Эффективность использования доноров в селекции растений в значительной мере зависит от степени изученности физиолого-генетической природы селекционно ценных признаков. Работа направлена на оценку количественных признаков (масса 1000 зерен, масса зерна, число зерен и число колосков колоса) у сортов пшеницы мягкой яровой различных групп спелости с целью выявления образцов с высокой продуктивностью и устойчивостью к стрессам, наиболее экологически адаптированных к региону. Количественные признаки были изучены у 139 сортообразцов пшеницы мягкой яровой, сгруппированных по продолжительности вегетационного периода: среднеранние и ранние, среднеспелые и среднепоздние. Показано, что средние за 3 года значения массы зерна колоса, числа зерен с колоса, числа колосков в колосе сортов Ленинградская 97 и Росинка 1 среднеранней и ранней групп спелости достоверно превы- шают средние значения признаков в группе спелости. В группе среднеспелых сортов высокой выраженностью двух и более признаков характеризовались сорта Баганская 51, Прохоровка, Омская кормовая, Амир и Лада, достоверно превысившие средние значения по группе. В среднепоздней группе спелости выделены: Омская 24 (масса зерна, число зерен и колосков в колосе), Сибирская 16 (масса зерна и число колосков в колосе) и Ишимская 98 (масса 1000 зерен и число колосков в колосе). Выделенные и охарактеризованные по ряду признаков сорта могут быть использованы в селекционном процессе как источники увеличения массы 1000 зерен, числа зерен колоса, числа колосков в колосе и массы зерна колоса. Показана тенденция увеличения массы 1000 зерен, массы зерна с колоса и числа колосков в колосе в зависимости от продолжительности вегетационного периода сортообразцов. Не выявлено сокращения вегетационного периода в годы эпифитотий у сортов, поражаемых болезнями, в сравнении с устойчивыми сортами.

Комплексное полевое и лабораторное изучение эколого-географического и внутривидового разнообразия овса способствует определению параметров, на основании которых возможно отбирать генотипы, являющиеся генетическими источниками для селекции. Целью исследований являлся анализ взаимосвязи хозяйственно ценных признаков генотипов овса из коллекции ВИР с устойчивостью к фузариозу зерна. В 2007–2009 гг. и 2014 г. проведено полевое и лабораторное изучение по агрономическим признакам и устойчивости к заболеваниям 340 генотипов пленчатого и голозерного овса культурных видов Avena sativa L., A. byzantina C. Koch, A. abyssinica Hoch. и A. strigosa Schreb. различного географического происхождения из коллекции ВИР. На искусственном инфекционном фоне гриба Fusarium sporotrichioides Sherb. генотипы овса оценили по зараженности зерна и накоплению микотоксинов. Комплексное изучение показало, что увеличение продолжительности второй половины вегетации, наличие устойчивости к полеганию и заражению патогенами, уменьшение высоты растений и увеличение длины метелки способствовали увеличению зараженности зерна грибами Fusarium. Было установлено, что овес песчаный (A. strigosa) и посевной (A.sativa) в меньшей степени подвержены заболеванию фузариозом, чем византийский (A. byzantina) и абиссинский (A. abyssinica). Голозерные формы овса в большей степени устойчивы к фузариозу зерна по сравнению с пленчатыми. Сопоставление результатов оценки местных и селекционных генотипов показало, что местные образцы с одногривой метелкой и темноокрашенными цветковыми чешуями более устойчивы к фузариозу. При рассмотрении географического происхождения установлено, что селекционные сорта из России, Белоруссии и США и местные сорта из Китая обладали более высокой устойчивостью к фузариозу по сравнению с генотипами из других стран. По совокупности изученных характеристик выделены генотипы овса с высокой продуктивностью и устойчивостью к фузариозу.

