Иван Лангер, АО «Селген», Селекционная станция Ступице, Сибржина
В рамках используемого метода селекции необходимо выбрать верную стратегию отбора отдельных требуемых признаков. При этом нужно учитывать как генетическую характеристику того или иного признака, так технологические и экономические аспекты отбора данного признака. Простые в генетическом отношении признаки можно отбирать в первых поколениях, а отбор можно производить среди отдельных растений или среди потомства растений на небольших участках. Речь идет, например, о признаках скороспелости, длины стебля или устойчивости к некоторым болезням. Наоборот, отбор признаков, за которые отвечают несколько генов и на которые оказывает сильное влияние среда, должен осуществляться на больших участках, в процессе точных несколько раз повторяющихся экспериментов, в разных районах выращивания и в течение нескольких лет. К таким признакам относится прежде всего урожайность, а также, к примеру, комплекс солодовых свойств. Результаты исследований в разных областях (генетика, биохимия, физиология и т.д.) постоянно позволяют создавать новые методы тестирования самых разных характеристик ячменя, однако некоторые из них очень трудоемки и дорогостоящи, поэтому их использование должно быть оправдано с точки зрения ожидаемого результата селекции новых сортов.
Урожайность- комплексный признак, определяемый большим количеством генов. Его реализация зависит от множества иных свойств (устойчивость к полеганию, устойчивость к болезням и т.д.) и от условий среды (сильное взаимодействие генотипа со средой) [17, 18]. Урожайность зерна с единицы площади можно разложить на отдельные составляющие урожайности (рис. 8). Урожайность определяется массой тысячи зерен и числом зерен на 1 мг, которое, в свою очередь, зависит от числа зерен в колосе и числа колосьев на 1м2 (равному произведению числа плодо- носных отростков на одном растении и числа растений на 1м2).
|
| Рис .8. Структура урожайности зерна |
Число отростков на одном растении сильно варьируется и зависит от плотности побегов, поэтому отбор по этому признаку мало эффективен. Число зерен в колосе, а в особенности масса тысячи зерен существенно в меньшей степени зависит от среды, и отбор по этому признаку может оказать определенное положительное влияние на общую урожайность. Однако нужно принимать во внимание, что между составляющими урожайности действует механизм взаимной компенсации, например, при небольшом числе растений на единицу площади растения дадут больше отростков, колосья будут длиннее и масса тысячи зерен будет выше. Важным является знание физиологии образования урожайности, действия ассимиляции, транспортировки, накопления и локализации ассимилятов в зерне. Стебель в процессе вегетации накапливает значительное количество ассимилятов, которые попадают в зерно в период его созревания. Это одна из причин, из-за которой попытки выведения очень коротких сортов ячменя не были успешными [19]. Соотношение между массой зерна и массой общей надземной биомассы (так называемый индекс урожайности) [20] является важной характеристикой сортов. В последнее время у большинства современных сортов он колеблется в пределах оптимального значения - 0,5. Дальнейшего повышения урожайности можно достичь при повышении общей надземной биомассы при сохранении индекса урожайности.
 |
| Рис. 9 Лист ячменя, пораженный мучнистой росой |
 |
Рис. 10. Питомник, предназнченный для тестирования устойчивости к сетчатой пятнистости |
Очень мало известно о возможностях повышения урожайности путем селекции признаков, относящихся к корневой системе. Вариативность морфологии и физиологических функций корней, конечно, не меньше, чем вариативность надземных частей растений, однако технические трудности оценки корневой системы до сих пор не позволили использовать на практике селекцию на основе их свойств.
Одинаковая урожайность разных сортов может быть задана разной комбинацией составляющих урожайности. Урожайность - это прежде всего функция побега, выращенного в производственных условиях, и потому конечный отбор должен проводиться по признаку урожайности как таковому, на больших участках, в процессе многократно повторяющихся испытаний, во многих районах выращивания и в течение многих лет. Испытания должны проводиться таким образом, чтобы их результаты можно было оценить соответствующими статистическими методами, позволяющими определить много важных характеристик: кроме средней урожайности, например, значимость различий между сортами, степень взаимодействия со средой (стабильность урожайности) и другие ценные сведения.
Чтобы сорт можно было успешно выращивать, он должен обладать и рядом других признаков, которые влияют на урожайность, ее стабильность, а также на экономичность и рентабельность возделывания сорта. К ним можно отнести, например, пригодность для определенных производственных условий (в отношении температуры, осадков и почвы), длительность периода вегетации, высоту побегов, устойчивость к полеганию и ломкости стебля, способность давать отростки, засухоустойчивость или, наоборот, влагоустойчивость, устойчивость к высокой кислотности почвы, устойчивость к повреждению зерен при уборке урожая [21-24]. Отбор по приемлемому уровню этих признаков должен быть также включен в процесс селекции. Для этого растения оценивают в полевых условиях (разные районы выращивания, многолетние тесты), а также в искусственно созданных условиях влажности. Для оценки устойчивости к низкому уровню рН и связанной с ней устойчивости к токсическому действию ионов алюминия используются лабораторные тесты. Устойчивость к полеганию можно оценить в экстремальных условиях - при густом посеве, при высоких дозах азота.
Яровой ячмень подвержен ряду заболеваний, которые могут существенно снизить не только урожайность с гектара, но и качество собранного ячменя. И хотя в распоряжении растениеводов есть много пестицидов, позволяющих ограничить заболеваемость, сами средства, также как и их применение на полях довольно недешевы. Выведение сортов, устойчивых к болезням, избавляет от применения химикатов или существенно его ограничивает, что дает не только положительный экономический, но и экологический эффект.
Предпосылкой успеха в селекции, по устойчивости к болезням является существование и доступность донора устойчивости, знание генетики устойчивости, знание биологии патогено! и применение соответствующих методов селекции по признаю устойчивости.
Генетическими источниками устойчивости могут быть возде лываемые сорта, региональные и национальные сорта, имею щие необходимые гены устойчивости. За последнее время былс идентифицировано много новых генов устойчивости в популяциях дикорастущего ячменя Hordeum vulgare ssp. spontaneum, ? также в Hordeum bulbosum [25-28].
По генетическому принципу устойчивость к болезням можнс разделить на два главных типа [29]. Первым из них является устойчивость, за которую отвечает один ген сильного действия (майор-ген), называемая также вертикальной или расово-спе-цифической [30]. С точки зрения селекции работа с эти типом устойчивости более проста, а отбор устойчивых генотипов производить легче. Недостатком является возможность изменения вирулентности в популяциях патогенов, из-за чего данный ген устойчивости перестанет быть эффективным. Второй тип - это горизонтальная, расово-специфическая, полевая устойчивость, зависящая от большого количества генов. Она может быть и частичной, но обычно бывает более длительна, чем вертикальная устойчивость. Однако методы отбора по признаку горизонтальной устойчивости более трудоемки.
Биология патогенов, способ их размножения и переноса, а также спектр видов растений, на которых они паразитируют, являются важными факторами при поиске необходимого механизма устойчивости и выборе методов селекции. В отношении некоторых заболеваний селекция проста и дешева, в отношении других - очень сложна и дорогостояща.
