Все статьи - Генетика и наследственность

Актуальность и востребованность темы диссертации. В плане удовлетворения возрастающих с каждым годом требований сельского хозяйства в мире, повышения потенциала устойчивости создаваемых сортов хлопчатника к абиотическим и биотическим факторам внешней среды и обеспечения экономической выгоды, важным является рациональное использование уникальных генетических ресурсов из существующих в природе биоразнообразий хлопчатника рода Gossypium L.
Внутривидовые разновидности и формы культурных диплоидных видов обладают генетическим потенциалом скороспелости, урожайности и устойчивости к вредителям, стрессовым факторам внешней среды, и их использования дает возможность решить ряд актуальных проблем, стоящих перед хлопководством на сегоднеший день.
После приобретения независимости нашей страны проводя широкомасштабные реформы по развитию хлопководства, обращалось отдельное внимание созданию скороспелых и уражайных новых сортов хлопчатника. На основании осуществленных программных мероприятий в данном направлении достигнуты определенные результаты, в том числе достигнуты успехи в создании сортов с высоким качеством волокна на основе тетраплоидных видов хлопчатника. Вмести с этим, в создании сортов устойчивых к биотическим и абиотическим стресс факторам, в селекционном процессе не использовались разновидности диплоидных видов хлопчатника. В стратегии действий по дальнейшему развитию Республики Узбекистан1 отдельно подчеркнута важность «создания и внедрения в производства новых сортов сельскохозяйственных культур, устойчивых к болезням и вредителям, приспособленных к различным почвенно-климатическим и экологическим условиям». При этом, в том числе имеет отдельное значение филогенетическая оценка внутривидовых разновидностей G.herbaceum L., G.arboreum L., выделение из них рекомбинантов устойчивых не блогоприятным факторам и научные исследования направленные на внедрение их в практику.
По этому на основе обоснования филогенетических отношений подвидов и форм культурных диплоидных видов (G.herbaceum L., G.arboreum L.) хлопчатника, раскрытия наследуемости и наследования морфобиологических и хозяйственных-ценных признаков, создание скороспелых устойчивых к вилту, засолению новых сортов хлопчатника с высоким выходом и качеством волокна уникальных рекомбинантов и использование в генетике и селекционном процессе является важным в научном и практическом значении.
Диссертационное исследование в определенной степени служит выполнению задач, предусмотренных Законом Республики Узбекистан «О селекционных достижениях» от 29 августа 2002 года № 395-II и Постановлением Президента Республики Узбекистан «О размещении сортов хлопчатники и прогноз объема заготовки хлопка сырца» от 1 февраля 2016 года № П П-2484, Указ Президента Республики Узбекистан за № У П-4947 от 7 февраля 2017 года «О стратегии действий по дальнейшему развитию Республики Узбекистан» а также в других нормативно-правовых документах, принятых в данной сфере.
Цель исследования является определение систематического расположения, филогенетического родства диких, рудеральных, тропических и субтропических подвидов и форм полиморфных видов хлопчатника (G.herbaceum L., G.arboreum L.) рода Gossypium и возможности использования в прикладной селекции.
Научная новизна исследования заключается в следующем:
впервые установлена степень филогенетического родства между рудеральной формой ssp.pseudoarboreum f.harga и подвидом ssp.pseudoarboreum вида G.herbaceum L., доказано возвести форму f.harga до уровня подвида;
впервые установлена степень филогенетического родства между тропической формой ssp.neglectum f.sanguineum и подвидом ssp.neglectum вида G.arboreum L., доказано возвести форму f.sanguineum до уровня подвида;
обосновано филогенетическая близость рудерального подвида ssp.pseudoarboreum вида G.herbaceum L. к виду G.arboreum L. и внесения в состав данного вида;
определены характер наследования морфобиологических и хозяйственно-ценных признаков и степень коррелятивной взаимосвязи некоторых морфологических и хозяйственных признаков у растений внутривидовых и межвидовых гибридов Fi, F2;
разработана схема, определяющая степень филогенетического родства внутри- межвидовых разновидностей G.herbaceum L., G.arboreum L., облегчающая отбор исходных генетических материалов, повышающая эффективности генетико-селекционных исследований.