В условиях открытого грунта, в двух повторностях с интервалом посева в 18 дней, изучено время наступления фаз развития 78 коллекционных образцов яровых гексаплоидных тритикале из мировой коллекции ВИР. Число дней от всходов до колошения образцов тритикале в посеве первого срока составило 31–49 дней, в посеве второго срока – от 30 до 52. Образцы тритикале из Аргентины, Португалии, Восточной Европы, Польши, Беларуси, Украины выколашивались в интервале средних значений (34–40 дней). Тритикале M2A/Cin из Эфиопии была относительно раннеспелой. Позднеспелыми были тритикале из Замбии, Бразилии, Северной Америки. Среди образцов тритикале Мексики, Дагестана и России встречались как ранне-, так и позднеспелые. Большинство тритикале (82 %) в посеве второго срока выколашивалось на 1–9 дней скорее, чем в посеве первого срока, что происходило, вероятно, за счет сокращения у 87 % образцов на 1–7 дней периода «всходы– первый узел». При удлинении периода «всходы–первый узел» у тритикале, изученных в данной работе, так же, как и у пшеницы, увеличивалась продолжительность вегетационного периода. Продолжительность межфазного периода «колошение–созревание» у этих образцов при этом увеличивалась, в то время как у пшеницы наблюдалось ее сокращение. Изученные образцы гексаплоидных тритикале обладали различными временем наступления фаз развития и реакцией на два срока сева, что указывает на их возможное использование в регионах с разной длиной светового дня.

Изучено 26 сортов сои казахстанской и 42 – зарубежной селекции (Россия, Украина, Франция, Сербия). В зависимости от длины их вегетационного периода (90–135 дней) сорта сои были распределены на пять групп спелости. Среди скороспелых сортов группы спелости 00 отсутствуют сорта казахстанской селекции. Максимальный урожай отмечен для группы среднепоздних и среднеспелых сортов, которые наиболее адаптированы к условиям возделывания на юго-востоке Казахстана. В группе спелости 0 (среднеранние сорта) казахстанские сорта превосходят зарубежные по урожайности в среднем на 2,3 ц/га; в группе спелости II (среднепоздние сорта) – на 3,6 ц/га; в группе спелости III (позднеспелые сорта) – на 7,9 ц/га. Наибольший диапазон изменчивости и максимальный уровень сбора белка характерны для среднеспелой и среднепоздней групп. Количество протеина и жира в зерне казахстанских и зарубежных сортов в пределах групп спелости практически совпадало, при этом отмечена положительная корреляция между скороспелостью и повышенным содержанием протеина. Сформирован блок ранне- спелых (000 и 00 группы спелости) генотипов сои, перспективных для возделывания в условиях севера Республики Казахстан. Создан наиболее продуктивный сорт отечественной селекции – Жансая – с урожайностью за период испытаний 38,3–45,8 ц/га (включен в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию в Республике Казахстан в 2012 г.). Сорт Зара – высокопротеиновый, с содержанием белка 37,7– 43,3 %, находится на государственном сортоиспытании Республики Казахстан с 2011 г.

Одним из эффективных способов защиты мягкой пшеницы T. aestivum L. от грибных патогенов является создание сортов с генетической устойчивостью. Для расширения разнообразия по генам иммунитета используется потенциал диких и культур­ ных сородичей мягкой пшеницы. Однако интрогрессия чуже­ родного хроматина может сопровождаться переносом генетических факторов, оказывающих негативное влияние на другие хозяйственно ценные признаки. Интрогрессивные линии T. aestivum/T. timopheevii, полученные на основе коммерческих сортов мягкой пшеницы, характеризуются длительной устойчивостью к бурой ржавчине и мучнистой росе за счет унаследованных от T. timopheevii генов резистентности. Срав­ нительная оценка линий и исходных сортов в течение четырех полевых сезонов по комплексу признаков, определяющих продуктивность мягкой пшеницы, свидетельствует о том, что значительный вклад в фенотипические различия между линиями и сортами вносят условия внешней среды. Усредненные данные, полученные для отдельных линий и комбинаций скрещивания, выявили как положительные, так и негативные тенденции в изменении ряда признаков. К положительным эффектам следует отнести достоверное увеличение числа продуктивных побегов и числа колосков в колосе у линий, полученных на основе сорта Скала. В качестве негативных эффектов отмечается уменьшение показателей продуктивности колоса в группах линий, полученных на основе сортов Целинная 20 и Новосибирская 67. При этом для боль­ шинства исследованных линий не установлено достоверных отличий от исходных сортов по признаку «масса 1000 зерен». Анализ полученных результатов не выявил видимых корре­ ляций между снижением средних значений признаков, опре­ деляющих урожайность, и количеством чужеродного гене­ тического материала. Интрогрессивные линии T. aestivum/ T. timopheevii, содержащие эффективные гены резистентности, могут быть использованы для повышения устойчивости пшеницы к грибным патогенам без снижения продуктивности сортового материала.

