Астық тұқымдасының соматикалық ұлпасының дақылында морфогенез және регенерация мәселелері
КІРІСПЕ 3
1 НЕГІЗГІ БӨЛІМ 4
1.1 Астық тұқымдасының соматикалық ұлпасының дақылында морфогенез және регенерация мәселелері.
4
1.2 Өсірудің әдістері мен жағдайлары 8
1.3 Каллусты мен суспензиялы культуралардың сипаттамасы 10
1.4 Тұзға төзімділік 12
1.5 Өсімдіктерге тұздардың әсері 13
1.6 Сортаңдануға өсімдіктердің бейімделу механизмдері 15
1.7 Тұзға төзімділіктің генетикалық механизмдері 17
1.8 Клеткалардың дақылдарын тұзға төзімділікті зерттеуде және төзімді регенеранттарды алу үшін қолдану 18
2 ЗЕРТТЕУ МАТРИАЛДАРЫ 22
2.1 Зерттеу материалдары мен әдістері 22
2.2 Өсіру жағдалары 24
3 ЗЕРТТЕУ НӘТИЖЕЛЕРІ 26
3.1 Әртүрлі қоректік ортада каллус түзу қабілетіне сахарозаның әсері
26
3.2 Күрштің әртүрлі генотиптерінің каллусогенезі және морфогенезі
Қ О Р Ы Т Ы Н Д Ы
ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ
27
35
36
1 НЕГІЗГІ БӨЛІМ 4
1.1 Астық тұқымдасының соматикалық ұлпасының дақылында морфогенез және регенерация мәселелері.
4
1.2 Өсірудің әдістері мен жағдайлары 8
1.3 Каллусты мен суспензиялы культуралардың сипаттамасы 10
1.4 Тұзға төзімділік 12
1.5 Өсімдіктерге тұздардың әсері 13
1.6 Сортаңдануға өсімдіктердің бейімделу механизмдері 15
1.7 Тұзға төзімділіктің генетикалық механизмдері 17
1.8 Клеткалардың дақылдарын тұзға төзімділікті зерттеуде және төзімді регенеранттарды алу үшін қолдану 18
2 ЗЕРТТЕУ МАТРИАЛДАРЫ 22
2.1 Зерттеу материалдары мен әдістері 22
2.2 Өсіру жағдалары 24
3 ЗЕРТТЕУ НӘТИЖЕЛЕРІ 26
3.1 Әртүрлі қоректік ортада каллус түзу қабілетіне сахарозаның әсері
26
3.2 Күрштің әртүрлі генотиптерінің каллусогенезі және морфогенезі
Қ О Р Ы Т Ы Н Д Ы
ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ
27
35
36
Селекцияның ғылыми негізі – теориялық және тәжірибелік зерттеулерді дамыту арқылы ауыл шаруашылығының мәселелерін табысты шешу. Дәнді дақылдардың өнімділігі мен ауру түрлеріне тұрақтылығын арттыру және сапасын жоғарлату селекцияның өзекті ғылыми бағыттарының бірі болып табылады. Қазіргі таңда күріш селекциясы үшін құнды белгілерін жақсатуда дәстүрлі генетикалық және селекциялық тәсілдермен қатар, биотехнологиялық әдістер де кеңінен қолданылады. Жалпы алғанда, қазір кезде кең көлемде егілетін кең тараған, ауылшаруашылығына құнды және қоршаған ортаның стресстік әсерлеріне төзімді күріш сорттарының саны онша көп емес және олар сортаралық будандастыру арқылы алынған сорттар. Сондықтан күріш сорттарының генотиптерін жақсарту және Қазақстанда өсірілетін сорт санын көбейту бағытында биотехнология саласының сомаклондарды алу әдісін қолдану селекция процесін айтарлықтай жыдамдатады. Генетикалық өзгерістері бар каллус клеткаларынан регенерант өсімдігін шығару процесінде кейбір мутациялар регенеранттарға берілуі мүмкін. Сондықтан көбінесе регенерант өсімдіктердің бастапқы донорлық өсімдіктерден айырмашылығы болады. Сонымен қоректік ортаны үйлестіру арқылы жетілмеген ұрықтарды өсіріп, өміршең өсімдік алу арқылы өсімдіктің биіктігі, қылтанақтың ұзындығы, дәннің түсі, масақтың формасы, белоктардың электрофорездік спектрі сияқты және т.б. белгілерін өзгертуге болады. Регенерант өсімдік сомаклондық мутант екендігін дәлелдеу үшін жыныстық жолмен көбейтетін түрлердің регенеранттарын өздігінен тозаңдандырып және тиісті будандастырулар арқылы генетикалық тексеруден өткізіледі. Әдебиеттерде сомаклондық варианттар орнына мына терминдерді қолдануға болады: клеткалық варианттар, фенотиптік варианттар. Сомаклондық өзгергіштік әр түрлерге жататын көптеген өсімдіктерде байқалған. Әсіресе қызықтыратын астық тұқымдастарының сомаклондық варианттары, себебі олар генотиптерді шығарудың қайнар көзі. Астық тұқымдастарына жататын өсімдіктердің каллустары соңғы жылдары көптеп алынып, олардан алынған регенеранттардан морфологиялық ұқсас өзгерістер зерттелінген.
