Click here to load reader

ELUCIDAREA FACTORILOR GENETICI DE BAZĂ AI FORMĂRII TRANSGRESIILOR VALOROASE LA TRITICUM AESTIVUM L

  • View
    86

  • Download
    0

Embed Size (px)

Text of ELUCIDAREA FACTORILOR GENETICI DE BAZĂ AI FORMĂRII TRANSGRESIILOR VALOROASE LA TRITICUM AESTIVUM...

  • Institutul de Genetic i Fiziologie a Plantelor al Academiei de tiine a MoldoveiTema tezei:

    ELUCIDAREA FACTORILOR GENETICI DE BAZ AI FORMRII TRANSGRESIILOR VALOROASE LA TRITICUM AESTIVUM L. Conductor tiinific: Lupacu Galina dr. hab., conf. cercet. Doctorandul anului III: Sandic tefanChiinu, 2013

  • ActualitateAmeliorarea plantelor autogame, inclusiv a grului depinde de obinerea selectanilor homozigoi, superiori genotipurilor parentale. Segregarea transgresiv poate fi un factor-cheie n ameliorarea plantelor de cultur. Fenomenul se manifest la generaia F2 sau la generaii mai trzii, prin fenotipuri care depesc norma de reacie a populaiilor parentale din care au provenit [Rieseberg et al., 1999]. Indicii de baz ai transgresiilor sunt nivelul i frecvena acestora n populaie. Un aspect important este pronosticul condiiilor i frecvenei transgresiilor n populaiile homozigote [Kuczynska, Surma, Adamski, 2007].Pentru elucidarea acestor aspecte, este important stabilirea bazei genetice a fenomenului de segregare transgresiv.

  • Scopul cercetrilor a constat n elucidarea factorilor genetici de baz ai formrii transgresiilor valoroase de rezisten la patogenul Helminthosporium avenae i de productivitate a spicului la Triticum aestivum L. Obiectivele de baz:elucidarea particularitilor de reacie a grului la H.avenae i manifestrilor transgresive n populaiile F2 i F3 n condiii in vitro i in vivo;determinarea elementelor de productivitate ale spicului la prini i populaiile segregante F2-F4 i particularitilor de transgresie pentru diferite combinaii i caractere;determinarea nivelului de corelaie grad de dominan grad de transgresie frecvena transgresiilor;stabilirea rolului efectelor genice i factorilor proteici n manifestarea transgresiilor valoroase.

  • Noutatea tiinific a rezultatelor. Pentru prima dat a fost stabilit rolul difereniat al distanelor genetice ntre prini n manifestarea transgresiilor pozitive pentru rezistena grului comun de toamn la Helminthosporium avenae i elementele de productivitate ale spicului. Au fost stabilite legturi corelaionale nalte ntre gradul de dominan, gradul i frecvena transgresiilor pentru elementele de productivitate ale spicului. La nivelul embrionilor imaturi n populaii segregante F2 i F3, provenite din ncruciarea prinilor cu distane genetice mici, s-au constatat transgresii pozitive pentru indici morfogenetici importani n reacia la H.avenae, ceea ce relev aciunea complementar a alelelor liniilor parentale cu efect aditiv.Importana teoretic a lucrrii. A fost stabilit rolul efectelor genice n formarea segreganilor transgresivi pentru elementele de productivitate ale spicului, cu norm de reacie larg. S-a constatat c transgresiile pozitive pentru greutatea boabelor per spic coreleaz cu sinteza noilor izoforme de gliadine i proteine generale n boabe, sau mrirea activitii celor existente.Problema tiinific soluionat. S-a constatat c variabilitatea transgresiv pentru reacia genotipurilor de Triticum aestivum L. la Helminthosporium avenae i elementele de productivitate ale spicului este controlat de factori dominani, aditivi i epistazii, legturi corelaionale ntre submodulii caracterelor, interaciunea populaie segregant x mediu i genele ce controleaz sinteza i expresia gliadinelor i proteinelor generale n boabe.Valoarea aplicativ a lucrrii. Au fost identificate populaii segregante valoroase de gru comun pentru caracterele de rezisten la Helminthosporium avenae, elementele de productivitate i calitate a boabelor, n calitate de material iniial valoros pentru programele de ameliorare.

  • Material i metoden calitate de material pentru cercetare n condiii de laborator i cmp au servit soiuri-prini de gru comun de toamn, hibrizi F1F4, retroncruciri care au prezentat 6 combinaii: Cobra x Apache, Niconia x Odeschi 267, Accent x Selania, Select x B 43-02, Aluni x Balada, Cpriana x B 16-04. Indicii analizai:- caractere de cretere a grului la H.avenae n condiii in vivo i morfogenetice in vitro;- elementele de productivitate ale spicului: lungimea, numrul de spiculee; numrul de boabe; masa a 1000 de boabe; greutatea boabelor per spic.Parametrii genetici i statistici stabilii:- coeficientul de corelaie i ecuaia regresional;- gradul de dominan;- gradul i frecvena transgresiilor; repartiia n clase; efectele genice;Caractere biochimice: - activitatea gliadinelor i proteinelor generale.

    Datele s-au prelucrat n pachetul de soft STATISTICA 7.

