Аттестационная комиссия
Комиссия по аккредитации
Комиссия по экспертов
Распоряжения, инструкции
Нормативные акты
Номенклатура
Организации
Ученые советы
Семинары
Диссертации
Научные руководители
Ученые
Докторанты
Постдокторанты
CNAA logo

 română | русский | english


Основные элементы генетической организации гетерозиса кукурузы и особенности ее использования в дигаплоидной селекции


Автор: Mihailov Mihail
Степень:доктор хабилитат биологических наук
Специальность: 03.00.15 - Генетика
Год:2021
Научные консультанты: Vasile Botnari
доктор хабилитат, доцент
Galina Lupaşcu
доктор хабилитат, профессор, Институт генетики, физиологии и защиты растений АНМ
Институт: Институт генетики, физиологии и защиты растений АНМ

Статус

Диссертация была зашищена 4 ноября 2021
Утверждена Национальным Советом 22 декабря 2021

Автореферат

Adobe PDF document1.08 Mb / на румынском
Adobe PDF document1.15 Mb / на русском

Диссертация

CZU 633.15:[575.222.78:631.527](478)

Adobe PDF document 7.17 Mb / на русском
299 страниц


Ключевые слова

кукуруза, гетерозис, гаплоиды, дигаплоиды, селекция, биометрическая генетика, количественные признаки, сцепление, кроссинговер

Аннотация

Структура диссертации: введение, 5 глав, общие выводы и рекомендации, библиография из 233 источников, 2 приложения, 215 страниц основного текста (до библиографии), 37 рисунков, 47 таблиц. Полученные результаты опубликованы в 46 научных работах.

Цель: установить основные элементы генетической организации гетерозиса кукурузы для оптимизации процесса дигаплоидной селекции, направленной на создание высокопродуктивных инбредных линий.

Задачи: разработать и применить метод учета сцепления в оценке генетических параметров; разработать и применить схему дигаплоидной селекции, направленную на получение из простых гибридов гомозиготных линий с максимальной продуктивностью.

Научная новизна и оригинальность. Решены новые задачи биометрической генетики: оценка несмещенных значений средней степени доминирования и меры полигенности количественного признака; интервальная оценка среднего сцепления; генетическая интерпретация статистических данных проявления гетерозиса. Полученные результаты позволили установить некоторые важные аспекты генетической природы гетерозиса у кукурузы: гетерозис по продуктивности контролируется доминантными и полудоминантными эффектами, доминирование практически однонаправленное, основная часть гетерозисного эффекта детерминирована по несколькими десятками локусами, среднее сцепление между ними соответствует статистически ожидаемому для случайного расположения генов. Обнаружена цис-регуляция кроссинговера у кукурузы. Разработан и испытан на кукурузе новый метод селекции растений, основанный на применение дигаплоидов – схема обогатительно-восстановительной селекции, которая способствовала повышению продуктивности инбредных линий на 30% в 3-м цикле отбора.

Решенная научная проблема состоит в научном обосновании нового направления в биометрической генетике, основанного на оптимизации учета эффектов генетического сцепления, что способствовало более точной идентификации основных элементов генетической организации гетерозиса у кукурузы и позволило разработать схему обогатительно-восстановительной дига-плоидной селекции, направленную на создание продуктивных гомозиготных линий путем накопления благоприятных генов, отвечающих за гетерозис.

Теоретическая значимость. Выведенные способы расчета среднего сцепления и вносимых им искажений расширяют возможности генетического анализа количественных признаков, так как учет сцепления остается одним из наименее разработанных вопросов биометрической генетики. Разработанные методы позволяют получать несмещенные оценки средней степени доминирования, из-за отсутствия которых до сих пор не решен однозначно вопрос о доминантной или сверхдоминантной природе гетерозиса.

Полученные экспериментальные результаты показывают преобладание доминантных взаимодействий в эффекте гетерозиса у кукурузы, являясь весомым аргументом в пользу теории доминирования. Введенное нами понятие нормированного гетерозиса позволяет давать генетическую интерпретацию данным по групповому проявлению гетерозиса. Обнаруженный эффект гомозиготного фона на частоту рекомбинации не предсказываются существующими гипотезами кроссинговера и требует их пересмотра. Проявление отдельных количественных и качественных признаков в дигаплоидных линиях согласуется с теорией компенсационного комплекса генов.

Прикладное значение. Разработання схема обогатительно-восстановительной селекции позволяет создавать высокопродуктивные инбредные линии, а в благоприятном случае может привести к закреплению гетерозиса. Схема применима к любым культурам, у которых возможно получение дигаплоидных линий. Обнаруженный эффект двукратного повышения частоты рекомбинации между гетерозиготными локусами на гомозиготном фоне может решить проблему недоступной рекомбинационной изменчивости.

Внедрение результатов в практику. Методы создания дигаплоидных линий внедрены в селекционную практику и используются при получении продуктивных гибридов кукурузы в рамках сотрудничества с Институтом растениеводства «Порумбень» и создании высокопродуктивных инбредных линий в Лаборатории генетических ресурсов растений Института генетики, физиологии и защиты растений.