Wheat is one of three main food crops around the world, which has the largest distribution area due to its adaptation to the different environments. This review considers polymorphisms and allelic variation of the vernalization response genes Vrn controlling the major adaptation traits in wheats (the genus Triticum L.): growth habit (spring vs. winter) and length of vegetative period (earliness). The review summarizes available information on the allelic diversity of the Vrn genes and discusses molecular-level relationships between Vrn polymorphisms and their effect on growth habit (spring vs. winter) and earliness (length vegetative period in spring plants) in di-, tetra- and hexaploid wheat species. A unique attempt has been made to relate information on mutations (polymorphisms) in dominant Vrn alleles to the values of the commercially most important trait "length of plant vegetative period (earliness)". The effects of mutations (polymorphisms) in the recessive vrn genes on vernalization requirement in winter wheats are considered, and this trait was formalized. The evolution of the winter/spring growth habit in the genus Triticum species is discussed. A scheme of phylogenetic interactions between Vrn alleles was constructed on the basis of these polymorphisms; the paper considers the possibilities to enhance the diversity of polymorphisms for the dominant Vrn genes and their alleles using wheat related species and rarely used alleles and discusses the prospects of breeding for improved earliness for concrete agroecological zones.
Пшеница, являясь одной из трех основных продовольственных культур мира, занимает самый ши- рокий ареал за счет адаптивности к разнообразным условиям возделывания. В обзоре рассматриваются поли- морфизм и аллельная изменчивость генов Vrn (от англ. response to vernalization), контролирующих важнейшие адаптационные признаки пшениц – тип (яровость vs. озимость) и скорость развития у диких и возделываемых видов пшениц (род Triticum L.). Суммируется информация об аллельном разнообразии генов Vrn и обсуждается связь полиморфизмов этих генов на молекулярном уровне с их влиянием не только на признак «тип развития (яровость vs. озимость)», но и на признак «скороспелость (длина вегетационного периода яровых растений, ДВП)» у ди-, тетра- и гексаплоидных видов. Предпринята попытка связать полученную информацию о мута- циях (полиморфизмах) доминантных аллелей генов Vrn с выраженностью наиболее важного с хозяйственной точки зрения признака «продолжительность ДВП (скороспелость)», которая ранее в обзорах не предприни- малась. Рассматривается влияние мутаций (полиморфизмов) в последовательностях рецессивных генов vrn на признак «потребность в яровизации» у озимых форм растений пшениц и выполнена его формализация. Обсуждается эволюция озимости/яровости в роде Triticum. На основе выявленных полиморфизмов построена схема филогенетических взаимодействий аллелей генов Vrn и рассматриваются возможности расширения по- лиморфизма по доминантным генам Vrn и их аллелям за счет видов-сородичей и редко используемых алелей и перспективы селекции на изменение ДВП (скороспелости) для конкретных зон возделывания.
Keywords: Vrn genes; earliness; length of plant vegetative period; wheat; winter/spring growth habit.
Copyright © AUTHORS.