В зависимости от вида заболевания, свойств донора, генетических особенностей устойчивости и биологии патогенов выбирают соответствующий метод отбора по признаку устойчивости. Главными методами отбора по признаку устойчивости являются следующие:
• оценка линий в полевых условиях при естественной инфекции,
• тестирование в полевых фитопитомниках при искусственной инфекции,
• оценка в парниковых условиях,
• разные типы лабораторных тестов.
Наиболее важными заболеваниями ярового ячменя являются: мучнистая роса (Blumeria graminis), бурая ржавчина (Puccinia hordei), сетчатая пятнистость (Pyrenophora teres) рин-хоспориоз или окаймленная пятнистость (Phynchosporium secalis), фу-зариоз (Fusarium sp.), рамуляриоз или белая пятнистость (Ramularia collo-cygni) и вирус желтой карликовости ячменя (BYDV). Интересна история селекции по признаку устойчивости к мучнистой росе (рис. 9). В начале целенаправленного использования устойчивости было идентифицировано большое количество генов устойчивости в разных культурных и национальных сортах и популяциях. Эти гены в большей или меньшей степени использова лись при селекции новых сортов, но сейчас они уже не эффективны. Большую роль сыграли алели локуса М1а, который располагается на коротком плече хромосомы 1Н. В селекции по преимуществу использовались алели Mla3, Mla6, Mla9 и М1а13, однако вновь возникшие расы мучнистой росы оказались сильнее этой устойчивости. Когда утратил эффективность ген М1а13, казалось, что наступил кризис в селекции по признаку устойчивости к мучнистой росе, так как не были известны другие, новые источники устойчивости. Однако впоследствии был открыт совершенно иной тип устойчивости, расово-неспецифической и обусловленной рецессивным геном Mlo, локализованным в хромосоме 4Н. Если остальные гены функционируют по принципу гиперчувствительности, когда после поражения клетки происходит ее отмирание, и тем самым отмирание паразита, у устойчивости типа mlo клетка в ответ на стремление споры прорасти через клеточную стенку в цитоплазму реагирует так, что стенка клетки в месте атаки споры начинает утолщаться изнутри, ограничивая тем самым проникновение волокон гриба в клетку [31]. Устойчивость mlo имеет большое преимущество в том, что она эффективна против всех рас мучнистой росы, а ее эффективность имеет долговременный характер [32]. Согласно генетико-фитопатологи-ческим работам, в ближайшем будущем она не должна потерять своей эффективности.
 |
| Рис. 11. Конидиофоры гриба Ramularia cllo-cygni |
В Чешской Республике первый сорт с геном Mlo («Форум») был зарегистрирован в 1993 г., следующим зарегистрированным сортом был сорт «Атрибут» (1996 г.) и другие сорта. На сегодняшний день большинство вновь регистрируемых сортов имеет именно этот тип устойчивости к мучнистой росе. Еще один богатый источник генов устойчивости к мучнистой росе (и не только к этому заболеванию) был найден в популяциях дикого ячменя Hordeum vulgare ssp. spontaneum, который до сих пор встречается на Ближнем Востоке [33]. В этом ячмене была обнаружена целая новая серия алелей локуса Mia, а также и другие, до сих пор неизвестные гены. Hordeum vulgare ssp. spontaneum уже используется в программах селекции. Первые сорта с новыми типами устойчивости были зарегистрированы в Германии, и скоро можно ожидать регистрации и чешских сортов с этими генами устойчивости к мучнистой росе. Ведется также интенсивная работа по соединению множества разных генов устойчивости в одном генотипе для обеспечения долговременного эффекта устойчивости.
Бурая ржавчина - менее опасное заболевание, так как в большинстве случаев проявляется уже в конце периода вегетации и не может вызвать серьезных повреждений. В селекции использовался ген РаЗ, который, однако, уже неэффективен, но еще не утратил своей эффективности, другой используемый ген - Ра7 [34]. Новые источники устойчивости также были обнаружены в Hordeum vulgare ssp. spontaneum, а также в Hordeum bulbosum [35, 36]. Известны также сорта с горизонтальным типом устойчивости (так называемое медленное ржавение) [37]. Сетчатая и окаймленная пятнистость (или ринхоспориоз) являются факультативными паразитами, которые не дифференцированы до четко различимых патотипов. Сетчатая пятнистость встречается в двух формах, отличающихся по виду бурых пятен на листьях. Техника инфицирования при тестировании устойчивости к этим болезням значительно более трудоемкая, чем в случае с мучнистой росой и бурой ржавчиной (рис. 10). Известны гены устойчивости к сетчатой и окаймлен ной пятнистости, но по преимуществу речь идет о частичной устойчивости [38, 39]. Приобретают важное значение и другие болезни. Первой из них является рамуляриоз или белая пятнистость, впервые идентифицированная в Чешской Республике в 1998 г. на селекционной станции в Ступице. В Чехию это заболевание пришло из Баварии и Австрии. Заболеванию подвержены прежде всего верхние листья в период после колошения, когда впервые начинают появляться маленькие бурые пятнышки, которые быстро увеличиваются и сливаются, уничтожая за короткое время всю зеленую поверхность листьев [40]. Идентификация заболевания по виду пятен затруднительна, сейчас проверяется возможность использования для этой цели цветной химической реакции в лабораторном тесте на сегментах листа. Под микроскопом на поврежденных листьях можно распознать конидиофоры с характерным видом, который трудно спутать с другими болезнями (рис. 11). По их виду это заболевание и получило свое название (collo-cygni -«лебединая шея»). Преждевременное уничтожение поверхности листа оказывает отрицательное влияние на урожайность, размер зерен и солодовые свойства. Самой большой проблемой селекции по признаку устойчивости к этому заболеванию является ограниченное количество источников резистентности. Неизвестен ген полной устойчивости, были обнаружены лишь некоторые сорта ячменя, несколько менее подверженные этому заболеванию. Методы искусственного инфицирования, также как и оценка сте- пени повреждения достаточно трудоемки и те нически сложны.
Другим серьезным заболеванием ячмеь находящимся сейчас в центре внимания, явл ется фузариоз, вызываемый грибами ро, Fusarium, главными видами которого у нас я ляются F. graminearum и F. culmorum. Инфии рование цветков ячменя происходит в пери цветения в основном при влажной и теплой п годе. Мицелий гриба прорастает в зерно, поверхности которого образуется розовый к лет. Зерна бывают сморщенными, плохо разе тыми. Основная опасность заключается в пр изводимых токсинах (ниваленол, деоксиниЕ ленол, зеараленон и другие), которые даже очень слабых концентрациях опасны для 3J. ровья и могут стать причиной серьезных заС леваний. Токсины не уничтожаются ни при nf изводстве солода, ни при варке пива. Кро вреда для здоровья человека, фузарии так могут способствовать возникновению изб точного пенообразования пива (гашинг). С лекция устойчивости к этому заболеванию ,1 вольно затруднительна. Известны лишь генн источники частичной устойчивости, и в осн< ном это мало продуктивные и неадаптиров; ные к нашим природным условиям сорта, ш ле скрещивания с которыми трудно выбр; приемлемые линии. Полевые оценки очень надежны, искусственное инфицирование фи питомников трудоемко, оценить степень пов ждения зерна также очень трудно. Кроме тс во многих случаях степень видимого повреж, ния зерен не соответствует количеству образуемых токсин Лабораторное определение токсинов возможно, но это та! трудоемкая и экономически накладная процедура [41, 42]. Н мотря на эти трудности, селекция устойчивости к фузари продолжается, и уже были достигнуты некоторые успехи. К совершенно иной группе болезней относится вирус ж той карликовости ячменя (BYDV - Barley Yellow Dwarf Virus), видно уже из названия, речь идет о заболевании, вызываек вирусами растений. Оно вызывает пожелтение листьев, i раннем инфицировании карликовостью растений, которые обще не колосятся. При сильной зараженности потери мс быть значительны. Переносчиками инфекции является тля, торая заражается на больных растениях некоторых трав, по мигрирует на побеги ячменя и инфицирует растения этой к^ туры. В селекции используются источники с геном устойчиво Yd2, характерным для некоторых сортов с большей или мены степенью толерантности к BYDV. Тестирование с использовз ем искусственного инфицирования весьма проблематично, тому что предполагает разведение переносчика - тли, ее за жение вирусом BYDV, перенесение всегда одного и того же личества тли на тестируемые линии под изоляционными се" ми и потом оценку симптомов заболевания [43]. Но и здесь ли достигнуты определенные успехи: в ассортименте чешс сортов наибольшей степенью устойчивости к BYDV отличаю например, сорта «Мальваз» и «Атрибут».
