Создание исходного материала для селекции гороха с использованием методов гибридизации и физического мутагенеза

Селекция новых высокопродуктивных, адаптивных, технологичных сортов гороха играет важную роль в увеличении фонда продовольственного белка. При этом ключевая роль принадлежит исходному материалу. Для создания исходного материала широко применяются методы гибридизации и мутагенеза. Межсортовая гибридизация позволяет получить гибридное потомство с сочетанием ценных признаков родительских форм. Однако основной проблемой современной селекции стало снижение генетического разнообразия культурных растений, в том числе гороха. Один из способов повышения генетического полиморфизма – применение индуцированного мутагенеза. Рентгеновское излучение является высокоэффективным физическим мутагеном, который с успехом применяется в мутационной селекции для повышения продуктивности культурных растений и приобретения ими новых признаков. В связи с этим целью нашей работы стало получение нового селекционного материала гороха с применением метода гибридизации и посредством воздействия ионизирующего излучения. Опыты проводились в 2011–2020 гг. в лаборатории селекции и семеноводства зернобобовых культур БНИИСХ УФИЦ РАН. В качестве материала исследования были отобраны сорта и линии гороха местной селекции, а также сортообразцы из коллекции ВИР. Гибридизация проводилась на основе принципа генетической отдаленности родительских форм. Для индуцированного мутагенеза семена сортов Памяти Хангильдина и Аксайский усатый 55 подвергали воздействию различных доз рентгеновского излучения. В результате гибридизации был создан перспективный селекционный материал, характеризующийся высокой семенной продуктивностью, сокращенным вегетационным периодом, технологичностью. Гибридная линия Л-31315/14 передана на государственное сортоиспытание в 2019 г. как сорт Памяти Попова. Мутантные линии гороха Л-18 и Л-65, полученные из сорта Памяти Хангильдина, превысили по урожайности исходный сорт на 0,16 и 0,11 т/га, по содержанию белка – на 1,8 и 1,5% соответственно.

1. Бобков С.В., Селихова Т.Н. Получение межвидовых гибридов для интрогрессивной селекции гороха // Экологическая генетика. 2015. № 13(3). С. 40–49. DOI: 10.17816/ecogen13340-49.

2. Давлетов Ф.А., Нигматуллина Г.М., Гайнуллина К.П., Плешков А.В., Сафин Ф.Ф. Новый сорт зернового гороха Памяти Попова // Зерновое хозяйство России. 2020. № 2(68). С. 61–65. DOI: 10.31367/2079-8725-2020-68-2-61-65.

3. Цыганок Н.С. О гибридизации в практической селекции овощных сортов гороха и фасоли: ретроспектива и перспектива // Сельскохозяйственная биология. 2014. № 1. С. 26–31. DOI: 10.15389/ agrobiology.2014.1.26eng.

4. Arvind K., Chaurasia A.K., Marker S., Shukla P.K., Rai P.K., Verma P.K., Bara B.M. Effect of gamma radiation on macro mutations, their effectiveness and efficiency in pea (Pisum sativum L.) // Agricultural Research Journal. 2017. 54(2). P. 261–261. DOI: 10.5958/2395-146X.2017.00047.3.

5. Bahadur B., Rajam M.V., Leela S., Krishnamurthy K.V. Plant biology and biotechnology. I. Plant diversity, organization, function and improvement. New Delhi; Heidelberg; New York; Dordrecht; London: Springer, 2015. 832 p. DOI: 10.1007/978-81-322-2286-6.

6. Davletov F.A., Gainullina K.P., Safin F.F. Inheritance of seed size by hybrid populations of pea (F1, F2) // BIO Web of Conferences. 2020. № 17. P. 00090. DOI: 10.1051/bioconf/20201700090.

7. Li S., Liu S.M., Fu H.W., Huang J.Z., Shu Q.Y. High-resolution melting-based TILLING of γ rayinduced mutations in rice // Journal of Zhejiang University-Science B. 2018. 19(8). P. 620–629. DOI: 10.1631/jzus.B1700414.

8. Rahman S.M., Takagi Y., Miyamoto K., Kawakita T. High stearic acid soybean mutant induced by X-ray irradiation // Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry. 2014. 59(5). P. 922–923. DOI: 10.1271/ bbb.59.922.

9. Spencer-Lopes M.M., Forster B.P., Jankuloski, L. Manual on Mutation Breeding. 3rd ed. Rome: Food and Agriculture Organization of the United Nations, 2018. 301 p.