Contaremos sobre as variações saborosas mais simples e extraordinárias deste mingau de cereal.

Purê de batata ou mingau de бобовых, которые часто используются для приготовления еды и напитков.

O mingau de cereal deixado estará um pouco mais em concunto com todos os ингредиенты.

E não são todos os momentos positivos do mingau de cereal.

Mas também nesta etapa é impssível mexer o mingau de cereal.

Рассмотрим algum que o mingau de cereal se foundou por Guryev na comemoração de uma vitória contra Napoleão.

Esvazie a segunda metade do mingau de cereal de cima em bagas.

Por excemplo … Adicione ao miningau de frutas que a criança ama.

A cevada da pérola de mingau de cereal como é correto para preparar-se.

Misture o fruto de liquidificador e mingau de cereal.

Café da manhã: mingau de cereal de abóbora e salada.

Deixe o seu mingau de cereal vai se desenhar um pouco.

Mas eles alimentam suas larvas exclusivamente com carne — um mingau de bestos mastigados.

Este mingau de cereal usa-se para a preparação de kuleshy.

Inicialmente o mingau de cereal tem de lavar-se fora bem água.

Café da manhã: mingau de cereal, sacarina, meiovidro de leite.

O seu Organismo Receberá carbidratos de pão de centeio e mingau de cereal.

В тренде: Как русская кухня покоряет мир

Русская кухня покоряет города и страны! Гастрономический обозреватель Жанна Спиридонова специально для журнала Premiere Magazine рассказывает, как обстоят дела с отечественной гастрономией в Москве, как можно говорить о моде на русскую кухню в мире и почему в последнее время к ней возрос интерес.

Русская кухня в России

Москва полна русских ресторанов. Кулебяка из духовки, гурьевская каша с грибами, стерлядь копченая — прочитав названия, не сразу понятно, из какой эпохи это меню. Находимся ли мы в 21-м, ^-м, -м веке, возвращаясь к истокам?

Любовь к России и домашним блюдам отображена в названиях. В последние годы открылись заведения: «Саратов», с меню Поволжья, ресторан русских деликатесов «Белуга» и пивной бар с икрой (в икорном баре 15 видов черной икры), «Ухват». », где можно попробовать блюда из духовки,« Матрешку »и« Русские ».

Русский салат

Стоит сказать о последнем в этом списке. Этот ресторан занимает весь 85 ^-й этаж небоскреба, откуда открывается захватывающий вид на Москву. Отдельное развлечение — ледяной бар (кстати, самый высокий в мире), где барная стойка сделана из ледяных глыб. Для полного погружения в русскую культуру гостям предложат шубы из натурального меха.

В меню ресторана все хиты национальной кухни: пельмени с олениной, сельдь с ржаным тостом, запеченные коренья с крабом, холодец, жульен из раков и креветок, пельмени с картофелем и белыми грибами, борщ с пампушками и беконом, тушеные. щи с белыми грибами.Место настолько популярно, что столик нужно бронировать заранее. Однако не совсем понятно, что больше всего ценят гости — русскую кухню или вид с открытки. Скорее, это смесь старого и нового; знакомая и понятная кухня и ультрасовременный пейзаж за окном (здание находится в деловом районе Москва-Сити).

Российских повара стараются удивить не только соотечественников, но и туристов. Поэтому переосмысливают рецепты от Домостроя, заново осваивают русскую печь и забытые технологии.За национальным опытом однозначно стоит отправиться на Белугу (автор Александр Раппопорт). С видом на Кремль закажите фирменный завтрак из бурлаки, в который входит целый килограмм черной икры, вареные перепелиные яйца, домашние консервы из осетрины, блины, шпроты в домашнем маринаде, малосольные огурцы — простые и белые. , запеченный картофель, пироги с визгом, террин из огурцов, маринованные белые грибы, «яйца» из майонеза с зеленым горошком, картофельная лапша со сливочной страчателлой, нарезанный батон и хлеб.Конечно, завтрак в русском ресторане немыслим без алкоголя — гостям предложат литр водки. Стоимость роскошного завтрака в русском стиле — 40 000 рублей на компанию (чуть больше 500 евро).

За новой русской кухней рекомендуем отправиться в White Rabbit. Это место стало своеобразной достопримечательностью для еды со всего мира. White Rabbit не первый год входит в двадцатку лучших ресторанов мира, а в 2019 году он занял 13 ^-е место в списке 50 лучших ресторанов мира, наиболее уважаемом гастрономическом рейтинге.Это действительно свидетельствует о признании мировым сообществом достоинств русской кухни. Здесь всегда многолюдно, но других ресторанов с аналогичной вместимостью (350 человек) в рейтинге просто не найти.

салат креатив флоу, высокая кухня, изолированный, свекла красная, грибы, укроп

Шеф-повар Владимир Мухин готовит местные продукты, тонко чувствует тенденции и на шаг впереди других поваров. Нельзя не отметить его харизму. Когда вы находитесь в ресторане, вы всегда можете попросить Мухина дать отзыв о его блюдах, а если шеф-повар будет на кухне, он с радостью выйдет в комнату, чтобы поговорить.Кстати, иностранцы, которые приезжают в White Rabbit за русской кухней, часто так поступают.

Владимир Мухин популяризирует русскую кухню во всем мире, устраивает дегустационные ужины в разных странах, а также приглашает мировых поваров в Россию (он является одним из организаторов крупнейшего гастрономического фестиваля IKRA в Сочи). Более того, его русская кухня оказывается модной, хотя вы никогда не встретите Мухина с майонезом или «селедку под шубой».

Итак, в чем секрет популярности русской кухни?

В мире гастрономии сейчас ценится аутентичная кухня.Мы уже привыкли есть пасту и суши или димсам и спринг-роллы. Мы освоили поке и боулы, севиче и тартар или том ям и фо-бо. Вполне естественно, что есть интерес к русской кухне, что довольно необычно для иностранных гурманов, но тем лучше для развития популярности. Русские повара с удовольствием путешествуют по миру. Немаловажную роль здесь сыграл успешный PR.

Следует отметить, что рост турпотока, как в Россию в целом, так и в Москву в частности, особенно заметно после чемпионата мира по футболу, который прошел в стране и ее столице в прошлом году.Еще одна причина — цена. Туристы, приехавшие в Москву, могут найти ресторан с любой кухней (здесь еженедельно открываются новые рестораны) и с высоким сервисом за довольно средний чек, особенно если сумма в рублях переводится в евро. В столице более чем достаточно ресторанов, где за салат придется заплатить 1500–2000 рублей, а с горячей едой и бокалом вина всего 20–30 евро. В московском гастрономическом ресторане-театре Chef’s Table комплексный обед в камерной обстановке (максимум 20 человек) будет стоить 10-15 тысяч рублей (140-200 евро).Вы даже можете попасть к Владимиру Мухину, самому популярному шеф-повару России, который на протяжении всего ужина расскажет секреты мастерства и лично что-нибудь приготовит для вас. Согласитесь, за шесть блюд с винным сопровождением и личным присутствием шеф-повара 200 евро — разумная цена.

Российские рестораторы

Часто, если ресторан успешен в России, его владелец идет по пути наименьшего сопротивления и открывает аналогичный проект за рубежом.

Так, самый известный российский ресторатор Аркадий Новиков (более 50 заведений в Москве) открыл Novikov Restaurant & Bar в Лондоне, Дохе, Майами и Порто Черво, Avocado Queen на Ибице, Сыроварню в Баку и Махачкале.Борис Зарьков из семьи White Rabbit (Moscow White Rabbit, Chicha, техникум-бистро, Сахалин) открыл Selfie в Астане (кстати, тот же проект с тем же шеф-поваром — Анатолием Казаковым, но флагман находится в Москве). Андрей Деллос запустил в Париже Cafe Pouchkine (его дорогой ресторан Cafe Pushkin — пожалуй, самый известный гастроном в Москве, где уже 20 лет кормят русской благородной кухней туристов и местных жителей, желающих попробовать борщ, блины с икрой и другие деликатесы. ).Во Франции в кафе «Пушкин» у парижан популярно классическое советское блюдо «Мимоза», выращенное на устрицах и улитках. Деллос закрепил этот успех в Дохе, открыв там же Cafe Pouchkine.

Однако рестораторы могут открыть за границей совсем другой проект. Михаил Зельман активно занимается расширением — его Burger & Lobster можно найти в Лондоне, Бангкоке, Нью-Йорке и Кувейте. Арам Мнацаканов научил россиян есть итальянскую кухню в Санкт-Петербурге и Москве (в его проектах «Пробка» можно попробовать самую дорогую пиццу в городе), а затем открыл Mine Wine в Берлине.

Даже повара открывают свои проекты за границей. Например, Евгений Викентьев, известный рестораном Hamlet + Jacks в Санкт-Петербурге, открыл в Берлине собственный Cell, куда любят ходить местные жители.

Подводя итоги, можно сказать, что тренд на все русские наблюдается во многих сферах — мода, культура, музыка, литература и даже политика. Интерес к русской гастрономии закономерен и, мы уверены, в будущем будет только расти.

Мы попросили Яна Черепанова, обозревателя ресторанов Forbes, основателя Festival Gastronomique de Monaco и лучшего критика по версии FoodShow Awards 2017, прокомментировать ситуацию с русской кухней в России и в мире.

Формирование российского ресторанного рынка только начинается, но скорость, с которой в стране появляются качественные рестораны и талантливые повара, поражает. Конечно, если мы говорим об этом рынке, мы имеем в виду крупные города — помимо Москвы и Санкт-Петербурга, это Сочи, Ростов и Новосибирск. Все-таки они далеки от европейского уровня, хотя есть исключения.

Обе наши столицы в гастрономическом плане уже достигли впечатляющих результатов.Даже попадание в рейтинг «50 лучших ресторанов мира» чего-то стоит (в этом году из 120 ресторанов пять — русские). Пару лет назад ажиотаж вызвала новость о приезде шеф-повара, имеющего даже одну звезду Мишлен. Сегодня гость с тремя звездами никого не удивит. Это может быть неправильно, но это факт, с которым нужно считаться. Экскурсии и званые обеды проходят каждую неделю, иногда удается организовать их в один и тот же день, и даже журналист не всегда может сделать правильный выбор в пользу одного из них.

Я не сторонник деления гастрономии на национальные кухни. Давно все открывают пресловутые «рестораны авторской кухни», и так оно и есть! Главное сегодня — это продукт и умение повара с ним работать. Открытие пелеменной или хинкальной уже не в моде, если мы говорим о международных перспективах шеф-повара и ресторана. «Доктор Живаго» и «Восход» успешно работают в Москве, но ни о какой «высокой кухне» там не упоминается.Конечно, там тоже может быть вкусно, но едят здесь в основном туристы, и им нужна домашняя кухня, которую еще называют традиционной.

