Жасанды жолмен алынған тозаңдағы картоптардың дигаплоидтарын алу әдістерін жетілдіру
КІРІСПЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... .. 3
1.ТАРАУ. АНАЛИТИКАЛЫҚ ШОЛУ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 5
2.ТАРАУ. ЗЕРТТЕУ МАТЕРИАЛДАРЫМЕН ӘДІСТЕРІ ... . ... ... ... ... . 8
3.ТАРАУ. НӘТИЖЕЛЕР ЖӘНЕ ТАЛҚЫЛАМАЛАР
3.1 Картоп тозаңдығында микроспораның даму сатысын цитология тұрғыдан зерттеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 10
3.2 Картоп тазаңды дақылында каллусогенез және морфогенез үшін қоректік ортаның оптимизациясы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 13
3.3 Тозаң дақылында каллустың әр түрлі типтерінің құрылуы... ... . 19.
3.4 Өсімдіктің регенерациясы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 21.
3.5 Картоп регенераттары плоидтығын анықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...30
ҚОРЫТЫНДЫ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 31
ПАЙДАЛАНҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 32
1.ТАРАУ. АНАЛИТИКАЛЫҚ ШОЛУ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 5
2.ТАРАУ. ЗЕРТТЕУ МАТЕРИАЛДАРЫМЕН ӘДІСТЕРІ ... . ... ... ... ... . 8
3.ТАРАУ. НӘТИЖЕЛЕР ЖӘНЕ ТАЛҚЫЛАМАЛАР
3.1 Картоп тозаңдығында микроспораның даму сатысын цитология тұрғыдан зерттеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 10
3.2 Картоп тазаңды дақылында каллусогенез және морфогенез үшін қоректік ортаның оптимизациясы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 13
3.3 Тозаң дақылында каллустың әр түрлі типтерінің құрылуы... ... . 19.
3.4 Өсімдіктің регенерациясы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 21.
3.5 Картоп регенераттары плоидтығын анықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...30
ҚОРЫТЫНДЫ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 31
ПАЙДАЛАНҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 32
Қазақстанда қазақстандық, Ресей және Галландиялық селекция картобының шамамен 30 сорты егілуде. Бірақ, Қазақстанның климаттық жағдайына байланысты сырттан әкелінген сорттардың сапасы төмендеп құлдырайды, сондықтан олардың құнарлы өнімділігі төмен болды ( 9 - 12 т/га). Сонымен бірге, картоптың егіліп өңделетін сорттарының ракқа тұрақтылығы фитофторотұрақтылығы, аязға, суыққа төзімділігі сорттардың ұзақ уақыт және басқа да шаруашылықты құнды нышандарының көрсеткіші біршама төмен [1]. Биотикалық және абиотикалық факторларға тұрақты болатын картоптың жаңа жоғары өнімді сортын жасау - биотехнологиялық тәсілдер мен дәстүрлі селекциялық әдістерін интиграциялауда недәуір жеңілдетіледі және жылдамдатылады.
Картоптың дақылды сорттары тетраплоидты (х = 4n), ал құрамы тұрақтылық нышаны бар жабайы түрлері - диплоидты (х = 2n) болатындығын ескере отырып, жабайы түрлерімен дақылды сорттарын будандастыру барысында кедергілерді жою керек. Осындай сыйымсыздық дақылды формаларымен олардың жабайы тұқымдастың әр түрлі плоидтылығына негізделген сондай-ақ, тетраплоидты деңгейінде шаруашылықты құнды нышандарының тұқым қуалау ерекшеліктерін бақылау қиынға соғады.
Биотехнологияның соның ішінде полиплоидты және гаплоидты технологияның дамуының арқасында [2,3], дақылды формаларының диплоидты жолын тиімді түрде алуға мүмкіншілік туды. Негізгі формаларға қарағанда алынған жолдарды гомозиоготалдылықтың дәрежесі жоғары, өйткені тетраплоидтарға қарағанда диплоидты жолдарында басымдылық әсері төмен. Гомозиготты жолдарды толық алғанда, өнеркәсіп қарқынында ұрықты өндіріп өсіретін дақылға картопты айландыруға болды.
Картоптың дақылды сорттары тетраплоидты (х = 4n), ал құрамы тұрақтылық нышаны бар жабайы түрлері - диплоидты (х = 2n) болатындығын ескере отырып, жабайы түрлерімен дақылды сорттарын будандастыру барысында кедергілерді жою керек. Осындай сыйымсыздық дақылды формаларымен олардың жабайы тұқымдастың әр түрлі плоидтылығына негізделген сондай-ақ, тетраплоидты деңгейінде шаруашылықты құнды нышандарының тұқым қуалау ерекшеліктерін бақылау қиынға соғады.
Биотехнологияның соның ішінде полиплоидты және гаплоидты технологияның дамуының арқасында [2,3], дақылды формаларының диплоидты жолын тиімді түрде алуға мүмкіншілік туды. Негізгі формаларға қарағанда алынған жолдарды гомозиоготалдылықтың дәрежесі жоғары, өйткені тетраплоидтарға қарағанда диплоидты жолдарында басымдылық әсері төмен. Гомозиготты жолдарды толық алғанда, өнеркәсіп қарқынында ұрықты өндіріп өсіретін дақылға картопты айландыруға болды.
1. Бабаева С.А., Бобров Л.Г. Научные основы организации системы семеноводство картофеля в Казахстане с применением биотехнологии // Казахский научно-исследователький институт картофельного и овощного хозяйства (Юбилейный сборник научных трудов). Алматы-1996. С. 66-73
2. Лигай Г.Л. Научные основы и методы создания высокопродуктивных исходных форм для селекции картофеля в Казахстане: Автореф. Докт.дис.-Алмалыбак, 1997.-47
3. Петров Д.Ф. Апомиксис в природе и опыте.-Н.: “Наука”. 1989. –С. 191-201
4. Ермишин А.П. Генетические основы селекции картофеля на гетерозис // Мн. Тэхнология.- 1998-С. 183
5. Iwanaga V., Peloguin S.J. Origin and evolution of cultivated tetraploid potatoes via 2n gametes // Theor. Appl. Gen.-1984,61.-P. 87-94
6. Трускинов Э.В. Биотехнология и сохранение мирового генофонда картофеля // Биология клеток растений in vitro, биотехнология и сохранение генофонда. М.-1997.-С.105.
7.Рубин Б.А. Физиология картофеля. М.: Колос.-1979.-С. 5-6.
8. Бабаев С.А., Бобров Л.Г. Научные основы организаций системы семеноводства картофеля в Казахстане с применением биотехнологии // Казахский научно-исследовательский институт картофельного и овощного хозяйства (Юбилейный сборник научных трудов). Алматы.-1996.-С.66-73.
9. Росс Х. Селекция картофеля. Проблемы и перспективы // Пер. С англ. В.А.Лебедева; под редакцией И.М.Яшиной-М: “Агропромиздат”. -1989.С. 183.
10. Howard H.W. Factors influtncing the qualitу of ware potatoes.1. The genotуpe // Pot. Res.-1974.-P. 490-511.
11. Букасов С.М. Селекция картофеля //Теоретические основы селекции растений. М.-1937,3.-С.1-67.
12. Паушева З.П. Практикум по цитологии растений. М.: Агропромиздат, 1988. -271с.
13. Смолякова О.И., Жамбакин К.Ж. Получение дигаплоидов картофеля методом культуры пыльников. Методические рекомендаций, Алматы, Изд. КазНАУ. 2003,С .-22.
14. Иорданский А.Б. Цитология. М, 1965,7.-С 120-122.
15. Скаскин Ф.Д., Ловчинская Е.И., Миллер М.С., Аникиев В.В. Практикум по физиологии растений. М: Советская наука.-1958.-С 85-87.
16. Лакин Г.Ф. Биометрия. М.: Высшая школа, 1990. -351с.
17. Кучко А. А., Маруненко И. М. Методические указания по получению андрогенетических дигоплоидов картофеля.- Киев: Институт ботаники АН УССР. -1987 -27 с.
18. Dunwell J. M. Haploid cell culture // Ed. Dixon R. A. Plant cell cultures: Practical approach. Oxfort: Washington DS: IRL Press, 1985, P. 21-36.
19. Battу N., Dunwell J. Effect of maltose on the response of potato anthers in culture // Plant Cell, Tissue and Organ Cult.- 1989, 18, 2. –P. 221-226.
20. Fosket D. S. Hormanal control of morphogenesis in culturet tissues // Plant Substances. – 1979. –P. 362-369.
21. Howard H. W. Potato cуtologу genetics // Bibliographia genet. -1961, 19. –P. 87.
2. Лигай Г.Л. Научные основы и методы создания высокопродуктивных исходных форм для селекции картофеля в Казахстане: Автореф. Докт.дис.-Алмалыбак, 1997.-47
3. Петров Д.Ф. Апомиксис в природе и опыте.-Н.: “Наука”. 1989. –С. 191-201
4. Ермишин А.П. Генетические основы селекции картофеля на гетерозис // Мн. Тэхнология.- 1998-С. 183
5. Iwanaga V., Peloguin S.J. Origin and evolution of cultivated tetraploid potatoes via 2n gametes // Theor. Appl. Gen.-1984,61.-P. 87-94
6. Трускинов Э.В. Биотехнология и сохранение мирового генофонда картофеля // Биология клеток растений in vitro, биотехнология и сохранение генофонда. М.-1997.-С.105.
7.Рубин Б.А. Физиология картофеля. М.: Колос.-1979.-С. 5-6.
8. Бабаев С.А., Бобров Л.Г. Научные основы организаций системы семеноводства картофеля в Казахстане с применением биотехнологии // Казахский научно-исследовательский институт картофельного и овощного хозяйства (Юбилейный сборник научных трудов). Алматы.-1996.-С.66-73.
9. Росс Х. Селекция картофеля. Проблемы и перспективы // Пер. С англ. В.А.Лебедева; под редакцией И.М.Яшиной-М: “Агропромиздат”. -1989.С. 183.
10. Howard H.W. Factors influtncing the qualitу of ware potatoes.1. The genotуpe // Pot. Res.-1974.-P. 490-511.
11. Букасов С.М. Селекция картофеля //Теоретические основы селекции растений. М.-1937,3.-С.1-67.
12. Паушева З.П. Практикум по цитологии растений. М.: Агропромиздат, 1988. -271с.
13. Смолякова О.И., Жамбакин К.Ж. Получение дигаплоидов картофеля методом культуры пыльников. Методические рекомендаций, Алматы, Изд. КазНАУ. 2003,С .-22.
14. Иорданский А.Б. Цитология. М, 1965,7.-С 120-122.
15. Скаскин Ф.Д., Ловчинская Е.И., Миллер М.С., Аникиев В.В. Практикум по физиологии растений. М: Советская наука.-1958.-С 85-87.
16. Лакин Г.Ф. Биометрия. М.: Высшая школа, 1990. -351с.
17. Кучко А. А., Маруненко И. М. Методические указания по получению андрогенетических дигоплоидов картофеля.- Киев: Институт ботаники АН УССР. -1987 -27 с.
18. Dunwell J. M. Haploid cell culture // Ed. Dixon R. A. Plant cell cultures: Practical approach. Oxfort: Washington DS: IRL Press, 1985, P. 21-36.
19. Battу N., Dunwell J. Effect of maltose on the response of potato anthers in culture // Plant Cell, Tissue and Organ Cult.- 1989, 18, 2. –P. 221-226.
20. Fosket D. S. Hormanal control of morphogenesis in culturet tissues // Plant Substances. – 1979. –P. 362-369.
21. Howard H. W. Potato cуtologу genetics // Bibliographia genet. -1961, 19. –P. 87.
әл-ФАРАБИ АТЫНДАҒЫ ҚАЗАҚ ҰЛТТЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ
БИОЛОГИЯ ФАКУЛЬТЕТІ
Биотехнология, биохимия және өсімдіктер физиология кафедрасы
БІТІРУ ЖҰМЫСЫ
ЖАСАНДЫ ЖОЛМЕН АЛЫНҒАН ТОЗАҢДАҒЫ КАРТОПТАРДЫҢ ДИГАПЛОИДТАРЫН АЛУ ӘДІСТЕРІН ЖЕТІЛДІРУ
Орындаған: ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . Сетерхан Б.
Ғылыми жетекші,
д. б. ғ. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... Қ. Ж. Жамбакин
Норма бақылаушы: ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... А. Б. Акимбекова
Биотехнология, биохимия және өсімдікте физиологиякафедрасының меңгерушісі, б. ғ. д. профессор, ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . А.Т. Ивашенко
Алматы 2006
РЕФЕРАТ
58. Есеп беру, 13 кесте, 3 сурет, 21 әдеби материалдар. Негізгі сөздер: картоп, андрогенез, морфогенез, регенерация, дигаплоидтық жолдар, селекция.
