Angewandt-genetische Studien zur cytoplasmatischen Pollensterilität bei Winterroggen

Summary

Restorer test crosses of ten open-pollinated populations to CMS-line L1-P (P = ‘Pampa’ cytoplasm) in 1973 yielded 28 % male-fertile (mf), 27% partially male-sterile (pms), and 45 % male-sterile (ms) plants. In 1974, with CMS-tester-linie L3-P, the respective values were 7, 56 and 37 %. Significant differences between populations were found for the ms-proportions only. Averaged over the two tests they ranged from 16 to 57%.

Tested to L1-P in 1971, 3 homozygous inbred lines were found to be restorers, 38 partial restorers, and 46 nonrestorers. Tested to L3-P in 1974, the respective numbers were 1,155 and 41 lines. 18 (out of 87) lines were classified in both tests as nonrestorers, but none as a restorer.

Continued search for CMS sources was successful in 15 cases up to 1974. Four forms trace back to the Argentinian cultivar ‘Pampa’, ten to samples of Persian primitive rye and one to European adapted material.

By means of diallel crosses, six genotypes (single crosses) were combined with three cytoplasms (Pampa-2 and two Persian sources). Three of the genotypes reacted equally with each of the cytoplasms: one as a restorer, one as a partial restorer, and one as a nonrestorer. The remaining combinations displayed pronounced plasmotype/ genotype interactions.

Since 1971 an experiment has been in progress; to test the CMS mechanics for large scale hybrid seed production. Throughout, seed setting on the ms mother plants was similar to that on the pollinator plants. Fields were about 3 ha, and seed and pollinator parents were grown in strips 7, 50 m and 2, 50 m broad, respectively.

Zusammenfassung

Restorertestkreuzungen zwischen zehn offenbestäubten Populationen und der CMS-Linie L1-P (P = ‘Pampa’-Cytoplasma) wiesen 1973 durchschnittlich 28% pollenfertile (mf), 27% partiell pollensterile (pms) und 45% pollensterile (ms) Pflanzen auf. 1974 in Kreuzung mit der CMS-Linie L3-P ergaben sich demgegenüber Werte von 7, 56 bzw. 37 %. Signifikante Unterschiede zwischen den Populationen bestanden nur für die ms-Anteile. Gemittelt über beide Tests variierten sie zwischen 16 und 57 %. In einem Restorertest mit L1-P erwiesen sich 1971 drei homozygote Inzuchtlinien als Restorer, 38 als partielle Restorer und 46 als Nichtrestorer; 1974 mit dem Tester L3-P waren es dagegen 1, 155 bzw. 41 Linien. 18 (von 87) Linien wurden in beiden Tests als Nichtrestorer eingestuft, keine jedoch als Restorer.

Die fortgesetzte Suche nach CMS-Quellen führte bis 1974 in 15 Fällen zum Erfolg. Vier der Formen gehen auf die argentinische Herkunft Pampa, zehn auf iranischen Primitivroggen und eine auf europäisches Zuchtmaterial zurück.

Durch diallele Kreuzungen wurden 6 Genotypen (Einfachkreuzungen) mit 3 Cytoplasmaformen (Pampa-2 undzwei iranische Quellen) kombiniert. Drei der Genotypen reagierten (1973) mit allen Cytoplasmaformen jeweils in der gleichen Weise, nämlich einer als Restorer, einer als partieller Restorer und einer als Nichtrestorer. In den übrigen Kombinationen traten ausgeprägte Plasmotyp/Genotyp-Interaktionen zutage.

In einem seit 1971 laufenden Experiment zur Erprobung des CMS-Mechanismus für die kommerzielle Hybridsaatgutproduktion wurde auf den ms-Mutterpflanzen durchweg ein ähnlich hoher Kornansatz wie auf den Bestäuberpflanzen festgestellt. Der Anbau erfolgte streifenweise auf etwa 3ha großen Schlägen, wobei die Breite der Saatelterstreifen 7, 50 m und die der Pollenelterstreifen 2, 50 m betrug.