Егістік күріш – астық тұқымдастарының бірі, 20 – ға жуық түрі бар. Отаны – Оңтүстік – Шығыс Азия. Қазақстанның суармалы жерлерінде өседі. Біздің еліміздің Қызылорда облысында, Алматы облысында, Бақанаста қызыл күріш егіледі. Химиялық құрамы: Дәндерінде 3-12% белок, 65-70% көмірсулар, 4-6% майлар болады. Ал елімізде ауылшруашылығы белгілері бойынша құнды және аурулар мен қолайсыз жағдайларға төзімді күріш сорттарын алуға бастапқы материал ретінде сомаклондарды да алуға болады.
Егістік күріш – астық тұқымдастарының бірі, 20 – ға жуық түрі бар. Отаны – Оңтүстік – Шығыс Азия. Қазақстанның суармалы жерлерінде өседі. Біздің еліміздің Қызылорда облысында, Алматы облысында, Бақанаста қызыл күріш егіледі. Химиялық құрамы: Дәндерінде 3-12% белок, 65-70% көмірсулар, 4-6% майлар болады. Ал елімізде ауылшруашылығы белгілері бойынша құнды және аурулар мен қолайсыз жағдайларға төзімді күріш сорттарын алуға бастапқы материал ретінде сомаклондарды да алуға болады.
1. Бутенко Р.Г. Клеточные технологии в селекционном процессе// Состояние и развитие сельскохозяйственной биотехнологии: материалы Всесоюзной конференции, Москва, июнь 1986. - с.29-38.
Глеба Ю.Ю., Сытник К.М. Клеточная инженерия растений. - Киев: Наукова думка, - 1984 - 159с.
2. Генкель П.А. Физиология жаро- и засухоустойчивости растений. - М.: Наука. - 1982 - 280 с.
3. Строгонов Б. П. Физиологические основы солеустойчивости растений при разнокачественном засолении. М., - 1962. - 366 с.
4. Строгонов Б.П. и др. Структура и функции клеток растений при засолении. - М., «Наука». - 1970;
5. Белецкий Ю.Д., Шевякова Н.И., Карнаухова Т.Б. Пластиды и адаптация растений к засолению // Издательство Ростовского университета, 1990. 48 с.
6. Сидоров В.А. Биотехнология растений: клеточная селекция. - Киев: Наукова думка, - 1990. - 280с.
7. Хочачка П., Сомеро Дж. Биохимическая адаптация. - М.: Мир. - 1988, -568с.
8. Tal M. Genetics of salt tolerance in higher plants: theoretical and practical consideration // Plant and soil. - 1985. - V.89 - №1. - р. 199-226.
9. Rains D. W. Salt transport by plants in relation to salinity// Ann. Rev. Plant Physiol., - 1972, - 23. - p. 367-388.
10. Briens, Lahrer, 1982;
11. Flowers T. J., Hajibagheri M A. Salinity tolerance in Hordeum vulgare : ion concentrations in root cells of cultivars differing in salt tolerance. Plant Soil2001. - 231: 1-9.
13. Hasegawa, P.M., Bressan, R.A., Zhu, J.K., and Bohnert, H.J. (2000). Plant cellular and molecular responses to high salinity. Annu. Rev. Plant Mol. Plant Physiol. - 51, - р.463–499.
14. Terao Y., Nakamori Sh., Takagi H. Gene Dosage Effect of L-Proline Biosynthetic Enzymes on L-Proline Accumulation and Freeze Tolerance in Saccharomyces cerevisiae// Applied and Environmental Microbiology, November 2003, - Vol. 69, - № 11 - p. 6527-6532.
15. Kiyosue T. , Yoshiba Y., Yamaguchi-Shinozaki K. and Shinozaki K. A Nuclear Gene Encoding Mitochondrial Proline Dehydrogenase, an Enzyme Involved in Proline Metabolism, Is Upregulated by Proline but Downregulated by Dehydration in Arabidopsis// The Plant Cell, 1996, Vol 8, Issue 8 1323-1335
16. Iyer S., Caplan A. Products of Proline Catabolism Can Induce Osmotically Regulated Genes in Rice// Plant Physiol., - 1998. – 116, - р.203-211.