Качество солода является результатом гидролитической активности многих ферментов, разлагающих основные высокомолекулярные соединения зерна на простые вещества, растворимые в воде. Последние потом выступают в качестве субстрата для дрожжей при сбраживании и влияют на органолептические свойства пива. Солодовые свойства - комплексный признак, с генетической точки зрения детерминируемый большим количеством генов. Но и отдельные параметры качества солода - содержание белка, экстракт, относительный экстракт при 45°С и т.д. - это количественные признаки, на которые в значительной степени влияет среда [44]. Основной предпосылкой производства качественного солода является сорт с высоким генетическим потенциалом солодовых свойств. Однако реализация этого потенциала в значительной степени зависит от факторов среды - почвенно-климатических условий, агротехники, уборки и хранения урожая. В качестве внешней среды нужно понимать и условия соложения - влажность, температуру, время проращивания и т.д. - которые в определенной мере влияют на показатели солода. Если условия среды неблагоприятны, впоследствии даже из самого лучшего сорта ячменя нельзя получить качественный солод. С точки зрения селекции важно сочетание отбора по признаку качества и отбора по всем остальным признакам, важно, какие параметры качества выбираются, какие методы селекции и в каком поколении используются.
В наших условиях качество сортов оценивают с помощью индекса солодовых свойств (ИСС), включающего в себя восемь параметров: содержание белка в зерне ячменя, содержание экстракта, относительный экстракт при 45°С, число Коль-баха, диастатическую силу, конечную степень сбраживания, фриабильность и содержание бета-глюкана в сусле. Для каждого параметра определяется его важность, минимально допустимые значения и оптимальные значения (табл. 1 - см. первую часть статьи). Для нужд программ селекции необходимо определять параметры качества у большого количества линий (порядка тысячи) за сезон. Количество просоложеных образцов составляет 30-200 г, соложение проводят в разных типах микросолодовен, предназначенных для целей селекции. Лабораторные анализы солода проводятся по методам ЕВС, в случае необходимости модифицированным в зависимости от количества образца. Кроме признаков ИСС оценивают и другие признаки, например, массу тысячи зерен, крупность зерна, энергию прорастания, жизнеспособность, длительность послеуборочного дозревания, водопоглощение при замачивании, структуру эндосперма, содержание крахмала, долю шелухи и т.д. Достижения в области биохимии, физиологии и генетики способствуют более глубокому познанию метаболических и биохимических процессов, протекающих при соложении и производстве пива. Генная инженерия и белковая инженерия сделали возможным ранее недоступное вмешательство в собственно ферментативный процесс, от которого зависит конечное качество солода и пива. . ,. .. При селекции по признаку качества солода необходимо знать, насколько сильно на отдельные признаки влияет среда, и в соответствии с этим выбирать соответствующий вариант тес- тирования, метод селекции и поколение. Максимально наследуется содержание экстракта, наследуются (в нисходящем порядке) диастатическая сила, число Кольбаха, конечная степень сбраживания, относительный экстракт при 45°С, масса тысячи зерен, содержание белка, разница экстрактов и объемная масса [47]. Уже при индивидуальном отборе растений можно оценить полученное зерно по размеру и виду зерен, по виду и цвету оболочки. Оценка проводится без использования приборов, только визуально. Хотя существуют приборы, способные распознавать и анализировать вид и цвет зерна, оборудование и соответствующее программное обеспечение дорогостоящи, и неизвестно, способны ли они полностью заменить опыт селекционера. Большие возможности открывает перед селекционерами NIR (Near Infrared) спектрометрия, так как речь идет о недеструктивном методе, зерно при этом не страдает и может быть использовано для посева в следующем поколении. Поэтому метод может быть использован уже в первых поколениях, когда в распоряжении есть лишь небольшое количество зерна. В зерне ячменя можно относительно точно определить влажность и содержание белка, несколько менее точно определение содержания крахмала и экстракта, только ориентировочные значения для грубого различия на «хорошую» и «плохую» дает оценка диастатической силы. Определение растворимого а-аминного азота, растворимых белков, содержания бета-глюкана и бета-глюканазы неточны, а потому не используются на практике [46]. Метод NIR находит широкое применение при анализе целых зерен солода, когда можно достаточно точно оценить экстракт, диастатическую силу, растворимый а-амин-ный азот, растворимые белки, содержание бета-глюкана и бе-та-глюканазы. Авторы цитируемой работы рекомендуют использование метода NIR в двух фазах: во-первых, для ориентировочной оценки экстракта и диастатической силы из зерна ячменя первых поколений и исключения «плохих» линий, а во-вторых, в последующих поколениях для более точной оценки экстракта, диастатической силы, растворимого а-аминного азота, растворимых белков, содержания бета-глюкана и бета-глюканазы из целых зерен солода.
После соложения зерна из линий, тестируемых на урожайность, солод подвергают классическим лабораторным анализам. В первый год тестов на урожайность обычно оценивают белок и экстракт, в последующие годы постепенно добавляют анализы по другим параметрам, а перед подачей лучшего материала на регистрационные испытания оценивают уже все восемь параметров, а также длительность периода покоя, индекс прорастания, иногда и другие параметры. Кроме того, систематически определяется вид зерна, масса тысячи зерен и фракции 2,5 мм. Так же как при оценке остальных признаков, в случае с солодовыми свойствами селекционер всегда должен выбирать некоторый компромисс. Вследствие технических и экономических причин диапазон материала и количество исследуемых параметров должны быть в определенной мере ограничены. Развитие научных исследований и методов тестирования [48, 49] постоянно дает новые возможности совершенствования системы селекции солодовых свойств, и можно ожидать значительного улучшения солодовых свойств сортов ячменя.
До сих пор мы говорили о конвенциональных методах селекции ячменя. Современные достижения в области генной биоинженерии, биотехнологии и молекулярной генетики открывают еще недавно невозможные способы их применения в селекции. Для селекции растений особо перспективным является использование молекулярных маркеров при выведении новых сортов и возможность вводить в геном ячменя совершенно новые гены.