Выводы
На основе проведенных исследований по докторской диссертации на тему «Внутри и межвидовое филогенетическое родство разновидностей видов G.herbaceum L. и G.arboreum L.» представлены следующие выводы:
1. Впервые выявлено внутривидовое филогенетическое родство генетических разновидностей и форм полиморфных видов G.herbaceum L. и G.arboreum L. на основе внутривидовой и межвидовой гибридизации. Установлена филогенетическая близость рудеральных форм (ssp.pseudoarboreum, ssp.pseudoarboreum f.harga) вида G.herbaceum L. с дикой (ssp.africanum) и культурной формой (ssp.euherbaceum (сорт «377»)). Среди внутривидовых разновидностей G.arboreum L. дикая форма ssp.obtusifolium является филогенетически близкой к культивируему сорту «ВИР 1372» и отдаленной от рудеральной ssp.perenne и тропической формы ssp.neglectum. Доказана филогенетическая близость дикой формы ssp.africanum (G.herbaceum L.) к дикой форме ssp.obtusifolium (G.arboreum L.), а также филогенгетическая отдаленность дикорастущей формы ssp.obtusifolium vm.indicum, тропической ssp.neglectum f.sanguineum и рудеральной ssp.pseudoarboreum от тропической формы ssp.neglectum.
2. На основе анализов географического расположения, внутри- и межвидовой гибридизации и сравнительной морфологии, установлено филогенетическая отдаленность формы G.herbaceum L. ssp.pseudoarboreum f.harga от подвида ssp.pseudoarboreum этого вида и близость по отношению к культурным формам. Это в свою очередь показывает, что форма ssp.pseudoarboreum f.harga по отношению к рудеральным формам является эволюционно продвинутой и промежуточной формой между рудеральными и культурными формами или же самостоятельной тропической формой. На основе данных филогенетических взаимоотношений между тропической формой ssp.neglectum f.sanguineum и ssp.neglectum вида G.arboreum L., предложено вывести на уровень подвида форму f.sanguineum.
3. На основе результатов географического распространения, сравнительной морфологии и наследования хозяйственно-ценных признаков, установлено филогенетическая близость рудеральной формы ssp.pseudoarboreum вида G.herbaceum L. к представителям вида G.arboreum L. и видовая принадлежность к этому виду.
4. У внутри- и межвидовых гибридов Fi установлено сверхдоминантное, доминантное и промежуточное наследование признака длины вегетационного периода. Среди растений F2 выделены трансгрессивные формы с длиной вегетационного периода 109,0-119,0 дней, намного превосходящие исходные формы.
5. У внутри- и межвидовых гибридов Fi по признакам масса хлопка-сырца 1 коробочки, масса 1000 штук семян, длина волокна, выход волокна, индекс волокна установлены сверхдоминантное, доминантное и промежуточное наследование У растений F2 отмечены положительная и отрицательная трансгрессивные изменчивость по длине и выходу волокна и положительная трансгрессивная изменчивость по признакам массы 1000 семян и индекса волокна.
6. По морфологическим признакам (окраска лепестка и волокна) у внутривидовых и межвидовых растений Fi отмечено промежуточное наследование, в F2 установлено моногенное расщепление в соотношении 1:2:1, т.е., неполное доминирование признака.
7. У внутривидовых генетических разновидностей и растений Fi, F2 видов хлопчатника G.herbaceum L. и G.arboreum L. выявлен коэффициент корреляции некоторых морфологических и хозяйственных признаков. Установлены слабые и средние положительные корреляционные взаимосвязи между признаками высоты закладки первой плодовой ветви и длины вегетационного периода. Между высотой растения и количеством коробочек, высотой растения и количеством симподий отмечены слабые, средние и сильные положительные и слабые отрицательные взаимосвязи. Между признаками длины волокна и выхода волокна, массы 1000 семян и выхода волокна слабые, средние и сильные положительные взаимосвязи. У некоторых внутривидовых генетических разновидностей и комбинации Fi, F2 по этим признакам обнаружено отсутствие корреляционных взаимосвязей.

