Наследование признака "розовая окраска венчика" у крупноплодной земляники Fragaria x ananassa Duch. тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.02.07, кандидат биологических наук Кузнецова, Любовь Леонидовна

• Кузнецова, Любовь Леонидовна
• кандидат биологических наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Кузнецова, Любовь Леонидовна

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Систематическое положение и геномная структура

F.x ananassa

1.2 Наследование признаков у F. х ananassa

1.3 Межродовая гибридизация Fragaria х Potentilla

1.3.1 Систематическое родство Fragaria и Potentilla

1.3.2 Скрещивания F. х ananassa с видами рода Potentilla

1.3.3 Интрогрессия розовой окраски в генофонд F. х ananassa

1.4 Использование признака «розовая окраска венчика»

в селекции крупноплодной земляники»

1.5 Наследование окраски венчика у растений

Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Исходный материал

2.2 Изоляция и опыление при гибридизации

2.3 Получение сеянцев

2.4 Анализ фертильности пыльцы

2.5 Окраска хромосом

2.6 Проточная цитометрия

2.7 Определение завязываемости семян

2.8 Генетический анализ признака «розовая окраска венчика»

2.9 Модель полисомического наследования с хроматидным типом расщепления аллелей в гаметах

2.10 Оценка и отбор гибридных сеянцев

Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ

3.1 Изучение репродуктивных особенностей доноров розовой окраски венчика - сорта Pink Panda и гибрида F! С-141

3.1.1 Семенификация и прорастание семянок

3.1.2 Фертильность пыльцы

3.2 Число хромосом и содержание ДНК

3.3 Анализ генотипической структуры доноров

3.3.1 Сегрегация признака «розовая окраска венчика» при анализирующих скрещиваниях

3.3.1.1 Скрещивания с участием розовоцветкового

образца С 141

3.3.1.2 Генетический анализ розовоцветкового сорта Pink Panda

3.3.2 Сегрегация признака «окраска венчика в потомствах, полученных в режиме самоопыления

3.2.2.1 Анализ инбредного потомства гибрида Fi С 141

3.3.2.2 Анализ инбредного потомства сорта Pink Panda

3.4 Создание исходного материала для селекции крупноплодной розовоцветковой ремонтантной земляники

3.4.1 Отбор среди потомков анализирующих скрещиваний

3.4.2 Создание доноров розовой окраски венчика

3.4.3 Создание розовоцветковых гибридов с возможностью

воспроизводства семенным способом

Глава 4. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

ВЫВОДЫ

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Наследование признака "розовая окраска венчика" у крупноплодной земляники Fragaria x ananassa Duch.»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы

Крупноплодная (садовая) земляника Fragaria х ananassa Duch. (2n = 8х = 56) возникла в Европе в первой половине восемнадцатого века при спонтанной гибридизации октоплоидных дикорастущих американских видов F. virginiana Duch. и F. chiloensis (L.) Mill. (Darrow, 1966). В настоящее время существует свыше 5000 сортов F. * ananassa (Зубов, 2004). Она является одной из самых перспективных ягодных культур благодаря высокой экономической эффективности реализации урожаев (Говорова, Говоров, 2004). Гибридное происхождение и высокий уровень плоидности крупноплодной земляники обуславливает высокую гетерозиготность и экологическую пластичность вида. Многолетний онтогенез и сочетание интенсивного вегетативного и полноценного семенного размножения поддерживают и распространяют наиболее приспособленные фенотипы земляник в природных условиях. Вегетативное размножение обеспечивает длительное сохранение и неограниченное воспроизведение отборных генотипов с удачными комбинациями признаков в селекции (Розанова, 1935; Scott, Lawrence, 1975).

Появление розовоцветковых образцов в сортименте F. х ananassa произошло достаточно спонтанно, в результате удачных экспериментов J. Ellis (1962) по межродовому скрещиванию Fragaria х ananassa (2п = 8х = 56) и Potentilla palustris L. (Comarum palustre (L.) Scop.) (2n = 6x = 42). Первые

розовоцветковые сорта быстро стали популярными среди садоводов-любителей благодаря оригинальности окраски венчика, однако эффективность использования их в селекции была низка из-за достаточно высокой женской стерильности. В дальнейшем селекция К х апапазха с участием первых розовоцветковых сортов чаще строилась на использовании их в качестве опылителей в поисковых экспериментах и отборе удачных фенотипов в потомствах (КЪашгасЬп, 2000; Веп^еЬеп, Вои\у, 2006).

В настоящее время преобладающее число сортов крупноплодной земляники имеет белую окраску венчика. Мировой сортимент земляники с розовыми цветками насчитывает около 20 сортов и гибридов. Все они находят исключительно декоративное применение и не способны давать удовлетворительный урожай плодов с приемлемыми вкусовыми качествами (МаЬЬег1еу, 2002), именно поэтому в селекционной работе с розовоцветковой земляникой наиболее важной является задача повышения продуктивности и улучшения качества плодов. К настоящему времени одним из современных перспективных направлений селекции крупноплодной земляники стало создание розовоцветковых сортов с ремонтантным типом плодоношения, которые имели бы ценность не только как декоративные, но и как ягодные культуры. Именно это двойное назначение делает розовоцветковые земляники особо привлекательными для использования их в садоводстве. Однако создание декоративного сорта культурной земляники с розовыми лепестками, имеющего при этом хорошо выполненные плоды с отличными вкусовыми качествами, является затруднительным, так как признаку

окрашенного венчика зачастую сопутствует ряд нежелательных характеристик, таких как суховершинность плода, его несовершенная форма, плохой вкус и низкий процент образования ягод. Несмотря на все трудности, в этом направлении уже достигнут определенный успех. В Европе, Америке, Канаде получены первые сорта и гибриды крупноплодной земляники с розовыми лепестками, среди них можно отметить такие сорта как Franor, Rosaline, Roseberry, Frisan Fb Gasana Fb Toscana Fi и др. (Khanizaden, 2000; Bentvelsen, Bouw, 2006).

Создание розовоцветковых сортов крупноплодной земляники совершенно новое направление в селекции F. х ananassa. Однако успешность этого направления зависит от преодоления последствий межродового происхождения, таких как частичная женская стерильность, приводящая к развитию деформированных плодов, низкое качество пыльцы, а также летальность проростков и ювенильных растений при семенной репродукции розовоцветковых форм (Батурин, Кузнецова, 2010). Кроме того, отсутствует понимание характера наследования нового для крупноплодной земляники признака - «розовая окраска венчика», что делает работу селекционеров скорее поисково-экспериментаторской, чем планомерной, базирующейся на прогнозируемых результатах в гибридных потомствах. Именно поэтому возникла необходимость проведения исследования, вскрывающего характер наследования розовой окраски венчика в семенных потомствах при разных способах семенной репродукции.

Настоящее исследование представляет интерес для частной генетики земляники и изучения наследования признаков у полиплоидов в целом. Понимание особенностей наследования данного признака позволит разрабатывать оптимальные схемы скрещиваний и прогнозировать появление в гибридном потомстве растений с желаемым фенотипом по окраске венчика, что способствует повышению эффективности отбора при создании новых розовоцветковых сортов.

Цели и задачи исследования

Цель работы - изучение характера наследования розовой окраски венчика в потомствах F. х ananassa при различных способах семенной репродукции и создание исходного материала для селекции розовоцветковой земляники ягодно-декоративного назначения в сибирском регионе. Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:

1. Изучить репродуктивные особенности сорта Pink Panda и гибрида F] С 141, имеющих розовую окраску венчика.

2. Изучить наследование признака «окраска венчика» при анализирующем скрещивании розовоцветковых форм с белоцветковыми образцами F. х ananassa.

3. Выявить характер наследования признака «розовая окраска венчика» в семенных потомствах розовоцветковых доноров при самоопылении.

4. Провести отбор перспективных гибридов, сочетающих декоративные свойства и высокую продуктивность, для создания исходного материала в селекции розовоцветковых форм К х ашгаш.

Научная новизна работы и практическая значимость

Селекция Е. х апапаьаа с участием первых розовоцветковых сортов чаще строилась на использовании их в качестве опылителей в поисковых экспериментах и отборе удачных фенотипов в потомствах (КИаг^аёеп, 2000). Понимание особенностей наследования признака «розовая окраска венчика» оптимизирует схемы скрещиваний за счет возможности прогнозирования появления в гибридном потомстве растений с желаемым фенотипом, что позволит вести с большей эффективностью отбор по декоративным качествам и продуктивности.

О генетическом анализе признака «розовая окраска венчика» у Р. х апапаят в известных нам научных публикациях не упоминается. В настоящей диссертационной работе:

• Впервые проведен генетический анализ признака «розовая окраска венчика» при различных способах семенной репродукции.

• Показано, что наследование изучаемого признака осуществляется в соответствии с моделью полисомического наследования с хроматидной сегрегацией аллелей в гаметах.

• Впервые определена генетическая структура признака «окраска венчика», а также семенная продуктивность и качество пыльцы у доноров розовой окраски венчика F. х ananassa.

• Разработаны эффективные схемы скрещиваний, позволяющие получать гибриды с желаемыми фенотипами с заранее известной частотой.

• Создана уникальная коллекция генотипов розовоцветковой земляники, включающая более 50 зимостойких ремонтантных образцов, приспособленных к условиям Западной Сибири.

Личный вклад автора

Основная часть работы выполнена автором самостоятельно. Цитометрический анализ образцов растительной ткани был выполнен сотрудниками лаборатории Молекулярной биологии и цитометрии факультета Генетики и селекции растений Университета технологии и естественных наук (г. Быдгощ, Польша) под руководством профессора сельскохозяйственных наук доктора Эльвиры Сливинска.

Апробация результатов исследования

Основные результаты диссертационного исследования были представлены на Международной конференции «FOOD-OMICS: A Science for Nutrition, Health and Wellness in the Post-Genomic Era» (Италия, Чезена, 2009), Всероссийской молодежной научной конференции «Фундаментальные и прикладные аспекты современной биологии» (Россия, Томск, 2010),

Всероссийской молодежной научно-практической конференции «Перспективы развития и проблемы современной ботаники» (Россия, Новосибирск, 2010), Международной конференции «Генетика, геномика и биотехнология растений» (Россия, Новосибирск, 2010), Международном конгрессе растениеводов «Science and Horticulture for People» (Португалия, Лиссабон, 2010), семинарах и отчетных сессиях Института цитологии и генетики СО РАН, Университета Копенгагена и Новосибирского государственного аграрного университета.

Публикации

По материалам диссертационной работы опубликовано 12 печатных работ, в том числе 3 статьи в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК (Информационный вестник ВОГиС, Вавиловский журнал генетики и селекции, Научные ведомости БелГУ).

Структура диссертации

Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов, результатов, обсуждения, выводов, библиографического списка, содержащего 109 ссылок, списка публикаций по теме диссертации. Работа изложена на 109 листах машинописного текста, содержит 16 рисунков и 13 таблиц.

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 1.1 Систематическое положение и геномная структура F. х ananassa

Род Fragaria характеризуется четко выраженным полиплоидным рядом. В пределах рода среди природных форм цитологическими исследованиями установлено четыре группы видов - диплоидная (2п = 14), тетраплоидная (2п = 28), гексаплоидная (2п = 42), октоплоидная (2п = 56) (Лозина-Лозинская, 1926). В шестидесятые годы XX столетия G. Staudt (1961, 1962) проведен тщательный анализ материалов по таксономии рода. Кроме литературных данных он изучил гербарии, собранные Линнеем и Дюшеном, а также использовал живые образцы. G. Staudt (1962) выделил три европейских вида, два американских и один вид, созданный в культуре - Fragaria х ananassa Duch.

Геном крупноплодной октоплоидной (2п = 8х = 56) земляники, F. х ananassa, считается одним из сложнейших среди геномов прочих культурных видов (Davis et al., 2007). До сих пор попытки определить геномный состав этого вида сводились к классическому цитологическому анализу конфигураций хромосомного материала в мейозе, включающего определение количества образующихся би- и мультивалентов у межвидовых гибридов и искусственных полиплоидов. Такие методы зачастую оказывались малоэффективными, поскольку в значительной мере затруднялись крайне малыми размерами и слабой дифференциацией хромосом земляники (Folta, Davis, 2006). Предложенная Н.Я. Федоровой (1946) первая модель генома

ААВВВВСС была заменена моделью ААА'А'ВВВВ Y. Senanayake и R. Bringhirst (1967), которые интерпретировали наличие квадривалентов у гексаплоидных гибридов, полученных путем скрещивания колхицинированных форм F. vesca L. с F. chiloensis (L.) Duch. и F. virginiana Mill., как доказательство частичной гомологии между геномами А и С (последний был обозначен как А'). Впоследствии, после тщательного цитологического анализа поведения хромосом F. х ananassa в мейозе, которое обнаружило исключительно бивалентную конъюгацию (Byrne, Jelenkovic, 1976), стали рассматриваться преимущественно дисомические схемы наследования, и 1990 году R. Bringhirst была предложена полностью диплоидизированная модель ААА'А'ВВВ'В' (2А2А'2В2В') (Bringhirst, 1990). Предположения о том, сколько диплоидных источников включено в сложный геном, неодинаковы для двух последних моделей. Однако обе они подразумевают, что октоплоидная земляника сочетает в себе два отдаленных генома (А тип и В тип), с последующей дифференциацией каждого. Y. Senanayake, R. Bringhirst (1967) считали, что F. vecsa имеет геномную композицию АА. Такое заключение было позже подтверждено филогенетическими исследованиями (Folta, Davis, 2006).