Маркер - легко распознаваемый признак, состоящий в тесной связи с тем геном, который находится в центре внимания селекционера. Отбор растений, имеющих соответствующий маркер, обеспечивает тем самым и отбор по принципу присутствия нужного гена. В прошлом в селекции использовались некоторые морфологические маркеры и маркеры, основанные на полиморфизме основных белков (гордеинов) или некоторых ферментов (например, эстераз). Но возможности подобных методов ограничены. Только развитие молекулярной генетики принесло в этом направлении существенные перемены.
Носителями наследственной информации являются молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), различимые в растительной клетке как хромосомы. Двойной виток ДНК образуют цепочки нуклеотидов, содержащих пуриновые (аденин и гуанин) и пиримидиновые (тимин и цитозин) основания. Последовательность этих четырех оснований в молекулах ДНК кодирует отдельные аминокислоты и их соединение в молекулы белка -генные продукты, которые управляют метаболизмом отдельных клеток и всего растения. Генетическая информация размещена в молекуле ДНК линейно в отдельных генах с разными функциями. На сегодняшний день известно точное расположение большого количества генов, кодирующих самые разные признаки и свойства ячменя. С помощью разных методов можно детально проанализировать короткие специфические отрезки ДНК ячменя и определить их точную локализацию и структуру. Для целей селекции большое значение имеет полиморфизм ДНК, т.е. разница в структу-ре взаимно соотносящихся от резков ДНК у разных сортов (ли ний). Если такое отличие между двумя генотипами существует, сорта можно различить на ос нове этих отрезков ДНК. Молекулярные (или ДНК) маркеры -это короткие отрезки дезоксирибонуклеиновой кислоты, от личающиеся полиморфизмом, находящиеся в тесной связи ( генетической связи) с геном, отвечающим за нужный признак Так как такой маркер и ген, тесно с ним связанный, наследуют ся вместе, присутствие маркера сигнализирует также и о при сутствии данного гена. Если мы отбираем растения с соответ ствующим маркером, то получаем растения и с соответствую щим нужным нам геном. Этот метод называется селекцией помощью маркеров (marker assisted selection, MAS). Присутсп вие маркеров проверяется на ДНК, взятой из растения, доста точно бывает, например, небольшой части листа. Собственн анализ проводят на специальных приборах, и он в значитель ной степени автоматизирован.
Метод MAS применим при селекции самых разных признс ков и свойств. Условием для его использования является знс ние генетической зависимости признака, локализации соо-ветствующего гена или генов в хромосоме и существование, также доступность соответствующего маркера. У признаке за которые отвечает один ген, использование MAS очень пр( сто, но в случае с количественными признаками, за которь отвечают несколько генов, складывается совершенно иная ci туация. Было установлено, что гены, определяющие один ю личественный. признак, бывают сгруппированы в хромосоме одном или нескольких коротких отрезках, блоках, так называ емых локусах количественных признаков (quantitative trait locus, QTL). Гены в этих блоках находятся друг с другом в генетической связи, потомству они передаются в совокупности, поэтому в этом случае также возможно использование MAS. В обзоре, фигурировавшем на веб-странице Barley Genomics (Washington State University, Pullman WA), на конец апреля 2003 г. приведен список почти 1800 генов и маркеров, локализованных в геноме ячменя. Общий обзор современного состояния MAS и сравнение его с конвенциональными методами селекции опубликован в работе Thomas [50].
Возможностям применения MAS в селекции и связанным с этим методическим вопросам уделяется сейчас большое внимание [51-54]. Были локализованы гены и QTL разных агрономических свойств, урожайности, характера зерна и других признаков [55-58]. В широком масштабе маркеры используются при селекции устойчивости к болезням - мучнистой росе, бурой ржавчине, сетчатой пятнистости, ринхоспориозу, фузариозу и вирусам. Среди большого количества публикаций на эту тему мы приводим только некоторые [59-70]. Большие возможности предоставляет использование MAS в селекции солодовых свойств. Большинство признаков солодовых свойств имеет полигенный характер, на экспрессию их QTL в определенной степени влияют условия среды. Отбор по количественным признакам уже по своей сути затруднителен, у качественных параметров солода на это часто накладываются затраты времени и средств на лабораторные анализы, поэтому в этой области MAS имеет большие перспективы. Генотип в большей или меньшей степени может влиять на следующие этапы технологического процесса производства солода и пива: замачивание, проращивание, сушка, затирание и фильтрация сусла [71]. В этой же работе приведен обзор известных маркеров следующих солодовых свойств: содержания белка в зерне, массы, вида, твердости, длины и толщины зерна, белка в солоде, бета-глюкана, а-амилазы, диастатиче-ской силы и экстракта. Суть процесса соложения заключается в разложении полисахаридов и белков гидролитическими ферментами, и от результатов этого гидролиза зависит качество солода. Функции отдельных ферментов имеют простую генную кодировку, и много генов, управляющих их активностью, уже было локализовано, и для них можно найти и соответствующие ДНК маркеры [72]. Гены Ату1 и Ату2 (бета-ами-лазы) находятся в хромосомах 7Н и 6Н, Вту1 и Вту2 (бета-амилазы) - в 4Н и 6Н, Agl (бета-глюкозидаза) - в 7Н, LD (ли-мит-декстриназа) - в 7Н, Gib- гены (бета-глюконазы) - Glb1 в 5Н, Glb2 в 7Н, семейство Glb31 -G!b37 - в ЗН. Ферментативная система, восстанавливающая основные белки ячменя до пептидов и аминокислот, очень сложна, в ней присутствует большое число ферментов - эндопротеиназ и экзопептидаз. Обзор 181 маркера разных солодовых свойств приведен в работе Хейса и др. [73]. Hartl и др. обнаружили ряд QTL числа Хар-тонга, индекса солодовых свойств, твердости зерна, грубого белка, растворимого азота, фриабильности, вязкости и конечной степени сбраживания [74]. Коллинз и др. [75] открыли значительный отрезок в хромосоме 2Н, в котором находятся QTL экстракта, а также процентной доли оболочки и энергии прорастания. В центре этого отрезка находится маркер XPSR108, который мог бы использоваться в селекции солодовых свойств. Маркес-Кадильо и др. исследовали локализацию QTL содержания белка в зерне, растворимого азота, активности бета-амилазы, диастатической силы и экстракта [76]. Аюб и др. [77] описывают возможность использования MAS в селекции по QTL высокой активности а-амилазы. Хан и др. [78] локализовали три QTL содержания бета-глюкана в зерне ячменя, шесть QTL содержания бета-глюкана в солоде, три QTL бета-глюконазы в зеленом солоде и пять QTL бета-глюконазы в готовом солоде. Такафуни Канеко и др. [79] обнаружили QTL активности бета-амилазы в хромосомах 1Н, 2Н и 5Н, QTL термостабильности был найден в хромосомах 4Н и 2Н. Li и др. [80] локализовали гены Вгпу1 и ВгпуЗ в хромосоме 4Н и ген Вту2 в хромосоме 2Н. ДНК-маркеров разных признаков и свойств ячменя уже известно очень много, и их число все время растет. Но каково нынешнее практическое применение ДНК-маркеров в селекции ячменя? Ситуация ясна для признаков, за которые отвечает один ген, в этом случае надежность применения ДНК-маркеров достаточно высока. Ограничивающим фактором пока являются довольно высокие расходы на оборудование и эксплуатацию соответствующих лабораторий, поэтому использование MAS рентабельно прежде всего для тех признаков, определение которых классическими методами трудоемко и дорого. Преимуществом MAS является возможность его использования уже в первых поколениях и селекция по принципу одновременного присутствия нескольких генов [81]. Хорошее применение может найти MAS для существенного сокращения цикла обратного скрещивания [82]. Достоинства метода проявляются в селекции устойчивости к некоторым болезням, таким как фузариоз, сетчатая пятнистость или желтая вирусная карликовость. Тестирование детерминированной одним геном устойчивости к мучнистой росе с помощью инфицирования молодых растений в парнике является простым и быстрым методом, а потому селекция с использованием MAS была бы неэкономичной. Однако в некоторых целях при селекции устойчивости к этой болезни MAS может быть незаменим, например, в случае сочетания множества разных генов устойчивости (например, mlo и некоторых новых алелей Mia из Н. spontaneum) в одном генотипе. Одновременное присутствие обоих генов нельзя распознать обычным способом тестирования. Иная ситуация складывается при использовании MAS для признаков, за которые отвечают несколько генов. Локализовать QTL и выделить QTL- маркер в этом случае гораздо труднее, чем в случае с моногенно детерминированными признаками. Однако самую большую проблему составляет тот факт, что локализация найденных QTL действительна в большинстве случаев только для данной популяции, полученной от определенной родительской пары, и соответствующие маркеры нельзя применить для селекции в другой популяции. Поэтому пока использование MAS для количественных признаков в практических селекционных программах ограничено. Ограничивающим фактором является и то обстоятельство, что над локализацией генов и выделением маркеров работают в том числе и частные исследовательские фирмы и лаборатории, результаты их труда не всегда публикуются или публикуются лишь частично и с опозданием. Когда же найденные маркеры становятся общественным достоянием, то они уже защищены патентом.
