Генетика

Для порівняльної характеристики каріотипа деяких видів роду Brassica використоували пахітенний аналіз. На основі числа і розміщення вузлитків у хромосомі можна зробити висновок про історію виду. В результаті такого аналізу встановлено, що рід Brassica має шість типів хромосом (n = 6, а не 8, 9 і 10). Їх позначили літерами A, B, C, D, E, F. Ці типи хромосом зустрічаються в більшості видів роду, повторюючись в різних числах. У гаплоїдному наборі видів з n = 8 повторюються два типи хромосом, з n = 9 – три, з n = 10 повторюються 2 рази два типи хромосом і одна хромосома представлена в тройній дозі. Хромосомний склад вихідних форм роду виглядає наступним чином: B. nigra (n = 8) – ABCDDEFF; B. оleracea (n = 9 – FBBCCDEEF; B. campestris (n = 10) – AADCDDEFFF.

Ріпак утворився в результаті схрещування капусти (n = 9, геном СС) і суріпиці (n = 10, геном АА) і наступного подвоєння хромосом. В його каріотипі 38 хромосом (n = 19, геном ААСС), які мають наступне сполучення у статевих клітинах: AAABBBCCCDDDEEEFFFF, тобто п’ять хромосом повторюються 6 разів, одна – 8.

Генетика ріпаку, особливо господарсько цінних ознак, вивчена недостатньо. Це пояснюється труднощами проведення генетичного аналізу через його поліплоїдну природу. Більшість ознак ріпаку в F1 спадкуються проміжно, в F2 можливі трансгресії і адитивні ефекти. Це відноситься до таких ознак, як висота стебла, розмір і число листків, число гілок першого порядку, число стручків на рослині і гілках першого порядку, розмір розетки, тривалість вегетаційного періоду, зимостійкість, посухостійкість, вміст білку і зеленій масі і ін. Між накопиченням олії і білка в зерні існує зворотня кореляція. Наявність антоциану на черешках листків і стебелі, а також воскового нальоту домінують або проявляють неповне домінування. Недостатньо вивчене спадкування розлусності стручків і осипання зерен, яке залежить від комплексу ознак..

У зв’язку з селекцією ріпаку на покращення кислотного складу олії актуальні дослідження з генетики спадкування ерукової, ейкозенової, лінолевої, ліноленової і олеїнової кислот, а також глікозинолатів.

Спадкування вмісту ерукової кислоти. Повідомлення з цього питання протирічать одне одному. Є повідомлення, що вміст ерукової кислоти контролюється двома генами, які діють адитивно. В останні роки знайдена серія з чотирьох-п’яти алелів одного локуса (e, EA, EB, EC, ED), які обумовлюють у сполученні неоднаковий вміст ерукової кислоти ( в інтервалі менше 1% - до 60%)ю При цьому спостерігається неповне домінування. Відомості про участь кожного алеля в накопиченні даної кислоти різні (3,5; 7,5; 9 – 10%). В дослідженнях знайдена залежність кількості ерукової кислоти від материнської рослини. При аналізі реципрокних комбінацій більш високий її вміст виявляється в схрещуванні, де материнська рослина високоерукова. В F2 набільша кількість безерукових і низькоерукових рослин вищіплюється в комбінаціях, у яких материнською рослиною використаний безеруковий сорт.

Встановлено тісний зв’язок між вмістом ерукової кислоти і продуктивністю рослин: безерукові сорти менш урожайні. Деякі дані свідчать про те, що синтез ейкозенової і ерукової кислот у ріпаку детермінується одними генами, які викликають адитивний ефект на кількість ерукової і домінантне – ейкозенової кислоти. Вміст цих кислот знаходиться в негативній кореляції з вмістом олеїнової і лінолевої кислот, які також визначаються генотипом материнської рослини і гібридного зародка. Спадкування кількості лінолевої кислоти моногенне при адитивній взаємодії алелів. Домінування неповне. Накопичення лінолевої кислоти контролюється також моногенно, але дія гена домінантна.

Спадкування глікозінолатів. Ці сполуки являють собою глікозиди гірчичної олії (ізотіоцианіти), які містять сірку, і похідні амінокислот (загальна формула R-N=C=S). На їх накопичення впливають умови вирощування, а також місце прикріплення стручка на рослині. Вперше було знайдено, що сорт ярого ріпаку Броновскі з Польщі містить у зернах незначну кількість трьох основних глікозинолатів: прогоітрину і глікобрассіканапіну. При його використанні в Канаді і ФРН створені перші низькоглікозінолатні безерукові сорти Тауер і Ерглу. Сорт Броновскі – світовий стандарт низького вмісту глікозинолатів.

Встановлено, що істотний вплив на характер спадкування глікозинолатів виявляє цитоплазма. Гібриди в другому поколінні розщіплюються дуже складно. Припускають, що вміст гліконапіну контролюють три локуса (домінує більш високий вміст), глікобрассіканапіна – чотири-п’ять локусів (домінує високий вміст), прогоітрину – чотири локуса (неповне домінування). Рівень глікозинолатів збільшується з збільшенням маси 1000 зерен. Вміст глікозинолатів і ерукової кислоти спадкується незалежно один від одного.

Спадкування стійкості до враження хворобами. З збільшенням посівних площ ріпаку різко збільшується загроза епіфітотій грибкових захворювань, особливо борошнистої і несправжньої борошнистої росои, чорної ніжки, кіли, кореневих і стеблових гнилей.

Спадкування стійкості вивчено недостатньо. У більшості випадків домінує стійкість. Відомі два гена стійкості до чорної ніжки: Lm1 (джерело - лінія R39) i Lm2 (джерело – сорт Гіріта). У суріпиці виділені три незалежних домінантних гена стійкості до кіли (Pb1, Pb2, Pb3); Pb1 типовий для американських, а Pb2 i Pb3 – для європейських зразків.