Значительным шагом вперед для понимания геномной структуры октоплоидной земляники стал филогенетический анализ области trnL-trnF хлоропластного генома и внутренних транскрибированных спейсерных районов ДНК ядерных рибосом (Potter et al., 2000). Исследование показало, что клада А включает в себя диплоидные F. vesca и F. nubicola Lindl.,

тетраплоидную F. orientalis Los., гексаплоидную F. moschata Duch. и все октоплоидные виды. Также было найдено подтверждение существования второй клады, объединяющей азиатские виды F. nipponica Мак., F. gracilis Losinsk., F. pentaphylla Losinsk., F. daltoniana J. Gay и F. nilrerrensis Schlecht. Таким образом, вероятным «А типом» в геноме октоплоидных земляник могут являться F. yesca, F. nubicola или F. orientalis.

1.2 Наследование признаков у F. х ananassa

Вопрос о наследовании признаков у октоплоидных форм земляники до сих пор остается дискуссионным. Е. Lerceteau-Kóhler с соавторами (2003) при картировании генов F. х ananassa постулировали смешанное ди - и полисомическое наследование признаков. Однако это заключение основано только на отклонениях от дисомических схем. Альтернативной гипотезы, объясняющей отклонения, до сих пор предложено не было, тем не менее, согласно данным опубликованных диплоидных карт, отклонения при сегрегации аллелей происходят довольно часто (Davis, Yu, 1997; Sargent et al., 2004, 2006). Анализ сегрегации микорсателлитных локусов у культурных и диких октоплоидов (Ashley et al., 2003) показал, что различные маркеры передавались потомствам по дисомической схеме, подтверждая предположение о высокой степени диплоидизации генома F. х ananassa. Также проводилось изучение сегрегации серии CAPS-маркеров, соответствующей одному локусу, для того, чтобы проверить гипотезу

дисомической сегрегации (M. Kunihisa et al., 2005). В этом исследовании результаты указали на тот факт, что геном F. х ananassa состоит из нескольких независимых единиц. Так или иначе, несмотря на расширяющийся пул знаний о наследовании признаков у F. х ananassa, этот вопрос до сих пор остается открытым.

В настоящее время преимущественно изучено наследование признаков, обуславливающих высокий урожай данной культуры (Scott, Lawrence, 1975; Galletta, Maas, 1990; Зубов, 2004). A. Masny с коллегами (2008) проводили диаллельные скрещивания таких сортов как Pandora, Vicoda, Vikat, Pegasus, Elkat, Marmolada, Filon, Segal, Sophie и Camarosa с целью определения общей и специфической комбинационной способности для ряда хозяйственно-ценных признаков (характер роста растений, мощность развития, время созревания плодов, коммерческий урожай, масса плодов, восприимчивость к серой гнили плодов и белой пятнистости, мучнистой росе и ожогу листьев). Установлено, что при наследовании таких признаков как время созревания плодов, коммерческий урожай и его качество, а также восприимчивость растений к заболеваниям листьев большое значение имеют как аддитивный, так и неаддитивный эффект. Наибольший вклад аддитивного действия наблюдался для признака «срок созревания плодов».

Вклад общей и специфической комбинационной способности важен для таких признаков как количество цветоносов, количество цветков, количество плодов и дней до цветения во всех потомствах, полученных по схеме полного

диаллельного анализа (Lai, Seth, 1981, 1982). По мнению авторов для всех поколений и признаков, важным оказалось влияние цитоплазмы.

Некоторые признаки у крупноплодной земляники наследуются согласно простым менделевским схемам. Так, J. Oydvin (1980) определил, что признак прижатых волосков опушения цветоносов (ss) у октоплоидной культурной земляники является моногенно наследуемым рецессивным признаком. Этот признак присутствует у сортов Abundance, Dybdahl и Soltwedel. Сорта Pocahontas, Tamella, Zeiyr, Beirubi и Senga Sengana и др. имеют отстоящие волоски на цветоносах и генотип SS или Ss.

За последние десятилетия было предпринято множество попыток изучения генетики количественных признаков земляники различными способами, начиная от статистического анализа различий средних внутри потомств, заканчивая сложными определениями вклада наследственности в выражение признака, такими как определение типов дисперсии (генетическая варианса в сравнении с вкладом влияния окружающей среды) и т.д. Стоит подчеркнуть, что результаты индивидуальных количественных анализов не могут быть использованы для универсального понимания генетики земляники, поскольку каждый из них зависит от состава анализируемой популяции, взаимодействия растений с окружающей средой, в которой они были выращены, и методов, используемых для анализа (Galletta, Maas, 1990).

R. Watkins и L. Spangelo (1971) было показано, что до 40% общей генетической изменчивости таких признаков, как устойчивость к мучнистой росе, количество цветоносов, внешний вид плодов и их количество,

коммерческая урожайность, ожог листьев и пригодность к переработке носит неаддитивный характер. К подобным выводам пришел и J. Hortynski (1980), которым было установлено, что большинство признаков размера, мощности и листовой поверхности растений, а также компоненты урожая плодов, обладали сильным неаддитивным эффектом.

Н. Gooding с соавторами (1975) сообщают, что место выращивания оказывало наибольшее влияние на признак «число цветоносов на розетку». Низкое число цветоносов на розетку частично компенсировалось высоким числом плодов на соцветии. Место выращивания оказывало наименьший эффект на размер плодов. Вклад условий выращивания и общей комбинационной способности оказался важнее, чем их взаимодействие, поэтому общий урожай и высокое отношение числа плодов на соцветие оказывали меньшее влияние на стабильность урожая, чем отбор на высокое число цветоносов на розетку.

J. Hortynski (1979) установил, что урожайность сеянцев более всего (R = 0,96) зависела от сочетания таких компонентов как количество плодов, отношения количество цветков/соцветие и вес плодов. Размер и мощность сеянцев, а также площадь листовой поверхности во время сбора плодов или предыдущей осенью также оказывали влияние на урожайность (R = 0,61 и 0,53 соответственно). Влияние окружающей среды находились в высокой корреляционной зависимости с урожайностью и характеристиками роста растений.

Некоторые авторы отмечают наличие аддитивного эффекта для таких признаков как количество листьев, соцветий, плодов и семянок, а также урожая плодов, при условии высокой комбинационной способности и высокого коэффициента наследуемости у задействованных в эксперименте форм (Lai, Seth, 1979). Неаддитивный эффект был выявлен авторами для количества столонов, дней до формирования столонов, цветения или созревания, высоты соцветий, размера цветка или плода, количества сухого вещества и содержания витамина С.

W. Wenzel (1980) изучал урожай, размер плодов, пригодность к заморозке и содержание сухого вещества. Им были выявлены положительные корреляции для: урожая - размера плодов, размера плодов — пригодности к заморозке; отрицательные корреляции наблюдались для: содержания сухого вещества - урожая, урожая и размера плодов - пригодности к заморозке. Индексы отбора не способствовали ожидаемому увеличению урожая, но облегчили отбор желаемых генотипов по всем признакам.

Для таких признаков крупноплодной земляники как тип пола цветков, тип плодоношения - ремонтантный/неремонтантный, предлагается полисомический тип сегрегации генов (Staudt, 1967; Малецкий и др., 1994; Батурин и др., 1995). Случайное хроматидное расщепление у автополиплоидов осуществляется в том случае, когда участок от гена до центромеры достаточно велик для прохождения кроссинговера. Распределение генотипов гамет по отдельному локусу у автополиплоидов описывается с помощью гипергеометрической модели распределения вероятностей (Feller, 1967).

Хроматидное расщепление у октоплоидов дает 1820 вариантов образования гамет (Малецкий и др., 1994). При хроматидной сегрегации у автополиплоидов возникает феномен двойной редукции, т.к. идентичные редуплицированные аллели (после кроссинговера и случайного расхождения хроматид в дочерние ядра по завершению второго деления мейоза) случайно оказываются в одной гамете (Малецкий, 2000). Однако в настоящее время нет единого мнения о генетическом контроле признака ремонтантности у октоплоидной земляники. D. Ouresky, G. Slate (1967) установили, что наследование ремонтантности обусловлено несколькими комплементарными доминантными генами, которые расщепляются по октоплоидному типу. Таким образом, процент ремонтантных сеянцев зависит от генетической структуры ремонтантной родительской формы. L. Powers (1954) обнаружил большие колебания в проценте ремонтантных сеянцев в зависимости от родительских форм. В одних случаях расщепление наблюдалось в соотношении ремонтантных и неремонтантных как 3:1, в других - как 1:1 или 2:1. На основании этих данных Powers пришел к выводу о наличии двух и более пар комплементарных генов неодинаковой силы действия и не менее четырех рецессивных генов, контролирующих проявление ремонтантности.

R. Bringhurst и Н. Ahmadi (1988) при скрещивании гетерозиготных по ремонтантности сортов получили потомство, константное по этому признаку в поколении F2, что, по их мнению, свидельствует о гомозиготности гибридного поколения. Исследователи предполагают, что контроль признака «ремонтантное плодоношение» осуществляется одним основным геном dn (day

neutral) при дисомическом наследовании. Позже этой группой ученых было установлено, что нейтральная реакция на длину дня контролируется одним доминантным аллелем менделевского гена (Ahmadi et al., 1990).

Основная модель наследования пола у представителей рода Fragaria была предложена С. Correns, (1928), в дальнейшем она была дополнена Е. Kuhn (1930) и G. Staudt (1967). Согласно представлениям С. Correns, пол цветков у многих видов растений контролируется комплексом генов AG в аутосомах. А - комплекс генов, ответственный за формирование признаков андроцея, G -комплекс генов, ответственный за формирование признаков гинецея. Каждая клетка имеет возможность развиваться в любом из двух направлений, а выбор направления развития зависит от специфических генов М и F, -«реализаторов пола». Гены реализаторы пола «определяют», какая из двух потенциальных («бисексуальных») возможностей развития AG-комплекса реализуются в клетках. У крупноплодной земляники в норме соотношение частот сеянцев с пестичными и обоеполыми цветками в семенном потомстве соответствует как 0,4500 : 0,5500, соответственно (Малецкий и др., 1994), т.е. близко к 1:1. Растения с обоеполым типом цветков являются гомозиготными по рецессивному фактору, определяющему обоеполость цветков на растении (Staudt, 1967). При самоопылении обоеполых растений, как правило, в потомстве наблюдается единообразие по половому статусу сеянцев, т.е. они все обоеполые.

Н. Ahmadi и R. Bringhurst (1991) установили, что подавление спорангия и угнетение спорогенеза контролируется одним геном (или комплексом генов)

с как минимум тремя аллелями в спорофитах октоплоидных видов. Супрессор мужского фенотипа (аллель F) редуцирует микроспорангии и совершенно подавляет микроспорогенез, но не мешает нормальному развитию рыльца, столбика и завязи. Супрессор женского фенотипа (аллель М) в отсутствии генов-модификаторов угнетает мегаспорогенез и значительно сокращает количество плодолистиков и размер цветоложа. Аллель Н, обуславливающий развитие гермафродитных цветков на ранних этапах органогенеза цветка, действует как индуктор микроспорогенеза у женских растений, не затрагивая развитие микро- и мегаспорангия. Аллель F доминирует над ЯиДа аллель H (аллель гермафродитизма) доминирует над M Женские растения исключительно гетерогаметичны (F/H или F/M), гермафродиты могут быть гомо- или гетерогаметичны (Н/Н или H/M), а мужские растения - гомогаметичны (МУМ). Авторы отмечают, что сегрегация по типу пола происходит, скорее, по дисомической, нежели по полисомической схеме (Ahmadi, Bringhurst, 1991).

Таким образом, понимание наследования признаков у земляники затруднено разным уровнем плоидности у различных видов, гибридным происхождением многих полиплоидных видов и, в частности, F. х ananassa, а также наличием дискретных (менделевских) и количественных (мультифакториальных) признаков у одного и того же растения.