Под трансгенезом понимается внесение чужеродных генов в геном. С помощью этой технологии можно добавить к генетической информации ячменя новый ген, взятый у растений других родов и видов, а при необходимости и у совершенно иного организма. Таким образом генетический набор ячменя можно дополнить генами совершенно новых признаков и свойств, которые нельзя найти в рамках рода или вида и которые поэтому нельзя ввести в геном конвенциональными методами - скрещиванием. Для трансгенеза используется несколько разных техник, чаще всего введение чужеродной ДНК в клетку с помощью микроинъекции или с помощью бактерии Agrobacterium tumefaciens. Первую стабильную трансформацию ячменя удалось осуществить в 1994 г. [83]. Ткани ячменя (зародыш, каллусы) бомбардировали микроинъекциями, представлявшими собой микроскопические шарики инертного металла (золота, вольфрама) размером около 1 мкм, которые были погружены в раствор векторной ДНК и потом высушены, так что ДНК оставалась на их поверхности. В клетки они выстреливались с помощью различного оборудования под высоким или, наоборот, под низким давлением (рис. 12). Далее клетки выращивали втканевых культурах, где сначала образовывались каллусы, а в следующей фазе происходила регенерация растений. При использовании этого метода вносимая ДНК должна содержать селективный ген, который в среде, состоящей из агара с селективным веществом, обеспечивает выживание только трансгенным клеткам. Метод пока еще имеет ряд недостатков и постоянно совершенствуется. Он имеет целью добиться эффективного производства трансгенных растений у всех сортов, поместить в выбранный геном только небольшое количество копий гена, свести к минимуму нарушения в геноме и добиться стабильной экспрессии трансгенов [84]. Agrobacterium tumefaciens - почвенная бактерия, которая способствует образованию наростов на корнях некоторых двудомных растений. Она отличается способностью вносить свои специфические гены, локализованные в части ДНК, обозначаемой как1-ДНК (transfer DMA), в геном клетки растения-хозяина. Речь идет о генах, отвечающих за синтез растительных гормонов и специфических веществ наростов (опины), служащих источником углерода, азота и энергии для самой бактерии. Для целей трансгенеза t-ДНК модифицирована так, что исходные гены в ней замещены теми генами, которые нужно перенести, и другими вспомогательными генами, обеспечивающими селекцию трансформированных генотипов в тканевой культуре, а также генами, регулирующими экспрессию трансгена. Растения, полученные в результате регенерации из тканевых культур, содержат в своем геноме необходимый трансген. В селекции гомозиготных трансгенных растений используются молекулярные маркеры и разные ферментные системы. Использование Agrobacterium tumefaciens у однодомных растений первоначально было сопряжено с большими проблемами. Уже достигнуты успехи в отношении риса, кукурузы, пшеницы и ячменя, но до решения всех проблем еще очень далеко. Положительной стороной данного метода является относи- тельно высокая частота получения трансгенов, малое число к пий трансгена и почти нулевая полиплодия. Но в целом прои дура эта трудоемка и длительна (10 месяцев до получения зе на), ее успешность сильно зависит от сорта, встречаются сом тические мутации клонов или другие генные повреждения. По-видимому, самым значительным практическим резу/ татом трансгенеза являются полевые культуры, резистентны! действию неселективных гербицидов (например, «Roundu геас!у»-культуры) или к разным болезням и вредителям. Так: используются или в перспективе будут использоваться траь гены, меняющие химический состав белков и липидов, трансг ны, увеличивающие срок хранения плодов томата и срезанн цветов, трансгены для синтеза вакцин и других используемы фармакологии веществ, ферментов, биоразлагающихся по; эфиров, трансгены, модифицирующие развитие растений, ЦЕ цветков, содержание витаминов и т.д. Punja [85] обобщает с стояние и перспективы трансегенеза с точки зрения УСТОЙЧИЕ сти к грибковым заболеваниям. Обзор сведений об использовании трансгенеза у ячме опубликован в работах: Lemaux и др.[86], Horvath и др. [87 Lorz и др. [88]. Уже были получены трансгенные растения, • тойчивые к фузариозу или растения с трансгенами, которые ^ активируют токсины фузарий [89-91]. Большие возможное дает использование трансгенеза для улучшения СОЛОДОЕ свойств. Некоторые обнадеживающие результаты уже были i лучены, например, в геном ячменя были введены гены, ПОЕ шающие активность а-амилазы, fi-глюкозидазы и термос бильность |3-глюканазы. Об успешном введении трансгена т< мостабильной р-глюканазы опубликованы работы и других торов, например, Nuutila и др. [92] и т.д. Интересный эфф дает трансген тиоредоксина h, взятый из генома пшеницы, оредоксин h - фермент, регулирующий мобилизацию источ! ков азота и углерода в эндосперме зерен пшеницы при про щивании и росте проращиваемых растений. Этот трансг внесенный в ячмень, оказал положительное влияние на ээн гию прорастания, увеличил количество растворимого азе повысил скорость синтеза а-амилазы и в четыре раза увели1 активность предельной декстриназы [93]. Ведется интенсив' работа по повышению солодовых свойств с помощью транс нов, влияющих на метаболизм в процессе проращивания, а} был опубликован целый ряд полученных результатов, Практическое использование трансгенеза ячменя на дится в самом начале, и необходимо преодолеть есть ма преград на этом пути. Требуется повысить производите ность трансгенных растений, обойтись без маркеров, ос ванных на чувствительности к антибиотикам или гербицид преодолеть зависимость процентной доли получаемых тра генных растений от генотипа, сделать возможным направл ное введение трансгена в определенное место генома, v вершенствовать возможность регулирования экспресс трансгенов, снизить частоту соматических мутаций клоне т.д. Вложенные трансгены влияют не только на один пpизнак, но в зависимости от генофонда меняют много метаболических процессов в клетке, имеют плеотропический эффек итоговый результат трансгенеза бывает трудно предсказ; Особо важно влияние трансгенов на урожайность зерна ь другие сельскохозяйственные свойства ячменя. На сег няшний день информация об этом в значительной степ разнится. Harwood и др. [94] обнаружили у протестирован трансгенных линий более короткий стебель, а у некоторых линий - более позднее цветение, но различий в составляющих урожайности или в урожайности с участка обнаружено не было. Напротив, Bregitzer и Halbert [95] у большинства из 44 линий, полученных из 15 независимых трансформаций, зафиксировали уменьшение высоты стебля, жизнеспособности и урожайности зерна. Подобные разнящиеся результаты можно найти и у других авторов.
