WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 || 4 |

В группе зерновых сортов наиболее стабильным признаком, степень изменчивости и детерминированности, которого остается одинаковой, является число семян в бобе. Резкое увеличение детерминированности и изменчивости в ответ на изменение условий среды проявляют признаки: число непродуктивных узлов на растении, число бобов в узле, масса семян с растения, и продолжительность вегетационного периода. Масса 1000 семян, продолжительность межфазных периодов «посев-всходы», «всходы-начало цветения» в ответ на изменение погодных условий обнаруживают уменьшение изменчивости и скоррелированности. Увеличение изменчивости и уменьшение согласованности происходит у признаков число продуктивных узлов, число междоузлий и число ветвей на растении. Увеличение скоррелированности и снижение уровня изменчивости наблюдается у признака число бобов с растения. Изменчивость не меняется или меняется незначительно при увеличении согласованности с другими у продолжительности периода «конец цветения-созревание», и при уменьшении согласованности у признака число семян с растения.

В группе кормовых сортов при увеличении увлажненности наблюдаются следующие изменения изменчивости и согласованности признаков по сравнению с сортами зернового направления использования. У признака число междоузлий на растении увеличивается и детерминированность признака. Признаки число продуктивных узлов и число ветвей на растении, в сравнении с ранее рассмотренной группой, меняют оба изучаемых параметра на противоположные, т.е. увеличивают R2 и уменьшают CV. Масса семян с растения и продолжительность периода «всходы-цветение» не изменяют детерминированность, но уменьшают изменчивость. Признаки число семян в бобе и продолжительность вегетационного периода у кормовых сортов уменьшают свою изменчивость и увеличивают детерминированность. Масса 1000 семян и число семян с растения увеличивают свою согласованность с другими признаками и уменьшают изменчивость. Уменьшаются детерминированность и изменчивость периода продолжительность цветения, а у межфазного периода «конец цветения-созревание» изменчивость не меняется.

У овощных сортов по сравнению с зерновыми и кормовыми число бобов, число семян с растения и продолжительность вегетационного периода характеризуются увеличением детерминированности и изменчивости. Число междоузлий на растении и масса 1000 семян ведут себя так же, как у кормовых сортов. Увеличивается изменчивость и детерминированность у признака число продуктивных узлов на растении. Снижается изменчивость признака число бобов с растения.

При анализе изменчивости и детерминированности признаков в условиях Орловской области также была выявлена закономерность в варьировании изученных параметров в зависимости от групп направления использования. В более жестких условиях - засуха в начале и конце вегетации, происходит увеличение изменчивости признаков у сортов зернового и кормового направления использования. У овощных сортов стрессовые ситуации вызывают резкое снижение детерминированности многих признаков. Признаки масса и число семян с растения снижают свою детерминированность во всех группах, однако у кормовых и овощных сортов также снижается и изменчивость этих признаков, у зерновых сортов, наоборот, изменчивость увеличивается. Признаки масса 1000 семян и число семян в бобе увеличивают свою изменчивость во всех группах использования, но уменьшают детерминированность у сортов овощного типа использования. Признак число ветвей на растении отвечает на стрессовые условия по-разному. Так, у зерновых сортов его изменчивость и детерминированность увеличиваются, а у кормовых, наоборот, оба параметра снижаются.

По группам использования выявлены следующие особенности:

- увеличение изменчивости и снижение детерминированности признаков - зерновые: длина стебля, длина стебля до первого боба, число продуктивных узлов, число бобов, число бобов в узле, число семян с растения; кормовые: длина стебля до первого боба, число междоузлий на растении и число бобов; овощные: длина стебля до первого боба, число продуктивных узлов, масса 1000 семян и число семян в бобе.

- увеличение изменчивости и детерминированности - зерновые: масса 1000 семян; кормовые: число продуктивных узлов на растении, число бобов в узле, масса 1000 семян и длина стебля растения; овощные: такой комбинации не обнаружено.

- снижение изменчивости и увеличение детерминированности - зерновые: число междоузлий на растении и число непродуктивных узлов на растении; овощные: число междоузлий на растении и число бобов в узле; кормовые: таких сочетаний не обнаружено.

- снижение изменчивости и детерминированности - зерновые: число семян в бобе; кормовые: число непродуктивных узлов на растении, число ветвей, масса семян с растения, число семян с растения и число семян в бобе; овощные: длина стебля, число непродуктивных узлов на растении, число бобов, масса семян с растения и число семян с растения.