Актуальность и востребованность темы диссертации. В настоящее время в мире особое внимание уделяется созданию и усовершенствованию сортов хлопчатника, отвечающих современным требованиям производства, высокоурожайных, с высоким качеством волокна, устойчивых болезням и вредителям, а также повышению их сортности. Это в свою очередь показывает на необходимость эффективного использования потенциала диких и рудеральных форм хлопчатника из мирового генофонда в процессе генетико-селекционных исследований для создания новых продуктивных сортов.
В настоящий период при создании новых сортов хлопчатника, отвечающих мировым стандартам, требуется обоснование филогении и эволюцию рода Gossypium L., оценка хозяйственно-ценных признаков видов и форм секции Magnibracteolata Tod., эффективного использования генетического потенциала диких и рудеральных видов хлопчатника и привлечение их в генетико-селекционные исследования. При этом, важное значение имеет дальнейшее повышение устойчивости к различным болезням, вредителям, засухе и заморозке сортов хлопчатника на основе передачи в геном культивируемых видов хозяйственно-ценных признаков и свойств полиморфных видов подрода Karpas Raf. Следует отметить, что вид G.mustelinum Miers ex Watt обладает хозяйственно-ценными признаками и свойствами, отличается крепостью и шелковистой нежностью, устойчивостью к колюще-сосущим вредителям (Aphis gossypii Glov., Tetrahychic urticae) из-за повышенного содержания в составе таких веществ, как терпеноид и альдегид, а также другим стресс факторам. Ввиду этого, установление филогенетических взаимоотношений G.mustelinum Miers ex Watt с внутривидовым разнообразием других полиплоидных видов хлопчатника и на этой основе создание трансгрессивных рекомбинантов на новой генетической основе путем передачи хозяйственно-ценных признаков диких видов культивируемым сортам, имеет актуальное научно-практическое значение.
После приобретения независимости республики проведены широкомасштабные реформы в сфере хлопководства. С улучшенным качеством волокна достигнуты определенные успехи по созданию урожайных сортов на основе проведенных мероприятий. Вместе с этим, не уделено достаточного внимания на использование селекционного потенциала вида G.mustelinum Miers ex Watt при создании сортов хлопчатника, устойчивых к различным заболеваниям и вредителям, а также с высокими показателями качества волокна. В «стратегии действий по дальнейшему развитию Республики Узбекистан в 2017-2021 годах»1 намечены задачи по «созданию новых селекционных сортов сельскохозяйственных культур, устойчивых к болезням и вредителям, приспособленных к местным почвенно-климатическим и экологическим условиям». Исходя из этих задач, исследования, направленные на установление филогенетических взаимоотношений вида G.mustelinum Miers ex Watt с полиплоидными видами хлопчатника и представителями внутривидового разнообразия, обоснование морфобиологических и хозяйственно-ценных признаков и свойств, его использование в качестве исходного материала в создании новых сортов хлопчатника имеет важную значимость.
Данное диссертационное исследование в определенной степени служит выполнению задач, предусмотренных в Законе Республики Узбекистан «О селекционных достижениях» за № 395-П от 29 августа 2002 года, Постановлении Президента Республики Узбекистан «О мерах по дальнейшему реформированию и развитию сельского хозяйства в 2016-2020 годы» за № ПП-2460 от 29 декабря 2015 года и Указе Президента Республики Узбекистан «О стратегии действий по дальнейшему развитию Республики Узбекистан» за № У П-4947 от 7 февраля 2017 года, а также в других нормативно-правовых документах, принятых в данной сфере.
Целью исследования является установление филогенетических взаимоотношений вида G.mustelinum Miers ex Watt с представителями внутривидового разнообразия видов G.hirsutum L. и G.barbadense L., а также с видом G.darwinii Watt, получение доноров с новой генетической основой на основе межвидовой гибридизации.
