РЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня доктора сільськогосподарських наук1

Работа добавлена на сайт samzan.net:

ІНСТИТУТ АГРОЕКОЛОГІЇ ТА БІОТЕХНОЛОГІЇ

УКРАЇНСЬКОЇ АКАДЕМІЇ АГРАРНИХ НАУК

ШЕРЕПІТКО ВАЛЕНТИН ВАСИЛЬОВИЧ

УДК 633.34:631.523.4

ГЕНЕТИЧНІ ОСНОВИ АДАПТИВНОЇ СЕЛЕКЦІЇ СОЇ

Спеціальність:  03.00.15 – генетика

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

доктора сільськогосподарських наук

Київ - 2002

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Інституті агроекології та біотехнології УААН, м.Київ

Науковий консультант:, Созінов Олексій Олексійович

                                   академік НАН України та УААН,

доктор сільськогосподарських наук, професор

(Інститут агроекології та біотехнології УААН)

Офіційні опоненти:  Чекалін Микола Михайлович

доктор біологічних наук, професор

                                   кафедри екології і ботаніки                                         

                                   (Полтавська державна аграрна академія)

Васильківський Станіслав Петрович,

                                   доктор сільськогосподарських наук, професор,

   декан агрономічного факультету

                                  (Білоцерківський державний аграрний університет)

Перетятко Віктор Гаврилович

                                   доктор сільськогосподарських наук, професор,

головний науковий співробітник лабораторії

                                  селекції цукрових буряків

                                   (Інститут цукрових буряків УААН)

Провідна установа: Уманська державна аграрна академія Мінагрополітики України

           Захист відбудеться 21.05.2002 р. о14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.371.01 Інституту агроекології та біотехнології УААН за адресою: 03143, м.Київ-143, вул. Метрологічна, 12

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту агроекології

та біотехнології УААН

Автореферат розісланий  20.04.2002 року

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради

кандидат хімічних наук                                                                     /Г.В.Заякіна/

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Серед бобових культур – соя завдяки дуже різноманітному використанню займає виняткове місце. Основною її особливістю є хімічний склад зерна: поряд з високим вмістом білка – від 30 до 45% (залежно від сорту та умов вирощування) соя містить від 16,5 до 24% жиру. Внаслідок такого сприятливого поєднання поживних речовин соя широко застосовується як харчова, кормова і технічна рослина. Крім того, ця культура є одним з кращих попередників у сівозмінах, тому що її рослини в симбіозі з бульбочковими бактеріями фіксують атмосферний азот і збагачують ним ґрунт.

Головною цінністю сої є білок, який за вмістом багатьох амінокислот, в тому числі незамінних, максимально наближений до білка тваринного походження і тому в харчуванні людей успішно замінює його. Широкого використання набуло соєве зерно як сировина для олійної промисловості. Соєва олія використовується в харчовій, миловарній, лакофарбовій та інших галузях промисловості.

В зв'язку з вищесказаним середньорічне виробництво зерна сої в світі збільшується і тільки за останні 10 років зросло з 108,4 до 157,7 млн тон. Серед олійних культур валове виробництво сої в світі стоїть на першому місці і становить 51,8% у порівнянні з 8,2% валового виробництва соняшнику (В.Г.Михайлов, 2000). З іншого боку соя відзначається високою чутливістю до факторів навколишнього середовища, в тому числі температурного режиму та умов вологозабезпечення, що навіть в традиційно соєсіючих країнах за несприятливих погодних умов негативно позначається на її урожайності (H.K. Pawer et al., 1997; В.І. Січкар та ін., 2000).

Актуальність теми. Необхідність використання сої в Україні для виробництва перш за все високоякісних харчових продуктів, а також кормових добавок не викликає сумніву. Однак недостатня адаптивна пластичність використовуваного генетичного матеріалу на практиці негативно позначається на зерновій продуктивності культури при нестабільних погодних умовах, якими характеризується більшість регіонів України.

Виробничі сорти часто відзначаються порівняно високою чутливістю рослин до знижених температур як на ранніх, так і на подальших етапах росту і розвитку, що впливає на їх здатність формувати повноцінний урожай у несприятливих за температурним фактором умовах. До того ж у більшості сортів істотно знижується зернова продуктивність на фоні дії посухи. Умови зрошення також не завжди дозволяють реалізувати потенціал зернової продуктивності. Крім того, реальний збір зерна, як і його якість, нерідко знижуються з причини ураження посівів хворобами. Все це викликає різкі коливання урожайності сої по роках та залежно від місця вирощування і є однією з основних причин того, що протягом вже тривалого періоду в нашій державі не відбулося істотного збільшення частки цієї цінної культури в структурі посівних площ.

Одним із шляхів розв'язання проблеми розширення посівних площ сої є створення і розповсюдження сортів, адаптованих до конкретних умов вирощування. Про важливість селекційних завдань на підвищення адаптивного потенціалу виробничих сортів наголошувалося на "Нараді з координації питань селекції та насінництва зернобобових культур" (20-21 червня 2000 р. на базі Інституту рослинництва ім. В.Я.Юр'єва УААН), на "Третій всеукраїнській конференції по сої (3 – 4 серпня 2000 року на базі Інституту кормів УААН), на Міжнародній науковій конференції "Адаптивна селекція культурних рослин" (20-21 листопада 2001 року на базі Інституту овочівництва та баштанництва УААН). В зв'язку з цим особливої актуальності набувають пошук підходів та розробка селекційних методів створення нових високопродуктивних холодо-, посухо-, жаро- та патогеностійких сортів сої. Поєднання в одному генотипі ознак екологічної стійкості та зернової продуктивності включає проведення добору на продуктивність з паралельним аналізом ознак стійкості до знижених та підвищених температур, водного дефіциту, підвищеного патогенного навантаження тощо. При цьому висока зернова продуктивність рослин за однієї сукупності факторів навколишнього середовища у більшості випадків не дає можливості для прогнозу їх продуктивності в інших умовах. До того ж протягом онтогенезу одні і ті ж умови середовища мають різний вплив на рослину, тобто взаємодія "організм – середовище" – стадіоспецифічна. Тому успіх селекції сої на поєднання продуктивності та екологічної стійкості в значній мірі визначається рівнем дослідження особливості генетичного контролю різних ознак та характеру їх прояву при змінних умовах середовища, а також наявністю морфологічних, фізіолого-біохімічних та молекулярних критеріїв ідентифікації генотипного різноманіття, включно на стадіях спорофіту та гаметофіту. Важливим є вивчення можливостей розширення у створюваних сортів адаптивної здатності шляхом залучення в селекційний процес генотипів напівкультурних та диких форм, які спроможні адекватно реагувати на зміну факторів навколишнього середовища.

Мета та завдання досліджень.  Метою досліджень було обґрунтувати генетичні основи синтезу високопродуктивних сортів сої з коадаптованим асоціюванням генів холодо-, посухо-, жаро-, патогеностійкості, пластичності та стабільності шляхом удосконалення та розробки нових методів ідентифікації генотипів за морфофізіологічними та молекулярними критеріями на рівні спорофіту і гаметофіту.

У роботі було поставлено наступні задачі:

- дослідити характер успадковування окремих цінних кількісних ознак рослини на прикладі гібридних популяцій, отриманих від схрещування компонентів культурної (Glycine max) та дикої уссурійської (Glycine soja) сої;

- вивчити вплив особливостей генотипу на фенотипний прояв холодостійкості рослин сої на різних стадіях онтогенезу та провести пошук шляхів екзогенного впливу на спектр доступної добору генотипної мінливості за цією ознакою;

- провести пошук нетрадиційних методичних підходів оцінки та добору генотипів in vivo та in vitro, для чого з'ясувати роль окремих ферментних систем в процесі адаптивних реакцій рослинного організму на дію несприятливих температур, проаналізувати прояв холодо-, жаро- та патогеностійкості на рівні спорофіту і гаметофіту, виявити можливості ідентифікації генотипів на основі маркерів поліморфізму ДНК;

- удосконалити методи прямої оцінки та добору генотипів за ознаками холодо-, посухо-, жаро- і патогеностійкості та відновлювальної здатності;

- вивчити у цієї культури генотипні відмінності за проявом пластичності та стабільності кількісних, в тому числі господарсько-цінних, морфологічних ознак;

- на основі з'ясованих в дослідженнях закономірностей та особливостей генетичного контролю цінних морфобіологічних ознак, удосконаленої методології та методів добору створити значний генофонд перспективних з позицій адаптивної селекції генотипів, провести його вивчення в різних екологічних умовах та перевірку у всіх ланках селекційного процесу і вивести еколого-адаптовані сорти.

Об'єкт дослідження: закономірності прояву і генетичного контролю ознак продуктивності і стійкості до несприятливих абіотичних і біотичних факторів та механізми їх пластичності і гомеостатичності, молекулярні та морфофізіологічні критерії генотипної ідентифікації на рівні спорофіту і гаметофіту як складові біотехнологічних підходів синтезу еколого-адаптованих сортів сої.

Предмет дослідження: значний генофонд культурної (Glycine max) та дикої уссурійської (Glycine soja) сої як залучений із світової колекції, так і отриманий шляхом цілеспрямованої гібридизації (форми, сорти, лінії, гібридні G.max Х G.max і G.max Х G.soja популяції), нові методичні підходи ідентифікації генотипного різноманіття, а також сім'ї, лінії, селекційні номери і нові сорти, виділені на різних етапах адаптивної селекції.

Методи дослідження: генотипні відмінності за проявом різних типів ознак у сої аналізували за допомогою загально прийнятих генетичних, фізіологічних, біохімічних, молекулярних, селекційних та статистичних методик. Розробка нових методів стала предметом досліджень.

Наукова новизна одержаних результатів. На основі гібридологічного аналізу (G.max Х G.soja) вперше розкрито особливості генетичного контролю у сої таких цінних кількісних ознак рослини, як маса бобу, маса бобів з продуктивного вузла та маса насінин у бобі. Встановлено, що фенотипні відмінності в прояві кожної з цих ознак у досліджуваних генотипів культурної (G.max) та дикої уссурійської (G.soja) сої зумовлюються ефектом чотирьох або пяти незалежно успадковуваних головних генів (олігогенів). Алелі, що визначають дикий фенотип цих ознак, домінують. Виявлено, що у диких генотипів порівняно високий ступінь стабільності зернової продуктивності рослин супроводжується зростанням варіабельності (пластичності) таких її компонентів, як число продуктивних вузлів, число бобів та число насінин на рослині. Отримано дані, які свідчать про відносну незалежність у цієї культури генотипних факторів, що контролюють холодостійкість на стадіях проростання насіння, росту і розвитку сходів та формування бобів.

Розроблено нові методичні підходи ідентифікації генотипного різноманіття сої за холодо-, жаро-, посухо-, фузаріозостійкістю. Отримано дані, які дозволяють розцінювати інгібіторно-протеїназну систему як важливу складову регуляції процесів проростання насінин сої. Вперше показана можливість добору холодостійких генотипів за динамікою активності інгібіторів трипсину в органах зародка насінини. Такий методичний підхід добору холодостійких генотипів захищений авторським свідоцтвом (А.с. СССР №1593590 А1; 22.05.1990). З'ясовано, що електрофоретичні спектри пероксидази у цієї культури включають функціонально нерівнозначні з позицій жаростійкості лабільні та стабільні зони. Встановлено, що швидкість та направленість змін активності і термостабільності пероксидази та її ізоформ дозволяють виявляти генотипні відмінності та проводити добір у сої за стійкістю до підвищених температур. Виявлена можливість проведення гаметофітного добору у сої за стійкістю до знижених та підвищених температур, а також фузаріозостійкістю. In vitro показана можливість проведення добору у цієї культури за відновлювальною здатністю рослин. Встановлено, що ідентифікація генотипного різноманіття сої на основі маркерів поліморфізму ДНК розкриває нові перспективи цілеспрямованого добору вихідного матеріалу для адаптивної селекції, включно серед культурної (G. max) та дикої (G. soja) сої.

Виявлено нові геноносії різних типів стійкості та створено 8 нових сортів сої, з яких 3 сорти занесено до реєстру сортів України.