В разных пунктах отмеченные особенности межсортовой изменчивости большинства признаков сохраняются. Условия выращивания влияют преимущественно на средний уровень характеристик изменчивости: наибольший размах варьирования и максимальная детерминированность, а также наибольшие различия по этим показателям между сортами наблюдались в Пушкине, т. е. в самых неблагоприятных условиях. В условиях Канады менее изменчива имеющая самое низкое среднее значение масса 1000 зерен, но при этом сохраняется характерный для этого признака в других пунктах уровень детерминированности.

У кормовых сортов при сохранении основных особенностей группировки признаков незначительно увеличиваются изменчивость и сила связей. Изменчивость и детерминированность признаков кормовых сортов значительно выше, чем зерновых, что может быть следствием наибольшей близости к диким формам и местным сортам образцов этой группы (рис. 2). Признаки овощных сортов обладают большей детерминированностью по сравнению с зерновыми сортами, однако изменчивость признаков сильно зависит от среды. В северных регионах (г.Пушкин) изменчивость у овощных сортов немного меньше, чем у зерновых и кормовых сортов, в центральном регионе (г.Орел) и находится на одном уровне с зерновыми сортами. Зерновые сорта имеют наименьшую детерминированность признаков во всех изучаемых регионах при различных погодных условиях, у них изменчивость признаков сильно зависит от среды, причем структура изучаемой группы признаков является наиболее стабильной при меняющихся условиях среды.

Рис. 2. Изменчивость и детерминированность морфологических, биологических и хозяйственно-ценных признаков у групп образцов по пунктам изучения, 2005-2007 гг.

Зерновые Кормовые Овощные При продвижении культивирования гороха на север, где большее увлажнение, более длинный день и низкие средние температуры, происходит увеличение изменчивости и детерминированности признаков. У зерновых сортов все признаки имеют не большую детерминированность, что, возможно, объясняется большей степенью окультуренности и долгой селекционной работой с этими сортами (рис. 2). При резком ухудшении условий среды у них значительно увеличивается изменчивость всех признаков при незначительном увеличении их детерминированности. Наиболее стабильными в этой группе являются число семян в бобе, число бобов на узел и продолжительность вегетационного периода. У кормовых сортов реакцией на жесткие условия среды является общее увеличение детерминированности всех признаков. Сорта овощного гороха обладают средним уровнем детерминированности и изменчивости признаков. Их реакцией на резкое ухудшение условий является незначительное увеличение детерминированности и слабое изменение изменчивости признаков.

ФАКТОРНАЯ СТРУКТУРА ИЗМЕНЧИВОСТИ ПРИЗНАКОВ ГОРОХА Наилучшим путем анализа закономерностей изменчивости и структуры связей для большого набора признаков, выяснения их информационной ценности, корректировки первоначального набора признаков за счет отбрасывания избыточных и второстепенных показателей является факторный анализ (метод главных компонент) (Ростова, 1985: Лакин, 1990). Был проведен факторный анализ 17 признаков, который выявил, что их изменчивость связана пятью главными компонентами (факторами). Анализируя распределение изученных образцов в пространстве двух первых факторов, охватывающих в сумме 49% дисперсии и условно названных факторами общей продуктивности (Ф1) и вегетационного периода (Ф2), на графике можно выделить образцы, обладающие как совокупностью хозяйственно-ценных признаков (продуктивность, крупносемянность, скороспелость), так и образцы, обладающие максимальными или минимальными значениями факторных нагрузок для одного из представленных факторов.

Зерновые образцы среднесемянные и крупносемянные, средне и позднеспелые, низко и среднепродуктивные, среднерослые, но есть и высокопродуктивные, высокорослые, это образцы, попавшие в область кормовых сортов (левый нижний угол, рис. 3). Кормовые сорта попадают в область среднеспелых, высокорослых, мелкосемянных, продуктивных.

Овощные – самые непродуктивные, крупносемянные, скороспелые. Отсюда следует, что факторный анализ классифицирует образцы по типам использования, по ведущим признакам первых двух факторов.

