Взаємодія генів VRN І PPD в регуляції розвитку пшениці озимої (Triticum aestivum L.)
Анотація
Мета. Виявити ефекти генів VRN і PPD на темпи розвитку пшениці озимої в відсутності яровизації і після її завершення при різній тривалості фотоперіоду. Методи. Ізогенні по генам PPD лінії озимого типу розвитку сорту Миронівська 808. У всіх ліній гени VRN рецесивні. Рослини вирощували в умовах вегетаційного досліду з неяровизованого насіння (1 група всіх ліній), а також після завершення яровизації (2 група всіх ліній) при 20-22 °С. Обидві групи вирощували в умовах довгого (18 годин) і короткого (9 годин) фотоперіодів. Темпи розвитку визначали за термінами переходу рослин до колосіння. Результати. У відсутності яровизації на короткому дні ізогенні лінії з домінантними генами PPD-D1a і PPD-В1a і сорт (всі гени PPD рецесивні) переходили до колосіння, а лінія з домінантним геном PPD-A1a залишалася в фазі кущіння до кінця досліду. На довгому дні всі досліджені лінії і сорт не колосились до кінця досліду (200 днів). Після завершення яровизації всі досліджені лінії в умовах короткого фотоперіоду колосились пізніше, ніж на довгому дні, але найбільш пізно лінія з домінантним геном PPD-В1a. Висновки. Гени VRN і PPD взаємодіють в регуляції розвитку пшениці озимої – вони «взаємозамінні» по ефектах на розвиток в залежності від поєднання температурних і фотоперіодичних умов.
Ключові слова: пшениця озима, (Triticum aestivum L.), яровизація, фотоперіод, темпи розвитку, гени VRN і PPD.
Посилання
Fayt V.I. Identification and effects of alleles of wheat developmental genes: avtoref. dys. ... doct. biol. nauk, Odesa, 2009. 39 p. [in Ukrainian]
Kamran A., Iqbal M., Spaner D. Flowering time in wheat (Triticum aestivum L.): a key factor for global adaptability. Euphytica. 2014. Vol. 197. P. 1–26. doi: 10.1007/s10681-014-1075-7.
Bloomfield M.T., Hunt J.R., Trevaskis B., Ramm K., Hyles J. Ability of alleles of PPD1 and VRN1 genes to predict flow-ering time in diverse Australian wheat (Triticum aestivum) cultivars in controlled environments. Crop and Pasture Science. 2018. Vol. 69. Р.1061–1075. doi: 10.1071/CP18102
Potokina E.K., Koshkin V.A., Alekseeva E.A., Matvienko I.I., Bespalova L.A., Filobok V.А. Combinations of alleles of the ppd and vrn genes determine the heading time in common wheat varieties Vavilov Journal of Genetics and Breeding. 2012. Vol 16, No.1. P. 77–86. [in Russian]
Stepanenko I.L., Smirnova O.G., Titov I.I. A gene regulatory network model for vernalization and seasonal flowering response in winter wheat and barley. Vavilov Journal of Genetics and Breeding. 2012. Vol 16, No. 1. P. 99–106. [in Russian]
Muterko А.F., Balashova I.A., Fayt V.I., Sivolap Yu.M. Molecular_genetic mechanisms of regulation of growth habit in wheat. Cytology and Genetics. 2015. Vol. 49, No. 1. P. 58–71. doi: 10.3103/S0095452715010089
Dubcovsky J., Loukoianov A., Fu D., Valarik M., Sanchez A., Yan L. Effect of photoperiod on the regulation of wheat vernalization genes VRN1 and VRN2. Plant Molecular Biology. 2006. Vol. 60. P. 469–480. doi: 10.1007/s11103-005-4814-2
Wang S., Carver B., Yan L. Genetic loci in the photoperiod pathway interactively modulate reproductive development of winter wheat. Theoretical and Applied Genetics. 2009. Vol. 118. P. 1339–1349. doi: 10.1007/s00122-009-0984-7
Tsyibulko V.S., Zhmurko V.V., Gridin N.N. Metabolic theory of winter crops. Kharkov: IR im. V.Ya. Yureva UAAN, 2000. 140 p. [in Russian]
Zhmurko V.V. Рhysiological and biochemical aspects of photoperiodic and vernalization control of plant development rates: avtoref. dys. ... doct. biol. nauk. Kyiv, 2009. 43 p. [in Ukrainian]