Теоретичне та практичне значення одержаних результатів. Отримані результати стосовно загальних та специфічних змін інгібіторно-протеїназної та ізопероксидазної систем доповнюють наші знання про роль цих систем в адаптивній здатності рослинного організму. Розкриті закономірності генетичного контролю цінних ознак рослини дозволяють чіткіше планувати селекційну роботу на поєднання генотипних факторів та досягнення бажаного їх фенотипного прояву. Розроблені методичні підходи добору генотипів на основі пероксидазного та інгібіторно-протеїназного тестів дозволять за лабораторних умов проводити у порівняно великих обсягах оцінку експериментального матеріалу за термостійкістю. Прискорюють селекційний процес і методи гаметофітної оцінки за холодо-, жаро- та фузаріозостійкістю. Напрацювання з молекулярної генетики (зокрема використання ISSR-маркерів) відкривають перспективи направленого поповнення адаптивного потенціалу культурної сої за рахунок філогенетично віддалених форм. Встановлено, що в першому поколінні певних міжвидових гібридів сої спостерігався досить значний ефект гетерозису за комплексом цінних ознак, що свідчить про перспективність гетерозисної селекції цієї культури. Удосконалені методичні підходи прямої оцінки та добору за холодо-, посухо-, жаростійкістю підвищують результативність селекційної роботи. Виявлено геноносії холодо-, посухо-, жаро- і патогеностійкості, а також продуктивності, скоростиглості, високорослості, стійкості до вилягання. Створено широкий спектр рекомбінантних за комплексом цінних ознак генотипів, адаптованих до грунтово-кліматичних умов України. Ефективно здійснена поетапна оцінка отриманого матеріалу в селекційних ланках з допомогою удосконалених методів в різних екологічних умовах. Внаслідок цієї роботи створено ряд нових еколого-адаптованих сортів сої три з яких (Подільська 1, Подолянка і Подільська 416) занесені до державного реєстру і запроваджуються у виробництво в господарствах Хмельницької, Вінницької, Миколаївської, Київської, Дніпропетровської, Черкаської та інших областей. Сорт Подільська 2000 проходить державне сортовипробовування, інші доопрацьовуються і використовуються в селекційному процесі.

Особистий внесок автора. Нові теоретичні і експериментальні ідеї, викладені в дисертації, в тому числі створення сортів сої Подільська 1, Подолянка, Подільська 416, Ватра, Кам'янчанка і Подільська 2000, а також різноманітний експериментальний матеріал для генетичних досліджень і селекції, належать автору. Постановка проблеми, розробка програм досліджень, одержання й аналіз експериментальних даних виконувалися автором особисто або безпосередньо під його керівництвом. Крім того, дисертантом особисто здійснено інформаційний пошук та оцінку даних літератури, проведено інтерпретацію та узагальнення одержаних результатів, а також формулювання висновків і рекомендацій. Колекційні сортозразки сої були люб'язно надані автору для досліджень співробітниками Всеросійського інституту рослинництва ім. М.І.Вавілова та Всеросійського НДІ сої, яким автор приносить свою щиру вдячність. Автору надавалася допомога у проведенні експериментів, пов'язаних з аналізом поліморфізму ДНК сої, в Інституті агроекології та біотехнології УААН. Ідентифікацію видів та різновидностей фузаріозу проведено в лабораторії імуногенетики Інституту екологічної генетики АН Молдови канд. біол. наук Ж.Г.Простаковою. Для характеристики нових сортів сої, крім власних досліджень, здобувачем використано дані Державної комісії України по випробовуванню та охороні сортів рослин.

Зв'язок роботи з науковими планами та темами. Робота виконувалася згідно з тематичним планом наукових досліджень Інституту агроекології та біотехнології УААН: "Розробити методи та технології у селекції та насінництві на основі використання молекулярно-генетичних маркерів, хромосомної та генетичної інженерії” (№ 0193U036999, 1991 – 1995 рр.), підпрограма "Вивчення господарсько-цінних ознак та адаптивних реакцій рослин сої при змінних умовах середовища; створення сортів цієї культури, пристосованих до умов вирощування на Поділлі" (№ 0193 U036863); "Розробка теоретичних основ і методології використання біотехнології в збереженні генофондів, адаптивній селекції, насінництві рослин та агроекології” (№ 0196U012975, 1996 – 2000 рр.), підпрограма "Генетична природа ознак продуктивності і стійкості сої та створення еколого-адаптованих сортів цієї культури" (№ 0196 U012975-04). Дослідження проводили у відповідності з комплексними державними науково-технічними програмами: на 1991 – 1995 рр. "Продовольство 95" та на 1996 – 2000 рр. "Зернові і олійні культури".

Апробація результатів досліджень. Результати досліджень були представлені і доповідалися на конференціях: "Екологічна генетика рослин і тварин" (Кишинів, 1987), "Методи добору за комплексом ознак в селекції рослин" (Сімферополь,1989), "Онтогенетика вищих рослин" (Кишинів, 1989), “Науково-виробнича конференція по вирощуванню, переробці та використанню сої" (Вінниця, 1990), "Соя: генетика, селекція, технологія вирощування та використання на харчові і кормові цілі" (Одеса, 1993), "Сучасні проблеми виробництва і використання кормового зерна і сої" (Вінниця, 1993), "Молекулярно-генетичні маркери і селекція рослин" (Київ, 1994), Науково-методична конференція професорсько-викладацького складу Кам'янець-Подільського СГІ (Кам'янець-Подільський, 1994), "Корми і кормовий білок" (Вінниця, 1994), "Електромагнітні випромінювання в біології та практичне використання їх позитивних ефектів" (Біла Церква, 1996), Міжнародна конференція по агробіотехнології рослин і тварин" (Київ, 1997), "Виробництво, переробка і використання сої на кормові та харчові цілі" (Вінниця, 2000), "Адаптивна селекція культурних рослин" (Мерефа, 2001).

Публікації результатів досліджень. Основні положення дисертації висвітлені у 52 наукових працях, з яких 1 монографія, 17 статей у фахових виданнях та 4 авторських свідоцтва.

Обсяг та структура роботи. Дисертація складається з вступу, огляду літератури, матеріалів і методів, п'яти розділів отриманих власних результатів досліджень і їхніх обговорень, висновків, рекомендацій для практичної селекції і виробництва, списку цитованої літератури. Дисертаційна робота включає 97 таблиць, 31 рисунків, 5 додатків. Перелік цитованої літератури включає 428 джерел. Дисертаційну роботу викладено на  328  сторінках друкованого тексту.

Основний зміст

Умови, вихідний матеріал та методика досліджень

Дисертаційна робота виконана в Інституті агроекології та біотехнології Української академії аграрних наук. Дослідження проводилися на Україні в умовах Подільського краю, а також в умовах центральної та південної екозон Молдови.

Як в умовах Молдови, так і в умовах Подільського краю на Україні основний строк сівби насіння різних генотипів сої приходився на кінець квітня – початок травня. Крім того, використовували ранній строк сівби (кінець березня – початок квітня) в ролі провокаційного фону для виявлення у цієї культури генотипних відмінностей за холодо-, заморозко- та фузаріозостійкістю. З метою виявлення генотипних відмінностей за посухостійкістю сівбу проводили в умовах суходолу у південній екозоні Молдови, де майже щорічно мають місце літні посухи тривалістю 30-50 днів, під час яких відсутність опадів поєднується з високими денними та нічними температурами, низькою відносною вологістю повітря, а також суховіями.

Вихідним матеріалом для досліджень виступали різні генотипи культурної (Glycine max L. Merrill) та дикої уссурійської (Glycine soja Sieb.and Zucc.) сої з диплоїдним набором хромосом (2n=40). Колекційні сорти, лінії та селекційні номери (всього 523 генотипи) отримали з ВІРа (Росія). Генотипи колекційної сої, що вивчалися, були інтродуковані з різних держав світу (США, Канада, Японія, Корея, Польща, Румунія, Молдова, Білорусія та ін.). Форми дикої уссурійської сої (ДУ-5, ДУ-6, ДУ-9, ДУ-9А, ДУ-10, ДУ-11, ДУ-16, ДУ-19, ДУ-Б) отримали із Всеросійського НДІ сої. Окремі колекційні генотипи (Добруджанка 18, Добруджанка 37, Добруджанка V, Венгерка) класифікували як напівкультурну сою – Glycine gracilis Skv. and Kors.

При закладанні польових дослідів використовували загальноприйнятий спосіб сівби сої – широкорядний з шириною міжряддя 45 см. Насіння заробляли в ґрунт на глибину 2 – 4 см (залежно від погодних умов), а відстань між насінинами в рядку в середньому складала 3 см. Фенологічні спостереження, оцінки та біометричні обліки проводили за загальноприйнятими методичними вимогами.

Протягом 1986 – 2000 рр. щорічно вивчали від 3000 до 10000 індивідуальних і масових доборів, а також 100 – 250 селекційних номерів, отриманих на основі міжсортових (G.max X G.max) гібридних популяцій, що охоплювали 80 – 150 комбінацій схрещування. У гібридному розсаднику протягом 1991-2000 рр. створювали та вивчали міжвидові (G.max X G.soja) гібридні популяції, що включали, як прямі, так і зворотні (беккросні) комбінації схрещування.

Насіння батьківських форм та відповідних їм гібридів F1 – F4 висівали вручну, рядками довжиною 1 - 3 м при ширині міжряддя 45 см (комбінації схрещування G.max X G.max) або 90 см (G.max X G.soja). Кожний ярус ділянок обсівали з усіх боків захисним рядком одного із колекційних або виробничих сортів з відомим проявом морфологічних ознак рослини.

Отримували гібриди F1 шляхом штучної гібридизації. Схрещування проводили у зимово-весняний період в тепличних умовах, а літом – на дослідному полі. Ідентифікували гібридні рослини за фенотипним проявом одного із генів W1 (фіолетовий колір пелюсток квітки) чи Т (рудий колір опушення рослини). Слід відзначити, що після штучних схрещувань у сої як типового самозапилювача спостерігалось значне опадання квіток і бобів, внаслідок чого отримання гібридів F1 було кількісно обмеженим.

Генетичний контроль кількісних ознак у рослин сої вивчали на прикладі міжвидових (G.max X G.soja) гібридних популяцій F1 – F3. По материнській лінії виступали білоквіткові культурні сорти Київська 451 і Чернівецька 8 (G.max), а по чоловічій – фіолетовоквіткові форми дикої уссурійської сої ДУ-9, ДУ-16 і ДУ-19 (G.soja).

Гібридологічний аналіз кількісних ознак проводили методами класичної генетики. Виходили з того, що полігенність генетичних систем кількісних ознак не суперечить можливості аналізу їх класичними (менделівськими) методами генетики (R.Fisher, 1918; L.Powers, 1951; А.С.Серебровський, 1970; Е.Х.Гінзбург, З.С.Нікоро, 1982 та ін.). Використовували розподіл фактичних значень кількісних ознак у батьківських форм для виділення відповідних їм генотипів з гібридних популяцій F2 і F3. Побудову робочої гіпотези про генетичний контроль досліджуваної ознаки проводили таким чином: якщо на долю рецесивної батьківської форми приходилася 1/4, 1/16, 1/64 і т.д. частка популяції F2, то це відповідало відмінності батьківських форм за 1, 2, 3 і т.д. генами (олігогенами). У такий спосіб формулювали робочу гіпотезу за даними розщеплення у F3. Відповідність фактичних і теоретичних чисельностей у F2 і F3 перевіряли на основі критерію c2.

Аналізували прояв досліджуваних ознак як, зокрема, в кожній комбінації схрещування (Київська 451 Х ДУ-9, Київська 451 Х ДУ-16, Київська 451 Х ДУ-19 і Чернівецька 8 Х ДУ-9), так і на рівні гібридної популяції G.max X G.soja, що поєднувала ці комбінації схрещування. Зібрані за комбінаціями схрещування насінини з рослин F1 повністю використовувалися для отримання рослин F2. Гібридну популяцію F3  формували, випадково відбираючи по одній насінині з кожної рослини F2. Після повного дозрівання рослин у них проводили біометрію кількісних ознак.

В комбінаціях схрещування, що не підлягали гібридологічному аналізу, застосовували відомий метод добору однієї насінини для потомства. Суть методу зводиться до того, що в другому–четвертому поколіннях з кожної рослини відбирається по одній насінині, а з п'ятого покоління відбираються кращі сім'ї. Дослідження в ланках селекційного процесу проводили згідно з загально-прийнятими методиками.

Генетичний поліморфізм серед генотипного різноманіття сої вивчали методом ISSR маркерів (В.І.Глазко та ін., 1999). ДНК виділяли з чотири денних пророслих насінин (F.M.Asubel et al., 1996). Полімеразну ланцюгову реакцію проводили, використовуючи ампліфікатор "Master Cycler Gradient" (Eppendorf).

Електрофорез білків проводили в пластинах 12,5 або 18% поліакріламідного гелю за методикою Лемлі (з додецилсульфатом натрію та меркаптоетанолом), модифікованою нами стосовно сої. Білки екстрагували із сухих сім'ядолей 0,05 М трис-гліцинованим буфером рН 6,8.

Активність інгібіторів трипсину та хімотрипсину визначали спектрофотометричним методом (Л.С.Павлова, В.В.Саянова, 1979). Жаростійкість різних генотипів сої вивчали за ізоферментними спектрами пероксидази. Електрофорез листкових екстрактів проводили в ПААГ за методикою Девіса. Сканування ізопероксидазних електрофоретичних спектрів виконували у автоматизованій системі АРМ-1 "Денситометр" (І.А.Прейгель, Т.Я.Кібенко, 1984). Крім того, активність окремих ізопероксидаз визначали за методикою Е.Н.Liu (1973).

