Ефективність мікросателітного маркера рAHAS 16-17 при інтрогресії гена AHAS1 стійкості до гербіцидів в селекційний матеріал соняшнику.

Abstract

Зменшення генетичного різноманіття сортів, втрата стійкості до хвороб та шкідників, забруднення навколишнього середовища, деградація ґрунтів призвели до зниження темпів приросту урожайності основних сільськогосподарських культур, що досягалася за рахунок звичайної фенотипічної селекції. Вирішення цієї проблеми можливе завдяки впровадженню в селекційні програми біотехнологічних підходів, що базуються на використанні молекулярних маркерів. У даній роботі проведено молекулярно-генетичне дослідження вихідного матеріалу, який залучено до програми створення інбредних ліній соняшника, стійких до гербіцидів групи сульфонілсечовини. Показана можливість ідентифікації та маркерного добору гібридних рослин від схрещувань зразка SURES-2 (носій мутантного гена AHAS1) з лініями селекції СГІ НЦНС ОС 1019В і ОС 1029В за мікросателітним маркером pAHAS 16-17. Фенотипова оцінка стійкості підтвердила дані маркерного добору. У нащадків гомозиготних рослин F2 популяцій SURES-2 × ОС 1019В та SURES-2 × ОС 1029В, що за генотипом відповідають лінії-донору мутантного гена AHAS1, не виявлено розчеплення за стійкістю. Зразки, відібрані за результатами молекулярно-генетичного та морфологічного аналізів, складуть основу вихідного матеріалу для селекції нових самозапилених ліній, адаптованих до умов півдня України з генетично зумовленою стійкістю до гербіцидів групи сульфонілсечовини та комплексом господарсько-цінних ознак.

Reduction of the genetic diversity of varieties, loss of resistance to diseases and pests, environmental pollution, soil degradation led to a decrease in the rate of increase in yields of major crops, which was achieved due to the usual phenotypic selection. The solution to this problem is possible due to the introduction of biotechnological approaches based on the use of molecular markers in breeding programs. A molecular genetic study of the initial material involved in the program of creation of the sulfonylurea-group-herbicides-resistant sunflower inbred lines was conducted. The possibility of identification and marker selection of hybrid plants from crossing of SURES-2 (the carrier line of AHAS1 mutant gene) with OC 1019B and OC 1029B (the breeding lines of PBGI) with using of the microsatellite marker pAHAS 16-17 was shown. The marker data were confirmed by the assessment of herbicide resistance of the tested samples. The homozygous F2 plants with the genotype corre spond to the donor line of the mutant AHAS1 gene were identified. The descendants of homozygous F2 plants demonstrated no segregation on the resistance. The resistant samples, that confirmed by the results of both marker and morphological analyzes, will the source material for creation of new breeding lines, adapted for the south Ukraine environment conditions with genetically determined resistance to herbicides of the sulfonylurea group and a complex of economic and valuable features.

Уменьшение генетического разнообразия сортов, потеря устойчивости к болезням и вредителям, загрязнение окружающей среды, деградация почв привели к снижению темпов прироста урожайности основных сельскохозяйственных культур, который достигался за счет обычной фенотипической селекции. Решение этой проблемы возможно благодаря внедрению в селекционные программы биотехнологических подходов, основанных на использовании молекулярных маркеров. Проведено молекулярно-генетическое исследование исходного материала, который используется в программе создания инбредных линий подсолнечника, устойчивых к гербицидам группы сульфонилмочевины. Показана возможность идентификации и маркерного отбора гибридных растений от скрещивания линии-носителя мутантного гена AHAS1SURES-2 с линиями селекции СГИ-НЦСС ОС 1019В и ОС 1029В по микросателлитному маркеру pAHAS 16-17. Оценка устойчивости подтвердила данные маркерного отбора. У потомков гомозиготных растений F2 популяций SURES-2 × ОС 1019В и SURES-2 × ОС 1029В, генотип которых соответствует генотипу линии-донора мутантного гена AHAS1, показано отсутствие расщепления по устойчивости. Отобранные по результатам молекулярногенетического и морфологического анализов образцы составят основу исходного материала для селекции новых самоопыленных линий, адаптированных для условий юга Украины с генетически детерминированной устойчивостью к гербицидам группы сульфонилмочевины и комплексом хозяйственно-ценных признаков.