17. Liu J., Zhu J. K. Proline Accumulation and Salt-Stress-Induced Gene Expression in a Salt-Hypersensitive Mutant of Arabidopsis// Plant Physiology, 1997. Vol 114, Issue 2 591-596
18. Galiba G., Simon-Sarcadi L., Saldo A., Koscy G. Genotype dependent adaptation on wheat varieties to water stress in vitro//J. Plant Physiol. 1989. 134. No. 6. P.730-735.
19. Удовенко Г.В. Механизмы адаптации растений к засолению почвы: физиологические и генетические аспекты солеустойчивости растений // Проблемы солеустойчивости растений. Ташкент: Фан, - 1989. - с. 113-142.
20. Гуськов Е.П. Генетические основы солеустойчивости растений// Третий съезд Всероссийского общества физиологов растений. 24-29 июня 1993г.: Тез.докл. Вып. 5.- С.-Пб., - 1993. - С.543.
21. Коваль В. С., Коваль С.Ф. Генетический анализ солеустойчивости ячменя. Определение числа генов// Генетика, - 1996, - том 32, - № 8, - с. 1098-1103.
22. Коваль В.С., Ригин Б.В., Доклады Академии наук, 1993, - том 331, - №4, - с.518
23. Биотехнология растения: культура клеток/ Г.П. Болвел и др., пер. с англ. Под ред. Р.Г. Бутенко. М.: Агропромиздат, 1989 - 280с.
24. Evans D.A. et. al. Methods and Applications in Agriculture// Plant Tissue Culture, Thorpe T.A. (ed.), Academic Press, - New York, - 1981- p.45.
and 25. Murashige T. In Plant Tissue Culture and its Bio-technological Applications, - Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg New York, - 1977. – p.18.
26. Тоцкий В.Н., Беломыльцева Е.В. Получение солеустойчивых клеточных линий ячменя. / Сб.научн. тр. СГИ, - 1992. - с.59-62.
27. Сергеева Л.Е. Изучение клеточных линий табака, устойчивых к солевому и водному стрессам, и регенерантов из них: Автореф. дис. канд. - Киев, 1991. - 20 с.
28. Долгих Ю.И. Принципы скрининга клеток in vitro с целью олучения устойчивых к абиотическим стрессам форм растений// 2 Рос. Симп. «Новые методы биотехнологии растений». Тез. докл. - Пущино, -1993. - с.103, 337.
29. Липский А.Х. Глубинное куЛипльтивирование растительных клеток / В кн.: Культура клеток растений. - М., 1981. - С.51-68.
30. Павер Дж. Б., Чепмен Дж. В. Изолирование, культивирование и генетические манипуляции с протопластами растений / В кн.: Биотехнология растений: культура клеток (пер. с англ. Негрука В.И. под ред. Бутенко Р.Г.). - М. :Агропромиздат, 1989. - С. 53-57.
31. Karabaev M., Dzhardemaliev Zh. The cultured cells of wheat and maize: morphogenesis and tolerance // Russian Journal of Plant Physiology. - Vol. 41. - 1994, - N 6. - р.706-711.
32. Бутенко Р.Г. Клеточные технологии в сельскохозяйственной науке и практике// В кн.: Основы сельскохозяйственной биотехнологии Г.С.Муромцев, Бутенко Р.Г., Тихоненко Т.И., Прокофьев М.И. -М.: Агропромиздат, - 1990 - с.179-187.
33. Бутенко Р.Г., Гусев М.В., Киркин А.Ф., Корженевская Т.Г., Маркарова Е.Н. Культура клеток высших растений. /В кн. Биотехнология. Учеб пособие для ВУЗов. (под ред. Егорова Н.С.. Самуилова В.Д.) Кн.3: Клеточная инженерия. - М.:Высш.шк., - 1987 - с.10-27.
34. Витанова З., Валахова М., Денчев П. и др. Сомаклональная изменчивость// Физиология и биохимия культурных растений. - 1990. - Т.22. -№ 5. - с.419-426.
35. Диас Т., Никифорова И.Д. Особенности роста каллусных тканей твердых и мягких пшениц в условиях засоления// 2 Рос. симп. «Новые методы биотехнологии растений» Тез. докл. - Пущино, 1993. - с. 133, 355.
36. Терлецкая Н.В. Использование культуры тканей для селекции засухоустойчивых форм ячменя// Биотехнология. Теория и практика.- 1996.-№1. - с.64-71.