Научная новизна исследования заключается в следующем:
установлена филогенетические взаимоотношения вида G.mustelinum Miers ex Watt с другими полиплоидными видами подрода Karpas Raf. - видов G.hirsutum L. и G.barbadense L. и их представителями внутривидового разнообразия, а также с видом G.darwinii Watt и разработана их новая филогенетическая схема;
установлена филогенетическая близкородственность вида G.mustelinum Miers ex Watt с культурно-тропической формой (ssp. glabrum var. marie-galante) вида G.hirsutum L.;
раскрыта связь низкой степени завязываемости полноценных семян в коробочке при использовании вида G.mustelinum Miers ex Watt в гибридизации в качестве материнской формы с его эндемичностью и ограниченностью чужеродного опыления в процессе эволюции;
установлено, что у межвидовых гибридов Fi длина волокна наследуется по типу частичного доминирования; продолжительность вегетационного периода, выход волокна, масса хлопка-сырца одной коробочки и масса 1000 штук семян-по типу отрицательного и положительного доминирования;
установлена положительная трансгрессия по выходу волокна, массе хлопка-сырца одной коробочки, массе 1000 штук семян у гибридов F2 и FiBi;
раскрыто положительное доминирование сорта по признаку фотопериодической реакции у межвидовых гибридов Fi с участием вида G.mustelinum Miers ex Watt с культурно-тропической формой ssp. euhirsutum (сорт «Бешкаҳрамон»);
доказано, что признак фотопериодической реакции у гибридов F2 наследуется под некумулятивным действием полимерных генов в соотношении 15:1 и проявление этого признака у вида G.mustelinum Miers ex Watt контролируется рецессивными генами, а у культурного сорта -доминантными генами.
Выводы
На основе проведенных исследований по диссертации доктора философии (PhD) на тему «Создание новых доноров на основе изучения филогенетических связей вида G.mustelinium Miers ex Watt с другими полиплоидными видами хлопчатника» представлены следующие выводы:
1. Разработана новая схема, определяющая степень филогенетических взаимоотношений между видом G.mustelinum с другими полиплоидными видами и представителями внутривидового разнообразия подрода Karpas Raf. на основе использования классических и общепринятых методов генетики и селекции, а также раскрыта филогенетическая близость вида G.mustelinum к культурной тропической форме ssp. glabrum var. marie-galante из представителей внутривидового разнообразия вида G.hirsutum.
2. Обнаружена высокая жизнеспособность пыльцевых зерен у видов G.mustelinum и G.darwinii, представителей внутривидового разнообразия видов G.hirsutum и G.barbadense, а также их межвидовых гибридов Fi и F2. Несмотря на высокие показатели жизнеспособности пыльцевых зерен у гибридных комбинаций, степень завязываемости полноценных семян в коробочке была относительно низкой, что указывает на большую значимость материнской цитоплазмы в процессе макроспорогенеза, помимо жизнеспособности пыльцевых зерен.
3. У межвидовых гибридов Fi признак «длина волокна» наследовался по типу отрицательного и положительного неполного и полного доминирования, а также сверхдоминирования, некоторые комбинации Fi имели более высокие показатели, чем родительские формы. Хотя у гибридов F2 в некоторой степени уменьшилась длина волокна, были выделены перспективные формы с длинным (39,0-45,0 мм) волокном.
4. Выявлено, что у межвидовых гибридов Fi скороспелость, выход волокна, вес хлопка-сырца одной коробочки и вес 1000 семян наследовались по типу отрицательного и положительного доминирования, а также по промежуточному типу. У гибридов Ғг и FiBi положительная трансгрессия наблюдалась по выходу волокна, весу хлопка-сырца одной коробочки и весу 1000 семян.
5. Установлено, что у межвидовых гибридов Fi признак «фотопериодическая реакция» наследовался по доминантному типу, а у гибридов Ғг под некумулятивным влиянием полимерных генов. Наследование этого признака в соотношении 15:1 показывает, что у дикого вида G.mustelinum фотопериодическую реакцию контролируют рецессивные гены, а у культурно-тропической формы ssp. euhirsutum (сорт «Бешкаҳрамон»)- доминантные гены.
6. У гибридов Ғг расщепление типа ветвления в фенотипическом соотношении 15:1 (15 частей симподиального, 1 часть моноподиального типа) показывает на наследование признака под некумулятивным влиянием полимерных генов.
