Селекцияға қажетті бастапқы материалдар тұқым, сорт және штамм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  1-кесте - Моносомды линиялар  каталогы ( A.J.Worland бойынша 1988)

 

Шығарушы ел	Сорт	Беккросс саны	Серияны алушы
1	2	3	4
Австралия	Federation Gabo Kenya 744 Spica Oxley Egret Condor selection P44	8 8 7 8 6 6 6	McIntoch -//- -//- -//- -//- -//- -//-
Англия	Bersee Cappelle-Desprez Glennson 81 Hobbit “Sib”  Holdfast Koda 11 Moulin	9 9 7 9 * 9 4	Law, Worland Law, Worland Forster Worland   Riley, Worland Worland
Аргентина	Sinvolocha	7	Suares
Болгария	Безостая 1 Русалка Садово 1	8 8 8	Савов -//- -//-
Германия	Caribo Carola Kranich Poros T. spelta sahar.	7 8 5 8 6	Zeller Mettin, Bannier Hoffman -//- Bedewy
Венгрия 1	Мироновская 808 2	8 3	Sutka 4
	Ранняя 12	8	-//-
Голландия	Starke	6	Lange e.a.
Египет	Giza 144	8	Youssef
Индия	C 591 Kalyansona	8 8	Singh Rao
Испания	Aragon 03 Ariana 8 Pane 247	5 5 5	Jouve -//- -//-
Италия	Mara	8	Giorgi
Канада	Cadet Kharkov-MC 22 Lemhi Prelude Redman Red bods Rescue S-615 Thatcher Winalta	- - - - - - - - - -	Larson -//- Kuspira,Unrau McGinnis Campbell -//- Larson Kuspira, Unrau McDonald
Қытай	Beijig 8	8	Xin
Польша	Grana Luna	7 6	Miazga -//-
Румыния	Безостая A1 Favorits	9 9	Giura -//-
АҚШ       1	Chinese Spring Cheyenne Chris Elgin 2	* 9 8 - 3	Sears Morris Maan Metzger 4
	Whichita	9	Morris
Франция	Courtot	8	Bernard, Cauderon
ЧСФР	Zlatka	8	Kosner
СССР	Аврора Башкирская 9 Безостая 2 Diamant Кавказ Казахстанская 126 Мильтурум 533 Новоспенячка Ораl   Прибой Саратовская 29 Саратовская 38 Саратовская 46 Скороспелка 35	6 - 6 8 6 5 5 9 7   6 8 - - 6	Жиров Ильина Жиров Майстренко Жиров Шүлембаева Цильке Стельмах Хотылева, Дыленок, Яцевич Стельмах Майстренко Крупнов, Варонина Жиров
Швейцария	Probus	8	Kleijer
ЮАР	Flameks Inia 66	8 8	Pienaar - // -
Югославия	Novosadska Rana Sava	6 8	Petrovic - // -
Япония	Shinchunaga T.durum Stewart Nanbu-komugi Norin 10	- - - -	Mochizuki // - Komio Mochizuki

 

Моносомды талдау жүргізу барысындағы кездесетін негізгі кедергілер:

1. Генетикалық  немесе белгілер коллекциясының  негізінің болмауы. Жұмсақ бидайды  асыра «селекцияландырудың» нәтижесінде, морфологиялық маркерлік белгілерінің  әртүрлілігінің азаюы.

2. Геномның полиплоидтты  табиғаты мутанттар коллекциясын  табуды және алуды қиындатады.

3. Анеуплоидия  алынған талдаушы сортта да  және талданушы сорттарда да  гендерді локализациялауға болады, бірақ гендер әртүрлі хромосомаларда  орналасып, фенотиптік көріну күші әртүрлі болады.

4. Анеуплоидтармен  жұмыс өте жоғары деңгейдегі  цитологиялық шеберлікті қажет  етеді.

5. Ерте пайда  болған “мисдивижн” салдарынан  дителоцентрлі хромосомалардың  түзілуі.

6. Кейбір сорттардың  будандарында мейоздың қалыпты  жүруін қиындататын транслокацияның болуы.

7. Буданның құрамында  бөгде генетикалық материалдың  болуы, қалыпты  коньюгациясының  жүруін қиындатады. Мысалы, анеуплоидты  будандардың Ғ1 ұрпағының мейозында түрлі конфигурациялары мен жасушалардың шығуы.