1.3 Межродовая гибридизация Fragaria х Potentilla 1.3.1 Систематическое родство Fragaria и Potentilla

По мнению C.B. Юзепчук (1940) между родами Fragaria и Potentilla четкой границы не прослеживается. Их близость по основным морфологическим признакам настолько велика, что некоторые систематики на протяжении многих лет даже предлагали объединить два этих рода в один (Scopoli, 1771; Prantl, 1884; Krause 1904; Mabberley, 2002).

Представители родов Fragaria и Potentilla имеют одинаковое основное число хромосом x = 7. Хромосомы обоих родов имеют один и тот же размер (0,6-2,0 мк) и одинаковую форму - с медианной и субмедианной центромерой (Preeda et al, 2007). В обоих родах длинные ряды плоидности, у лапчаток: Р. fruticosa L. (2п = 14), Р. erecta L. (Rausch.), (2n = 28), P. reptans L. (2n =28), P. sterilis L. (Garcke), (2n = 28), P. palustris L.(2n = 42), P. anglica Laich. (2n = 56); у земляник: F. vesca (2n = 14), F. viridis Duch. (2n = 14), F. nilgerrensis J. Gay (2n =14), F. mos chata Duch. (2n = 42), F. virginiana Duch. (2n = 56), F. chiloensis L. (Mill.), (2n = 56). Представители как Fragaria, так и Potentilla -травянистые многолетние растения. В обоих родах встречается вегетативное размножение при помощи усов - укореняющихся наземных побегов с удлиненными междоузлиями. Структура цветка у растений этих родов также имеет много общего: части цветка кратны 5, имеется чашечка с подчашием, многочисленные тычинки в неопределенном числе. Отличие наблюдается в окраске лепестков: у земляник венчик не бывает желтым, для лапчаток же

желтая окраска лепестков наиболее характерна. Но вместе с тем, у Р. alba L. -лепестки цветка белые, а у Р. nilgerrensis и Р. palustris (Comarum palustre) красная и розовая окраска венчика. Плоды также сильно различаются. У Potentilla он представляет собой многоорешек на сухом плодоложе, а плод растений рода Fragaria - многоорешек на сочном гинофоре (Левина, 1987). Известный систематик H.A. Буш (1965) в качестве основного различия выделял форму цветоложа - выпуклую у земляник, плоского у лапчаток.

Тенденция к спонтанной межвидовой гибридизации у земляник выражена слабо (Сухарева, 1978), тогда как о Potentilla П.Ф. Маевский (1954) пишет: «Виды этого рода часто доставляют много затруднений при определении, так как весьма легко гибридизируются между собой, давая начало большому количеству переходных форм». О сложных полово-апомиктических комплексах Potentilla сообщает Asker (1977).

1.3.2 Скрещивания F. х ananassa с видами рода Potentilla

Естественные межродовые гибриды земляник с лапчатками в природных условиях не известны. Отдаленные скрещивания представителей рода Земляника с другими родами семейства Rosaceae и более далекими таксонами предпринимались, в основном, для выявления филогенетических связей рода. Кроме того, проводились опыты с целью передачи гибридам ценных признаков от растений других родов (Jones, 1955; Asker, 1970, 1971), а также

эксперименты, направленные на получение апомиктического потомства (Barrientos, Bringhirst, 1974; Шангин-Березовский, 1962, 1963; Батурин, 1997).

Согласно опубликованным сведениям, в межродовые скрещивания с Fragaria вовлекались различные виды Potentilla (East, 1930; Ellis, 1958, 1962; Niemirowicz-Szczytt, 1984; Asker, 1970, 1971, 1977); Duschesnae, Rubus (Сухарева, Батурин, 1985; Marta et al., 2004); Comarum (Шангин-Березовский, 1962, 1963); Padus, а также Amarillis и Physalys (Jones, 1966; Macfarlane, Jones, 1985). Успех в гибридизации был достигнут лишь при участии представителей родов Potentilla и Comarum {Potentilla palustris) в качестве опылителей.

Первые эксперименты по скрещиваниям Fragaria с Potentilla проводились А. Mangelsdorf и Е. East (1927). В результате опыления F. vesca (2п =14) пыльцой Р. indica (2п = 42) были получены ослабленные сеянцы с хлорофильной недостаточностью, которые погибли через несколько недель. Из 140 семян комбинации F. vesca х P. nepalensis проросли и просуществовали несколько недель 2 сеянца. В опытах J. Jones (1955) в качестве материнских форм привлекались диплоиды F. vesca, F. viridis, гибрид между F. vesca и F.viridis, тетраплоидный аналог F. vesca, октоплоиды - F. virginiana и различные сорта F. х ananassa. Наносилась пыльца P. anglica, P. anserina, Р. erecta, гибридной формы Р. erecta х P. anglica, P. heptaphylla Jusl., P. multifida L., P. reptans, диплоидных и тетраплоидных растений P. rupestris, P. sterilis и октоплоидных P. tabernaemontana.

Завязывание плодов и семянок установлено в 10 комбинациях. Результативным оказалось применение пыльцы P. reptans, Р. erecta, Р. anglica,

и Р. anserina. Автор сообщает, что наибольшего развития достигли плоды и семянки тех комбинаций, в которых материнской формой была F. vesca. Несмотря на применение выращивания проростков на искусственной питательной среде и обработку стимуляторами, ни один из полученных сеянцев не достиг полного развития.

Впервые о достаточно жизнеспособных и даже частично фертильных гибридах земляники с лапчаткой сообщил S. Harland (1957), который при скрещиваниях октоплоидной культурной земляники сорта Сан Риваль с диплоидной Р. fruticosa получил из 67 семян четыре пентаплоидных (2п - 35) сеянца с желтой, как у отцовской формы, окраской лепестков цветка. Применение обработки раствором колхицина дало возможность получить декаплоиды (2п = 70). При скрещиваниях F. х ananassa с Р. erecta, Р. anglica, Р. sterilis, Р. palustris L. (Comarum palustris), в опытах S. Harland семян не получено.

W. Macfarlane и J. Jones (1985) проводили работу по гибридизации F. moschata (2п = 42) с Potentilla fruticosa (2n = 14). Результатом скрещивания явилось множество семян, из которых проросло около половины, однако из 554 сеянцев было получено лишь 9 взрослых растений. Пять растений погибло до цветения, а остальные четыре были мощными, но стерильными. Четыре растения имели ожидаемое число хромосом (2п = 28), одно растение имело 21 хромосому, а четыре были анеуплоидами с 23, 24, 25 и 27 хромосомами соответственно.

J. Ellis (1958) опылял диплоидные и тетраплоидные растения F. vesca , октоплоидные образцы F. ananassa и сложный декаплоидный гибрид F. ananassa х F. vesca пыльцой Р. fruticosa (2п = 14), Р. erecta (2п = 28), Р. reptans (2п = 28), Р. anglica (2п = 56), Р. sterilis (2п = 28), Р. palustris (2п = 42), т.е. пыльцой полиплоидного ряда Potentilla. Оценка результатов скрещиваний проводилась автором по учету степени развития плодов и семян (полного отсутствия завязывания, партенокарпии, нормального развития). Успех определялся количеством полноценных семян. Из шестнадцати комбинаций всхожие семена получены в семи. Все сеянцы F. х ananassa х Р. erecta и F. х ananassa х Р. anglica через несколько недель после появления всходов погибли. Гибриды F. vesca (4х) х p_ fruticosa оказались триплоидными. Несмотря на слабое развитие, они цвели. Окраска лепестков цветка была белой. Также белыми были лепестки у гексаплоидных (2п = 24) трехвидовых сеянцев, полученных при скрещивании декаплоидной гибридной формы F. ananassa х F. vesca с Р. fruticosa. Результаты проведенной межродовой гибридизации, показывают, что использование в скрещиваниях октоплоидной земляники оказалось более успешным, чем декаплоидной. Октоплоиды образовали плоды при скрещиваниях с 4 видами Potentilla (Р. fruticosa, „Р. anglica, Р. erecta и Р. palustris). Результатом каждой из этих комбинаций стало появление нескольких жизнеспособных семянок, но гибридные растения удалось получить только от скрещиваний с Р. fruticosa и Р. palustris.

О направленном получении матроморфных сеянцев при межродовых скрещиваниях впервые сообщает Г.Н. Шангин-Березовский (1962). Получить

сеянцы удалось только из семян, завязавшихся при нанесении на цветки крупноплодной земляники пыльцы вишни. При введении в скрещивания с земляникой P. anserina и Р. erecta автор получил семена только в комбинации F. ananassa х P. anserina. Опыление 35 цветков дало 81 семя (процент завязывания семян составил 0,76), 41% семян дали всходы, но сеянцы достигли только фазы развития первого и второго настоящего листа. Так и осталось неясным, были это гибриды или гаплоиды.

A. Haskell (цит. по Asker, 1971) скрещивал F. vesca, F. virginiana, F. chiloensis и четыре сорта крупноплодной земляники с Potentilla различной плоидности (11 видов). Во всех случаях материнскими растениями были представители рода Fragaria. Лучшими опылителями оказались растения Р. fruticosa. Автор проследил зависимость процента завязывания семян крупноплодной земляники от увеличения уровня плоидности вида-опылителя. От скрещивания F. х ananassa сорта Climax с Р. fruticosa, были получены гибриды, достигшие полного развития.

В опытах D. Senanayake и R. Brighurst (1967) были получены пентаплоидные гибриды F. chiloensis (8х) х p. glandulosa (2х). При изучении у них мейоза в микроспорогенезе средняя частота бивалентов составила 6,6 при размахе варьирования 5-8.

В 1964 г. шведский исследователь S. Asker начал работы по скрещиванию растений рода Земляника с лапчатками. В 1970 г. он опубликовал первые результаты скрещиваний и описал гибриды, полученные от опыления садовой клубники F. moschatta Duch. (2n = 42) пыльцой P. fruticosa (2n =14). Из 110

семян, выделенных от 15 плодов, было получено 7 тетраплоидных (2п = 28) сеянцев, напоминающих F. moschatta. На второй год растения развивали усы. Цвело из них четыре, три обладали женской стерильностью, у одного бутоны отпали перед самым открытием. Все растения, дожившие до цветения, имели белую окраску венчика. Ни при одном варианте опыления не удалось получить семян. В мейозе при микроспорогенезе S. Asker, наряду с унивалентами, выявил образование би- и даже тривалентов (от 2 до 7). Их присутствие автор объясняет аутосиндезом автополиплоидного вида F. moschatta. Вследствие этих аномалий возникли нарушения в тетрадах и появились щуплые пыльцевые зерна. Скрещивания F. moschata и Р. palustris дали невсхожие семена, а при опылении пыльцой Р. reptans, Р. rupestris, Р. glaurica семена не завязывались вообще. Р. argentea, Р. intermedia, Р. crantzii S. Asker (1971) называет «неподходящими опылителями», но отмечает, что помимо сублетальных гибридов в некоторых комбинациях было получено небольшое количество матроклинных сеянцев. При опылении сортов земляники крупноплодной пыльцой Р. anserina он получил жизнеспособные апомиктические октоплоидные сеянцы. Их происхождение автор объясняет редупликацией яйцеклетки, развивающейся партенокарпически.

F. Barrientos и R. Bringhirst (1974) при скрещивании крупноплодной земляники сорта Tioga с Р. anserina из 34 семян получил 2 сеянца. Один из них оказался тетраплоидом (2п = 28), цвел и образовывал столоны, другой был полу стерильным октоплоидом (2п = 56).

J. Janick, H. Hughes (1974) при скрещиваниях крупноплодной земляники с лапчаткой гусиной получили пять тетраплоидных и четыре октоплоидных сеянца. В этой же межродовой комбинации G. Jelenkovic с соавторами (1984) получили 6 матроморфных сеянцев с изменчивостью по многим признакам. Ими было получено 162 матроморфных потомка при использовании в качестве опылителя P. fruticosa (Jelenkovic et al., 1984). В опытах К. Niemirowicz-Szczytt (1984) наиболее эффективным оказалось опыление пыльцой P. rupestris. До 8 % потомков составляли октоплоидные сеянцы.

J. Abdullah и М. Hennerty (1993) также осуществляли скрещивания между F. ananassa (8х) и P. fruticosa (2х) с последующим доращиванием эмбрионов на питательных средах. Они получили 154 растения из 1001 культивируемого in vitro эмбриона, 55 из которых были способны питаться автортофно. 43 из 50 растений были признаны гибридами на основании их морфологического строения.

Пятьсот межвидовых и межродовых скрещиваний было проведено с участием диких видов земляники F. vesca (2х), Duchesnea indica (8х), Potentilla tucumanensis (2х) и 9 генотипов садовой земляники F. х ananassa (8х) A. Marta и сотрудниками Университета Тукумана (2004). От тех комбинаций, в которых D. indica использовалась в качестве материнского родителя было получено много предполагаемых гибридов, и лишь несколько семянок и растений было получено в реципрокных скрещиваниях.