Доноры устойчивости мягкой пшеницы к расе Ug99 стебле- вой ржавчины (селекционные линии GТ 96/90, 113/00i-4 и 119/4-06rw) вовлечены в скрещивания между собой с использованием методов ступенчатых скрещиваний и бек-кроссирования. При создании гибридов с яровым образом жизни для беккроссирования использовали донор устойчивости 113/00i-4 (Sr2, Sr36, Sr39, Sr40, Sr44, Sr47) и образец 145/05i, устойчивый к бурой ржавчине, но восприимчивый к Ug99 в условиях Центрального региона России. Из полученных гибридных семей F4–F5 и беккроссного потомства BC1F3- BC2F2- BC3F2 с использованием молекулярных маркеров было выделено 137 растений с гомозиготным состоянием аллелей 2–5 генов устойчивости к стеблевой ржавчине. Потомство этих индивидуальных растений в Северо-Кавказском и Западно-Сибирском регионах России оценено по устойчивости к природным популяциям стеблевой и бурой ржавчины, а в Центральном регионе – к мучнистой росе. Устойчивые к этим заболеваниям линии оценены по развитию других хозяйственно ценных признаков: высоте растения, числу дней до колошения, продуктивности колоса, массе 1000 зерен, содержанию белка и клейковины в зерне. Отобрана 71 линия яровой пшеницы с групповой устойчивостью к двум–трем болезням и лучшим развитием хозяйственно ценных признаков для Центрального региона и 20 линий для Западной Сибири с целью дальнейшего испытания конкурентоспособности с другими лучшими сортами и линиями в селекционных питомниках. В результате работы создан оригинальный исходный материал яровой пшеницы с несколькими генами устойчивости к расе Ug99 стеблевой ржавчины.

Моногенная устойчивость к парше и колонновидный габитус кроны являются важными селекционными признаками яблони. Использование молекулярных маркеров позволяет с высокой надежностью на ранних этапах онтогенеза определить присутствие необходимых генов в геноме и сократить время селекционного процесса. Целью настоящего исследования являлось молекулярно-генетическое тестирование исходных форм и гибридных сеянцев яблони для идентификации носителей целевых аллелей генов моногенной устойчивости к парше (Rvi6) и колонновидного габитуса кроны (Co), а также уточнение характера наследования генов Со и Rvi6 в гибрид- ном потомстве. Представлены результаты молекулярно-генетического анализа сортов Валюта, Успенское, Белорусское сладкое и сеянцев гибридных семей Валюта×Успенское, Валюта×Белорусское сладкое по генам колонновидного габитуса кроны (Co) и устойчивости к парше (Rvi6). Присутствие доминантного аллеля гена Co диагностировали с помощью праймеров 29f1 и JWI1r, фланкирующих с 5’-конца инсерцию в окологенной области локуса Co колонновидных генотипов, аллельное состояние гена Rvi6 определяли с помощью диагностического ДНК-маркера AL07-SCAR, картированного на расстоянии около 0,2 сМ от гена. Определено соотношение частот наследования аллельных состояний указанных генов. В комбинации скрещивания Валюта×Успенское количество колонновидных генотипов составило 48,1 %, обладающих иммунитетом к парше – 77,8 %; в комбинации скрещивания Валюта×Белорусское сладкое – 46,8 и 68,0 % соответственно, что согласуется с теоретически ожидаемым расщеплением по признаку колонновидности 1:1, по устойчивости к парше – 3:1. Проанализировано совместное наследование признаков колонновидного габитуса кроны и моногенной устойчивости к парше. Идентифицированы гибридные сеянцы, совмещающие в геноме доминантный аллель гена Co с геном Rvi6 в доминантном гомозиготном состоянии (Rvi6Rvi6), что позволит значительно интенсифицировать селекционный процесс, обеспечивая получение 100 % сеянцев с моногенной устойчивостью к парше и до 50 % – с колонновидным габитусом кроны.