Зерттеудің обьектісі- картопты және көкеністі шаруашылықтың Қазақ ғылыми зерттеу институтының мәдени картоптың жинағы (коллекциясы) болып табылады. (Solanum tuberosum L.)
In vitro және in vivo клональды микро-өндіріп-өсіру, картоп тозаңды дақылдарында дигаплоидтарды алу әдістері, морфологиялық белгілірінің анықтамасы, цитологиялық әдістері, болар болмас будандастыру әдістері пайданылған.
Жүргізілген зерттеулердің нәтижесінде in vitro андрогенез процесінде картоп дигаплоиедтарын алу технологиясы жетілген-лабораториялық жұмыс тәртібі өңделген.
Алынған картоптың микрокесіндісіне цитологиялық тұрғыдан тест жүргізілген. Ширатылып бұралған жапрақ вирусымен қоңыр дақты жапыраққа тұрақты нышанымен бірге дақылды картоптың жаңа перспективті негізгі дигоплоидтық жолдары алынады.
Диплоидты жабайы формалары мен диплоидты хромосома жиынтығымен сорттар будандастырылған. Нәтижелер бойынша, ең жақсы құрлатын жидек диплоидты деңгейде болған мәдени формалары бар комбинациясында білінеді. 2 жыл ішінде жеке комбинация бойынша (ДГ 38-1-3 х 8590; ДГ 38-1-3 х К-19759) будандастырудың сәті 20 - дан 25% дейін болады. Картоптың өнеркәсіп сортын көбейту үшін жаңа құнды негізгі формалар құрылады.
Қолдану саласы: биотехнология, ауыл шаруашылығы.
МАЗМҰНЫ
КІРІСПЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 3
1-ТАРАУ. АНАЛИТИКАЛЫҚ ШОЛУ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 5
2-ТАРАУ. ЗЕРТТЕУ МАТЕРИАЛДАРЫМЕН ӘДІСТЕРІ ... . ... ... ... ... . 8
3-ТАРАУ. НӘТИЖЕЛЕР ЖӘНЕ ТАЛҚЫЛАМАЛАР
3.1 Картоп тозаңдығында микроспораның даму сатысын цитология тұрғыдан зерттеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 10
3.2 Картоп тазаңды дақылында каллусогенез және морфогенез үшін қоректік ортаның оптимизациясы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 13
3.3 Тозаң дақылында каллустың әр түрлі типтерінің құрылуы... ... . 19.
3.4 Өсімдіктің регенерациясы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 21.
3.5 Картоп регенераттары плоидтығын анықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...30
ҚОРЫТЫНДЫ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 31
ПАЙДАЛАНҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 32
КІРІСПЕ
Қазақстанда қазақстандық, Ресей және Галландиялық селекция картобының шамамен 30 сорты егілуде. Бірақ, Қазақстанның климаттық жағдайына байланысты сырттан әкелінген сорттардың сапасы төмендеп құлдырайды, сондықтан олардың құнарлы өнімділігі төмен болды ( 9 - 12 тга). Сонымен бірге, картоптың егіліп өңделетін сорттарының ракқа тұрақтылығы фитофторотұрақтылығы, аязға, суыққа төзімділігі сорттардың ұзақ уақыт және басқа да шаруашылықты құнды нышандарының көрсеткіші біршама төмен [1]. Биотикалық және абиотикалық факторларға тұрақты болатын картоптың жаңа жоғары өнімді сортын жасау - биотехнологиялық тәсілдер мен дәстүрлі селекциялық әдістерін интиграциялауда недәуір жеңілдетіледі және жылдамдатылады.
Картоптың дақылды сорттары тетраплоидты (х = 4n), ал құрамы тұрақтылық нышаны бар жабайы түрлері - диплоидты (х = 2n) болатындығын ескере отырып, жабайы түрлерімен дақылды сорттарын будандастыру барысында кедергілерді жою керек. Осындай сыйымсыздық дақылды формаларымен олардың жабайы тұқымдастың әр түрлі плоидтылығына негізделген сондай-ақ, тетраплоидты деңгейінде шаруашылықты құнды нышандарының тұқым қуалау ерекшеліктерін бақылау қиынға соғады.
Биотехнологияның соның ішінде полиплоидты және гаплоидты технологияның дамуының арқасында [2,3], дақылды формаларының диплоидты жолын тиімді түрде алуға мүмкіншілік туды. Негізгі формаларға қарағанда алынған жолдарды гомозиоготалдылықтың дәрежесі жоғары, өйткені тетраплоидтарға қарағанда диплоидты жолдарында басымдылық әсері төмен. Гомозиготты жолдарды толық алғанда, өнеркәсіп қарқынында ұрықты өндіріп өсіретін дақылға картопты айландыруға болды [4]. Осыған байланысты, картоп диплоидтарын көптеп алудың биотехнологиялық әдістерін өңдеуге арналған зерттеу тақырыбы селекция үшін теориялық және практикалық тұрғыдан орасан зор маңызды және қазіргі уақытта өте өзекті, болып табылады. Картоптың дигаплоидтарды алу үшін негізгі әдіс - тозаңды дақылдар болып табылады [5,6]. Бірақ, осы маңызы азықты дақылдың эксперименталды гаплоидиясы селекцияда әлі кең түрде қалданылмауда. Бұл, тозаңды дақылды гаплоидтарды регенерациялау және морофгенездің заңдылықтарын жеткіліксіз зерттегендерінне байланысты.
Осыдан, жобаның мақсаты картоп дигаплоидтарын көптеп алудың биотехнолгоиялық тәртібін - картоп өнімін өндіру үшін қолданылатын өнеркәсіпті сортын өзгертуге арналған құнды негізгі материалын өңдеу болып табылады.
Берілген есеп атауларының тізімі:
2001ж. 0101ҚР00156 картоптың өнеркәсіпті сортын өсіру үшін бағалы негізгі формаларын құрастырудың гаплоидтық биотехнологияның селекциялық практикаға еңгізу және оны жетілдіру .- 0202ҚР00145
2002ж. 0101 ҚР 00756 картоптың өнеркәсіпті сортын өсіру - 0203 ҚР 00346
2003ж. 0101 ҚР 756 Селекциялық практикаға гаплоидты биотехнологияны өндірумен өңдеу картоптың өнеркәсіптік сортын өндірк үшін құнды нәтижелі формасын құру
2004ж. 0101 ҚР 756 Селекциялық практикаға гаплоидты биотехнологияны өндірумен өңдеу картоптың өнеркәсіптік сортын өндіру үшін құнды нәтижелі формасын құру.
1-ТАРАУ. АНАЛИТИКАЛЫҚ ШОЛУ
Әлемнің көпеген елдерінде картоп шикізат пен тағамдық азық ретінде жеңіл және азық-түлік өнеркәсібі, медицина және парфюмерия үшін, оның құндылығынан стратегиялық дақыл болып табылады. Осыған байланысты көптеген картоптың бір түрлері әр түрлі сорттың , түрлері және формаларының арасында жаңа генотиптерді әрдайым іздеу және дәстүрлі-классикалық сияқты селекцияның дәстүрлі емес әдістерін-мутагенез, гаплоидия, полиплоидия, клеткалық селекция және гендік инженерияны қолданумен бірге селекциялық процесінің технологиясында жетілдіру қажеттілігі туындайды [4].
Оңтүстік Америка елінің картоп түрлері колорадтық қоңызға, биттерге, шіркейлерге, көптеген таз (рак, макроспора, ризоктониоз, парша және тағы басқа), бактериялы (қара аяқ, бактериялық жүдеу, сақиналы шіріткіш) және вирусты ауруларға тұрақты сонымен бірге, суық пен құрғақшылыққа, түйнектің жоғарғы дәм - татымды, аспазды және техналогиялық сапасына тұрақтылы-шаруашылқты құнды нышандарының картоп шаруашылығы үшін маңызды қайнар көзі болып табылады [7].
Айтылған шаруашылықты құнды нышандарының көбісі картоптың бір формасына немесе бір түріне жиі келетіндігі құнды болып табылады. Сонымен қатар, Оңтүстік Америка Solanum L. түрінің Potatо dumo rt. (Tubtrarium Dun.) секцияға біріктірілген картоптың көптеген әр түрлі түрлерінің және пайда болған ағаштың, негізгі ордасы болып табылады. Н. И. Вавилова атындағы (ВНИИР) зерттеулерге сәйкес Potatо селекциясы қазіргі кезде белгілі 211 түрлері мен, 55 түр тармақтарымен, бір түрлері және формаларымен көрсетілген, осылардың төменгі дәрежесінің 197 түрлерімен 46 таксондары - жабайы өсетіндер, қалғандары-егіп өсіретіндер. Сонымен бірге, картоптың Оңтүстікамерикалық түрлерінің полиплоидты реті келесі топтармен белгілі: диплоидтар немесе қарапайым түрі - 68,2 %, триплоидтар-11,5 %, тетраплоидтар - 15,8 %, пентаплоидтер - 1,2 %, гексаплоидтар-3%, құрайды. Осылардан картоп селекциясы үшін практикалық қызығушылық диплоидты-қарапайым түрлер тудырады, бұлардың көбі тұқым қуалайтын және басқа да шаруашылықты бағалы нышандарын (астық өнімділігі, крахмалдылығы, ерте пісетігіндігі, ыстыққа шыдамдылығы, құрғақшылыққа тозімділігі және т.б.) беретін және әр түрлі патагендерге тұрақты доноры болды. Дақылды картоп (S.tuberosum) (2n = 48) табиғи аутотетраплоид немесе сегментальды аллотетраплоид болып табылатын генетикалық тұрғыдан өте күрделі түрі болады. [4,8]. Картоптың плоидтығының жоғарғы деңгейі және гетерозиготтықтың жоғарғы деңгейі селекциялық процесті күрделендіреді. Сорттардың жоғарғы потенциялының орындалмауының басты себебі картоп дақылы үшін экстрималды топырақты климаттық жағдайларына төменгі резистенттылығы болып табылады. Жаңа сортты жасауға будандастырудан бастап таңдаулы, іріктеліп алынған тұқымдарды өндіруге дейін 10 - 16 жыл қажет. Осы кезеңнің ішінде картопта паразиттік ететін көптеген патогендер селекционерлермен құрылған тұрақтылық кедергісін жеңе отырып, жаңа сорттарға бейімдеруге үйренеді [9].
Сондықтан, аз хромосомалы түрлерімен (дақылды және жабайы) хромосоманың тетроплоидты жиынтығы бар будандасу S.tuberosum және бір-бірінен айырылатын өнімді формалары бар нышандары бойынша ажыратылатын гибридтерді осындай будандастырудан алу-селекция үшін өте қажетті болып табылады. әр түрі хромосома түрлерінің арасында тікелей будандасу әдеттегідей ұрықсыз гибридтерді алуға болады. Дигаплоидты деңгейге тетраплоидты картопты ауыстыру қысқа уақытта, гомозиготты жоғарғы дәрежесіне жетуге, мүмкіндік береді.
Картоп дигаплоидтарын селекциялық процеске тарату - плоидтықтың бірдей деңгейінде картоптың жабайы түрлерімен будандасуға, полисомдылыққа қарағанда дисомдылы ажыраудың дәл бағасын беруге, полигенді нышандарды таңдауды жеңілдетуге мумкіндік береді, өйткені, диплоидты денгейінде ажырау оңай түрде интерпретацияланады [4,10].
Тетраплоидты картопта гомозигодтық өсімдіктерді дәстүрлі әдістермен индукциялаудың барлық әрекеттері сәтсіз аяқталады. Қазіргі уақытта дигоплоидтарды алудың негізгі әдісі жекеленген тозаңды егіп өсіру әдісі болады [11]. Андрогенез in vitro - пайда болған эмбриоид немесе каллус арқылы микроспоралардан өсімдіктің құрылу процесі. Дамудың спорофитты жолына гаметофиттен микроспораның өту процесі генетикалық деңгейде детерминделеді (анықталады), бірақ, индуциаланатын факторлардың әр түрлі әрекеттері мен нақты физиологиялық жағдайларға байланысты жүзеге асады. Факторлардың көптігі және күрделі механизмдердің ашылмауы, олардың дамудың спорофитті жолына гометофитен микроспораның өту процесіне тигізетін әсерлері эмперикалық түрде, өсімдіктердің әр түрлі түрлері мен сорттары үшін тиімді жағдайларды таңдауға мәжбүр етеді.
