Cechy morfologiczne i płodność mieszańców niektórych gatunków rodzaju Aegilops sp. z pszenicą heksaploidalną Triticum aestivum L.
Roman Prażak
dziekanat.biologii@up.lublin.plKatedra Biologii Roślin, Wydział Nauk Rolniczych w Zamościu, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie (Poland)
Abstrakt
W warunkach polowych wykonano krzyżowania między gatunkami Aegilops biuncialis Vis., Ae. columnaris Zhuk., Ae. cylindrica Host., Ae. triaristata Willd. 4x, Ae. variabilis (peregrina) Eig, Ae. crassa Boiss. 6x a odmianami Triticum aestivum L. (Begra, Legenda, Rusałka, Zyta). Celem krzyżowań było poszerzenie zmienności genetycznej pszenicy zwyczajnej. Z uzyskanych 18-dniowych mieszańcowych ziarniaków F1 w warunkach in vitro izolowano zarodki i podkiełkowy¬wano je na pożywce MS z dodatkiem 10 mg dcm-3 IAA (kwas β-indolilo-3-octowy) i 0,04 mg dcm-3 kinetyny. Po 4 tygodniach rośliny mieszańcowe, które rozwinęły się z zarodków, przesadzono do doniczek, a następnie w połowie września wysadzono je na polu doświadczalnym. Na wiosnę po ruszeniu wegetacji rośliny mieszańcowe kolchicynowano. W fazie dojrzałości pełnej na roślinach mieszańcowych F1 dokonano pomiarów następujących cech biometrycznych — krzewienia ogólnego, długości pędu głównego, średnicy drugiego od dołu międzywęźla, długości osadki kłosowej kłosa głównego, zbitości kłosa głównego (liczba kłosków na 1 dcm osadki kłosowej) i płodności kłosa głównego (liczba ziarniaków na 1 kłosek). Większość mieszańców F1 charakteryzowały się silnym krzewieniem, podobnym do dzikich gatunków rodzicielskich (33,5–124,0 źdźbeł), zbliżoną do pszenic długością pędu głównego (87,0–98,0 cm) i osadki kłosowej (0,7–1,3 dcm), pośrednią średnicą 2. od dołu międzywęźla (2,2–3,7 mm) i zbitością kłosa głównego (10,4–14,9) oraz istotnie niższą płodnością (0,0–1,3). Wśród nich najwyższą płodnością wyróżnił się mieszaniec T. aestivum L. cv. Zyta × Ae. cylindrica Host. Uzyskanie mieszańców F1 Aegilops sp. z T. aestivum L. jest pierwszym etapem umożliwiającym wyselekcjonowanie roślin o wysokiej zawartości białka i mikroelementów (żelaza i cynku) w ziarnie oraz tolerancyjnych na suszę i choroby grzybowe.
Słowa kluczowe:
Aegilops biuncialis, Aegilops columnaris, Aegilops cylindrica, Aegilops triaristata, Aegilops variabilis (peregrina), Aegilops crassa, Triticum aestivum, cechy morfologiczne pędu i kłosa, mieszańce F1, płodnośćBibliografia
Bai D., Scoles G. J., Knott D. R. 1994. Transfer of leaf rust and stem rust resistance genes from Triticum triaristatum to durum and bread wheat’s and their molecular cytogenetic localization. Genome 37 (3): 410 — 418.
Google Scholar
Berzonsky W. A., Kimber G. 1989. The tolerance to aluminium of Triticum N-genome amphiploides. Plant Breed. 103: 37 — 42.
Google Scholar
Blüthner W. D., Schumann E. 1988. Use of Aegilops and tetraploid wheat for wheat protein improvement. Hod. Roślin, Aklim. 32 (1/2): 203 — 206.
Google Scholar
Chueca M., Cauderon Y., Tempe J. 1977. Techniques d’obtention d’hybrides Blé tender × Aegilops par culture in vitro d’embryons immatures. Ann. Amélior. Plantes 27 (5): 539 — 547.
Google Scholar
Coriton O., Barloy D., Huteau V., Lemoine J., Tanguy A., Jahier J. 2009. Assignment of Aegilops variabilis Eig chromosomes and translocations carrying resistance to nematodes in wheat. Genome 52 (4): 338 — 346.
Google Scholar
Doliński R. 1995. Zmienność, odziedziczalność i współzależność właściwości mechanicznych i cech morfologicznych źdźbła pszenicy zwyczajnej (Triticum aestivum L.) warunkujących odporność na wyleganie. Rozprawy Naukowe. Wyd. AR w Lublinie.