In vitro як експланти використовували сім'ядольний та примордіальний вузли, котрі поміщали на агарове поживне середовище (В5), з додаванням регуляторів росту (6-БАП, НУК), дотримуючись відповідних методичних вимог (Ф.Л.Калінін та ін., 1980). Життєздатність пилкових зерен визначали методом пророщування їх на штучному поживному середовищі, вміст якого включав 20% цукрози та 0,006% борної кислоти (В.О.Лях, 1985).

Експерименти по вивченню генотипних відмінностей за холодостійкістю у період проростання насіння проводили в камерах штучного клімату (TBV-1000, TBV-2000) та холодних вегетаційних кімнатах. При знижених (12, 7, 6, 5, 3оС) та оптимальній (23оС) середньодобових температурах насіння пророщували в чашках Петрі (по 30 шт. в кожній) згідно з методичними вимогами (А.П.Лаханов, 1988). Холодостійкість генотипного різноманіття сої у період сходів та на репродуктивних стадіях розвитку вивчали в клімокамерах KTLK-1250, KTLK-20000 та ВКШ, де моделювали відповідні холодні та оптимальні температурні режими, а інтенсивність освітлення складала 25000 лк. при тривалості світлового дня 14 год. У період сходів холодними температурними умовами були 10/8, 12/8 та 13/8оС, а на репродуктивних стадіях розвитку – 14/14 та 17/12оС (в чисельнику приводиться денна, а в знаменнику – нічна температури). Рослини вирощували у вегетаційних посудинах методом рулонної або ґрунтової культури. За контрольованих умов вивчали генотипні відмінності у сої за посухо- та жаростійкістю, для чого моделювали перехід від оптимальних до стресових умов за схемою: поєднання дефіциту вологи в ґрунті (70 – 75% НВ ® 30 – 40% НВ) та повітрі (65 – 70% ® 35 – 40%) з високою температурою повітря (25/20оС ® 40/30оС, день/ніч). Після цього умови доводили знову до оптимуму для оцінки відновлювальної здатності рослин.

У досліджуваних генотипів сої визначали вміст білка (методом Кельдаля) та жиру (за Рушковським). Оцінку ураження рослин сої хворобами проводили згідно з відповідними методичними рекомендаціями: фузаріозом (Ж.Г.Простакова та ін., 1986), бактеріозом (Б.О.Терещенко, А.Т.Фартушняк, 1994), пероноспорозом та вірусною мозаїкою (В.В.Рожкован, 1994).

Для здійснення математико-статистичного аналізу відповідних баз експериментальних даних використовували пакет програм БІОСТАТ, розроблений в Інституті екологічної генетики АН Молдови (А.Б.Король, І.А.Прейгель, 1990). При розробці програмного забезпечення БІОСТАТ врахована специфіка генетико-селекційних досліджень. Алгоритми цього програмного забезпечення основані на стандартних методах статистичного аналізу (Г.Ф.Лакін, 1980; Б.А.Доспєхов, 1985, та ін.).

Автор висловлює глибоку подяку своїм вчителям, академікам – О.О.Созінову і О.О.Жученко та доктору с.-г. наук Н.М.Балашовій. Щиру вдячність автор висловлює науковим працівникам Інституту екологічної генетики АН Молдови, докторам наук – А.Г.Жакоте, П.К.Кінті, В.М.Лисікову, А.М.Кравченко, В.В.Бужоряну, А.Б.Королю, кандидатам наук – Т.М.Балашову, Н.Г.Бардієр, Л.С.Павловій, О.Б.Будаку Ж.Г.Простаковій, Г.І.Суружіу, Л.В.Голишкіній, А.І.Бронштейн, І.Д.Коцофану і Г.А.Лупашку та науковим працівникам Інституту агроекології і біотехнології УААН, доктору с.-г. наук В.І.Глазко, кандидатам біол. наук Т.Т.Глазко і С.П.Крітенко за співпрацю й допомогу.

Особливості генетичного контролю

морфобіологічних ознак, що підлягали дослідженню

В міру ускладнення селекційних завдань зростають вимоги до повноти інформації в області генетики ознак продуктивності та стійкості рослин. Розкриття характеру успадковування різних типів ознак сприяє цілеспрямованому використанню генотипної мінливості в селекційному процесі.

Відсутність відмінностей за числом хромосом у культурної (G. max) та дикої уссурійської (G. soja) сої при наявності високого ступеня гомології між гомеологічними хромосомами (М.І.Корсаков, 1973; Т.Hymovitz, 1979; C.A. Moyekens et al., 1995) дозволяє шляхом штучних схрещувань без особливих ускладнень отримувати міжвидові гібриди, потомство яких відзначається широким фенотипним різноманіттям. Слід відзначити, що міжвидові гібридні популяції (G.max X G.soja) виступають більш вдалим об'єктом в порівнянні з внутрішньовидовими з точки зору можливості розподілу гібридного потомства за кількісними ознаками на фенотипні класи за подібністю (чи неподібністю) до батьківських форм.

Вивчаючи на прикладі міжвидових гібридних популяцій F1–F3 та їх батьківських форм характер генотипного прояву таких кількісних ознак рослини, як маса бобу, маса насінини, маса насінин в бобі, маса бобів з продуктивного вузла (в середньому з рослини), ми намагалися визначити число головних генотипних факторів, що зумовлюють фенотипні відмінності за кожною з ознак у батьківських форм.

Виявлено, що середня вираженість досліджуваних ознак у гібридів F1 в кожній з аналізованих комбінацій схрещування мала проміжний характер прояву по відношенню до батьківських форм. Методом гістограм проведено розподіл гібридних рослин F2 та F3 за фактичними значеннями кожної з ознак на три фенотипних класи, а саме: подібні до культурного компоненту схрещування (Р1), подібні до дикого компоненту схрещування (Р2) і проміжний клас (значення ознаки менші ніж у Р1, і більші, ніж у Р2). Зокрема, відносна частота рослин F2, подібних в значеннях маси бобу до дикого компоненту, в комбінації схрещування Київська 451 Х ДУ-19 складала 7,33%, а в комбінації Чернівецька 8 Х ДУ-9 – 30,24 %. На долю гібридних рослин з проміжним фенотипом приходилося від 69,42 % (Чернівецька 8 Х ДУ-9) до 91,89 % (Київська 451 Х ДУ-19).

Аналізом розподілу рослин F2 за кольором пелюсток квітки у кожній комбінації схрещування зокрема та разом на рівні гібридної популяції G.max Х G.soja виявлено погодження фактичних і теоретичних частот, що відповідали моногенному характеру розщеплення (c2факт. < c205).

В результаті побудови кривих розподілу рослин F2 і F3 на рівні гібридних популяцій G.max Х G.soja за фактичними значеннями, наприклад, маси бобу виявлено зростання в F3 по відношенню до F2 частоти рослин, подібних в значеннях ознаки до дикої батьківської форми (G.soja) і водночас зменшення частоти рослин, що відносилися до проміжного фенотипного класу (рис.1). Крім того, відмічено появу гібридних рослин, подібних в значеннях маси бобу до культурної батьківської форми, з частотою 0,32% в F2 (4 рослини із 1271) та з частотою 3,81% в F3 (12 рослин із 315), що послужило основою для прийняття робочої гіпотези: відмінність за даною ознакою у батьківських форм зумовлюється невеликим числом головних генетичних факторів (олігогенів) з домінантним ефектом алелей, що визначають дикий фенотип ознаки. Подібним чином було прийнято робочі гіпотези стосовно генетичного контролю таких досліджуваних ознак, як маса бобів з продуктивного вузла та маса насінин в бобі. Водночас показано низьку інформативність фактичних значень маси насінини для прийняття відповідної робочої гіпотези.

Рис.1. Характер розподілу рослин батьківських форм та гібридів F2 (А) і F3 (Б): по вертикалі – відносна частота, %; по горизонталі – маса бобу в середньому з рослини, г; 1–G.max (Р1); 2–G.soja (Р2); 3–гібрид (Р1 Х Р2)

Перевірку робочих гіпотез здійснювали шляхом співставлення в F2 та F3 фактичних і теоретичних чисельностей між двома групами рослин. Перша – рослини культурного типу (теоретично рецесивні гомозиготи) і друга – рослини дикого та проміжного типів (теоретично домінантні гомо- та гетерозиготи). Теоретичні чисельності розраховували для одного, двох, трьох і більше незалежно успадковуваних генотипних факторів (олігогенів), передбачувано контролюючих кожну з аналізованих ознак, і порівнювали їх з фактичними за допомогою критерію c2 (табл.1).

Таблиця 1

Відповідність фактичних (f) і теоретичних (F) чисельностей рослин F2 (G.max X G.soja), розподілених за масою насінин в бобі

Показник Чисельність рослин c2 

культурний тип дикий та про-міжний типи  

4-генна модель успадковування

перевірочне співвідношення 1 255  

f 8 1263  

F 4,98 1266,02 1,838

c205 = 3,84

За результатами гібридологічного аналізу встановлено участь чотирьох або п'яти головних незалежно успадковуваних генотипних факторів, що зумовлюють відмінність у вихідних батьківських форм за фенотипним проявом стосовно кожної із наступних ознак: маса бобу, маса бобів з продуктивного вузла та маса насінин в бобі (c2факт. < c205). Тобто, із 20 пар хромосом, які містить генотип як культурних сортів (G.max), так і диких форм (G.soja) сої, чотири або п'ять пар виявляють головний вплив на фенотипний прояв кожної з цих ознак.

Крім того, у гібридів першого покоління, отриманих від схрещування G.max X G.soja, виявлено прояв гетерозисного ефекту за такими цінними ознаками, як число насінин, число бобів та маса насінин з рослини. В окремих комбінаціях схрещування встановлено збільшення середньої вираженості цих ознак в 4 рази і більше у гібридів F1 по відношенню до кращої батьківської форми (табл.2). Наявність високого гетерозисного ефекту у гібридів першого покоління свідчить про доцільність роботи по створенню гібридної сої.

Таблиця 2

Число зерен та їх маса з рослини у батьківських форм та гібридів F1

Батьківська форма, гібрид Ознака рослини

число насінин маса насінин, г

  95%-ий довірчий інтервал  95%-ий довірчий інтервал

С121-88 (+ ) 73,75 38,52-108,98 13,29 8,66-17,92

ДУ-16 (> ) 49,78 38,03-61,33 1,16 0,0-4,79

F1(C121-88 Х ДУ16) 839,67 720,02-959,32 56,64 49,08-64,20

Показано, що подібність значень окремих кількісних ознак рослини у гібридів F1 (G.max X G.soja) по відношенню до культурного компоненту схрещування (G.max) зростає за умови зближення кривих розподілу фактичних значень цих ознак у вихідних компонентів схрещування.

З метою зменшення частки генетичного матеріалу дикого типу у гібридних генотипів проведено беккросні схрещування за схемою, коли материнські рослини культурної сої опилили пилком з гібридних рослин першого покоління: F1(G.max X G.soja), BC1(G.max X G.soja). На основі беккросних гібридних популяцій виділено рослини, у яких збільшення числа насінин в бобі (в середньому з рослини) відбувалося як за рахунок зростання кількості трьох і чотирьох насінних бобів, так і появою п'яти насінних бобів. Виділені рослини залучено до селекційного процесу.

В дослідженнях з різними генотипами культурної (G.max) сої стосовно стійкості їх до знижених температур залежно від стадії онтогенезу отримано дані, які свідчать про відносну незалежність генетичних факторів, що контролюють холодостійкість цієї культури на стадіях проростання насінин, росту і розвитку сходів та формування бобів. Досліджували генотипи, у яких особливості характеру успадковування стійкості до знижених температур в період проростання насіння були попередньо вивчені (В.В.Шерепітко, Т.М.Балашов, 1985). Показано, що холодостійкі у період проростання насіння генотипи проявляли чутливість до знижених температур на подальших стадіях онтогенезу і навпаки. Тому оцінку та добір перспективного за холодостійкістю вихідного матеріалу необхідно проводити диференційовано з метою поєднання вказаних властивостей на рівні одного генотипу.

Рис.2. Розподіл сімей F3 (Скинтея Х Кишинівська 16) за здатністю насіння до проростання при 6оС: по вертикалі – відносна частота, %; по горизонталі – схожість насіння, %; 1–контроль; 2–варіант з гамма-опроміненням рослин F1.

Крім того, з'ясовано, що при міжсортових схрещуваннях екзогенна обробка рослин F1 у фазі цвітіння гамма-променями в порівняно невеликій дозі (0,5–0,8 крад) сприяла в F2–F3 у окремих комбінаціях розширенню спектра доступної добору мінливості за холодостійкістю (рис.2).