Пирикуляриоз, вызываемый грибным патогеном Magnaporthe oryzae B.C. Couch, 2002, представляет одно из наиболее вредоносных заболеваний риса (Oryza sativa L.), поэтому создание устойчивых сортов является актуальным направлением в селекции данной культуры. Важным этапом при формировании селекционной программы является оценка эффективности генов устойчивости по отношению к местной популяции возбудителя данного заболевания. В ходе исследования проведена оценка степени устойчивости гибридных форм BC1F3, созданных на основе отечественного сорта Хазар и содержащих ген Pi-40, в отношении к краснодарской популяции возбудителя пирикуляриоза. В работе оценивали устойчивость растений, несущих доминантный аллель гена Pi-40 в гомозиготном состоянии. Для фитопатологического тестиро- вания была использована синтетическая популяция Magnaporthe oryzae, состоящая из шести штаммов патогена, отобранных в различных районах рисосеяния на территории Краснодарского края и Ростовской области в сезон с эпифитотийным развитием пирикуляриоза. Оценивали устойчивость к метельчатой форме заболевания. В результате фитопатологического тестирования было выявлено, что отечественные сорта риса Диамант, Кураж и Хазар поражались заболеванием на высоком уровне (индекс развития болезни, ИРБ: 74,4; 57,9 и 83,3 % соответственно). Гибридные растения из популяции BC1F3 Хазар/ IR 83260-2-10-5-2-1-B, несущие целевой ген, проявили высокий уровень устойчивости (ИРБ = 7,6 %). Они представляют ценность для селекции устойчивых к пирикуляриозу отечественных сортов риса. Полученные данные подтверждают широкий спектр устойчивости, определяемый геном Pi-40, и свидетельствуют о перспективности его использования в селекционных программах при создании сортов, устойчивых к популяции Magnaporthe oryzae, распространенной на территории Краснодарского края.

Наличие у селекционных образцов признаков с отрицательными эффектами для урожайности вынуждает селекционеров браковать эти образцы в поле. В связи с этим возникает риск утраты ценных генотипов. В статье делается предположение, что такой признак может выступать в качестве индикатора высокой адаптивности сорта, если, несмотря на его наличие, данный сорт обладает высокой урожайностью. Цель исследования – оценка возможности применения гипотезы гетерозиса В.А. Струнникова в селекции мягкой пшеницы. Эксперимент проведен в 2010–2012 гг. на опытном поле ФГБНУ Алтайский НИИСХ. Объектом исследования была коллекция, состоящая из 75 сортов и линий яровой мягкой пшеницы различного происхождения и групп спелости. Образцы оценивали по урожайности и 8 признакам, сопряженным с урожайностью. В качестве оценки разных способов подбора пар для скрещивания проведен ретроспективный анализ урожайности гибридных популяций F2–F4 в 2010–2014 гг. Установлено, что скрещивания двух высокоурожайных сортов и высокоурожайных сортов, обладающих признаком с отрицательным эффектом, с донором этого признака ведут к возникновению высокоурожайных гибридных популяций. В последнем случае чаще формируются высокоурожайные популяции, которые селекционер реже забраковывает к 4-му поколению.