Микроспораның даму бағыты алдымен тозаңдықтар жекелеген сатысында, сондай-ақ қоректік ортаның құрамымен және егіп өсіру жағдайларымен анықталады. Гаплоидтарды алу мақсатында тозаңдықтарды егіп өсіру әр түрі плоидты өсімдіктердің пайда болуымен күрделене түседі. Егер өсімдік каллусты ұлпа оргоногенез индукциясының нәтижесінде пайда болса, онда плоидтылықтың әр түрлі деңгейі ди -, тетро -, эу, және анеуплоидтар in vitro клетканы популяциясы үшін белгілі типке жататын полиплоидизацияның нәтижесі болуы мүмкін.
Картоптың дақылды тозаңдығы үшін міндетті түрде углеводтар, мезо-инозит және маннит болу тиіс. Сахароза углеводтардың ең тамаша қайнар көзі болып табылады және бақыланатын қысымды ретке келтіреді. Картоптың тозаңдық дақылында угливодтардың қайнар көзі ретінде 60 гл концентрациясында пайдаланылатын мезо – инозит эмброидтар индукциясының жиілігін көтереді және каллустың дамуын жылдамдатады [12].
Гармондар, әсіресе цитокининдер андрогенез поцесінде маңызды роль атқаратындығы біршама ертерек мойындалған. Өсімдік ұлпасының дақылдарында қоректік ортаның оптимизациялауда басты назар морфогенездің гармондық бақылауына аударылады, ол, цитокининдер ретінде БАП қолданылады ауксин, цитокинин ара қатынасымен жүзеге асады. [13].
Гаплоидты микроспорадан полиплоидты өсімдіктерді спантанды түрде алу тозандық дақылында уландыратын әсері бар колхициндеу әдісінен тәуірлеу.
Картоп өсімдігін in vitro түйнегін түзетін және клоналды микро көбейту әдістерімен өндіріп өсіруге болады. Клоналды микоркөбейту - пайда болған өсімдік жекеленген генетикалық тұрғыдан ұқсас болатын ұлпа мен кілеткалар дақылында көптеген жыныссыз көбейу көптеген клоналды микрокөбеюі өзгеше құнды генотиптердің генофондарын құрайды. Андрогенезге деген қабілеттілігі будандастыруды бір сорттардан екіншісіне өте алады [14].
Сонымен бірге, андрогенезді практикалық түрде қолдану өрісі тозаңдықтарды егіп өсіруде клеткалы және молекулярлы деңгейінде болатын поцестерді терең зеттеу барысында кеңейтіліуі мүмкін. Гаплоидтар өнімін алу технологиясын жетілдіру бойынша қарқынды интенсифті өңдеулер қажет. Картоптың гаплоидтық саласындағы табыстар мен сәттіліктер осы маңызды өңделетін дақылдарды көбейту физиологиясын тану үшін үлкен перспективті ашады [7,14] және селекцияның дәстүрлі әдістері мен үйлесетін биотехнолоиялық әдістерді қолданады, жоғары мол өнімді сотарды, құралды жеңілдетеді.
2-ТАРАУ. ЗЕРТТЕУ МАТЕРИАЛЫ МЕН ӘДІСТЕМЕСІ
Зерттеудің объектісі – кортопты және көкөніс шаруашылығы қазақ ғылыми-зерттеу иститутының коллекциясында Аксор, Акөл, Алатау, Бақша, Нерли, Теңіз, Жидекті ( ягодный ), Невский, Шортандин, Монализа, Дезире, Лугавской Оты – осындай картоп сорттары болады.
Будандасу схемасына Н.И. Вавилова атындағы РFЗИ – нан ( ВНИИР ) алынған жеті жабайы қарапайым түрлерінің үлгісі қосылған – 1819 ( S. phureja ), 6496 ( S. rybinii), 8590 ( S. rybinii), 9344 ( S. rybinii ), 9428 ( S.rybinii ), 17649 (S. rybinii ) және К-19759 ( S. chasaense).
Эксперименттер жұмыс үшін кортоптың ашылмаған гүлдерінің қауызынан таңдап алыннады, олар, бұдан ары 24 - 28 сағат ішінде +7 2 C температурасында суық, салқын өңдеуге салынады.
Қоректік ортаға тозаңдықтарды көшіру алдында гүл бүршігі сыртқы стерилдеуден (тазарулардан) өтеді. Стерильдеуден бұрын қауыздар бидистилденген сумен шайылады, содан кейін 5 сек ішінде 70 % этанолымен өңделіп шығарылады. Стерилдеу процесі 10 минут ішінде 5 % хлорлинмен тікелей жүргізіледі, одан кейін қауыздар стерильденеді сумен шайылады.
Цитологиялық зерттеулер үшін микроспора дамуының сатысын анықтау бойынша З.П.Паушева әдісімен уақытша қысымдық препараттарды дайындады [15].
Тозаңдықтар кларк ертіндісінде (3 : 1 ара қатынасында мұзды сірке қышқылы мен этил спиртінің 96 % қоспасы) белгілеп 70% этил спиртінің ертісінде үш рет шайқалады. Белгіленген материалды тоңазытқышты 70% спирттің жаңа ертіндісінде сақталады. Микроспороцитор мен тозаңдықтар ацитокарминнің 0,1 ертіндісінде өңделеді.
Алынған каллусты ұлпаны тозаңдық ұлпадан бөлек модификацияланған қоректік ортаға отырғызамыз [16]. Каллустар 16 сағат фотопериодында (3000-4000 люкс) жарықта өсіріледі. Тозаңдықтар мен каллустарды өсірген кезеңінің ішінде бинокуларды лупаның көмегімен өзгерістерді бақылап отырады.
Каллустарды регенерациялау үшін оратаға көшіріп, 16 сағаттық фотопериодымен жарыққа (2000 люкс) қояды.
Регеранаттарды микрочеренкілеуін ИУК 1,5 мгл мен және кинетиннің 0,2 мгл, сахарозаның (Рн = 5,8) 26 гл. Мурасига және скуга ортасында отырғызады. Бүкіл кезең бойы өсімдік 18-20 мың люкс жарықта, 16- сағатты фотопериодында +16...+ 18 C температура режимінде ұсталады. Регенеранттар ашық жерге үйрену үшін топырақты-құмды қоспасын (3:1) пайдаланады. Процесті жылдамдату мақсатымен регенаттарды құм мен кюветтада өсіреді және ИУК 0,5 мгл мен кнапп ертіндісімен суарады. Кариологиялық анализ үшін регенерант өсімдік түбінің үшынан дайындалған уақытша қысымды перепараттарды қолданады. Клетка моноқабаттарын алу үшін цитозаны А.Б: Иорданскийдің әдісі бойынша жүзімді ұлудың темір ферментерін пайдаланады [17].
Тыныс тесігінің санын анықтау үшін Ф.Д. Сказинның әдістемесі бойынша жапырақтың төменгі эпидермисінің препаратын дайындау [18].
Препараттардың анализін МБС-10, Biostar микроскопораның көмегімен жүргізеді. Мейоздың көрінісін 10х 12,5; 20х 12,5; 40х 12,5 ұлғаюымен МБИ - 6 микроскоптарының көмегімен бақыланады. Барлық экспериментальды мәліметтер жалпы қабылданған әдістер қолдануымен статистикалық тұрғыдан талданып өңделген [19].
Қоректік ортаға тозаңдықтарды көшіру алдында гүл бүршігі сыртқы стерильдеуден өтеді. Стерильдеуден бұрын қауыздар бидистильденген сумен шайылады, содан кейін 5 сек ішінде 70 % этанолымен өңделіп шығарылады. Стерилдеу процесі 10 минут ішінде 5 % хлорлинмен тікелей жүргізіледі, одан кейін қауыздар стерильденеді сумен шайылады.
Цитологиялық зерттеулер үшін микроспора дамуының сатысын анықтау бойынша З.П.Паушева әдісімен уақытша қысымдық препараттарды дайындайды .
Тозаңдықтар кларк ертіндісінде (3 : 1 ара қатынасында мұзды сірке қышқылы мен этил спиртінің 96 % қоспасы) белгілеп 70% этил спиртінің ертісінде үш рет шайқалады. Белгіленген материалды тоңазытқышты 70% спирттің жаңа ертіндісінде сақталады. Микроспороцитор мен тозаңдықтар ацитокарминнің 0,1 ертіндісінде өңделеді.
Алынған каллусты ұлпаны тозаңдық ұлпадан бөлек модификацияланған қоректік ортаға отырғызамыз . Каллустар 16 сағат фотопериодында (3000-4000 люкс) жарықта өсіріледі. Тозаңдықтар мен каллустарды өсірген кезеңінің ішінде бинокуларды лупаның көмегімен өзгерістерді бақылап отырады.
Қоркетік ортамен генотип факторларының әсерлерімен одан әрі зертеу үшін дисперсиондық анализ пайдаланалады ( 3 кесте ). Көрсетілген нәтижелер бойынша, каллус индукциясына қоректік орта маңызды әсерін тигізеді. Гемотиптің қосқан үлесі 2,4 % құрайды. Бірақ орта мен генотиппен өзара әрекеттесуінің қосқан үлесі 37,5 % құрайды .
Сонымен бірге, каллустардың индукциясы үшін ең қолайлы орта Нич ортасы болып табылады, сондықтан да кейінгі зерттеулерде картоп гаплоидтарын алу үлгісі бойынша берілген ортада пайдаланады. Глюкоза, сахароза және БАП концентрациясының оптимизациясын жүргізеді. Угелеводтарды 30 гл 60 гл концентрацияларына, БАП-ты 2 мгл, 4 мгл, 6 мгл концентрацияларына қосады. Зерттеулердің обьектілері – Отты, Невский, Шортанды сорттары болады.
3-ТАРАУ. ЗЕРТТЕУ НӘТИЖЕЛЕРІ МЕН ТАЛҚЫЛАМАЛАРЫ
3.1 Картоп тозаңдығында микроспораның даму сатысын цитология тұрғысынан зерттеу
Микроспораның даму сатысы өсімдіктің тозаң дақылында морфогенез индукциясында шешуші рол атқарады. Бір жағынан, микроспора даму сатысы, екінші жағынан, тозаңдық, гүл, қауызы көлемінің арасында өзара байланыс табылған жағдайда картоптың гаплоидты технологиясының бірінші және қазіргі кезеңі ретінде егіп-өсіру үшін экспланттарды таңдау процесін едәуір жеңілдетуге болады.
Картопта генеративті мүшелері-алдымен гүл қауызында содан кейін гүлде қалыптасатын 1 ретті, содан 2,3,4,6,7 ретті гүл төбешігін құраудан бастап қалыптасады. Қауыз қалыптасудан бастап олар гүлдегенге дейінгі кезең әр түрлі реттегі қауыздарда бірдей емес, және ауа-рай жағдайларына (температура және т.б) байланысты болуы мүмкін. Картоптың зерттеліп жатқан сорттары мен тозаңдықтарында мейоз процестерін цитологиялық зерттеулерінің нәтижесінде микроспораның даму сатысы мен тозаңдықтың көлемі арасндағы арақатынасы анықталады(1 кесте).
Зерттеулер бойынша 1,0-2,0мм көлемді тозаңдықтар I профаза (48,4 %), I метафаза (15,7 %), I анафаза (35,9 %) сатыларында болады, 2,0-3,0мм тозаңдықтар көлеміне тозаң түйірлерінің бір ядролы сатысы (62,5 %), тетрада (27,1 %) және I анафаза (0,3 %) сатылары сәйкес келеді, 10,1 % жиілігімен диадтар кездеседі. 3,0-4,0мм көлемді тозаңдықтарда піскен тозаңды түйірлері (43,4 %), микроспораның бір ядролы сатысын (31,9 %), тетрад(19,1 %), және диад (5,6 %) сатыларын бақылады. 4,0-5,0мм көлемді тозаңдықтарда негізінен піскен тозаңды түйірлер (98,1 %) бар. Зерттелген микроспорогенездің сатысы тек тозаңдықтардың арасында ғана емес, сонымен бірге бір тозаңдықтың ішіндегі микроспорацитолар арасында да дамудың асинхрондылығын көрсетті.
1 КЕСТЕ-Картоп тозаңдығының ұзындығына байланысты, дамудың әр түрлі сатыларында болатын микроспороциттардың (%) саны.
Мейоз процестерінің зерттеулерінің нәтижелер көрсеткендей, зерттеліп отырған барлық Solanum tuberosum сорттары мен жолдарында мейоз микроспороциттер дамуының барлық сатысында бұзылуымен қосталады, бұл картопта мейозды зерттеген ғалымдардың пікірлерімен үйлеседі [20].