Мир интересуется не нашей кухней, а нашими людьми и поварами со свежим подходом к своей профессии, способными усваивать новую информацию, быстро учиться и без колебаний «продавать» себя и свой ресторан. Российские рестораторы все чаще открывают заведения за рубежом. Это правда, но если присмотреться, можно увидеть, что эти рестораны не имеют ничего общего с русской кухней.Аркадий Новиков масштабирует свой личный ресторан рыбой и морепродуктами в мировых столицах. Александр Орлов открывает греческий ресторан в Монако. White Rabbit Family запускает крабовый проект в Дубае. Из россиян, вероятно, только Мари Ванна в Нью-Йорке и Лондоне осталась вне этой тенденции.

Кросс-тур поваров давно стал обычным явлением. Наши гости знакомятся с мировыми именами в гастрономии, а повара, в свою очередь, попадают на кухни всемирно известных маэстро, и это приятно.

Говорят, гид Мишлен идет в Россию. Почти через год мы получим первое руководство. Хочется в это верить, но сейчас наши повара и рестораны — участники мировых рейтингов. Иногда говорят, что в этом есть только пиар, но если ресторан плохой, никакой пиар не поможет.

В целом гастрономические дела в Москве идут в гору. Что замечательно, ресторанная среда привлекает туристов. Иностранцам уже легко порекомендовать приехать в Москву не только на прогулку по Красной площади, но и за вкусной едой в модных концептуальных заведениях.То же самое и с барами (чуть хуже, чем с ресторанами), которые по качеству показывают неплохую динамику.

Пошаговое руководство по приготовлению идеального бутерброда, поджаривания каши из хлеба и картофеля

Бутерброд, поджаренный хлеб и каша с картофелем

Привет всем, это Брэд, добро пожаловать на нашу страницу рецептов. Сегодня мы собираемся приготовить оригинальное блюдо, сэндвич, поджарить кашу из хлеба с картофелем. Один из любимых. Лично я сделаю это немного вкуснее.Это будет действительно вкусно.

Как приготовить # Здоровый картофель # Рецепт сэндвича от #DietWithAmna. Идея здорового завтрака с тостами из картофельного хлеба от Амны Риаз. Шаг за шагом и легко. #breadpotatotoast #Ramadanrecipe #withouttoaster #pansandwich by #kitchenwithmaira Рецепт хлеба с картофелем, рецепт хлебных тостов, рецепт хрустящего картофельного хлеба.

Сэндвич, тосты с хлебом и картофелем Каша — одна из самых популярных в последнее время пищевых продуктов на Земле. Это легко, быстро, вкусно.Каждый день его ценят миллионы. Сэндвич, поджаривание хлеба с картофелем, каша — это то, что я любил всю свою жизнь. Они в порядке и прекрасно выглядят.

Чтобы начать работу с этим рецептом, мы должны сначала подготовить несколько ингредиентов. Вы можете приготовить бутерброд, поджарить кашу из хлеба с картофелем, используя 7 ингредиентов и 3 этапа. Вот как это приготовить.

Ингредиенты, необходимые для приготовления сэндвича с тостами из хлеба и картофельной каши:

1. Получить ломтик хлеба
2. Готовый картофель
3. Приготовь Наман раго
4. Take Kayan miya
5. Приготовь Мэгги и специи
6. Приготовь Кифин гвангвани
7. Получить Albasa n attaruhu

Гурьевская каша — классическое русское блюдо.Нежная манная крупа в сочетании с ягодами и орехами превращает блюдо в десерт. Тост идеален в любое время дня. Так что же делать, если вы хотите подать тост в толпе?

Этапы приготовления сэндвича с поджариванием каши из хлеба и картофеля:

1. Для бутербродов xaki iya xuba duk abinda kike so ki gasa a sandwich maker, xaki hada kifinki kiyi mashing dinsa sosai sai ki saka albasa da butter da Dan kayan kanshin haka kada ki Kara Maggie sai ki kuma chakudasu sosai
2. Сай ки дауко 1 ломтик на хлеб ки шафа ваннан хадин сай ки руфе, хаки шафе хлеб дин да масло габа да байя сай ки гаса
3. Для каши хаки саму данкали ки фереши ки, ки ванке наман ки соя кайан мия сай ки шуба наман таре да рува ки барши я даху, идан наман я даху сай ки шуба данкали шима ки барши яуан са шик а шик.Аша да Шайи

Быстрое запекание под грилем Чтобы тосты были самыми хрустящими за минимальное время, установите духовку на жарку и поместите тосты на противень. Сэндвич — два куска хлеба с сыром, мясом, вареным яйцом и т. Д. Между ними. Молочный коктейль — сладкий напиток из молока, мороженого, фруктов или шоколада. Маффины — это небольшие, обычно сладкие лепешки, иногда с небольшими кусочками фруктов. Рецепт булочки с пошаговыми фото.

Итак, подведем итоги этого специального сэндвича с едой, по рецепту каши из хлеба с картофелем.Спасибо за прочтение. Я уверен, что вы сделаете это дома. Скоро появятся интересные блюда по домашним рецептам. Не забудьте добавить эту страницу в закладки в браузере и поделиться ею со своими близкими, друзьями и коллегами. Еще раз спасибо за чтение. Готовь!

Познай и наслаждайся русским кулинарным искусством

Каждая страна отличается своеобразной традиционной кухней.Такая большая страна, как Россия, не исключение. Русское кулинарное искусство также переняло кулинарный опыт многих народов, способствовавших созданию русской цивилизации: татар, финно-угров, народов Кавказа и Средней Азии. Имперская эпоха принесла россиянам совершенство в искусстве высокой кухни, доведенное до уровня искусства.

В русских ресторанах гости смогут попробовать борщ (свекольный суп), щи (щи), окрошку — любимое летнее русское блюдо из овощей и квас (хлеб и дрожжевой ферментированной жидкости), блинов, подаются с различными начинками, пельменей, (пельмени) и многих других.Коллекции русского фарфора , выставленные в Зимнем дворце и бывших летних резиденциях русских царей, дают представление о том, как были накрыты столы, когда царские семьи встречали знатных гостей. Поездка в Новгород , который является одним из старейших городов России, позволяет посетителям насладиться не только достопримечательностями древнего города, но и традиционным русским обедом под музыку балалайки.

Экскурсия включает посещение самых популярных ресторанов города, а также спецкурс Русское кулинарное искусство от известных местных поваров.В конце экскурсии каждому гостю будет представлено меню с рецептами, изделиями униформы русского шеф-повара и альбомом фотографий на память о поездке. (Меню всех блюд, включенных в программу, будет передано гостям заранее).

Программа тура:

Стоимость тура указывается по запросу.

Родительские линии на основе двойных гаплоидов наиболее подходят для прогнозирования гетерозиса с использованием микросателлитов и для развития высокогетеротических гибридов F1 у Brassica oleracea

Abstract

В Brassica oleracea гетерозис является одним из наиболее эффективных инструментов, давших импульс развитию гибридной овощеводства .В этом контексте мы представили первый отчет по выявлению превосходных гетеротических скрещиваний по урожайности и коммерческим признакам у цветной капусты с участием цитоплазматических линий с мужской стерильностью (CMS) и двойных гаплоидных линий (DH) в качестве родителей. Мы изучили пригодность генетической дистанции (GD) на основе SSR и EST-SSR и фенотипической дистанции (PD) на основе морфологических маркеров для прогнозирования гетерозиса, когда генотипы на основе DH используются в качестве родителей при разработке гибридов F ₁ . Всего 120 гибридов F ₁ , полученных от двадцати линий Ogura cybrid CMS и шести тестеров на основе DH, были оценены по 16 фенотипическим признакам вместе с их 26 родительскими линиями и 4 коммерческими стандартными проверками в дизайне альфа-решетки 10 × 15.Геномный анализ генетической структуры SSR и EST-SSR сгруппировал 26 родительских линий в 4 отдельных кластера. Линии CMS Ogu118-6A, Ogu33A, Ogu34-1A были хорошими универсальными комбайнами для получения короткоживущих гибридов. Эффекты SCA были в значительной степени связаны с гетерозисом, что предполагает неаддитивные генные эффекты для гетеротической реакции гибридов. Значение σ ² A / D в сочетании с σ ² _gca / σ ² _sca указывает на преобладание неаддитивного действия гена в экспрессии изучаемых признаков.Оценки генетического расстояния между 26 родителями варьировались от 0,44 до 0,98 и были в значительной степени связаны с гетерозисом по важным коммерческим признакам, что свидетельствует о полезности генетического расстояния на основе микросателлитов в предсказании гетерозиса у B. oleracea .