Google Scholar
Farooq S., Iqbal N., Asghar M., Shah T. M. 1992. Intergeneric hybridization for wheat improvement — IV. Expression of salt tolerance gene (s) of Aegilops cylindrica in hybrids with hexaploid wheat. Cer. Res. Comm. 20 (1-2): 111 — 118.
Google Scholar
Fernández-Calvín B., Orellana J. 1991. Metaphase-I bound-arm frequency and genome analysis in wheat-Aegilops hybrids. 1. Ae. variabilis-wheat and Ae. kotschyi-wheat hybrids with low and high homoeologous pairing. Theor. Appl. Genet. 83: 264 — 272.
Google Scholar
Frauenstein K., Hammer K. 1985. Prüfung von Aegilops — Arten auf Resistenz gegen Echten Mehttau, Erysiphe graminis D. C. , Braunrost, Puccinia recondita Rob. ex Desm. und Spelzenbraune, Septoria nordum Berk. Kulturpflanze 33: 155 — 163.
Google Scholar
Gorham J. 1990. Salt Tolerance in the Triticeae: K/Na discrimination in Aegilops species. J. Exp. Bot. 41/226: 615 — 621.
Google Scholar
Kiihara H., 1944 Discovery of the DD-analyzer, one of the ancestors of vulgare wheats. Agric. Hortic. 19: 889 — 890.
Google Scholar
Kihara H., Lilienfeld F. A. 1951. Genome analysis in Triticum and Aegilops. Concluding review. Cytologia 16: 101 — 123.
Google Scholar
Kilian B., Mammen K., Millet E., Sharma R., Graner A., Salamini F., Hammer K., Özkan H. 2011. Aegilops. In: Kole C. (Eds.). Wild crop relatives: genomic and breeding resources. Cereals. Springer-Verlag Berlin, Heidelberg.
Google Scholar
Kimber G., Feldman M. 1987. Wild wheat: an introduction. college of agriculture. University of Missouri, Columbia, Special Report 353: 1 — 146.
Google Scholar
Li W. L., Nelson J. C., Chu C. Y., Shi L. H., Huang S. H., Liu D. J. 2002. Chromosomal locations and genetic relationships of tiller and spike characters in wheat. Euphytica 125: 357 — 366.
Google Scholar
Loureiro I., Escorial M. C., García-Baudin J. M., Chueca M. C. 2007. Hybridization between wheat (Triticum aestivum) and the wild species Aegilops geniculata and A. biuncialis under experimental field conditions. Agriculture, Ecosystems and Environment 120: 384 — 390.
Google Scholar
Łomnicki A. 2000. Wprowadzenie do statystyki dla przyrodników. PWN, Warszawa.
Google Scholar
McFadden E. S., Sears E.R. 1946. The origin of Triticum spelta and its free-threshing hexaploid relatives. J. Hered. 37: 81 — 89.
Google Scholar
Miller T., Hutchinson E., Chapman V. 1982. Investigation of a preferentially transmitted Aegilops sharonensis chromosome in wheat. Theor. Appl. Genet. 61: 27 — 33.
Google Scholar
Molnár I., Gáspár L., Sárvári E., Dulai S., Hoffmann B., Molnár-Láng M., Galiba G. 2004. Physiological and morphological responses to water stress in Aegilops biuncialis and Triticum aestivum genotypes with differing tolerance to drought. Functional Plant Biology 31 (12): 1149 — 1159.
Google Scholar
Molnár I, Dulai S, Molnár-Láng M. 2008. Can the drought tolerance traits of Ae. biuncialis manifest even in the wheat genetic background ? Acta Biol. Szeged. 52: 175 — 178 .
Google Scholar
Morrison L. A., Riera-Lizarazu O., Crémieux L., Mallory-Smith C. A. 2002. Jointed goatgrass (Aegilops cylindrica Host) × wheat (Triticum aestivum L.) hybrids. Crop Sci. 42: 1863 — 1872.
Google Scholar
Murashige T., Skoog F. 1962. A revised medium for rapid growth and bioassay with tobacco tissue cultures. Physiol. Plant. 15: 473 — 497.
Google Scholar
Pilch J., Głowacz E. 1997. Międzygatunkowe i międzyrodzajowe krzyżowania jako sposób ulepszania cech kłosa w hodowli pszenicy heksaploidalnej Triticum aestivum L. Biul. IHAR 204: 15 — 31.
Google Scholar
Pilch J. 2003. Uwarunkowanie genetyczne cech morfologicznych kłosa pszenicy (Triticum aestivum L.). Biul. IHAR 228: 21 — 31.