Трансгенез в будущем предоставит огромные возможности для улучшения всех важных признаков и свойств ячменя. Однако нужно учитывать, что внесение чужого гена в сбалансированный геном может повлиять на многие метаболические процессы и фенотипические проявления, что растение обладает большими способностями компенсации изменения одного признака за счет изменений других признаков, и что реализация генетического потенциала признаков зависит от взаимодействия генотипа со средой. Поэтому полученные трансгенные растения можно считать исходным материалом для дальнейшей селекции стабильных генотипов, в которых трансген будет находиться в полном единстве со всем генофондом. Только так можно будет получить трансгенные сорта с удовлетворительными сельскохозяйственными свойствами.
При использовании трансгенных сортов на практике решающим фактором будет, примет ли потребитель такие сорта и произведенные из них продукты. Это относится ко всем продуктам, а для такого традиционного продукта, как пиво, это значимо вдвойне. Распространенная сейчас во всем мире дискуссия о генетически модифицированных организмах {GMO}, часто ведущаяся с ненаучных позиций по обеим сторонам баррикады, вызывает всеобщие сомнения в безопасности GMO с медицинской точки зрения и с точки зрения их влияния на окружающую среду. Черно-белое восприятие проблемы не приводит к ее решению, нужно учитывать, что ни одна технология не является совершенной, она всегда имеет свои преимущества и недостатки, и нужно реалистично взвесить все «за» и «против». Нельзя отвергать или, наоборот, преувеличивать значение биотехнологии как таковой. Конечно, биотехнология уже принесла выдающиеся результаты: устойчивость к болезням и вредителям привела к снижению потребления пестицидов, устойчивость к гербицидам как таковым, способствовала снижению потребления отдельных гербицидов, выведен «золотой рис» с повышенным содержанием предшественника витамина А [96-99]. Перспективы дальнейшего улучшения потребительских свойств растений также неограничены. Возможные риски в каждом конкретном случае применения трансгенной технологии должны быть объективно и всесторонне изучены. Только если исключены какие-либо негативные последствия для здоровья человека или экологии, в практику возделывания, переработки и потребления можно вводить новые сорта, несущие в своем геноме трансгены.
[1] Smith, D. С.: Plant breeding: Development and success. In: Frey, K. J. (ed.), Plant breeding, Iowa State University Press, Ames, Iowa 1966:s.3
[2] EIRabey, H., Salamini, R: Domestication history of barley (H. vulgare) and phylogenetic relationships in the genus Hordeum. In:
Barley Genetics VIII., Proc. of the 8th International Barley Genetics Symposium, Adelaide University, South Australia 2000, Vol. I., s. 32.
[3] Lekes, J.: Slechteni obilovin na uzemi Ceskoslovenska. Brazda, 1997, s.279.
[4] FA02003: http://www.FAP.org.
[5] GRIN Database: http://www. Ars-grin.gov.
[6] Psota, V, Kosar, K.: Ukazatel sladovnicke jakosti. Kvasny Prum.48, 2002, s.142.
[7] Psota, V: Komise pro hodnoceni kvality odrudsladovnickeho jecmene. Kvasny Prum. 49, 2003 s.73.
[8] Anashenko, B.Z.: Estimation of parental value for varieties used in plant breeding. Plant Breeding 117, 1998, s.131.
[9] Nader-Mahmoudi, K., Haghparast, R.: Utitlization of cluster and discriminant analysis for parents selection in barley. In: Al Slinkard et al. (eds.J, VII. International Barley Genetics Symposium. University Extension Press 1996, Vol.2: s. 538.
[10] Thomas, W. Т. В., Ellis, R. P.: Cross prediction in winter barley. In: Munck, L. (ed.), VI. International Barley Genetics Symposium, Helsingborg, Muskgaard Int. Publishers, Copenhagen 1991, Vol. l.:s.352.
[11] Weber, W. E.: Selektionsstrategien in derGetreidezuchtung, Kuhn-Archiv88, 1994, s.140.
[12] Sneep, J., Hendriksen, A. J. T: Plant breeding perspectives. A simplified method of bulk and pedigree selection. PUDOC, Wageningen 1979, s.160.
[13] Broughton, S., Gilmor, R. F: Production and utilisation of barley doubled haploids in the Western Australian Barley Improvement Program. In: Al Slinkard et al. (eds.), VII. International Barley Genetics Symposium, University of Saskatchewan, University Extension Press 1996, Vol. 2, s.461.
[14] Davies, R A., Morton, S.: The relative efficiency of isolated microspore culture and another culture for doubled haploid production. In: Al Slinkard et al. feds.}, VII International Barley Genetics Symposium, University of Saskatchewan, University Extension Press 1996, Vol.2, s.472.
[15] Pickering, R.A., Morgan, P.W.: Plant regeneration from cultured embryos derived from Hordeum vulgare L. pollinated with H. Bulbosum L. Euphytica 32, 1983, s.585.
[16] Hallaueer, A.R.: Selection and breeding methods. In: Grey, K.J. fed.), Plant Breeding II., Iowa State University Press, Ames 1979,5.3.
[17] Stoskopf, N.C., Reinbergs,E.: Breeding for yield in spring cereals. Canad. J. Plant Sci. 46, 1966, s.513.
[18] Minarik, F: Slechteni na produkcni potencial. In: Jechmen, Statni zemedelske nakladatelstvi Praha, 1985, s.80. . , .-•
[19] Stoy, V.: The storage and re-mobilization of carbohydrates in cereals. In: Crop physiology and cereal breeding. Eucarpia, PUDOC, Wageningen 1979, s.55.
[20] Hay, R.K.M.: Harvest index: a review of its use in plant breeding and physiology. Annals Appl. Bio!. 126, 1995, s.197.
[21] Arnau, G., Monneveux, P.: Physiology and genetics of terminal water stress tolerance in barley. J. Genet. Breed. 49, 1995 s.327.
[22] Karsai, I. Et al.: Multivariate analysis of traits determining adaptation in cultivated barley. Plant Breeding 120, 2001 s.217.
[23] Karamanos, A.J., Papatheohari, A.Y: Assessment of drought resistance of crop genotypes by means of the water potential index. Crop Sci. 39, 1999, s.1792.