7. Мировой генофонд хлопчатника обогащен уникальными рекомбинантными источниками, полученными с участием исчезающего в природе эндемичного вида G.mustelinum.

Актуальность и востребованность темы диссертации. Во всем мире основные усилия ученых и специалистов-дерматологов направлены на выяснение механизма возникновения и развития витилиго и разработку эффективных методов его лечения. Витилиго представляет собой заболевание, связанное с нарушением пигментации кожи, характсризирующийся резким уменьшением или отсутствием мслоноцитов, синтезирующих пигмент меланин в коже больных и появлением четко ограниченных пятен белого или молочно-белого цвета, разнообразных по форме, размерам, количеству и локализации. Наблюдаемый в последние годы интенсивный рост заболеваемости витилиго среди детей, молодёжи, лиц трудоспособного возраста, а также значительное снижение качества жизни больных придает этому дерматозу определенное социальное значение. Несмотря на это все ещё остается не ясным этиопатогенез витилиго и эффективные методы его лечения. Следовательно, решение этих проблем представляется чрезвычайно важным и необходимым.
В мировой практике дерматокосметологические заболевания, в том числе, витилиго представляя собой выраженный косметический недостаток, часто приводят к психоэмоцианальному дискомфорту, снижающему качество жизни, а также вызывает медико-социальные и экономические проблемы. Витилиго является мультифакториальным заболеванием, этиопатогенез которого остается окончательно не изученным, а диагностика и патогенетические обоснованные методы лечения все еще отсутствуют, что в целом, определяет актуальность проблемы. Вместе с тем, изучение в коже оксидативного стресса, нарушение фосфолипидного состава, изменение количественного содержания микроэлементов приводящих к программированной гибели (апоптоз) меланоцитов при развитии витилиго, а также определение полиморфизма маркерных генов и разработка эффективных методов диагностики и лечения заболевания остается также перспективным направлением научно-исследовательской деятельности.
В стране осуществляется широкомасштабная работа по радикальной реформе системы здравоохранения. Решение данной проблемы тесно связано с пятью приоритетными направлениями развития Республики Узбекистан на 2017-2021 годы, направленных на «снижение уровня заболеваемости и смертности среди населения»1. В этой связи особенно важно повысить уровень медицинской помощи населению, расширить использование инновационных технологий, направленных на разработку новых методов диагностики и лечения кожных и венерических заболеваний, в том числе различных форм витилиго.
Данное диссертационное исследование в определенной степени служит выполнению задач, предусмотренных в Указе Президента Республики Узбекистан № УП-4947 «О стратегии действий по пяти приоритетеным направлениям развития Республики Узбекистан в 2017-2021 годы » от 7 февраля 2017 года и в Постановлении Республики Узбекистан № ПП-3071, «О мерах по дальнейшему развитию специализированной медицинской помощи населению Республики Узбекистан» от 20 июня 2017 года, а также в других нормативно-правовых документах принятых в данной сфере.
Целью исследования является определение роли генетических и метаболических нарушений в механизме развития витилиго и на основе полученных результатов разработка нового метода его патогенетической терапии.
Научная новизна диссертационного исследования заключается в следующем:
впервые доказана ассоциация полиморфизма 308 G/А гена TNF-a с риском развития витилиго;
определены частоты распределения аллелей и генотипов полиморфизма G/A (rs 1393350) гена TYR у здоровых лиц и больных витилиго. Выявлена связь этого полиморфизма с предрасположенностью человека к развитию витилиго;
впервые установлено нарушение качественного и количественного составов фосфолипидов, в сыворотке и коже человека, в норме и при витилиго, который привело к стимуляции процесса апоптоза меланоцитов;
установлен высокий уровень окислительного стресса в коже и сыворотке крови больных витилиго, что привело к токсическому разрушению мембран меланоцитов;
доказано изменение количественного содержания микроэлементнов в коже и волос человека у больных витилиго, в частности снижение содержание меди вызывая подавление активности фермента тирозиназы тормозил синтез меланина;
разработан, многокомпонентный препарат «Липовитилин» в форме спрея направленный для патогенетического лечения витилиго.