Введение

В царстве растений семейство Brassicaceae занимает важное агрономическое, научное и экономическое положение и включает более 372 родов и 4060 видов [2].Из разнообразных видов Brassica oleracea (CC, 2n = 18) составляет четко определенную группу экономически и питательно важных морфотипов, называемых капустой (капуста, кольраби, капуста, цветная капуста, брокколи, брюссельская капуста) [52]. Эти овощи Brassica также называют «суперпродуктами», поскольку они являются жизненно важным источником вторичных метаболитов, антиоксидантов, витаминов и минералов [71, 16, 64, 69]. Среди возделываемых сортов B. oleracea , цветная капуста ( B.oleracea var. botrytis L.) — важная овощная культура, выращиваемая во всем мире. Были предприняты большие усилия для повышения урожайности и качества этой культуры, что объясняется ее экономической ценностью и важным компонентом здорового питания [91]. Замена открыто опыляемых сортов на гибриды F ₁ стала очень заметной у капустных овощей, включая цветную капусту, благодаря высокой однородности, лучшему качеству, устойчивости к различным биотическим стрессам и капризам неблагоприятных климатических условий [17, 69].Хорошо известно, что овощи Brassica демонстрируют широкий спектр гетерозисов, а высокий уровень гетерозиса отмечен у цветной капусты как по урожайности, так и по качественным признакам [13, 15, 69]. Природа одарила овощей Brassica генетическими механизмами спорофитной самонесовместимости (SI) и цитоплазматической мужской стерильности (CMS), которые эффективно запустили программу гибридной селекции этих культур [13, 15, 17, 66, 69, 77 ]. Однако в текущем сценарии повышения температуры в результате глобального потепления часто наблюдается нарушение самонесовместимости, поскольку S-аллели более склонны к высокой температуре.Таким образом, линии SI не всегда стабильны и приводят к получению одноразовых семян в гибридной селекции [66]. Кроме того, поддержание линий S-аллелей требует больших затрат времени и средств, а в случае цветной капусты «снежный ком» система SI очень плохая или отсутствует [66, 68]. В этих условиях генетическая система CMS представляет собой лучшую альтернативу для гетерозисной селекции капустных культур [17, 69]. Гетерозис или гибридная сила, вероятно, является результатом накопления родительской генетической и эпигенетической информации, проявляется как превосходная производительность гибридного потомства по сравнению со средними показателями их генетически разнообразных родителей [3, 26, 45].Несмотря на огромную экономическую ценность для гибридной селекции, молекулярная основа этого биологического явления до сих пор не ясна [3, 49, 26, 31, 48]. До сих пор были выдвинуты различные гипотезы и генетические механизмы, чтобы прояснить этот сложный феномен, такие как модель доминирования, модель сверхдоминирования и модель эпистаза [3, 49, 26, 31, 48]. Недавний прогресс в анализе QTL, транскриптомике, протеомике, метаболомике помог в некоторой степени выявить гетерозис на молекулярном уровне, объяснив роль эпигенетических регуляторов, таких как метилирование ДНК, малые РНК (мРНК) и модификации гистонов в силе гибридов у различных культурных растений. [26, 31, 45, 48].Предварительный отбор инбредных родителей и распознавание наиболее многообещающих гетеротических комбинаций имеет решающее значение для ускорения гетерозисного размножения сельскохозяйственных культур. Измерение как общей комбинирующей способности (GCA), которая предоставляет информацию о племенной ценности родителей, так и об аддитивном генетическом контроле, так и специфической комбинирующей способности (SCA) необходима для отбора родительских линий и гетеротических групп [38]. Оценка SCA связана с неаддитивными эффектами (эффекты доминирования, аддитивные × доминирующие и доминирующие × доминирующие взаимодействия).Среди различных биометрических подходов анализ линия × тестер кажется идеальным для оценки эффектов GCA линий и тестеров, эффектов SCA перекрестных комбинаций и предоставления информации о природе действий генов [17, 20, 41]. Сообщалось, что степень гетерозиса зависит от способа размножения, генетической дистанции родителей, исследуемых черт, стадии развития растения и преобладающей среды [27, 34, 38, 40, 44, 73]. Парное родительское генетическое расстояние (GD) было предложено в качестве хорошего индикатора per se гибридов и распознавания гетеротических групп [27, 34, 38, 40, 44, 73].Доступны различные подходы для определения генетической дистанции в зависимости от морфологических признаков, данных о садоводстве, биохимических характеристик и генотипических данных на основе ДНК-маркеров [33, 55]. Молекулярные маркеры хорошо зарекомендовали себя как мощный инструмент для анализа генетического разнообразия и оценки генетических расстояний между различными генотипами или передовыми племенными популяциями. Маркеры SSR (простые повторы последовательности) были предпочтительными из-за их ко-доминантного наследования, полногеномного покрытия, изобилия и высокой воспроизводимости [40, 76].Однако до сих пор сообщалось о противоречивых результатах в отношении взаимосвязи между GD и гетерозисом у разных культур (3, 20, 27, 33, 34, 36, 40, 44, 73, 78). Эти результаты предполагают, что гетерозис для Урожайность и связанные с урожайностью признаки — очень сложное явление. Как предположил Кресс [12], для значительного гетерозиса степень родительского GD важна, но недостаточна, чтобы гарантировать его, и, кроме того, более точное прогнозирование гетерозиса возможно только при наличии GD. ниже определенного порогового уровня [4].Кроме того, связь GD и гетерозиса также зависит от гермоплазмы, исследуемой популяции, методов расчета GD [73-74]. Родители с маленьким GD также могут демонстрировать высокий уровень гетерозиса, как и у близкородственных экотипов Arabidopsis , полученных гибридов со значительным улучшением биомассы растений и урожайности семян [26, 32]. Также доступны контрастирующие результаты об ассоциации генетической дистанции на основе морфологических признаков (далее PD: фенотипическая дистанция) и гетерозиса среднего родителя (MPH) и SCA у различных сельскохозяйственных культур [33, 78, 79, 86].Teklewold и Becker [79] сообщили о достоверно положительной ассоциации PD с MPH, GCA и характеристиками гибридов в отношении урожайности семян эфиопской горчицы ( Brassica carinata ), тогда как Hale et al. [34] не обнаружили корреляции БП с гетерозисом у брокколи.

Выработка гомозиготных инбредных линий — утомительный и трудоемкий процесс на культурах B. oleracea из-за их аллогамной природы, из-за генетических механизмов протогинии и самонесовместимости [9], ведущих к высокой инбредной депрессии.В программах разведения гетерозисов инбредное развитие является предпосылкой для успешных программ развития гибридов и для различных генетических исследований. Доступность технологии двойных гаплоидов (DH) устраняет необходимость длительного времени для инбредного поколения посредством традиционных 5-7 поколений самоопыления. Технология DH в культурах B. oleracea посредством культуры изолированных микроспор (IMC) ускорила селекционные программы за счет создания гомозиготных линий DH в двух последовательных поколениях [9, 25].Индукция DH значительно расширила генетические и геномные исследования овощей Brassica . Селекционные популяции на основе DH сыграли важную роль в обнаружении и картировании QTL экономически важных агрономических и качественных признаков у овощей Brassica [35, 51, 72, 89]. Популяции, основанные на DH, также способствовали построению карты генетического сцепления с высокой плотностью [90], картированию QTL / генов устойчивости к болезням [50, 70], идентификации QTL, связанных со временем индукции творога, субтропической адаптацией в культурах Brassica oleracea [35, 46, 62].Таким образом, осознавая полезность технологии DH для ускорения генетического улучшения культур B. oleracea , полностью гомозиготные линии DH были разработаны нашей группой ранее с помощью IMC для цветной капусты [7-9]. Одновременно с этим путем слияния протопластов с последующим рекуррентным обратным скрещиванием на ядерном фоне элитных генотипов были разработаны линии CMS передового поколения Ogura в цветной капусте для гетерозисной селекции [6, 13].

Насколько известно авторам, имеется редкая или неадекватная информация относительно способности комбинирования, действия генов и гетерозисного размножения цветной капусты, особенно с использованием системы CMS и DH для определения урожайности и агроморфологических признаков.Недавно мы сообщили о гетеротических ответах путем комбинирования анализа способности с использованием этой комбинации CMS и системы DH для определения антиоксидантной способности и качественных характеристик цветной капусты [69]. Затем, насколько нам известно, мы не нашли никаких исследований на этой конкретной культуре ( B. oleracea var. botrytis L.) об ассоциации молекулярного GD и морфологического PD с MPH, гетерозисом передних родителей (BPH) и SCA для урожайность и товарные признаки. Таким образом, если генетическая дистанция значительно коррелирует с гетерозисом коммерческих признаков цветной капусты, родительский отбор может проводиться на основе генетической дистанции, а не полевых испытаний.Хотя в этом контексте для разных культур были получены противоположные результаты, поскольку гетерозис является сложным биологическим явлением с многочисленными генами и многочисленными генетическими механизмами (26, 31, 45, 48). Следовательно, в настоящем исследовании основными целями были: ) идентифицировать гетеротические группы линий CMS и DH для гибридного разведения на основе эффектов GCA, SCA, характера действия генов и наследуемости у цветной капусты (ii), чтобы выяснить, есть ли какая-либо корреляция между SSR, EST-SSR (на основе меток выраженной последовательности -SSRs) на основе GD и морфологических признаков на основе PD с гетерозисом и SCA (iii) для изучения ассоциации SCA с MPH, BPH, а также для изучения структуры популяции родительских линий и тестеров на основе SSR и EST-SSR, используемых в исследовании.Настоящее исследование является первым отчетом о гетерозисе и комбинирующей способности цветной капусты, основанном на методах CMS и DH, с целью изучения перспектив развития гибридов F ₁ в отношении урожайности и коммерческих признаков и оценки роли генетических дистанций в прогнозировании гетерозиса в цветная капуста.

Материалы и методы

Растительные материалы, экспериментальный участок, спаривание и экспериментальный план

Полевой эксперимент проводился на экспериментальной ферме Бараграм при ИКАР-Индийском научно-исследовательском институте сельского хозяйства (IARI), региональная станция, Катрайн, долина Кулу, Химачал-Прадеш , Индия.Экспериментальная ферма расположена на 32,12 северной широты и 77,13 восточной долготы на высоте 1560 м над средним уровнем моря. Основной генетический растительный материал для настоящего исследования состоял из 20 генетически разнообразных элитных линий CMS на основе цибридной цитоплазмы Ogura , ранее полученных после более чем девяти поколений обратного скрещивания, имеющих желаемые агрономические и цветочные признаки (Таблица 1). Эти линии CMS использовались как родительские самки в программе разведения. В качестве тестеров использовались полностью гомозиготные 6 DH инбредных линий цветной капусты снежного кома с обильным производством пыльцы, полученные с помощью IMC (Таблица 1).

Родительские линии (цитоплазматическая мужская стерильность) и тестеры (двойной гаплоид), использованные в исследовании

Линии CMS и DH были выбраны среди 60 линий CMS и 24 линий DH, разработанных ранее на основе молекулярных, морфологических характеристик ( данные, не представленные в этой публикации), и синхронизация цветения линий и тестеров также была основным фактором при выборе родителей. Для выращивания здоровой культуры с лучшей агрономической и фенотипической экспрессией использовался весь рекомендуемый пакет практик, предложенный для выращивания культур цветной капусты на ферме IARI региональной станции Бараграм [67].Размер делянки сохранялся 3,0 х 3,0 м ² с междурядьем и междурядьем 45 см. Затем, следуя дизайну спаривания тестера линия x [41], 20 линий цветной капусты CMS были скрещены с 6 тестерами мужской фертильности DH во время цветения с получением 120 тестируемых потомств скрещивания. Чтобы избежать естественного опыления, линии CMS выращивали под клеткой из муслиновой ткани. Для опыления полностью раскрытых цветков линий CMS собирали свежую пыльцу от тестеров DH, выращенных под сеткой. Каждую линию CMS опыляли всеми шестью тестерами DH для производства гибридных семян.Затем здоровые сеянцы всех 120 гибридов F ₁ и их 26 родительских линий (20 CMS + 6 DH) вместе с 4 коммерческими гибридами на основе CMS (HVCF-18, HVCF-29, HVCF-16 от Acsen HyVeg и Pahuja от Pahuja Seeds) в качестве стандартных проверок были пересажены на экспериментальной ферме Бараграм IARI для оценки их морфологических, садовых и связанных с урожайностью признаков. Все 120 потомков тестового скрещивания вместе с их родителями и коммерческими проверками были оценены в экспериментальном дизайне с альфа-решеткой 10 × 15 с тремя повторностями.Для регистрации данных об агрономических признаках пять случайно выбранных хорошо укоренившихся растений были помечены метками на каждом участке / блоке / репликации.

Морфологическая и агрономическая характеристика

и R ² для вегетативных и товарных признаков в альфа-решетчатом дизайне

Line x Tester дисперсионный анализ (ANOVA) для комбинирования способности по урожайности и садовым признакам цветной капусты

Ген действие, генетические компоненты изменчивости, наследуемость

Оценка генетических компонентов изменчивости, характера действия генов, наследуемости, генетического прогресса и степени доминирования представлена ​​в таблице 4.Дисперсия GCA (σ ² _gca ) для обеих линий и тестеров была обнаружена ниже по сравнению с дисперсией SCA (σ ² _sca ) для всех признаков, связанных с вегетативной и коммерческой урожайностью, за исключением дней до 50% CM. для которых σ ² _gca для линий превосходил как σ ² _gca для тестеров, так и σ ² _sca . Тогда значение дисперсии доминирования (σ ² D) было больше по сравнению с аддитивным компонентом дисперсии (σ ² A) для всех изученных признаков, кроме дней до 50% CM.Степень доминирования больше единицы наблюдалась для всех изученных признаков, указывающих на доминантный характер этих признаков, за исключением дней до 50% CM, для которых значение степени доминирования приближалось к единице (0,99). Кроме того, отношение аддитивной дисперсии к преобладанию (σ ² A / D) в сочетании с коэффициентом предсказуемости (σ ² _gca / σ ² _sca ) оказалось меньше единицы для всех признаков, предполагающих преобладание. неаддитивного действия гена, за исключением дней до 50% CM, для которых значение σ ² A / D было немного выше единицы (1.03). Оценка степени наследуемости связана с эффективностью отбора. В настоящем исследовании самая низкая оценка наследуемости в узком смысле (h3ns) была обнаружена для CL (3,44%), а самая высокая величина h ² _нс была зарегистрирована для дней до 50% CM (49,21%). Как правило, средний уровень оценок h ² _ns был обнаружен для большинства признаков, за исключением CL, CD, CSI и HI, для которых наблюдался низкий уровень h ² _ns . Более высокие оценки генетического прогресса (GA) при 5% интенсивности отбора наблюдались для GPW, MCW, NCW и LSI, в то время как более низкие оценки GA были зарегистрированы для всех других признаков.