Вика яровая (Vicia sativa L.) – одна из основных однолетних кормовых бобовых культур России. Как и другие виды бобовых, она способна вступать в симбиоз с клубеньковыми бактериями рода Rhizobium и фиксировать молекулярный азот из воздуха. Это ведет к обогащению почвы азотом и обеспечивает произрастание культуры на бедных почвах. У вики симбиотические гены пока не установлены, поэтому селекция этой культуры ограничивается оценкой селекционного материала по нодуляции и очень редко – по активности азотфиксации с использованием ацетиленового метода. В работе изложены результаты исследований нодуляции и активности азотфиксации у четырех сортов вики яровой селекции СибНИИРС. В качестве контроля в опыт были включены два сорта кормового гороха (пелюшки) – Дружная и стародавний сорт Фаленская 42. Активность азотфиксации определяли ацетиленовым методом по активности нитрогеназы. Установлены существенные сортовые различия по нодуляции и азотфиксации, которую определяли на газовом хроматографе «Цвет 500» (Россия). У сортов вики активность нитрогеназы варьировала от 2811 до 6890 С2Н4нмоль/растение/ч. Выделены два из них, Ленская 15 и Приобская 25, с повышенной нодуляцией и активной азотфиксацией. Нодуляция у двух изученных сортов кормового гороха (пелюшки) была слабее, чем у вики. Однако активность азотфиксации была выше у гороха.

Вигна (Vigna unguiculata L. Walp.) – перспективная овощная бобовая культура, представляющая интерес для сельскохозяй­ ственного производства России. Изучено влияние инокуляции тремя штаммами Bradyrhizobium sp., полученными из коллек­ ции микроорганизмов ФГБНУ ВНИИСХМ (г. Санкт-Петербург), на нодуляционную способность и азотфиксацию у двух новых сортов вигны (Сибирский размер и Юньнаньская). Все штаммы формировали азотфиксирующие клубеньки на обоих сортах вигны. Установлены сортовые различия вигны по способности образовывать клубеньки и активно фиксировать азот при ис­ пользовании разных штаммов. У этих сортов выявлен высокий размах варьирования по нодуляционной способности: коли­ чество клубеньков в начале цветения на сорте Сибирский размер составляло 4–47 шт. на растение, а на сорте Юньнан­ ская – 17–117 шт. В контроле, без инокуляции, клубеньков не обнаружено. У сорта Сибирский размер максимальные зна­ чения массы клубеньков и азотфиксации (в начале цветения, через 48 дней после инокуляции) наблюдали при использо­ вании штамма 164 0503 (03) – 0,79 г и 5155,3 нмоль С2H4/раст./ч соответственно. У сорта Юньнаньская эти показатели соста­ вили 1,41 г и 5255,5 нмоль С2H4/раст./ч при инокуляции штаммом 162 0501 (01) и по азотфиксации – 4673,0 нмоль С2H4/ раст./ч при инокуляции штаммом 03. Выявлена положитель­ ная корреляция между активностью азотфиксации и массой клубеньков: r = 0,78 (p > 0,95). Полученные данные свидетель­ ствуют о том, что для образования эффективного симбиоза у сорта Сибирский размер перспективным является штамм 03 Bradyrhizobium sp., а у сорта Юньнаньская – штамм 01.

Оценивали параметры продуктивности колоса у растений сортов Новосибирская 67 (Н67), Саратовская 29 (С29), Puza-4 и «многоцветковой» линии Skle 123-09 в разные по условиям вегетации годы. Установлено, что у многоцветковой линии число зерен колоса и озерненность колоска достоверно выше, чем у сортов Н67, С29 и Puza-4, и проявление многоцветковости зависит как от условий вегетации, так и генотипа. Таким образом, «многоцветковость», или многозерность, – генетически обусловленный признак, с которым можно вести селекционную работу. При изучении популяций гибридов F2 С29×Skle123-09, Н67×Skle123-09, Р-4×Skle123-09 были выделены растения, обладающие веерообразными колосками и высокой озерненностью, как Skle 123-09, и имеющие наи- лучшие показатели других признаков колоса, как сорта-реципиенты. Семена этих растений будут использованы для закрепления признака «многоцветковость». С помощью двухфакторного дисперсионного анализа выявлено, что число завязавшихся зерен на колос зависит от условий выращивания, генотипа и их взаимодействия. Изменчивость признака «озерненность колоска» у засухоустойчивых сортов С29 и Puza-4 в основном зависит от генотипа, в меньшей степени от взаимодействия генотип × среда. У сорта Н67, созданного для условий Западной Сибири, – лишь от генотипа. На массу зерна колоса главным образом влияет взаимодействие генотип×среда (почти на 60 %), а влияние факторов А (генотип) и В (условия среды) оказалось в два раза меньше. На изменчивость признака «масса одной зерновки» у гибридов F2 С29×Skle123-09 и P-4×Skle 123-09 влияние оказывают факторы среды, генотип и их взаимодействие. Вклад генотипа составляет более 70 %, а у гибридов F2 H67×Skle 123-09 доля изменчивости наибольшая при взаимодействии генотип× ×среда и составляет 77 %.

