Development and investigation of common wheat lines of winter cultivar Bezostaya 1 with combinations of dominant alleles of VRN-1 loci

Гены чувствительности к яровизации (VRN) являются основ ными генетическими системами, определяющими продол жительность вегетационного периода в целом, а также длительность основных этапов органогенеза. К настоя щему времени для локусов VRN-1 описан ряд аллелей и разработаны аллельспецифичные праймеры, позволяю щие проводить быструю идентификацию аллельного состава у сортов и линий мягкой пшеницы. Установлено неодинаковое влияние различных аллелей локусов VRN-1 на продолжительность вегетационного периода, однако исследований, касающихся влияния комбинации различ ных аллелей на время колошения, недостаточно. Получе ние полных наборов всех возможных генотипов по разным аллелям доминантных генов VRN на одном генетическом фоне необходимо для более глубокого изучения генетиче ских эффектов генов VRN на продолжительность вегета ционного периода и отдельных фаз развития, а также на продуктивность. Поскольку большинство современных сортов России несет доминантные аллели двух генов VRN (Vrn-A1a и Vrn-B1a или Vrn-B1c), нами была поставлена за дача – получить линии, сочетающие доминантные аллели Vrn-A1a с Vrn-B1a и Vrn-B1c на генетическом фоне озимого сорта Безостая 1 (Без1 Vrn-A1a/Vrn-B1a и Без1 Vrn-A1a/ Vrn-B1c). С использованием известных аллельспецифич ных праймеров для локусов Vrn-A1 и Vrn-B1 в поколении F2 были выделены гомозиготные растения. У полученных линий с комбинацией двух доминантных аллелей локусов VRN-1 достоверно уменьшалась продолжительность перио да «кущение – первый узел», который представляет собой ключевой этап, определяющий продолжительность веге тационного периода и периода от всходов до колошения по сравнению с изогенными линиями по сорту Безостая 1 с доминантными аллелями Vrn-B1a и Vrn-B1c. По сравнению с изогенной линией с доминантным аллелем Vrn-A1a у полу ченных линий также произошло уменьшение продолжи тельности этих фаз развития, однако различия были недо стоверны. Достоверных различий по продолжительности VRN genes, determining wheat sensitivity to vernalization, are the main genetic system that defines the duration of the entire growing period and the durations of the main organogenesis phases. To date, several alleles have been described for VRN-1 loci, and allelespecific primers have been developed that allow rapid identification of allelic spectra in common wheat vari eties and lines. The unequal influence of different alleles of VRN-1 loci on the duration of the growing period has also been shown; however, there is little information on the effect of the combination of different alleles on heading time. In develop ing genotypes having different alleles of dominant VRN genes on the base of the same genetic background, it is necessary to study the genetic effects of VRN genes on the duration of the growing season and the individual developmental phases, as well as on productivity. Most varieties presently grown in Russia carry the dominant alleles of two VRN-1 genes: Vrn-A1a and Vrn-B1a or Vrn-B1c; thus, the task was to create lines com bining the dominant alleles of Vrn-A1a with Vrn-B1a and Vrn-B1c against the genetic background of the winter variety Bezostaya 1 (Bez1 Vrn-A1a/Vrn-B1a and Bez1 Vrn-A1a/Vrn-B1c). Homozygous plants were isolated in the F2 generation by using known allelespecific primers for the Vrn-A1 and Vrn-B1 loci. The durations of the tillering–first node period, which is the key stage determining growing duration, and the period from shoots to heading were significantly reduced in lines with a combination of two dominant alleles of VRN-1 loci compared to isogenic lines of Bezostaya 1 with the dominant alleles Vrn-B1a and Vrn-B1c. The duration of these developmental phases also decreased in the obtained lines as compared to the isogenic line containing the dominant Vrn-A1a allele, but the differences were not significant. No substantial differences were found in the duration of other growing phases in lines with two dominant alleles of the VRN-1 loci as compared to isogenic lines of Bezostaya 1.