Маисовые, их филогенетические связи и роль в селекции кукурузы (обзор)

Кукуруза – основная зернофуражная культура в мире. Согласно данным отчета Международ- ного Совета по зерну (IGC), мировое производство кукурузы в 2016-17 году оценено в 1,017 млрд тонн. Несмотря на рост производства кукурузы в мире, уже к концу ХХ века наблюдается зна- чительное сужение генетического разнообразия этой культуры вследствие перехода от популя- ционного метода селекции к гибридной. В результате такого резкого сокращения генетического полиморфизма наблюдается возрастание генетической уязвимости вида, представленного в со- временном производстве ограниченным набором линий и гибридов.

Исторически сложилось так, что подавляющее большинство линий первого цикла селекции было заложено фактически на трех-пяти сортах кукурузного пояса США, что не может вызывать обеспо- коенности о возможной генетической эрозии культуры кукурузы. Аналогичная ситуация сложилась и в Европе, поскольку до XVIII века из Америки завозились в основном случайные формы тропическо- го происхождения, которые не были приспособлены к холодному европейскому климату. Позже они были заменены на более раннеспелые формы кукурузы типа Maiz de Ocho, которые в комбинации с зубовидной кукурузой из кукурузного пояса достигли промышленного значения в Северной Европе. Здесь, как и в США, прослеживается сужение полиморфизма вида фактически к 2-3 расам, что продолжает усугубляться постоянной интродукцией новых линий и гибридов из США [60].

Селекционерами проведены работы по сбору, описанию, размножению и длительному сохра- нению в живом виде в банках зародышевой плазмы большого числа образцов кукурузы стран Ла- тинской Америки. К сожалению, всего лишь 3-8% этого разнообразия, по мнению специалистов [7], затронуто современным селекционным процессом. Перспективно использование методов от- даленной и близкородственной гибридизации, позволяющей выходить за рамки вида, наравне с использованием потенциала внутривидовой изменчивости кукурузы. Наиболее близкими родича- ми кукурузы в систематическом отношении являются Tripsacum и Euchlaena. Различные подвиды Euchlaena (теосинте), имеющие такое же базовое число хромосом, как и кукуруза, легко скрещи- ваются с ней, давая фертильное потомство. Теосинте может быть источником улучшения кукурузы по количеству початков на растении, содержанию белка в зерне, засухоустойчивости и другим признакам. Род Tripsacum, содержащий более десятка видов, обладает широким генетическим разнообразием. Достаточно отметить, что различные виды трипсакум распространены от Канады на севере до юга Бразилии, другие виды распространены в пустынных и полупустынных районах Северо-Запада Мексики и Юга США, устойчивы к большинству болезней, поражающих кукурузу.

Начиная с конца 80-х годов прошлого века энтузиазм исследователей и селекционеров в России и странах СНГ по созданию исходного материала кукурузы с вовлечением диких родичей кукурузы резко сократился, и публикаций по этой тематике не прослеживается. Причины такого нежелания работы с экзотическими родичами кукурузы заключаются в сложности проведения скрещиваний в условиях длинного дня РФ, стран СНГ и длительности процесса селекции исходного материала с примитивной структурой початка (колоса) диких родичей кукурузы. В обзоре дано описание фило- генетических связей кукурузы и ее диких родичей, способных свободно скрещиваться с кукурузой. Описаны основные представители рода Tripsacum и Euchlaena, гипотезы их происхождения, а также возможные пути для вовлечения в селекционный процесс по улучшению кукурузы. 

Читать далее Маисовые, их филогенетические связи и роль в селекции кукурузы (обзор)