Канареечник тростниковидный (Phalaris arundinaceae L.) – многолетний корневищный дикорастущий злак. Эта ценная кормовая и декоративная культура, широко распространен­ ная по всем континентам (кроме Антарктиды), рассматрива­ ется в последнее время во многих европейских странах еще и как перспективный источник биотоплива. Основными достоинствами канареечника являются высокая продуктив­ ность биомассы, экологическая стабильность и устойчивость к абиотическому стрессу, высокая семенная продуктивность. По сравнению с большинством других дикорастущих расте­ ний тростниковидный канареечник изучен слабо. В настоя­ щей работе с помощью изоферментных маркеров изоцитрат-дегидрогеназы (ИДГ), глутаматдегидрогеназы (ГДГ), малатде-гидрогеназы (НАД-МДГ), малик-энзима (МЭ) и шикиматде­ гидрогеназы (ШДГ) изучена коллекция канареечника тростниковидного, представленная 42 популяциями луговых биоценозов нескольких регионов России и ряда других стран. Данные ферменты тростниковидного канареечника впервые описаны в настоящем исследовании с генетической точки зрения. Установлено, что ИДГ и МЭ кодируются каждый одним локусом (Idh и Me соответственно), ШДГ и ГДГ имеют дигенный контроль (локусы Skdh1 и Skdh2, Gdh1 и Gdh2 соответственно). МДГ соответствуют 3 локуса (Mdh1, Mdh2 и Mdh3). Число аллелей на локус варьировало от 1 до 3. Высокая активность в различных органах и тканях, а также кодоминантный тип наследования делают изоферменты удобными маркерами в эколого- и популяционно-генетических исследованиях, особенно у видов растений с неизученным геномом, к кото­ рым относится и канареечник тростниковидный. В статье обсуждаются результаты кластерного анализа, выполненного на основе данных исследования изоферментов в коллекции канареечника. Кластерный анализ выявил 22 различные группы. Сделан вывод о том, что степень генетического сходства образцов из изученной коллекции не связана с географическим происхождением материала.

Культивирование пыльников – один из методов получения дигаплоидных (ДГ) линий пшеницы, широко используемых в генетике и селекции. Одним из ограничений в применении этого метода для генотипов пшеницы гибридного происхождения может быть цитогенетическая изменчивость андрогенных растений, которая приводит к снижению их фертильности или стерильности. Изучена фертильность андрогенных растений R0, а также фертильность и числа хромосом растений R1 аллоплазматических интрогрессивных линий мягкой пшеницы для выявления растений, необходимых для формирования 42-хромосомных дигаплоидных линий, сочетающих чужеродный генетический материал разных видов. В работу включены линии 311/134, 311/FL, 311/IR, имеющие цитоплазму ячменя Hordeum vulgare. Линия 311/134 несет пшенично-ржаную 1RS.1BL и пшенично-пырейную 7DL-7Ai транслокации; линия 311/FL – транслокацию 1RS.1BL и, возможно, интрогрессии от Agropyrum glaucum; линия 311/IR – пшенично-ржаную 1RS.1BL и пшенично-эгилопсную T2B/2S#2 транслокации. В культуре пыльников у всех линий получены зеленые проростки. Обнаружены различия между линиями по способности к андрогенезу и уровню фертильности растений R0 и R1. У линии 311/IR подавлена способность к андрогенезу и проявляются высокая частота стерильных растений R0 и низкий уровень фертильности растений R1 с преимущественным развитием анеуплоидов. Предполагается, что причина этому – цитогенетическая нестабильность гамет, вызванная действием гаметоцидных генов, локализованных на T2B/2S#2. Среди растений R1 линий 311/134 и 311/FL, выращенных из семян растений R0 с низким уровнем завязываемости семян, 63,3 % – анеуплоиды. Выявлены регенеранты R0, которые в R1-поколении расщеплялись по уровню фертильности и числам хромосом. Показано, что отбор растений для формирования ДГ-линий у изученных линий целесообразно проводить среди растений R1 c 2n = 42 и высоким уровнем фертильности, независимо от его уровня исходных растений R0.