При скрещиваниях декаплоидных F. vescana (lOx) с диплоидной Р. fruticosa (2х) J. Ellis (1962) получил гибридные гексаплоидные (2п = 42)

сеянцы, сходные по морфологии с земляникой, но некоторые из них унаследовали отдельные признаки - окраска лепестков, характер плодоложа, отсутствие усов от Potentilla. Выявлено много аномалий морфогенеза.

Таким образом, различными авторами неоднократно предпринимались попытки получения межродовых потомков при гибридизации представителей родов Fragaria и Potentilla, в основном, для выявления филогенетических связей рода Fragaria. Успех достигался лишь в отдельных комбинациях скрещиваний, когда материнской формой были растения Fragaria. Все полученные проростки отличались повышенной летальностью, ювенилы -ослабленностью, а растения достигшие цветения характеризовались снижением или отсутствием фертильности.

1.3.3 Интрогрессия розовой окраски в генофонд F. х ananassa

Впервые опыты по интрогрессии розовой окраски венчика в генофонд F. х ananassa были осуществлены в Англии при межродовой гибридизации представителей родов Fragaria и Comarum (Potentilla) (Ellis, 1962). В опытах этого автора наиболее интересные результаты дали комбинации F. х ananassa (8х) х p. fruticosa (2х) и особенно F. х ananassa (8х) х р. palustris (6х). Потомство Fi по числу хромосом проявило соответствие теоретически определенному, т.е. 2п = 35 и 2п = 49. Пентаплоидные гибриды F. х ananassa х Р. fruticosa цвели, но были полностью стерильны. При колхицинировании были получены растения с 2п = 70, которые сохранили бесплодность.

Растения Р. palustris, используемые в скрещиваниях, имели интенсивно-розовую окраску венчика. Гибридные сеянцы F. х ananassa - Р. palustris имели намного меньший уровень летальности, чем наблюдалось среди сеянцев от скрещиваний с Р. fruticosa. Половина сеянцев дожила до цветения, многие из растений отличались крайней мощностью. Гибриды по внешним признакам больше соответствовали Fragaria, имели корневище, образующее розетки тройчатосложных листьев. Большинство растений были безусыми и те из них, которые были цитологически проверены, оказались гептаплоидами (2п = 49), т.е. число хромосом соответствовало теоретически ожидаемому. Цветоносы были типичными для Fragaria. Размер цветков у разных гибридных растений значительно варьировал, некоторые имели цветки более крупные, чем у материнского растения. Окраска лепестков была розовой (промежуточный между двумя родительскими видами цвет), часто каждый цветок имел более пяти лепестков. В раскрывшихся цветках лепестки не перекрывали друг друга, поэтому чашелистики было хорошо видно. Тычинки и столбики у некоторых гибридов были желто-зелеными, такого же цвета, как у Fragaria, другие были красными, как у отцовского родителя. Все цветки были полностью мужски стерильные, а некоторые проявили слабую степень женской фертильности, так как после опыления пыльцой земляники смогли образовать плоды с 3-5 семянками.

В результате обработки гибридов колхицином, были получены амфидиплоиды с 2п=98. Они проявили признаки, обычно сопутствующие искусственной полиплоидизации (медленный рост, более толстые листья,

более крепкие и толстые черешки листьев; крайние доли листа с большим углом у основания и меньшим отношением длины к ширине, более крупные устьица). Также было отмечено повышение фертильности: пыльники содержали 50-60 % окрашиваемой пыльцы. Позже удалось получить плоды с относительно большим количеством семянок. Однако плоды были мелкими, вероятнее всего вследствие гомозиготной природы амфидиплоидов (Ellis, 1962), что не явилось неожиданностью, так как оба родительских вида являются перекрестноопыляющимися растениями и при инбридинге значительно снижают мощность. J. Ellis (1962), изучая мейоз в микроспорогенезе у одного из таких амфидиплоидов с достаточно высокой женской фертильностью, установил аутосиндез. На основании этого автор предположил, что хромосомы Potentilla не включаются в синапсис гибрида, и сам геном Potentilla вообще не влияет на парность хромосом Fragaria. При беккроссировании гибридов первого поколения с F. х ananassa, было получено многочисленное потомство. Некоторые из полученных форм нашли прикладное применение в качестве сортов декоративных растений для ландшафтного дизайна (Khadizadeh, 2000).

По морфобиологическим признакам сорта розовоцветковой земляники практически ничем не отличаются от F. х ananassa. Единственным значимым отличием является розовая окраска венчика, полученная от Potentilla palustris путем интрогрессивной гибридизации. Кроме того, следует отметить слабую осемененность ягод розовоцветковых сортов крупноплодной земляники, вследствие чего развиваются ягоды неправильной формы (Батурин, Кузнецова,

2010). По-видимому, это обусловлено несбалансированностью геномов из-за межродового происхождения розовоцветковых сортов.

1.4 Использование признака «розовая окраска венчика» в селекции

крупноплодной земляники

В настоящее время за рубежом основной прогресс в работе по созданию розовоцветковых сортов F. х ananassa достигнут в Канаде и Голландии. В Канаде усилиями селекционера Sh. Khanizadeh (2000) создан гибридный фонд розовоцветковой земляники. В Голландии компанией «ABZ Seeds -Gourmet Strawberries» с 1996 г. проводятся работы по созданию новых сортов декоративной земляники в рамках особой селекционной программы с привлечением доноров розовой окраски венчика - сортов Pink Panda, Lipstick и Franor (Bentvelsen and Bouw, 2006). В результате реализации программы появились сорта Pikan Fb Florian Fb Merlan Fb Tarpan Fb Roman Fi Gasana F,5 Toscana Fl, Tristan Fl, Frisan Fi и гибрид Fi - С 141. Оригинаторами выделено несколько направлений использования декоративных розовоцветковых сортов. Так, сорта Pikan Fb Merlan Fb Tarpan Fb Roman Fi и гибрид Fi - С 141 являются растениями ампельного направления, т. е. предназначены для выращивания в подвесных корзинах, а сорт Florian Fi более всего подходит для создания живописных групп в рокариях или контейнерах. Все эти сорта рекомендуются для декоративного использования, хотя в рекламных проспектах упоминается о достаточно высоких вкусовых качествах плодов.

Результатом селекции розовоцветковых земляник в США и Германии стали несколько вегетативно размножаемых сортов. Так, в ботаническом саду «Heronswood» (г. Кингстон, США) создан декоративный сорт Gerald Straley (сеянец сорта Pink Panda), а в Германии - сорт Franor (Red Ruby, Samba) с более яркой, красно-пурпуровой окраской венчика, являющийся спортовой мутацией сорта Pink Panda. Помимо указанных в табл. сортов и гибридов розовоцветковой земляники, в продаже за рубежом можно встретить такие сорта, как Viva rosa, Wildfire, Pretty In Pink, Dee Rose, Pink Spot и Fragoo F) (Appell, 2001). Окраска цветков вышеупомянутых сортов и гибридов варьирует в диапазоне от светло- до темно-розовой. Использовать их рекомендуется в качестве почвопокровных растений. Сорта Viva Rosa и Wildfire также подходят и для выращивания в контейнерах и подвесных кашпо.

В России розовоцветковая земляника реализуется в виде семян сортов компании «ABZ Seeds - Gourmet Starwberries» - Флориан Fb Роман Fb Тарпан Fi, гибрид F¡ С 141, а также семян сортов Лизонька, Всемирный дебют, Всемирный деликатес, Вечность. Поскольку последние 4 сорта розовоцветковой земляники не зарегистрированы в Государственном реестре селекционных достижений, допущенных к использованию в Российской Федерации, не представляется возможным выяснить их происхождение.

1.5 Наследование окраски венчика у растений

Основными пигментами, обуславливающими тот или иной цвет лепестков у растений, являются каротиноиды, флавоноиды и беталаины (Davies, 2009). Розовую, оранжевую, пурпурную, алую, красную, голубую, синюю и сине-черную окраску лепестков определяют пигменты, которые носят название антоцианинов, относящиеся к флаваноидам (Böhm, 1998).

Известно, что в лепестках садовых роз (Rosa) содержатся флавонолы кемпферол, кверцетин (Зыков, 2000), а у шиповника и Rosa х hybrida , окраску лепестков определяют такие пигменты как цианидин, пеонидин, антоцианиды пеларгодинин, цианидин и пеонидин (Mikanagi et al., 2000; Masako et al., 2011). Выявлено, что у растений Fragaria vesca отсутствуют 5'-гидроксилированные флавоноиды, такие как трицетин, мирецетин, дельфинидин или 5 гидроксилированные проантоцианидины (Deng, Davis, 2001).

Таким образом, у розовоцветковых образцов крупноплодной земляники мы можем предположить наличие в лепестках венчика таких антоцианидинов как цианидин, пеонидин, антоцианиды, пеларгодинин, пеонидин и продуктов их промежуточных превращений, обуславливающие в том или ином сочетании розовую окраску.

Каждый этап биосинтеза пигментов контролируется определенными доминантными генами. Наследование всех антоцианидинов у видов близкого к Fragaria рода Rosa контролируется двумя доминантными генами R и F, причем R обуславливает появление первичного антоцианидина - цианидина, а

F подавляет в той или иной степени R (Зыков, 2000). Автор предполагает наличие множественных аллелей Ri и Fi, обладающих различной активностью. При последовательном уменьшении активности генов Fi сначала увеличивается количество цианидина и пеонидина и окраска венчика темнеет. Далее в цветках начинает активно синтезироваться пеларгонидин, при этом количество цианидина и пеонидина уменьшается, и окраска лепестков становится более светлой и оранжевой. Для образования пеларгонидина, самого крайнего оранжевого пигмента, необходим активный синтез антоцианидинов (Зыков, 2000).

Окраска цветков у недотроги бальзаминовой Impatiens balsamina варьирует от пурпурной до кремовой и белой и включает красную, различные оттенки и нюансы лавандового и розового цвета (Davis et al., 1958). При скрещивании растений с разной окраской друг с другом было выявлено, что белая и кремовая окраски - рецессивные признаки. Цвет лепестков детерминируется следующими генами: L - бледно-лавандовый оттенок, Н -бледно-розовый, а также Д Pg, Pg', Pg" - серией генов, каждый из которых дает свою характерную интенсивность бледно-розового цвета лепестков.

У хризантем Crysanthemum morifolium Ramat. проводилось изучение наследования окраски цветка, в частности, антоциановой пигментации методом спектрометрии (Hattori, 1991). Генетический анализ антоцианиновой окраски показал, что сорта хризантем, задействованные в эксперименте, относятся к трем группам. В первой группе гены, отвечающие за биосинтез антоцианиновых пигментов, находятся в гомозиготном рецессивном

состоянии. Сорта, относящие к этой группе, имеют либо белые, либо желтые цветки и могут быть использованы для проверки линий на наличие антоцианиновой пигментации. Во второй группе гены, контролирующие биосинтез антоцианинов, находятся в гетерозиготном состоянии. В третьей было установлено наличие двух различных генов в гетерозиготном состоянии. Не было выявлено ни одного сорта, гомозиготного по доминантным аллелям. Расщепления по антоциановой окраске, полученное в потомствах от самоопыления и межсортовой гибридизации хризантем соответствовали простым отношениям 3:1, 1:1 или 15:1 (Hattori, 1991).

С. Simioni et al. (1998) для объяснения наследования окраски у растений рода Леуцена (Leucaena) предлагают аддитивную доминантную модель, в которой розовая окраска доминирует над белой или наличие пигмента доминирует над его отсутствием. Количество присутствующих доминантных аллелей определяет интенсивность розовой окраски. Кроме того, предполагается действие двух независимых наборов локусов - один для мужских (с двумя главными структурными генами), другой - для женских цветочных органов (с одним главным структурным геном). Авторы считают, что на экспрессию окраски цветка влияет неопределенное число регуляторных генов.

При диаллельных скрещиваниях и самоопылении 7 сортов тюльпанов (Tulipa L.) был выявлен аддитивный эффект генов, отвечающих за синтез дельфинидина, кверцетина и демпферола, а для каротиноидов, дельфинидина, цианидина и пеларгонидина были обнаружено неаддитивное действие генов и

цитоплазматические различия. Биосинтез дельфинидина и пеларгонидина обнаруживался только в присутствии цианидина, в то время как синтез дельфинидина и пеларгонидина был антагонистичен (Nieuwhof et al., 1988).