Google Scholar
Pilch J. 2005. Możliwości wykorzystania krzyżowania introgresywnego w hodowli pszenicy ozimej Triticum aestivum L. Część I. Zastosowanie systemów genetycznych pszenicy T. aestivum L. do otrzymania mieszańców pomostowych F1. Biul. IHAR 235: 31 — 41.
Google Scholar
Prażak R. 1992. Cechy morfologiczne gatunków rodzaju Aegilops oraz pszenicy ozimej Triticum aestivum odmiany Rusałka. Biul. IHAR 183: 107 — 117.
Google Scholar
Prażak R. 1997. Charakterystyka morfologiczna mieszańców F1 Triticum aestivum L. i Triticum durum Desf. z wybranymi gatunkami Aegilops sp. Biul. IHAR 204: 33 — 42.
Google Scholar
Prażak R. 2000. Mieszańce F1 Aegilops triaristata 6x z pszenżytem (X Triticosecale Wittmack) i pszenicą (Triticum aestivum L.). Folia Univ. Agric. Stetin. 206 Agricultura (82): 231 — 236.
Google Scholar
Prażak R. 2004. Porównanie zawartości białka w ziarnie gatunków Aegilops i Triticum. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 497: 509 — 516.
Google Scholar
Prażak R. 2007. Ocena zimotrwałości, wczesności i porażania przez rdzę brunatną i mączniaka prawdziwego gatunków Aegilops w warunkach Polski wschodniej. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 517: 603 — 612.
Google Scholar
Rawat N., Tiwari V. K., Singh N., Randhawa G. S., Singh K., Chhuneja P., Dhaliwal H. S. 2009. Evaluation and utilization of Aegilops and wild Triticum species for enhancing iron and zinc content in wheat. Genet. Resour. Crop Evol. 56: 53 — 64.
Google Scholar
Riley R., ChapmanV., Miller T. E. 1973. The determination of meiotic chromosome pairing. Proc. 4th Int. Wheat Genet. Symp. Univ. Columbia. MO: 731 — 738.
Google Scholar
Schoenenberger N., Guadagnuolo R., Savova-Bianchi D., Küpfer P., Felber F. 2006. Molecular analysis, cytogenetics and fertility of introgression lines from transgenic wheat to Aegilops cylindrica Host. Genetics 174: 2061 — 2070.
Google Scholar
Sears E.R. 1981. Transfer of alien genetic material to wheat. P. 75-89. In: Evans L.T. Peacock W. J. (Eds.). Wheat Science — Today and Tomorrow. Cambridge University Press, Cambridge.
Google Scholar
Sharma H. C. 1995. How wide can a wide cross be ? Euphytica 82: 43 — 64.
Google Scholar
Simeone R., Pignone D., Blanco A., Attolico M. 1989. Cytology and fertility of hybrids and amphiploids between Aegilops caudata L. × Triticum turgidum (L.) Thell. Plant Breed. 103: 189 — 195.
Google Scholar
Spetsov P., Mingeot D., Jacquemin J. M., Samardijeva K., Marinova E. 1997. Transfer of powdery mildew resistance from Aegilops variabilis into bread wheat. Euphytica 93: 49 — 54.
Google Scholar
Stefanowska G. 1995. Charakterystyka niektórych cech morfologicznych i plonotwórczych mieszańców Triticum aestivum L. z Aegilops juvenalis (Thell.) Eig. i z Aegilops ventricosa Tausch. Biul. IHAR 194: 35 — 43.
Google Scholar
Tarkowski Cz. (red.) 1994. Przewodnik do ćwiczeń z genetyki, hodowli roślin i nasiennictwa. Wyd. AR w Lublinie.
Google Scholar
Tarkowski Cz. 1995. Genetyka, hodowla roślin i nasiennictwo. Wyd. AR w Lublinie.
Google Scholar
Watanabe N., Sugiyama K., Yamagishi Y., Sakata Y. 2003. Comparative telosomic mapping of homoeologous genes for brittle rachis in tetraploid and hexaploid wheat. Hereditas 137: 180 — 185.
Google Scholar
Watanabe N., Takesada N., Shibata Y., Ban T. 2005. Genetic mapping of the genes for glaucous leaf and tough rachis in Aegilops tauschii, the D-genome progenitur of wheat. Euphytica 144: 119 — 123.
Google Scholar
Watanabe N., Fuji Y., Kato N., Ban T., Martinek P. 2006. Microsatellite mapping of the genes for brittle rachis on homoeologous group 3 chromosomes in tetraploid and hexaploid wheats. J. Appl. Genet. 47 (2): 93 — 98.