На примере тетраплоидных пшенично-ржаных амфидиплоидов изучен в динамике (F6–F17) процесс микроэволюционной дифференциации злаков путем формирования рекомбинантных геномов. Получены данные, свидетельствующие о том, что совместное произрастание тетраплоидных амфидиплоидов с наличием в их составе общего (базового) генома и различающихся вторыми (дифференцированными) геномами с высокой долей вероятности ведет к их гибридизации. Образующиеся гибридные формы характеризуются очень широким диапазоном изменчивости, возникающей за счет различных комбинаций хромосом и хромосомных сегментов дифференцированных геномов, при сохранении неизменной структуры базового генома. При этом межгеномные рекомбинации на уровне интактных хромосом характерны для гомеологичных групп с высокой скоростью стабилизации хромосомного состава, рекомбинации на уровне хромосомных сегментов – для групп с низкой скоростью, в которых длительное время сохраняются гетерологичные пары хромосом. Доминирование регуляторных генетических систем базового генома обеспечивает высокий уровень спаривания в мейозе гомеологов гетерологичных пар с последующей межгеномной рекомбинацией на уровне сегментов хромосом. Получены экспериментальные данные, свидетельствующие о том, что вновь образованные тетраплоидные формы легко скрещиваются между собой, формируя единую гибридную зону, в которой в ходе смены поколений происходят постоянное перераспределение генетического материала дифференцированных геномов и дальнейшее расширение спектра доступной отбору генотипической изменчивости, вследствие чего такая зона становится потенциальным очагом видообразования. Последующая адаптивная радиация гибридного материала в экологически расчлененной среде осуществляется путем отбора в разных экологических нишах форм с различными вариантами рекомбинантного генома.

Фитогормон этилен регулирует широкий спектр физиологических процессов на разных этапах онтогенеза растений и ответов на воздействие различных стрессовых факторов. Среди прочих под контролем этого фитогормона находятся такие практически значимые характеристики сельскохозяйственных культур как скорость созревания плодов и устойчивость растений к неблагоприятным условиям. Вследствие этого понимание молекулярных механизмов, лежащих в основе действия этилена, на сегодняшний день является одним из основных вопросов биологии растений, как с точки зрения фундаментальных исследований, так и для решения практических задач. Биосинтез этилена из аминокислоты метионина и основные этапы пути передачи его сигнала в клетке от мембранных рецепторов до эффекторных генов изучены достаточно детально, и результаты этих исследований представлены в виде многочисленных обзоров. Гораздо меньше известно о генетической регуляции этих двух процессов, хотя именно благодаря этой регуляции обеспечивается быстрая и адекватная реакция растения на различные внутренние и внешние стимулы, а также разнообразие физиологических ответов растения на действие этилена. В настоящем обзоре обобщены данные о механизмах регуляции биосинтеза этилена и передачи его сигнала. Описываются ключевые факторы транскрипционной и посттрансляционой регуляции, контролирующие экспрессию и стабильность ключевых компонентов путей биосинтеза и передачи сигнала этилена, а также множественные обратные связи, дополняющие линейную модель сигнального пути. Особое внимание уделяется роли взаимодействия этилена с сигнальными путями других фитогормонов. Разные механизмы их взаимодействия проиллюстрированы на примере синергии или антагонизма этилена с ауксином, жасмонатами, цитокнинами и брассиностероидами. Кроме того, обсуждаются возможные молекулярные основы разнообразия физиологических ответов на этилен.