Theory and practice of creation of biotechnological sugar beet hybrids | Теория и практика создания биотехнологических гибридов сахарной свеклы

Английский. Currently, the implementation of conventional breeding programs can not provide a rapid and significant increase in the performance of sugar beet hybrids, as its gene pool is almost exhausted. Based on achievements in the field of genetics, new approaches and opportunities for the creation of highly productive sugar beet agrocenoses of have become in demand. The practice and experience of foreign countries shows that the cultivation of glyphosate resistant sugar beet hybrids is one of the effective factors in weed control and increasing the profitability of sugar beet production. The long-term experiments have been conducted in the Krasnodar Krai. The encouraging results are obtained about the nature of glyphosate resistance inheritance in individual heterozygous apocarpous and syncarpous forms under inbreeding and double crossing with a male sterile tester. Control of target genes expression in generations was carried out by the survival degree of sugar beet plants after glyphosate application. During the research, individuals with a high level of gene expression were selected. In self-pollination of the initial heterozygous forms, deviations from Mendel's segregation were observed in most cases. The criterion for assessing the stability of the expression of glyphosate resistance genes in seed reproduction was the compliance with the segregation according to Mendel's laws among the analyzed progeny. At the initial stages of research, the level of resistance gene expression was about 10–15% of the total number of analyzed plants. After 4-fold self-pollination, the expression of resistance genes significantly increased and genotypes with resistance of 91–100% were selected. The first apocarpous and syncarpous self-pollinated high glyphosate tolerant sugar beet lines were created, which can be used as donors of the tolerance. Seeds and roots of tolerant forms appropriate for further research are obtained.

Русский. В настоящее время реализация традиционных селекционных программ, уже не может обеспечить быстрый и значительный прирост продуктивности гибридов сахарной свеклы (CC), так как ее генофонд почти исчерпан. На основе достижений в сфере генетики стали востребованы новые подходы и возможности по созданию высокопродуктивных агроценозов CC. Практика и опыт зарубежных стран показывает, что выращивание гибридов CC, устойчивых к глифосату, является одним из действенных факторов в ее защите от сорных растений и повышения уровня рентабельности свекловичного производства. В результате многолетней работы, проведенной в Краснодарском крае, получены обнадеживающие результаты о характере наследования устойчивости к глифосату отдельных гетерозиготных раздельно- и сростноплодных форм при инцухте и парном скрещивании с мужскистерильным тестером. Контроль экспрессии целевых генов в поколениях осуществлялся по степени сохранности растений CC после обработки глифосатом. В процессе исследований отбирались особи с высоким уровнем экспрессии генов. При самоопылении исходных гетерозиготных форм в большинстве случаев наблюдались отклонения от менделевского расщепления. Критерием для оценки стабильности экспрессии генов устойчивости к глифосату при семенном размножении служило соответствие расщеплению по законам Менделя среди анализируемых потомков. На начальных этапах исследований уровень экспрессии генов устойчивости составлял 10–15% от общего числа проанализированных растений. После 4-кратного самоопыления экспрессия генов устойчивости значительно повышалась, были отобраны генотипы с устойчивостью 91–100%. Созданы первые раздельно- и сростноплодные самоопыленные линии CC с высокой степенью толерантности, которые могут использоваться в качестве доноров устойчивости. Выращены семена и корнеплоды устойчивых форм для продолжения исследований.