У Fragaria розовая окраска лепестков отмечается только у отдельных форм диплоидной F. vesca (Richardson, 1914; Staudt, 1962). Показано доминирование розовой окраски над белой (Mangelsdorf, East, 1927; Ichijima,1930). Richardson (1914) (цит. no Mangelsdorf, East, 1927) провел предварительное исследование по наследованию розовой окраски цветков, так и не сделав заключительных выводов относительно этого наследования, возможно, по причине трудности определения фенотипа потомков. При самоопылении растения, гетерозиготного по гену, отвечающему за окраску лепестков, он получил 20 растений с розовыми лепестками, 57 бледно-розовых и 10 растений с белым или почти белым венчиком. По-видимому, ему не удалось, при определении фенотипа потомков, отличить розоватый румянец на лепестках, очень часто имеющийся у земляники, особенно на только раскрывавшихся цветках, от определенной окраски жилок, обусловленной действием изучаемого гена.

По мнению Т.С. Фадеевой (1975) признак «окраска лепестков» контролируется моногенно доминантным аллелем Р при участии генов А (отвечает за образование антоцианов) и R (ген, отвечающий за распределение пигмента в ягоде и на зубцах листьев). По мнению автора, данный признак описывается как «трудно классифицируемый в поколениях расщепления, так как зависит от условий роста» (Фадеева, 1975).

У потомков межродовых гибридов F. х ananassa х Р. palustris розовая окраска венчика имеет также доминантный характер наследования. Этот признак передается как мужскими, так и женскими гаметами. Предполагается, что интенсивность розовой окраски венчика зависит от дозы гена (Батурин и др., 2001).

Таким образом, до настоящего времени нами не обнаружено публикаций, посвященных генетическому анализу признака «розовая окраска венчика» у крупноплодной октоплоидной земляники F. х ananassa. Интрогрессия нового для крупноплодной земляники признака - розовая окраска венчика, инициировала новое направление селекции земляники -создание розовоцветковых сортов. В связи с этим актуально изучение наследования данного признака как для расширения понимания наследования интрогрессированных признаков у полиплоидных растений, так и для оптимизации селекционного процесса для розовоцветковых земляник.

Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 2Л Исходный материал

В качестве источника ярко-розовой окраски лепестков цветка использовали декоративный сорт Pink Panda и сеянцы F, гибрида С 141, которым были присвоены номера 61 -1, 61 -2 и 61 -3 (Рис. 1.).

Рис. 1. Растения, использованные в качестве исходного материала: а-сорт Pink Panda; б-гибрид Fi С 141 (№61-1); в - гибрид F, С 141 (№ 61-2); г - гибрид F, С 141 (№ 61-3).

Сорт Pink Panda (синоним Frei) был получен в результате межродовой гибридизации F. х ananassa и Potentilla palustris (Comarum palustre) (2n = 6x = 42) с последующим колхицинированием проростков и бэккроссированием

полученных сеянцев (Ellis, 1962). Опылитель С. palustre имел пурпурную окраску венчика. По мнению автора патента сорта, Pink Panda представляет собой линию крупноплодной земляники с добавленными хромосомами и является земляникой на 96% (Ellis, 1991). Pink Panda упоминается в родословных нескольких сортов и гибридов розовоцветковой земляники (Батурин, Кузнецова, 2010). Поскольку рекуррентным родителем при осуществлении возвратных скрещиваний выступала F. х ananassa, Pink Panda в настоящее время рассматривается как новый сорт земляники и относится к роду Fragaria (Leslie, 1995). Растения Pink Panda относятся к розовоцветковым декоративным земляникам с ремонтантным типом цветения, морфологически схожи с представителями F. х ananassa, вегетативно размножаются при помощи укореняющихся наземных столонов (рис. 1а). Цветки Pink Panda совершенные (обоеполые), что обуславливает некоторую степень самоплодности данного сорта. Главной особенностью этого сорта является уникальная для представителей Fragaria розовая окраска лепестков (код цвета 16 REIS 68С по шкапе цветовых эталонов RHS). Следует отметить, что в условиях Западной Сибири данный сорт обладает хорошей зимостойкостью, а также некоторой устойчивостью к болезням и вредителям.

Гибрид F] С 141, репродуцируемый семенами, создан голландской компаний «ABZ Seeds - Gourmet Strawberries». Предназначен для декоративного использования. Растения F\ С 141 - нейтральнодневные, имеют цветки пурпурной окраски, образуют множество усов и способны

давать небольшие плоды продолговатой формы. Сорт является неоднородным по признаку окраски лепестков, среди популяции сеянцев были выявлены растения с тремя типами окраски венчика: 1) № 61-1 -темно-розовый венчик, цвет 15 ИНЭ 63 В (рис. 16); 2) № 61-2 - пурпурный венчик, цвет 19 ЯНБ 67А (рис. 1в); 3) № 61-3 - темно-пурпурный венчик, цвет 19 ЯШ 58А (рис. 1г).

В качестве материнских родительских форм в анализирующих скрещиваниях были использованы высокоурожайные зимостойкие гибриды Г. х стапа^а семьи № 7 - [96/10-78-4 х Крымская ремонтантная] из коллекционного фонда лаборатории популяционной генетики растений ИЦиГ СО РАН (рис. 2). Данные гибриды имеют пестичный тип цветков и не требуют кастрации, что обеспечивает чистоту эксперимента при изоляции и проведении гибридизации.

Рис. 2. Растение семьи № 7 - [96/10-78-4 х Крымская ремонтантная]

В анализирующие скрещивания с розовоцветковым сортом Pink Panda вовлекались следующие образцы и сорта F. х ananassa , имеющие белую окраску венчика: 58д (матроморфный сеянец сорта Комсомолка), Д-3-3-1 (матроморфный сеянец сорта Пурпуровая), JI-1-15-1 (образец, полученный в режиме свободного опыления сеянца агамоспермного происхождения Н-4-4-2), а также сорт Elin.

2.2 Изоляция и опыление при гибридизации

При скрещиваниях и инбридинге соцветия изолировали прозрачным упаковочным целлофаном. Достоинство этого материала по сравнению с другими заключается в том, что он не размокает, пропускает воздух, исключает проникновение пыльцы извне, создает возможность наблюдения динамики формирования плодов и семян. Кастрацию обоеполых цветков проводили удалением андроцея вместе с околоцветником при помощи пинцета. Соцветия помещали в изолятор, вокруг основания цветоноса прокладывалась вата для предотвращения попадания насекомых (возможных переносчиков пыльцы), сверху изолятор завязывали тонким шпагатом с этикеткой, на которой записывали схему опыления, дату и время нанесения пыльцы.

Для скрещиваний использовали свежую пыльцу, взятую из раскрывающихся (но еще с сомкнутыми лепестками) бутонов, подсушенную при температуре 20 - 22 °С без прямого доступа солнечных лучей. Опыление

проводили через 2-3 дня после кастрации; пыльцу наносили мягкой кисточкой однократно. Для проведения опытов по самоопылению изолировали цветоносы с нераскрывшимися бутонами без предварительной кастрации.

2.3 Получение сеянцев

Семена проращивали на влажной фильтровальной бумаге в чашках Петри с предварительной стратификацией при +2...+4 °С в течение трех месяцев, после чего их высаживали в пикировочные ящики. В возрасте трех-четырех месяцев сеянцы высаживались в открытый грунт, где их выращивали в условиях заниженного агрофона без дополнительного внесения удобрений. Приемы ухода за посадками были стандартные: полив, прополка, рыхление, удаление усов. Специального укрытия в зимний период не применяли.

2.4 Анализ фертильности пыльцы

Определение фертильности пыльцы проводили окрашиванием в течение 24 часов при температуре 20 - 22 °С солянокислым спиртовым кармином (Snow, 1965) пыльцевых зерен (не менее 1500 шт), извлеченных из предварительно фиксированных в растворе Фармера (3 части абсолютного спирта : 1 часть ледяной уксусной кислоты) полураскрытых бутонов (Барыкина, 2004).

2.5 Окраска хромосом

Подсчет числа хромосом у сорта Pink Panda проводили при помощи микроскопа Zeiss Axiostar Plus на временных препаратах меристематической зоны корешков, окрашенных лактопропионовым орсеином (Preeda et al., 2007). Корешки отбирались у растений между 10 - 12 ч утра и помещались в 2 ммоль раствор 8-гидроксихинолина на 1 ч при комнатной температуре и 20 ч при температуре + 4° С. После трехкратной промывки дистиллированной водой проводили фиксацию материала в растворе Фармера (3 части абсолютного спирта : 1 часть ледяной уксусной кислоты) в течение 1 ч. Затем проводили гидролиз 1N соляной кислотой при температуре 60 °С в течение 12 минут. После промывки холодной (+1...3 °С) водой кончик корня помещали на несколько минут предметное стекло в каплю лактопропионовокислого орсеина для окрашивания, периодически подогревая над пламенем спиртовой горелки. Затем накрывали покровным стеклом и готовили давленый препарат, прижимая покровное стекло к предметному.

2.6 Проточная цитометрия

Для определения плоидности сеянцев, полученных от самоопыения сорта Pink Panda, использовали проточный цитометр CyFlow Green Partee (Münster, Германия). Анализ проведен в Университете технологии и естественных наук, г. Быдгощ (Польша). Для каждого образца было

проанализировано от 7000 до 10 ООО ядер, извлеченных из растительных тканей листьев. Приготовление суспензии ядер осуществляли по методике ОаПэгаШг е/ а/., (1983). Растительную ткань (зрелые листья) измельчали при помощи бритвенного лезвия вместе с тканями внутреннего стандарта -Яаркапш зЖыих су. 8аха, 2С=1,11 пг (Оо1еге1 ег а!., 1998) - в пластиковой чашке Петри с добавлением 1 мл буфера (рН 7,0) для выделения ядер: 45 ммоль М£С12, 30 ммоль цитрата натрия, 20 ммоль 3-[Ы-морфолин]пропановой сульфоновой кислоты, 0,1% (по объему) Тритона X-100, а также пропидиума иодида (50 мг/мл), рибонуклеазы А (50 мг/мл) и 2% РУР-10. После измельчения полученную суспензию пропускали через фильтр из нейлоновой сетки с величиной отверстий 50мкм. Затем фильтрат выдерживали при комнатной температуре в течение 10 минут.

Анализ гистограмм проводился с использованием компьютерной программы БРАС у.2.2. Содержание ядерной ДНК определялось согласно стандартной методике (ваШга'\thetal., 1983).

2.7 Определение завязываемости семян

Завязываемость семян (семенификация, %) определяли как отношение нормально выполненных семян к общему числу завязей. Для этого верхний слой каждого плода с завязями наклеивали на плотную бумагу, просушивали при комнатной температуре, затем проводили подсчеты с помощью бинокулярного микроскопа МБС-9. Подсчет проводили на 30 ягодах для каждого образца.

Для вычисления среднего арифметического использовали формулу:

х-—, (1) п у 7

где х1 - одно из значений случайной величины; п - объем выборки. Среднее квадратическое отклонение определяли по формуле (2):

<7 =

п-1 ®

Ошибку средней находили, применяя следующую формулу:

Sx = а

4п (3)

2.8 Генетический анализ признака «розовая окраска венчика»

Материал выращивался на участке селекционно-генетического комплекса ИЦиГ СО РАН (г. Новосибирск), а также в условиях закрытого грунта в зимнее время в 2007-2011 годах (рис. 3). Изучали сеянцы поколения Fi и Ii, полученные с участием розовоцветковых доноров. Учитывали окраску венчика, пол цветка, вкус плодов.

Цвет лепестков венчика определяли визуально, используя мини-атлас цветовых эталонов Королевского садоводческого общества (Royal Horticultural Society, Великобритания). Атлас RHS является систематизированным набором из 244 разноокрашенных цветовых эталонов, предназначенных для измерения окраски объектов путем визуального

сравнения с эталоном в условиях естественного освещения. Атлас цветов является стандартным способом идентификации цветов, на который часто ссылаются растениеводы и садоводы (Tucker et al., 1991). Эталонные цвета данного атласа максимально соответствуют природным.

Рис. 3. Выращивание земляники: а - на участке селекционно-генетического комплекса ИЦиГ СО РАН; б - в теплице селекционно-генетического комплекса ИЦиГ СО РАН (г. Новосибирск).

В таблицах, представляющих результаты генетического анализа, теоретически ожидаемые частоты определенных фенотипов по окраске

венчика обозначены буквой Е, а частоты фенотипов, полученные в опыте обозначены буквой О.

2.9 Модель полисомического наследования с хроматидным типом расщепления аллелей в гаметах

Для интерпретации результатов использована модель полисомической сегрегации аллелей, основанная на гипергеометрическом распределении частот гамет у автополиплоидов, в частности, у октоплоидной земляники (Feller, 1967; Малецкий, 2000).

Для использования модели полисомического моногенного расщепления в эксперименте необходимо принять следующие условия:

• исследуемый признак контролируется двумя аллелями одного гена - Р (розовая окраска венчика) и р (белый венчик);

• участок от гена до центромеры достаточно велик для прохождения в нем кроссинговера.

Экспрессия альтернативных фенотипов регулируется соотношением доминантных и рецессивных аллелей в генотипе, что обуславливает проявление признака.