37. Терлецкая Н.В., Искаков А.Р., Сариев Б.С. Пути использования физиологических и биотехнологических методов в селекции ячменя на засухоустойчивость// Биотехнология в селекции сельскохозяйственных культур. - Алматы, - 1993. - с.90-98.
38.Жамбакин К.Ж Гаплоидная биотехнология, 2004, 75б.
39.Смолякова О.И. Экспериментальная гаплоидия картофеля Биотехнология. Теория и практика.1996, №1 .38-42 б.
40. Biotechnology in Agriculture and Forestry (ed.by Y.P.S. Bajaj), Spring- Verlag, Berlin, Heidelberg. 1990. 12 volums.
41.Рахимбаев И.Р., Тивари Ш., Бишимбаева Н.К и др. Биотехнология зерновых культур// Алма-Ата; Ғылым, 1992, 55-65 б.
42. Уәлиханова Г.Ж. Өсімдіктер биотехнологиясы. Алматы, 2009,164-176б.
43.Biotechnology in Agriculture and Forestry (ed.by Y.P.S. Bajaj), Spring-Verlag, Berlin, Heidelberg. 1990. 12 volums.
44.Ыбыраев Ә. Қазақстан күріші.Алматы. 2000. 209 б.
45.Әлі мбетов К. Күріш өндіруді интенсивтендіру.Алматы. 2006. 189 б.
46. Сергеева Л.Е. Изучение клеточных линий табака, устойчивых к солевому и водному стрессам, и регенерантов из них: Автореф. дис. канд. - Киев, 1991. - 20б.
47. Утеулину К.Р., Искакова.А.Б.,Бари.Г, Индукция морфогенного каллуса и регенероция растений из незрелых (oriza satival),известия НАН РК, серия биологическая и медицинская №3 (279) май, июнь,С. 88- 91(2010).
48. Утеулину К.Р., Искакова.А.Б.,Бари.Г, Влияние генотипа на индукцию калу сообразования и регенерацию растений в культуре зерелых зародышей казахстанския сортов риса // Вестник казну серия биологческая №2 (44) 3А 2010.с 60-62.
49.http:// www.google.kz
50.http://www.yandex.com.
Глеба Ю.Ю., Сытник К.М. Клеточная инженерия растений. - Киев: Наукова думка, - 1984 - 159с.
2. Генкель П.А. Физиология жаро- и засухоустойчивости растений. - М.: Наука. - 1982 - 280 с.
3. Строгонов Б. П. Физиологические основы солеустойчивости растений при разнокачественном засолении. М., - 1962. - 366 с.
4. Строгонов Б.П. и др. Структура и функции клеток растений при засолении. - М., «Наука». - 1970;
5. Белецкий Ю.Д., Шевякова Н.И., Карнаухова Т.Б. Пластиды и адаптация растений к засолению // Издательство Ростовского университета, 1990. 48 с.
6. Сидоров В.А. Биотехнология растений: клеточная селекция. - Киев: Наукова думка, - 1990. - 280с.
7. Хочачка П., Сомеро Дж. Биохимическая адаптация. - М.: Мир. - 1988, -568с.
8. Tal M. Genetics of salt tolerance in higher plants: theoretical and practical consideration // Plant and soil. - 1985. - V.89 - №1. - р. 199-226.
9. Rains D. W. Salt transport by plants in relation to salinity// Ann. Rev. Plant Physiol., - 1972, - 23. - p. 367-388.
10. Briens, Lahrer, 1982;
11. Flowers T. J., Hajibagheri M A. Salinity tolerance in Hordeum vulgare : ion concentrations in root cells of cultivars differing in salt tolerance. Plant Soil2001. - 231: 1-9.
13. Hasegawa, P.M., Bressan, R.A., Zhu, J.K., and Bohnert, H.J. (2000). Plant cellular and molecular responses to high salinity. Annu. Rev. Plant Mol. Plant Physiol. - 51, - р.463–499.
14. Terao Y., Nakamori Sh., Takagi H. Gene Dosage Effect of L-Proline Biosynthetic Enzymes on L-Proline Accumulation and Freeze Tolerance in Saccharomyces cerevisiae// Applied and Environmental Microbiology, November 2003, - Vol. 69, - № 11 - p. 6527-6532.
15. Kiyosue T. , Yoshiba Y., Yamaguchi-Shinozaki K. and Shinozaki K. A Nuclear Gene Encoding Mitochondrial Proline Dehydrogenase, an Enzyme Involved in Proline Metabolism, Is Upregulated by Proline but Downregulated by Dehydration in Arabidopsis// The Plant Cell, 1996, Vol 8, Issue 8 1323-1335
16. Iyer S., Caplan A. Products of Proline Catabolism Can Induce Osmotically Regulated Genes in Rice// Plant Physiol., - 1998. – 116, - р.203-211.
