关键词: G. barbadense Gossypium hirsutum chromosome-substituted hybrids cotton molecular genetic analysis monosomic lines

来  源:   DOI:10.18699/VJGB-23-110   PDF(Pubmed)

Abstract:
Substitution lines of the cotton Gossypium hirsutum L. involving chromosomes of the tetraploid species G. barbadense L., G. tomentosum Nutt. ex Seem., and G. mustelinum Miers ex Watt. are a valuable source for breeding, increasing the genetic diversity of G. hirsutum. The substitution of certain G. hirsutum L. chromosomes with G. barbadense chromosomes affect fibre elongation, fibre yield, fibre strength, and micronaire. To increase the efficiency of creating lines, it is necessary to study the nature of the introgression of alien chromosomes into the G. hirsutum L. genome. As a result of molecular genetic analysis of BC2F1 hybrids obtained from crossing monosomic lines of the cotton G. hirsutum from the cytogenetic collection of Uzbekistan with monosomic backcross hybrids BC1F1 G. hirsutum × G. barbadense on the same chromosomes, genetic differences between the hybrids in the profile of chromosome-specific microsatellite SSR markers were found. The predominant introgression of chromosomes 4, 6 and 12 of the At-subgenome and 22 of the Dt-subgenome of G. barbadense was revealed, while chromosomes 2 and 7 of the At-subgenome and 18 of the Dt- subgenome of G. barbadense were characterized by elimination. Among them, chromosomes 7 of the At- subgenome and 18 of the Dt-subgenome of G. barbadense were eliminated in the first backcross generation. In this work, two lines, CS- B06 and CS-B07, from the American cytogenetic collection with a putative substitution involving chromosomes 6 and 7 of the At-subgenome were analysed. The presence of only polymorphic alleles from the species G. hirsutum and the absence of polymorphic alleles from the species G. barbadense were revealed, which showed the absence of substitution involving these chromosomes. BC2F1 hybrids with monosomy for both G. barbadense and G. hirsutum chromosomes were characterized by regular pairing of chromosomes and high meiotic indexes. However, many hybrids were characterized by a decrease in pollen fertility. Two hybrids with monosomy for chromosome 7 of the At-subgenome of G. hirsutum and chromosome 6 of the At-subgenome of G. barbadense had the greatest reduction in pollen viability (70.09 ± 1.57 and 75.00 ± 1.66 %, respectively). Thus, this work shows a specific feature in the introgression of individual chromosomes of the cotton species G. barbadense into the cotton G. hirsutum genome.
Линии хлопчатника Gossypium hirsutum L. с чужеродным замещением хромосом тетраплоидных ви- дов G. barbadense L., G. tomentosum Nutt. ex Seem., G. mustelinum Miers ex Watt. являются ценным источником для селекции, увеличивающим генетическое разнообразие G. hirsutum. Замещение определенных хромосом хлоп- чатника вида G. hirsutum L. хромосомами вида G. barbadense оказывает влияние на удлинение, выход и прочность волокна, микронейр. Для повышения эффективности процесса создания линий необходимо изучение характера интрогрессии чужеродных хромосом в геном G. hirsutum L. В результате молекулярно-генетического анализа гибридов BC2F1, полученных от скрещиваний моносомных линий хлопчатника G. hirsutum цитогенетической коллекции Узбекистана с моносомными беккроссными гибридами BC1F1 G. hirsutum × G. barbadense по одинако- вым хромосомам, обнаружены генетические различия по профилю хромосом-специфичных микросателлитных SSR-маркеров между гибридами. Выявлена преимущественная интрогрессия хромосом 4, 6, 12 At-субгенома и 22 Dt-субгенома G. barbadense, тогда как хромосомы 2, 7 At-субгенома и 18 Dt-субгенома G. barbadense характе- ризовались элиминацией, среди них хромосомы 7 At-субгенома и 18 Dt-субгенома G. barbadense элиминировали уже в первом беккроссном поколении. В настоящей работе проанализированы две линии, CS-B06 и CS-B07, аме- риканской цитогенетической коллекции с предполагаемым замещением по хромосомам 6 и 7 Аt-субгенома. Об- наружены присутствие только полиморфных аллелей вида G. hirsutum и отсутствие полиморфных аллелей вида G. barbadense, что показало отсутствие замещения по этим хромосомам. Гибриды BC2F1 с моносомией как по хромосомам G. barbadense, так и по хромосомам G. hirsutum характеризовались регулярной конъюгацией хромо- сом и высоким мейотическим индексом. Однако многие гибриды отличались снижением фертильности пыльцы. Два гибрида с моносомией по хромосоме 7 At-субгенома G. hirsutum и хромосоме 6 At-субгенома G. barbadense имели наибольшую редукцию в жизнеспособности пыльцы (70.09 ± 1.57 и 75.00 ± 1.66 % соответственно). Таким образом, в этой работе показана особенность в интрогрессии индивидуальных хромосом хлопчатника вида G. barbadense в геном хлопчатника G. hirsutum.
摘要:
暂无翻译
公众号