8. «Унивалент ауысуы». К.Персон моносомды өсімдіктердің Ғ1 ұрпағының мейозын бақылау барысында асинапсисты (хромосоманың толық  коньюгацияланбауы) тапты. Ол Chinese Spring-тің өздігінен тозаңданған  моносомды линияларына қарағанда моносомды талданатын сорттың моногибридтті будандастыруынан алынған Ғ1 гибридттерде унивалент көп түзілетіндігін көрсетті. Ондай будандастырудың 1-ші метафазасында теориялық 20″ +1′ күтілудің орнына, 19″ +3′  байқалды және үш униваленттің бөлінуінің нәтижесінде бастапқы емес, басқа хромосома қалыптасады [8].

 

 

 

І.5  Бидайдың цитогенетикасы

 

Ең бірінші цитогенетикалық әдісіне тоқталатын болсақ бұл дәіс клетканың бөліну кезіндегі хромосомалар әрекетін олардың санының өзгеруін зерттеуді көздейді. Цитогенетикалық әдісті әсіресе хромосомалардың құрылысы, немесе санының өзгеруіне байланысты түрлі тұқым қуалайтын ауруларды анықтауға қолданады.

Сонымен қатар, бұл әдіс хромосомалардың кеңістіктерін дәл есептеп отыруға мүмкіндік береді. Өсімдіктерде мейозды хромосомалардың ажырауға байланысты анеуплоидты, клеткалардың жиі пайда болатындығы белгі болды. Анеуплоидия болады, сондықтан бұл әдіс медицинада диагноз қою әдістерінің бір түрі ретінде пайдаланылды. Осы әдісті бидайдың цитогенетикасына пайдаланылды. Цитогенетикалық анализ кезінде хромосоманың генетикалық және цитогенетикалық зерттеу арасында параллель жүреді. Цитогенетикалық жағынан негізінен мейоз бен митоз кезіндегі хромосоманың іс-әрекетінің саны мен қатар оның құрылысы мен орналасуының типтеріне аналыиз жасалады [5].

Мейоздың анализінде зерттелетін хромосманың формалары генетикалық туыстық жайлы өте маңызды информация алынды. Мейоз үшін ең негізгі ерекше процесс гамологиялық хромосоманың коньюгациясы. Хромосома гамологиясы олардың әр түрлі бөлімдерінің туыстары және ондағы локализацияланған гендермен олардың бір-біріне тарту күшімен анықталады. Егер хромосоманың және гендердің құрылымында өзгертулер болса онда хромосомалар гамологиялық емес түрге ауысады, конъюгацияланбайды және жұп түзбейді, бивалент болмайды. Биваленттіліктің түзілуі хромосомалардың полюстерге толық тартылуына, гаметада хромосомалардың толық гаплоидтық жиынтығының түзілуіне, сонымен қатар хромосомадағы орналасқан гендердің рекомбинациясы үшін қажет.

Әр түрлі диплоидты ата-аналардан түзілген гамеологиялық хромосомалар генетикалық тұрғыда жақын болып келеді. Бірақ мейоз кезінде гамеологиялық хромосомалар арасындағы коньюгациялық байқалмайды. Әр қашан гамеологиялық хромосоманың конъюгациясына 20 бивалент түзіледі. Гамеологиялық хромосомалар конъюгациялық байқалмауы 5В  хромосоманың әсерімен түсіндіріледі.

Сирис және Окамото 1958 ж. Және Райли Чепман 1958 ж. 5В хромосоманың қатысында жұмсақ бидайда конъюгацияға тек гамологтық хромосоманың түсетіндігін дәлелдеді. Ал ол жоқ кезде мультиваленттермен түзіледі. В валенттің түзілуіне жауап беретін механизм гомозиготалы күйге түзіледі. Басқа нулисомалардың мейозға әсер болмағандықтан 5В хромосомаға ұқсас болғандықтан мынандай қорытынды жасады. Гомолгиялық процестің конъюгациядан басатын ген бірде-бір хромосомаларда Т. aestivum болмайды. Бұл жүйені білу оны селекцияда қолдануға мүмкіндік туғызады. Туыс аралық будандастыру кезінде 5 В хромосоманың бидайда болмауы бидайдың құнды белгілеріне жауап беретін гендердің тасымалдауына оңай болады. Осылайша қара бидайдың генетикалық айырмашылығы бидайдың қасиеттерін жақсартуға қояды [6].