Google Scholar
Wojciechowska B., Pudelska H. 2002a. Production and morphology of the hybrids Aegilops kotschyi × Secale cereale and Ae. biuncialis × S. cereale. J. Appl. Genet. 43 (3): 279 — 285.
Google Scholar
Wojciechowska B., Pudelska H. 2002b. Hybrids and amphiploids of Aegilops ovata L. with Secale cereale L.: production, morphology and fertility. J. Appl. Genet. 43 (4): 415 — 421.
Google Scholar
Wojciechowska B., Pudelska H. 2005. Production and characterization of amphiploids and of backcross hybrids of Ae. biuncialis × Secale cereale amphiploids with 2x and 4x S. cereale. J. Appl. Genet. 46 (2): 157 — 161.
Google Scholar
Zaharieva M., Monneveux P. 2005. Spontaneous hybridization between bread wheat (Triticum aestivum L.) and its wild relatives in Europe. Crop Sci. 46 (2): 512 — 527.
Google Scholar
Autorzy
Roman Prażakdziekanat.biologii@up.lublin.pl
Katedra Biologii Roślin, Wydział Nauk Rolniczych w Zamościu, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie Poland
Statystyki
Abstract views: 65PDF downloads: 47
Licencja
Prawa autorskie (c) 2012 Roman Prażak
Utwór dostępny jest na licencji Creative Commons Uznanie autorstwa – Na tych samych warunkach 4.0 Miedzynarodowe.
Z chwilą przekazania artykułu, Autorzy udzielają Wydawcy niewyłącznej i nieodpłatnej licencji na korzystanie z artykułu przez czas nieokreślony na terytorium całego świata na następujących polach eksploatacji:
- Wytwarzanie i zwielokrotnianie określoną techniką egzemplarzy artykułu, w tym techniką drukarską oraz techniką cyfrową.
- Wprowadzanie do obrotu, użyczenie lub najem oryginału albo egzemplarzy artykułu.
- Publiczne wykonanie, wystawienie, wyświetlenie, odtworzenie oraz nadawanie i reemitowanie, a także publiczne udostępnianie artykułu w taki sposób, aby każdy mógł mieć do niego dostęp w miejscu i w czasie przez siebie wybranym.
- Włączenie artykułu w skład utworu zbiorowego.
- Wprowadzanie artykułu w postaci elektronicznej na platformy elektroniczne lub inne wprowadzanie artykułu w postaci elektronicznej do Internetu, lub innej sieci.
- Rozpowszechnianie artykułu w postaci elektronicznej w internecie lub innej sieci, w pracy zbiorowej jak również samodzielnie.
- Udostępnianie artykułu w wersji elektronicznej w taki sposób, by każdy mógł mieć do niego dostęp w miejscu i czasie przez siebie wybranym, w szczególności za pośrednictwem Internetu.
Autorzy poprzez przesłanie wniosku o publikację:
- Wyrażają zgodę na publikację artykułu w czasopiśmie,
- Wyrażają zgodę na nadanie publikacji DOI (Digital Object Identifier),
- Zobowiązują się do przestrzegania kodeksu etycznego wydawnictwa zgodnego z wytycznymi Komitetu do spraw Etyki Publikacyjnej COPE (ang. Committee on Publication Ethics), (http://ihar.edu.pl/biblioteka_i_wydawnictwa.php),
- Wyrażają zgodę na udostępniane artykułu w formie elektronicznej na mocy licencji CC BY-SA 4.0, w otwartym dostępie (open access),
- Wyrażają zgodę na wysyłanie metadanych artykułu do komercyjnych i niekomercyjnych baz danych indeksujących czasopisma.
Inne teksty tego samego autora
- Roman Prażak, Zmienność i współzależność niektórych cech ilościowych oraz zawartość białka ogółem w ziarnie mieszańców Aegilops juvenalis (Thell.) Eig. i Aegilops ventricosa Tausch. z wybranymi gatunkami (4×, 6×) Triticum L. , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 244 (2007): Wydanie regularne
- Roman Prażak, Zmienność i współzależność niektórych cech w mieszańcach Aegilops kotschyi Boiss. × Triticum aestivum L. cv. Rusałka , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 252 (2009): Wydanie regularne
- Anna Skrzypik, Roman Prażak, Maria Chrząstek, Ocena tolerancyjności na glin siewek mieszańców BC1 (Avena sativa L. × Avena fatua L.) × Avena sativa L. , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 252 (2009): Wydanie regularne
- Roman Prażak, Wanda Kociuba, Zbigniew Segit, Aneta Kramek, Ocena tolerancji wybranych genotypów jarej pszenicy twardej (Triticum durum Desf.) na stres solny , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 283 (2018): Wydanie specjalne
