Дослідна станція луб’яних культур Інституту сільського господарства Північного Сходу НААН України

Частота прояву аномальних ознак у інбредних ліній конопель (Cannabis sativa L.)

Інбридинг (близькоспоріднене розмноження, крайній ступінь вираження – самозапилення) на сучасному етапі розвитку селекції і сільськогосподарського виробництва знайшов дуже широке застосування. Він відіграє важливу роль як аналізатор складових популяції перехреснозапильних рослин. Більшість цінних господарських ознак у культурних рослин рецесивні, тому їх фенотиповий прояв можливий в результаті самозапилення. Нерідко деякі із рецесивних ознак, зазвичай подавлені домінантними, є напів- чи летальними. Цим пояснюється поява у потомстві самозапилених рослин дефективних і нежиттєздатних форм. Інбридинг дасть можливість виділити ці форми і очистити популяцію від несприятливих ознак [1].

F. Crescini було проведено спостереження прояву різних мутацій у конопель, викликаних інбридингом, зокрема таких, як зростання листків (pinaditifolia) і фасціація стебла [2]. Н.Д. Мигаль [3] зазначає, що при самозапиленні однодомних конопель спостерігається відмирання верхівки стебла. Якщо це проходить на ранніх стадіях розвитку рослини, то в нижній його частині виростають бокові гілки, які за висотою пізніше можуть порівнятись з негіллястими рослинами. Якщо ж верхівкова точка росту відмирає на пізніх стадіях онтогенезу рослини, то стебло галузиться у зоні суцвіття. Часто порушується симетричність розміщення листків на стеблі. Вищеплюються ранньостиглі і карликові форми. Зустрічається часткова чи повна стерильність генеративних органів чоловічої і жіночої статі. У особин з жіночою стерильністю нормально розвиваються тільки оцвітини, а маточки або слабко розвинені, або зовсім відсутні. У рослин з чоловічою стерильністю бутони тичинкових квіток більш дрібні, вони не розкриваються і поступово осипаються.

У наших дослідженнях спектр прояву аномальних (змінених) ознак за 3 роки спостережень у 4 різних сортів нараховував 20 форм: рослини з відмиранням точки росту, рослини з відмиранням точки росту і наступним омолодженням (внаслідок чого формується до 7 верхівок суцвіття), роздвоєння суцвіття, розтроєння суцвіття, рослини з дуже щільним суцвіттям, розлоге суцвіття, відсутність облистяності суцвіття, суцвіття з ділянками без квіток, хаотичне розміщення гілочок 1-го та 2-го порядків у суцвітті, мутовчасте розміщення гілочок у суцвітті, загинання суцвіття донизу, фасціація стебла, роздвоєння стебла, трилисті стеблові вузли, деформація листків, жіноча стерильність, чоловіча стерильність, рослини з інтерсексуальними квітками, безстатеві рослини, карликовість. Спектр прояву залежить від того чи іншого сорту, є завжди ширшим у інбредних (самозапилених) ліній, ніж у вільно розмножуваній популяції, пов’язаний зі статевим типом рослини (МОК, ОФМ, СОФР, ОФП, ФП, ОМР, ПОК) [4]. Доступними для наших досліджень були лише морфологічні прояви у аномальному розвитку органів, які можна виявити візуально. До них належать як морфози, фенокопії, модифікації, так і мутації (спадкові зміни). Достовірно мутаціями є карликовість, рослини з трилистими стебловими вузлами, чоловічою стерильністю.

У результаті 5-ти річних досліджень (2009–2013 рр.) 6 сучасних сортів і їх самозапилених ліній встановлено:

– поява аномальних рослин у потомстві від самозапилення рослин проявляється частіше, ніж у вільно розмножуваній популяції;

– у І₂–І₃ кількість аномальних рослин зменшується порівняно з І₁, а у І₄–І₅ їх стає менше за вихідну форму, або вони взагалі зникають (рис 1.).

Ми вже зазначали [5], що більшість виявлених рослин зі зміненими (аномальними) ознаками не становлять інтересу для селекції, але можуть бути використані для збагачення генофонду колекції конопель, отримання матеріалу з відмінно новим генотипом, характеристики популяції за мутаційною та модифікаційною мінливістю, стабільністю і однорідністю за тією чи іншою ознакою або комплексом цінних господарських ознак, дослідження зчепленого
успадкування з іншими ознаками тощо.

в.ф. – вихідна форма; 1, 2, 3, 4, 5 – покоління від самозапилення

Рис 1. Частота прояву (%) аномальних ознак у інбредних ліній конопель:

Min, Max, за 2009–2013 рр.

Література:

1. Шевцов И. А. Использование инбридинга у растений / И. А. Шевцов. – К. : Наукова думка, 1983. – 272 с.

2. Crescini F. La fecondazione incestuosa processo mutageno in Cannabis sativa L. / F. Crescini // Caryologia. – 1956. – V. IX. – P. 82–92.

3. Мигаль Н. Д. Гомозиготация признака однодомности конопли инцухт-методом / Н. Д. Мигаль // Технология возделывания и обработки ко-нопли : сб. научн. трудов. – Глухов, 1991. – С. 7–13.

4. Міщенко С. В. Спектр прояву аномальних ознак у інбредних ліній конопель (Cannabis sativa L.) / С. В. Міщенко // Wykształcenie i nauka bez granic – 2012 : VIII Międzynarodowej naukowi-praktycznej konferencji, 07–15 grudnia 2012 roku. – Przemyśl : Nauka i studia, 2012. – V. 31 : Nauk biologicznych. Chemia i chemiczne technologie. Geografia i geologia. – S. 59–61.

5. Міщенко С. В. Зміна ознак рослин конопель у потомстві самозапилених особин сортів середньоросійського і південного типів / С. В. Міщенко // Селекція і насінництво. – Х., 2011. – Вип. 100. – С. 120–130.