17. Liu J., Zhu J. K. Proline Accumulation and Salt-Stress-Induced Gene Expression in a Salt-Hypersensitive Mutant of Arabidopsis// Plant Physiology, 1997. Vol 114, Issue 2 591-596
18. Galiba G., Simon-Sarcadi L., Saldo A., Koscy G. Genotype dependent adaptation on wheat varieties to water stress in vitro//J. Plant Physiol. 1989. 134. No. 6. P.730-735.
19. Удовенко Г.В. Механизмы адаптации растений к засолению почвы: физиологические и генетические аспекты солеустойчивости растений // Проблемы солеустойчивости растений. Ташкент: Фан, - 1989. - с. 113-142.
20. Гуськов Е.П. Генетические основы солеустойчивости растений// Третий съезд Всероссийского общества физиологов растений. 24-29 июня 1993г.: Тез.докл. Вып. 5.- С.-Пб., - 1993. - С.543.
21. Коваль В. С., Коваль С.Ф. Генетический анализ солеустойчивости ячменя. Определение числа генов// Генетика, - 1996, - том 32, - № 8, - с. 1098-1103.
22. Коваль В.С., Ригин Б.В., Доклады Академии наук, 1993, - том 331, - №4, - с.518
23. Биотехнология растения: культура клеток/ Г.П. Болвел и др., пер. с англ. Под ред. Р.Г. Бутенко. М.: Агропромиздат, 1989 - 280с.
24. Evans D.A. et. al. Methods and Applications in Agriculture// Plant Tissue Culture, Thorpe T.A. (ed.), Academic Press, - New York, - 1981- p.45.
and 25. Murashige T. In Plant Tissue Culture and its Bio-technological Applications, - Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg New York, - 1977. – p.18.
26. Тоцкий В.Н., Беломыльцева Е.В. Получение солеустойчивых клеточных линий ячменя. / Сб.научн. тр. СГИ, - 1992. - с.59-62.
27. Сергеева Л.Е. Изучение клеточных линий табака, устойчивых к солевому и водному стрессам, и регенерантов из них: Автореф. дис. канд. - Киев, 1991. - 20 с.
28. Долгих Ю.И. Принципы скрининга клеток in vitro с целью олучения устойчивых к абиотическим стрессам форм растений// 2 Рос. Симп. «Новые методы биотехнологии растений». Тез. докл. - Пущино, -1993. - с.103, 337.
29. Липский А.Х. Глубинное куЛипльтивирование растительных клеток / В кн.: Культура клеток растений. - М., 1981. - С.51-68.
30. Павер Дж. Б., Чепмен Дж. В. Изолирование, культивирование и генетические манипуляции с протопластами растений / В кн.: Биотехнология растений: культура клеток (пер. с англ. Негрука В.И. под ред. Бутенко Р.Г.). - М. :Агропромиздат, 1989. - С. 53-57.
31. Karabaev M., Dzhardemaliev Zh. The cultured cells of wheat and maize: morphogenesis and tolerance // Russian Journal of Plant Physiology. - Vol. 41. - 1994, - N 6. - р.706-711.
32. Бутенко Р.Г. Клеточные технологии в сельскохозяйственной науке и практике// В кн.: Основы сельскохозяйственной биотехнологии Г.С.Муромцев, Бутенко Р.Г., Тихоненко Т.И., Прокофьев М.И. -М.: Агропромиздат, - 1990 - с.179-187.
33. Бутенко Р.Г., Гусев М.В., Киркин А.Ф., Корженевская Т.Г., Маркарова Е.Н. Культура клеток высших растений. /В кн. Биотехнология. Учеб пособие для ВУЗов. (под ред. Егорова Н.С.. Самуилова В.Д.) Кн.3: Клеточная инженерия. - М.:Высш.шк., - 1987 - с.10-27.
34. Витанова З., Валахова М., Денчев П. и др. Сомаклональная изменчивость// Физиология и биохимия культурных растений. - 1990. - Т.22. -№ 5. - с.419-426.
35. Диас Т., Никифорова И.Д. Особенности роста каллусных тканей твердых и мягких пшениц в условиях засоления// 2 Рос. симп. «Новые методы биотехнологии растений» Тез. докл. - Пущино, 1993. - с. 133, 355.
36. Терлецкая Н.В. Использование культуры тканей для селекции засухоустойчивых форм ячменя// Биотехнология. Теория и практика.- 1996.-№1. - с.64-71.