Нуллисомдардың және моносомды линиялардың тұрақтылығы. Нулисомдар оларда болатын фенотиптік немесе цитогенетикалық айырмашылықтар нәтижесінде хромосоманың орнын басатын жаңа моносомдылардың түзілуінен жүреді. Нулисомалардың барлық гаметалары бір хромосомалардан кеми бастайды және конъюгация кезінде олардың ұрпағы бір текті нуллисомалық болады. Бірақ оларды үнемі анықтауға болмайды, себебі: олар әйел және ер линийялары болса стирильді болады. Сирсу 1954 нуллисомалы, моносомалы, тетра және трисомалы линийяларының сипаттамасы жасалды. 

1) Гомеологиялық топ  хромосомалар ІВ (І), ІА (ХІУ), ІD (ХУD) нуллисомалар қалыпты өсімдіктердің ұзындығымен салыстырғанда аз болады. Масақтың борпылдақ қабыршақтары қатты болады. Ер және әйел линийялары болса, толық стильді ІD хромосома болса нуллисома көп әсер етеді. Тетрасомалар фертильді әсіресе ІА хромосома бойынша қалыпты жағдайда моносомалар мен трисомалар қалыпты трифильді.

2) Гомеологиялық топ 2В (ІІ), 2А (ХІІ), 2D (ХХ) бір-бірімен айырмашылық көп топ. Барлық үш нуллисомдар қортық тармақталуы төмен. Барлық аталық линийялары фертильді, бірақ аналық линийялары болса стильді. Масақтың абықшалары жұқа толық осьсіз болады. Барлық үш тетрасомалар көзбен ажыратылмайды. Сабақтары қысқа, жапырақтары жіңішке қабыршақтары қалыңдау болады. Трисомолар қалыпты өсімдіктерде жіңішке жапырақтар мен ұзын сабақтарымен ерекшеленеді [6].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

І.6  Бидайдың қоңыр тат ауруының физиологиясы

 

Қоңыр тат ТМД елдерінің астық өсірілетін барлық аймақтарында, атап айтқанда, Украинаның орталық және батыс аудандарында, Краснодар өлкесінің солтүстік-батыс бөлігінде, Ставрополь өлкесінде, Батыс Сібірде және Прибалтика мен Беларусь республикаларында таралған. Қазақстанда ол жаздық пен күздік бидай егілетін Солтүстік Қазақстанда, Көкшетау, Қостанай, Ақмола, Павлодар, Шығыс Қазақстан, Алматы, Ақтөбе облыстарының ылғалды аймақтарымен қатар Орал, Қызылорда, Оңтүстік Қазақстан, Жамбыл және Қарағанды облыстарының құрғақ аудандарында да кездеседі [10].

Қоңыр тат ауруы – Puecinia recondite Erikness патогенді саңырауқұлағы тудыратын гексаплоидты бидайдың (Triticum aestivum L.) қауіпті және кең форма түзу құбылысымен  сипатталатын ауруы болып табылады. Ауру көбінесе жапырақта дөңгелек, сопақша келген кішірек, жиі орналасқан сары-қоңыр пустулалар ретінде байқалады. Урединиоспоралары 1 жасушалы, шеңбер немесе эллипс пішінді, қоңырқай түсті, беткі қабаты қысқа талшықтармен көмкерілген. Бидайдың өсіп-өну кезеңінің соңында жапырақ астында қара жылтыр келген телиоспоралардан тұратын пустулалар түзіледі. Олардың пішіні түйреуіш тәріздес, 2 жасушалы, жабынды қабықшасы қалыңдау, реңі ашық қоңыр түсті болады [9].

Қоңыр тат ауруына шалдыққан жапырақтарда споралардан тұратын көптеген пустулалар мен некрозды дақтар пайда болу нәтижесінде олардың тыныс алу процесі, фотосинтезі төмендейді. Сонымен қатар, жапырақ эпидермисінің зақымдануынан булану қарқындылығы артады. Ауру сабақтарды жайлаған кезде өсімдіктің су және қоректік заттармен қамтамасыз етілуі және репродуктивті мүшелерде жинақталуы төмендейді. Осының салдарынан астықтың түсімділігі мен қатар сапасы да нашарлайды. Тат ауруы егісте ерте және күшті дамыған жағдайда дәннің салмағы төмендейді, олар шөпектеніп, қатпарланады [7].