Пошук нетрадиційних методичних підходів

ідентифікації генотипного різноманіття сої

Враховуючи те, що селекція культурних рослин за багатьма господарсько-цінними ознаками підійшла до біологічних меж підвищення зернової продуктивності (О.О.Жученко, 1993, 2000; О.О.Созінов, 1993), головним сьогодні стає якість продукції та підвищення стійкості та пристосованості рослин сої до несприятливих факторів середовища. Традиційні методи добору стають недостатніми для досягнення успіху і тому виникає необхідність пошуку нових методичних підходів, включаючи молекулярні критерії ідентифікації генотипів на рівні спорофіту та гаметофіту.

Аналізували активність інгібіторів трипсину (АІТ) у сім'ядолях та несім'ядольній частині зародку насінин сої. Експерименти проводили з колекційними сортами, лініями та селекційними номерами, а також гібридними популяціями, отриманими від схрещування холодостійких на ранніх стадіях онтогенезу сортів (Амурська 41, Comet) з чутливим до холоду сортом Gieso.

Виявлено генотипні відмінності в розподілі інгібіторів трипсину між органами зародку (сім'ядолі та несім'ядольна частина) насінин в стані спокою, а також в метаболізмі інгібіторів сім'ядоль та зародкових корінців пророслих насінин сої (табл.3). Зокрема, порівняно стійкі до знижених температур генотипи сої на відміну від чутливих характеризуються вищою інгібіторною активністю в несім'ядольній частині зародку насінин в стані спокою, ніж в сім'ядолях. Встановлено кореляційний зв'язок між величиною відношення: АІТ несім'ядольної частини зародку/ АІТ сім'ядолей та схожістю насіння за холодних температурних умов. Залежно від умов року вегетації рослин значення коефіцієнтів кореляції між цими показниками визначалися в межах 0,5–0,8. Виявлена закономірність лягла в основу розробки захищеного авторським свідоцтвом (Л.С.Павлова, В.В.Шерепітко, Т.М.Балашов, 1990) лабораторного методу добору сої за холодостійкістю у період проростання насінин.

Таблиця 3

Активність інгібіторів трипсину (іо/г) в органах зародку насінин різних за холодостійкістю генотипів сої

Генотип Варіант Насінини в стані спокою Пророслі насінини

  23оС 7оС

Амурська41 Сім'ядолі 45,6 52,2±1,07 48,0±1,44

Несім'ядольна частина зародку 52,5 16,2±0,87 28,9±1,45

Comet Сім'ядолі 38,9 43,4±1,07 40,0±1,31

 Несім'ядольна частина зародку 54,4 20,7±0,53 32,3±0,46

Gieso Сім'ядолі 41,8 34,7±0,71 30,0±1,00

 Несім'ядольна частина зародку 36,0 14,4±0,47 28,7±1,71

Крім того, встановлено тісний від'ємний кореляційний зв'язок між АІТ зародкового корінця та схожістю насіння при температурі пророщування 7оС у гібридних популяціях  (аналізували насіння F3 з рослин F2) Амурська 41 Х Gieso  (r = -0,79±0,10) і Gieso Х Comet (r = -0,66±0,09), а також між АІТ зародкового корінця та його довжиною (r = -0,72±0,11 і r = -0,58±0,09). Експериментальні дані достовірні за t-критерієм Ст'юдента. Виявлені критерії АІТ також можна успішно використовувати для добору холодостійких генотипів сої на ранніх стадіях онтогенезу.

Як відомо, багаточисельні молекулярні форми окислювально-відновлювальних ферментів, зокрема ізопероксидази, відіграють важливу роль в механізмах адаптації рослин до несприятливих температурних умов, в зв'язку з чим досліджували ізопероксидазні електрофоретичні спектри перших простих (в період сходів) та трійчастих (в період цвітіння та дозрівання рослин) листків. Виявлено, що на ранніх фенофазах експресуються гени, що контролюють переважно низькомолекулярні ізозими. На подальших стадіях онтогенезу спостерігається ускладнення спектра за рахунок нагромадження спершу середньомолекулярних, а потім високомолекулярних ізоформ пероксидази.

Оцінено внесок окремих ізопероксидаз з точки зору формування стійкості даної ферментної системи до дії високих температур і відповідно жаростійкості генотипу. З'ясовано, що високою стабільністю із збереженням активності на фоні високотемпературної дії (70оС) характеризуються середньомолекулярні ізоформи пероксидази з відносною електрофоретичною рухомістю (ВЕР) 0,36–0,44. Істотною зміною активності у відповідь на дію стресових температур відзначаються низькомолекулярні ізоформи пероксидази з ВЕР 0,52–0,54, які повністю деактивуються протягом 2 год впливу температури 50оС. Виявлено, що деактивація цих ізоформ пероксидази мала місце у всіх генотипів сої, що досліджувалися, але порівняно жаростійкі генотипи (Hodgson, Дорінца) відзначаються нестрімким, а поступовим спадом їх активності.

Особливої уваги заслуговують високомолекулярні ізоформи пероксидази з ВЕР 0,08–0,25, у яких підвищується активність на фоні високотемпературної дії. Зокрема виявили, що активація ізопероксидази 3 (ВЕР 0,12) проходила в інтервалі температур 55–70оС і мала сортоспецифічний прояв. Встановлено, що ізопероксидаза 3 (ВЕР 0,12) та ізопероксидаза 11 (ВЕР 0,36), які активуються за умови високих температур, в значній мірі впливають на зміну загальної активності ферменту, а тому можуть виступати найбільш інформативними компонентами при оцінці генотипної мінливості сої за жаростійкістю. Показано, що за рахунок зростання активності саме цих ізопероксидаз проходить стабілізація та підвищення загальної пероксидазної активності у окремих генотипів (Hodgon) на фоні дії високих температур. В контрольованих умовах рекомендовано генотипні відмінності за жаростійкістю у сої виявляти за швидкістю реагування рослин у період репродуктивного розвитку на підвищені температури (37/32оС, день/ніч): стійкі генотипи досягають максимального рівня пероксидазної активності через 24 год дії температурного фактора, а нестійкі за цей час практично залишаються на рівні контролю. Такий пероксидазний тест є зручним і доцільним при доборі експериментального матеріалу за жаростійкістю в ланках селекційного процесу.

Одним із підходів, який дозволяє скоротити селекційний процес, останнім часом вважається метод гаметофітного добору (В.А.Лях, 1986, 2001). У сої такі дослідження були практично відсутні, що зумовило необхідність проведення експериментів стосовно гаметофітної оцінки генотипів за термостійкістю та патогеностійкістю. Як знижені (8оС), так і підвищені (52оС) температури заторможують процеси, пов'язані із проростанням пилкових зерен у сої, що дозволяє виявити генотипні відмінності за термостійкістю. Виділено окремі генотипи (Saikai 27, Хабаровська 53), що поєднують відносно високу гаметофітну та спорофітну холодостійкість у період проростання насіння. Враховуючи високу трудомісткість прямих методів оцінки та добору сої на стійкість до ураження хворобами, вивчали фузаріозостійкість цієї культури на рівні гаметофіту. В окремих варіантах пророщування пилкових зерен in vitro компонентом поживного середовища виступала фузарієва кислота. Встановлено, що при концентрації токсину 5–25  мкг/мл у сої проявляється диференціація сортів за фузаріозостійкістю, яка співпадала з результатами оцінки за польових умов.

Показано можливість проведення in vitro оцінки відновлювальної здатності рослин сої після пошкодження їх низькотемпературним (-4оС) стресом у фазах сім'ядольних та примордіальних листків. Відмінності між генотипами проявляються в здатності утворювати пагони із адвентивних бруньок сім'ядольного та примордіального вузлів, взятих як експланти з пошкоджених низькотемпературним стресом рослин. Пагоноутворююча здатність рослин сої також проявляється після зняття у них апікального тиску у фазі першого справжнього листка.

Результати проведених досліджень демонструють наявність у сої генотипних відмінностей щодо субодиничного складу конгліциніну (7-S глобуліну). Алеломорфні локуси, що контролюють субодиничний синтез конгліциніну, можна використовувати для ідентифікації генотипів серед сортового або видового (G.max, G.soja), а також гібридного різноманіття сої.

Виходячи з того, що у сої білковий поліморфізм є недостатньо широким, проведено пошук нових молекулярних маркерів генотипної ідентифікації. Останнім часом широко використовується нове покоління маркерів поліморфізму ДНК – RAPD-PCR, ISSR (R.Miller, 1997; Ю.М.Сиволап, 1998, В.І.Глазко та ін., 1999). Це новий клас генетичних маркерів (RAPD, Randomly Amplified Polymorphic DNA markers). Методичний підхід базується на використанні в якості пари праймерів для полімеразної ланцюгової реакції (PCR) однієї і тієї ж нуклеотидної послідовності, таким чином, що ампліфікуються фрагменти ДНК, які містяться між інвертованими повторами цієї нуклеотидної послідовності.

Вивчено генетичний поліморфізм на прикладі генотипів культурної (G.max) та дикої (G.soja) сої шляхом порівняльного аналізу спектрів ампліконів при використанні праймерів з ди- і тринуклеотидними повторами (ISSR-Inter-Simple Sequence Repeat). Для підвищення точності відтворення високополіморфних спектрів ампліконів як праймери використано нуклеотидні послідовності ДНК мікросателітних локусів (В.І.Глазко та ін., 1999). В дослідженнях використано праймери P1(CT)9G, P2(CA)10G, P3(GA)9C, P4(CA)7T, P5GT(CAC)7.

Отримані електрофореграми продуктів ампліфікації (ампліконів) дозволили ідентифікувати від 5 до 16 смуг залежно від праймера. Враховано зони на електрофореграмах, що відтворювалися за різних умов ампліфікації. Кожний продукт ампліфікації розцінювали як окремий локус. Сумарно при використанні всіх п'яти праймерів ідентифіковано 62 локуси, з яких 20 виявилися поліморфними.

Виявлено, що спектри ампліконів істотно розрізнялися між собою залежно як від генотипу, так і від використовуваного праймера. Зокрема, при використанні праймерів (СТ)9 G, (CA)10 G і (GA)9 C сумарно отримано 4, 14 і 12 смуг на електрофореграмах відповідно з частотою поліморфних локусів 0,75; 0,86 і 0,16. Спектри ампліфікації праймерів з тринуклеотидними послідовностями (САС)7Т і GТ (САС)7 включали сумарно по 16 смуг (для кожного праймера) з частотою поліморфних локусів 0,1 та 0,07 відповідно.

Показано, що спектри ампліконів генотипів культурної сої (G.max) були подані окремими частинами спектра дикої сої (G.soja), тобто, у генотипів культурної сої не виявлено ампліконів, що були відсутні у диких генотипів.

Найбільш широкий поліморфізм ДНК виявлено при використанні праймера (СА)10G. На основі аналізу продуктів ампліфікації, отриманих при використанні цього праймера, дендрограмним методом вивчено генетичний зв'язок між різними генотипами сої. При цьому дикі форми утворювали окремий від генотипів культурної сої кластер диких популяцій (G.soja). В окремі субкластери поєднувалися такі колекційні зразки сої, як Добруджанка 18 і Негруца, а також сорти української селекції Юг 30, Подільська 416, Київська 451, Вітязь 50. Однак в один субкластер попадали як скоростиглі сорти Юг 30 і Київська 451, так і  середньо-пізньостиглі сорти Подільська 416 та Вітязь 50.

Генотипні відмінності рослин сої за стійкістю до несприятливих

абіотичних та біотичних факторів, а також за пластичністю та стабільністю прояву цінних кількісних ознак

Холодостійкість у період проростання насіння. Відмінності у сої за холодостійкістю на ранніх стадіях онтогенезу залежно від генотипу виявлено в дослідженнях, проведених у Канаді, США, Швеції, Польщі, Росії та інших країнах. Враховуючи важливість переносу цієї цінної ознаки у створювані сорти, українські селекціонери В.І.Січкар (1984, 1990, 2000), В.Г.Михайлов (1986), В.Ф.Мар'юшкін (1986, 2000), М.Д.Лунін (1981) приділили значну увагу дослідженню холодостійкості сої на ранніх етапах росту і розвитку.

В процесі багаторічних досліджень (1987–2000 рр.) ми вивчали на прикладі генотипного різноманіття сої (колекційні форми, сорти, лінії, селекційні номери та виробничі сорти) здатність насіння до проростання при знижених середньодобових температурах. Постійно серед досліджуваного різноманіття сої були такі генотипи, як Негруца, Добруджанка 18, Сomet і Амурська 41, холодостійкість яких добре відома (В.В.Шерепітко, 1986).