Оценки генетических компонентов изменчивости, наследуемости, генетического прогресса и соотношения предсказуемости для шестнадцати вегетативных и коммерческих признаков

Эффекты комбинированной способности

Оценки комбинированной способности эффективны для отбора ранних поколений инбредных линий и идентификации гетеротических скрещиваний . Оценки GCA родительских линий и тестеров сведены в Таблицу 5. Оценки GCA показали, что линии CMS Ogu118-6A, Ogu33A, Ogu34-1A и Ogu33-1A имели значительно высокий GCA в желательном направлении в отношении признаков, связанных с раннеспелостью. например, дни до 50% ДИ и дни до 50% ДИ (таблица 5).Кроме того, линии CMS Ogu307-33A, Ogu119-1A, Ogu125-8A и тестер DH-53-10 также показали значительно высокий GCA в течение дней до 50% CM в желаемом направлении (Таблица 5). Линия CMS Ogu13-85-6A оказалась плохим общим объединителем по всем признакам, кроме NCW, CoL и NoL. Для CoL значительно высокий GCA в желательном отрицательном направлении наблюдался в линиях CMS Ogu122-5A, Ogu118-6A, Ogu1A, Ogu13-85-6A, Ogu1-6A, Ogu122-1A и тестере DH-53-10 (Таблица 5 ). Для PH, GPW, MCW и NCW значительно высокий GCA в желаемом направлении наблюдался в 6, 9, 6 и 9 линиях CMS, соответственно.В то время как среди шести тестировщиков только 2, 1, 2, 2 тестировщика показали значительно высокий GCA в желаемом направлении для этих признаков соответственно. Среди 20 линий CMS, использованных в качестве родителей-самок, 8, 9, 6 и 8 линий показали значительно высокий GCA в желаемом направлении для LL, LW, NoL и LSI, соответственно. Для таких признаков творога, как CL, CD и CSI, 2, 5, 5 линий CMS, соответственно, были признаны хорошими общими объединителями в положительном направлении, в то время как 4 линии CMS для каждого из этих признаков значительно имели отрицательные эффекты GCA.Ни один из тестеров не показал значительного GCA для CL в любом направлении, в то время как для CD 1 тестер имел значительно высокий GCA в положительном направлении. Для HI 7 линий CMS и 1 тестер DH (DH-53-9) имели значительно высокий GCA в положительном направлении. Среди 20 линий CMS 6 линий (Ogu122-5A, Ogu33A, OguKt-2-6A, Ogu1-6A, Ogu126-1A и Ogu125-8A) имели значительно высокий уровень GCA для TMY в положительном направлении. В то время как среди шести тестеров 2 тестера, DH-53-1 и DH53-10, показали значительно высокий уровень GCA для TMY в положительном направлении (Таблица 5).

Оценки эффектов общей комбинирующей способности (GCA) линий и тестеров

Результаты, относящиеся к эффектам SCA 120 перекрестных комбинаций, представлены в дополнительной таблице S2. Среди 120 гибридов 9 и 28 скрещиваний, соответственно, показали значительно отрицательные эффекты SCA для признаков раннего возраста, дни до 50% ДИ и дни до 50% CM (таблица S2).

Наибольший эффект SCA в желательном отрицательном направлении в течение дней до 50% ДИ был зарегистрирован у гибрида Ogu307-33A × DH-18-8-3 (незначительный GCA × плохой объединитель), за которым следует Ogu34-1A × DH-53-1. (хороший общий объединитель × хороший объединитель) и Ogu309-2A × DH-53-9 (плохой объединитель × плохой объединитель).В течение дней до 50% CM, наивысший эффект SCA в желательном отрицательном направлении наблюдался в кроссе Ogu22-1A × DH-53-10 (плохой объединитель × хороший общий объединитель), за которым следует Ogu125-8A × DH-53-6 ( хороший общий объединитель × хороший объединитель) и Ogu1A × DH-18-8-3 (плохой объединитель × плохой объединитель). Среди 120 потомков тестового скрещивания 31 гибрид показал высокие значимые положительные эффекты SCA для PH (таблица S2). Самый высокий положительный значимый эффект SCA для PH наблюдался в скрещивании Ogu122-1A × DH-18-8-3 (хороший общий объединитель × плохой объединитель), за которым следует Ogu13-85-6A × DH-53-1 (плохой объединитель × хороший объединитель), Ogu13-85-6A × DH-18-8-3 (плохой объединитель × плохой объединитель) и Ogu118-6A × DH-53-9 (незначительный GCA × плохой объединитель).Для коммерческих черт, а именно. GPW, MCW, NCW, CL, CD, CoL и CSI, из 120 скрещиваний, 39, 32, 38, 10, 26, 33 и 24 скрещивания показали значительно высокие эффекты SCA в желаемом направлении (таблица S2). Что касается вегетативных признаков, среди 120 скрещиваний 44, 37, 33 и 48 скрещиваний показали значительно высокие положительные эффекты SCA для LL, LW, NoL и LSI, соответственно. Для HI и TMY среди 120 гибридов 18 и 32 гибрида показали значительно высокие положительные эффекты SCA, соответственно (таблица S2). Перекрестная комбинация Ogu22-1A × DH-53-6 (плохой объединитель × плохой объединитель) показала самый высокий положительный значимый эффект SCA для GPW, за которым следовали Ogu307-33A × DH-18-8-3 (хороший общий объединитель × плохой объединитель) и Ogu122. -5A × DH-53-10 (хороший общий сумматор × незначительный GCA).Для MCW гибрид Ogu33A × DH53-1 (хороший объединитель × хороший объединитель) показал самые высокие положительные значимые эффекты SCA, за ним следовали Ogu122-5A × DH-53-10 (хороший объединитель × хороший объединитель) и Ogu1-6A × DH-53- 1 (хороший комбайнер × хороший комбайнер). Наивысшая достоверно положительная оценка SCA для NCW наблюдалась в скрещивании Ogu33A × DH-53-1 (хороший объединитель × хороший объединитель), за которым следовали Ogu1A × DH-53-9 (плохой объединитель × незначительный GCA) и Ogu22-1A × DH. -53-6 (плохой комбайнер × плохой комбайнер). Что касается CL, наивысший значимый положительный эффект SCA наблюдался в кроссе Ogu119-1A × Dh28-8-1 (незначительный GCA × незначительный GCA), за которым следует Ogu122-1A × DH-53-10 (плохой объединитель × не значительный GCA) и Ogu122-5A × DH-53-10 (плохой объединитель × незначительный GCA), аналогично для CD, самый высокий положительный эффект SCA был зарегистрирован в перекрестной комбинации Ogu13-85-6A × DH-18-8-3 (плохой объединитель × плохой объединитель), за которым следуют Ogu2A × DH-53-6 (незначительный GCA × плохой объединитель) и Ogu122-1A × DH-53-10 (плохой объединитель × плохой объединитель).Затем для CoL наивысший значимый эффект SCA в желаемом отрицательном направлении наблюдался в кроссе Ogu12A × DH-53-10 (плохой объединитель × хороший общий объединитель), за которым следует Ogu2A × DH-18-8-1 (незначительный GCA × плохой объединитель) и Ogu119-1A × DH-53-1 (плохой объединитель × незначительный GCA). Перекрестная комбинация Ogu119-1A × DH-18-8-1 (хороший объединитель × хороший объединитель) показала наивысший положительный эффект SCA для CSI. Скрещиваются Ogu13-85-6A × DH-53-1 (плохой объединитель × хороший объединитель), за которым следует Ogu118-6A × DH-53-9 (хороший объединитель × хороший объединитель) и Ogu12A × DH-18-8-1 (плохой комбайнер × плохой комбайнер) продемонстрировал наивысший значимый положительный эффект SCA для LL, аналогично для LW, самая высокая положительная значимая оценка SCA наблюдалась у гибрида Ogu12A × DH-18-8-1 (плохой комбайнер × плохой комбайнер), за которым следует Ogu33-1A × DH-53-9 (плохой объединитель × незначительный GCA) и Ogu22-1A × DH-53-1 (плохой объединитель × хороший объединитель).Что касается NoL, самый высокий положительный значимый эффект SCA был зарегистрирован при перекрестной комбинации OguKt2-6A × DH-53-10 (плохой объединитель × плохой объединитель), за которым следовали Ogu2A × DH-53-9 (хороший объединитель × хороший объединитель) и Ogu13. -85-6A × DH-18-8-1 (хороший сумматор × плохой сумматор). Для LSI кросс Ogu12A × DH-18-8-1 (плохой объединитель × плохой объединитель) показал наивысший значимый положительный эффект SCA. Затем скрещиваются Ogu33A × DH-53-1 (плохой объединитель × плохой объединитель), за которым следует Ogu125-8A × DH-18-8-1 (хороший объединитель × незначительный GCA) и Ogu122-5A × DH-53-9 ( хороший комбайнер × хороший комбайнер) показал наивысшие значимые положительные эффекты SCA для HI.Для общего товарного выхода (TMY) наивысшая значимая оценка SCA в желательном положительном направлении наблюдалась в скрещивании Ogu33A × DH-53-1 (хороший объединитель × хороший объединитель), за которым следует Ogu122-5A × DH-53-10 (хорошо объединитель × хороший объединитель) и Ogu1-6A × DH-53-1 (хороший объединитель × хороший объединитель) (таблица S2).

