С.Ф. Коваль, В.П. Шаманин  "Растение в опыте"

 

Популяционные сдвиги частот были изучены нами на примере сорта яровой пшеницы Саратовская 29 [Метаковский, Коваль, 1987], при пересеве гибридных популяций [Метаковский, Коваль 1985; Метаковский и др., 1986; Коваль 1993] и при оценке сортов Омской селекции [Метаковский, Чернаков, Шаманин,1990]. Тех, кто заинтересуется методами изучения генетической структуры популяций отсылаем к соответствующим монографиям [Синская, 1961, 1963; Агаев, 1978; Айала, 1984; Грант, 1980; Бигон и др., 1989]. Показано, что частоты отдельных аллелей в популяции сорта изменяются как с возрастом сорта (табл. 4.1), так и в зависимости от места репродукции (табл. 4.2).

Таблица 4.1. Изменение частоты аллелей Gld Саратовской 29 при ___________ репродукции ее в Саратове __________ Год репродукции Частоты аллелей Gld, % 1А15 6А16 6В14 1960 51,5 33,5 12,3 1967 48,1 24,1 11,6 1980 50,2 41,0 1,3 1983 52,5 27,0 3,5 1985 58,2 34,1 0,0

 

Таблица 4.2. Изменение частот аллелей Gld Саратовской 29 в зависимости от места многолетней репродукции Место репродукции Частоты аллелей Gld, % 1А15 6А16 6В14 Саратов 53,0 36,0 2,0 Барнаул 61,3 30,3 0,0 Красноярск 62,6 43,6 25,7 Новосибирск 57,8 21,9 6,2 Омск 66,4 27,9 4,4 Петропавловск, Казахстан 53,1 39,6 4,0 Усть-Абакан 57,5 29,9 8,2 Шортанды, Казахстан 52,5 29,9 1,6 Якутск 52,2 9,0 4,2 Причины изменения структуры популяций следующие: - неодинаковое давление естественного отбора на различные биотипы популяции;

 

 

-  перекрестное опыление, имеющее место у большинства видов- самоопылителей;

-  возникновение мутаций;

-  и, конечно, механическое засорение.

Последнее случается гораздо чаще, чем принято думать. По этой причине вновь полученные образцы не следует сразу же запускать в работу. Их надо пересеять, оценить на типичность и, если требуется, прочистить от засорения.

При многолетней работе исследователь обычно не получает ежегодно свежий запас семян со стороны, а пользуется семенами своего урожая. Такие образцы семян по необходимости малы и редко превышают 100-500 г. Здесь возникает еще один источник изменения структуры популяций, который называется «эффектом основателя «. Дело в том, что даже очень редкий в популяции биотип можег случайно попасть в малый (например - 50 зерен) образец, где его процентное содержание при последующем размножении окажется неправомерно высоким. Но более вероятен противоположный случай - полное выпадение редких генотипов при формировании малого образца. К примеру, сорт Омская 9 (выведенный в СибНИИСХ) состоит из 13 биотипов, имеющих различные блоки компонентов глиадина (доля 10 биотипов составляет лишь по 0,3%), а Эритроспермум 59 (выведенный в ОмГАУ) состоит из двух биотипов, доля которых равна соответственно 64 и 36 % [Метаковский, Чернаков, Шаманин,1990]. Считается [Ladizinsky, 1985], что именно эффект основателя определил меньший уровень полиморфизма культурных растений по сравнению с дикими сородичами.

Характеристики сортов у большинства культур сильно зависят от их популяционной структуры. И следует принять за правило никогда не называть сортами образцы меньше 1-5 тысяч всхожих зерен и не считать полученные на них результаты характеристиками обозначенных на этикетках сортов.

Необходимые размеры выделяемых образцов семян и репрезентативность их в отношении популяций с различным уровнем гетерогенности рассмотрены в работе Е. Bekele [1985]. Это особенно важно учитывать при изучении в питомниках диких видов или примитивных сортов, а также при интродукционных исследованиях. К сожалению, это не учитывалось при формировании наиболее старой части коллекций ВИРа - популяционная теория тогда еще не существовала. Сохраняемые в ней живые образцы в результате эффекта основателя, изменения частот биотипов при пересевах и механического засорения часто имеют мало общего с уникальными сортами-популяциями 1920- х годов. Сами же эти популяции погибли невозвратно. В настоящее время корректному сбору и сохранению генофонда во всех странах уделяется большое внимание [Матвиенко, 1982; Смирнов, Соснихина, 1983; Витковский, Кузнецов, 1989; Сваминатан, 1989; Штуббе и др.,1989; Kilpatrick, et al., 1985].

При анализе отдельных растений полиморфизм образца может привести к тому, что в последовательном ряду проб или в парах контроль

- опыт будут взяты различные по своим свойствам генотипы. В этом случае исследователь рискует принять различия между генотипами за эффекты изучаемых в опыте факторов. Поэтому настоятельно рекомендуем во всех работах, связанных с анализом отдельных растений или небольших объемов биомассы, использовать только чистые линии.