У растений крупноплодной земляники с розовыми венчиками, выщеп-ляющих в своем семенном потомстве белоцветковые и розовоцветковые сеянцы, число доминантных аллелей Р может варьировать от одного до

восьми. Частота гамет с к доминантными аллелями и (п-к) рецессивными аллелями находится по формуле:

/г2?г1Л/г2т1—2щ\ \ к Д п-к )

О ' (4)

где 2п - число хроматид в полиплоидной клетке перед началом первого мейотического деления, 2п! - число хроматид с доминантным аллелем Р, (2п-2п1) - число хроматид с рецессивным аллелем р. К примеру, у

7 7

октоплоидной гетерозиготы с семью доминантными аллелями (генотип Р р ) распределение генотипов гамет запишется как:

егх^у+ОС^У+скт^У

С?) = ь (5)

Соотношение аутотетраплоидных гамет будет следующим:

0,55 Р4р °+0,40Р3р 7+0,05 Р2р2= 1 (6)

При хроматидной сегрегации полиплоидов возникает феномен двойной нередукции, так как идентичные редуплицированные аллели после прохождения второго деления мейоза случайно оказываются в одной гамете

/ 7

(Малецкий, 2000). Благодаря этому явлению у гетерозиготы Р р возникают гаметы типа гр , у которых второй доминантный аллель является копиеи исходного аллеля Р.

Используя формулу (4) были рассчитаны частоты гамет, образуемых родительскими формами, различающимися по соотношению доминантных и рецессивных аллелей (табл.1).

Таблица 1. Ожидаемые частоты аутотетраплоидных гамет у октоплоида при хроматидном типе сегрегации аллелей по локусу, контролирующему розовую окраску венчика у Р. х апапаьха

Родительский генотип Частоты гамет

г,0 4 Р р Г)/ 3 Р р Р2р2 Р3р1 т>4 0 Р р

г>0 8 Р р 1,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000

т>1 У Р р 0,5500 0,4000 0,0500 0,0000 0,0000

0,2720 0,4835 0,2176 0,0264 0,0005

ру 0,1154 0,3956 0,3709 0,1099 0,0082

Р4Р4 0,0385 0,2462 0,4306 0,2462 0,0385

Р>Р> 0,0082 0,1099 0,3709 0,3956 0,1154

РбР2 0,0005 0,0264 0,2176 0,4835 0,2720

Р7Р! 0,0000 0,0000 0,0500 0,4000 0,5500

ла 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 1,0000

тл и ^ ^ и

В левой колонке - исходный родительскии генотип, в сумме имеющии восемь аллелей, детерминирующих окраску венчика. Справа - частоты гамет различного типа. К примеру, в первой строке исходный родительский генотип не имеет аллелей, контролирующих розовую окраску.

Соответственно, все гаметы будут нести аллели только белой окраски венчика. Во второй строке, при наличии у исходной родительской формы одного аллеля розовой окраски лепестков, 40% гамет будут нести один аллель розовой окраски, 5% гамет - два таких аллеля, в то время как 55% будут нести аллели, детерминирующие белую окраску лепестков венчика.

Кроме того, данные таблицы 1 использовали для расчета теоретических частот в анализирующих скрещиваниях, поскольку частота гамет, образуемых анализируемыми растениями, совпадает с частотой появления потомков с соответствующими генотипами. Максимальное количество доминантных аллелей, которое может получить растение-потомок при анализирующих скрещиваниях, составляет четыре, то есть в потомстве возможно появление пяти различных генотипов. Для анализа соответствия сегрегации в эксперименте характеру распределения, рассчитанного согласно используемой модели, гибридное потомство было разбито на пять фенотипических классов. Каждый класс объединяет близкие по тональности варианты окрасок, идентифицированные при помощи атласа цветовых эталонов (табл. 2).

Таблица 2. Фенотипические классы, генотипы растений и соответствующие им цветовые эталоны шкалы ЯШ в анализирующих скрещиваниях

Фенотип Генотипы Код цветового эталона атласа ЯШ

1. Белый р'У 59 ЯШ 155С

2. Светло-розовый Р'ру Р2/ 16 ЯШ 56С, 16 ЯШ 56 А, 16 №8 54В

3. Розовый ру Р4Р4 15 ЯШ 68 С, 16 ЯШ 65В, 14 ЯШ 6Ш

4. Темно-розовый ру Р6Р2 13 ЯШ 55А, 13 ЯШ 55В, 14 ЯШ Ы57С, 14 ЯШ N570, 15 ЯШ 64 В

5. Пурпурный ру ру 12 ЯШ 53С, 13 ЯШ 58В, 13 ИШ №7А, 14 ЯШ 61С, 15 ЯШ 63В, 15 КШ 70С, 17 ЯШ 68А, 19 ЯШ 67А

Зная частоту образования гамет с разными генотипами, можно рассчитать частоту появления потомков в различных вариантах скрещиваний, а также при осуществлении инбридинга (табл. 3. и 4.).

Таблица 3. Ожидаемые частоты генотипов потомков при самоопылении розовоцветковых форм с различной генетической конституцией

Генотип родителя Ожидаемые частоты генотипов потомков

Р°р8 т>1 7 р р р'р6 Р'р5 Р4р4 Р'р3 п6 2 Р р Р'р1 Р8р°

Г,0 8 Р р 1,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000

Р'р7 0,3025 0,4400 0,2150 0,0400 0,0025 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000

Р2рб 0,0740 0,2630 0,3522 0,2248 0,0732 0,0119 0,0009 0,0000 0,0000

Р'р' 0,0133 0,0914 0,2421 0,3188 0,2264 0,0880 0,0181 0,0021 0,0001

Р4Р4 0,0014 0,0190 0,0938 0,2310 0,3096 0,2310 0,0938 0,0190 0,0014

0,0001 0,0021 0,0181 0,0880 0,2264 0,3188 0,2421 0,0914 0,0133

г>6 2 Р р 0,0000 0,0000 0,0009 0,0119 0,0732 0,2248 0,3522 0,2630 0,0740

Р7Р1 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0025 0,0400 0,2150 0,4400 0,3025

Р»р° 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 1,0000

Согласно логике модели полисомического наследования признака, при хроматидном типе сегрегации аллелей в потомстве от самоопыления следует ожидать 9 фенотипических классов. В соответствии с интенсивностью окраски лепестков, цветовые эталоны были объединены в группы, которые соответствовали девяти фенотипическим классам (табл. 4).

Таблица 4. Фенотипические классы и соответствующие им цветовые эталоны шкалы ЯШ в инбредных скрещиваниях

Фенотип Генотип Код цветового эталона ЯНБ

1. Белый Ос 59 №8 155С

2. Розовые жилки лепестка РР -

3. Бледно-розовый ру 16 ЯШ 56С, 16 ЯШ 56 А

4. Светло-розовый /V 16 ЯШ 65В, 16 ЯШ 54В

5. Розовый Р4р 15 БШ8 68 С, 15 ЯШ 64 В, 13 ИШ 55В

6. Ярко-розовый Р5Р3 13 ЯШ 58В, 13 ЯШ N57А, 13 ЯШ 55А, 14 ЯШ N570, 17 ЯШ 68А

7. Темно-розовый Р6Р2 14 ЯШ N57C, 14БШ8 61С

8. Пурпурный Р7Р 19 ЯШ 67А, 12 КНЗ 53 С

9. Бордовый ру 55 ЯШ 59В

Таблица 5 позволяет предсказывать соотношение растений с окрашенным и белым венчиком в потомстве. Кроме того, по характеру расщепления в потомстве ее помощью можно определить генотип исходных родительских форм, участвовавших в скрещивании.

Таблица 5. Теоретические соотношения по фенотипам (доля растений с окрашенным венчиком : белым венчиком) среди потомств К х апапа8&а в различных вариантах скрещиваний

Генотипы родительских форм т>0 8 Р р п1 7 Р р Р2р6 Р3р5 Р4р4 Р5р3 Рбр2 г) 7 1 Р р Р8р°

г>0 8 Р р 0,0000 : 1,0000 0,4500 : 0,5500 0,7280 : 0,2720 0,8846 : 0,1154 0,9615 : 0,0385 0,9918 : 0,0082 0,9995 : 0,0005 1,0000 : 0,0000 1,0000 : 0,0000

ру 0,4500 : 0,5500 0,6975 : 0,3025 0,8504 : 0,1496 0,9365 : 0,0635 0,9788 : 0,0212 0,9955 : 0,0045 0,9997: 0,0003 1,0000 : 0,0000 1,0000 : 0,0000

Р2Р6 0,7280 : 0,2720 0,8504 : 0,1496 0,9260 : 0,0740 0,9686 : 0,0314 0,9895 : 0,0105 0,9978 : 0,0022 0,9999 : 0,0001 1,0000 : 0,0000 1,0000 : 0,0000

Р3Р5 0,8846 : 0,1154 0,9365 : 0,0635 0,9686 : 0,0314 0,9867 : 0,0133 0,9956 : 0,0044 0,9991 : 0,0009 0,9999 : 0,0001 1,0000: 0,0000 1,0000 : 0,0000

Р4Р4 0,9615 : 0,0385 0,9788 : 0,0212 0,9895 : 0,0105 0,9956 : 0,0044 0,9985 : 0,0015 0,9997 : 0,0003 0,9999 : 0,0001 1,0000: 0,0000 1,0000 : 0,0000

Р5Р3 0,9918 : 0,0082 0,9955 : 0,0045 0,9978 : 0,0022 0,9991 : 0,0009 0,9997 : 0,0003 0,9999 : 0,0001 0,9999 : 0,0000 1,0000: 0,0000 1,0000: 0,0000

Рбр2 0,9995 : 0,0005 0,9997 : 0,0003 0,9999 : 0,0001 0,9999 : 0,0001 0,9999 : 0,0001 0,9999 : 0,0000 0,9999 : 0,0000 1,0000: 0,0000 1,0000 : 0,0000

Р7Р] 1,0000 : 0,0000 1,0000 : 0,0000 1,0000 : 0,0000 1,0000 : 0,0000 1,0000 : 0,0000 1,0000 : 0,0000 1,0000 : 0,0000 1,0000: 0,0000 1,0000: 0,0000

Р8Р° 1,0000 : 0,0000 1,0000 : 0,0000 1,0000 : 0,0000 1,0000 : 0,0000 1,0000 : 0,0000 1,0000 : 0,0000 1,0000 : 0,0000 1,0000 : 0,0000 1,0000 : 0,0000

Соответствие теоретических и эмпирических частот при изучении расщепления по признаку «окраска венчика» в семенном потомстве оценивали при помощи статистического критерия согласия G (Weber, 1986; Sokal, Rohlf, 1995), согласно формуле (8):

G = 2(SfiIn fi/ f\) = 2Sfj (In fi- In f '0 , (8)

где £ и £ соответственно эмпирические и теоретические частоты конкретного распределения. Число степеней свободы (сИ) равно количеству

фенотипических классов минус один; пороговым значением берется вероятность соответствия, равная 95%. Табличное значение G соответствует

Л

значениям % распределения Пирсона (Weber, 1986).

2.10 Оценка и отбор гибридных сеянцев

Оценку сеянцев проводили по таким показателям как зимостойкость, устойчивость к основным заболеваниям, максимальная величина ягоды, согласно методическим указаниям для селекции крупноплодной земляники (Зубов, Попова, 1995), а также Программе и методике сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур (1999). Декоративность цветков оценивали субъективно, принимая во внимание форму, размеры и окраску венчика.

Заключение диссертации по теме «Генетика», Кузнецова, Любовь Леонидовна

ВЫВОДЫ

1. У розовоцветковых образцов F. х ananassa аллель розовой окраски венчика является доминантным, наследуется моногенно с полисомическим хроматидным характером сегрегации в гибридном потомстве.

2. При анализирующих скрещиваниях с участием розовоцветковых форм F. х ananassa в потомстве наблюдается 2 класса сеянцев -белоцветковые и с окрашенным венчиком. Их появление соответствует частотам, описываемым моделью полисомического наследования с хроматидной сегрегацией аллелей в гаметах.

3. Среди розовоцветковых сеянцев гибридного потомства выявлена изменчивость интенсивности окраски венчика от светло-розовой до бордовой. Интенсивность окраски зависит от числа доминантных аллелей в генотипе.

4. Донор розовой окраски лепестков - гибрид С 141 является октоплоидом, а сорт Pink Panda - миксоплоидом, формирующим при самоопылении преимущественно сеянцы с 2п = 8х =56.

5. Использование модели моногенного наследования розовой окраски венчика с полисомическим характером сегрегации позволяет прогнозировать долю гибридных сеянцев с желаемой окраской венчика в направленных скрещиваниях, что способствует ведению эффективного отбора по декоративным качествам и продуктивности.