Заключение
1. Впервые доказана однозначная ассоциация полиморфизма (rs 1800629) 308G/A гена TNF-a с риском развития витилиго и установлен вклад изменений частот распределения аллсля-А и генотипов G/А, А/А этого полиморфизма в патогенез заболевания. При этом частота выявления неблагоприятного аллеля А этого полиморфизма была значительно выше у больных витилиго по сравнению с контролем - 23,7% и 10,8%, соответственно (у2 =9,23; р=0,002; OR=2,56; 95% CI 1,38-4,75). Из 93 больных у 36 встречался неблагоприятный гетерозиготный генотип G/A, что составляет 38,7%, а в контрольной группе 21,6% (OR=2,29; р=0,007; у2-9,88; 95% С1-1,14-4,58). Частота встречаемости мутантного генотипа А/А полиморфизма гена TNF-a в общей группе больных витилиго составляла 4,3%, т.е. среди 93 больных в 4 случаях выявлен данный генотип, что в контрольной группе не был обнаружен.
2. Впервые в Узбекистане определены частоты встречаемости аллелей и генотипов полиморфизма G/A (rs 1293350) гена TYR у здоровых лиц и больных витилиго. Выявлено присутствие аллеля А и генотипа А/А в полиморфизме (rs 1393350) гена TYR. Установлена связь этого полиморфизма с риском развития витилиго. Из 58 больных витилиго у 23 обнаружены неблагоприятные генотипы G/А, что составляет 39,7%, а в контрольной группе 30% (OR=1,53; 95% CI -0,65-3,61)болсе чем в 1,35 раза выше по сравнению с контрольной группой. При этом частота встречаемости неблагоприятного, мутантного аллеля А полиморфизма гена TYR была значительно больше в группе больных витилиго, чем среди лиц контрольной группы-26,7% и 20,0%, соответственно. Установлено наличие в достаточно высоком уровне мутантного гомозиготного генотипа А/А, содержание которого составляет 6,9%, а в контрольной rpynne-5,0%(OR=l,41; 95% CI -0,25-8,08), что свидетельствует в предрасположенность к развитию витилиго и его носительство повышает риск развития данного заболевания почти в 1,5 раза (OR= 1,41).
3. Впервые, в отличие от нормы, в коже больных витилиго выявлены значительные сдвиги в содержании отдельных фракций фосфогликолипидов. На фоне снижения нейтральных фракций фосфолипидов отмечается достоверное увеличение кислых фракций фосфолипидов. У больных витилиго в пораженном участке кожи концентрация цереброзидов уменьшается на 13,6%, а в непораженной части на 7% по сравнению с нормой.
4. У больных витилиго, в коже, так и в сыворотке крови отмечалось достоверное увеличение малонового диальдегида, и достоверное снижение уровня каталазы, которые завесили от сроков давности заболевания и они были более выражены в непораженных участках кожи по сравнению с пораженными очагами. Выявленные нарушение свидетельствуют об участие окислительного стресса в патогенезе развития витилиго.
5. Установлено достоверное снижение содержания йода (I) и меди (Си) в коже, достоверное снижение содержания йода (I), меди (Си), цинка (Zn), кобальта (Со) и золота (Au) в волосах у больных витилиго, которые имеют немаловажную роль в процессе меланогенеза.
6. Разработан комплексный метод терапии больных витилиго, заключающийся в назначении, на фоне стандартной терапии, многокомпонентного липосомного препарата «Липовитилин», который способствовал повышению эффективности лечения, нормализации митотического индекса, пролиферации меланоцитов в коже и подавлению интенсивности окислительного стресса, как в коже, так и в сыворотке крови по сравнению со стандартной терапией.
7. Уровень выявляемое™ генотипов и аллелей полиморфизмов маркерных генов (TNF-a, TYR), усиление интенсивности окислительного стресса, нарушение состава фосфолипидов, а также изменение содержания микроэлементов в коже больных в совокупности является основным механизмом патогенеза витилиго.