  • Figura1. Aspecte ale experienei de cmp (2013)

  • Figura 2. Conidii ale fungului Helminthosporium avenae

  • Rezultatele de baz Prin analiza modului de distribuie a plantelor de gru (Fig.3), s-a constatat c filtratul de cultur Helminthosporium avena influeneaz manifestarea factorilor genetici. De exemplu, la combinaia F2 Acccent x Selania n varianta martor s-au manifestat dominana intermediar a caracterului i transgresii negative slabe, iar n varianta cu filtrat de cultur supradominan pozitiv i transgresii pozitive destul de nalte (20,2%). Figura 3. Variant martor (H2O)Clase: 1 31-40, 2 41-50, 3 51-60, 4 61-70, 5 71-80, 6 81-90, 7 91-100, 8 101-110, 9 111-120, 10 121-130, 11 131-140, 12 141-150 mm. Filtrat de cultur Helminthosporium avenaeClase: 1 11-20, 2 21-30, 3 31-40, 4 41-50, 5 51-60, 6 61-70, 7 71-80, 8 81-90, 9 91-100, 10 101-110, 11 111-120 mm.

  • Tabelul 1. Gradul i frecvena transgresiilor pozitive n reacia rdciniei grului la filtratul de cultur H.avenae

    CombinaieMartorFC H.avenaeTgTfTgTf F2Niconia x Odeschi 2673,300,88,363,08Cpriana x B 16-04--3,943,15Cobra x Apache4,365,138,642,56 F3Niconia x Odeschi 2675,363,88--Cpriana x B 16-045,232,292,831,63Cobra x Apache3,143,289,567,63

  • Figura 4. Embrioni imaturi de gru pe fondal cu filtrat de cultur H.avenae

    (combinaia F2 Selania x Accent)

  • Selania, FCF2 Selania x Accent, FC F3 Selania x Accent, FCAccent, FC Figura 5.Suprafaa calusurilor (mm2) la combinaia Selania x Accent (6 zile)

  • Selania, FCAccent, FCF2 Selania x Accent, FCF3 Selania x Accent, FC

    Figura 6. Biomasa calusurilor (mg) n cultura embrionilor imaturi la combinaia Selania x Accent (9 zile)

  • Tabelul 2. Analiza corelaional a dependenelor unor caractere cantitative ale spicului

    * p

  • Figura 7. Dependenele regresionale ale unor importani indici de productivitate a spicului

  • n scopul elucidrii distanelor genotipice ntre genitori pentru fiecare din caracterele analizate, s-a procedat la calculul raportului (%) acestora fa de un soi de referin soiul standard Odeschi 51, considerndu-se c diferenele de acesta reflect i deosebirile ntre genitori. Distanele genotipice ntre prini au variat n funcie de caracterul cantitativ, n limitele 3,9... 19,3; 0,1... 11,4; 5,8... 9,0; 1,9...20,8% pentru lungimea spicului principal, numrul spiculeelor, numrul boabelor i greutatea boabelor per spic, respectiv (Tab.3). Cele mai mici diferene ntre soiurile-prini, n cazul dat s-au manifestat n cazul numrului de boabe per spic, iar cele mai mari greutii boabelor per spic.

  • Tabelul 3. Diferenele ntre genitori n baza unor caractere cantitative ale spicului

    GenitoriLungi-mea, %Diferene ntre prini, %Num-rul spicule-e lor per spic, %Diferen-e ntre prini, %Num-rul boabe-lor, % per spicDife-renentre prini, %Greuta-tea boa-belor per spic, Dife-renentre p-rini, %Cobra 103,715,7109,30,1115,47,7 86,320,8Apache119,4109,2123,1107,1Niconia 109,33,9105,60,5115,75,8106,611,3Odeschi 267105,4106,1121,5 95,3Select 92,319,3 96,811,4103,57,7102,41,9B 43-02111,6108,2111,2100,5Cpriana 107,016,4106,19,0 93,19,0 84,418,0B 16-04 90,6 97,1102,1102,4

  • Calculul transgresiilor pozitive n populaia F2, a demonstrat diferene semnificative ntre combinaii, att n cazul gradului, ct i frecvenei acestora, ceea ce relev rolul important al factorului de genotip i interaciune ntre genitori la formarea caracterelor cantitative ce depesc cel mai bun printe (Tab.4). n condiii de secet extremal - a.2012, manifestarea transgresiilor a fost puternic diminuat, sau nul pentru diverse caractere, iar n anul cu condiii optime a.2013, gradul i frecvena transgresiilor au fost mai nalte, cele mai performante combinaii fiind Cpriana x B 16-04 i Cobra x Apache, la care s-au atestat nivele semnificative pentru numrul i greutatea boabelor per spic.

  • Tabelul 4. Nivelul transgresiilor pozitive (%) pentru elementele de productivitate ale spicului, la populaiile F2 de gru comun de toamn, funcie de an

    CombinaieCaracter201120122013TgTfTgTfTgTfNiconia x Odeschi 267Lungime19,772,54,73,600Numrul spiculeelor0,00,0000,460,93Numrul boabelor0,00,00000Greutatea boabelor4,92,58,84,628,070,93Select x B 43-02Lungime0,00,012,01,800Numrul spiculeelor9,521,50000Numrul boabelor9,47,50000Greutatea boabelor17,512,5006,623,36Cpriana x B 16-04Lungime7,216,60016,9820,18Numrul spiculeelor2,91,7005,108,85Numrul boabelor13,510,80015,390,88Greutatea boabelor11,14,29,76,432,4427,19Cobra x ApacheLungime2,62,58,93,68,213,70Numrul spiculeelor0,00,00000Numrul boabelor0,00,0007,252,78Greutatea boabelor0,10,80017,174,67

  • Tabelul 5. Manifestarea transgresiilor pozitive (%) ale elementelor de productivitate ale spicului de gru comun de toamn la populaiile F2-F4 (2013)

    CombinaieCaracterF2F3F4TgTfTgTfTgTfNiconia x Odeschi 267Lungime000,921,9400Num. spiculeelor0,460,930,460,970,465,39Numrul boabelor000000Greutatea boabelor28,070,930,880,9700Select x B 43-42Lungime000000Num.spiculeelor000000Numrul boabelor00005,003,60Greutatea boabe

Search related