Виявлено, що середня довжина зародкових корінців у досліджуваних генотипів сої при середньодобовій температурі 12оС була в 4,5–5,5 раза меншою, ніж при 18оС. За умов середньодобової температури 5оС здатність насіння до проростання у окремих генотипів сої (Gieso, Maple Amber) була достатньо низька і на 35-й день пророщування складала менше 20%. В той же час у інших генотипів цей показник досягав  70–80%  (К88/92,  Comet, Подолянка, Чернівецька 8) або 85–95% (Добруджанка 18, Негруца).

Зниження температури пророщування насіння сої до 3оС збільшує частку генотипів з порівняно низькою здатністю насіння до проростання і дозволяє виділяти генотипи як з повною відсутністю пророслих насінин, так і зі схожістю насіння 80% і більше (табл.4). Показано, що за температурних умов 5оС частка досліджуваних генотипів, у яких схожість насіння була вищою 70%, складала 51,2%, а при 3оС – всього лише 3,2%. В той же час частка генотипів із схожістю насіння нижче 20% при 5оС дорівнювала 9,5%, тоді як при 3оС – понад 70%.

Таблиця 4

Схожість насіння (Р) різних генотипів сої при середньодобовій

температурі пророщування 3оС

Генотип Проросло насінин в наступні дні, %

30-й 35-й

Р 95%-ний довір-чий інтервал Р 95%-ний довір-чий інтервал

Добруджанка 18 22,50 14,95-30,05 63,33 54,62-72,04

Негруца 41,67 32,76-50,58 70,00 61,72-78,28

К88/92 35,00 26,38-43,62 86,67 80,52-92,81 

Comet 1,67 0,00-3,98 35,83 27,17-44,50

Подолянка 1,67 0,00-3,98 58,33 49,42-67,24

Mc Call 0,00 - 8,33 3,34-13,33

Чернівецька 8 4,17 0,55-7,78 40,00 31,14-48,86

Білгородська48 0,83 0,00-2,48 11,67 5,86-17,47

Грибська 30 0,83 0,00-2,48 10,83 5,22-16,45

Гамма 85 0,00 - 11,67 5,86-17,47

Білосніжка 0,00 - 2,50 0,00-5,32

Київська 730 0,00 - 2,50 0,00-5,32

Київська 27 0,00 - 8,33 3,34-13,33

Київська 451 0,00 - 7,50 2,74-12,26

Gieso 0,00 - 0,00 -

Найбільш інформативні результати при оцінці генотипних відмінностей за холодостійкістю у період проростання насіння можна отримати при середньодобовій температурі 3оС на основі таких критеріїв, як схожість насіння та довжина зародкового корінця. В наших дослідах кращими за цими показниками, крім відомих генотипів, виділились сорти та селекційні номери – Подолянка, Чернівецька 8, К88/92, Swift,  Подільська 416,  Progress,  К4390/93,  К2181/86, котрі доцільно використовувати в селекційному процесі як вихідні форми при створенні сортів, адаптованих до дефіциту тепла у післяпосівний період.

Холодо-, заморозко-, фузаріозостійкість у період сходів. Створення сортів сої, що забезпечують дружну появу сходів за прохолодних погодних умов, має важливе значення для соєвого виробництва. Адже рослини таких сортів змогли би краще використовувати весняні запаси вологи, порівняно раніше проходили би стадії репродуктивного розвитку та дозрівання, що зрештою сприяло б підвищенню кількісних та якісних показників вирощеного урожаю.

За умов штучного клімату встановлено, що зміна холодного температурного режиму з 12/8оС на 10/8оС (день/ніч) після 14-денного пророщування насіння при 7оС викликає збільшення тривалості досходового періоду сої з 26–28 до 33–37 днів залежно від генотипу. Виявлено, що диференціація генотипного різноманіття сої за холодостійкістю у період сходів спостерігалася при холодному температурному режимі 12/8оС (день/ніч) як у варіанті з попереднім холодним пророщуванням насіння (при 7оС), так і у варіанті з попереднім пророщуванням насіння за оптимальних температур (22-23оС). Однак у разі попереднього пророщування насіння за оптимальних температур сходи у досліджуваних генотипів сої при холодному температурному режимі (12/8оС день/ніч) з'явилися на два тижні раніше в порівнянні з попереднім пророщуванням насіння при 7оС. Тобто температурні умови у період набухання та проростання насіння є визначальними у сої стосовно тривалості досходового періоду.

З метою диференціації генотипів сої за холодостійкістю та фузаріозостійкістю здійснювалося висівання насіння в недостатньо прогрітий ґрунт за умов раннього строку. У період сходів спостерігалося зниження проценту фузаріозного ураження при переході від раннього до оптимального строку сівби. Виділено генотипи (Altona, ISZ-7, 420/93), які при ранньому строкові сівби характеризувалися високою польовою схожістю (80–95%) та низьким ступенем фузаріозного ураження рослин (4,2–11,4%).

На фоні раннього строку сівби сходи сої в окремі роки потрапляли під дію заморозків. Зокрема, в 1994 р. рослини різних генотипів сої на стадії сім'ядольних та примордіальних листків знаходилися під впливом заморозку, під час якого температура на поверхні ґрунту знижувалася до –4оС. Порівняно високою відновлювальною здатністю рослин після заморозкопошкоджуючої дії відзначилися сорти Altona, Аврора, Чернівецька 6. У більшості випадків генотипи сої, що вивчалися, не мали однозначного прояву холодо- та заморозкостійкості.

За результатами досліджень в контрольованих та польових умовах виявили, що ступінь холодостійкості генотипів сої у період сходів слід визначати на фоні несприятливого температурного режиму на основі комплексної оцінки за такими критеріями, як тривалість досходового періоду і частота появи сходів (число рослин, що з'явилися на окремий день обліку, по відношенню до всієї їх кількості). Крім того, ранній строк сівби є ефективним для добору генотипів за фузаріозостійкістю у формі сім'ядольного ураження та кореневих гнилей.

Холодо- та посухостійкість у період репродуктивного розвитку. При вивченні генотипних відмінностей у рослин сої за холодостійкістю в період цвітіння та формування бобів виявлено, що за температурного режиму 14/14оС (день/ніч) рослини окремих скоростиглих генотипів (Грибська 30) відзначилися порівняно швидким розвитком клейстогамних квіткових бутонів. За таких температурних умов високу здатність до формування бобів проявили рослини сорту Скинтея. За температурного режиму 17/12оС (день/ніч) порівняно високою здатністю до формування бобів відзначилися рослини сортів Maple Errow та Gieso.

Чутливість рослин сої до дії таких несприятливих факторів середовища, як водний дефіцит та підвищені температури, також лімітує реалізацію потенціалу урожайності сортів в умовах виробництва. Як свідчать результати наших досліджень, в несприятливі за вологозабезпеченістю роки (1992,1994) в умовах дослідного посіву на Поділлі зернова продуктивність окремих виробничих сортів та селекційних номерів сої зменшувалася більше ніж на 50%.

За контрольованих умов штучного клімату показано, що реакція рослин сої на дію підвищених температур та дефіцит вологи змінювалася залежно від генотипу. На фоні дії цих несприятливих факторів виявлено диференціацію генотипів за такими показниками, як біомаса рослин, площа листкової поверхні, питома щільність листкової поверхні (маса одиниці листкової площі). З'ясовано, що після переводу рослин в оптимальні умови відновлювальна здатність досліджуваних генотипів не співпадала з рівнем їх стійкості до дії стресових факторів. Крім того, виявлено, що у відповідь на дію підвищених температур у рослин всіх генотипів, які вивчалися, збільшувався кут нахилу листків. Однак у сортів Скинтея, Амурська 41 та Букурія зміна значень цього показника відбувалася у невеликих межах, а у сортів Дорінца, Кишинівська 16 та Gieso вони були суттєвими.

Отже, як критерій генотипно обумовленої посухостійкості сої, в тому числі відновлювальної здатності рослин у післястресовий період, доцільно використовувати такі показники: біомаса рослин, площа листкової поверхні, питома щільність листкової поверхні та кут нахилу листків. За комплексом вказаних ознак порівняно посухостійкими є генотипи сої Луміна, Букурія, Скинтея.

Пластичність та стабільність кількісних ознак рослини. Однією з найважливіших характеристик сорту є його адаптивна пластичність, тобто здатність реалізувати генетичний потенціал у відповідь на зміну дії фаторів навколишнього середовища. З точки зору селекційної цінності важливе значення мають генотипи з порівняно високою стабільністю (гомеостатичністю) зернової продуктивності рослин. З метою вивчення особливостей генотипного прояву як стабільності, так і пластичності цінних кількісних ознак рослини здійснено серію польових експериментів з різними генотипами культурної (G.max) і дикої уссурійської (G.soja) сої.

Виявлено істотну диференціацію генотипів культурної сої за проявом пластичності та стабільності важливих кількісних ознак і кінцевої зернової продуктивності рослин за умови зміни строку сівби протягом ряду років. Зокрема показано, що у рослин окремих генотипів збільшення або зменшення числа бобів на головному стеблі супроводжується зменшенням або збільшенням числа бобів на гілках, в результаті чого загальна кількість бобів на рослині залишається без істотної зміни. Виділено генотипи культурної сої (Амурська 41, Негруца, Салют 216) з порівняно високою гомеостатичністю прояву таких компонентів зернової продуктивності, як число бобів, число насінин та маса насінин з рослини. У рослин окремих генотипів (Подільська 1) відзначено порівняно високу стабільність прояву деяких господарсько-цінних ознак та наявність прямих кореляційних зв'язків між ними.

Особливо рельєфно здатність взаємокомпенсації високої варіабельності (пластичності) кількісних ознак спостерігається у рослин дикої сої, завдяки чому значно підвищується стабільність їх зернової продуктивності при змінних умовах середовища. Тому залучення дикої сої до гібридизації є перспективним з позицій отримання рекомбінантних за ознаками продуктивності та пристосованості до умов життя генотипів. Крім того, напрацювання з молекулярної генетики відкривають перспективи цілеспрямованого підвищення адаптивного потенціалу створюваних сортів цієї культури шляхом добору вихідного матеріалу серед філогенетично віддалених генотипів

Створення еколого-адаптованого експериментального матеріалу по сої

Застосування з'ясованих закономірностей генетичного контролю цінних морфобіологічних ознак та механізмів їх пластичності і гомеостатичності, удосконаленої методології та напрацьованих методів ідентифікації генотипів, розкритих генотипних особливостей та виявлених геноносіїв стійкості до несприятливих абіотичних і біотичних факторів на основі значного генофонду, як залученого зі світової колекції, так і отриманого шляхом цілеспрямованої гібридизації, дало можливість поряд з теоретичними і методичними дослідженнями ефективно здійснити селекційний процес по створенню нових еколого-адаптованих сортів сої і цінного експериментального генофонду для подальших етапів адаптивної селекції. Дослідження здійснювали в різних екологічних умовах України і Молдови. Найбільш інтенсивно селекційна робота проводилася з 1991 р. В результаті цієї кропіткої роботи виділено селекційні номери, що характеризуються порівняно високим рівнем зернової продуктивності в умовах природного дефіциту вологи та несприятливої дії як підвищених, так і знижених температур. На штучному інфекційному фоні за умов раннього строку сівби відібрано селекційні номери, що поєднують високу холодо- та фузаріозостійкість. Крім того, отримано селекційні номери, що поєднують високу холодостійкість у період проростання насіння з порівняно низькою активністю інгібіторів трипсину.

За результатами досліджень на державне сортовипробовування протягом 1993–2000 рр. передано такі створені високопродуктивні та адаптовані до лісостепових і степових умов вирощування сорти сої, як Подільська 1, Подолянка, Ватра, Кам'янчанка, Подільська 416 і Подільська 2000, з яких сорти Подільська 1, Подолянка та Подільська 416 занесені до реєстру сортів України, відповідно у 1997, 1999 та 2001 рр. Крім того, у 1989 р. на державне (країна СРСР) сортовипробовування було передано два створених сорти сої К-001 і К-002. За рішенням пленуму Державної комісії України по випробовуванню та охороні сортів рослин від 26 лютого 1997 р. сорт Подільську 1 визначено національним стандартом в зоні Лісостепу.

ВИСНОВКИ

1.Удосконалено методологію та напрацьовано нові методичні підходи, що базуються на розкритті генетичних основ створення високопродуктивних, холо-до-, жаро-, посухо- та патогеностійких сортів сої, адаптивний потенціал яких орієнтований на підвищення рівня стабільності зернової продуктивності цієї цінної високобілкової та олійної культури в нашій державі.

