Создание гаплоидных растений озимой пшеницы на основе метода отдаленной гибридизации с кукурузой

Для ускорения процесса селекции и расширения генетического разнообразия озимой пшеницы новым исходным материалом могут служить гаплоидные линии. Одним из способов получения гаплоидов у растений пшеницы является отдаленная гибридизация при скрещивании с растениями кукурузы и последующей селективной элиминацией хромосом. Постгамную несовместимость родительских растений можно преодолеть культивированием зародышей в условиях in vitro. Цель исследования – получение гаплоидных растений озимой мягкой пшеницы с применением метода отдаленной гибридизации при скрещивании с кукурузой и селективной элиминацией хромосом. В данной работе представлены результаты гибридизации сортов и гибридов озимой пшеницы ([(Одесская 200 х Агрофак 100) х Раздолье], 1608/21, 1638/19, Станичная, 221/20, Вольница, Княгиня Ольга, Безостая 100, Алексеич) и линий-гаплопродюсеров кукурузы (СМ7, Кр 935/86, Кр 651) с использованием метода эмбриокультуры in vitro. В результате установлено, что завязываемость гибридных зерен в среднем составила 64 %. Наибольший процент зерновок с зародышами в комбинации Станичная х СМ7 (30 %), Безостая 100 х СМ7 (33%) и Вольница х СМ7 (36%). Максимальное число гаплоидных проростков образовалось у гибридных комбинаций Станичная х СМ7 (8 шт.), Безостая 100 х СМ7 и Вольница х СМ7 (7 и 7 шт.). Получено 37 гаплоидных растений по 13 комбинациям скрещиваний. Выживаемость растений после пересадки в почву составила 62 %. Далее планируется оценить полученный селекционный материал.

1. Бондаренко Е. В., Лапочкина И. Ф., Пишенин И. А., Макарова И. Ю., Яшина Н. А., Смирнова А. С., Казакова Е. А., Блинова Я. А., Празян А. А., Волкова П. Ю. Влияние гамма-облучения женского гаметофита в кастрированных растениях яровой мягкой пшеницы на разрастание завязей при скрещивании с кукурузой // Зерновое хозяйство России. 2024. Т. 16, № 4. С. 50–59. DOI: 10.31367/2079-8725-2024-93-4-50-59

2. Давоян Р. О., Давоян Э. Р., Бебякина И. В., Зинченко А. Н., Миков Д. С., Зубанова Ю. С., Болдаков Д. М. Изучение эффективности гаплопродюсеров кукурузы для стимулирования образования гаплоидных зародышей мягкой пшеницы // Рисоводство. 2019. № 4(45). С. 12–18.

3. Дьячук Т. И., Акинина В. Н., Хомякова О. В., Калашникова Э. В. Отдаленная гибридизация как метод получения гаплоидных растений у злаков // Биотехнология и селекция растений. 2019. Т. 2, № 2. С. 44–52. DOI: 10.30901/2658-6266-2019-2-44-52

4. Жамбакин К.Ж., Терлецкая Н.В., Бердина М.А., Мухитдинова З.Р., Исмагулова Н.К., Искакова А.Б. Получение гаплоидов ячменя и пшеницы с использованием гаплопродюсеров // Биотехнология. Теория и практика. 2006. № 3. С. 27–33.

5. Калинина Н. В., Донцова В. Ю., Черткова Н. Г., Марченко Д. М. Получение растений-регенерантов межвидовых гибридов пшеницы с использованием незрелых зародышей в качестве эксплантов // Зерновое хозяйство России. 2023. Т. 15, № 6. С. 52–58. DOI: 10.31367/2079-8725-2023-89-6-52-58

6. Петраш Н. В., Степочкин П. И. Создание фиолетовозерных гибридов в отдаленных скрещиваниях тритикале, мягкой пшеницы и полбы методом эмбриокультуры in vitro // Биотехнология растений. 2023. № 9(4). С. 218–223. DOI: 10.18699/LettersVJ-2023-9-25

7. Chen, X. M. Effect of different crossing techniques on haploid production in wheat x maize crosses 8 // Acta Agron Sinica. 1998. Vol. 24, P. 743–746.

8. Chaudhary H. K., Singh S., Sethi G. S. Interactive influence of wheat and maize genotypes on haploid induction in winter × spring wheat hybrids // Journal of Genetics & Breeding (Italy). 2002. Vol. 56. P. 259–266.

9. Inagaki, M. N. Doubled haploid production in wheat through wide hybridization // Doubled Haploid Production in Crop Plants. A Manual / M. Maluszynski, K.J. Kasha, B. P. Forster, I. Szarejko. New York: Springer Science+Business Media, 2003. P. 53–58. DOI: 10.1007/978-94-017-1293-4

10. Niu Z., Jlang A., AbuHammad W., Oladzadabbasabadi A., Xu S. S., Mergoum M., Elias E. M. Review of doubled haploid production in durum and common wheat through wheat × maize hybridization // Plant Breeding. 2014. Vol. 133(3). P. 313–320. DOI:10.1111/pbr.1216

11. Sharma H., Yang Y., Ohm H. An assessment of doubled haploid production in soft red winter wheat by wheat x corn wide crosses // Cereal Research Communications. 2002. Vol. 30. P. 269–275.

12. Zhang W., Wang K., Lin Z. S., Du L. P., Ma H. L., Xiao L. L., Ye X. G. Production and identification of haploid dwarf male sterile wheat plants induced by corn inducer // Botanical Studies. 2014. Vol. 55(1), № 26. P. 1–8. DOI: 10.1186/1999-3110-55-26