Средняя производительность и кластерный анализ на основе агрономических признаков

Средняя производительность родительских линий CMS и DH вместе со стандартными проверками представлена ​​в таблице S3 приложения.На основе инициации творога линии CMS Ogu307-33A и Ogu13-85-6A были самыми ранними среди остальных родительских линий, а также всех четырех стандартных проверок (таблица S3). Точно так же линии CMS Ogu307-33A и Ogu33-1A были самыми ранними среди всех родительских и проверок в отношении зрелости творога. Тогда наивысшую высоту растений имели линии CMS Огу22-1А, ОгуКТ-9-2А, Огу12А и DH линий DH-53-1, DH-53-10. В то время как линии CMS Ogu115-33A и Ogu309-2A имели карликовую структуру в отличие от других родительских линий.Наибольшее количество листьев наблюдалось у линий ЦМС Ogu34-1A и Ogu309-2A. Наименьшая длина ядра зафиксирована у генотипов Ogu13-85-6A и Ogu309-2A. Тестер DH-53-1 имел наивысшую MCW. Самый высокий общий товарный урожай был зарегистрирован у линии CMS Ogu33A и Ogu125-8A, тогда как тестер DH-18-8-1 показал самый высокий TMY среди всех родительских генотипов и стандартных проверок. Анализ главных компонентов (PCA) и иерархический кластерный анализ (HCA) на основе 16 агрономических признаков (дни до 50% ДИ, дни до 50% CM, PH, GPW, MCW, NCW, LL, LW, NoL, CL, CD, CoL , LSI, CSI, HI и TMY) были выполнены для группирования 26 родительских инбредных линий CMS и DH из 120 потомков тест-скрещивания (рис. 1a и b).PCA показало, что первые два измерения (PC1 и PC2) охватывают 36,2% и 18,9% от общей существующей вариации среди родительских линий. Дендрограмма на основе HCA, изображающая взаимосвязи, показала высокую генетическую дивергенцию между 26 линиями CMS и DH на основе матрицы евклидовых расстояний (рис. 1b). HCA 26 родительских линий на основе 16 фенотипических признаков классифицировали родительские линии CMS и DH на 3 основных кластера с различной степенью дивергенции внутри внутренних подкластеров. Линии DH DH-53-10 и DH-18-8-1 были размещены на расстоянии от остальных тестеров DH в двух разных основных кластерах.

Процент объясненной дисперсии между родительскими линиями CMS и DH в различных основных компонентах

Дендрограмма, иллюстрирующая генетические отношения между 26 родительскими линиями на основе 16 фенотипических признаков.

SSR и EST-SSR, аллельное разнообразие и генетические дистанции

В настоящем исследовании для оценки были протестированы 350 пар праймеров на основе микросателлитных маркеров (геномные SSR и EST-SSR), распределенные по всему геному Brassica oleracea . молекулярное разнообразие родительских линий CMS и DH цветной капусты.Из 350 микросателлитных праймеров 87 пар праймеров продемонстрировали четкий полиморфизм и выявили высокое аллельное разнообразие (таблица 6). Анализ частоты аллелей показал, что всего 511 аллелей были амплифицированы с помощью 87 микросателлитных праймеров (таблица 6) со средним числом аллелей на локус 5,87. Число аллелей на локус варьировалось от 2 (1 праймер BoSF1640) до 10 (1 праймер: BRAS011) (таблица 6). Наблюдаемая гетерозиготность ( H _o ) варьировала от 0,03 (для локусов BoSF2232, BoSF062, BRAS011, BoESSR080, BoSF2406 и BoSF2421) до 0.19 (для локусов BoSF2294a). Средняя ожидаемая гетерозиготность ( H _e ) составляла 0,68 с диапазоном от 0,27 (праймер cnu107) до 0,83 (для праймера Na12F03a и BoESSR041) и имела более высокое среднее значение, чем H _o . Среднее содержание полиморфной информации (ПОС) для 87 локусов составило 0,63. Содержание PIC варьировалось от 0,24 для праймера cnu107 до 0,80 для праймера Na12F03a (таблица 6). Кроме того, кластерный анализ PCA и Neighbor Joining (NJ), основанный на молекулярных данных для 87 локусов, выявил отдельные кластеры и субкластеры родительских линий CMS и DH на основе их филогении (рис. 2).PCA показал, что первые две основные оси координат 1 и 2 (PC1 и PC2) объясняют 61,41% от общего количества существующих вариаций между линиями CMS и DH. Построенная дендрограмма выявила 3 ​​основных кластера родительских линий с внутренними подкластерами, показывающими разную степень разнообразия. Поскольку меньшая степень вариации объясняется первыми двумя основными осями координат (ПК1 и ПК2), кластеры NJ дают четкую картину группирования групп для лучшей интерпретации. Тестеры DH остались в 2 разных подкластерах одного основного кластера.Линии ЦСМ Огу2А и ОгуКТ-9-2А размещены на удалении от остальных линий ЦСМ. Линии CMS Ogu33-1A и Ogu125-8A находились в близком сродстве с линиями DH.

Характеристики 87 полиморфных локусов SSR и EST-SSR, отображающие разнообразие

Дендрограмма родительских линий с помощью кластерного анализа UPGMA, иллюстрирующая генетические отношения между ними на основе анализа SSR и EST-SSR (молекулярные данные).

Евклидово расстояние (PD) между линиями и тестерами было рассчитано на основе 16 фенотипических признаков (дополнительная таблица S3), а GD рассчитано на основе молекулярных данных на основе 87 микросателлитных маркеров (геномных-SSR и EST-SSR), используемых для оценки генетического разнообразия. между родителями (таблица S4).PD варьировался от 2,07 для кросса L16 × T6 (Ogu12A × DH-53-10) до 8,27 для перекрестной комбинации L5 × T1 (Ogu309-2A × DH-18-8-1) со средним значением 5,52. GD варьировался от 0,44 для кросса L20 × T1 (Ogu33-1A × DH-18-8-1) до 0,98 для кросс-комбинаций L4 × T5 (Ogu307-33A × DH-53-9) со средним GD 0,83.

Анализ генетической структуры

Чтобы вывести родословную и генетические кластеры 26 родительских инбредных линий, был проведен анализ генетической структуры с использованием байесовского подхода в версии 2 STRUCTURE.3.4 в рамках модели примеси с коррелированными частотами аллелей, и, насколько это возможно, эта модель пытается идентифицировать кластеры популяции, которые не находятся в неравновесном состоянии. Диапазон тестируемых демов ( k ) составлял от k = 1 до k = 10 с 15 запусками для каждого k , чтобы количественно оценить степень вариации вероятности для каждого k. Результат анализа STRUCTURE HARVESTER версии v0.6.94 показал, что вероятность второго порядка, ΔK достигла пика при k = 4 (рис. 3a — 3c), следовательно, оптимальное значение k должно быть 4.Это указывает на то, что 26 родительских инбредных линий CMS и DH могут быть сгруппированы в 4 генетических подкластера (CI: первый кластер показан красным цветом, CII: второй кластер представлен светло-зеленым цветом, CIII: третий кластер представлен синим цветом и CIV. : четвертый подкластер желтым цветом) (рис. 3c). Все тестеры DH оставались в одном кластере III, изображенном синим цветом, включая 2 линии CMS Ogu125-8A и Ogu33-1A, которые оставались в непосредственной близости от тестеров DH. Хотя есть небольшая примесь в DH-53-10 и Ogu125-8A из генотипов кластера I и кластера II соответственно, что указывает на некоторый поток генов в кластере III из кластера I и кластера II.Остальные линейки CMS разместились в отдельных кластерах. Таким образом, 20 линий CMS, использованных в качестве родительских самок для 120 потомков тестового скрещивания, были сгруппированы в 4 подкластера. Максимальное количество строк CMS было помещено в кластер I, выделенный красным цветом. Примесь из кластера IV к генотипам кластера I и кластера II Ogu1A, Ogu13-85-6A и Ogu122-1A соответственно. Точно так же была небольшая примесь из кластера I и кластера II к генотипам кластера IV (Ogu1-6A и Ogu22-1A). Таким образом, было четыре отдельных четырех подкластера, включая второстепенный поток генов в пределах некоторых генотипов соответствующих кластеров друг от друга.

Анализ генетической структуры родительских линий CMS и DH с помощью STRUCTURE v2.3.4 и STRUCTURE HARVESTER на основе 87 локусов SSR, EST-SSR. (a) Среднее значение L (k) ± SD за 15 прогонов для каждого значения k от 1 до 10. (b) ΔK, рассчитанное как ΔK = m | L ′ ′ ( K ) | / s [ L ( K )], достиг пика при k = 4. (c) Кластеризация Q-графика. Предполагаемое происхождение линий CMS и DH на основе 4 генетических групп. Каждый кластер представлен разным цветом, и каждый столбец представляет соответствующий генотип, относящийся к соответствующему кластеру.Различный цвет каждого столбца отображает процент членства (вертикальные значения слева от кластера) каждого генотипа для четырех кластеров.

Анализ гетерозиса

Гетеротический ответ всех 120 потомков тестового скрещивания варьировал по величине, и высокозначимый гетерозис (MPH, BPH) наблюдался для всех 16 признаков в обоих направлениях (данные не представлены). Десять лучших комбинаций скрещивания, основанных на значительном MPH в желаемом направлении вместе с их эффектами BPH и SCA для всех 16 вегетативных и коммерческих признаков, соответственно, представлены в Таблице 7 и Таблице 8.Среди вегетативных признаков для признаков, связанных с ранним возрастом, таких как дни до 50% ДИ и дни до 50% CM, комбинации скрещивания Ogu34-1A × DH-53-1 и Ogu33A × DH-53-6 показали значительно высокий MPH. в желательном отрицательном направлении (Таблица 7). В течение дней до 50% ДИ тестеры DH-53-1 и DH-53-9 были задействованы в 4 скрещиваниях индивидуально из 10 лучших скрещиваний. В течение дней до 50% созревания творога линия CMS Ogu33A как родительская самка была задействована в 6 гибридах на предмет скороспелости среди 10 лучших гибридов. Ogu33A также участвовал в качестве родителя-самки в одной из 10 лучших комбинаций скрещивания, относящихся к дням с 50% доверительным интервалом.У этой линии был значительно самый высокий GCA для ранней стадии среди всех линий CMS, использованных в исследовании. Таким образом, линия CMS Ogu33A может быть использована в качестве хорошего родителя для получения ранних гибридов F ₁ у цветной капусты. Для PH среди 10 лучших гетеротических скрещиваний комбинация скрещивания Ogu118-6A × DH-53-9 показала наиболее значимый положительный гетерозис по сравнению со средним родителем, за которым следуют OguKt-2-6A × DH-53-9 и Ogu34-1A ×. DH-53-9. Самый высокий значимый положительный гетерозис для GPW наблюдался при скрещивании Ogu118-6A × DH-53-10 с промежуточным родителем, за которым следовали Ogu126-1A × DH-53-1 и Ogu307-33A × DH-18-8-3.Наибольшее значение MPH для NoL в желаемом направлении было обнаружено в перекрестной комбинации OguKt-2-6A × DH-53-10, за которой следуют Ogu115-33A × DH-53-10 и Ogu1A × DH-53-6, аналогично в отношении LSI, самый высокий положительный значимый MPH наблюдался в скрещивании Ogu126-1A × DH-53-1, за которым следовали OguKt-2-6A × DH-53-1 и Ogu126-1A × DH-53-10. Что касается LL, кросс Ogu126-1A × DH-53-1 показал наиболее значимую MPH в положительном направлении, за ним следовали OguKt-2-6A × DH-53-1 и Ogu115-33A × DH-18-8-3. Для LW перекрестная комбинация OguKt-2-6A × DH-53-1 показала наивысший значимый положительный гетерозис над средним родителем, за которым следовали Ogu126-1A × DH-53-10 и Ogu126-1A × DH-53-1.Скрещивание OguKt-2-6A × DH-53-1 было наивысшим и вторым по величине среди 10 лучших скрещиваний со значительным положительным значением MPH для LW и LL, соответственно. Линии CMS OguKt-2-6A имели значительно высокий положительный GCA как для LL, так и для LW. Десять лучших кроссов, имеющих значительную положительную MPH по 8 коммерческим признакам, представлены в Таблице 8.

