Пути повышения устойчивости растений к уплотнению почвы

На сегодняшний день данные о молекулярно-генетических исследованиях влияния уплотнения почвы на растения немногочисленны. При этом в опытах устойчивость к уплотнению оценивалась по числу корней, преодолевших слои воска различной плотности, а по их отношению к общему числу корней рассчитывался индекс пенетрации корней.

Первые данные об идентификации локусов количественных признаков (QTL) были получены на рисе (Oryza sativa L.). Четыре локуса были связаны с числом корней, проросших через слой воска, девятнадцать — с общим числом корней растения, шесть — с индексом пенетрации и десять локусов — с числом побегов. Индивидуальный вклад каждого их этих локусов составил: 8% для показателя количества корней, способных к пенетрации; 19% для общего числа корней; 13% для индекса пенетрации и 14% для числа побегов соответственно. В другом опыте проникающую способность корней риса сорта Бала (Bala) оценивали путем подсчета количества корней, проникших через слой толщиной в 3 мм, состоящий на 80% из воска и на 20% из мягкого парафина. При помощи маркерного анализа обнаружено семь локусов количественных признаков, связанных с проникновением корней через вышеуказанный слой, а также четыре QTL с аллельным типом взаимодействия. Сравнивая эти данные с полученными ранее по локусам количественных признаков морфологии корней, можно предположить, что аллели, отвечающие за улучшение проникающей способности корней, могут также влиять на длину и толщину корней.

У 110 рекомбинантных инбредных линий, полученных путем скрещивания сортов твердой пшеницы Дженнах Хетифа (Jennah Khetifa) и Чалм (Chalm1), свойства и признаки корней, связанные с их проникающей способностью, были проанализированы методом подсчета корней, преодолевших парафиново-вазелиновые диски. При этом оценивались общее количество зародышевых и узловых корней, их сухая масса и индекс пенетрации. У сорта Дженнах Хетифа значения всех этих показатели были существенно выше, чем у сорта Чалм, причем указанные различия сохранились также и в рекомбинантных инбредных линиях. Два сцепленных маркера Xgwm617a и Xgwm427b на длинном плече хромосомы 6А были связаны с проникающей способностью корней и индексом пенетрации, а признак сухой массы корней оказался связан с маркером Xgwm11 на хромосоме 1В. В данном опыте не удалось определить локус для признака, отвечающего за общее число зародышевых и узловых корней. Отсутствие совмещения по этому признаку возможно объясняется тем, что признак способности к пенетрации контролируется независимо от признаков общего числа и сухой массы корней. Полученные данные свидетельствуют о сложности ростовых процессов в корнях и возможностях маркерной селекции для отбора генотипов с высокой способностью к пенетрации в популяциях твердой пшеницы.