колоса, районирован в 2009 году. Зимо-морозостойкость сорта Паллада ещё более приближена к среднеморозостойкому сорту Безостая 1. Кроме того, сорт Паллада имеет жёлтую окраску мякиша хлеба, обусловленную геном Y, является носителем гена устойчивости к бурой ржавчине Lr 19, тесно сцепленного с геном устойчивости к стеблевой ржавчине Sr 25, эффективного против расы Ug 99, переданного от Ag. elongatum. Дальнейшее совершенствование разработанной нами технологии селекционного процесса сортов альтернативного образа жизни, включающей многократный искусственный отбор на фоне естественного отбора при переменном воздействии факторов, формирующих системы адаптивности генотипов озимого, ярового и факультативного образа жизни, привело к созданию сорта Анка. Сорт Анка создан методом экологической селекции. Исходная линия сорта Анка при изучении в питомниках проверки отзывчивости на длину дня (фоточувствительности) и потребности в яровизации в естественных условиях в КНИИСХ (г. Краснодар) проявила себя как надёжная истинная двуручка, т.е. стабильно выколашивалась при посеве весной (за пределами наличия яровизирующих температур) и стабильно надёжно перезимовывала (на уровне озимой пшеницы Безостая 1) при искусственном промораживании в ящиках в морозильных камерах и тестировании зимо-морозостойкости на стеллажах. Изучение данной линии в ВНИИР им. Н.И.Вавилова (г.С.-Петербург) подтвердило её слабую чувствительность к яровизации и высокую чувствительность к фотопериоду. Молекулярное тестирование аллелей генов Vrn и Ppd, выявило у неё наличие рецессивного аллеля гена Ppd-D1, определяющего высокую фоточувствительность, присутствие рецессивных аллелей генов Vrn-А1, Vrn-В1 и доминантного аллеля гена Vrn-D1, снижающих потребность в яровизации. Сорт Анка среднерослый, среднеспелый, жаростойкий, засухоустойчивый. По зерновой продуктивности имеет преимущество перед стандартами. Стабильно высокое содержание белка (до 18,5%) и клейковины (до 35%) обеспечивают высокую питательность хлеба, приготовленного из муки этого сорта.

The agricultural crops of dvuruchki (spring-winter wheat) possess advantages among winter and spring wheat due to genetically substantiated high adaptability that makes them the most popular crops in the production. The first variety of dvuruchka ‘Lastochka’, developed in 2005, possessed insufficient winter-frost tolerance and could freeze during hard winters. The variety ‘Afina’, developed in 2009, is more frost resistant, with high content of protein and tolerant to fuzariosis. Winter-frost resistance of the variety ‘Pallada’ is nearly the same as of the middle frost resistant variety ‘Bezostaya 1’. Besides, the variety ‘Pallada’ with a yellowish bread crumb due to the gene Y, is a carrier of the gene of leaf rust resistance Lr 19, closely connected with the gene of stem rust Sr 25, efficient against Ug 99, received from Ag. elongatum. When we improved the developed technology of the breeding process of the varieties with alternative way of living, made multiple artificial selections together with a natural selection under changeable effect of the factors which form the systems of adaptability of winter, spring and facultative ways of living, we created the variety ‘Anka’. The variety ‘Anka’ has been developed with the method of ecologic selection. Examining the responsiveness to day length (photosensitivity) and the demands in vernalization in KRIA (Krasnodar) the initial line of the variety ‘Anka’ showed itself as a reliable natural dvuruchka, i.e. it permanently produced heads at spring sowing and overwintered well (as the winter wheat variety ‘Bezostaya 1’) being artificially frozen in the fridge boxes and then tested on winter-frost tolerance on the shelves. The study of the line in ARRIR named after N.I. Vavilov (St.Petersburg) confirmed its weak sensitivity to vernalization and high sensitivity to photoperiod. Molecular testing of the alleles of the genes Vrn and Ppd showed the presence of the recessive allele of the gene Ppd-D1 responsible for high photosensitivity and found recessive alleles of the genes Vrn-А1, Vrn-В1 and a dominant allele of the gene Vrn-D1 responsible for reducing the need of vernalization. The variety ‘Anka’ is of middle-height, middle-maturing, heat tolerant and drought resistant. According to its grain productivity is possesses advantages before the standard varieties. High content of protein (up to 18,5%) and gluten (up to 35%) gives high nutrition of bread, made from flour of the variety.  

