Анотація до роботи:

Кузьоменський О.В. Використання мутантних форм при селекції томата на гетерозис. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.01.05 – селекція і насінництво. – Інститут рослинництва ім. В.Я.Юр’єва УААН, Харків, 2002.

Робота присвячена вивченню практичної цінності мутантних форм томата і виявленню можливості їхнього ефективного використання в гетерозисній селекції.

Вперше в умовах Лісостепу України проведена комплексна оцінка мутантних форм томата. Вивчено закономірності фенотипової і екологічної мінливості основних господарсько-цінних ознак, проведена оцінка їхньої комбінаційної здатності з використанням двох методів тестерного аналізу, виявлені особливості прояву кількісних ознак у гібридів F₁.

Визначено рівень адаптивної здатності, стабільності і пластичності гібридів F₁, отриманих на основі мутантних форм томата, серед яких виявлені перспективні гетерозисні комбінації, що рекомендуються для подальшого впровадження у виробництво.

Створено нові багатомаркерні лінії томата з поліпшеними господарсько-цінними ознаками придатні для використання в гетерозисній селекції і як вихідний матеріал для подальшого селекційного процесу.

1. Теоретично узагальнено і наведено нове практичне вирішення окремих питань з проблеми гетерозису, які пов’язані з використанням мутантних форм томата. Виявлено закономірності їх фенотипової та екологічної мінливості і дана оцінка комбінаційної здатності за основними господарсько-цінними ознаками. Доказана можливість створення високогетерозисних гібридів F₁ на основі “міжмутантних” схрещувань, і показано, що збільшення кількості мутантних гетерозиготних локусів, сприяє підвищенню ефекту гетерозису в F_1.

2. На основі вивчення фенотипових ефектів понад 60 мутантних генів томата, показано, що умови зовнішнього середовища істотно не впливають на їхній прояв, а лише в незначній мірі змінюють виразність мутантної ознаки, що, однак, не перешкоджає її повному прояву.

3. У мутантних форм томата відзначено високий рівень фенотипової мінливості ознак загальна врожайність (V=16,2-40,0 %) і маса плода (V=15,6-51,4 %). Середню варіабельність мали ознаки товарність плодів (V=3,0-36,0%), дружність достигання (V=10,0-30,0 %), форма плода (V=4,9-14,6 %), товщина перикарпію (V=13,0-28,1 %) і кількість камер (V=12,0-24,1 %). Слабка фенотипова мінливість виявлена для тривалості вегетаційного періоду (V=1,6-3,5 %), фенофаз “сходи-цвітіння” (V=3,7-7,7 %) і “цвітіння-достигання” (V=4,3-8,5 %), що підтверджує можливості їхньої стабілізації в сортовій популяції при вирощуванні в одній географічній зоні.

4. Серед вивченого розмаїття мутантів томата виділені перспективні для селекційних програм форми, які мають високу популяційну гомеостатичність і селекційну цінність генотипу за ознаками: загальна врожайність – Mo 392, Мо 588, Mл 632, Mo 556; товарність плодів – Torosa, Mo 500, Мо 112, Mo 504; дружність достигання – Torosa, Мо 516, Mo 755, Мо 113; маса плода – Мо 516, Mo 341, Мо 112, Torosa; тривалість вегетаційного періоду – Torosa , Mo 634, Мо 588, Мо 113.

5. Шляхом тестерного аналізу виділено мутантні форми з високою ЗКЗ за такими господарсько-цінними ознаками: загальна врожайність – Мо 392, Мл 632, Мо 588, Мо 158, Мо 341; товарність плодів – Mo 628, Мо 516, Мо 500, Мо 112, Мо 379; дружність достигання – Мо 516, Мл 632, Мо 755, Мo 113, Мо 112; маса плода – Мо 516, Мо 341, Мо 112, Мо 392; тривалість вегетаційного періоду – Mo 634, Мо 500, Мо 755 і Мо 516.

6. Вперше виявлено, що метод неповних топкросів мало придатний для оцінки комбінаційної здатності форм томата за загальною врожайністю і товарністю плодів, а ефективний при оцінці ознак дружність достигання, маса плода і тривалість вегетаційного періоду, де він може використовуватися для зменшення кількості гібридних комбінацій.