S.tuberosum-да микроспороциттердің дамуын бақылаған зерттеушілірдің айтуы бойынша, тіпті бұзылған мейоз кездессе де биваленттердің саны шамамен +20С температуарсында көбінесе 24-ке тең болады. Жоғарғы тенпературада (25С тең +30С дейінгі ) мейоза едәуір бірталай бұзылады.
Шілде айының орташа температурасы +25С болатын Оңтүстік-Шығыс Қазақстанның ыстық контининті климаттық жағдайында көктем айларына қарағанда шілде айында мейоздың бұзылуы жиі кездеседі. Мейоздың бұзылуы тозаңды түйірлердің төментеуіне алып келеді, сондықтан каллусагенездің индукциясы үшін мамыр, маусым айларында егіп - өсіру үшін тозаңдықтарды таңдап алу қажет.
Біздің зерттеулеріміз бойынша I метафаза үшін бұзылу униваленттердің пайда болуы, I анафаза үшін –хромосома және хромотидты өткелдердің кешігуі, тетрада сатысы үшін - диадтың пайда болуы болып табылады. Осы бұзылулардың зерттеліп отырған сорттарда 68,0% болатын тозаңды түйірлерді келешекте стерильдеуге алып келеді. Гибридті жолдарда стерильді тозаңды түйірлер саны айтарлықтай едәуір көп № 456 жолында стерильді тозаңды түйірлердің саны 83,5 %, №475 жолында - 79,8 % құралады.
Шатыландық, Отты, Невский сорттарының 1 - 5 ретті қауыздарымен тамыр сорттарының 1 - 6 ретті қауыздарының цитологиялық зертеулер бойынша, 7,0 - 10,0 мм көлемді қауыздардың тозаңдықтары негізінен піскен тозаңды түйірлерден және бір ядролы микроспора сатысында болатын тозаңды түйірлердің шамалы азғантай санынан тұрады, ал 5,0 - 6,0 мм көлемді қауыздардың тозаңдықтары бір ядролы микроспора сатысында болатын 31,9 % микроспорадан және 43,4 % піскен тозаңды түйірлерден тұрады. Бір ядролы тозаңды түйірлер (62,5 %) 3,5 - 5 көлемді қауызы бар тозаңдықтарда болады. 3,5 мм дейінгі қауыздың тозаңдықтарында мейоздың ерте сатысы қалыптасады.
Экспериментальды мәліметтер бойынша, микроспора дауының сатысы тозаңдыртармен қауыздардың көлеміне байланысты, бірақ картоптың сорттық ерекшеліктеріне және сондай-ақ шақта қауыздың орналасы ретіне байланысты емес. Тозаңдықтар көлемі мен қауыздың ұзындығы арасындағы анықталған байланысты, егіп - өсіру үшін қоректік ортаға көшіру үшін дала жағдайында тозаңдықтарды көзбен шолып таңдау процесін жеңілдететін заңдылықтар болып табылады.
А.А.Кучко және И.М.Маруменконың әдістемелік ұсыныстары бойынша [21], биотехнологиялық зерттеулерде бірінші шоқ гүлінің қауызын пайдалану қажет. Біздің зерттеулеріміздің көрсеткіші бойынша, тозаңның көлемі мен қауыздың ұзындығының арасындағы тура байланыс-қолайлы экспланттарды таңдау мүмкіндігін недәуір кеңейтетін, әр түрлі ретті қауыздардың өнімі бойынша бірден емес ұзақ уақыттың ішінде егіп - өсіру үшін тозаңдықтарды таңдауға мүмкіндік береді.
Сондай-ақ, картопта микроспора дамуының сатылары мен тозаңдық көлемі арасындағы анықталған байланыс белгіленген. Өсімдіктің морфолоиялық нышаны бойынша микроспора дамуының сатысын анықтайтын тәсілі in vitro дақылының еңгізу үшін тозаңдықтарды таңдау жеңілдетіледі. Бір ядролы микроспора сатысында тозаңдықтарды таңдау үшін (каллусагенз индукциясына тиімді) тозаңдықтардың көлемі 2,0 - 4,0мм тең болатын 3,5 - 6 мм көлемді гүлдің қауыздарын таңдауды ұсынады. Содан кейін қауыздар + 5 2 С - нда салқын камерада өңдеуге салынады. Бақылау мен тозаңдықтарды салқында өңдеу әдістерінің нәтижелерінің салыстыра отырып (салқында өңдеусіз), мынадай қорытынды жасауға болады: 24 - 48 сағаттың ішінде салқында өңделуінің ықпалы Шортанды сортында 3,9 есе, Невский сортында 2,8 есе Отты сортында 3,2 есе каллусагенез индукиясын көбейтеді. Қауыздарды суықта 3 тәуліктен аса ұстаса, каллусагенездің индукиясы кенеттен төмендепкетеді.
3.2 Картоп тозаңды дақылында каллусагенез және морфогенез қоректі ортаның оптимизациясы
Каллусагенез индукциясының анықталуы бойынша, картоптың зерттеліп отырған сорттанында каллусагенездің әр түрлі. Тозаңдықтарды қоректік ортаға отырғызғаннан кейін монализа сортында 10 тәуліктен кейін, дезире сортында 6 тәуліктен кейін, ал бородинский сортында 5 тәуліктен кейін каллусагенез индукциясы білінеді. Бородинский сортында каллустар барынша максумум түрде 10 тәуклікте шығады және 21,2 2,1 % құрайды дезире сортында қауыздың қалыптаса бастаған басы 6-шы тәулікте байқалған және каллусагенездің жиілігі 3.8 1.0 % құрайды. Каллустардың максималды 30 тәуліктен кейін көрінеді және 12.4 2.3 % құрайды. Осыдан дезире және Бородинский сорттарында каллустардың қалыптасу ұзақтығы 55 тәулікке дейін ал монализа сортында 30 тәулікке дейін болады. Тозаңдықтар каллусының қалыптасу қабілеті және каллусагенездің өсімталдығы сортқа байланысты.
In vitro жағдайында картоп тозаңдығында спорофидті жолымен дамуға қабілеті бар морфогенетикалық жетік микроспораның ерекше фракциясы қалыптасады. Морфогенездің (эмбриогенездің , органогенездің) жүзеге асырылатын нақты жолы детерминделген, яғни айтарлықтай донорлық өсімдікте генетикалық сипатымен сондай-ақ, гормональды жағдайымен анықталады. Қоректік ортаның құрамы картоп андрогенезінің тиімділігі үшін аса маңызды. Біз Нича, № 6, Гомболг В 5 сияқты өсімдік тозаңдықтарының дақылында ең жиі пайдалынатын қоректік ортаның скринингін жүргіздік. Берілген қоректік орта негізінен азоттың қайнар көзі және ондағы азот саны бойынша ажыратылады. В 5және № 6 орталарында нитратты азоттың қайнар көзі –KNO және амоний – (NH4) SО4 болады. В 5 және № 6 орталарында KNO3 мөлшері - 2500 млл және 2800 млл сәйкес. (NH 4) SO 4 мөлшері 134 мгл және 463 мгл сәйкес. Ниг ортада азоттың қайнар көзі KNO3 950 мгл және NH4 NO3-720 мгл болып табылады. Оптимизацияның бірінші кезеңінде 3мгл БАП концентрациясы және 20 гл сахароза концентрациясымен Нича, № 6, В 5 қоректік ортасын сынап көрдік. Негізгі материалы Шортанды және Невский атты картоптың екі сорты болып табылады. Эксперименттің нәтижелері екінші кестеде келтірілген.
2 кесте –Картоптың жекеленген тозаңдық дақылында каллусагенезге (%) әр түрлі қоректік ортаның әсері (оптимизацияның бір кезеңі)
Сорт
Қоректік орта
Нич
№ 6
В 5
Шортанды
Невский
11,12 0,35
9,84 0,31
6,88 0,28
6,40 0,26
2,34 0,63
1,80 0,31
Нич ортада Шортанды сортында каллусогенездің индукциясы 11,12 0,35%, Невский сортында - 6,84 0,31 % құрайды. № 6 ортада Шордан сортында каллусанегездің индукциясы 6,88 0,28, ал Невский сортында - 6,40 0,26 % құрайды. В 5 ортасында каллусагенездің индукциясы біршама төмен болады және Шортанды сортында 2,34 0,63% , ал Невский сортында 1,8 0,31 % құрайды. Нич қоректі ортада Невский сортында каллусагенездің жиілігі В 5 ортаға қарағанда 5,4 есе көп. Шорданды сортында каллусагенездің жиілігі В5 ортасына қарағанда Нич қоректік ортада 6,17 есе көп болады. Осы варианттар арасында айырмашылықтар дұрыс болғандықтан мынандай қорытынды жасалады. Зертеліп жатқан сорттар тозаңдықтарын егіп өсіру үшін ең қарапайым
орта Нич ортасы болып табылады. Каллусагенездің индукциясы Шортанды сортында орташа 6,78 %, ал Невский сортында 6,01 % құрайды.
Қоркетік ортамен генотип факторларының әсерлерімен одан әрі зертеу үшін дисперсиондық анализ пайдаланалады ( 3 кесте ). Көрсетілген нәтижелер бойынша, каллусагенездің индукциясына қоректік орта маңызды әсерін тигізеді. Гемотиптің қосқан үлесі 2,4 % құрайды. Бірақ орта мен генотиппен өзара әрекеттесуінің қосқан үлесі 37,5 % құрайды .
Сонымен бірге, каллустардың индукциясы үшін ең қолайлы орта Нич ортасы болып табылады, сондықтан да кейінгі зерттеулерде картоп гаплоидтарын алу үлгі бойынша берілген ортаы пайдаланады. Глюкоза, сахароза және БАП концентрациясының оптимизациясын жүргізеді. Угелеводтарды 30 гл 60 гл концентрацияларына, БАП-ты 2 мгл, 4 мгл, 6 мгл концентрацияларына қосады. Зерттеулердің обьектілері – Отты Невский, Шортанды сорттары болады.
Эксперименттердің нәтижелері бойынша, қоректі ортаның 9 варианттарынан Невский сорты үшін ең тиімді орта-каллусатың индукциясы 14,4 0,2 % болатын 60 гл сахарозаса бар орта болып табылады. Шортанды сорттарында ең қолайлы орталар - 19,4 0,4 % және 20,1 1,0 % құрайтын каллустардың индукциясы бар 2 мгл БАП, 30гл сахарозасымен орта және 2 мгл БАП, 60 гл сахарозасы бар болады. 30 гл глюкоза және 2 мгл БАП бар ортада каллусогенездің индукциясы 16,6 1,3% құрайды (3 кесте).
Отты сорты үшін ең жақсы орта - 60 гл глюкоза және 2 мгл БАП бар орта, 30 гл сахароза және 2 мгл бар орта болады. Осы орталарда каллус индукциясы 15,4 2,17% және 14,3 3,5 % құрайды. Осыдан, осы мәліметтерде шамалы тәжірибе қателер бар және олар бір-бірінен сенімді түрде ажыратылмайды. Каллустың ең аз жиілігі 60 гл сахароза және 6 мгл БАП бар ортада болады, 6,0 0,5 % құралады. Эксперименттердің нәтижелері көрсеткендей, концентрациядағы 6 мгл БАП 4 мгл және 2 мгл БАП бар концентрацияларымен салыстырғанда және гюкозаның әсерлерін анықтауы бойынша, гюкозаға қарағанда сахароза Невский сортында каллустардың индукциясын орта есеппен 0,5 % - ке, Шортанды сортында 4,5 % - ке көбейеді. Оттты сортында сахарозамен салыстырғанда гюкозаның әсерінен каллустардың индукциясы 1,04 % - ке көп болады. Сонымен қоса эксперименттердің нәтижесі қауыз процесіне қандай угелевод (сахароза немесе гюкоза ) тиімді әсерін тигізетіндігін жоғарғы сеніммен анықтауға мүмкіндік берген жоқ. Бірақ, сахароза концентарциясының көбеюі каллус индукциясына дұрыс әсерін тигізгендігі анықталған.