[24] Zofaiova, A., Muzik, M.: Hodnotenie tolerancie odrod jarne ho jacmena voci nizkernu pH pody. Polnohosp. vyroba a skusobnict-vo5, 1997,s.11.
[25] Brown. A.H.D. et. al.: Wild barley (Hordeum vulgare sp. Spontaneum) as a source of disease resistance for barley breeding. In: Barley Genetics VIII., Proc. of the 8th International Barley Genetics Symposium, Adelaide University, South Australia 2000 Vol. I, s.56.
[26] Кода, H. et al.: Characteristic cellular responses as expression of genes for resistance to Erysiphe graminis f. sp. hordei in barley. Phytopathology 73, 1983, s.907.
[27] Pickering, R.A. et al.: The transfer of a powdery mildew resistance gene from Hordeum bulbosum L to barley (H. vulgare L.) chromosome 2. Theoret. Appl. Genet. 91, 1995, s.1288.
[28] Dreiseitl, A., Bockelman, H.E.: Investigation of the wild barley germplasm collection for powdery mildew resistance. In: Barley genetics VIII., Proc. of the 8th International Barley Genetics Symposium, Adelaide University, South Australia 2000, s.72.
[29] Vanderplank, J.E.: Specificity, Interaction and additivity in host pathogen system. Plant Pathol. 37, 1988, s.165.
[30] Newton, A.C., Andriavon, D.: Assumptions and implications of current gene-forgene hypotheses. Plant Pathol. 44, 1995, s.607.
[31] Skou, J.P. et al.: Comparative studies on callose formation in powdery mildew compatible and incompatible barley. Phytopath. Z. 109, 1984,5.147.
[32] Schwarzbach, E.: Epidemiologicke aspekty genu mlo zpu-sobujiciho odolnost jechmene k padli travnirnu. Genet. A Slecht. 33 1997,5.55.
[33] Jahoor, A., Fischbeck, G.: Identification of new genes for mildew resistance of barley at the Mia locus in lines derived from Hordeum spontaneum. Plant Breeding 110, 1993, s.116.
[34] Dreiseitl. A.: Perspektivy vyuziti genu Pa7 ve slechteni jecmene na odolnost vuci rzi jechne. Zpravodaj slechtitelu a seme-пагиб, 1988.
[35] Pickering, R.A. et al.: Association of leaf rust and powdery mildew resistance in a recombinant derived from a Hordeum vulgare xH. bulbosum hybrid. Plant Breeding 117, 1998, s.83.
[36] Walther, U. et. al.: Hordeum bulbosum as a new source of disease resistance: transfer to leaf rust and mosaic viruses from H. bulbosum into winter barley. Plant Breeding 119, 2000, s.215.
[37] Statler, G.D., Parlevliet, J.E.: Factors related to partial resistance of barley to leaf rust. Phytopathology 77, 1987, s.549.
[38] Sat, K., Takeda, K.: Sources of resistance to net blotch in barley germplasm. In: Toward enhanced and sustainable agricultural productivity. Society for the Advancement of Breeding Researches in Asia and Oceania, 1994, s.37.
[39] Cselny, L. et al.: Inheritance of resistance to Rhynchosporium secalis in spring barley (Hordeum vulgare L). Plant Breeding 117, 1998, s.23.
[40] Sachs, E. et al.: Ramularia-Blattflecken (Ramularia collo-cegni Sutton et Waller) an Gerste in Franken (Bayern). Nachrichtenbi. Deut. Pflanzenschutzd. 50,1998, s.307.
[41] Steffenson, B.J.: Fusarium head blight of barley: epidemics, impact and breeding for resistance. Tech. Q. Master. Brew. Assoc. Am. 35, 1998,5.177.
[42] Perkowski, J.: Production of mycotoxins in cereals by fungi of the genus Fusarium. Post. Nauk Roln. 242, 1993, s.67.
[43] Vacke, J.: Problematika viru u obilovin. In: Perspektivy nek-terych novych smeru ve slechteni obilovin. CMSSA a VURV Praha, 1996,s.14.
[44] Van Lonkhuijsen, H.L et al.: Evaluation of a malting bark quality assessment system. J. Am, Soc. Brew. Chem. 56, 1998, s.'
[45] Morgan, G.W.: The statistical analysis of plant part appea ance - a review. Computers and Electronics in Agriculture 31, 200 s.169.
[46] Black, C, Panozzo, J.: Utilizing near infrared spectroskof for predicting malting quality in whole grain barley and whole gra malt. In.: Proc. of the 10th Australian Barley Technical Symposiur 2001,5.4.
[47] Minarik F: Slechteni na sladovnickou a nutricni hodno zrna. In: Jecrnen.SZN, Praha, 1985, s.110.
[48] MacGregor, A.W.: Biochemistry of malting - the way fc ward. In: 7th Barley Genetics Symposium, Saskatoon, Canad 1996,s,1.
[49] MacLeod, L.C.: Breeding barley for malt and beer, I Barley Genetics VIII., Proc. of the 8th International Barley Geneti Symposium, Adelaide University, South Australia, 2000, Vol. I., s.8
[50]Thomas, W.T. В.: Molecular marker-assisted versus conve tional selection in barley breeding. In: Slater al. (eds.), Barley si ence. Recent advances from molecular biology to agronomy of yie and quality. Food Products Press, 2002, s,177.
[51] Langridge, P. etal.: Practical application of marker assist selection. In: 7th Barley Genetics Symposium, Saskatoon, Canac 1996,s.141.
[52] Eathington, S.R. et al.: Usefulness of marker-QTL assoc tions in early generation selection. Crop Sci. 37, 1997, s.1686.
[53] Knapp, S.: Marker-assisted selection as a strategy ' increasing the probability of selection superior genotypes. Crop S 38, 1998,s.1164.
[54] Barr, A.R. et al.: Marker assisted selection in theory a practice. In: Barley Genetics VIII., Proc. of the 8th Internatioi Barley Genetics Symposium, Adelaide University, South Australi 2000, Vol. I.,s.167.
[55] Thomas, W.T.B. et al.: Detection of quantitative trait I agronomic, yield , grain and disease characters in spring barl Theor. Appl. Genet. 91, 1995, s. 1307.
[56] Spaner, D. Et al.: Verification of quantitative train lo( affecting agronomic traits in two-row barley Crop Sci. 39, 19! s.248.
[57] Kjaer, B. Et al.: Quantitative trait loci for heading date ? straw characters in barley. Genome 38, 1995, s.1098.
[58] Ellis, R.P. et al.: Mapping physiological traits in barley. N Phytol. 137, 1997,5.149.
[59] Jahoor, A. et al.: Use of molecular markers in cereal bre< ing. Genet, a Slecht. 33, 1997, s.211.
[60] Molnar, S.J. et al.: Inheritance and RAPD tagging of mi pie genes for resistance to net blotch in barley. Genome 43, 20 s.224.1.
[61] Kolb, F.L. et al.: Host plant resistance genes for Fusari head blight: mapping and manipulation with molekular markt Crop Sci. 41, 2001,5.611.
[62] Van Sandorf, S. et al.: Discovery and deployment of mol ular markers linked to Fusarium head blight resistance: an integ ed system for wheat and barley. Crop. Sci. 41, 2001, s.638.