7. Показано, що сорти Лагідний і Флора, використані як тестери, виявляють більш високі ефекти ЗКЗ за досліджуваними ознаками, на відміну від тестерів-мутантів – Мл 632 і Мо 504. Це свідчить, що як компоненти для схрещування з мутантними формами томата більш доцільно використовувати високопродуктивні, скоростиглі сорти промислового типу. Вони доповнюють генетичну розмаїтість мутантних форм набором добре виражених господарсько-цінних ознак, що у сполученні забезпечує високий ефект гетерозису. При цьому несприятливі рецесивні гени пригнічуються за рахунок домінантних алелей іншого батька. Більш високій продуктивності гібридів F₁ сприяло використання мутантів при гібридизації у якості материнських форм.

8. Встановлено, що у гібридів F₁, отриманих на основі мутантних форм томата, ознаки – загальна врожайність (100 % комбінацій), кількість плодів на рослині (97 %), дружність достигання (70 %) і тривалість вегетаційного періоду (69 %), проявляються по типу позитивного наддомінування. Маса плода мала переважно проміжний прояв (46 %), а товарність плодів – проміжний (40 %) і наддомінантний (33 %) в залежності від метеорологічних умов року.

9. Встановлено, що мутантні форми виявляють більш високу здатність до гетерозису, ніж культурні сорти томата. Найбільший ефект гетерозису за основними ознаками виявляють багатомаркерні форми томата із сильно вираженою генетичною депресією. Це пов'язано, насамперед з тим, що в F₁ при комплементарному схрещуванні за рахунок домінантних алелей іншого батька пригнічується депресивна дія рецесивних генів, що приводить до “відновлення” фенотипу. При цьому очевидно, що певний сприятливий вплив обумовлює гетерозиготний стан відомих мутантних генів, що припускає теорія наддомінування. Це підтверджує і той факт, що у наших дослідженнях найвищий ефект гетерозису забезпечили “міжмутантні” гібридні комбінації F₁, які відзначались найбільшою кількістю мутантних гетерозигот.

10. Найбільш високий ефект гетерозису виявлено за ознаками – загальна врожайність ( Х_сер = 608 % для “міжмутантних” гібридів і 209 % для “сортомутантних”), кількість плодів на рослині (411 і 231 % відповідно) і дружність достигання (382 і 139 % відповідно). Відзначено, що сприятливі метеорологічні умови забезпечили прояв більш високого ефекту гетерозису. Так, за ознакою загальна врожайність у більш сприятливих погодних умовах 1999 року середній ефект гетерозису (Х_сер) склав – 456 % проти – 376 % у менш сприятливих умовах 2000 року; за ознакою кількість плодів на рослині – 378 % у 1999 році проти – 287 % у 2000 році; за ознакою дружність достигання – 294 % у 1999 році, і – 239 % у 2000 році відповідно.

Публікації автора:

1. Кравченко В.А., Кузьоменський О.В. Скоростиглі гібриди першого покоління для умов відкритого ґрунту // Овочівництво і баштанництво. – Харків, 1999. – Вип. 43. – С. 87-91. (Доля авторства становить 40 %: проведення досліджень, участь в узагальненні результатів).

2. Куземенский А.В. К проблеме изучения особенностей проявления мутантных генов томатов в гетерозиготе // Сборник статей VIII Международной конференции молодых учёных по садоводству “Современные научные исследования в садоводстве”. – Ялта: НБС-ННЦ. – 2000. – Часть 2. – С. 89-94.

3. Куземенский А.В., Кравченко В.А., Еременко В.В. Оценка комбинационной способности мутантных форм томатов по признаку общей урожайности // Вісник Полтавського державного сільськогосподарського інституту. – 2001. – №1. – С. 87-90. (Доля авторства становить 80 %: проведення досліджень, узагальнення результатів ).

4. Куземенский А.В. Роль мутантных генов в окультуривании томата и возможности их дальнейшего использования в практической селекции // Овочівництво і баштанництво. – Харків, 2001. – Вип.45. – С. 36-49.