Компонентный анализ всех образцов в трех географических пунктах за все годы изучения выявил основные корреляционные плеяды, отражающие структуру и уровень межсортовых взаимодействий признаков. Число бобов, число семян, число продуктивных узлов, масса семян с растения, высота растения, число ветвей, число междоузлий и продолжительность вегетационного периода – основные признаки, определяющие разделение образцов гороха по типу использования. При проведении факторного анализа у образцов гороха зернового, кормового и овощного использования существенных различий в факторной структуре признаков, связанных с потенциальной продуктивностью, выявлено не было. Основные различия касались структуры связей признаков фактора, связанного с вегетационным периодом. Так, для зерновых сортов более значимым являлся период «цветение-созревание», для кормовых – «всходы-цветение», для овощных – «посев-всходы», «всходы-цветение», «цветение-созревание». Изменение условий среды оказывает Высокорослые, ФНизкорослые, высокопродуктивные, низкопродуктивные, мелкосемянные, крупносемянные, позднеспелые позднеспелые --Низкорослые, Высокорослые, низкопродуктивные, высокопродуктивные, крупносемянные, мелкосемянные, скороспелые скороспелые --4 -3 -2 -1 0 1 2 Ф1 Рис. 3. Распределение образцов гороха в пространстве двух факторов (Ф1 и Ф2) суммарно по всех географическим пунктам 2006...2007 гг. ( - Зерновые - Кормовые - Овощные) сильное влияние не только на силу, но и на структуру связей признаков как в факторе, определяющем потенциальную продуктивность, так и в факторе, связанном с вегетационным периодом. Причем, изменчивость структуры связей в большей степени связана не с местом произрастания, а с. погодными условиями Наиболее стабильными генотипическими корреляциями явились связи между: числом семян и числом бобов, числом бобов и числом продуктивных узлов, числом междоузлий и числом непродуктивных узлов, продолжительностью межфазных периодов от всходов до начала цветения и от конца цветения до созревания. Данные связи характерны для всех образцов и минимально зависимы от погодных и эколого-географических условий.

При этом выявилось, что генотипическая изменчивость признаков семенной продуктивности, числа ветвей и признаков вегетационного периода выражена значительно меньше (CV <50), чем суммарная генотипическая и экологическая.

Сравнивая уровень и структуру корреляций (рис. 4) в разных пунктах изучения можно заметить, что при ухудшении внешних условий или большем увлажнении во всех группах использования гороха увеличивается сила связей между признаками и различие структур корреляционных матриц. Адаптация гороха к меняющимся условиям среды в происходит за счет изменения сил связей и перестроек их систем, характерных для определенных групп использования.

Рис. 4. Структура корреляций 17 морфологических, биологических и хозяйственных признаков у групп образцов гороха в Пушкине и Орле, 2006-2007 гг (см. обозначения признаков в табл. 1.).

МОЛЕКУЛЯРНОЕ МАРКИРОВАНИЕ ОБРАЗЦОВ ГОРОХА Для выявления дифференциации образцов по степени генетической близости использовали RAPD-анализ. Использовали набор из 12 праймеров (производства Operon Technologies, USA), из которых впоследствии было выбрано 5, проявивших наибольший полиморфизм: OPA11, OPA16, OPA19, OPС2, OPС4. В результате суммарно выявлено полиморфных фрагментов. Число полиморфных фрагментов варьировало от 8 до 12 на праймер. При этом для каждого образца были получены уникальные RAPD-спектры фрагментов ДНК. Однако сортоспецифичных фрагментов не выявлено. На основе общей матрицы полученных и обработанных данных RAPD-анализа ДНК, была построена дендрограмма, отображающая генетическое разнообразие и кластеризацию изучаемых образцов.

(рис 5). На дендрограмме четко обособлены две большие группы (А и В), которые, в свою очередь, делятся на несколько минорных.

В главном кластере «А» сгруппировалось 11 овощных сортов гороха из 12 взятых в анализ, что составляет более 91%. Наибольше сосредоточение овощных сортов обнаружено в подкластере «A1ab», где сгруппировались 7 овощных и 1 зерновой сорт гороха (к-115). Также обнаружены овощные сорта в подкластерах с зерновыми сортами (к-8760 в кластере «A2a» и к-5647 в кластере «B1a»).

Подкластеры «A1b» и «A2b» включают в себя только зерновые сорта гороха. В большом кластере «В» сгруппировалось 80% кормовых сортов. Однако один кормовой об разец к-8764 оказался в кластере «А», среди зерновых и овощных сортов. Морфологические и агрономические характеристики этого образца обнаруживают у него такие несвойственные другим кормовым сортам признаки как неосыпаемость, детерминантный тип роста стебля, низкорослость, крупносемянность. Эти факты, подтвержденные и молекуляр- но-генетическими данными, ставят под сомнение определение данного образца как кормовой.

Pages:     | 1 | 2 || 4 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»