Генетика

Все культурные виды сорго, включая и суданскую траву, содержат в соматических клетках 20 хромосом. Таким образом, виды сорго образуют полиплоидный ряд с основным числом 5, включающий S. versicolor (2n = 10), S. almum Р. (2л—40) и S. hatepense (L.) Pers. (2n = 40)—гумай, или джонсонова тра­ва,— многолетний сорняк. На продолжительность вегетации влияют три доминантных гена: Mai, Ма2, МаЗ, различное соче­тание которых дает восемь генотипов и четыре фенотипа: Ма1Ма2МаЗ, Ма1Ма2таЗ — очень позднеспелые растения; Ма1та2МаЗ — позднеспелые; Ма1та2таЗ — промежуточные; та1Ма2МаЗ, та1Ма2таЗ, malma2Ma3 и malma2ma3 — ранне­спелые. Такой фенотипический эффект проявляется в условиях продолжительного светового дня — свыше 14 ч, а при коротком (10-часовом) дне растения всех генотипов созревают рано.

Опыты показали, что около 90% образцов сорго — типично короткодневные растения и только около 10 % имеют слабую или нейтральную фотопериодическую реакцию, что создает предпосылки создания раннеспелых сортов для более северных районов возделывания этой культуры.

Короткостебельность у сорго контролируется четырьмя рецес­сивными генами карликовости (dwl, dw2, dw3 и dw4). Гены влияют на укорочение междоузлий, и гомозиготность только по одному рецессивному гену ведет к уменьшению высоты расте­ний примерно на 30 см.

В селекции сорго при создании гетерозисных гибридов ши­роко используется ЦМС, появляющаяся у растений второго по­коления гибридов от скрещивания зернового сорго майло с кафрским. Считается, что ЦМС возникает в результате взаи­модействия стерильной цитоплазмы образцов майло с рецессив­ными генами восстановления фертильности сорго кафрского:

SMsMs X Nmsms

F1SMsms

F₂SMsMs : 2SMsms : Smsms

Таким образом, соотношение фертильных и стерильных рас­тений 3:1. Такие же результаты получены при скрещивании майлоХгаолян.

Важное значение для селекции имеет изучение закономер­ностей наследования признаков при скрещивании. У сорго к до­минантным признакам относятся интенсивная окраска всходов, прямостоячее расположение куста, толщина стебля, рыхлость метелки, большая длина и ширина листа, черная окраска колосковых чешуй, опушенность, безостость, пленчатость, уко­роченные размеры чешуй, сухостебельность и изогнутая ножка метелки по отношению к прямостоячей.

У некоторых образцов сорго оба цветка в плодущем колоске образуют зерновки. Признак двузерности доминирует над одно- зерностью и контролируется моногенно. Двузерные образцы могут быть использованы в селекции сорго для повышения по­тенциала его урожайности. Изучается влияние генов коричне­вой жилки листа bmr на содержание лигнина в листостебельной массе.

Большой интерес для селекции представляют высоколизиновые образцы сорго из Эфиопии, гомозиготные по гену hl.

Вопросы для самоконтроля

На какие группы в зависимости от хозяйственного использования под­разделяется сорго?

Какие биологические особенности сорго определяют его значение для сельскохозяйственного производства?

В чем сущность метода интеркросса на основе ЦМС?

Как получают стерильнйе растения сорго?

Чем отличаются по структуре гибриды зернового и силосного исполь­зования, а также сорго-суданковые гибриды от суданковых?

Каковы перспективы использования биотехнологических методов в се­лекции сорго?

Лекция 13,14. Генетические и селекционные показатели риса

План

1. Систематика и происхождение.

2. Морфобиологические особенности.

3. Генетика.

Рис — одна из важнейших сельскохозяйственных культур. Он занимает в мире второе место по площади посева (около 145 млн га) и первое по уро­жайности (более 3 т/га). Ежегодное мировое производство его в середине 80-х гг. 465 млн т. Употребляемый в основном как продукт питания рис состав­ляет половину рациона 1,6 млрд человек и от 25 до 50 % рациона еще 400 млн человек. В семенах риса самое большое по сравнению с другими хлебными злаками количество крахмала (85—92 %), а содержание лизина в белке наивысшее для растительных протеинов. Такой белок наиболее близок к животному"! В зерне его содержится 7—8 %. Усваивается рис на 96 %. В ри­совых отрубях большое количество белка (13,7%), жира (14%), веществ, включающих фосфор (фитин, лецитин). Из них отжимают масло, а также ис­пользуют их для кормления молодняка.

Из всех злаковых рис — наиболее продуктивная культура. Потенциаль­ная урожайность его 50 т/га. В Австралии зарегистрирован урожай зерна 12,5 т/га. В СССР, самых северных районах рисосеяния, урожайность его до­стигает 10 т/га и более (на Кубани).

Основной район рисосеяния — Азиатский материк, здесь сосредоточено более 90 % посевов этой культуры (88,5 % мирового объема производства), в Африке — 3, Америке — 6 %. В СССР рис возделывают в Краснодарском крае, на Дону, Украине, в Казахстане, Средней Азии, на Кавказе, Дальнем Востоке, в Поволжье. Это составляет 0,5 % площади, занимаемой рисом в мире.