3 кесте-картоптың әр түрлі сорттарының каллусына Нич қоректік ортадағы угелеводтар мен БАП -тың әр түрлі концентрацияларының әсері (оптимизацияның 2-ші кезеңі )
Варианттары
Әр түрлі сорттарндағы каллусагенез индукциясы (%)
Невский
Шортанды
Оттық (огонек)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
6,7+0,3
14,4+0,2
7,1+1,0
6,7+0,2
4,6+0,4
1,3+0,6
5,3+0,3
8,9+0,4
7,1+0,2
20,1 1,0
11,4 03
11,7 03
19,4 0,4
12,6 0,5
7,1 0,6
6,3 0,6
16,6 1,3
12,1 1,3
12,9 1,2
10,21,6
6,0 0,5
15,4 22
2,5 0,2
14,3 3,5
9,0 1,5
10,1 3,0
8,3 2,1
Оптимизацияның екінші кезеңінің дисперсиялық анализ көрсеткендегідей, каллусагенез индукциясына нышан өрнегінде генотиптің қосқан үлесі 15,0%, қоректік орта факторларының әсер еткен дәрежесі 26,7% құрайды. Одан картоп тозаң дақылында, каллусагенез индукциясына зеттеліп отырған нышандардың маңызын өзара әсері пайда болады. Қоректік ортаны одан әрі оптимизицалау мақсатында Нич қоректік ортаның 4 варианттын пайдаланды эксперимент нәтижелері бойынша монализа сорты үшін тиімді қоректік орталар - 50 гл сахароза және 5 мгл БАП-пен орта және 40 гл сахароза және 5 мгл БАП-пен орта болып табылады, каллус индукциясы 72,0 9,4% немесе 66,7 10,3 % сәйкес құралады (4 кесте). Бородинский сорты үшін ең қолайлы орталар-каллусагенез индукциясы 42,1 4,5% тен болатын 5мгл БАП және 40гл сахарозасының орта және каллусагенез индукциясы 36,9 7,4% құрайтын 3мгл БАП және 40 гл сахароза ортасы болады. Углевский сортында және 50гл сахароза және 3мгл БАП бар ортада каллустарды ең көп процестері 55,0 5,8% құрайды, 40гл сахароза және 5мгл БАП бар ортада каллустың ең аз проценті (15,0 4,5%) болады.
4 кесте- картоптың әр түрлі сорттарында каллустар Нич қоректік ортадағы сахароза және БАП - тің әр түрлі концентрацияларының әсері
(оптимизацияның 3-ші кезеңі)
Сорт
Қоректік ортаның әр түрлі варианттарындағы каллусагенездің индукциясы (%)
1
2
3
4
Монолиза
34,3 8,5
72,0 9,4
49,1 4,3
66,7 10,3
Бородинский
18,7 7,5
30,0 4,0
36,9 7,4
42,1 4,5
Луговской
55,0 5,8
20,0 5,9
20,1 6,6
15,0 4,6
Дезире
36,8 7,6
23,8 3,3
37,4 4,4
30,7 3,8
Невский
8,82,0
10,02,6
16,9 2,8
1,4 0,3
Дезире сорты үшін тиімді орталар – 40 гл сахароза және 3 мгл БАП бар орта, 50 гл сазароза және 3 мгл БАП бар орта болады. Каллусагенездің жиілігі 37,4 4,4 % және 36,8 7,6 % сәйкес болады. Невский сорты үшін тиімділігі каллус индукциясы 16,9 2,8 % құрайтын 40 гл сахароза және 3 мгл БАП орта болады. 50гл схароза және 5 мгл БАП бар ортада каллус индукциясы 10,0 2,6 % құрайды. 40 гл сахароза және 5 мгл БАП бар ортадан каллустардың жиілігі болған 1,4 0,3 % құрайды. Дисперциялық анализының нәтижелерінің көрсеткендей, 0,6 % құрайтын каллус индукциясының нышан өрнегінде қоректі ортаның төменгі қосқан үлесін көрсетті. Каллусагенез индукциясының анықталуы бойынша, картоптың зерттеліп отырған сорттанында каллусагенездің әр түрлі. Тозаңдықтарды қоректік ортаға отырғызғаннан кейін монализа сортында 10 тәуліктен кейін, дезире сортында 6 тәуліктен кейін, ал бородинский сортында 5 тәуліктен кейін каллусагенез индукциясы білінеді. Бородинский сортында каллустар барынша максумум түрде 10 тәуклікте шығады және 21,2 2,1 % құрайды дезире сортында қауыздың қалыптаса бастаған басы 6-шы тәулікте байқалған және каллусагенездің жиілігі 3.8 1.0 % құрайды. Каллустардың максималды 30 тәуліктен кейін көрінеді және 12.4 2.3 % құрайды. Осыдан дезире және Бородинский сорттарында каллустардың қалыптасу ұзақтығы 55 тәулікке дейін ал монализа сортында 30 тәулікке дейін болады. Тозаңдықтар каллусының қалыптасу қабілеті және каллус өсімталдығы сортқа байланысты.
In vitro жағдайында картоп тозаңдығында спорофидті жолымен дамуға қабілеті бар морфогенетикалық жетік микроспораның ерекше фракциясы қалыптасады. Морфогенездің (эмбриогенездің , органогенездің) жүзеге асырылатын нақты жолы детерминделген, яғни айтарлықтай донорлық өсімдікте генетикалық сипатымен сондай-ақ, гормональды жағдайымен анықталады. Қоректік ортаның құрамы картоп андрогенезінің тиімділігі үшін аса маңызды. Біз Нича, № 6, Гомболг В 5 сияқты өсімдік тозаңдықтарының дақылында ең жиі пайдалынатын қоректік ортаның скринингін жүргіздік. Берілген қоректік орта негізінен азоттың қайнар көзі және ондағы азот саны бойынша ажыратылады. В 5және № 6 орталарында нитратты азоттың қайнар көзі –KNO және амоний – (NH4) SО4 болады. В 5 және № 6 орталарында KNO3 мөлшері - 2500 млл және 2800 млл сәйкес. (NH 4) SO 4 мөлшері 134 мгл және 463 мгл сәйкес. Ниг ортада азоттың қайнар көзі KNO3 950 мгл және NH4 NO3-720 мгл болып табылады. Оптимизацияның бірінші кезеңінде 3мгл ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
әл-ФАРАБИ АТЫНДАҒЫ ҚАЗАҚ ҰЛТТЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ
БИОЛОГИЯ ФАКУЛЬТЕТІ
Биотехнология, биохимия және өсімдіктер физиология кафедрасы
БІТІРУ ЖҰМЫСЫ
ЖАСАНДЫ ЖОЛМЕН АЛЫНҒАН ТОЗАҢДАҒЫ КАРТОПТАРДЫҢ ДИГАПЛОИДТАРЫН АЛУ ӘДІСТЕРІН ЖЕТІЛДІРУ
Орындаған: ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . Сетерхан Б.
Ғылыми жетекші,
д. б. ғ. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... Қ. Ж. Жамбакин
Норма бақылаушы: ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... А. Б. Акимбекова
Биотехнология, биохимия және өсімдікте физиологиякафедрасының меңгерушісі, б. ғ. д. профессор, ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . А.Т. Ивашенко
Алматы 2006
РЕФЕРАТ
58. Есеп беру, 13 кесте, 3 сурет, 21 әдеби материалдар. Негізгі сөздер: картоп, андрогенез, морфогенез, регенерация, дигаплоидтық жолдар, селекция.
Зерттеудің обьектісі- картопты және көкеністі шаруашылықтың Қазақ ғылыми зерттеу институтының мәдени картоптың жинағы (коллекциясы) болып табылады. (Solanum tuberosum L.)
In vitro және in vivo клональды микро-өндіріп-өсіру, картоп тозаңды дақылдарында дигаплоидтарды алу әдістері, морфологиялық белгілірінің анықтамасы, цитологиялық әдістері, болар болмас будандастыру әдістері пайданылған.
Жүргізілген зерттеулердің нәтижесінде in vitro андрогенез процесінде картоп дигаплоиедтарын алу технологиясы жетілген-лабораториялық жұмыс тәртібі өңделген.
Алынған картоптың микрокесіндісіне цитологиялық тұрғыдан тест жүргізілген. Ширатылып бұралған жапрақ вирусымен қоңыр дақты жапыраққа тұрақты нышанымен бірге дақылды картоптың жаңа перспективті негізгі дигоплоидтық жолдары алынады.
Диплоидты жабайы формалары мен диплоидты хромосома жиынтығымен сорттар будандастырылған. Нәтижелер бойынша, ең жақсы құрлатын жидек диплоидты деңгейде болған мәдени формалары бар комбинациясында білінеді. 2 жыл ішінде жеке комбинация бойынша (ДГ 38-1-3 х 8590; ДГ 38-1-3 х К-19759) будандастырудың сәті 20 - дан 25% дейін болады. Картоптың өнеркәсіп сортын көбейту үшін жаңа құнды негізгі формалар құрылады.
Қолдану саласы: биотехнология, ауыл шаруашылығы.
МАЗМҰНЫ
КІРІСПЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 3
1-ТАРАУ. АНАЛИТИКАЛЫҚ ШОЛУ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 5
2-ТАРАУ. ЗЕРТТЕУ МАТЕРИАЛДАРЫМЕН ӘДІСТЕРІ ... . ... ... ... ... . 8
3-ТАРАУ. НӘТИЖЕЛЕР ЖӘНЕ ТАЛҚЫЛАМАЛАР
3.1 Картоп тозаңдығында микроспораның даму сатысын цитология тұрғыдан зерттеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 10
3.2 Картоп тазаңды дақылында каллусогенез және морфогенез үшін қоректік ортаның оптимизациясы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 13
3.3 Тозаң дақылында каллустың әр түрлі типтерінің құрылуы... ... . 19.
3.4 Өсімдіктің регенерациясы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 21.
3.5 Картоп регенераттары плоидтығын анықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...30
ҚОРЫТЫНДЫ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 31
ПАЙДАЛАНҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 32
КІРІСПЕ
Қазақстанда қазақстандық, Ресей және Галландиялық селекция картобының шамамен 30 сорты егілуде. Бірақ, Қазақстанның климаттық жағдайына байланысты сырттан әкелінген сорттардың сапасы төмендеп құлдырайды, сондықтан олардың құнарлы өнімділігі төмен болды ( 9 - 12 тга). Сонымен бірге, картоптың егіліп өңделетін сорттарының ракқа тұрақтылығы фитофторотұрақтылығы, аязға, суыққа төзімділігі сорттардың ұзақ уақыт және басқа да шаруашылықты құнды нышандарының көрсеткіші біршама төмен [1]. Биотикалық және абиотикалық факторларға тұрақты болатын картоптың жаңа жоғары өнімді сортын жасау - биотехнологиялық тәсілдер мен дәстүрлі селекциялық әдістерін интиграциялауда недәуір жеңілдетіледі және жылдамдатылады.
Картоптың дақылды сорттары тетраплоидты (х = 4n), ал құрамы тұрақтылық нышаны бар жабайы түрлері - диплоидты (х = 2n) болатындығын ескере отырып, жабайы түрлерімен дақылды сорттарын будандастыру барысында кедергілерді жою керек. Осындай сыйымсыздық дақылды формаларымен олардың жабайы тұқымдастың әр түрлі плоидтылығына негізделген сондай-ақ, тетраплоидты деңгейінде шаруашылықты құнды нышандарының тұқым қуалау ерекшеліктерін бақылау қиынға соғады.
Биотехнологияның соның ішінде полиплоидты және гаплоидты технологияның дамуының арқасында [2,3], дақылды формаларының диплоидты жолын тиімді түрде алуға мүмкіншілік туды. Негізгі формаларға қарағанда алынған жолдарды гомозиоготалдылықтың дәрежесі жоғары, өйткені тетраплоидтарға қарағанда диплоидты жолдарында басымдылық әсері төмен. Гомозиготты жолдарды толық алғанда, өнеркәсіп қарқынында ұрықты өндіріп өсіретін дақылға картопты айландыруға болды [4]. Осыған байланысты, картоп диплоидтарын көптеп алудың биотехнологиялық әдістерін өңдеуге арналған зерттеу тақырыбы селекция үшін теориялық және практикалық тұрғыдан орасан зор маңызды және қазіргі уақытта өте өзекті, болып табылады. Картоптың дигаплоидтарды алу үшін негізгі әдіс - тозаңды дақылдар болып табылады [5,6]. Бірақ, осы маңызы азықты дақылдың эксперименталды гаплоидиясы селекцияда әлі кең түрде қалданылмауда. Бұл, тозаңды дақылды гаплоидтарды регенерациялау және морофгенездің заңдылықтарын жеткіліксіз зерттегендерінне байланысты.
Осыдан, жобаның мақсаты картоп дигаплоидтарын көптеп алудың биотехнолгоиялық тәртібін - картоп өнімін өндіру үшін қолданылатын өнеркәсіпті сортын өзгертуге арналған құнды негізгі материалын өңдеу болып табылады.
