Аналіз мейозу в сортів пшениці озимої м'якої — носіїв пшенично-житніх транслокацій 1BL.1RS та 1AL.1RS

  • І. І. Лялько Інститут фізіології рослин і генетики НАН України, Україна, 03022, м. Київ, вул. Васильківська, 31/17
  • О. В. Дубровна Інститут фізіології рослин і генетики НАН України, Україна, 03022, м. Київ, вул. Васильківська, 31/17
  • Б. В. Моргун Інститут фізіології рослин і генетики НАН України, Україна, 03022, м. Київ, вул. Васильківська, 31/17; Інститут клітинної біології та генетичної інженерії НАН УкраїниУкраїна, 03143, м. Київ, вул. Академіка Заболотного, 152
DOI: https://doi.org/10.7124/visnyk.utgis.16.2.1055

Анотація

Мета. Дослідження особливостей перебігу мейозу в сортів пшениці м’якої озимої — носіїв транслокацій 1BL.1RS та 1AL.1RS. Методи. Методом тимчасових чавлених препаратів про ведено порівняльний аналіз перебігу мейозу в сортів пшениці — носіїв різних транслокацій. Результати. Встановлено частоту та спектр аномалій мейозу в інтрогресивних сортів пшениці м’якої озимої з пшенично-житніми траслокаціями 1BL.1RS та 1AL.1RS. Показано варіабельність частоти порушень на різних стадіях мікроспорогенезу в сортів — носіїв певної транслокації, що може бути пов’язано з різним періодом стабілізації їхніх геномів. З’ясовано, що частота порушень мейозу в сортів з різними транслокаціями не перевищувала 10 %, що є нормальним для стабільних інтрогресивних сортів. Висновки. Виявлено, що на всіх стадіях мікроспорогенезу за кількістю клітин з порушеннями та їхнім спектром сорти із транслокацією 1ВL.1RS незначною мірою відрізняються від сортів з транслокацією 1AL.1RS.
Ключові слова: пшениця м’яка озима, транслокації 1ВL.1RS та 1AL.1RS, перебіг мейозу.

Посилання

Devos K.M., Atkinson M.D.,Chinoy C.N. Chromosomal rearrangements in the rye genome relative to thet wheat. Theor. Appl. Genet. 1993. Vol. 85. P.673-680.

Friebe B., Jiang J., Raupp W.J. Characterization of wheat-alien translocations conferring resistance to diseases and pests: current status. Euphytica. 1996. Vol. 91. P.59-87.

Gordeeva, E.I., Leonova, I.N., Kalinina, NP, Sanina, EA, Budashkina, EB Comparative cytological and molecular analysis of introgressive wheat lines containing the genetic material Triticum timopheevii Zhuk. Genetics. 2009. Vol. 45(12). P.1616-1626.

Hoffmann B. Alteration of drought tolerance of winter wheat caused by translocation by rye chromosome segment 1RS. Cereal Res. Communic. 2008. Vol 36. P. 269-278. doi: 10.1556/CRC.36.2008.2.7

Kolyuchiy V.T., Kolyuchaya G.S. Introgressive hybridization as a genetic reserve of wheat breeding for quality. Genetic resources of cultivated plants in the XX1 century. Condition, problems, prospects. II Vavilov International Conference November 26-30, St. Petersburg. 2007. P. 489-490.

Kozub N.A., Sozinov I.A., Kolyuchy V.T., Vlasenko V.A., Sobko T.O., Sozinov O.O. Identification 1AL / 1RS translocation in the varieties of wheat. Cytology and genetics. 2005. Vol.39(5). P.20-24.

Kozub N.A., Sozinov I.A., Sozinov A.A. Features of the transfer of rye translocations 1AL/1RS and 1BL/1RS through gametes in common wheat hybrids. Factors in Experimental Evolution of Organisms. 2008. V. 4. P. 163–168.

Kozub N.A., Sozinov I.A., Bidnyk A.Y., Demyanova N.A. Identification of wheat varieties with an effective gene of Sr1RSAmigo resistance to stem rust Ug99. Factors in Experimental Evolution of Organisms. 2011. V. 10. P. 243-247.

Kozub N.A., Sozinov I.A. Sobko, T.A., Dedkova, OS, Badaeva, E.D., Netsvetaev, V.P. Rye translocations in some varieties of winter soft wheat. Agricultural Biology. 2012, No3. P. 74-68.

Krupnov V.A., Voronina S.A., Krupnova O.V. Effects of 7DL.7AG and 1BL.1RS translocations on yield and grain quality of soft wheat in the Volga region. Inf. Vestn. VOGiS. 2000. Vol. 13(4). P. 751-758.

