Александра Юрьевна ДРАГОВИЧ Динамика генетического разнообразия мягкой пшеницы под действием искусственного отбора в процессе долговременной селекции

Мягкая пшеница Triticum aestivum L. - гексаплоидный вид, который включает в себя три генома: A, B и D. Диплоидное число хромосом мягкой пшеницы 6х = 42, Вид сформировался 8-10 тыс. лет назад. Для Triticum aestivum L. характерно самоопыление.

Цель работы Изучить влияние искусственного отбора в процессе многолетней селекции на поддержание генетического разнообразия вида Triticum aestivum L.

Электрофоретический спектр глиадина разных сортов (одномерный электрофорез)

Блоки компонентов глиадина сортов Безостая 1 и Омская

Каталог аллельных вариантов блоков компонен- тов

Динамика генетического разнообразия мягкой пшеницы под действием искусственного отбора в процессе долговременной селекции

Количество сортов (N), изученное в разные периоды селекции в 5-ти регионах КраснодарНечерноземьеСербия и Италия*Саратов ГодыN N N N е и е и по – Всего сортов и Всего аллелей и 6637

Величина генетического разнообразия (Н) в разных группах сортов Регионы1-я группа 2-я группа 3-я группа 4-я группа Современ ные сорта Северные озимые 0,825± 0,01 0,508± 0,02 Саратов 0,516± 0,02 0,203± 0,01 0,494± 0,03 0,417± 0,01 Краснодар 0,601± 0,05 0,700± 0,03 0,688± 0,02 0,7610,712± 0,01 Сербия 0,626± 0,03 0,578± 0,01 0,630± 0,02 Италия 0,765± 0,04 0,695± 0,04 0,763± 0,04

Частоты встречаемости аллелей глиадинкодирующих локусов у стародавних и современных сортов Нечерноземья

Сравнение аллельного состава глиадинкодирующих локусов у стародавних и современных озимых сортов Нечерноземья Группа сортовЧисло аллелейН Аллели (наиболее часто встречающиеся) Gli-A1Gli-B1Gli-D1Gli-A2Gli-B2Gli-D2 Стародавние640,825±0,01o+do+db+newa+ii+fr+ja+pa+p Cовременные370,508±0,02f+bf+bbgnm+bm+be+ae+a Мироновск.808--fbgnme

Частоты аллелей сортов Безостая 1, Мироновская 808 и всех других аллелей в разных группах краснодарских сортов

Частоты встречаемости аллелей глиадинкодирующих локусов в современных сортах Краснодара, Сербии и Италии

Различие в наборе и частоте аллелей у итальянских и сербских сортов Современные сорта Стародавние сорта - Италия

Генетические расстояния между сортами разных регионов С-сорта Сербии, И – сорта Италии, К - сорта Красно- дара

Разнообразие современных* и староместных** озимых сортов, распространенных на территории РФ СортаGli- A1 Gli- B1 Gli- D1 Gli- A2 Gli- B2 Gli- D2 Сорт ов всего Алле л всего Гетерог енность (Н) Местныеo+db+мa+g +i+d i+mr+j+ k a+e42720,824± 0,08 Соврем.f+bbg+bn+b+ f m+b +o e+b118540,630± 0,06 Без.1bbbbbb33%6 Мир.808fbgnme41%6 Представлены аллели, встречающиеся с высокой частотой. *Современные сорта – все сорта, районированные в 2006 г., **староместные сорта взяты из тех же регионов, что и современные

Формирование генетической изменчивости Triticum aestivum L. в процессе искусственного отбора происходит следующим образом 1.Теряется часть уникального генетического материала старых местных сортов (временная компонента). 2.Уникальные аллели, характерные для начального этапа селекции заменяются на аллели ограниченного числа сортов-доноров. Происходит «стягивание» генетического разнообразия в один межрегиональный генетический пул (пространственная компонента)

Влияние естественного отбора на структуру генотипов мягкой пшеницы

Природно- сельскохозяйственные провинции и частоты аллелей глиадинкодирующих локусов у сортов, распространенных в этих провинциях

Частоты аллелей, которые характерны для Безостой 1 и Мироновской 808, а также частоты всех других аллелей суммарно у сортов разных провинций. По оси ординат – частоты аллелей, по оси абсцисс – сорта разных провинций, которые расположены в порядке улучшения условий произрастания пшеницы

Распределение частот аллелей глиадинкодирующих локусов в разных с/х провинциях

Достоверность различия в наборе аллелей и их частотах между сортами, распространенными в провинциях, различающихся влагообеспеченностью и суровостью зимы Влагообеспеченность (отношение количества осадков в год к испаряемости): 1 - высокая (0,55-0,53), 2 - средняя (0,53-0,44), 3 - низкая (0,35-0,24). Суровость зимы: Средняя температура января. ВлагообеспеченностьСуровость зимы Сравниваемые группы I I Влажная - полувлажная 66,82**Очень холодная - мягкая185*** Полувлажная - полузасушливая 178,5***Холодная - мягкая111*** В лажная - полузасушливая 174,0***Очень холодная - холодная46,4* Очень холодная –умерен. холодная 79* Холодная – умерен. холодная 32,3

Показатели генетической гетерогенности (Н) в группах стародавних и современных сортов.

Кластерный анализ генетических расстояний между группами изученных сортов

Выявлена общая закономерность, характерная для процесса научной селекции: искусственный отбор способствует уменьшению генетической изменчивости вида Т. aestivum, т.е. его генетической эрозии. Факторы, вызывающие генетическую эрозию – это потеря уникального генофонда местных сортов и замена его на генетический материал ограниченного числа сортов-доноров, использующихся повсеместно.