Сергієнко О.Ф. Створення чоловічостерильних компонентів для гібридів $Eroman bold {F sub 1 } моркви на основі сучасних методів біотехнології

Короткий зміст

Огляд літератури. Представлено аналіз публікацій, що стосуються використання біотехнологічних методів у селекції овочевих рослин і зокрема моркви. Наведено світові теоретичні та технологічні здобутки у мікророзмноженні моркви, проаналізовано їх ефективність та перспективи використання у вітчизняній селекції. Обґрунтовується вибір мети і завдань досліджень.

Методика і умови досліджень. Дослідження проведено в Інституті овочівництва і баштанництва УААН протягом 1993-2004 років.

Вихідним матеріалом служили сорти і гібриди моркви селекції інституту та колекційні зразки. Використані рослини були вирощені у селекційних розсадниках у незахищеному та захищеному ґрунті.

Дослідження рослинних об’єктів у культурі in vitro проводили за загальноприйнятими методиками (Бутенко Р.Г., 1964; Калінін Ф.Л., Сарнацька В.В., 1980)

Базовою методикою досліджень з мікророзмноження моркви служила процедура одержання соматичних ембріоїдів у калюсній культурі (Кайт Л., 1987, Тиссера Б., 1989).

Для введення в культуру in vitro використовували наступні органи рослин моркви: нерозкриті бутони, листки обгорток зонтиків, молоді листки рослин першого року життя, коренеплоди, насіння.

Добір оптимальних субстратів та умов мікроклонування проводили протягом 1993 – 1997 рр. по наступних етапах:

            дезинфекція рослинного матеріалу;

            утворення та проліферація калюсу in vitro;

            утворення соматичних ембріоїдів in vitro;

            утворення рослин з соматичних ембріоїдів in vitro;

            одержання коренеплодів-регенерантів та насінників-регенерантів.

З метою визначення оптимального донорського органу для мікроклонування рослин моркви другого року життя проводили порівняння коефіцієнтів розмноження при використанні таких донорських органів суцвіття, як бутони і листки обгорток зонтиків з рослин сорту Нантська харківська та лінії 1238.

Визначення впливу фази онтогенезу донорської рослини на морфогенний потенціал її тканин проводили протягом 1997 – 1999 рр. Варіанти досліду представлені трьома фазами онтогенезу рослин: 1) – проросток, 2) – коренеплід, що вегетує, 3) – цвітіння.

В кожному варіанті використано по 10 селекційних зразків моркви, серед яких – сорти, лінії та гібриди F₁. В культурі in vitro оцінювали такі морфогенні властивості рослинних тканин, як утворення калюсів, проліферативна активність та енбріоіндуктивна активність.

З метою прогнозування здатності до мікророзмноження різних зразків моркви проведено визначення кореляції між кількісними параметрами селекційних форм in vivo та морфогенними властивостями їх тканин in vitro протягом 1998 – 1999 років. В дослідженнях використано 10 зразків моркви, що належали різним сортотипам. Донорами тканин служили молоді рослини, що мали 2 справжні листки. В культурі in vitro визначали такі властивості рослинних тканин, як утворення калюсів, проліферативна активність та енбріоіндуктивна активність. В умовах in vivo зразки оцінювали за 18 кількісними параметрами згідно (Горова Т.К., 1996).

Проводили кореляційний аналіз зв’язків кожного показника, одержаного in vitro, з кожним показником, одержаним in vivo.

З метою прискореного створення чоловічостерильних ліній моркви для гетерозисної селекції застосовували включення в базову методику створення чоловічостерильних (А) та фертильних (В) аналогів моркви (Тімін Н.І., 1986) мікророзмноження індивідуально дібраних рослин та експериментальної гаплоїдії.

Дібрані рослини характеризувались цінними господарськими якостями, мали оптимальну архітектоніка насінника, чоловічу стерильність типу петалоїд або ж закріплення чоловічої стерильності, підвищений вміст в-каротину.

Математичний аналіз одержаних результатів проводили за загальноприйнятими методиками (Лакін Г.Ф. 1990, Доспєхов Б.А., 1985).

Удосконалення методики мікроклонування селекційних зразків моркви. З метою створення надійної і ефективної методики мікророзмноження селекційних зразків моркви було здійснено удосконалення відомого способу розмноження моркви в культурі in vitro шляхом соматичного ембріогенезу.

В результаті досліджень випробувано вітчизняний комерційний препарат “Білизна” в якості дезинфікуючої речовини для позбавлення від інфекцій рослинного матеріалу перед введенням в культуру in vitro. Встановлено оптимальні режими дезинфекції цим препаратом листків, суцвіть та насіння моркви.

На етапі утворення калюсу in vitro встановлено, що cеред відомих базових живильних середовищ кращими для цього процесу є середовища МS (Murashige T., Skoog F., 1962) та В5 (Gamborg O.L. at al., 1968). Найвищу частоту утворення калюсу (60,6 %) забезпечувало застосування регуляторів росту 2,4-Д (дихлорфеноксиоцтова кислота) і кінетину (6-фурфуриламінопурин) по 1,0 мг/л кожного (табл. 1). Генотипи моркви мали різну здатність до утворення калюсу, що відобразилось в коливанні середньої частоти калюсоутворення від 0 % до 43,6 %.

В результаті добору оптимального базового середовища для проліферації калюсів моркви виявлено, що найбільшого об’єму досягали калюси на середовищах В5S (Schдfer F. та ін., 1998) та В5, а середовища МS та МSМ (Masuda, 1981) не сприяли інтенсивному росту калюсів. Здатність калюсів до проліферації була генотипово обумовлена.