6. Создан гибридный фонд розовоцветковой земляники, насчитывающий более 30 генотипов с повышенной зимостойкостью. Все отобранные формы обладают способностью к непрерывному цветению и плодоношению в течение летнее-осеннего периода вегетации и пригодны для дальнейшего включения в селекционные программы.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Кузнецова, Любовь Леонидовна, 2012 год

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Барыкина Р.П., Веселова Т.Д., Девятов А.Г., Джалилова Х.Х., Ильина Г.М. Справочник по ботанической микротехнике. Основы и методы. -М.: Изд-воМГУ, 2004-С. 151-158.

2. Батурин С. О. Экспериментальный апомиксис у садовой земляники (.Fragaria х ananassa Duch.) Автореф. канд. дисс. Новосибирск, 1997. -16 с.

3. Батурин С. О., Сухарева Н. Б., Малецкий С. И. Использование апомиксиса для изучения наследования ремонтантности у земляники крупноплодной (Fragaria х ananassa Duch.) // Генетика. - 1995. Т. 31. №10. -С. 1418-1424.

4. Батурин С.О., Кузнецова Л.Л. Состояние и перспективы селекции розовоцветковой крупноплодной земляники (Fragaria х ananassa Duch.) в Западной Сибири // Инф. вестник ВОГиС. - 2010. Т. 14. № 1. -С. 165 -171.

5. Батурин С.О., Сухарева Н.Б., Амброс Е.В. Розовоцветковая крупноплодная земляника - культура многопрофильного использования // Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования. Матер. IV Межд. Симп. Т. 3. М.: Изд-во Российского университета дружбы народов, 2001. - С. 29 - 31.

6. Буш Н. Л. Систематика растений. Петроград.: Изд. А. Ф. Девриена, 1915.- 361 с.

7. Говорова Г.Ф., Говоров Д.И. Земляника: прошлое, настоящее, будущее. М.: Изд-во МСП, 2004. - С. 5 - 9.

8. Зубов A.A., Попова И.В. Селекция земляники // Программа и методика сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур / Под ред. Лобанова, Мичуринск, 1973. - С. 10-15.

9. Зубов A.A. Теоретические основы селекции земляники. - Мичуринск: Изд-во ВНИИГиСПР, 2004. - 196 с.

10. Зыков К.И. Изменчивость окраски цветков у спонтанных мутантов садовых роз // Ботаника. - 2000. №5 - С. 553 -562

11. Кунах В. А. Геномная изменчивость соматических клеток растений // Биополимеры и клетка, 1995. - Т.П. № 6. - С. 5-40.

12. Левина P.E. Морфология и экология плодов. Л.: Наука, 1987.

13. Лозина-Лозинская A.C. Обзор видов рода Fragaria II Изв. ГБС СССР. Л., 1926. - Т.25. Вып. 1. - С.47-86

14. Маевский П.Ф. Флора Средней полосы Европейской части СССР. М.-Л.: Сельхозгиз, 1954. - 912 с.

15. Малецкий С. И., Сухарева Н. Б., Батурин С. О. Наследование пола у апомиктических сеянцев земляники крупноплодной (Fragaria х ananassa.) Duch // Генетика - 1994. - Т. 30. № 2. - С. 237-243.

16. Малецкий С.И. Биномиальные распределения в генетических и популяционно-генетических исследованиях на растениях. -Новосибирск: ИЦиГ СО РАН, 2000. - С. 28-30.

17. Программа и методика сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур / Под ред. E.H. Седова и Т.П. Огольцовой. -Орел: Изд-во Всероссийского научно-исследовательского института селекции плодовых культур, 1999. - С.608.

18. Розанова М. А. Ягодоведение и ягодоводство // JL: Сельхозгиз, 1935. -С. 124-135;

19. Сухарева Н. Б. Роль отдаленной гибридизации в формообразовании Fragaria (в природе и опыте) // Проблемы апомиксиса и отдаленной гибридизации. - Новосибирск: Наука, 1987 - С. 168-182.

20. Сухарева Н. Б., Батурин С. О. О межродовых скрещиваниях Fragaria II Теоретические основы селекции. - Новосибирск: Наука, 1985. - С. 151162.

21. Фадеева Т.С. Генетика землянки. Л.: ЛГУ, 1975. - 184 с.

22. Федорова Н. Я. Скрещиваемость и физиологические связи основных европейских видов рода Fragaria // Докл. АН СССР. - 1946. - Т. 52. №6. -С. 549-551.

23. Шангин-Березовский Г. Н. О материнском наследовании у земляники // Тр. ин-та генетики. - М., 1962. - Т. 26. - С. 68-84.

24. Шангин-Березовский Г. Н. Об отдаленной гибридизации у земляники // Тр. ин-та генетики. - М., 1963. - Т. 30. - С. 321-356.

25. Юзепчук С. В. Подсемейство Rosoidaceae II Флора СССР. - М.: Изд-во АН СССР, 1941. - Т. 10. - С. 59-64.

26. Яркова К.Т. Селекция земляники // Программа и методика селекции плодовых, ягодных и орехоплодных культур / Мичуринск, 1980.

27. Abdullah J.S., Hennerty M.J. Intergenic hybrids of Fragaria and Potentilla. Acta Horticulturae. - 1993. - № 348. - P. 151 -154.

28. Ahmadi H., Bringhurst R.S., Voth V. Modes of inheritance of photoperiodism in Fragaria 11 Journal of American Society fo Horticultural Sciences - 1990. -Vol. 115. - №. 1. - P. 146 -152.

29. Ahmadi H., Bringhurst R. S. Genetics of sex expression in Fragaria species //American Journal of Botany. - 1991. - Vol. 78. - № 4. - P. 504-514.

30. Allard R. W. Principles of Plant Breeding, 2nd ed. John Wiley & Sons, New York. 1999.-264 p.

31. Appell S.D. Belle of The Berries. 2001. Available at http: // www.bbg.org/gar2/topics/kitchen/2001 su_fruitecouture.html

32. Asker S. An intergeneric Fragaria x Potentilla hybrid // Hereditas. - 1970. -Vol. 64.-№l._p. 135-139.

33. Asker S. Some viewpoints on Fragaria x Potentilla intergeneric hybridization // Hereditas. - 1971. - Vol. 67. - № 1. - P. 181-190.

34. Asker S. Pseudogamy, hybridization and evolution in Potentilla II Hereditas. -1977.-Vol. 87.-P. 179-184.

35. Ashley M. V., J. A. Wilk, S. M. N. Styan, K. J. Craft, K. L. Jones. High variability and disomic segregation of microsatellites in the octoploid Fragaria virginiana Mill. (Rosaceae) // Theoretical and Applied Genetics. -2003. - Vol. 107. - P. 1201-1207.

36. Barrientos F., Bringhurst R.S. Interspecific Fragaria and intergeneric Fragaria-Potentilla amphiploids in strawberry breeding // Proc. XXI Intern. Congr. Hort. Plants. Warsaw. - 1974. - P. 362.

37. Bentvelsen G., Bouw B. Breeding Ornamental Strawberries // Proc. Vth Int. Strawberry Symposium Acta Horticulturae. - 2006. Vol. - 708. - P. 455-457.

38. Bohm B. A. Introduction to Flavonoids. Harwood Academic Publishers -1998.- P. 117-174.

39. Bringhurst R.S., Ahmadi H. Voth V. Inheritance of the day-neutral trait in strawberries // Acta Horticulturae. - 1988. - Vol. 1. - № 265. - P. 35 - 41.

40. Bringhurst R.S. Cytogenetics and evolution in American Fragaria II Hortscience. - 1990. - Vol.25.- P. 879 - 881.

41. Byrne D., Jelenkovic G. Cytological diploidization in the culivated octoploid strawberry F. x ananassa II Canadian Journal of Genetics and Cytology. -1976.- Vol. 18.-P. 653-659.

42. Correns C. Bestimmung, Vererbund und Verteilung des Geschlechtes bei den höheren Pflänzen. - Handb. Vererbungs - Wissenschaft. - 1928. - Bd. 2. -S. 138.

43. Darrow G. M. The strawberry: history, breeding and physiology. Hort, Rinehart and Winston, New York, 1966. - 463 p.

44. Davies K.M. Modifying Anthocyanin Production in Flowers . In nthocyanins: Biosynthesis, Functions, and Applications. Springer New York, 2009. - P. 49 -52.

45. Davis D. W., Taylor L.A., Ash R. P. Impatiens balsamina L.—the Inheritance of Floral Colors 11 Genetics. - 1958. -Vol. 43. - № 1. - P. 16-34.

46. Davis T. M., Yu H. A linkage map of the diploid strawberry, Fragaria vesca II Journal of Heredity. - 1997. - Vol. 88 - P. 215-221.

47. Davis T.M., Denoyes-Rothan, B., Lerceteau-Köhler, E. Strawberry. In: Genome Mapping and Molecular Breeding in Plants / Editor: C. Kole, 2007. -P. 189-205.

48. Deng C, Davis TM: Molecular identification of the yellow fruit color (c) locus in diploid strawberry: a candidate gene approach // Theoretical and Applied Genetics. -2001. - Vol. 103. - P. 316-322.

49. Dolezel J, Greilhuber J, Lucretti S, Meister A, Lysak M A, Nardi L, Obermayer R. Plant genome size estimation by flow cytometry: Inter-laboratory comparison // Annals of Botany. - 1998. - Vol. 82. - P. 17 - 26.

50. East E. M. The origin of the plants of maternal type which occur in connection with interspecific hybridizations // Proc. Nat. Acad. Sci. - 1930. -№16. - P. 377-380.

51. Ellis J. R. Intergeneric hybridization between Fragaria and Potentilla. Proc. of Intern. Cong. Genetics. - 1958. - Vol. 2. - 74 p.

52. Ellis J. R. Fragaria-Potentilla intergeneric hybridization and evolution in Fragaria II Proceedings of Linnean Society of London. - 1962. - Vol. 173. -P. 99-106.

53. Ellis J.R. Fragaria Trel\ United States Patent PP07598 / Patients online. 1991 Available at http://www.freepatentsonline.com/PP07598.html

54. Feller W. Introduction to Probability Theory. - 1967. - Vol. 1. - 525 p.

55. Folta K.M., Davis T.M. Strawberry Genes and Genomics // Critical Reviews in Plant Sciences. - 2006. - Vol. 25. - N. 5. - P. 399-415.

56. Galbraith D.W., Harkins K.R., Maddox J.M., Ayres N.M., Sharma D.P., Firoozabady E. Rapid flow cytometric analysis of the cell cycle in intact plant tissues // Science. - 1983. - Vol. 220. - P. 1049-1051.

57. Galleta G. J., Maas J. L. Strawberry genetics // Horticultural Science. -1990.-Vol. 25.-№8. - P. 871-879.

58. Gooding H.J. Jennings D.L. and Topham P.B. A genotype-environment on strawberries in Scotland // Heredity. - 1975. - Vol. 34. - P. 105-115.

59. Harland S. C. Cytogenetical investigation on soft fruits. - Univ. Manchester Dep. Bot.- 1957.-347 p.

60. Hattori K. 1992. Inheritance of anthocyanin pigmentation in flower color of chrysanthemum // Japanees Journal of Genetics. - 1967. - P. 253 - 258.

61. Hortynski J. Correlation and path analysis in strawberry seedlings (Fragaria x ananassa Duch.) // Genetica Polonica. - 1979. - Vol. 20. - P. 549-566.

62. Hortynski J. Variability and heritability of some quantitative characters in strawberry seedlings (Fragaria x ananassa Duch.) // Genetica Polonica. -1980.-Vol. 21.-P. 69-81.

63. Janick J., Hughes H. G. Production of strawberry tetraploids from intergenetic crosses // Proc. I Int. Symp. "Haploids in Higher Plants. Advances and Potential". Univ. of Guelph. - 1974. - 137 p.

64. Jelencovic K. G., Wilson M. L., Hurding P. J. An evolution of intergeneric Hybridization of Fragaria spp. x Potentilla spp. a mean of haploid production // Euphitica. - 1984. - Vol. 33. - P. 143-152.

65. Jones L. K. Cytogenetic studies in the genera Fragaria and Potentilla II Ph. D. Thesis, Univ. of Manchester. - 1955. - 313 p.

66. Jones L. K. Evolution and breeding potential in strawberries // Scientific Horticulture. - 1966. - Vol. 18. - P. 121-130.

67. Khanizaden Sh. New hardy day-neutral red flowering strawberry cultivars // Acta Horticulturae. - 2000. - N. 538 - P. 779-780.

68. Khanizaden Sh. Rosberry: a new hardy, day-neutral, red flowering strawberry cultivar. 4 Int. Strawberry symp. - Tempere - 2000. - 106 p.