37. Терлецкая Н.В., Искаков А.Р., Сариев Б.С. Пути использования физиологических и биотехнологических методов в селекции ячменя на засухоустойчивость// Биотехнология в селекции сельскохозяйственных культур. - Алматы, - 1993. - с.90-98.
38.Жамбакин К.Ж Гаплоидная биотехнология, 2004, 75б.
39.Смолякова О.И. Экспериментальная гаплоидия картофеля Биотехнология. Теория и практика.1996, №1 .38-42 б.
40. Biotechnology in Agriculture and Forestry (ed.by Y.P.S. Bajaj), Spring- Verlag, Berlin, Heidelberg. 1990. 12 volums.
41.Рахимбаев И.Р., Тивари Ш., Бишимбаева Н.К и др. Биотехнология зерновых культур// Алма-Ата; Ғылым, 1992, 55-65 б.
42. Уәлиханова Г.Ж. Өсімдіктер биотехнологиясы. Алматы, 2009,164-176б.
43.Biotechnology in Agriculture and Forestry (ed.by Y.P.S. Bajaj), Spring-Verlag, Berlin, Heidelberg. 1990. 12 volums.
44.Ыбыраев Ә. Қазақстан күріші.Алматы. 2000. 209 б.
45.Әлі мбетов К. Күріш өндіруді интенсивтендіру.Алматы. 2006. 189 б.
46. Сергеева Л.Е. Изучение клеточных линий табака, устойчивых к солевому и водному стрессам, и регенерантов из них: Автореф. дис. канд. - Киев, 1991. - 20б.
47. Утеулину К.Р., Искакова.А.Б.,Бари.Г, Индукция морфогенного каллуса и регенероция растений из незрелых (oriza satival),известия НАН РК, серия биологическая и медицинская №3 (279) май, июнь,С. 88- 91(2010).
48. Утеулину К.Р., Искакова.А.Б.,Бари.Г, Влияние генотипа на индукцию калу сообразования и регенерацию растений в культуре зерелых зародышей казахстанския сортов риса // Вестник казну серия биологческая №2 (44) 3А 2010.с 60-62.
49.http:// www.google.kz
50.http://www.yandex.com.
Қысқартылған сөздер тізімі
2,4-D - дихлорфенокси сірке қышқылы
АБҚ – абсциз қышқылы
НСҚ - нафтил сірке қышқылы
МС – Мурасиге- Скуге
ГК – Гибберил қышқылы
В5 – (қоректік ортаның атауы)
АЭ- ашытқы экстраты
HgCl2 - сулема
Н2О2 - сутек асқын тотығы
БАП – 6-бензиламинопурин
ИМҚ - индолилмай қышқылы
МАЗМҰНЫ
КІРІСПЕ 3
1 НЕГІЗГІ БӨЛІМ 4
1.1 Астық тұқымдасының соматикалық ұлпасының дақылында морфогенез
және регенерация мәселелері. 4
1.2 Өсірудің әдістері мен жағдайлары 8
1.3 Каллусты мен суспензиялы культуралардың сипаттамасы 10
1.4 Тұзға төзімділік 12
1.5 Өсімдіктерге тұздардың әсері 13
1.6 Сортаңдануға өсімдіктердің бейімделу механизмдері 15
1.7 Тұзға төзімділіктің генетикалық механизмдері 17
1.8 Клеткалардың дақылдарын тұзға төзімділікті зерттеуде және 18
төзімді регенеранттарды алу үшін қолдану
2 ЗЕРТТЕУ МАТРИАЛДАРЫ 22
2.1 Зерттеу материалдары мен әдістері 22
2.2 Өсіру жағдалары 24
3 ЗЕРТТЕУ НӘТИЖЕЛЕРІ 26
3.1 Әртүрлі қоректік ортада каллус түзу қабілетіне сахарозаның
әсері 26
3.2 Күрштің әртүрлі генотиптерінің каллусогенезі және морфогенезі
Қ О Р Ы Т Ы Н Д Ы 27
ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ 35
36
К І Р І С П Е
Селекцияның ғылыми негізі – теориялық және тәжірибелік
зерттеулерді дамыту арқылы ауыл шаруашылығының мәселелерін табысты шешу.