Берілген есеп атауларының тізімі:
2001ж. 0101ҚР00156 картоптың өнеркәсіпті сортын өсіру үшін бағалы негізгі формаларын құрастырудың гаплоидтық биотехнологияның селекциялық практикаға еңгізу және оны жетілдіру .- 0202ҚР00145
2002ж. 0101 ҚР 00756 картоптың өнеркәсіпті сортын өсіру - 0203 ҚР 00346
2003ж. 0101 ҚР 756 Селекциялық практикаға гаплоидты биотехнологияны өндірумен өңдеу картоптың өнеркәсіптік сортын өндірк үшін құнды нәтижелі формасын құру
2004ж. 0101 ҚР 756 Селекциялық практикаға гаплоидты биотехнологияны өндірумен өңдеу картоптың өнеркәсіптік сортын өндіру үшін құнды нәтижелі формасын құру.
1-ТАРАУ. АНАЛИТИКАЛЫҚ ШОЛУ
Әлемнің көпеген елдерінде картоп шикізат пен тағамдық азық ретінде жеңіл және азық-түлік өнеркәсібі, медицина және парфюмерия үшін, оның құндылығынан стратегиялық дақыл болып табылады. Осыған байланысты көптеген картоптың бір түрлері әр түрлі сорттың , түрлері және формаларының арасында жаңа генотиптерді әрдайым іздеу және дәстүрлі-классикалық сияқты селекцияның дәстүрлі емес әдістерін-мутагенез, гаплоидия, полиплоидия, клеткалық селекция және гендік инженерияны қолданумен бірге селекциялық процесінің технологиясында жетілдіру қажеттілігі туындайды [4].
Оңтүстік Америка елінің картоп түрлері колорадтық қоңызға, биттерге, шіркейлерге, көптеген таз (рак, макроспора, ризоктониоз, парша және тағы басқа), бактериялы (қара аяқ, бактериялық жүдеу, сақиналы шіріткіш) және вирусты ауруларға тұрақты сонымен бірге, суық пен құрғақшылыққа, түйнектің жоғарғы дәм - татымды, аспазды және техналогиялық сапасына тұрақтылы-шаруашылқты құнды нышандарының картоп шаруашылығы үшін маңызды қайнар көзі болып табылады [7].
Айтылған шаруашылықты құнды нышандарының көбісі картоптың бір формасына немесе бір түріне жиі келетіндігі құнды болып табылады. Сонымен қатар, Оңтүстік Америка Solanum L. түрінің Potatо dumo rt. (Tubtrarium Dun.) секцияға біріктірілген картоптың көптеген әр түрлі түрлерінің және пайда болған ағаштың, негізгі ордасы болып табылады. Н. И. Вавилова атындағы (ВНИИР) зерттеулерге сәйкес Potatо селекциясы қазіргі кезде белгілі 211 түрлері мен, 55 түр тармақтарымен, бір түрлері және формаларымен көрсетілген, осылардың төменгі дәрежесінің 197 түрлерімен 46 таксондары - жабайы өсетіндер, қалғандары-егіп өсіретіндер. Сонымен бірге, картоптың Оңтүстікамерикалық түрлерінің полиплоидты реті келесі топтармен белгілі: диплоидтар немесе қарапайым түрі - 68,2 %, триплоидтар-11,5 %, тетраплоидтар - 15,8 %, пентаплоидтер - 1,2 %, гексаплоидтар-3%, құрайды. Осылардан картоп селекциясы үшін практикалық қызығушылық диплоидты-қарапайым түрлер тудырады, бұлардың көбі тұқым қуалайтын және басқа да шаруашылықты бағалы нышандарын (астық өнімділігі, крахмалдылығы, ерте пісетігіндігі, ыстыққа шыдамдылығы, құрғақшылыққа тозімділігі және т.б.) беретін және әр түрлі патагендерге тұрақты доноры болды. Дақылды картоп (S.tuberosum) (2n = 48) табиғи аутотетраплоид немесе сегментальды аллотетраплоид болып табылатын генетикалық тұрғыдан өте күрделі түрі болады. [4,8]. Картоптың плоидтығының жоғарғы деңгейі және гетерозиготтықтың жоғарғы деңгейі селекциялық процесті күрделендіреді. Сорттардың жоғарғы потенциялының орындалмауының басты себебі картоп дақылы үшін экстрималды топырақты климаттық жағдайларына төменгі резистенттылығы болып табылады. Жаңа сортты жасауға будандастырудан бастап таңдаулы, іріктеліп алынған тұқымдарды өндіруге дейін 10 - 16 жыл қажет. Осы кезеңнің ішінде картопта паразиттік ететін көптеген патогендер селекционерлермен құрылған тұрақтылық кедергісін жеңе отырып, жаңа сорттарға бейімдеруге үйренеді [9].
Сондықтан, аз хромосомалы түрлерімен (дақылды және жабайы) хромосоманың тетроплоидты жиынтығы бар будандасу S.tuberosum және бір-бірінен айырылатын өнімді формалары бар нышандары бойынша ажыратылатын гибридтерді осындай будандастырудан алу-селекция үшін өте қажетті болып табылады. әр түрі хромосома түрлерінің арасында тікелей будандасу әдеттегідей ұрықсыз гибридтерді алуға болады. Дигаплоидты деңгейге тетраплоидты картопты ауыстыру қысқа уақытта, гомозиготты жоғарғы дәрежесіне жетуге, мүмкіндік береді.
Картоп дигаплоидтарын селекциялық процеске тарату - плоидтықтың бірдей деңгейінде картоптың жабайы түрлерімен будандасуға, полисомдылыққа қарағанда дисомдылы ажыраудың дәл бағасын беруге, полигенді нышандарды таңдауды жеңілдетуге мумкіндік береді, өйткені, диплоидты денгейінде ажырау оңай түрде интерпретацияланады [4,10].
Тетраплоидты картопта гомозигодтық өсімдіктерді дәстүрлі әдістермен индукциялаудың барлық әрекеттері сәтсіз аяқталады. Қазіргі уақытта дигоплоидтарды алудың негізгі әдісі жекеленген тозаңды егіп өсіру әдісі болады [11]. Андрогенез in vitro - пайда болған эмбриоид немесе каллус арқылы микроспоралардан өсімдіктің құрылу процесі. Дамудың спорофитты жолына гаметофиттен микроспораның өту процесі генетикалық деңгейде детерминделеді (анықталады), бірақ, индуциаланатын факторлардың әр түрлі әрекеттері мен нақты физиологиялық жағдайларға байланысты жүзеге асады. Факторлардың көптігі және күрделі механизмдердің ашылмауы, олардың дамудың спорофитті жолына гометофитен микроспораның өту процесіне тигізетін әсерлері эмперикалық түрде, өсімдіктердің әр түрлі түрлері мен сорттары үшін тиімді жағдайларды таңдауға мәжбүр етеді.
Микроспораның даму бағыты алдымен тозаңдықтар жекелеген сатысында, сондай-ақ қоректік ортаның құрамымен және егіп өсіру жағдайларымен анықталады. Гаплоидтарды алу мақсатында тозаңдықтарды егіп өсіру әр түрі плоидты өсімдіктердің пайда болуымен күрделене түседі. Егер өсімдік каллусты ұлпа оргоногенез индукциясының нәтижесінде пайда болса, онда плоидтылықтың әр түрлі деңгейі ди -, тетро -, эу, және анеуплоидтар in vitro клетканы популяциясы үшін белгілі типке жататын полиплоидизацияның нәтижесі болуы мүмкін.
Картоптың дақылды тозаңдығы үшін міндетті түрде углеводтар, мезо-инозит және маннит болу тиіс. Сахароза углеводтардың ең тамаша қайнар көзі болып табылады және бақыланатын қысымды ретке келтіреді. Картоптың тозаңдық дақылында угливодтардың қайнар көзі ретінде 60 гл концентрациясында пайдаланылатын мезо – инозит эмброидтар индукциясының жиілігін көтереді және каллустың дамуын жылдамдатады [12].
Гармондар, әсіресе цитокининдер андрогенез поцесінде маңызды роль атқаратындығы біршама ертерек мойындалған. Өсімдік ұлпасының дақылдарында қоректік ортаның оптимизациялауда басты назар морфогенездің гармондық бақылауына аударылады, ол, цитокининдер ретінде БАП қолданылады ауксин, цитокинин ара қатынасымен жүзеге асады. [13].
Гаплоидты микроспорадан полиплоидты өсімдіктерді спантанды түрде алу тозандық дақылында уландыратын әсері бар колхициндеу әдісінен тәуірлеу.
Картоп өсімдігін in vitro түйнегін түзетін және клоналды микро көбейту әдістерімен өндіріп өсіруге болады. Клоналды микоркөбейту - пайда болған өсімдік жекеленген генетикалық тұрғыдан ұқсас болатын ұлпа мен кілеткалар дақылында көптеген жыныссыз көбейу көптеген клоналды микрокөбеюі өзгеше құнды генотиптердің генофондарын құрайды. Андрогенезге деген қабілеттілігі будандастыруды бір сорттардан екіншісіне өте алады [14].
Сонымен бірге, андрогенезді практикалық түрде қолдану өрісі тозаңдықтарды егіп өсіруде клеткалы және молекулярлы деңгейінде болатын поцестерді терең зеттеу барысында кеңейтіліуі мүмкін. Гаплоидтар өнімін алу технологиясын жетілдіру бойынша қарқынды интенсифті өңдеулер қажет. Картоптың гаплоидтық саласындағы табыстар мен сәттіліктер осы маңызды өңделетін дақылдарды көбейту физиологиясын тану үшін үлкен перспективті ашады [7,14] және селекцияның дәстүрлі әдістері мен үйлесетін биотехнолоиялық әдістерді қолданады, жоғары мол өнімді сотарды, құралды жеңілдетеді.
2-ТАРАУ. ЗЕРТТЕУ МАТЕРИАЛЫ МЕН ӘДІСТЕМЕСІ
Зерттеудің объектісі – кортопты және көкөніс шаруашылығы қазақ ғылыми-зерттеу иститутының коллекциясында Аксор, Акөл, Алатау, Бақша, Нерли, Теңіз, Жидекті ( ягодный ), Невский, Шортандин, Монализа, Дезире, Лугавской Оты – осындай картоп сорттары болады.
Будандасу схемасына Н.И. Вавилова атындағы РFЗИ – нан ( ВНИИР ) алынған жеті жабайы қарапайым түрлерінің үлгісі қосылған – 1819 ( S. phureja ), 6496 ( S. rybinii), 8590 ( S. rybinii), 9344 ( S. rybinii ), 9428 ( S.rybinii ), 17649 (S. rybinii ) және К-19759 ( S. chasaense).
Эксперименттер жұмыс үшін кортоптың ашылмаған гүлдерінің қауызынан таңдап алыннады, олар, бұдан ары 24 - 28 сағат ішінде +7 2 C температурасында суық, салқын өңдеуге салынады.
Қоректік ортаға тозаңдықтарды көшіру алдында гүл бүршігі сыртқы стерилдеуден (тазарулардан) өтеді. Стерильдеуден бұрын қауыздар бидистилденген сумен шайылады, содан кейін 5 сек ішінде 70 % этанолымен өңделіп шығарылады. Стерилдеу процесі 10 минут ішінде 5 % хлорлинмен тікелей жүргізіледі, одан кейін қауыздар стерильденеді сумен шайылады.
Цитологиялық зерттеулер үшін микроспора дамуының сатысын анықтау бойынша З.П.Паушева әдісімен уақытша қысымдық препараттарды дайындады [15].
Тозаңдықтар кларк ертіндісінде (3 : 1 ара қатынасында мұзды сірке қышқылы мен этил спиртінің 96 % қоспасы) белгілеп 70% этил спиртінің ертісінде үш рет шайқалады. Белгіленген материалды тоңазытқышты 70% спирттің жаңа ертіндісінде сақталады. Микроспороцитор мен тозаңдықтар ацитокарминнің 0,1 ертіндісінде өңделеді.
Алынған каллусты ұлпаны тозаңдық ұлпадан бөлек модификацияланған қоректік ортаға отырғызамыз [16]. Каллустар 16 сағат фотопериодында (3000-4000 люкс) жарықта өсіріледі. Тозаңдықтар мен каллустарды өсірген кезеңінің ішінде бинокуларды лупаның көмегімен өзгерістерді бақылап отырады.
Каллустарды регенерациялау үшін оратаға көшіріп, 16 сағаттық фотопериодымен жарыққа (2000 люкс) қояды.