2. Дані гібридологічного аналізу демонструють, що із 20 пар хромосом, які містить генотип як культурних сортів (G.max), так диких форм (G.soja) сої, чотири або п'ять пар виявляють головний вплив на фенотипний прояв кожної з таких кількісних ознак рослини, як маса бобу, маса бобів з продуктивного вузла та маса насінин в бобі. Розглядаючи проаналізовані ознаки у взаємозв'язку з іншими цінними ознаками рослини, можна обґрунтовано вважати доволі складною задачею досягнення потрібного поєднання генотипних факторів та бажаного ефекту їх фенотипної реалізації навіть при міжсортових (внутрішньовидових) схрещуваннях у сої.

3. Виявлено, що рослини дикої сої (G.soja) в порівнянні з культурною володіють вищим ступенем стабільності (гомеостатичності) зернової продуктивності за умови зростання пластичності (варіабельності) таких її компонентів, як число продуктивних вузлів, число бобів та число насінин на рослині. Тому залучення до гібридизації форм дикої сої, які порівняно легко схрещуються з культурною соєю, має важливе значення з точки зору отримання рекомбінантних за ознаками продуктивності та пристосованості до несприятливих факторів середовища генотипів.

4. При використанні диких форм в селекційній практиці міжвидові гібриди у більшості випадків доцільно розглядати як вихідний матеріал для подальших зворотних (беккросних) схрещувань, в результаті яких буде зменшуватися частка генетичного матеріалу дикого типу у гібридних генотипів. В результаті беккросних схрещувань окремих компонентів G.max і G.soja є можливість отримання гібридних рослин, у яких збільшення середнього числа насінин в бобі зумовлюється як зростанням кількості 3- та 4-насінних бобів, так і появою 5- насінних бобів.

5. Гетерозис за ознаками продуктивності у гібридів першого покоління збільшується при умові філогенетичної віддаленості вихідних компонентів схрещування. Крім того, найвищий його ефект у окремих комбінаціях схрещування свідчить про доцільність роботи по створенню гібридної сої. Доведено, що у гібридів першого покоління, отриманих від схрещування G.max Х G.soja, подібність значень окремих кількісних ознак рослини по відношенню до культурного компоненту схрещування зростає за умови зближення кривих розподілу фактичних значень цих ознак у вихідних компонентів схрещування.

6. В дослідженнях стійкості різних генотипів культурної сої до знижених температур отримано дані, які свідчать про відносну незалежність генотипних факторів, що контролюють холодостійкість сої на стадіях проростання насіння, росту і розвитку сходів та формування бобів. Тому оцінку та добір перспективного за холодостійкістю вихідного матеріалу необхідно проводити диференційовано з метою поєднання вказаних властивостей на рівні одного генотипу.

7. Виявлені закономірності зміни активності інгібіторів трипсину (АІТ) в органах зародку насінин сої дозволяють розцінювати інгібіторно-протеїназну систему як важливу складову адаптивної здатності рослинного організму до дії знижених температур. Встановлено, що генотипні відмінності за холодостійкістю у сої на ранніх стадіях онтогенезу проявляються в розподілі інгібіторів трипсину між органами зародку (сім'ядольна та несім'ядольна частини) насінин в стані спокою, а також в метаболізмі інгібіторів сім'ядолей та зародкових корінців пророслих насінин. Порівняно стійкі до знижених температур генотипи, на відміну від чутливих, характеризуються вищим рівнем АІТ в несім'ядольній частині зародку (насінини в стані спокою), ніж в сім'ядолях: холодостійкі – на 12–35%, чутливі – на 0–2%. При зниженій температурі в корінцях пророслих насінин холодостійких генотипів відбувається зниження АІТ на 36-40%, а нехолодостійких – на 6–25% від початкового рівня.

8. Результати аналізу мінливості ізоферментних спектрів та активності окремих ізоформ пероксидази за оптимальних та підвищених температур дозволяють розглядати даний фермент як важливий компонент адаптивної здатності культури до високотемпературної дії. Різким зниженням активності у відповідь на дію стресових температур відзначаються низькомолекулярні ізоформи пероксидази з відносною електрофоретичною рухомістю (ВЕР) 0,52–0,54. В свою чергу високомолекулярні ізоформи пероксидази з ВЕР 0,08–0,25 стабільно утримують або здатні підвищувати активність при високотемпературній дії, тобто електрофоретичні спектри пероксидази включають функціонально нерівнозначні з точки зору жаростійкості лабільні і стабільні зони. Зміна активності ізопероксидаз, яка спричиняється високотемпературним впливом, демонструє адаптивну перебудову окислювально-відновлювальних ізоферментних систем рослини, зумовлену генотипом. Швидкість та направленість зміни активності і термостабільності пероксидази та її ізоформ дозволяють виявляти генотипні відмінності у сої за стійкістю до підвищених температур, а також проводити добір генотипів за цією ознакою.

9. Локуси, контролюючі субодиничний склад конгліциніну  (7-S глобуліну), можуть бути використані для ідентифікації генотипів сої. Однак значно ширші можливості відкриваються при використанні в ролі молекулярних маркерів ди- та тринуклеотидних послідовностей мікросателітних повторів (Inter-Simple Segucnce Repeat) ДНК для цілеспрямованого добору вихідного матеріалу, включно серед культурного та дикого різноманіття сої.

10. У сої виявлена можливість проведення мікрогаметофітної оцінки та добору генотипів за холодо- та жаростійкістю. Як знижені (8оС), так і підвищені (52оС) температури не в однаковій мірі впливають на мікрогаметофітні процеси залежно від генотипу. Пророщування пилкових зерен in vitro, коли компонентом поживного середовища виступає такий фітотоксин, як фузарієва кислота, сприяє прояву генотипних відмінностей у цієї культури за фузаріозостійкістю.

11. Виявлено, що рослини сої у період сходів проявляють регенераційну (відновлювальну) здатність як компенсаційний ефект після пошкоджуючої низькотемпературної (–4оС) дії. Стійкість рослин до низькотемпературного пошкодження у фазі сім'ядольних листків вища, ніж у фазі примордіальних листків. Холодне пророщування насіння сприяє підвищенню стійкості сходів до пошкодження низькотемпературним стресом. Існування позитивного кореляційного зв'язку між числом репродуктивних пагонів, що утворюються з адвентивних бруньок пазушних меристем, і зерновою продуктивністю рослини свідчить про доцільність добору сої за пагоноутворюючою здатністю.

12. З'ясовано, що температурні умови у період набухання та проростання насіння є визначальними стосовно тривалості досходового періоду у сої. Зниження середньодобової температури з 7 до 3оС сприяє кращому прояву генотипних відмінностей за холодостійкістю у період проростання насіння. Ступінь холодостійкості генотипів у період сходів доцільно визначати на основі таких показників, як тривалість досходового періоду и частота появи сходів. Знижені температури за умов раннього строку сівби сприяють диференціації генотипів сої за фузаріозостійкістю.

13. Отримано дані про наявність у сої генотипних відмінностей за холодо-, посухо-, жаростійкістю та відновлювальною здатністю на стадіях репродуктивного розвитку. Істотні генотипні відмінності у цієї культури проявляються в здатності рослин формувати боби за холодних температурних умов (14/14, 17/12оС, день/ніч). Виявлено, що не всі порівняно стійкі до дії водного дефіциту та підвищених температур сорти володіють високою відновлювальною здатністю у післястресовий період. Цінними з позицій адаптивної селекції є генотипи, що поєднують порівняно високу термо- та посухостійкість з високою відновлювальною здатністю у період післядії стресових факторів.

14. Отримані дані свідчать про можливість проведення у окремих високопродуктивних сортів молдавської селекції внутрішньосортового добору за холодостійкістю у період сходів на основі такого критерію, як довжина зародкового корінця в умовах холодного температурного режиму пророщування насіння. Крім того, ефективним є використання екзогенного впливу гамма-променів з метою розширення спектра мінливості за холодостійкістю у міжсортових гібридів сої.

15. В процесі досліджень виділено перспективний з позицій адаптивної селекції вихідний матеріал (геноносії, сім'ї, лінії, біотипи, гібридні та експериментальні популяції), на основі якого створено високопродуктивні сорти сої (Подільська 1, Подолянка, Подільська 416, Подільська 2000, Ватра, Кам'янчанка, К-001 і К-002), що характеризуються порівняно високою стійкістю до знижених і підвищених температур, водного дефіциту та ураження хворобами. Рослини цих сортів відзначаються оптимальною довжиною вегетаційного періоду, високорослістю, стійкістю до вилягання, технологічністю вирощування.

ПРОПОЗИЦІЇ ДЛЯ СЕЛЕКЦІЙНОЇ ПРАКТИКИ І ВИРОБНИЦТВА

1. Оцінку та добір генотипів сої за холодостійкістю на ранніх стадіях онтогенезу доцільно проводити на основі інгібіторно-протеїназного тесту (насінини в стані спокою): відношення АІТ (активність інгібіторів трипсину) несім'ядольної частини зародку /АІТ сім'ядолей. Причому, чим більша величина відношення, тим вищий ступінь холодостійкості. Одночасно з визначенням цього показника проводиться оцінка поживної якості насіння.

2. При доборі експериментального матеріалу за жаростійкістю використовувати пероксидазний тест. Міжсортові відмінності у сої проявляються за швидкістю реагування на підвищені температури таким чином: стійкі сорти досягають максимального рівня пероксидазної активності через 24 год дії температурного фактора, а нестійкі за цей час практично залишаються за пероксидазною активністю на рівні контролю.

3. Оцінку генотипного різноманіття сої за здатністю насіння до проростання за холодних умов пророщування проводити при середньодобовій температурі 3оС. Як вихіді форми при створенні сортів, адаптованих до дефіциту тепла у післяпосівний період, використовувати колекційні сорти – Добруджанка 18, Негруца, Comet та створені сорти – Подільська 1, Подолянка та Подільська 416.

4. Оцінку та добір за відновлювальними реакціями рослин сої, пошкоджених низькотемпературним стресом (-4оС), доцільно проводити in vitro, беручи експлантами сім'ядольний та примордіальний вузли. Добір рослин за пагоноутворюючою здатністю здійснювати шляхом зняття апікального тиску рослини у фазі першого справжнього листка.

5. Оцінку та добір у сої за холодостійкістю у період сходів можна проводити в контрольованих умовах методом рулонної або ґрунтової культури при температурному режимі 12/8оС (день/ніч). При великих об'ємах експериментального матеріалу з метою економії часу та витрат можна скористатися іншою схемою температурного режиму: протягом перших 3 діб середньодобова температура – 23оС, а протягом послідуючого часу – 12/8оС (день/ніч).

6. За польових умов ранній строк сівби використовувати як для оцінки та добору експериментального матеріалу за холодостійкістю, так і за фузаріозостійкістю (у сім'ядольній формі прояву хвороби та ураження кореневими гнилями).

7. Геноносіями холодостійкості при створенні сортів сої, адаптованих до прохолодних умов вирощування на стадіях репродуктивного розвитку, використовувати колекційні сорти Скинтею, Maple Errow та Gieso.

8. Оцінку сортів сої за посухо-, жаростійкістю у фазі цвітіння проводити в контрольованих умовах, де моделювати перехід від оптимуму до посухи за схемою: поєднання дефіциту вологи в ґрунті (70–75% НВ ® 30–40% НВ) та повітрі (65–70% ® 35–40%) з високою температурою повітря (25/20оС ® 40/30оС, день/ніч), після чого умови доводяться до оптимуму для оцінки відновлювальної здатності рослин. Тривалість дії посухи та відновлювального періоду – 3-7 діб. У дослідних рослин проводити облік таких показників, як площа листкової поверхні, кут нахилу листків, загальна біомаса (надземна частина та коріння). Геноносіями посухо-, жаростійкості та відновлювальної здатності в селекційній практиці використовувати колекційні сорти Луміна, Букурія та Hodgson.

9. За лабораторних умов доцільно проводити гаметофітну оцінку та добір у сої за холодо- і жаростійкістю, для чого пилок пророщувати відповідно при 8 та 52оС. Крім того, оцінку сортового різноманіття на рівні мікрогаметофіту можна здійснювати за фузаріозостійкістю, коли компонентом поживного середовища, на якому пророщуються пилкові зерна, виступає фузарієва кислота. Критеріями холодо-, жаро- та фузаріозостійкості виступають життєздатність пилку та довжина пилкової трубки.

10. Молекулярну ідентифікацію генотипного різноманіття сої та добір вихідного матеріалу для адаптивної селекції за максимальною генотипною подібністю або неподібністю проводити на основі маркерів поліморфізму ДНК. Для полімеразної ланцюгової реакції (РСR) доцільно використовувати ди- і тринуклеотидні послідовності мікросателітних повторів ДНК (ISSR маркери).

11. Розширення спектра доступної добору мінливості за холодостійкістю у міжсортових гібридних популяціях здійснювати шляхом екзогенного впливу гамма-променів на рослини F1. Обробку рослин F1 гамма-променями проводити у фазі цвітіння в дозі 0,5–0,8 крад.