Актуальность и востребованность темы диссертации. На сегодняший день в мировом масштабе возрастает потребность на качественное хлопковое волокно. В международном рынке хлопка, по сравнению с волокном средневолокнистых сортов, волокно тонковолокнистых сортов вида G.barbadense^. оценивается дороже. Из одной тонны волокна такого типа изготавливается больше ткани и он имеет более высокую стоимость.
В мире научные исследования, проводимые у вида G.barbadense L. направлены на изучение хозяйственно-ценных признаков у географически отдаленных гибридов сортов, линий и форм хлопчатника и на основе повышения урожайности и качества волокна у вновь создаваемых сортов удовлетворению внутренней потребности и экспорту лишней продукции волокна. Сорта тонковолокнистого хлопчатника устойчивы к основной болезне средневолокнистых сортов - вертициллезному вилту, другим болезням и вредителям а также неблагоприятным факторам среды, отличаются высококачественным волокном. Поэтому, создание конкурентоспособных тонковолокнистых сортов хлопчатника является одним из самых важных научно-прикладных направлений.
С приобретением независимости в нашей стране достигнуты определенные успехи в развитии сельского хозяйства и ускорении аграрного производства. На основе осуществленных в этом направлении мероприятий, достигнуты важные результаты в области ускорения генетико-селекционных процессов средневолокнистых сортов хлопчатника и внедренияновых высокоурожайных сортов в производства. Вместе с этим, не обращено достаточного внимания созданию, устойчивых к основной болезне средневолокнистых сортов хлопчатника - вертициллиозному вилту, другим болезням и вредителям, а также, неблагоприятным факторам среды, с высоким качеством волокна тонковолокнистых сортов хлопчатника и их использованию в производстве. В Стратегии действий по дальнейшему развитию республики Узбекистан2 обозначены задачи по «созданию и внедрению новых селекционных сортов сельскохозяйственных культур, устойчивых к болезням и вредителям, адаптированных к местным почвенноклиматическим и экологическим условиям». При выполнении этих задач важное значение приобретает исследование особенностей наследования, изменчивости и коррелятивных связей морфо-хозяйственных признаков у гибридов местных сортов тонковолокнистого хлопчатника, определение донорского потенциала исходных сортов по хозяйственно-ценным признакам и гибридных комбинаций с положительным гетерозисным эффектом по продуктивности, выделение ценных рекомбинантных форм с новой генетической основой и их использование в селекционном процессе.
Данное диссертационное исследование в определенной степени служит выполнению задач, отмеченных в постановлении Кабинета Министров Республики Узбекистан №378 от 1 ноября 2016 года «О мероприятиях по усовершенствованию состава посевных площадей сельскохозяйственных культур в Сурхандарьинском вилояте», в Указе Президента Республики Узбекистан УП-№ 4947 от 7 февраля 2017 года «О стратегии действий по дальнейшему развитию Республики Узбекистан», а также в других нормативно-правовых документах, принятых в данной сфере.
Целью исследования является определение особенностей наследования и изменчивости морфо-хозяйственных признаков у гибридов FrF2 местных сортов хлопчатника вида G.barbadenseL.
Научная новизна исследования заключается в следующем: установлено наследование хозяйственно-ценных признаков - веса хлопка-сырца одной коробочки, количества коробочек на растении, хозяйственной и общей продуктивности у гибридов первого поколения местных сортов хлопчатника вида G.barbadense L. в основном, по типу положительного сверхдоминирования;
установлено наследование морфо-хозяйственных признаков - высоты растений, количества междоузлий на главном стебле, вегетационного периода и веса 1000 штук семян у комбинаций F] сортов хлопчатника в основном, по типу неполного доминирования сорта с низким показателем и отрицательного сверхдоминирования;
на основе наличия статистических различий по показателям морфохозяйственных признаков у реципрокных Fj комбинаций родительских сортов раскрыто участие, наряду с ядерными генами, и цитоплазматических генов в генетическом контроле этих признаков;
выявлено, что в генетическом контроле таких признаков, как высота растений, вегетационный период, выход волокна и вес 1000 семян более сильное влияние имеют аддитивные эффекты генов, а по количеству междоузлий на главном стебле, количеству коробочек на растении, хозяйственной и общей продуктивности, длине волокна - неаддитивные эффекты генов.
