Evaluation of cucumber (Cucumis sativus L.) maternal lines for female flowering type by strength of the F gene alleles

Abstract

Упрощение гибридного семеноводства – приоритетное направление в селекции огурца. Для снижения трудоемкости при производстве гибридных семян, можно использовать материнские линии с высокой степенью выраженности женского пола, контролируемой сильными аллелями гена F. Снижение трудоемкости обеспечивается за счет исключения обработки нитратом серебра отцовских линий с женским типом цветения для индуцирования мужских цветков. Обработка нитратом серебра может быть затруднительна в условиях открытого грунта. Кроме того, линии могут различаться по степени отзывчивости на обработку. В случае скрещивания линий с высокой степенью выраженности женского пола с моноцийными отцовскими линиями, F1-гибриды будут иметь женский тип цветения. Этот подход позволяет производить гибридные семена партенокарпических F1-гибридов в условиях открытого грунта. В этом исследовании в открытом и защищенном грунте изучены гибридные комбинации, полученные при скрещивании гиноцийных линий с моноцийными отцовскими компонентами, и проведена оценка материнских линий по силе аллелей гена F. Выявлено, что проявление женского пола сильнее выражено в открытом грунте. Из 13 изученных гиноцийных линий выделены 5 линий, обладающих сильными аллелями гена F: Руб6, S20-1(II)бн, Кибр2-6, Руб3, Мадр1-639. Эти линии рекомендуем для дальнейшего использования в качестве материнского компонента в селекции партенокарпических F1-гибридов огурца. Данный метод оценки гиноцийных линий по степени выраженности женского пола может быть применен для выявления линий с сильными аллелями гена F с целью дальнейшего использования их в создании F1-гибридов с женским типом цветения. Facilitation of hybrid seed production is a priority area in cucumber breeding. In order to reduce labor intensity during the production of hybrid seeds, it is possible to use maternal lines with a high degree of female expression, controlled by strong alleles of the F gene. Reduction of labor intensity is provided by avoiding silver nitrate treatment of paternal lines with female flowering type to induce male flowers. Silver nitrate treatment can be difficult in open field conditions. In addition, lines may vary in their responsiveness to treatment. In case of crossing lines with a high degree of female expression with monoecious paternal lines, F1-hybrids will have a female flowering type. This approach makes it possible to produce hybrid seeds of parthenocarpic F1-hybrids under open-field conditions. In this study, hybrid combinations obtained by crossing gynoecious lines with monoecious paternal components were studied using open-field and greenhouse conditions, the maternal lines were assessed by the strength of the Fgene alleles. It was revealed that the female expression is stronger in the open-field conditions. Five lines with strong F gene alleles were discovered from the 13 gynoecious lines that were identified: Rub6, S20-1(II)bn, Kibr2-6, Rub 3, Madr1-639. These lines are recommended for further use as a maternal component in the selection of cucumber parthenocarpic F1-hybrids. This method of evaluating gynoecious lines by the degree of female sex expression can be applied to identify lines with strong alleles of the F gene in order to further use them in the creation of F1-hybrids with female type of flowering.