69. Krause, E.H.L. J. Sturm's Flora von Deutschland, 8 band: Rosen, Rosiflorae. ~ Lutz: Stuttgart, 1904. - 84s.

70. Kuhn E. Geschlechtsformen dei Fragaria und ihre Vererbung. - Zuchter, 1930.-S.2-11.

71. Kunihisa, M., Fukino N., Matsumoto S. CAPS markers improved by cluster-specific amplification for identification of octoploid strawberry (F. x

ananassa Duch.) cultivars, and their disomic inheritance III Theoretical and Applied Genetics. - 2005. - Vol. 110. P. 1410-1418.

72. Lai S.D., Seth J.N. Studies on combiningability in strawberry (Fragaria x ananassa Duch.): I. Nuber of inflorences, number of flowers, days to maturity and number of fruits // Canadian Journal of Genetics and Cytology.

- 1981.-Vol. 23.-P. 373-378.

73. Lai S.D., Seth J.N. Studies on combining ability in strawberry (Fragaria x ananassa Duch.): II. Fruit lengh, fruit diameter, fruit weight, ascorbic acid, total soluble solids and fruit yeild // Canadian Journal of Genetics and Cytology. - 1982. - Vol. 24. - P. 479-483.

74. Lerceteau-Kohler E., Guerin G., Laigret F., Denoyes-Rothan B. Characterization of mixed disomic and polysomic inheritance in the octoploid strawberry (Fragaria x ananassa) using AFLP mapping Theoretical and Applied Genetics. - 2003. - Vol. 107. - P. 619-628.

75. Leslie A.C. Fragaria. in J. Cullen et al. (eds). The European Garden Flora. Vol. 4. Cambridge: Cambridge University Press, 1995. - P. 397-398.

76. Mabberley D.J. Potentilla and Fragaria (Rosaceae) reunited // Telopea. -2002.-Vol. 9.-P. 793-801.

77. Macfarlane Smith W. H., Jones L. K. Intergenetic crosses with Fragaria and Potentilla. Crosses between the progeny of Fragaria moschata x Potentilla fruticosa and the original parents // Euphytica. - 1985. - Vol. 34. - N.3. - P. 725-744.

78. Mangelsdorf J., East E . M. Studies on the genetics of Fragaria II Genetics.

- 1927.-Vol. 12.-P. 307-339.

79. Marta A.E., Camadro E.L., Diaz-Ricci J.C. Breeding barriers between the cultivated strawberry, Fragaria x ananassa., and related wild germplasm // Euphytica. - 2004. - Vol. 13 - № 2 - P. 139 - 150.

80. Masako F.-M., Misako A., Kanako I., Yukihisa K.,Yuko F., Junichi T., Noriko N., Yoshikazu T. Biochemical and molecular characterization of anthocyanidin/flavonol 3-glucosylation pathways in Rosa hybrida II Plant Biotechnology. - 2011. - Vol. 28. - P. 239-244.

81. Masny A., Madry W., Zurawicz E. Combining ability for important horticultural traits in medium- and late-maturing strawberry cultivars // Journal of Fruit and Ornamental Pland Research. - 2008. - Vol. 16. - P. 133 -152.

82. Mikanagi Y., Saito N., Yokoi M., Tatsuzawa F. Anthocyanins in flowers of genus Rosa, sections Cinnamomeae (=Rosa), Chinenses, Gallicanae and some modern garden roses // Biochemical Systematics and Ecology. - 2000. -Vol. 28.-P. 887-902.

83. Niemirowicz-Szczytt K. Embryological studies on Fragaria x ananassa Duch. after pollination by three species of Potentilla II Acta Societatis Botanicorum Poloniae. - 1984 . - Vol. 53. - P. 465-484.

84. Niemirowicz-Szczytt K. Morphological and cytological evaluation of progeny obtained from pollination of Fragaria x ananassa Duch. with Potentilla spp. // Acta Societatis Botanicorum Poloniae.- 1984 . - Vol.53. -P. 455-468.

Nieuwhof M., Eijk J. P., Keijzer P., W. Eikelboom. Inheritance of flower pigments in tulip (Tulipa L.) // Euphytica - 1987. - Vol. 38. - № 1. - P.49 -55.

86. Ouresky D.K., Slate G.L. Behavior on the everbearing characteristics in strawberries // Proceedings of American Society for Horticultural Sciences. -1967.-Vol. 90.-P. 236-241.

87. Oydvin J. Inheritance of type of pubescence on the pedicles of strawberries (Fragaria * ananassa Duch.) // Meldinger fra Norges Landbrukshogskole. -1980.-Vol. 59.-P. 1-9.

88. Potter D., Luby J. J., R. E. Harrison. Phylogenetic relationships among species of Fragaria (Rosaceae) inferred from non-coding nuclear and chloroplast DNA sequences // Systematic Botany. - 2000. - Vol. 25. - P. 337-348.

89. Powers L. Inheritance of period of blooming in progenies of strawberries // Proceedings of American Society for Horticultural Sciences. - 1954. - Vol. 64. - P. 67 -70.

90. Prantl K. Exkursionsflora fur das Königreich Bayern. - Ulmer, Stuttgart. -1884.

91. Preeda N., Yanagi T., Sone K., Taketa S., Okuda N. Chromosome observation method at metaphase and pro-metaphase stages in diploid and octoploid strawberries // Scientia Horticulture. - 2007. - Vol. 114. - N 2. -P. 133-137.

92. Richardson W. A preliminary note on the genetics of Fragaria II Journal of Genetics. - 1923. - Vol. 3. - P. 171-177.

93. Sargent D. J., Davis T. M., Tobutt K. R., Wilkinson M. J., Battey N. H. A genetic linkage map of microsatellite, gene-specific and morphological markers in diploid Fragaria II Theoretical and Applied Genetics. - 2004. -Vol. 109.-P. 1385-1391.

94. Sargent D. J., Clarke J., Simpson D. W., Tobutt K. R., Arus P. An enhanced microsatellite map of diploid Fragaria. II Theoretical and Applied Genetics. -2006.-Vol. 112.-P. 1349-1359.

95. Scopoli J.A. Flora Carniolica. Vol 1. - Krauss, Vienna, 1771.

96. Scott D.H., Lawrence F.J. Strawberries. In: Advances in fruit breeding J.Janick and J.N. Moore (eds.) Prudue Univ. Press. West Lafayette Ind. -1975 - P. 71-97.

97. Senanayake D. A., Bringhurst R. S. Origin of Fragaria polyploids. Cytological analyses //American Journal of Botany. - 1967. - Vol. 54. - N 4. -P. 221-228.

98. Simioni C., Schifino-Wittmann M.T., Paim N.T. A model for floral color inheritance in Leucaena (Leguminosae) // Genetetics and Molecular Biology.- 1998. - Vol. 21. - N. 3. - P. 365 -368.

99. Snow R.S. Alcoholic hydrochloric acid-carmine as a stain for squash preparations // Stain Tech. - 1965. - Vol. 38. - P. 9 -13.

100. Sokal R. R., Rohlf F. J. Analysis of frequences. In: Biometry: the principles and practice of statistics in biological research. 3 rd edition. Freeman & company, New York, 1995.

101. Staudt G. Die Entstehung und Geschichte der grossfriichtigen Gartenerdbeeren Fragaria x ananassa Duch. Der Zuchter. - 1961. - Vol. 31. -P. 212-218.

102. Staudt G. Taxonomic studies in the genus Fragaria. Typification of Fragaria species known at the time of Linnaeus // Canadian Journal of Botany. - 1962. - Vol. 40. - P. 869-886.

103. Staudt G. Die Genetik und Evolution der Heterozie in der Gattung Fragaria. Untersuchungen an Fragaria orientalis L. // Z. Pflanzenzucht. - 1967. -Bd 58. - H. 6. - S. 245-277.

104. Tucker A.O., Maciarello M.J., Tucker S.S. A survey of color charts for biological description. -1991. - Vol. 40. - P. 201-214.

105. Watkins R., Spangelo L. P. S. Components of genetic variance in the cultivated strawberry // Genetics. - 1968. - Vol. 59. - P. 93-103.

106. Watkins R., Spangelo L. P. S. Strawberry selection index components // Canadian Journal of Genetics and Cytology. - 1971. - Vol. 13. - P. 42-50.

107. Weber E. Prüfen von Verteilungen - Anpassungstest. Kapitel 13 // Die Gründriss der biologicshen Statistik. 9 Auflage. VEB Gustav Fischer Verlag, Jena, 1986. S. 190-199.

108. Wenzel W.G. Correlation and selection indices in strawberry breeding // Agroplantae - 1980. - Vol.12. - P. 29 -32.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ Статьи:

1. Батурин С.О., Кузнецова Л.Л. Состояние и перспективы селекции розовоцветковой крупноплодной земляники (Fragaria х ananassa Duch.) в Западной Сибири // Информационный вестник ВОГиС. - 2010. - Т. 14. -№ 1.-С. 165-171.

2. Кузнецова Л.Л., Батурин С.О. Интродукция розовоцветковой крупноплодной земляники (Fragaria х ananassa Duch.) в Западной Сибири // Научные ведомости БелГУ / Серия Естественные науки. - 2011. - Т. 104. - № 9. Выпуск 15/2. - С. 54-59.

3. Батурин С.О., Кузнецова Л. Л. Репродуктивные особенности и перспективы использования розовоцветкового декоративного гибрида Fragaria х Potentilla (сорт Frei) в селекции крупноплодной земляники // Вавиловский журнал генетики и селекции. - 2011, - Т. 15- №4. - 800 - 807.

4. Батурин С.О., Аполинарьева И.К., Кузнецова Л.Л. Некоторые достижения в решении проблем семенной репродукции ремонтантных сортов крупноплодной земляники // Материалы Международной научно-методической дистанционной конференции «Актуальные проблемы размножения ягодных культур и пути их решения» / Мичуринск-наукоград: ГНУ ВНИИС им. И.В. Мичурина Россельхозакадемии / Мичуринск, 2010. - С. 32-39.

5. Батурин С.О., Амброс Е.В., Кузнецова JLJI. Матроклинное наследование при скрещиваниях Fragaria х Potentilla II Фактори експериментальнош еволюцш оргашзм1в: 36. наук.пр./ Укр. т-во генетиюв юелекцюнер1в iM. M.I. Вавилова / К.:Логос, 2010. - Т. 8. - С. 303-307.

6. Батурин С.О., Кузнецова Л.Л. Наследование розовой окраски венчика у полиплоидов земляники (Fragaria L.) // Досягнення i проблеми генетики, селекцш та бпотехнологш: 36. наук.праць. - КиПв: Логос.- 2007, - Т. 2. -С. 16-20.

7. Батурин С.О., Аполинарьева И.К., Кузнецова Л.Л. Развитие и прорастание семянок у ремонтантных сортов крупноплодной земляники (Fragaria х ananassaDxxch..) II Сельскохозяйственная биология - 2012, (принята к печати).

Тезисы:

8. Kuznetsova L.L., Zielke R.A., Grout B.W., Baturin S.O. Improving double-usage (ornamental and fruiting) strawberry (Fragaria x ananassa Duch.) in Western Siberia 11 Abstract book of the International Conference on FoodOmics "A Science for Nutrition, Health and Wellness in the Post-Genomic Era".-Cesena (Italy), 2009. - P. 69-70.

9. Grout В., Kuznetsova L., Baturin S. Breeding of pink-flowering ornamental strawberries in Siberia // Book of abstracts of the 28th International Congress "Science and Horticulture for People", Lisbon (Portugal), 2010. - P. 455.

10. Кузнецова Л.Л., Батурин С.О. Breeding pink-flowering everbearing strawberry adapted to the variable conditions of West Siberia // Abstract book of the International Conference "Plant genetics, genomics and biotechnology". -Novosibirsk, 2010. - P. 67.

11. Аполинарьева И.К., Кузнецова Л.Л. Особенности завязываемости и прорастания семян при ремонтантном плодоношении крупноплодной земляники (Fragaria х ananassa Duch.): Труды IV международной научной конференции молодых учёных «Новейшие направления развития аграрной науки в работах молодых ученых». - Краснообск, 2010. - С. 217220.

12. Кузнецова Л.Л. Наследование розовой окраски венчика у крупноплодной земляники (Fragaria х ananassa Duch.) в бэккроссных скрещиваниях // Труды Томского государственного университета «Фундаментальные и прикладные аспекты современной биологии». - 2010. - Т. 125. - С. 363366.

13. Кузнецова Л.Л., Батурин С.О. Дозовый эффект гена при наследовании розовой окраски венчика у потомков межродовых гибридов Fragaria х ananassa Duch. х Comarum palustre L. // Перспективы развития и проблемы современной ботаники / Материалы II (IV) Всероссийской молодежной научно-практической конференции. Новосибирск: Изд-во СО РАН.-2010.-С. 272-274.