Landjeva S., Korzun V., Tsanev V. Distribution of wheat-rye translocation 1RS.1BL among bread wheat varieties of Bulgaria. Plant Breeding. 2006. Vol. 125. P. 102–104. doi.org/10.1111/j.1439-0523.2006.01142.x

Lapochkina I.F., Iordanskaya I.V., Yachevskaya G.L. Cytological study of the collection of synthetic wheat from the National Small Grain Collection of USDA-AKS in the non-chernozem zone of Russia. Agricultural Biology. 2014. No3. P.77-82.

Litvinenko M.A., Topal M.M. Effects of wheat-rye translocations 1AL / 1RS and 1BL / 1RS for grain sustenance in varieties of wheat. Science Rise. 2015. Vol. 1(8). P. 82-85.

McKendry A.L., Tague D.N., Ross K. Comparative effects of 1BL.1RS and 1AL.1RS on soft red winter wheat milling and baking quality. Crop Sci. 2001. V. 41. P. 712–720.

Motsny I.I., Chebotar S.V., Sudarchuk L.V., Galaev A.V., Sivolap Yu.M. Substitution identification (1B) 1R and 1BL.1RS translocation in introgression lines of winter wheat by cytological and molecular genetic methods. Vavilov Journal of Geneticists and Breeders. 2012. Vol. 16(1). P.212-222.

Muhordova M.E. The influence of the genome and plasmon on the variability and inheritance of the economically valuable traits of spring soft wheat in the conditions of the southern forest-steppe of Western Siberia. Author. dis. ... Cand. of S.-H. sciences, Omsk, 2000.

Olson E.L., Brown-Guedira G.,Marshal D.S. Genotyping of U.S. wheat germplasm for presence of stem rust resistance genes Sr24. Sr36 and Sr1RSAmigo . Crop Science. 2010. Vol. 50. P. 668-675. doi: 10.2135/cropsci2009.04.0218

Orlovskaya OA, Leonova I.N., Salina Ye.A., Khotyleva L.V. Features of the behavior of chromosomes in meiosis in common wheat lines with introgress of the genetic material of tetraploid species of the genus Triticum. Ecological genetics. 2015. Vol.13(1). P. 16-22.

Rabinovich S.V. Importance of wheat-rye translocations for breeding modern cultivars of Triticum aestivum L. Euphytica. 1998. Vol. 100. P. 323-340.

Pausheva Z.P. Laboratory manual on plant cytology. M.: Agrokhimizdat, 1988. 271 p.

Sechnyak A.L., Golub Yu.V. Regularity of meiosis in hybrids of alloplasmic wheat with wheat-alien amphiploid. Zb.nauk.prats. Dosiagnennia i problemy genetyky, selektsii i biotekhnologii.. K.: Logos, 2007. Vol.2. P. 157-161.

Shamina N.V., Dorogova N.V., Sidorchuk I/V. Abnormalities of meiotic division caustd by T-DNA tagget mutation in tobacco (Nicotiana tabacum L.). Cell Biol.Int. 2001. Vol.25(4). P. 367-369.

Sidorchuk Yu.V., Dorogova N.V., Deineko E.V., Shumny V.K. Premature cytokinesis in maternal cells of pollen from transgenic tobacco plants (Nicotiana tabacum L.). Cytology. 2008. Vol. 50(5). P. 447–451.

Silkova OG, Peremyslova E.E., Shchapova A.I., Shumny V.K. Genetic regulation of the division of the centromeric regions of the univalent chromosomes of rye and wheat in anaphase 1 meiosis of di-monosomics. Genetics. 2008. Vol. 44(1). P.102-111.

Silkova OG, Loginova DB, Ivanova (Kabanenko) Yu.N., Bondarevich EB, Solovey L.A., Shtyk T.I., Dubovets N.I. Introgression of rye chromatin in the wheat genome: cytogenetic aspects. Vavilovsky Journal of Genetics and Breeding. 2014. V. 18(4/1). P. 630–642.

Singh R.P., Hodson D.P., Espino J. The emergence of Ug99 races of the stem rust fungus is a threat to world wheat production. Annu.Rev.Phytopathol. 2011. Vol.49. P. 465-482. doi: 10.1146/annurev-phyto-072910-095423

Sosnikhina S.P., Mikhailova E.I., Tikholiz O.A., Tsvetkova N.V. The manifestation and inheritance of desynaptic rye form with violation of the synapsis homology. Genetics. 2007. Vol. 43(10). P. 1424-1433.

Trubacheeva N.V., Rosseeva L.P., Belan I.A. Features of spring wheat varieties of Western Siberia, carrying a wheat-rye translocation 1RS.1BL. Genetics. 2011. N1. P. 18-24.

Waines J.G., Hegde S.G. Intraspecific gene flow in bread wheat as affected by reproductive biology and pollination ecology of wheat flowers. Crop Sci. 2003. Vol. 43. P. 451-463. doi: 10.2135/cropsci2003.0451