Регеранаттарды микрочеренкілеуін ИУК 1,5 мгл мен және кинетиннің 0,2 мгл, сахарозаның (Рн = 5,8) 26 гл. Мурасига және скуга ортасында отырғызады. Бүкіл кезең бойы өсімдік 18-20 мың люкс жарықта, 16- сағатты фотопериодында +16...+ 18 C температура режимінде ұсталады. Регенеранттар ашық жерге үйрену үшін топырақты-құмды қоспасын (3:1) пайдаланады. Процесті жылдамдату мақсатымен регенаттарды құм мен кюветтада өсіреді және ИУК 0,5 мгл мен кнапп ертіндісімен суарады. Кариологиялық анализ үшін регенерант өсімдік түбінің үшынан дайындалған уақытша қысымды перепараттарды қолданады. Клетка моноқабаттарын алу үшін цитозаны А.Б: Иорданскийдің әдісі бойынша жүзімді ұлудың темір ферментерін пайдаланады [17].
Тыныс тесігінің санын анықтау үшін Ф.Д. Сказинның әдістемесі бойынша жапырақтың төменгі эпидермисінің препаратын дайындау [18].
Препараттардың анализін МБС-10, Biostar микроскопораның көмегімен жүргізеді. Мейоздың көрінісін 10х 12,5; 20х 12,5; 40х 12,5 ұлғаюымен МБИ - 6 микроскоптарының көмегімен бақыланады. Барлық экспериментальды мәліметтер жалпы қабылданған әдістер қолдануымен статистикалық тұрғыдан талданып өңделген [19].
Қоректік ортаға тозаңдықтарды көшіру алдында гүл бүршігі сыртқы стерильдеуден өтеді. Стерильдеуден бұрын қауыздар бидистильденген сумен шайылады, содан кейін 5 сек ішінде 70 % этанолымен өңделіп шығарылады. Стерилдеу процесі 10 минут ішінде 5 % хлорлинмен тікелей жүргізіледі, одан кейін қауыздар стерильденеді сумен шайылады.
Цитологиялық зерттеулер үшін микроспора дамуының сатысын анықтау бойынша З.П.Паушева әдісімен уақытша қысымдық препараттарды дайындайды .
Тозаңдықтар кларк ертіндісінде (3 : 1 ара қатынасында мұзды сірке қышқылы мен этил спиртінің 96 % қоспасы) белгілеп 70% этил спиртінің ертісінде үш рет шайқалады. Белгіленген материалды тоңазытқышты 70% спирттің жаңа ертіндісінде сақталады. Микроспороцитор мен тозаңдықтар ацитокарминнің 0,1 ертіндісінде өңделеді.
Алынған каллусты ұлпаны тозаңдық ұлпадан бөлек модификацияланған қоректік ортаға отырғызамыз . Каллустар 16 сағат фотопериодында (3000-4000 люкс) жарықта өсіріледі. Тозаңдықтар мен каллустарды өсірген кезеңінің ішінде бинокуларды лупаның көмегімен өзгерістерді бақылап отырады.
Қоркетік ортамен генотип факторларының әсерлерімен одан әрі зертеу үшін дисперсиондық анализ пайдаланалады ( 3 кесте ). Көрсетілген нәтижелер бойынша, каллус индукциясына қоректік орта маңызды әсерін тигізеді. Гемотиптің қосқан үлесі 2,4 % құрайды. Бірақ орта мен генотиппен өзара әрекеттесуінің қосқан үлесі 37,5 % құрайды .
Сонымен бірге, каллустардың индукциясы үшін ең қолайлы орта Нич ортасы болып табылады, сондықтан да кейінгі зерттеулерде картоп гаплоидтарын алу үлгісі бойынша берілген ортада пайдаланады. Глюкоза, сахароза және БАП концентрациясының оптимизациясын жүргізеді. Угелеводтарды 30 гл 60 гл концентрацияларына, БАП-ты 2 мгл, 4 мгл, 6 мгл концентрацияларына қосады. Зерттеулердің обьектілері – Отты, Невский, Шортанды сорттары болады.
3-ТАРАУ. ЗЕРТТЕУ НӘТИЖЕЛЕРІ МЕН ТАЛҚЫЛАМАЛАРЫ
3.1 Картоп тозаңдығында микроспораның даму сатысын цитология тұрғысынан зерттеу
Микроспораның даму сатысы өсімдіктің тозаң дақылында морфогенез индукциясында шешуші рол атқарады. Бір жағынан, микроспора даму сатысы, екінші жағынан, тозаңдық, гүл, қауызы көлемінің арасында өзара байланыс табылған жағдайда картоптың гаплоидты технологиясының бірінші және қазіргі кезеңі ретінде егіп-өсіру үшін экспланттарды таңдау процесін едәуір жеңілдетуге болады.
Картопта генеративті мүшелері-алдымен гүл қауызында содан кейін гүлде қалыптасатын 1 ретті, содан 2,3,4,6,7 ретті гүл төбешігін құраудан бастап қалыптасады. Қауыз қалыптасудан бастап олар гүлдегенге дейінгі кезең әр түрлі реттегі қауыздарда бірдей емес, және ауа-рай жағдайларына (температура және т.б) байланысты болуы мүмкін. Картоптың зерттеліп жатқан сорттары мен тозаңдықтарында мейоз процестерін цитологиялық зерттеулерінің нәтижесінде микроспораның даму сатысы мен тозаңдықтың көлемі арасндағы арақатынасы анықталады(1 кесте).
Зерттеулер бойынша 1,0-2,0мм көлемді тозаңдықтар I профаза (48,4 %), I метафаза (15,7 %), I анафаза (35,9 %) сатыларында болады, 2,0-3,0мм тозаңдықтар көлеміне тозаң түйірлерінің бір ядролы сатысы (62,5 %), тетрада (27,1 %) және I анафаза (0,3 %) сатылары сәйкес келеді, 10,1 % жиілігімен диадтар кездеседі. 3,0-4,0мм көлемді тозаңдықтарда піскен тозаңды түйірлері (43,4 %), микроспораның бір ядролы сатысын (31,9 %), тетрад(19,1 %), және диад (5,6 %) сатыларын бақылады. 4,0-5,0мм көлемді тозаңдықтарда негізінен піскен тозаңды түйірлер (98,1 %) бар. Зерттелген микроспорогенездің сатысы тек тозаңдықтардың арасында ғана емес, сонымен бірге бір тозаңдықтың ішіндегі микроспорацитолар арасында да дамудың асинхрондылығын көрсетті.
1 КЕСТЕ-Картоп тозаңдығының ұзындығына байланысты, дамудың әр түрлі сатыларында болатын микроспороциттардың (%) саны.
Мейоз процестерінің зерттеулерінің нәтижелер көрсеткендей, зерттеліп отырған барлық Solanum tuberosum сорттары мен жолдарында мейоз микроспороциттер дамуының барлық сатысында бұзылуымен қосталады, бұл картопта мейозды зерттеген ғалымдардың пікірлерімен үйлеседі [20].
S.tuberosum-да микроспороциттердің дамуын бақылаған зерттеушілірдің айтуы бойынша, тіпті бұзылған мейоз кездессе де биваленттердің саны шамамен +20С температуарсында көбінесе 24-ке тең болады. Жоғарғы тенпературада (25С тең +30С дейінгі ) мейоза едәуір бірталай бұзылады.
Шілде айының орташа температурасы +25С болатын Оңтүстік-Шығыс Қазақстанның ыстық контининті климаттық жағдайында көктем айларына қарағанда шілде айында мейоздың бұзылуы жиі кездеседі. Мейоздың бұзылуы тозаңды түйірлердің төментеуіне алып келеді, сондықтан каллусагенездің индукциясы үшін мамыр, маусым айларында егіп - өсіру үшін тозаңдықтарды таңдап алу қажет.
Біздің зерттеулеріміз бойынша I метафаза үшін бұзылу униваленттердің пайда болуы, I анафаза үшін –хромосома және хромотидты өткелдердің кешігуі, тетрада сатысы үшін - диадтың пайда болуы болып табылады. Осы бұзылулардың зерттеліп отырған сорттарда 68,0% болатын тозаңды түйірлерді келешекте стерильдеуге алып келеді. Гибридті жолдарда стерильді тозаңды түйірлер саны айтарлықтай едәуір көп № 456 жолында стерильді тозаңды түйірлердің саны 83,5 %, №475 жолында - 79,8 % құралады.
Шатыландық, Отты, Невский сорттарының 1 - 5 ретті қауыздарымен тамыр сорттарының 1 - 6 ретті қауыздарының цитологиялық зертеулер бойынша, 7,0 - 10,0 мм көлемді қауыздардың тозаңдықтары негізінен піскен тозаңды түйірлерден және бір ядролы микроспора сатысында болатын тозаңды түйірлердің шамалы азғантай санынан тұрады, ал 5,0 - 6,0 мм көлемді қауыздардың тозаңдықтары бір ядролы микроспора сатысында болатын 31,9 % микроспорадан және 43,4 % піскен тозаңды түйірлерден тұрады. Бір ядролы тозаңды түйірлер (62,5 %) 3,5 - 5 көлемді қауызы бар тозаңдықтарда болады. 3,5 мм дейінгі қауыздың тозаңдықтарында мейоздың ерте сатысы қалыптасады.
Экспериментальды мәліметтер бойынша, микроспора дауының сатысы тозаңдыртармен қауыздардың көлеміне байланысты, бірақ картоптың сорттық ерекшеліктеріне және сондай-ақ шақта қауыздың орналасы ретіне байланысты емес. Тозаңдықтар көлемі мен қауыздың ұзындығы арасындағы анықталған байланысты, егіп - өсіру үшін қоректік ортаға көшіру үшін дала жағдайында тозаңдықтарды көзбен шолып таңдау процесін жеңілдететін заңдылықтар болып табылады.
А.А.Кучко және И.М.Маруменконың әдістемелік ұсыныстары бойынша [21], биотехнологиялық зерттеулерде бірінші шоқ гүлінің қауызын пайдалану қажет. Біздің зерттеулеріміздің көрсеткіші бойынша, тозаңның көлемі мен қауыздың ұзындығының арасындағы тура байланыс-қолайлы экспланттарды таңдау мүмкіндігін недәуір кеңейтетін, әр түрлі ретті қауыздардың өнімі бойынша бірден емес ұзақ уақыттың ішінде егіп - өсіру үшін тозаңдықтарды таңдауға мүмкіндік береді.
Сондай-ақ, картопта микроспора дамуының сатылары мен тозаңдық көлемі арасындағы анықталған байланыс белгіленген. Өсімдіктің морфолоиялық нышаны бойынша микроспора дамуының сатысын анықтайтын тәсілі in vitro дақылының еңгізу үшін тозаңдықтарды таңдау жеңілдетіледі. Бір ядролы микроспора сатысында тозаңдықтарды таңдау үшін (каллусагенз индукциясына тиімді) тозаңдықтардың көлемі 2,0 - 4,0мм тең болатын 3,5 - 6 мм көлемді гүлдің қауыздарын таңдауды ұсынады. Содан кейін қауыздар + 5 2 С - нда салқын камерада өңдеуге салынады. Бақылау мен тозаңдықтарды салқында өңдеу әдістерінің нәтижелерінің салыстыра отырып (салқында өңдеусіз), мынадай қорытынды жасауға болады: 24 - 48 сағаттың ішінде салқында өңделуінің ықпалы Шортанды сортында 3,9 есе, Невский сортында 2,8 есе Отты сортында 3,2 есе каллусагенез индукиясын көбейтеді. Қауыздарды суықта 3 тәуліктен аса ұстаса, каллусагенездің индукиясы кенеттен төмендепкетеді.
3.2 Картоп тозаңды дақылында каллусагенез және морфогенез қоректі ортаның оптимизациясы
Каллусагенез индукциясының анықталуы бойынша, картоптың зерттеліп отырған сорттанында каллусагенездің әр түрлі. Тозаңдықтарды қоректік ортаға отырғызғаннан кейін монализа сортында 10 тәуліктен кейін, дезире сортында 6 тәуліктен кейін, ал бородинский сортында 5 тәуліктен кейін каллусагенез индукциясы білінеді. Бородинский сортында каллустар барынша максумум түрде 10 тәуклікте шығады және 21,2 2,1 % құрайды дезире сортында қауыздың қалыптаса бастаған басы 6-шы тәулікте байқалған және каллусагенездің жиілігі 3.8 1.0 % құрайды. Каллустардың максималды 30 тәуліктен кейін көрінеді және 12.4 2.3 % құрайды. Осыдан дезире және Бородинский сорттарында каллустардың қалыптасу ұзақтығы 55 тәулікке дейін ал монализа сортында 30 тәулікке дейін болады. Тозаңдықтар каллусының қалыптасу қабілеті және каллусагенездің өсімталдығы сортқа байланысты.