12. Кращими геноносіями господарсько-цінних ознак в умовах Подільського краю виступають колекційні сорти Altona, Білгородська 48, Maple Errow, Вілія, Maple Presto, Гамма 85, Грибська 30, Swift, а також виробничі сорти Подільська 1, Подолянка, Подільська 416, Київська 27, Чернівецька 8, Юг 30, Нива, Білосніжка та такі, що пройшли державне соровипробовування – Ватра, Кам'янчанка, Київська 451, Київська 730, К-001, К-002.

13. Виробництву рекомендуються занесені до Державного реєстру високопродуктивні сорти сої Подільська 1, Подолянка і Подільська 416, які адаптовані до лісостепових та степових умов вирощування. Новий сорт Подільську 2000 передано до державного сортовипробовування у 2000 р.

Список робіт, опублікованих за темою дисертації

Монографія

1. Шерепитко В.В., Жакотэ А.Г., Павлова Л.С., Простакова Ж.Г., Балашов Т.Н., Бардиер Н.Г., Бронштейн А.И., Будак А.Б., Корецкая Л.С., Коцофан И.Д., Суружиу А.И. Соя: Аспекты устойчивости, методы оценки и отбора.-Кишинев: Штиинца, 1990.-179 с.- Тираж 500 экз. (особистий внесок здобувача полягає в постановці завдання, одержанні експериментальних і зборі літературних даних, їх аналізі, формуванні висновків та написанні передмови, трьох підрозділів і заключення, в тому числі. с. 3–4, 5–30, 65–79, 91–109, 144–145).

Статті в наукових виданнях

2. Балашов Т.Н., Шерепитко В.В. О селекции сои на холодоустойчивость// Генетические основы селекции сельскохозяйственных культур в Молдавии. -Кишинев: Штиинца, 1986.- С.114-121.

3. Sichkar V.I., Sherepitko V.V., Balashov T.N. Varietal differences of soybeans sensitivity to low temperatures during germination// Soybean Genetics Newsletter.-1987.-14.-P.286-293.

4. Суружиу А.И., Шерепитко В.В. Новые подходы в селекции сои на холодоустойчивость// Известия АН МССР. Сер.биол.наук.-1988.-№3.-С.23-26.

5. Шерепітко В.В. Характер успадковування маси бобу та маси насінини гібридами F1-F3 при схрещуванні G.max X G.soja// Агроекологія і біотехнологія: Зб.наук.пр. Інституту агроекології та біотехнології УААН.-Київ, 1998.- Вип.2.- С.238-245.

6. Шерепітко В.В. Міжсортові відмінності у сої за стабільністю проявлення господарсько-цінних ознак// Збірник наукових праць Подільської державної аграрно-технічної академії - Кам'янець-Подільський, 1999.- Вип.7.- С.64-66.

7. Глазко В.И., Дубин А.В.,Календарь Р.Н., Глазко Г.В., Шерепитко В.В., Созинов А.А. Генетические взаимоотношения между сортами сои, оцененные с использованием ISSR маркеров// Цитология и генетика.-1999.- 33, №5.-С.47-51.

8. Шерепитко В.В. Межсортовые различия сои по холодоустойчивости в период прорастания семян// С.-х. биология.- 1999.-№5.-С.66-69.

9. Шерепитко В.В. Характер наследования некоторых признаков продуктивности у сои// Селекция и семеноводство.-1999.- №2-3.- С.26-30.

10. Шерепітко В.В. Абіотична стійкість, зернова продуктивність та ідентифікація нового сорту сої Подільська 1 за білковими маркерами// Селекція і насінництво: Міжвідомчий тематичний науковий збірник.- 1999, Харків.- Вип.82.-С.127-133.

11. Шерепітко В.В., Шерепітко Н.А. Вираженість кількісних ознак у гібридних рослин першого покоління при схрещуванні компонентів культурної і дикої сої// Збірник наукових праць Подільської державної аграрно-технічної академії. - Кам'янець-Подільський, 2000.-Вип.8.- С.77-79.

12. Шерепітко В.В., Шерепітко Н.А. Результати селекційної роботи по сої на Поділлі// Вісник аграрної науки. - 2000.- №10.- С.34-36.

13. Петриченко В.Ф., Шерепітко В.В., Іванюк С.В., Темченко І.В. Кількісний метод оцінки елементів продуктивності генотипів сої// Збірник наукових праць Вінницького державного аграрного університету. -Вінниця, 2000.-Вип.7–С.3-9.

14. Шерепітко В.В., Шерепітко Н.А., Жакоте А.Г. Стійкість сої до водного дефіциту та підвищених температур/ Агроекологія і біотехнологія: Зб.наук.пр. Інституту агроекології та біотехнології УААН.- Київ, 2000.-Вип.4.-С.157-160.

15. Патика В.П., Шерепітко В.В., Простакова Ж.Г., Шерепітко Н.А. Ураження сої фузаріозом //Захист рослин. - 2000.-№12.-С.14-15.

16. Шерепітко В.В., Созінов О.О. Наукові основи адаптивної селекції сої// Вісник аграрної науки, - 2001.-№10.- С.49-51. 

17. Шерепітко В.В. Регенераційна здатність сої// Агроекологічний журнал. - 2001.- №1.- С.68-70.

18. Шерепітко В.В. Наукові підходи селекції сої на підвищену адаптивність в Лісостепу України// Збірник наукових праць Вінницького державного аграрного університету. - Вінниця, 2001.-С.72-78.

19. Шерепитко В.В., Балашов Т.Н. Средняя выраженность и изменчивость биологических признаков сои при разных сроках сева. Сообщение 1.Число бобов на растении// Ин-т экологической генетики АН МССР. - Кишинев, 1990.-13с.-Деп. в ВИНИТИ 31.08.90, №4849-В90.

20. Шерепитко В.В., Балашов Т.Н. Средняя выраженность и изменчивость биологических признаков сои при разных сроках сева. Сообщение 2.Число семян на растении// Ин-т экологической генетики АН МССР. - Кишинев, 1990.-13с.-Деп. в ВИНИТИ 31.08.90, №4850-В90.

21. Павлова Л.С., Шерепитко В.В. Изоферменты в генетике и селекции сои (обзор)// Ин-т экологической генетики АН МССР. - Кишинев, 1990.-24с.- Деп. в ВИНИТИ 08.10.90, №5283-В90.

22. Шерепитко В.В., Балашов Т.Н. Средняя выраженность и изменчивость биологических признаков сои при разных сроках посева. Сообщение 3. Высота растения и высота прикрепления нижних бобов// Ин-т генетики АН МССР. - Кишинев, 1991.-13с.-Деп. в ВИНИТИ 13.05.91, №1908-В91.

23. Шерепитко В.В., Балашов Т.Н. Средняя выраженность и изменчивость биологических признаков сои при разных сроках посева. Сообщение 4. Масса семян с растения и масса 1000 семян// Ин-т генетики АН МССР. - Кишинев, 1991.-18с.-Деп. в ВИНИТИ 13.05.91, №1909-В91.

24. Глазко В.И., Дубин А.В., Календарь Р.Н., Глазко Г.В., Шерепитко В.В., Созинов А.А. Полиморфизм ISSR маркеров у сои (G.max и G.soja) //Агроекологія і біотехнологія: Зб.наук.пр. Інституту агроекології та біотехнології УААН.- Київ, 1998.- Вип.2.- С.194-198.

25. Шерепітко В.В. Новий сорт сої Подільська 416// Вісник аграрної науки. - 2000.- №9.-С.71.

26. Шерепітко В.В., Созінов О.О., Патика В.П. Холодостійкий сорт сої// Аграрна наука-виробництву.-2000.- №4.-С.12.

27. Шерепітко В.В., Созінов О.О., Бабич А.О., Петриченко В.Ф., Антохов А.Й., Шерепітко Н.А., Болоховська Г.О., Крітенко С.П., Будак О.Б., Глущак А.Г. Високопродуктивний сорт сої Подільська 1// Аграрна наука-виробництву.-2001.- №2.- С.8.

28. Шерепітко В.В., Петриченко В.Ф., Патика В.П. Сорт сої Подільська 2000 – результат адаптивної селекції// Вісник аграрної науки.-2001.-№10.-С.77.

Авторські свідоцтва

29. Павлова Л.С., Шерепитко В.В., Балашов Т.Н. Способ отбора холодоустойчивых сортов и линий сои// Описание изобретения к авторскому свидетельству №1593590 А1 от 22.05.1990.- М: ВНИИПИ государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР, 1990.- 4с. – Тираж 438 экз. (особистий внесок здобувача полягає в постановці завдання, одержанні експериментальних і зборі літературних даних їх аналізі, та формуванні висновків).

30. Шерепітко В.В, Созінов О.О., Бабич А.О., Петриченко В.Ф., Антохов А.Й., Шерепітко Н.А., Болоховська Т.О., Крітенко С.П., Будак О.Б., Глущак А.Г. Авторське свідоцтво № 404 на сорт рослин сої Подільська 1. – Заявка №92018017 від 26.11.93.- Сорт зареєстровано в Реєстрі сортів України в 1997 р. (основний внесок здобувача полягає в доборі вихідного матеріалу та створенні сорту).

31. Шерепітко В.В, Созінов О.О., Бабич А.О., Петриченко В.Ф., Антохов А.Й., Шерепітко Н.А., Крітенко С.П., Глущак А.Г., Іванюк С.В. Авторське свідоцтво № 743 на сорт рослин сої Подолянка. - Заявка №94018004 від 31.10.94.- Сорт зареєстровано в Реєстрі сортів України в 1999 р. (основний внесок здобувача полягає в доборі вихідного матеріалу та створенні сорту).

32. Шерепітко В.В, Созінов О.О., Бабич А.О., Петриченко В.Ф., Шерепітко Н.А., Антохов А.Й., Іванюк С.В., Темченко І.В. Авторське свідоцтво № 1100 на сорт рослин сої Подільська 416. – Заявка №96018003 від 21.10.96.- Сорт зареєстровано в Реєстрі сортів України в 2001 р. (основний внесок здобувача полягає в доборі вихідного матеріалу та створенні сорту).

Матеріали наукових конференцій

33. Шерепитко В.В. Перспективы селекции сои на повышение экологической устойчивости// Экологическая генетика растений и животных: Тез. докл. ІІ Всесоюз.конф.- Кишинев, 1987.-С.279.

34. Шерепитко В.В., Бардиер Н.Г., Будак А.Б. Влияние гамма-облучения растений сои на изменчивость полевой всхожести семян в условиях температурного стресса// Тез. докл. ІІ Всесоюз. конф.- Кишинев, 1987.-С.89-90.

35. Павлова Л.С., Шерепитко В.В. Изменчивость ингибиторов протеаз семян контрастных по холодоустойчивости сортов сои при воздействии пониженной температуры на ранних стадиях прорастания// Тез. докл. У съезда МОГИС.- Кишинев, 1987.- С.226.

36. Шерепитко В.В., Будак А.Б., Черней Р.М. Оценка средней выраженности и изменчивости некоторых признаков сои в условиях центральной и южной зон Молдавии// Методы отбора по комплексам признаков в селекции растений: Материалы Всесоюз. конф. – Симферополь, 1989.-С.132-133.

37. Шерепитко В.В., Балашов Т.Н. Изменчивость хозяйственно-ценных признаков сои при различных фонах выращивания // Онтогенетика высших растений: Тез.докл. Всесоюз. конф.- Кишинев: Штиинца, 1989.- С.115.

38. Шерепитко В.В., Будак А.Б., Черней Р.М. Изменчивость семенной продуктивности новых линий сои в зависимости от условий выращивания// Онтогенетика высших растений: Тез. докл. Всесоюз. конф.- Кишинев: Штиинца, 1989.- С.253-254.

39. Шерепитко В.В., Балашов Т.Н. Изменчивость хозяйственно-ценных признаков сои при разных сроках посева// Тез. докл. научно-производственной конф. по возделыванию, переработке и использованию сои для решения проблемы белка и растительного масла. - Винница, 1990.- С.65-66.

40. Павлова Л.С., Шерепитко В.В., Секирова Л.С. Влияние пониженной температуры на изозимные спектры пероксидазы и глюкозо-6-фосфат-дегидрогеназы растения сои// Тез. докл. научно-производственной конф. по возделыванию, переработке и использованию сои для решения проблемы белка и растительного масла. - Винница, 1990.- С.61-62.

41. Шерепітко В.В., Созінов О.О. Основні напрямки і результати генетико-селекційних досліджень по сої в Кам'янець-Подільську// Соя: генетика, селекция, технология выращивания и использования на пищевые и кормовые цели: Материалы І всеукраинской конф. по сое. - Одесса, 1993.-С.8-9.

