Ген WF1 (White flower 1) белоцветковости и сроки цветения линий картирующей популяции льна (Linum usitatissimum L.)

Лен (Linum usitatissimum L.) выращивают в различных климатических зонах как яровую и озимую культуру. Приспособление к различным  условиям произрастания привело к появлению  генотипов с разным вегетационным периодом и различной степенью фоточувствительности. В то же время  для селекционеров быстро развивающиеся, и в частности раноцветущие, сорта всегда имели большое значение. Изучение линий генетической коллекции льна ВИР выявило широкое  внутривидовое разнообразие по продолжительности фаз вегетационного периода,  числу листьев  на стебле (физиологическому показателю  раннего  цветения)  и степени  фоточувствительности. У раноцветущей в условиях длинного дня, но сильно фоточувствительной линии гк-109 был идентифицирован ген белоцветковости wf1, ассоциированный с ранним цветением и малым количеством листьев. Эту линию скрестили  с поздноцветущей, но слабо фоточувствительной линией гк-375, имеющей красно-фиолетовые цветки. При изучении расщепления F₂ в условиях длинного (19 ч) и короткого (12 ч – длина дня на экваторе) дня установлено,  что число листьев на стебле растения  ассоциировано со временем цветения  и контролируется близкими генетическими системами только на длинном дне. Кроме того, на коротком  дне не проявлялась связь между временем цветения  и цветом лепестков. Таким образом,  при разных режимах освещения активны разные  группы генов. Из растений  гибридной  популяции было получено  более  200 линий 6-го поколения инбридинга. Их тестирование в полевых условиях длинного дня показало,  что хотя большинство  белоцветковых линий зацветало рано и имело малое количество листьев, часть из них цвела поздно и была более облиственна. Среди линий с окрашенными цветками наоборот появились раноцветущие и малооблиственные. Таким образом, можно сделать вывод о том, что в мейозе  F₁ произошел кроссинговер между геном, участвующим в контроле раннего  цветения, пришедшим от линии гк-109, и ее геном wf1. Сцепление генов раннего  цветения  и белоцветковости свидетельствует о возможности использования цвета лепестков  как маркера раннего  цветения при отборе скороспелого селекционного материала.

1. Brutch N.B. The development of methods used for evaluation of the inheritance of quantitative characters. Trudy po Prikladnoy Botanike, Genetike i Selektsii = Proceedings on Applied Botany, Genetics and Breeding. 2011;167:23­35. (in Russian)

2. Brutch N.B., Koshkin V., Matvienko I., Porokhovinova E., Tavares de Sousa M., Domantovich A. Influence of low temperatures and short photoperiod on the time of flowering in flax. In: Fiber Foundations – Transportation, Clothing, and Shelter in the Bioeconomy: Proceed­ ings of the 2008 International Conference on Flax and Other Bast Plants. Saskatoon, 21–23 July 2008. Saskatoon, 2008;81-91.

3. Brutch N.B., Sharov I.Y., Pavlov A.V., Porokhovinova E.A. Diversity of flax characters associated with fibre formation and environmental influence on their formation. Russ. J. Genet.: Appl. Res. 2011;1(5): 361-370. DOI 10.1134/S2079059711050042.

4. Domantovich A.V., Koshkin V.A., Brutch N.B., Matvienko I.I. Inves­ tigation of photoperiod sensitivity in Linum usitatissimum L. Lines and the effect of short­day conditions on their economically valuable traits. Russian Agricultural Sciences. 2012;38(3):173­177.

5. Koshkin V.A., Rigin B.V., Matvienko I.I. Evaluation of ultra-earli­ ness and creation of early productive lines of bread wheat with weak photoperiodic sensitivity. Doklady Rossiiskoi Akademii Sel’skokhozyaistvennykh Nauk = Reports of the Russian Academy of Agricultural Sciences. 2003;2:3­5. (in Russian)

6. Lakin G.F. Biometriya [Biometrics]. Moscow: Vysshaya Shkola Publ., 1990. (in Russian)

7. Merezhko A.F. The use of Mendelian principles in computer analysis of quantitative characters inheritance. In: Ecological Genetics of Cul­ tivated Plants: Proceedings of Young Scientists’ School. Krasnodar, 2005;107­117. (in Russian)

8. Obraztsov A.S. Some biological aspects of breeding for earliness. Sel’skokhozyaistvennaya Biologiya = Agricultural Biology. 1983; 18(10):3­11. (in Russian)

9. Porokhovinova E.A. Evaluation of the inheritance of flower and seed color and shape, as well as their relationship with the duration of the germination-flowering phase in flax (Linum usitatissimum L.). Nauchno­Issledovatelskij Bulleten Vserossijskogo Nauchno­Issle­ dovatelskogo Instituta Rastenievodstva Imeni N.I. Vavilova = Bulletin VIR “Research of Plant Genetic Resources for Breeding Purposes in Different Regions of Russia”. 2000;239:56-58. (in Russian)

10. Porokhovinova E.A. Genetic control of flax morphological characters. Trudy po Prikladnoy Botanike, Genetike i Selektsii = Proceedings on Applied Botany, Genetics and Breeding. 2011;167:159-184. (in Russian)