раскрыта зависимость степени появления ценных рекомбинантов F2 с высокими показателями хозяйственных признаков от компонентов скрещивания, т.е. от родительских сортов и их комбинационной способности;
установлено, что коэффициент наследуемости h2 хозяйственно-ценных признаков в F2 поколении гибридов имеет различную степень в зависимости от родительских форм.
Выводы
На основе проведенных исследований по диссертации доктора философии (PhD) на тему «Наследование и изменчивость морфохозяйственных признаков у растений Ғ]-Ғ2местнь1х сортов хлопчатника вида G.barbadense L.» представлены следующие выводы:
1. Наследование хозяйственно-ценных признаков - веса хлопка-сырца одной коробочки, количества коробочек на растении, хозяйственной и общей продуктивности у гибридов первого поколения местных сортов хлопчатника вида G.barbadense L. в основном, происходило по типу положительного сверхдоминирования.
2. Морфо-хозяйственные признаки - высота растений, количество междоузлий на главном стебле, вегетационный период и вес 1000 штук семян у комбинаций Ғ|Сортов хлопчатника в основном, наследовались по типу неполного доминирования сорта с низким показателем и отрицательного сверхдоминирования.
3. Наличие статистических различий по показателям морфохозяйственных признаков у некоторых реципрокных комбинаций Ғ| поколения тонковолокнистых сортов хлопчатника показывает участие, наряду с ядерными генами, и цитоплазматических генов в генетическом контроле этих признаков.
4. У комбинаций Fj Сурхан-9 х Термез-32, Fj Сурхан-9 х Сурхан-10, Fj Сурхан-10 х Термез-32 и Fj Сурхан-10 х Дуру Гавхар эффект положительного гетерозиса по общей продуктивности составил 122,7-157,2%. Эти гибридные комбинации можно использовать в качестве ценного источника для гетерозисной селекции.
5. У растений Fj в генетическом контроле таких признаков, как высота растений, вегетационный период, выход волокна и вес 1000 семян более сильное влияние имеют аддитивные эффекты генов, а по количеству междоузлий на главном стебле, количеству коробочек на растении, хозяйственной и общей продуктивности, длине волокна - неаддитивные эффектов генов.
6. У сортов хлопчатника и их растений Fi установлено наличие сильной положительной корреляции между хозяйственной продуктивностью с количеством коробочек (г соответственно 0,84 и 0,87), сильной отрицательной корреляции между вегетационным периодом с выходом волокна (г соответственно -0,75 и -0,78), а также влияние генотипического состава (сорта или Fi) на возникновение сильной положительной и сильной отрицательной корреляции между некоторыми признаками.
7. Показатели коэффициента вариации (V) в F2 поколении местных тонковолокнистых сортов хлопчатника являются низкими - по вегетационному периоду, выходу и длине волокна; низкими и средними - по весу 1000 семян; средними и высокими - по весу хлопка-сырца одной коробочки и количеству междоузлий на главном стебле; высокими - по высоте растений, количеству коробочек на растении, хозяйственной и общей продуктивности.
8. Появление ценных рекомбинантов Ғ2 с высокими показателями хозяйственных признаков имело различную степень в зависимости от компонентов скрещивания, т.е. от родительских сортов и их комбинационной способности.
9. ВҒ2 поколении сортов коэффициент наследуемости хозяйственноценных признаков имел различную степень в зависимости от родительских сортов. У некоторых комбинаций по общей продуктивности значение h2 составляет от 0,66 до 0,76, что указывает на более сильную зависимость у них генетического контроля признака от генотипа, чем от внешней среды и на возможность отбора урожайных генотипов начиная с этого поколения.
10. В результате селекционных работ в популяции семьи С-449, полученной на основе гибридной комбинации F2 Сурхан-9 х Термез-32 создан сорт хлопчатника «Марварид». Этот сорт в 2017г. успешно прошел Грунтконтроль Государственного сортоиспытания и с 2018 г принят для испытания на сортоучастках ГСП.