пшеница мягкаядвуручкифотопериодяровизациягены Vrn и Ppdурожайностькачествоsoft wheatphoto periodvernalizationgenes Vrn and Ppdproductivityqualitydvuruchki (spring-winter wheat)propertyReferencesФилобок, В.А. Первые результаты селекции сортов пшеницы альтернативного образа жизни / В.А. Филобок, Л.А. Беспалова, Е.А.Гуенкова // Эволюция научных технологий в растениеводстве: Сб. науч. тр. в честь 90-летия со дня образования Краснодарского НИИСХ им. П.П. Лукьяненко. – Краснодар,2004.– Т.1. Пшеница.– С.110-118.Filobok, V. A. First results of breeding of wheat varieties of alternative way of living / V.A. Filobok, L.A. Bespalova, E.A. Guenkova // Evolution of scientific technologies in plant-growing: Col. of works dedic. to the 90-th anniv. of Krasnodar RIA named after P.P. Lukiyanenko. – Krasnodar, 2004. – V.1. Wheat. – PP. 110-118.Стельмах, А.Ф. Изучение роли генетических систем Vrn и Ppd у мягкой пшеницы / А.Ф. Стельмах, В.И. Авсенин, В.А Кучеров, А.Н. Воронин // Вопросы генетики и селекции зерновых культур КОЦ СЭВ. – Одесса(СССР), НИИР Прага Рузыне(ЧССР). – 1987. – Вып.3. – С.125-132.Stelmakh, A.F. Study of the role of genetic systems Vrn and Ppd in soft wheat / A.F. Stelmakh, V.I. Avsenin, V.A. Kucherov, A.N. Voronin // Questions of genetics and breeding process of grain crops of KOTs SEV. – Odessa (USSR), NIIR Praga Ruzyne (ChSSR). – 1987. – Issue 3. – PP.125-132.Мережко, А. Ф. О слабых доминантных аллелях генов типа развития (Vrn) у мягкой пшеницы / А.Ф. Мережко // Генетические исследования злаковых культур: Сб. науч. тр. по прикл. ботанике, генетике и селекции.– Л., 1989. – Т.128.– С.65-70.Merezhko, A.F. About weak dominant alleles of the genes of development (Vrn) of soft wheat / A.F. Merezhko // Genetic study of grain crops: collec. of scient.w. on applied botany, genetics and breeding. – L., 1989. – V.128. – PP.65-70.Филобок, В. А. Проблемы и перспективы селекции сортов пшеницы альтернативного образа жизни / В.А. Филобок, Л.А. Беспалова, Е.А. Гуенкова // Вiснiк Бiлоцеркiвского державного аграрного унiвер.: Зб. наук. праць, вип.2.-Бiла Церква.-2008.-С.97-102.Filobok, V.A. Problems and prospects of the breeding process of wheat varieties of the alternative way of living / V.A. Filobok, L.A. Bespalova, E.A. Guenkova // Вiснiк Бiлоцеркiвского державного аграрного унiвер.: Зб. наук. праць, вип.2. – Бiла Церква, 2008. – PP.97-102.Беспалова, Л. А. Применение молекулярных маркеров в селекции пшеницы в Краснодарском НИИСХ им. П.П. Лукьяненко / Л.А. Беспалова, А.В. Васильев, И.Б. Аблова, В.А. Филобок и др. // Вавиловский журнал генетики и селекции. – 2012. –Т.16.– №1.– С.37-43.Bespalova, L. A. Use of molecular markers in the wheat breeding in Krasnodar RIA named after P.P. Lukiyanenko / L.A. Bespalova, A.V. Vasiliev, I.B. Ablova, V.A. Filobok and others // Vavilov Journal of genetics and breeding. – 2012. – V.16. – №1. – PP.37-43.Давоян, Э. Р. Использование молекулярных маркеров в селекции пшеницы на устойчивость к бурой ржавчине в Краснодарском НИИСХ им. П.П.Лукьяненко / Э.Р. Давоян, Л.А. Беспалова, Р.О. Давоян и др.// Вавиловский журнал генетики и селекции.–2014. – Т.18.– № 4/1.– С.732-738.Davoyan, E.R. Use of molecular markers in wheat breeding on tolerance to leaf rust in Krasnodar RIA named after P.P. Lukiyanenko / E.R. Davoyan, L.A. Bespalova, R.О. Davoyan and others // Vavilov Journal of genetics and breeding. – 2014.– V.18.– № 4/1. – PP.732-738.Беспалова, Л. А. Фотопериодическая чувствительность и молекулярное маркирование генов Ppd и Vrn в связи с селекцией сортов пшеницы альтернативного образа жизни / Л.А. Беспалова, В.А. Кошкин, Е.К. Потокина, В.А. Филобок и др. // Докл. РАСХН.–2010.– №6.– С.3-6. 8.Bespalova, L.A. Photoperiodical sensitivity and molecular marking of the genes Ppd and Vrn because of the breeding of wheat varieties of alternative way of living / L.A. Bespalova, V.A. Koshkin, E.K. Potokina, V.A. Filobok and others // Reports of RAA. – 2010.– №6.– PP.3-6.Потокина, Е. К. Комбинация аллелей генов Ppd и Vrn определяет сроки колошения у сортов мягкой пшеницы / Е.К. Потокина, В.А. Кошкин, Е.А. Алексеева и др.// Вавиловский журнал генетики и селекции.– 2012.– Т.16.– №1.– С.77-86.Potokina, E.K. Combination of gene alleles Ppd and Vrn that determines terms of soft wheat head formation / E.K. Potokina, V.A. Koshkin, E.A. Alekseeva and others // Vavilov Journal of genetics and breeding. – 2012.–V.16. – №1.–PP.77-86.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.