MPH из первой десятки кроссов вместе с их ДГПЖ, средней производительностью и эффектами SCA (значение в скобках) для 8 вегетативных признаков

миль в час из первой десятки скрещиваний вместе с их лучшим родительским гетерозисом и эффектами SCA (значение в скобках) для 8 коммерческих признаков

У цветной капусты желательна короткая длина сердцевины.Гибрид Ogu122-1A × DH-53-6 показал значительно более высокий MPH для CoL в желательном отрицательном направлении, за которым следовали Ogu1A × DH-53-6 и Ogu1A × DH-53-10. Линия CMS Ogu1A участвовала в 3 скрещиваниях как родительская самка среди 4 лучших скрещиваний по отношению к CoL, и она имела значительно более высокий GCA в желательном отрицательном направлении для CoL. Таким образом, Ogu1A можно использовать в качестве родительского для создания гибридов с коротким ядром.

Для коммерческих признаков CL и CD сочетания скрещивания Ogu119-1A × DH-18-8-1, за которыми следуют Ogu126-1A × DH-53-1 и Ogu122-1A × DH-53-10 для CL, Ogu1-. 6A × DH-53-1, за которым следуют Ogu122-1A × DH-53-10 и Ogu22-1A × DH-53-6 для CD, имели значительно более высокий MPH в желаемом положительном направлении.Скрещивание Ogu122-1A × DH-53-10 показало наиболее значимый положительный гетерозис по сравнению со средним родителем для CSI. По экономическому признаку MCW гибрид Ogu126-1A × DH-18-8-3, за которым следуют Ogu122-5A × DH-53-10 и Ogu307-33A × DH-18-8-3, показал значительно самый высокий положительный MPH при P ≤ 0,001. Аналогичным образом, для NCW значительный самый высокий гетерозис по сравнению с средним родителем в желаемом положительном направлении наблюдался у гибрида Ogu118-6A × DH-53-10, за которым следовали Ogu1A × DH-53-9 и Ogu119-1A × DH-53-10. . Кросс-комбинация Огу122-5А × ДН-53-9 (56.64%) показали наивысший значимый MPH для процента HI, за которым следовали Ogu126-1A × DH-18-8-3 (49,16%) и Ogu12A × DH-18-8-3 (41,99%). Для общего товарного урожая (TMY) наиболее значимый гетерозис по сравнению с средним родителем в желательном положительном направлении наблюдался в тестовом скрещивании Ogu126-1A × DH-18-8-3, за которым следовали Ogu122-5A × DH-53-10 и Ogu307. -33A × DH-18-8-3. Среди десяти лучших кроссов также широкий диапазон MPH был зарегистрирован для TMY от 92,76% (Ogu33A × DH-53-1) до 172,31% (Ogu126-1A × DH-18-8-3).

Ассоциация генетических дистанций, гетерозиса и комбинирующей способности

PPMCC GD, PD с MPH, BPH, SCA и комбинирующей способности с гетерозисом по десяти коммерческим признакам представлены в Таблице 9 (Рисунки 4 от a до f).GD и PD не показали значимого коэффициента корреляции с SCA для любого из признаков (таблица 9). SCA продемонстрировал достоверно положительную корреляцию с MPH и BPH для всех признаков при P ≤ 0,01. Не наблюдалось значительной связи GD с MPH и BPH в отношении дней до 50% CM, LL, CL и CoL. Для коммерческих черт, а именно. PH, GPW, NCW, LW, CD и TMY, значительная корреляция наблюдалась между GD и MPH в желательном направлении для соответствующих признаков (Таблица 9). Наибольшее значение PPMCC GD с MPH и BPH в желаемом направлении наблюдалось для LW.Таким образом, GD продемонстрировал значительную корреляцию с MPH и BPH по шести признакам из десяти изученных признаков. Однако PD не обнаружил значимой корреляции с гетерозисом по большинству признаков. PD показал значительную корреляцию с MPH только для LL в желаемом направлении (Таблица 9). PD продемонстрировал значительную корреляцию в нежелательном направлении для CoL. Однако не наблюдалось значительной ассоциации между родительскими генетическими дистанциями на основе фенотипических признаков (PD) и молекулярных данных (GD) (r = -0,04) (рис. 5).

Коэффициенты корреляции Пирсона между родительской генетической дистанцией (GD, PD), сочетающей способностью и гетерозисом у цветной капусты по десяти морфологическим и коммерческим признакам

a) PPMCC GD с ДГПЖ и MPH для 10 коммерческих признаков, b) PPMCC PD с MPH и BPH для 10 коммерческих признаков, c) SCA с MPH для 10 коммерческих признаков, d) SCA с BPH для 10 коммерческих признаков.

e) PPMCC GD с SCA, f) PD с SCA

Взаимосвязь фенотипического расстояния (PD) и микросателлитного SSR, EST-SSR на основе молекулярного расстояния (GD) на основе все попарные комбинации родительских линий CMS и тестеров DH. GD находится по оси X, а PD — по оси Y.

Обсуждение

Биологический феномен гетерозиса уже давно доказал свою роль в повышении продуктивности сельского хозяйства и постоянно привлекает селекционеров и генетиков к поискам этого бесконечного процесса.Надежное предсказание и идентификация кросс-комбинаций генетически разнообразных инбредных линий, дающих гетеротические характеристики, является ключом к успешным программам гибридного разведения, предполагая положительную корреляцию GD и MPH [23]. Традиционные подходы количественной генетики, такие как диаллельный анализ, анализ среднего поколения, анализ линии × тестер и оценка генетических компонентов, выявляющих различные эффекты генов, эффективны в раскрытии генетической основы гетерозиса [3, 41, 54, 69]. Анализ линия × тестер выявил относительную пригодность линий и тестеров для определения потомства гетеротического тест-скрещивания.Затем влияние GCA родителей, влияние SCA скрещиваний вместе с оценкой компонентов генетической дисперсии и характера действия генов позволили выбрать желаемых родителей и многообещающие комбинации скрещивания для распространения гибридной селекции на культурах, включая Brassica oleracea [13, 15 , 69, 81]. Основанные на молекулярных маркерах подходы к генетическому анализу в прогнозировании гетерозиса включают два пути, а именно. определение ассоциации между генетической дивергенцией родительских линий и гетерозисом, а также идентификация, картирование гетеротических QTL, отображающих сегменты хромосомы, изображающие гетерозис [43].Кроме того, система аллогамного разведения и высокая депрессия инбридинга в овощах Brassica oleracea способствовали созданию множества полностью гомозиготных инбредных линий с помощью технологии DH с использованием культуры изолированных микроспор (IMC) [7-9, 25]. В глобальном масштабе генетический механизм CMS оказался рентабельным в увеличении доли овощей Brassica в производстве гибридных семян овощных культур. Таким образом, глобальное признание гетерозиса как « чудесного » инструмента для кормления мира, первостепенная важность системы CMS в гибридной селекции Brassica и эффективность технологии DH в генетических исследованиях растений, побудили нас определить гетеротические скрещивания для агроморфологической урожайности и коммерческие характеристики цветной капусты с привлечением элитных линий CMS передового поколения и тестеров DH.

Наследственность, генетические компоненты изменчивости, способность комбинирования

Дисперсионный анализ выявил очень значимые различия между всеми обработками по всем 16 агрономическим признакам, что указывает на значительные генетические различия между родителями и их потомками тестового скрещивания. А успех любой программы селекции сельскохозяйственных культур зависит от генетической изменчивости, содержащейся в исследуемой зародышевой плазме. Аналогичные результаты были получены Гаргом и Лалом [29], Верма и Калиа [81] по урожайности и родственным признакам раннеспелой индийской цветной капусты, а также антиоксидантным свойствам цветной капусты снежного кома [69].Было обнаружено, что все изученные признаки находятся под генетическим контролем как аддитивных, так и неаддитивных эффектов генов, о чем свидетельствуют значимые средние квадраты линий, тестеров и взаимодействий линия × тестер (таблица 3). Результаты согласуются с Singh et al. [69] по антиоксидантным свойствам цветной капусты, а также Verma и Kalia [81] в течение дней до 50% CM, площади листьев, PH, MCW, NCW, плотности творога, GPW и HI у цветной капусты с использованием инбредных линий SI. Анализ генетических компонентов дисперсии (таблица 4) показал важность SCA в развитии гетеротических скрещиваний, о чем свидетельствует более высокое значение σ ² _sca , чем σ ² _gca линий и тестеров для большинства признаков.Затем, за исключением дней до 50% CM, все вегетативные и промысловые признаки показали преобладание дисперсии доминирования (σ ² D), и значение степени доминирования больше единицы предполагало преобладание в действии генов вегетативных и коммерческих признаков. в цветной капусте. Кроме того, за исключением дней до 50% CM, σ ² _gca / σ ² _sca и σ ² A / D предполагали неаддитивный генетический контроль всех вегетативных и коммерческих признаков, и Таким образом, подтвержденные высоким уровнем σ ² _sca , эти результаты указывают на масштаб гетерозисной селекции в генетическом улучшении цветной капусты по этим коммерческим признакам.Эти результаты согласуются с Гаргом и Лалом [29], Верма и Калиа [81] для творога и признаков урожайности цветной капусты. Поскольку реакция на естественный и искусственный отбор основывается на аддитивной генетической изменчивости, узкая смысловая наследственность (h ² _ns ) имеет большие перспективы в селекции растений, поскольку она обеспечивает основу для оценки точного отбора генотипов на основе фенотипической дисперсии, приписываемой аддитивные генетические компоненты [22]. В этом исследовании низкий или средний уровень h ² _ns наблюдался для большинства вегетативных и коммерческих признаков, что предполагает неаддитивный генетический контроль этих признаков, что может быть связано с большими эпистатическими эффектами.Мы также наблюдали умеренные оценки h ² _ns для антиоксидантных свойств цветной капусты в предыдущем исследовании [69], тогда результаты также согласуются с Xie et al. [85] о содержании минеральных веществ в пекинской капусте. Таким образом, отбор ранних поколений по этим вегетативным и коммерческим признакам будет затруднен из-за эффектов доминирования в выражении фенотипической изменчивости, и, следовательно, отбор необходимо практиковать в более поздних поколениях. Однако высокое значение h ² _ns наблюдалось в отношении признака раннего возраста, дней до 50% CM, и это свидетельствует о том, что реакция на отбор в раннем поколении может быть эффективной.Дальнейшие исследования могут быть проведены в нескольких стандартных средах для подтверждения этих эффектов.