Дәнді дақылдардың өнімділігі мен ауру түрлеріне тұрақтылығын арттыру және
сапасын жоғарлату селекцияның өзекті ғылыми бағыттарының бірі болып
табылады. Қазіргі таңда күріш селекциясы үшін құнды белгілерін жақсатуда
дәстүрлі генетикалық және селекциялық тәсілдермен қатар, биотехнологиялық
әдістер де кеңінен қолданылады. Жалпы алғанда, қазір кезде кең көлемде
егілетін кең тараған, ауылшаруашылығына құнды және қоршаған ортаның
стресстік әсерлеріне төзімді күріш сорттарының саны онша көп емес және олар
сортаралық будандастыру арқылы алынған сорттар. Сондықтан күріш сорттарының
генотиптерін жақсарту және Қазақстанда өсірілетін сорт санын көбейту
бағытында биотехнология саласының сомаклондарды алу әдісін қолдану селекция
процесін айтарлықтай жыдамдатады. Генетикалық өзгерістері бар каллус
клеткаларынан регенерант өсімдігін шығару процесінде кейбір мутациялар
регенеранттарға берілуі мүмкін. Сондықтан көбінесе регенерант өсімдіктердің
бастапқы донорлық өсімдіктерден айырмашылығы болады. Сонымен қоректік
ортаны үйлестіру арқылы жетілмеген ұрықтарды өсіріп, өміршең өсімдік алу
арқылы өсімдіктің биіктігі, қылтанақтың ұзындығы, дәннің түсі, масақтың
формасы, белоктардың электрофорездік спектрі сияқты және т.б. белгілерін
өзгертуге болады. Регенерант өсімдік сомаклондық мутант екендігін дәлелдеу
үшін жыныстық жолмен көбейтетін түрлердің регенеранттарын өздігінен
тозаңдандырып және тиісті будандастырулар арқылы генетикалық тексеруден
өткізіледі. Әдебиеттерде сомаклондық варианттар орнына мына терминдерді
қолдануға болады: клеткалық варианттар, фенотиптік варианттар. Сомаклондық
өзгергіштік әр түрлерге жататын көптеген өсімдіктерде байқалған. Әсіресе
қызықтыратын астық тұқымдастарының сомаклондық варианттары, себебі олар
генотиптерді шығарудың қайнар көзі. Астық тұқымдастарына жататын
өсімдіктердің каллустары соңғы жылдары көптеп алынып, олардан алынған
регенеранттардан морфологиялық ұқсас өзгерістер зерттелінген.
Егістік күріш – астық тұқымдастарының бірі, 20 – ға жуық түрі бар.
Отаны – Оңтүстік – Шығыс Азия. Қазақстанның суармалы жерлерінде өседі.
Біздің еліміздің Қызылорда облысында, Алматы облысында, Бақанаста қызыл
күріш егіледі. Химиялық құрамы: Дәндерінде 3-12% белок, 65-70% көмірсулар,
4-6% майлар болады. Ал елімізде ауылшруашылығы белгілері бойынша құнды
және аурулар мен қолайсыз жағдайларға төзімді күріш сорттарын алуға
бастапқы материал ретінде сомаклондарды да алуға болады.
1 НЕГІЗГІ БӨЛІМ
1. 1 Астық тұқымдасының соматикалық ұлпасының дақылында морфогенез және
регенерация мәселелері
Соңғы кездердегі кл Зерттеу үшін материал ретінде Қазақстан және
Ресей селекциясының күріш сорттары пайдаланылды: Бақанас, Мадина, Маржан,
Регул қолданылды. Зерттеу үшін арналған материалдарға Ресей ғылым
академиясының Сібір бөлімінің Цитология және генетика Институтының ұсынған
сорты мен Қазақстан жергілікті сорттары жатады.
клеткалық және молекулярлық өсімдіктер биологиясының жеткен
жетістіктерін, өсімдіктерді жақсарту үшін биотехнология саласын кеңінен
пайдалануға болатынын айтуға болады. Темек ұлпасының, сәбіздің , петуния
және басқада түрлердің культурасы болып табылатын модельді жүйеде, келесі
нәтижелер ең алғаш рет қарастырылған: 1)өсімдік жекелеген клеткалардан
регенерациялануы мүмкінділігі протопластардан, клеткалық культурадан
керекті белгілері бар, мутантты өсімдіктер алуға болады. Протопласттардың
қосылуының арқасында өсімдіктердің туыс емес түрлерінің арасында
соматикалық гибридтер түзілуі мүмкін.
Бұл бірінші кезекте дәндердің басқа таксондардан айырмашылығы морфогенез
регуляциясының механизімімен байланысты. Осыған байланысты дәндердің
экспериментті морфогенездегі әлі күнге дейін шешімін таппай отыр.
Дәндерді дақылдаодың каллусты ұлпаларының жоғары гетерогенділігі мен төмен
және морфогенетикалық және ұзақ дақылдану жасау кезінде регенерация
қабілетін жоғалту.