5. Кравченко В.А., Куземенский А.В., Еременко В.В. Создание высокопродуктивных раннеспелых форм томата // Овочівництво і баштанництво. – Харків, 2001. – Вип. 46. – С. 23-30. (Доля авторства становить 40 %: проведення досліджень, участь в узагальненні результатів).

6. Куземенский А.В., Кравченко В.А., Резниченко С.Н. Селекция томата на устойчивость к фитофторозу // Тезисы научно-практ. конф. “Защита овощебахчевых культур”. – Тирасполь, 1996. – С. 49-50. (Доля авторства становить 25 %: проведення досліджень, участь в узагальненні результатів).

7. Кравченко В.А., Куземенский А.В., Ермакова И.В. Создание гетерозисных гибридов томатов на основе линий с функциональной мужской стерильностью // Тезисы докл. конф. “Научно-технический прогресс в агроиндустрии”. – Москва - Ялта, 1997. – С. 49-50. (Доля авторства становить 30 %: проведення досліджень, участь в узагальненні результатів).

8. Куземенский А.В., Кравченко В.А., Ермакова И.В. Использование маркерных рецессивных генов при создании форм томата, пригодных к промышленному возделыванию // Тезисы докладов конференции “Научно-технический прогресс в агроиндустрии”. – Москва - Ялта, 1997. – С. 51. (Доля авторства становить 30 %: проведення досліджень, участь в узагальненні результатів).

9. Куземенский А.В., Кравченко В.А., Ермакова И.В. Создание исходных форм томата с мутантными рецессивными генами для получения гибридов F₁, пригодных к промышленному возделыванию // Материалы Междунар. симпозиума “Гетерозис сельскохозяйственных растений”. – Москва, – 1997. – С. 123-124. (Доля авторства становить 35 %: проведення досліджень, участь в узагальненні результатів).

10. Куземенский А.В. Использование диких форм томата при селекции на гетерозис // Тезисы научно-практ. конф. “Проблемы селекции овощных культур”. – Минск, 1997. – С. 18-19.

11. Кравченко В.А., Куземенский А.В. Новые формы томата на Украине // Материалы Всероссийской научно-произв. конф. “Интродукция нетрадиционных и редких сельскохозяйственных растений”. – Т. 2. – Пенза, 1998. – С. 35-36. (До-ля авторства становить 50 %: проведення досліджень, узагальнення результатів).

12. Кравченко В.А., Куземенский А.В., Еременко В.В. Создание новых штамбовых форм томатов // Материалы Междунар. симпозиума по селекции и семеноводству овощных культур. – Москва, 1999. – С. 163-165. (Доля авторства становить 40 %: проведення досліджень, участь в узагальненні результатів).

13. Куземенский А.В. Влияние мутантов на формирование культурного томата // Матеріали Міжнар. наук. конф. “Оптимізація селекційного процесу на основі генетичних методів”. – Харків,1999. – С. 82-84.

14. Куземенский А.В. Мутантные формы в селекции томата на гетерозис // Матеріали Міжнар. наук. конф. “Оптимізація селекційного процесу на основі генетичних методів “. – Харків, 1999. – С. 82-84.

15. Куземенский А.В., Ерёменко В.В. Новый источник гладкости плодов у томатов // Тезисы докладов Междунар. научно-практ. конф. “Сохранение и использование генофонда в селекции овощных и плодово-ягодных культур на юге России”. – Крымск: КОСС, 2000. – С. 33-35. (Доля авторства становить 90 %: проведення досліджень, узагальнення результатів).

16. Єрьоменко В.В., Кравченко В.А., Кузьоменський О.В. Створення гібридів F₁ томату нового типу // Матеріали Всеукраїнської конф. молодих вчених “Агроекологія як основа стабільності сільського господарства”. – Харків, 2000. – С. 38-39. (Доля авторства становить 30 %: проведення досліджень, участь в узагальненні результатів).

17. Куземенский А.В., Ерёменко В.В. Биометрические показатели сеянцев как элемент оценки хозяйственной ценности мутантных генотипов томата // Матеріали Міжнар. конф. молодих вчених “Рослина і середовище”. – Харків, 2001. – С. 77-78. (Доля авторства становить 90 %: проведення досліджень, узагальнення результатів).