In vitro жағдайында картоп тозаңдығында спорофидті жолымен дамуға қабілеті бар морфогенетикалық жетік микроспораның ерекше фракциясы қалыптасады. Морфогенездің (эмбриогенездің , органогенездің) жүзеге асырылатын нақты жолы детерминделген, яғни айтарлықтай донорлық өсімдікте генетикалық сипатымен сондай-ақ, гормональды жағдайымен анықталады. Қоректік ортаның құрамы картоп андрогенезінің тиімділігі үшін аса маңызды. Біз Нича, № 6, Гомболг В 5 сияқты өсімдік тозаңдықтарының дақылында ең жиі пайдалынатын қоректік ортаның скринингін жүргіздік. Берілген қоректік орта негізінен азоттың қайнар көзі және ондағы азот саны бойынша ажыратылады. В 5және № 6 орталарында нитратты азоттың қайнар көзі –KNO және амоний – (NH4) SО4 болады. В 5 және № 6 орталарында KNO3 мөлшері - 2500 млл және 2800 млл сәйкес. (NH 4) SO 4 мөлшері 134 мгл және 463 мгл сәйкес. Ниг ортада азоттың қайнар көзі KNO3 950 мгл және NH4 NO3-720 мгл болып табылады. Оптимизацияның бірінші кезеңінде 3мгл БАП концентрациясы және 20 гл сахароза концентрациясымен Нича, № 6, В 5 қоректік ортасын сынап көрдік. Негізгі материалы Шортанды және Невский атты картоптың екі сорты болып табылады. Эксперименттің нәтижелері екінші кестеде келтірілген.
2 кесте –Картоптың жекеленген тозаңдық дақылында каллусагенезге (%) әр түрлі қоректік ортаның әсері (оптимизацияның бір кезеңі)
Сорт
Қоректік орта
Нич
№ 6
В 5
Шортанды
Невский
11,12 0,35
9,84 0,31
6,88 0,28
6,40 0,26
2,34 0,63
1,80 0,31
Нич ортада Шортанды сортында каллусогенездің индукциясы 11,12 0,35%, Невский сортында - 6,84 0,31 % құрайды. № 6 ортада Шордан сортында каллусанегездің индукциясы 6,88 0,28, ал Невский сортында - 6,40 0,26 % құрайды. В 5 ортасында каллусагенездің индукциясы біршама төмен болады және Шортанды сортында 2,34 0,63% , ал Невский сортында 1,8 0,31 % құрайды. Нич қоректі ортада Невский сортында каллусагенездің жиілігі В 5 ортаға қарағанда 5,4 есе көп. Шорданды сортында каллусагенездің жиілігі В5 ортасына қарағанда Нич қоректік ортада 6,17 есе көп болады. Осы варианттар арасында айырмашылықтар дұрыс болғандықтан мынандай қорытынды жасалады. Зертеліп жатқан сорттар тозаңдықтарын егіп өсіру үшін ең қарапайым
орта Нич ортасы болып табылады. Каллусагенездің индукциясы Шортанды сортында орташа 6,78 %, ал Невский сортында 6,01 % құрайды.
Қоркетік ортамен генотип факторларының әсерлерімен одан әрі зертеу үшін дисперсиондық анализ пайдаланалады ( 3 кесте ). Көрсетілген нәтижелер бойынша, каллусагенездің индукциясына қоректік орта маңызды әсерін тигізеді. Гемотиптің қосқан үлесі 2,4 % құрайды. Бірақ орта мен генотиппен өзара әрекеттесуінің қосқан үлесі 37,5 % құрайды .
Сонымен бірге, каллустардың индукциясы үшін ең қолайлы орта Нич ортасы болып табылады, сондықтан да кейінгі зерттеулерде картоп гаплоидтарын алу үлгі бойынша берілген ортаы пайдаланады. Глюкоза, сахароза және БАП концентрациясының оптимизациясын жүргізеді. Угелеводтарды 30 гл 60 гл концентрацияларына, БАП-ты 2 мгл, 4 мгл, 6 мгл концентрацияларына қосады. Зерттеулердің обьектілері – Отты Невский, Шортанды сорттары болады.
Эксперименттердің нәтижелері бойынша, қоректі ортаның 9 варианттарынан Невский сорты үшін ең тиімді орта-каллусатың индукциясы 14,4 0,2 % болатын 60 гл сахарозаса бар орта болып табылады. Шортанды сорттарында ең қолайлы орталар - 19,4 0,4 % және 20,1 1,0 % құрайтын каллустардың индукциясы бар 2 мгл БАП, 30гл сахарозасымен орта және 2 мгл БАП, 60 гл сахарозасы бар болады. 30 гл глюкоза және 2 мгл БАП бар ортада каллусогенездің индукциясы 16,6 1,3% құрайды (3 кесте).
Отты сорты үшін ең жақсы орта - 60 гл глюкоза және 2 мгл БАП бар орта, 30 гл сахароза және 2 мгл бар орта болады. Осы орталарда каллус индукциясы 15,4 2,17% және 14,3 3,5 % құрайды. Осыдан, осы мәліметтерде шамалы тәжірибе қателер бар және олар бір-бірінен сенімді түрде ажыратылмайды. Каллустың ең аз жиілігі 60 гл сахароза және 6 мгл БАП бар ортада болады, 6,0 0,5 % құралады. Эксперименттердің нәтижелері көрсеткендей, концентрациядағы 6 мгл БАП 4 мгл және 2 мгл БАП бар концентрацияларымен салыстырғанда және гюкозаның әсерлерін анықтауы бойынша, гюкозаға қарағанда сахароза Невский сортында каллустардың индукциясын орта есеппен 0,5 % - ке, Шортанды сортында 4,5 % - ке көбейеді. Оттты сортында сахарозамен салыстырғанда гюкозаның әсерінен каллустардың индукциясы 1,04 % - ке көп болады. Сонымен қоса эксперименттердің нәтижесі қауыз процесіне қандай угелевод (сахароза немесе гюкоза ) тиімді әсерін тигізетіндігін жоғарғы сеніммен анықтауға мүмкіндік берген жоқ. Бірақ, сахароза концентарциясының көбеюі каллус индукциясына дұрыс әсерін тигізгендігі анықталған.
3 кесте-картоптың әр түрлі сорттарының каллусына Нич қоректік ортадағы угелеводтар мен БАП -тың әр түрлі концентрацияларының әсері (оптимизацияның 2-ші кезеңі )
Варианттары
Әр түрлі сорттарндағы каллусагенез индукциясы (%)
Невский
Шортанды
Оттық (огонек)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
6,7+0,3
14,4+0,2
7,1+1,0
6,7+0,2
4,6+0,4
1,3+0,6
5,3+0,3
8,9+0,4
7,1+0,2
20,1 1,0
11,4 03
11,7 03
19,4 0,4
12,6 0,5
7,1 0,6
6,3 0,6
16,6 1,3
12,1 1,3
12,9 1,2
10,21,6
6,0 0,5
15,4 22
2,5 0,2
14,3 3,5
9,0 1,5
10,1 3,0
8,3 2,1
Оптимизацияның екінші кезеңінің дисперсиялық анализ көрсеткендегідей, каллусагенез индукциясына нышан өрнегінде генотиптің қосқан үлесі 15,0%, қоректік орта факторларының әсер еткен дәрежесі 26,7% құрайды. Одан картоп тозаң дақылында, каллусагенез индукциясына зеттеліп отырған нышандардың маңызын өзара әсері пайда болады. Қоректік ортаны одан әрі оптимизицалау мақсатында Нич қоректік ортаның 4 варианттын пайдаланды эксперимент нәтижелері бойынша монализа сорты үшін тиімді қоректік орталар - 50 гл сахароза және 5 мгл БАП-пен орта және 40 гл сахароза және 5 мгл БАП-пен орта болып табылады, каллус индукциясы 72,0 9,4% немесе 66,7 10,3 % сәйкес құралады (4 кесте). Бородинский сорты үшін ең қолайлы орталар-каллусагенез индукциясы 42,1 4,5% тен болатын 5мгл БАП және 40гл сахарозасының орта және каллусагенез индукциясы 36,9 7,4% құрайтын 3мгл БАП және 40 гл сахароза ортасы болады. Углевский сортында және 50гл сахароза және 3мгл БАП бар ортада каллустарды ең көп процестері 55,0 5,8% құрайды, 40гл сахароза және 5мгл БАП бар ортада каллустың ең аз проценті (15,0 4,5%) болады.
4 кесте- картоптың әр түрлі сорттарында каллустар Нич қоректік ортадағы сахароза және БАП - тің әр түрлі концентрацияларының әсері
(оптимизацияның 3-ші кезеңі)
Сорт
Қоректік ортаның әр түрлі варианттарындағы каллусагенездің индукциясы (%)
1
2
3
4
Монолиза
34,3 8,5
72,0 9,4
49,1 4,3
66,7 10,3
Бородинский
18,7 7,5
30,0 4,0
36,9 7,4
42,1 4,5
Луговской
55,0 5,8
20,0 5,9
20,1 6,6
15,0 4,6
Дезире
36,8 7,6
23,8 3,3
37,4 4,4
30,7 3,8
Невский
8,82,0
10,02,6
16,9 2,8
1,4 0,3
Дезире сорты үшін тиімді орталар – 40 гл сахароза және 3 мгл БАП бар орта, 50 гл сазароза және 3 мгл БАП бар орта болады. Каллусагенездің жиілігі 37,4 4,4 % және 36,8 7,6 % сәйкес болады. Невский сорты үшін тиімділігі каллус индукциясы 16,9 2,8 % құрайтын 40 гл сахароза және 3 мгл БАП орта болады. 50гл схароза және 5 мгл БАП бар ортада каллус индукциясы 10,0 2,6 % құрайды. 40 гл сахароза және 5 мгл БАП бар ортадан каллустардың жиілігі болған 1,4 0,3 % құрайды. Дисперциялық анализының нәтижелерінің көрсеткендей, 0,6 % құрайтын каллус индукциясының нышан өрнегінде қоректі ортаның төменгі қосқан үлесін көрсетті. Каллусагенез индукциясының анықталуы бойынша, картоптың зерттеліп отырған сорттанында каллусагенездің әр түрлі. Тозаңдықтарды қоректік ортаға отырғызғаннан кейін монализа сортында 10 тәуліктен кейін, дезире сортында 6 тәуліктен кейін, ал бородинский сортында 5 тәуліктен кейін каллусагенез индукциясы білінеді. Бородинский сортында каллустар барынша максумум түрде 10 тәуклікте шығады және 21,2 2,1 % құрайды дезире сортында қауыздың қалыптаса бастаған басы 6-шы тәулікте байқалған және каллусагенездің жиілігі 3.8 1.0 % құрайды. Каллустардың максималды 30 тәуліктен кейін көрінеді және 12.4 2.3 % құрайды. Осыдан дезире және Бородинский сорттарында каллустардың қалыптасу ұзақтығы 55 тәулікке дейін ал монализа сортында 30 тәулікке дейін болады. Тозаңдықтар каллусының қалыптасу қабілеті және каллус өсімталдығы сортқа байланысты.
In vitro жағдайында картоп тозаңдығында спорофидті жолымен дамуға қабілеті бар морфогенетикалық жетік микроспораның ерекше фракциясы қалыптасады. Морфогенездің (эмбриогенездің , органогенездің) жүзеге асырылатын нақты жолы детерминделген, яғни айтарлықтай донорлық өсімдікте генетикалық сипатымен сондай-ақ, гормональды жағдайымен анықталады. Қоректік ортаның құрамы картоп андрогенезінің тиімділігі үшін аса маңызды. Біз Нича, № 6, Гомболг В 5 сияқты өсімдік тозаңдықтарының дақылында ең жиі пайдалынатын қоректік ортаның скринингін жүргіздік. Берілген қоректік орта негізінен азоттың қайнар көзі және ондағы азот саны бойынша ажыратылады. В 5және № 6 орталарында нитратты азоттың қайнар көзі –KNO және амоний – (NH4) SО4 болады. В 5 және № 6 орталарында KNO3 мөлшері - 2500 млл және 2800 млл сәйкес. (NH 4) SO 4 мөлшері 134 мгл және 463 мгл сәйкес. Ниг ортада азоттың қайнар көзі KNO3 950 мгл және NH4 NO3-720 мгл болып табылады. Оптимизацияның бірінші кезеңінде 3мгл ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz