Directions of breeding and nature of inheritance of the flower color trait in clarkia (Clarkia amoena) in the South of Western Siberia
Abstract
l floriculture for the production of cutting and potted products, and landscape design. To reduce the dependence of the domestic market on foreign breeding material, it is necessary to establish the main directions of breeding by studying the nature of inheritance of flower color through controlled hybridization and analysis of segregating populations. The research was carried out on the basis of the Educational and experimental farm “Garden of Michurintsev” (55.0312880° N, 82.9903190° E) of the Novosibirsk State Agrarian University. Hybridological analysis and backcrossing were used. Analysis of the F2 progeny as a result of crosses among purple-red and purple-violet forms confirmed the monohybrid nature of the split on the basis of purple to spotted flower color, as 3:1. The combination of the Fe and G genes produces a bright crimson (purple-red) color and is dominant both in plants with red flowers and in plants with a central spot on the flower petal. Fe is dominant to the G spot gene, and the combination of these two genes with the dominant B allele produces a purple-violet color. The combination of the recessive allele fe with the dominant allele G leads to an increase in the size of the central spot on the petal in all crossings. The C gene (pink color) in combination with the Fe gene gives a dark, rich shade of red, and with the recessive allele (allelomorph) fe - a pink background of the petal. A scheme for the breeding process of Clarkia is proposed that can be used in the breeding process of other cross-pollinated flower and ornamental crops, as well as for obtaining elite seeds of their different-colored variety populations.
About the Authors
E. V. Koroleva
Новосибирский государственный аграрный университет
Russian Federation
Russian Federation
Yu. V. Fotev
Новосибирский государственный аграрный университет;
Центральный сибирский ботанический сад СО РАН
Russian Federation
Russian Federation
References
1. Королева Е.В., Петров А.Ф., Чудинова Ю.В. Формирование генетической коллекции сортов однолетних цветочных культур рода Clarkia Pursh на базе Новосибирского ГАУ и оценка посевных качеств семян // Селекция, семеноводство, технология возделывания и переработка сельскохозяйственных культур: Материалы междунар. науч.-практ. конф., Краснодар, 26-27 авг. 2021 г. – Краснодар: ЭДВИ, 2021. – С. 104-110.
2. Королева Е.В. Изменчивость репродуктивных качеств семян Сlarkia amoena (Lehm.) A. Nelson & J.F. Macbr.) в зависимости от срока хранения в условиях ex situ // Вестник НГАУ (Новосибирский государственный аграрный университет). – 2023. – № 3(68). – С. 54-65. DOI: 10.31677/2072-6724-2023-68-3-54-65.
3. Королева Е.В. Разнокачественность семян нового сорта Clarkia amoena Малиновая чаша на юге Западной Сибири // Вестник НГАУ (Новосибирский государственный аграрный университет). – 2023. – № 2(67). – С. 60-74. DOI: 10.31677/2072-6724-2023-67-2-60-74.
4. Королева Е.В. Петров А.Ф., Чудинова Ю.В. Внутривидовая изменчивость цветочно-декоративных растений семейства Onagraceae и механизмы их сортообразования // Вестник НГАУ (Новосибирский государственный аграрный университет). – 2021. – № 2(59). – С. 18-42. DOI: 10.31677/2072-6724-2021-59-2-18-42.
5. Королева Е.В. Изучение декоративного потенциала популяций Clarkia Pursh в условиях лесостепи Западной Сибири // Известия Горского государственного аграрного университета. – 2022. – Т. 59-4. – С. 173-183. DOI: 10.54258/20701047_2022_59_4_173.
6. Савченко Е.В. Отбор по признаку красной окраски цветков в популяции Godetia amoena (Lehm.) G. Don cорта Розовая в Новосибирске // Биологическое разнообразие. Интродукция растений. Материалы II междунар. Науч. конфер. 20-23 апреля 1999г. – Санкт-Петербург: Ботан. ин-т РАН, 1999. – с. 248-250.
7. Современные направления в селекции некоторых цветочных культур / М.А. Соколова, О.Б. Кузичев, С.В. Гончарова и др. // Достижения науки и техники АПК. – 2019. – Т. 33. – № 2. – С. 34-38. DOI: 10.24411/0235-2451-2019-10209
8. Сычева С.В., Деревенских О.А., Деревщюков С.Н. Селекция астры и других летников. Настоящее и будущее Воронежской овощной опытной станции // Известия ФНЦО. – 2022. – № 3-4. – С. 38-46. DOI: 10.18619/2658-4832-2022-3-4-38-46.
9. Реестр селекционных достижений. – [Электронный ресурс] – URL: https://reestr.gossortrf.ru/sorts/7853728/
10. Флора Северной Америки. – [Электронный ресурс] – URL: http://dev.floranorthamerica.org/Clarkia
11. Anderson R.G., Hartley G. Use of growth retardants on satin flower, godetia, for pot plant production // Acta Hortic. – 1990. – Vol. 272. – P. 285-292 DOI: 10.17660/ActaHortic.1990.272.42. https://doi.org/10.17660/ActaHortic.1990.272.42.
12. Chittenden R.J. Notes on species crosses in primula, godetia, nemophila, and phacelia // Journ. of Gen. – 1928. – No. 19. – P. 285-314.
13. Godetia F1 Satin. – [Electronic source] – URL: https://sakataornamentalsasia.com/flower/?keyword=clarkia
14. Gottlieb L.D. Enzyme differentiation and phylogeny in Clarkia franciscana, C. rubicunda and C. amoena // Evolution. – 1973. – Vol. 27. – P. 205-214.
15. Gottlieb L., Ford V. Genetic studies of the pattern of floral pigmentation in Clarkia gracilis // Heredity. – 1988. – Vol. 60. – P. 237-246.
16. Hakansson A. ZurZytologie von Godetia-Arten und Bastarden // Hereditas. – 1925. – No. 27(3-4). –P. 319-336.
17. Halevy A.H. Advances in developing methods for the control of flowering of cut flower crops in mild winter climate - the Israeli experience // Acta Hortic. – No. 614. – P. 77-80 DOI: 10.17660/ActaHortic.2003.614.8. https://doi.org/10.17660/ActaHortic.2003.614.8
18. Hiorth G. Zur Genetik und Systematik der Gattung Godetia // Z.Ver-erbungslehre. – 1941. – No. 79. – P. 199-219.
19. Hiorth G. Über Hemmungs systeme Bei Godetia whitneyi // MGG - Molecular and General Genetics. – 1948. – No. 82 (1). – P. 12-63. DOI: 10.1007/BF00308398.
20. Holsinger K.E., Gottlieb L.D. By the American Society of Plant taxonomists isozyme Variability in the Tetraploid Clarkia gracilis (Onagraceae) and its Diploid Relatives’// Systematic Botany. – 1988. – Vol. 13. – No. 1. – P. 1-6.
21. Jiang P. Clarkia: a new flower crop // Acta Hortic. – 2017. – No. 1185. – P. 25-28. DOI: 10.17660/ActaHortic.2017.1185.5. https://doi.org/10.17660/ActaHortic.2017.1185.5.
22. Lewis H., Lewis M.E. The mechanism of evolution in the genus Clarkia // Evolution. – 1955. – Vol. 8(1). – No. 20. – P.251-392.
23. Lin R.-C., Rausher M.D. R2R3-MYB genes control petal pigmentation patterning in Clarkia gracilis ssp. sonomensis (Onagraceae) // New Phytol. – 2021. – Vol. 229. – P.1147-1162.
24. Mac Swein J., Raven P., Thorp R. Comparative behavior of bees and Onagraceae // IV Clarkia of bees the western United States. Univ. of Calif. Publ. – 1973. – Vol. 70. – P. 1-80.
25. Martins T.R., Berg J.J., Blinka S., Rausher M.D., Baum D.A. Precise spatio-temporal regulation of the anthocyanin biosynthetic pathway leads to petal spot formation in Clarkia gracilis (Onagraceae) // New Phytol. – 2013. – No. 197 (3). – P. 958-969. DOI: 10.1111/nph.12062. Epub 2012 Dec 10. PMID: 23231386; PMCID: PMC3540125.
26. Moore D., Lewis H. Variation and evolution in South American Clarkia // Heredity. –1966. – No 21. – P. 37-56. https://doi.org/10.1038/hdy.1966.3
27. Munz Ph., Keck D.D. A California Flora: University of California Press. Berkeley Los Angeles. – London, 1973. – P. 923-961
28. Rasmuson H. Beitrage zu einer genetischen Analyse zweier Godetia – Arten und ihrer Bastarde // Hereditas. – 1921. – Vol. II. – P. 248-280.
29. Van Tuyl J.M. Ornamental plant breeding activities worldwide // Acta Hortic. – 2012. – No. 953. – P. 13-17. DOI: 10.17660/ActaHortic.2012.953.1. https://doi.org/10.17660/ActaHortic.2012.953.1.
Review
For citations:
Koroleva E.V., Fotev Yu.V. Directions of breeding and nature of inheritance of the flower color trait in clarkia (Clarkia amoena) in the South of Western Siberia. Bulletin of the State Nikitsky Botanical Gardens. 2024;(151):18-29. (In Russ.)
Views:
49
Email this article 