42. Шерепітко В.В., Созінов О.О., Шерепітко Н.А. Особливості фенотипного проявлення господарсько-цінних ознак у сої// Соя: генетика, селекция, технология выращивания и использования на пищевые и кормовые цели: Материалы І всеукраинской конференции по сое. - Одесса, 1993.-С.10-11.

43. Шерепітко В.В., Шерепітко Н.А.,Созінов О.О. Стійкість і продуктивність колекційних сортозразків сої та інших бобових культур// Сучасні проблеми виробництва і використання кормового зерна і сої: Матеріали І всеукраїнської (міжнародної) конф. -Вінниця, 1993.- В 3-х томах, Т.-С.18-19.

44. Шерепітко В.В., Антонов А.Й., Созінов О.О. Вплив екологічних умов вирощування на компоненти продуктивності сої// Сучасні проблеми виробництва і використання кормового зерна і сої: Матеріали першої всеукраїнської (міжнародної) конф. -Вінниця, 1993.- В 3-х томах, Т.2.".-С.55-56.

45. Критенко С.П., Шерепитко В.В. Криобелки семян в связи с холодоус-тойчивостью сои  на стадии проростания// Молекулярно-генетичекие маркеры в селекции растений: Материалы конф. -Киев, 1994.- С.37-38.

46. Шерепітко В.В., Антохова Л.М. Особливості стійкості сої до патогенів в умовах природного зараження// Тез. допов. науково-методичної конф. професорсько-викладацького складу Кам'янець-Подільського СГІ.- Кам'янець-Подільський, 1994.- В 2-х томах, Т.1.- С.39-40.

47. Шерепітко В.В., Антохов А.Й. Холодостійкість колекційних та селекційних сортозразків сої// Тез. допов. науково-методичної конф. професорсько-викладацького складу Кам'янець-Подільського СГІ.- Кам'янець-Подільський, 1994.- В 2-х томах, Т.1.- С.37-38.

48. Шерепітко В.В., Шерепітко Н.А. Продуктивність та її компоненти у селекційних номерів сої// Тез. допов. науково-методичної конф. професорсько-викладацького складу Кам'янець-Подільського СГІ.- Кам'янець-Подільський, 1994.- В 2-х томах, Т.1.- С.43-44.

49. Шерепітко В.В., Созінов О.О., Крітенко С.П. Комплексність прояву різних типів ознак у сої// Матеріали І всеукраїнської (міжнародної) конф. по проблемі "Корми і кормовий білок" .-Вінниця, 1994.- с.80-82. 

50. Шерепітко В.В. Характер проявлення ознак у батьківських форм та гібридів F1 сої// Матеріали І всеукраїнської (міжнародної) конф. по проблемі "Корми і кормовий білок" .-Вінниця, 1994.- с.130-131.

51. Шерепітко В.В., Шерепітко Н.А. Зміна спектра генотипної мінливості ознак продуктивності у F1 при гібридизації культурних сортів з напівкультурними та дикими формами сої// Материалы международной конф. по агробиотехнологии  растений и животных. – Киев, 1997.- С.40.

52. Шерепітко В.В., Нікітенко А.М., Антохов А.Й. Вплив води опроміненої ЕМВ НВЧ на схожість сої// Електромагнітні випромінювання в біології та практичне використання їх позитивних ефектів: Матеріали І науково-виробничої конф., 14-15.травня.1996.-Біла Церква, 1999.-С.38-39. 

АНОТАЦІЇ

Шерепітко В.В. Генетичні основи адаптивної селекції сої.- Рукопис. Дисертація на здобуття доктора сільськогосподарських наук зі спеціальності 03.00.15.-генетика, Інститут агроекології та біотехнології УААН, Київ, 2002.

Обґрунтовано генетичні основи створення високопродуктивних сортів сої з коадаптованим асоціюванням генів холодо-, посухо-, жаро-, патогеностійкості, пластичності та стабільності шляхом удосконалення та розробки нових методів ідентифікації генотипів за морфофізіологічними та молекулярними критеріями на рівні спорофіту і гаметофіту. Встановлено, що фенотипні відмінності в прояві кожної з таких цінних кількісних ознак рослини, як маса бобу, маса бобів з продуктивного вузла, маса насінин в бобі у досліджуваних генотипів культурної (Glycine max) та дикої уссурійської (G.soja) сої зумовлюються ефектом 4 або 5 незалежно успадковуваних головних генів (олігогенів). Виявлено, що у диких генотипів порівняно високий ступінь стабільності зернової продуктивності рослин супроводжується зростанням варіабельності (пластичності) її компонентів. Отримано дані, які свідчать про відносну незалежність у цієї культури генотипних факторів, що контролюють холодостійкість на стадіях проростання насіння, росту і розвитку сходів та формування бобів. Розроблено методичні підходи добору термостійких генотипів на основі інгібіторно-протеїназного та пероксидазного тестів. Виявлено можливість проведення мікрогаметофітного добору у сої за стійкістю до екстремальних температур та ураження патогенами. Показано, що ідентифікація генотипного різноманіття сої на основі маркерів поліморфізму ДНК (ISSR маркери) розкриває нові перспективи цілеспрямованого добору вихідного матеріалу для адаптивної селекції, включно серед культурної (G.max) та дикої (G.soja) сої. В процесі досліджень створено 8 нових сортів сої, з яких 3 сорти (Подільська 1, Подолянка і Подільська 416) занесені до реєстру сортів України.

Ключові слова: соя, успадковування ознак рослини, холодостійкість, посухостійкість, відновлювальна здатність, патогеностійкість, продуктивність, нові методи селекції, нові сорти.

Шерепитко В.В. Генетические основы адаптивной селекции сои.- Рукопись. Диссертация на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук по специальности 03.00.15.-генетика, Институт агроэкологии и биотехнологии УААН, Киев, 2002.

Изучены генетические основы создания высокопродуктивных сортов сои с коадаптированным ассоциированием генов холодо-, засухо-, жаро-, патогеноустойчивости, пластичности и стабильности путем усовершенствования и разработки новых методов идентификации генотипов по морфофизиологическим и молекулярным критериям на уровне спорофита и гаметофита. Установлено, что фенотипические различия в проявлении каждого из таких ценных количественных признаков растения, как масса боба, масса бобов с продуктивного узла, масса семян в бобе у исследованных генотипов культурной (Glycine max) и дикой уссурийской (G.soja) сои обусловливаются эфектом 4 или 5 независимо наследующихся главных генов (олигогенов). Виявлено, что у диких генотипов сравнительно высокая степень стабильности (гомеостатичности) зерновой продуктивности растений сопровождается возрастанием вариабельности (пластичности) ее компонентов (числа продуктивных узлов, числа бобов, числа семян на растении). Гетерозис по признакам продуктивности у гибридов первого поколения увеличивается при филогенетической отдаленности исходных компонентов скрещивания, а наивысший его эффект в изученных комбинациях (G.max X G.soja) свидетельствует о целесообразности работы по созданию гибридной сои. Показано, что в результате беккроссных скрещиваний компонентов G.max и G.soja есть возможность получить гибридные растения, в которых увеличение среднего числа семян в бобе связано как с возрастанием количества 3 и 4-семенных бобов, так и – появлением 5- семенных бобов. Данные исследований свидетельствуют об относительной независимости у этой культуры генетических факторов, контролирующих холодоустойчивость на стадиях прорастания семян, роста и развития всходов, а также формирования бобов, в связи с чем оценку и отбор перспективного материала необходимо проводить дифференцированно с целью сочетания этих ценных свойств на уровне одного генотипа. Данные исследований позволяют расценивать ингибиторно-протеиназную систему как важную составляющую регуляции процессов прорастания семян сои. Показана возможность отбора холодостойких генотипов по динамике активности ингибиторов трипсина в органах зародыша семени. Методический подход отбора холодоустойчивых генотипов защищен авторским свидетельством (А.с. СССР №1593590 А1; 22.05.90). Определено, что электрофоретические спектры пероксидазы у этой культуры включают функционально неравнозначные с позиций жаростойкости лабильные и стабильные зоны. Установлено, что скорость и направленность изменений активности и термостабильности пероксидазы, а также ее изоформ позволяют выявлять генотипические различия и проводить отбор у сои по устойчивости к повышенным температурам. Выявлена возможность проведения микрогаметофитного отбора у сои по устойчивости к екстремальным температурам и патогеноустойчивости. На основе морфофизиологических критериев выделены ценные с позиций адаптивной селекции генотипы, сочетающие высокую холодо-, жаро-, засухоустойчивость с высокой восстановительной способностью. Выявлено, что при межсортовых скрещиваниях экзогенная обработка растений F1 в фазе цветения гамма-лучами в сравнительно небольшой дозе (0,5-0,8 крад) может способствовать в последующих гибридных поколениях расширению спектра доступной отбору изменчивости по холодоустойчивости. Изучен генетический полиморфизм на примере генотипов культурной (G.max) и дикой (G.soja) сои путем сравнительного анализа спектров ампликонов при использовании праймеров с ди- и тринуклеотидными микросателлитными повторами (ISSR маркеры). Показано, что идентификация генотипического разнообразия сои при использовании маркеров полиморфизма ДНК раскрывает новые перспективы целенаправленного подбора исходного материала для адаптивной селекции. На основе экспериментального генофонда, полученного в процессе исследований, создано 8 новых сортов сои, из которых 3 сорта (Подольская 1, Подолянка и Подольская 416) занесены в реестр сортов Украины.

Ключевые слова: соя, наследование признаков растения, холодоустойчивость, засухоустойчивость, патогеноустойчивость, продуктивность, новые методы селекции, новые сорта.

Sherepitco V.V. Genetic bases of the adaptive breeding of soybean.- Manuscript. Thesis on competition of a scientific degree of the doctor of agricultural sciences, 03.00.15.- genetics, Institute of Agroecology and Biotechnology UAAN, Kyiv, 2002.

The genetic bases of breeding of high-productive soybean cultivars  with coadaptive gene association  to cold-, drought-, heat-, pathogen-resistance and with plasticity as well as stability by the way of perfecting and elaborating of new methods of genotypes identification for the morpho-physiological and molecular features on the sporophytic and gametophytic level have been studied. For genotypes of domestic (Glycine max) as well as wild (Glycine soja) soybeans it has been established that phenotypical differences for any of valuable quantitative traits of plant such as weight of pod, weight of pods for a productive node, weight of seeds for a pod   were caused by the effect of 4 or 5 independently inheritance main genes (oligogenes). It has been established that  the wild genotypes had high degree of the stability of  grain productivity of plants which was connected with increasing of variability (plasticity) of its components. Data of investigation testify about relatively independence of genotypic factors that control cold resistance on the stages of seeds germination, growth and development of seedlings and pods formation at this culture. It has been elaborated the methodical approaches of selection thermo resistant genotypes on the base of trypsin inhibitors activity and peroxidase. It has been established the opportunity of carrying out the microgametophytic selection at soybean for the resistance to extreme temperatures and pathogens. It has been showed that identification of soybeans genotypic varieties on the base of polymorphic DNA markers (ISSR markers) opens new perspectives of goal-directed selection of original material for the adaptive breeding including among domestic (G. max) and wild (G. soja) soybeans. The 8 new soybeans cultivars has been breeded in the process of these investigations from which 3 cultivars (Podolska 1, Podolijnka, Podolska 416) has been taken to the catalogue of Ukrainian cultivars.

Key words: soybean, inheritance of plants traits, cold and drought resistance, pathogen resistance, productivity, new methods of breeding, new varieties.

1. ЛЕКЦИЯ по учебной дисциплине
2. ГалицькоВолинський літопис літопис XIII століття присвячений історії Галичини і Волині
3. а его связь с др объектами и окружающей средой см
4. а и их характеристика Канал распределения это совокупность организаций или отдельных лиц которые прини.html
5. юн доцент Кострова М
6. Антропология как наука
7. Трудовой договор
8. Галимжан Ибрагимов - классик татарской литературы
9. Хронический интерстициальный нефри
10. Тема- Ознакомление с требованиями Конвенции СОЛАС74
11.  Географическими полюсами Земли являются-А Северный и Восточный В Северный и ЮжныйБ Южный и Западный Г Зап
12. Введение 1 Характеристика предприятия 2 Структу.
13. Проектирование металлоконструкций для студентов специальности 7
14. Реферат- Столипінська реформа
15. практикум по дисциплине
16. К познанию отечественной истории
17. на тему- ldquo;Организационноэкономическая характеристика ОАО ldquo;Концерн Росэнергоатомrdquo; Выполн
18. Эпидемиологиялы~ ~ада~алау аны~тамасы
19.  Поставьте глаголы в скобках в Present Perfect переведите полученные предложения- Didn~t you see my bll I lose it
20. ЗАДАНИЕ N 1 сообщить об ошибкеТема Учет и контроль затрат по видам местам возникновения центрам ответственн

Материалы собраны группой SamZan и находятся в свободном доступе