Қоңыр тат ауруы жапырақта зат алмасу екпінділігін төмендетіп, олардың ерте құрғауына ықпал етеді. Осы себепті астық өнімі төмендейді. Өсімдік 20%-ға залалданғанда өнім 8,5%-ға, 1000 дәннің салмағы 7,3%-ға дейін төмендейді. Саңырауқұлақтың вируленттігінің өзгеруі  мутацияның жүруінен, жыныс процесінің гетерокариозынан болады. Сондықтан, қоңыр тат ауруының расалық патотиптерінің құрамының тұрақты талдауы және бастапқы селекциялық материалдың иммундық сипаттамасы бидайдың жаңа төзімді сорттарын шығаруда бағалы.

Көптеген зерттеушілер бұл қоздырғыштардың популяцияларының генетикалық құрылымдары туралы жасаған ауқымды  нәтижелерінде ұзақ тұрақтылықпен ерекшеленетін жұмсақ бидай сорттарын шығару үшін, селекциялық материалдың генетикалық әртүрлілігін кеңейтіп, тат саңырауқұлағының популяция ішілік процестерін қатаң бақылауға алу қажеттігін айтады [11].

Бұндай аурулармен күресте, ең ыңғайлы және экономикалық тиімді әдіс, төзімділігі жоғары жаңа сорттарды шығару болып табылады. Патогендер, гендер резистенттілігін жеңе отырып, популяцияның құрамын өзгертеді, соның есебінен төзімділіктері төмендейді. Паразиттің патогенді қасиеттерінің эволюциясы жаңа вирулентті расалардың пайда болуына әкеледі, ал ол, селекцияда төзімді гендері бар донорлардың шығуын қажет етеді.

Қазіргі уақытта бізге белгілі, ауруға төзімді гендердің сипаттамасы  гендер символынан, локализациядан, бастапқы сорттардан және олардың тиімділігі жөніндегі мәліметтерден тұрады. Бұл мәліметтердің барлығы гендер символы каталогында жинақталып, жарияланған. Ауруларға төзімді гендерді белгілеу үшін Ауземус және басқалар ұсынған гендік символдар (Lr, Sr, Yr) жүйелері қабылданған.

Мысалы, Sr (Stem rust) - сабақтық тат, Lr (Leaf rust) - жапырақты немесе қоңыр тат, Yr (Puccinia striiformes West) – сары тат. Араб саны локустың табылған қатарымен идентификация номерін білдіреді, мысалы Lr1, Lr2 және тағы басқа. 1993 жылы  Пекинде өткен симпозиумда ауруларға төзімді тағы да 50 ген біріктірілгені туралы мәліметтер жарияланды.

Осы уақытқа дейін, қоңыр тат ауруына төзімді 38 ген табылып, хромосомада локализацияланды. Бұл гендерді онтогенезде пайда болу мерзіміне қарай: ювенильді, барлық фазаларда көрінетін, яғни  1-ші жапырақтану кезеңінен  және жастық гендер, яғни  ересек өсімдіктерде көрінетіндер деп бөледі [11] .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

І.7  Бидайдың қатты қара күйе ауруының биологиясы

 

Қатты қара күйенің 2 қоздырғыш түрлері бар: Tilletia caries және Tilletia levis. Tilletia caries-тің жемісті денесінің сорустары бұзылған майшабақтар иісі сияқты, ол хломидоспорадағы триметиламинге байланысты. Қоздырғыштардың споралары дәнді толтырып тұрады және сонымен бірдей көлемді алады, көп жағдайда көлемі үлкендеу болады, сырты жұқа тығыз қабықпен қапталып, оңай жарылып, қара қошқыл қою споралық зат шығарады. Хломидоспоралар сфералы, субсфералы, кейде сопақша қошқыл-қоңыр түсті, диаметрі 14-18 мкм, спорасының қабықшасында айқын көрінетін ұялы құрылымдар бар [17].

Tilletia levis-тің белгілерінің көрінуі және сорустарының типтері Tilletia caries-тің қоздырғыштарымен бірдей. Түрлер тек спораларының морфологиясымен ерекшелінеді. Tilletia levis-тің қабықшасында ұялы құрылымдар болмайды, тегіс болып келеді. Хломидоспоралары сфералы немесе сопақтау келген, қошқыл-қоңыр, диаметрі 14-22 мкм. Патогенділігіне қарай, өсімдікке әсер ету механизміне қарай және мамандануына қарай қатты қара күйенің екі түрі де, бірдей болып келеді. Олардың бір-бірінен айырмашылығы тек таралуынан ғана байқалады. ТМД-нің солтүстік аудандарына Tilletia caries түрі тән, оңтүстік және оңтүстік-шығыс аудандарда Tilletia levis, ал орманды далалы белдеулердің европалық бөлігінде екі қоздырғыш та кездеседі [12].