Анализ комбинирующей способности успешно применялся в селекции сельскохозяйственных культур для оценки родительской деятельности и понимания динамики генов, участвующих в экспрессии признаков. Оценка родительского GCA в желаемом направлении также указывает на потенциальную возможность родителей в создании перспективных племенных популяций. В настоящем исследовании значительно высокие эффекты GCA родительских линий в желаемом направлении для соответствующих вегетативных и коммерческих признаков обусловлены преобладанием аддитивных генетических эффектов генов и аддитивных × аддитивных взаимодействий [15, 69].Он изображает желаемый поток генов от родителей к потомству с высокой частотой, и эти родительские линии, демонстрирующие высокую значимость GCA для соответствующих признаков в желаемом направлении, могут быть использованы для суммирования благоприятных аллелей посредством рекомбинации и отбора [1, 13, 15, 28, 69] . Кроме того, наши результаты показали, что ни один из родителей не был хорошим общим объединителем всех изученных вегетативных и промысловых признаков. Эти результаты согласуются с результатами, полученными линиями SI и CMS у цветной капусты по урожайности и качественным признакам [13, 69, 81], и предполагают необходимость множественных программ селекции в подходящих экспериментальных и спаривающих планах для создания продуктивных сортов с накопление положительных аллелей генов.С другой стороны, родительские линии, изображающие GCA в противоположном направлении для соответствующих признаков, могут быть использованы для создания желаемой популяции для картирования для изучения генетики соответствующих признаков [28]. SCA, который отражает локусы, имеющие неаддитивные и эпистатические генные эффекты, можно использовать для определения конкретных гетеротических скрещиваний для соответствующего интересующего признака. Значительно высокие эффекты SCA проявляются в желаемом направлении при тестовых скрещиваниях с низким × низким (плохое влияние GCA на родителей мужского и женского пола), например, Ogu307-33A × DH-18-8-3 в течение дней до 50% ДИ, Ogu1A × DH-18. -8-3 для дней до 50% CM, Ogu22-1A × DH-53-6 для GPW и Ogu22-1A × DH-53-6 для NCW могут быть отнесены к типу взаимодействия «доминирование × доминирование», имеющему особенно дополнительные эпистатические эффекты [ 24, 69].Эта противоречивая ассоциация GCA и SCA соответствующих скрещиваний по соответствующим признакам является показателем сложного взаимодействия генов количественных признаков [73]. Наши результаты подтверждаются данными Verma и Kalia [81] по признакам роста и урожайности цветной капусты с использованием инбредных линий SI и Singh et al. [69] для определения антиоксидантных свойств с использованием линий CMS. Большинство потомков тестового скрещивания, демонстрирующих значительно высокий SCA в желаемом направлении, имели по крайней мере один из родителей, отражающих плохие эффекты GCA (плохой × хороший общий объединитель или хороший × плохой общий объединитель).Примерами таких скрещиваний являются Ogu22-1A × DH-53-10 для дней до 50% CM, Ogu122-1A × DH-18-8-3 для PH, Ogu12A × DH-53-10 для CoL, Ogu307-33A × DH-18-8-3 для GPW, и его можно приписать хорошему родительскому объединителю, отображающему благоприятные аддитивные эффекты, и плохому родительскому объединителю, проявляющему эпистатические эффекты [24, 69]. Скрещивания, проявляющие значительный SCA в желаемом направлении для соответствующих признаков, имеющие оба родителя с хорошим GCA (хороший общий объединитель × хороший общий объединитель), такие как Ogu33A × DH53-1 для MCW, Ogu33A × DH-53-1 для NCW и Ogu33A × DH-53-1 для TMY, предположил роль кумулятивных эффектов аддитивного × аддитивного взаимодействия положительных аллелей [24, 69].Эти результаты согласуются с результатами Verma и Kalia [81] по признакам роста и творога цветной капусты и Singh et al. [69] для антиоксидантных пигментов цветной капусты. В то же время некоторые из скрещиваний имели плохие эффекты SCA для соответствующих признаков, несмотря на участие родителей со значительным GCA, и это можно было бы приписать отсутствию какого-либо взаимодействия между положительными аллелями генов. Аналогичные результаты были также получены Singh et al. [69] в отношении качественных признаков цветной капусты и указали на ценность SCA в отличие от GCA при определении конкретных скрещиваний, превосходящих по соответствующим вегетативным или коммерческим признакам.Таким образом, наши результаты показали, что селекционеры должны обращать внимание как на GCA, так и на SCA при выборе элитных родителей для развития гетеротических гибридов. Кроме того, рекомбинационное разведение и случайное спаривание в сочетании с отбором среди сегрегированных (повторяющийся отбор), синтетических материалов, композитов можно использовать для использования как аддитивных, так и неаддитивных генных эффектов у цветной капусты [81]. Высокие эффекты SCA не всегда коррелируют со значительно высоким гетерозисом, и одновременно гетеротические кроссы, показывающие высокие показатели MPH и BPH, не всегда имеют значительные эффекты SCA.В настоящем исследовании, касающемся этого контекста, гетеротические скрещивания, такие как Ogu2A × DH-53-1, Ogu2A × DH-53-9 в течение дней до 50% ДИ, Ogu33A × DH-53-9 в течение дней до 50% CM, Ogu115 -33A × DH-53-1 для GPW, Ogu118-6A × DH-53-1 для LSI, Ogu118-6A × DH-53-1 по отношению к LW (Таблица 7) и пересекает Ogu1A × DH-53-10 для CoL, Ogu126-1A × DH-53-1 для CL, Ogu115-33A × DH-53-6 для CD, Ogu33A × DH-53-1 для CSI, Ogu309-2A × DH-53-10 для MCW, Ogu309- 2A × DH-53-10 в отношении NCW, Ogu126-1A × DH-53-10 для HI, Ogu309-2A × DH-53-10 для TMY (Таблица 8) были среди 10 лучших скрещиваний из 120 скрещиваний, имеющих значительный MPH и BPH в желаемом направлении для соответствующих признаков, но все эти тесты не имели значительных плохих эффектов SCA (Таблица 7, 8).Об аналогичных типах скрещиваний сообщалось также по антиоксидантным свойствам цветной капусты [69]. Это может быть ответом на тот факт, что эффекты GCA родительской линии и эффекты SCA конкретного скрещивания зависят от конкретных линий, гермоплазмы, используемой в анализе, в то время как гетерозис определяется в ответ на среднюю родительскую, лучшую родительскую или стандартную проверку.

Кластерный анализ, аллельное разнообразие и генетическая структура

Изучение морфологического и молекулярного разнообразия является наиболее важным при выборе желаемых родителей для гибридного разведения.Идентификация гетеротических пулов и анализ существующей генетической изменчивости в линиях CMS является предварительным условием для эффективного использования элитных линий CMS в селекции гетерозисов. Изучение генетического разнообразия на морфологическом и молекулярном уровне рассматривается как потенциальный инструмент для идентификации многообещающих родительских линий для создания гетеротических гибридов у Brassica oleracea [17, 19, 58, 87]. На основании PCA и HCA 26 родительских линий CMS и тестеров DH для 16 фенотипических признаков было очевидно, что все родительские линии имели достаточную генетическую изменчивость.Затем по первым двум осям PC1 и PC2 отображалась вариация 55,1%, таким образом, PCA был эффективным в определении генетической дифференциации между родительскими линиями. Кластеризация PCA и NJ, основанная на молекулярных данных, дает более информативные результаты для правильного анализа и может быть полезной в программе улучшения сельскохозяйственных культур [17]. Анализ PCA и кластеризация NJ на основе 87 локусов SSR, EST-SSR подтверждают, что все тестеры DH оставались в двух разных подкластерах одной группы, включая две линии CMS Ogu125-8A и Ogu33-1A, которые показали близкое сродство с тестерами DH.Затем линия CMS Ogu125-8A со значительно высоким GCA в желаемом направлении в течение нескольких дней до 50% CM, GPW, MCW, NCW, HI, TMY могла бы быть полезной в создании высокоурожайных ранних гибридов. Линия CMS Ogu33-1A, имеющая значительные GCA в желаемом отрицательном направлении для признаков раннеспособности, дни до 50% CI и дни до 50% CM, может быть использована для получения короткоживущих ранних гибридов. Таким образом, информация, относящаяся к морфологическому и генетическому разнообразию наряду с GCA, может быть полезна при выборе желательных линий CMS в качестве материнских женских культур для развития культурных сортов с желательными признаками.Подобные результаты были получены Dey et al. [17] и Parkash et al. [58] в отношении линий CMS в Brassica oleracea .

Кроме того, мы наблюдали высокую частоту аллелей в целом 511 аллелей через 87 локусов геномных SSR и EST-SSR в 26 родительских линиях CMS и DH со средней аллельной частотой 5,87 аллелей на локус. Это довольно высокий показатель по сравнению с результатами, полученными Parkash et al. [58], которые наблюдали только 58 полных аллелей со средним числом 2 аллелей на локус 29 полиморфных SSR в линиях CMS Brassica oleracea, и El-Esawi et al.[19], которые сообщили о 47 аллелях со средним значением 3,92 аллеля на локус по 12 SSR в генотипах Brassica oleracea . Достаточно высокое количество общих аллелей и высокая частота аллелей на локус, выявленные в настоящем исследовании, вполне возможны, поскольку мы использовали все большее количество геномных SSR и EST-SSR (всего 350 микросателлитных праймеров), распределенных по всему геному Brassica oleracea (n = 9, CC, 2n = 2x = 18), из которых 87 локусов отражают четкий полиморфизм. Из 350 микросателлитов> 50% составляли праймеры EST-SSR, а EST-SSR происходят из транскрибируемых областей генома и имеют высококонсервативные последовательности среди гомологичных генов.Они отображают аллельное разнообразие внутри генов или рядом с ними, и они могут быть более информативными с функциональной точки зрения и иметь более высокую степень переносимости на родственные таксоны в отличие от геномных SSR [75, 80]. Затем мы получили высокое значение средней ожидаемой гетерозиготности ( H _e ), которое составляет 0,68, что указывает на высокое генетическое разнообразие в изученных генотипах, поскольку H _e соответствует генетическому разнообразию. PIC в генетических исследованиях используется как мера информативности маркерного локуса для анализа сцепления [19, 56] и классифицирует информативные маркеры как высокоинформативные (PIC ≥ 0.5), достаточно информативный (0,5 0,25) и малоинформативный (PIC <0,25) [19, 56]. В настоящем исследовании содержание PIC 87 полиморфных локусов варьировалось от 0,24 до 0,80 (таблица 6), что классифицировало все 87 локусов (g-SSR и EST-SSR) как малоинформативные (1 праймер cnu107), достаточно информативные (12 праймеров). ) и высокоинформативных маркеров (74 праймера) по содержанию PIC (Таблица 6), что свидетельствует об их способности в генетической дифференциации CMS и DH линий исследуемой цветной капусты.Среднее содержание PIC 0,63 в настоящем исследовании на основе 87 g-SSR и EST-SSR было выше, чем среднее значение PIC 0,316, наблюдаемое для 165 инбредных линий цветной капусты Zhu et al. [92] и 0,60, как было зарегистрировано Zhao et al. Для 57 генотипов Brassica oleracea , включающих 51 сорт цветной капусты. [93]. Более высокое значение PIC для большинства локусов выявило широкое генетическое разнообразие исследованных родительских линий CMS и DH. Байесовский анализ генетической структуры, основанный на апостериорной вероятности данных для данного k, выявил 4 основных подкластера из 26 родительских линий CMS и DH при k = 4 с незначительной примесью.Кластер III в основном включал все тестеры DH вместе с двумя линиями CMS Ogu125-8A и Ogu33-1A. Таким образом, 20 линий CMS были сгруппированы в четыре кластера, и максимальное количество линий CMS было обнаружено в кластере I. Эти результаты предполагают, что тестеры DH сильно отличались генетически по сравнению с линиями CMS. Во всех кластерах наблюдалась небольшая примесь от каждого кластера между собой, что указывало на некоторый поток генов между родительскими линиями разных групп.

