Морфологические признаки (описание коллекции)
Культурная рожь - перекрестноопыляющиеся растение. Генетически контролируемая система самонесовместимости у ржи исключает использование прямого инбридинга при анализе генетической структуры популяций и выявления рецессивных мутаций.Физиологическая несовместимость у ржи гаметофитная и контролируется по крайней мере 3-мя локусами S, Z и Т(S5), картированными на хромосомах 1R, 2R и 5R, соответственно (Егорова и др., 2000; Voylokov et al., 1997). Опыление не происходит в том случае, если аллели по трем локусам S, Z и Т в пыльцевом зерне совпадают с аллелями в пестике. Аллели могут мутировать и тогда мутантная аллель Sf (Тf или Zf) делает пыльцу совместимой с пестиками любого генотипа в том числе и с собственным. Это дает возможность за счет самоопыления получать инбредные линии и поддерживать их в коллекции. Другая часть образцов генетической коллекции поддерживается при групповой изоляции для преодоления инбредной депрессии, которая свойственна перекрестноопыляющимся растениям, искусственно переведенным на размножение самоопылением (Смирнов, Соснихина, 1984; Смирнов, и др., 1986). Для выделения гетерозиготных растений и гомозигот по мутациям был использован специальный метод, включающий гибридизацию отдельных растений популяции с автофертильной линией-анализатором и последующим самоопылением гибридов (Соснихина и др., 1994б). Далее анализировали группы семей F2, восходящие к отдельным растениям популяций. Данный метод был использован для выделения мутаций из двух популяций ржи – сорта Вятка и сорно-полевой ржи из Закавказья. В составе обеих популяций около половины растений (54% и 50%) гетерозиготны по мутациям, вызывающим мужскую и женскую стерильность. Среди стерильных форм при цитологическом анализе выявлены растения с аномальным мейозом. Анализ мейоза у стерильных форм показал, что у 37% растений сорта Вятка и у 36% исходных растений сорнополевой ржи стерильность была связана с наследственными нарушениями мейоза. Выделенные мутации поддерживаются в гетерозиготном состоянии при самоопылении сестринских растений с нормальным мейозом и фертильностью из расщепляющихся семей. Формы с нарушением мейоза, выщепляющиеся в нескольких поколениях самоопыления, составили генетическую коллекцию мейотических мутантов ржи, которая включает 15 синаптических мутантов, 4 мутанта с нарушениями веретена, 4 мутанта с аномальной конденсацией мейотических хромосом. Все мутанты стерильны или полустерильны (Смирнов, Соснихина, 1984; Соснихина и др., 1994б; 2005а, б; Sosnikhina et al., 2005).