Высокая зимостойкость предполагает наличие длительности глубокого покоя, сопо ставимой с продолжительностью зимовки, и высокой морозостойкости. Междисциплинарный подход к исследованию механизмов формирования зимостойкости позволил как разработать новый, так и усовершенствовать известные способы получения генетического разнообразия и сравнить их по эффективности. Такое разнообразие, в частности, необходимо для селекции сортов пшеницы, удовлетворяющих условиям Сибири. Так, обработка гиббереллином А3 всходов озимых сортов позволила получить семьи (линии) с перезимовкой 85–100 % под глубоким снежным покровом в лесостепи. Перезимовка исходных сортов в этих же условиях была на порядок ниже. Стресс в двух смежных поколениях, вызванный гиббереллином, индуцировал у части выживших растений длительный глубокий покой, сопоставимый с продолжительностью зимовки, что обеспечило высокую выживаемость их потомств. Эти изменения наследовались. И чем жестче был отбор на продолжительность глубокого покоя среди «гиббереллиновых» линий, тем выше среди них была доля высокоморозостойких форм, выживших в бескулисных посевах при малоснежье в степи. При гибридизации между образцами пшеницы доля высокоморозостойких форм была наибольшей, если оба родителя обладали хотя бы одним из компонентов высокой зимостойкости. Инбредные клоны пырея сизого Agropyron glaucum оказались эффективным источником обоих компонентов зимостойкости при гибридизации с пшеницей. Наследственные изменения у образцов пшеницы под влиянием гиббереллина в двух смежных поколениях в условиях лесостепи и под влиянием умеренно сильных морозов в степи также в двух смежных поколениях, вероятно, имели регуляторную, эпигенетическую природу.
High winter hardiness requires two features: (1) a duration of deep rest comparable to the duration of wintering and (2) high frost resistance. An interdisciplinary approach to studying the mechanisms governing the formation of winter hardiness permits one to develop new methods for increasing genetic diversity, to improve well-known ones, and to compare their efficiencies. Such diversity, in particular, is essential for breeding wheat varieties that would meet the conditions of Siberia. Treatment of shoots of winter varieties with gibberellin A 3 yielded families (lines) with 85–100 % survival under deep snow cover in the foreststeppe zone. The survival of original varieties under the same conditions was lower by an order of magnitude. Gibberellin stress in two consecutive generations induced a long deep rest in some survivors, comparable to the duration of wintering, which ensured high survival of their offspring. These changes were inherited. The harder was the selection for the duration of deep rest in «gibberellic» lines, the higher proportion of them was constituted by highly frost-resistant forms that survived under conditions of poor snow cover in the steppe. When both parents had at least one component of high winter hardiness, the crosses yielded the highest proportion of highly frost-resistant forms. Inbred clones of intermediate wheatgrass Agropyron glaucum were good donors of both components of winter hardiness when crossed to wheat. Hereditary changes in wheat accessions in two consecutive generations both in the forest-steppe under the influence of gibberellins and in the steppe under the effect of moderate to severe frosts are likely to have a regulatory epigenetic nature.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.