Ассоциация генетических дистанций и комбинирующей способности с гетерозисом

Было проведено множество исследований на различных культурах, чтобы использовать генетические дистанции в предсказании гетеротических скрещиваний (27, 34, 38, 40, 44, 73), предполагая положительную корреляцию генетических дистанции с гетерозисом [23], но корреляция GD и гетерозиса не является абсолютной и значительно высокий уровень гетерозиса может быть получен с участием родителей с низкой, средней или высокой генетической дистанцией между ними.Генетические расстояния, основанные как на фенотипических, так и на генотипических данных, используются для изучения генетической изменчивости между различными генотипами или родительскими инбредными линиями. В настоящем исследовании высокий уровень евклидова расстояния (PD: 2,07-8,27) на основе 16 фенотипических признаков и GD (0,44-0,83) на основе 87 локусов геномных SSR и EST-SSR был зарегистрирован среди линий CMS и тестеров DH. гетеротические кресты. Это может быть связано с тем, что линии CMS и тестеры DH, используемые в качестве родителей-самок и самцов в потомстве тест-скрещивания, были генетически совершенно разными, как сообщалось фенотипическим и SSR, кластерным анализом на основе EST-SSR.Имеются противоречивые отчеты относительно корреляции генетических расстояний, гетерозиса и способности комбинирования. В настоящем исследовании не наблюдалось корреляции между двумя измерениями расстояния, основанными на морфологических данных (PD) и молекулярных данных (GD). Это противоречит выводам Gupta et al. [33], которые сообщили о достоверно положительной корреляции GD и PD (r = 0,2) при P <0,001 в жемчужной просе. Наши результаты отсутствия корреляции между двумя измерениями расстояния могут быть связаны с тем фактом, что морфологические признаки, демонстрирующие непрерывную изменчивость, в значительной степени зависят от среды и полигенного наследования, неравновесие сцепления может привести к такой взаимосвязи между двумя матрицами расстояний [10, 11, 33, 83].Оба показателя расстояния не показали значительной корреляции с SCA всех признаков, предполагая, что генетические расстояния могут быть неэффективными для прогнозирования эффектов SCA. Наши результаты согласуются с Su et al. [73], которые также не сообщили о значительной связи между генетическими расстояниями и SCA у хризантем. Однако Tian et al. [78], Lariepe et al. [44] сообщили о значительной корреляции между общим GD и SCA для длины терминальной кисты в семенах рапса, для урожайности зерна и высоты растения у кукурузы, соответственно.Таким образом, ассоциация GD с SCA усложняется. Кроме того, наши результаты показали, что эффекты SCA имели более сильную значимую положительную корреляцию с MPH и BPH для всех изученных признаков (0,52-0,83) при P ≤ 0,01. Эти результаты согласуются с выводами Zhang et al. [88], Су и др. [73], Тиан и др. [78] в ячмене, хризантеме и рапсе, соответственно, и указали на неаддитивные генные эффекты гетерозиса. GD и PD различались по своей способности прогнозировать MPH и BPH по разным признакам.Ни GD, ни PD не показали какой-либо значимой корреляции с MPH и BPH в течение дней до 50% CM и CL. GD также не обнаружил значимой корреляции с гетерозисом для LL и CoL. Точно так же PD не обнаружил значимой связи с гетерозисом по большинству признаков, кроме LL. Однако GD значительно коррелировал с MPH и BPH по коммерческим признакам, а именно. PH, GPW, NCW, LW, CD и TMY в желаемом направлении. Эти результаты согласуются с теорией, предложенной Фальконером и Маккеем [23]. В целом, GD имел большую величину PPMCC, чем PD с гетерозисом по всем изучаемым признакам.Вариабельность коэффициентов корреляции между гетрозом по соответствующим признакам и генетическим расстояниям может отражать номера аллелей, контролирующих экспрессию признака [34]. Wegary et al. [83] также подчеркнули значительную важность GD в отличие от PD для прогнозирования производительности гибридов кукурузы. Наши результаты согласуются с выводами Wegary et al. [83], которые сообщили о значительной корреляции GD с гетерозисом для урожайности зерна, высоты растения и высоты колоса, аналогично морфологической дистанции с гетерозисом по определенным признакам качественного белка кукурузы.Полученные результаты также согласуются с выводами Jagosz [36], который сообщил о значительной ассоциации GD (на основе маркеров RAP и AFLP) с гетерозисом для общего и товарного урожая моркови. С другой стороны, Tian et al. [78] и Су и др. [73] не сообщили о значительной корреляции PD и GD с MPH и BPH для каких-либо признаков у рапса и хризантемы соответственно. Аналогичным образом, результаты также противоречат выводам Geleta et al. [30] и Кавамура и др. [40] в перце и пекинской капусте, соответственно, что указывает на бесполезность GD в предсказании гетерозиса, в то время как Krishnamurthy et al.[42] предложили отбор родителей с промежуточной дивергенцией на основе маркеров AFLP для получения большего количества гетеротических гибридов для урожайности чили с использованием линий CMS. Что касается группы овощей ( Brassica oleracea ), мы нашли только один отчет об описании взаимосвязи между генетическими расстояниями и гетерозисом, который касается брокколи ( B. oleracea var. курсив L.) Хейлом и др. [34] с использованием населения, основанного на ЦО. Они наблюдали значительную отрицательную корреляцию между общим GD (на основе маркеров SRAP, AFLP, SSR) и гетерозисом для всех признаков, предполагая уменьшение гетерозиса с увеличением генетических дистанций.Таким образом, наше исследование является первым исчерпывающим отчетом о взаимосвязи между GD (на основе SSR, EST-SSR) и гетерозисом коммерческих признаков цветной капусты снежного кома, предполагая значительную корреляцию в желаемом направлении для соответствующих признаков. Следовательно, основываясь на наших результатах, мы рекомендуем применение генетических дистанций на основе геномных SSR и EST-SSR для прогнозирования гетерозиса для урожайности и коммерческих признаков с участием родительских инбредных линий на основе CMS и DH у цветной капусты снежного кома ( Brassica oleracea var. botrytis L.). Незначительная или плохая корреляция между GD и гетерозисом для определенных признаков может быть связана с отсутствием связи между различными аллелями, ответственными за экспрессию определенного признака, и молекулярным маркером, используемым для оценки GD, недостаточным охватом всего генома, эпистазом, маркерами ДНК могут быть от невыраженная область генома, не взаимодействующая с коммерческими признаками и гетерозисом [5, 34, 53, 86]. GD на основе молекулярных маркеров может быть более предсказуемым для гетерозиса, когда есть сильные эффекты доминирования среди гибридов, высокая наследуемость, сцепление молекулярных маркеров и QTL интересующих признаков [5, 34, 53, 86].Следовательно, основываясь на наших результатах и ​​предыдущих открытиях других исследователей, совершенно очевидно, что значение генетических расстояний в предсказании гетерозиса неизбежно зависит от методов, используемых для расчета генетических расстояний, типа молекулярных маркеров, покрытия генома, области генома, урожая. , селекционная система, рассматриваемые признаки, тип зародышевой плазмы и условия окружающей среды.

Выводы

В заключение, наше исследование является первым отчетом по определению гетеротических групп на основе комбинирующей способности по морфологическим, урожайным и коммерческим признакам с использованием линий ЦМС Ogura на основе цибридной цитоплазмы и тестеров DH.Мы также представили первый исчерпывающий отчет о прогнозировании ассоциации GD на основе EST-SSR по всему геному и PD на основе морфологических признаков с гетерозисом гибридов F ₁ с участием родительских линий CMS и DH для коммерческих признаков цветной капусты снежного кома ( Brassica oleracea вар. botrytis ). Анализ вариативности родителей и их тестовых скрещиваний выявил наличие достаточно значительной генетической изменчивости, открывающей возможности для улучшения сельскохозяйственных культур. Значительная генетическая дифференциация также наблюдалась среди родительских линий CMS и DH с использованием морфологических и молекулярных маркеров.Настоящее исследование также подчеркивает важность как GCA, так и SCA в отборе элитных родителей для улучшения урожайности и товарных признаков, а также для прогнозирования подходящих селекционных стратегий для генетического улучшения сельскохозяйственных культур, создания высокоурожайных гибридов, синтетики и композитов цветной капусты. Высоко значимая корреляция SCA с гетерозисом предполагает роль неаддитивных генных эффектов в гетерозисе. Результаты нашего исследования также показали, что генетические расстояния SSR, основанные на EST-SSR молекулярные данные могут быть использованы в качестве надежного предиктора гетерозиса для коммерческих признаков при гетеротических скрещиваниях цветной капусты на основе CMS и DH.Хотя противоположные результаты, полученные ранее в различных исследованиях относительно эффективности генетических расстояний в предсказании гетерозиса, требуют дальнейшего исследования с использованием различных наборов большого количества молекулярных маркеров, покрывающих весь геном, и другого набора родительской зародышевой плазмы в нескольких стандартных средах.

Соблюдение этических стандартов

Все авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов

Вклад авторов

Концептуализация: Saurabh Singh, S.С. Дей

Обработка данных: Саураб Сингх, С.С. Дей, Рита Бхатия, Каника Шарма

Формальный анализ: Саураб Сингх, С.С. Дей

Исследование: Саурабх Сингх, С.С. Дей , Радж Кумар Ресурсы: SS Dey, Reeta Bhatia, Raj Kumar, TK Behera

Программное обеспечение: Saurabh Singh, S.S. Dey

Контроль: Raj Kumar

Визуализация: S.S. Dey, T.K. Бехера

Написание оригинального черновика: Саураб Сингх

Просмотр и редактирование: S.S. Dey

Дополнительная информация

S1 Таблица. Список 87 полиморфных геномных SSR и EST-SSR из 350 микросателлитных маркеров, используемых для анализа молекулярного разнообразия.

S2 Таблица. Оценки эффектов SCA 120 тестируемых гибридных потомков на урожайность и садовые признаки.

S3 Таблица. Характеристика родительских линий CMS и DH, включая коммерческие проверки на 16 агрономических признаков.

S4 Таблица.Оценки фенотипического расстояния (PD) на основе 16 фенотипических признаков и генетического расстояния (GD), основанные на молекулярных данных g-SSR, EST-SSR, между родительскими линиями и тестерами.

Благодарности

Первый автор выражает благодарность руководителю ICAR-IARI, региональная станция, Катрейн (HP) за предоставление необходимых помещений в течение исследовательского периода, и ICAR-IARI, Нью-Дели, во время докторантуры.