[63] Dreschsler, et al.: High-resolution mapping of the Rph locus in barley. In: Barley Genetics VIII., Proc. of the International Barley Genetics Symposium Adelaide Univer? South Australia, 2000, Vol. II, s.95.
[64] Eeckstein, P.E. et al.: Identification and developme nmarkers for scald (Rhynchosporium secalis) resistance genes in barley. In: Barley Genetics VIII., Proc. of the 8th International Barley Genetics Symposium Adelaide University, South Australia, 2000, Vol. II, s.101.
[65] Steyer, S. et. a!.: Evaluation of barley yellow dwarf virus tolerance: a controlled field system compared with a molecular marker test. J. Plant Diseases and Protection 106, 1999, s.553.
[66] Sip, V. Et al/: Moznosti slechteni jecmene a psenice na odolnost k viru zlute zakrslosti jecmene. In: Perspektiva nekterych novych srneru ve slechteni obilovin. CMSS a VURV, Praha, 1966, S.19.
[67] Graner, A. et al.: Molecular mapping of genes conferring resistance to viral and fungal pathogens. In: Barley Genetics VIII., Proc. of the 8th International Barley Genetics Symposium Adelaide University, South Australia, 2000, Vol. I, s.45.
[68] Sip, V. Et al.: Detection and molecular indentification of BYDV resistance genes in barley. In: Barley Genetics VIII., Proc. of the 8th International Barley Genetics Symposium Adelaide University, South Australia, 2000, Vol. II, s. 175.
[69] Jefferies, S.P. et al.: Marker-assised backcross introgres-sion of the Yd2 gene conferring resistance to barley yellow dwarf virus in barley. Plant breeding 122, 2003, s.52.
[70] Castro etal.: Pyramiding quantitative trait locus (QTL) alle-les determining resistance to barley stripe rust: effects on resistance at the seeding stage. CropSci. 43, 2003, s.651.
[71] Henry, R.J. etal.: Marker assisted selection for quality in barley and oat. In: Barley Genetics VII., Proc. of the 7th International Barley Genetics Symposium, Saskatoon, 1996, s.167.
[72] Hayes, P.M., Jones, B.L: Malting quality from a QTL per-spektive. In: Barley Genetics VIII., Proc. of the 8th International Barley Genetics Symposium Adelaide University, South Australia, 2000, Vol. I, s. 99
[73] Hayes, P.M. et al/: A summary of published barley QTL reports, http://www.css.orst.edu/barley/nabsmp/gtlsum.htm.
[74] Haiti, L et al.: QTL-mapping of malting quality parameters in spring barley. In: Barley Genetics VIII., Proc. of the 8th International Barley Genetics Symposium Adelaide University, South Australia, 2000, Vol. II, s. 246.
[75] Collins H.M. et al.: Using QTL mapping to improve our understanding of malt extract. In: Barley Genetics VIII., Proc. of the 8th International Barley Genetics Symposium Adelaide University, South Australia, 2000, Vol. II, s.215.
[76] Marquez-Cedillo, L.A. et al.: QTL analysis of malting quality in the Harrington xMorex cross. In: Barley Genetics VIII., Proc. of the 8th International Barley Genetics Symposium Adelaide University, South Australia, 2000, Vol. II, s.255.
[77] Ayoub, M. Et al.: Marker-based selection in barley for a QTL region affecting a-amylase activity of malt. Crop Sci. 43, 2003, s. 556.
[78]Han F. et al.: Mapping of (3-glucan content and (3-glucanase activity loci in barley grain and malt. Theor. Appl. Genet 91, 1995, s.921.
[79] Takafumi Kaneko et al.: QTL mapping for enzyme activity and thermostability of a-amylase in barley. Breeding Science 51, 2001,s.99.
[80] Li, C.D. et al.: Mapping of barley (Hordeum vulgare L.) -amylase alleles in which an amino acid subsitution determines - amylase. J. Cereal Sci. 35, 2002, s.39.
[81] Frisch, M., Melchinger, A.E.: Marker-assisted backcross-ing for simultaneous introgression of two genes. Crop Sci. 41, 2001,5.1716.
[82] Frisch, M. et al.: Comparsion of selection strategies for marker-assised backcrossing of a gene. Crop Sci. 39, 1999, s.1295.
[83] Wan.Y, Lemaux,R: Generation of large numbers of independent transformed fertile barley plants, Plant Physiol. 104, 1994, s.37.
[84] Jacobsen, J. et al.: Barley transformation breeding: further progress and remaining problems. In: Proc. of the 9th Australian Barley Technical Symposium, 1999, s.3.
[85] Punja, Z.K.: Genetic engineering of plants to enhance resistance to fungal pathogens - a review of progress and future prospects. Can. J. Plant Pathol. 23,2001, s.216.
[86] Lemaux, P.G. et al.: Transgenic cereals: Hordeum vulgare L. (barley). In: Molecular improvement of cereal crops, Vasil, I.K. fed.), Kluwer Academic Publishers, Great Britain, 1999, s.255.
[87] Horvath, H. etal.: Experiences with genetic transformation of barley and characteristics of transgenic plants. In: Slafer et al. (eds.), Barley science. Recent advances from molecular biology to agronomy of yield and quality, Food Product Press, 2002, s.143.
[88] Lorz, H. etal.: Transgenic barley-a journey with obstacles and milestones. In: Barley Genetics VIII., Proc. of the 8th International Barley Genetics Symposium Adelaide University, South Australia, 2000, Vol. l,s.189.
[89] Dahleen, L.S. et al.: Transgenic approaches to combat fusarium head blight in wheat and barley. Crop Sci. 41, 2001, s.628.
[90] Gianessi, L.P. et al.: Plant biotechnology: Current and potential impact for improving pest management in U. S. agriculture. Fungal resistant barley, s.14.
[91] Muehlbauer, G.J., SMITH, L: Developing transgenic barley carrying antifugal protein genes. Barley Newsletter 42, 1998: http://wheat.pw.usda.gov/ggpages/BarleyNewsletter.
[92] Nuutila, A.M. et al.: Expression of fungal thermotolerant (1,3-1,4)-beta-glucanase in transgenic barley seeds during germination. ARS USDA, 1999, http://www.nal.usda.gov/ttic/tektran.
[93] Wong, J.H. et al.: Transgenic barley grain over-expressing wheat thioredoxin shows improved germination properties. American Society of Plant Biologists, Plan Biology, 2000: http://rycomusa.com/aspp2000/public/P24/0978.htmI.
[94] Harwood. W.A. et al.: The performance of transgenic barley lines in f UK field trial. Barley Genetics Newsletter 29, 1999, s.5.
[95] Bregitzer, P., Halbert, E.: Field performance of transgenic barley (Hordeum vulgare L.) containing coat protein sequences from the barley yellow dwarf virus. In: Plant Genome III. Conference, San Diego, 1995, s.1.
[96] Miflin, B.J.: Crop biotechnology: Where now? Plant Physiology 123, 2000, s.17.
[97] Sommerville, C.: The genetically modified organism conflict. Plant Physiology 123, 2000, s.1201.
[98] Wolfenbarger, L.L., Phifer, P.R.: The ecological risks and benefits of genetically engineered plants. Science 290, 2000, s.2088.
[99] Prakas , C.S.: The genetically modified crop debate in the context of agricultural evolution. Plant Physiology 126, 2001, s.8.
26.05.04