1961 жылы Х. Стрит алды. Ең алғаш бидайдың каллусты дақылдарын
Уайттың модифицирленген ортасында тамыр экспланттарынан Кейін Е. Трион
әртүрлі экспланттарды қолдана отырып, эндосперм, интеркалярлы меристема,
тұқым түйіндерінің сегменттерін Triticum vulgare-нің зерттеген. Бұл жұмыста
байқалғаны, эндоспермді ұлпалары бірде- бір ортада каллус түзілмеген,
интеркалярлы меристема ұлпаларынан каллус түзілген және жақсы өскен .
Қазіргі уақытта дәндердің каллусты дақылдар индукциясы ешқандай
қиындық туғызбайды. Астық тұқымдасының көптеген маңызды өкілдері және
каллусты ұлпаларының ұзақ уақыт дақылдануынан мысалы: арпа (Бутенко және
т.б., 1986) [1,32,33].
Әртүрлі өсімдіктердің ұлпаларының генотиптері қоректік заттардың
қажеттілігі, өсуін реттеу жағынан өте айрықша ерекшеленеді.Мысалы, бидай
ұрықтарын Мурасиге – Скуга ортасында дақылдау кезінде 100% экспланттар 2,4-
Д-мен бірге ортад каллус түзді және тек 77% кинетин қосу арқасында ғана
каллус түзді . Цитокинин дәндерінде каллус түзу кезінде кей жағдайда тежеу
процесін, дәндер ұлпасындағы цитокининнің клетка ішілік концентрациясы
жеткілікті болуымен түсіндіреді. Мысалы, күріштің каллусты ұлпаларында
жоғары дәрежеде эндогенді цитокинин: зеатина, рибозида зеатина ( 0,7-1,7
мкгг ішкі салмағы) анықталған.
Көптеген авторлар қоректік ортаның құрамы дәндердің каллусты
ұлпаларының жақсы өсуіне қолайлы. Органикалық қоспалардың әсерінен пайда
болған көрсеткіштер каллустың түзілуіне және өсуіне айтарлықтай қарама-
қайшы болады. Б.А. Быховцевтің айтуы бойынша аскарбин қышқылы, глутатион,
глицин, кальций пантотенаты қоспаларының бидай апаекстерінің каллус
түзілуіне айтарлықтай оңтайлы әсер етеді. В.М. Суханов және И. Д. Папазян
(1983) [1] бидайдың жетілген ұрықтарынан интенсивті каллусогенез индукциясы
үшін витамин С немесе гибберил қышқылы байланысқан ашытқы экстратын
ұсынады. Бидайдың гүлшоғырынан каллус түзілу үшін кокос қосылған орта
қолайлы болады.
Бір жағынан, жетілмеген бидай ұрығынан пайда болған. Каллустың
жақсы өсуі үшін сахароза немесе глюкоза концентрациясын жоғарылату тиімді
болады, ал ашытқы экстраты, кокос сүті, амин қышқылын қосу каллустың өсуіне
әсерін тигізген жоқ. Негізінен каллустың өсуін жақсарту үшін ауксинді
табиғатты фитогормондар қажет, ал кинетин, зеатин және гибберил қышқылы
оның өсуін ингибирледі. Бірақ қара бидайда каллус түзілуі үшін қолайлы
болып, 2,4- Д және бензил аденині бар орталар болды.
Қарпайым дән ұлпаларынан каллус алу үшін ауксин ретінде 2,4-Д
қолданды.(НУК) нафтил сірке қышқылы бар ортада бидай ұлпасының каллус
түзу қарқындылығы және жиілігі бірнеше есе төмендеген, кеиіннен өсе келе
НСҚ ортасында мұндай каллустар ұлпалары тамыр түзуге қабілетті болды
Әртүрлі ауксиндердің дәнді дақылдарының каллустарының бойына және
индукциясына әсер етуі туралы зерттеулер жүргізілген.
Жақсы қорытындылар шыққан және басқада синтетикалық ауксиндерді
қолданғанда: 2,4,5- трихлорфеноксипропион қышқылы (2,4,5 CL3 POD)- бидай
ұлпасы үшін ( Eapen, Rao, 1985); 26465- трихлорфеноксисірке қышқылы- арпа
ұлпасы үшін (Папазян, 1979]; 3,6 –дихлор- 0- анис қышқылы (дикамба) және 4-
амино-3, 5,6-трихлорпиколинді қышқылы ( пиклорам)- сұлы ұлпасына жақсы әсер
етеді.
Қоректік ортаның минералды құрамы органикалық заттарын, бойды
реттейтін концентрациясын өсімдіктің әр түріне және дақылданған дақыл
түріне арнайы таңдап қолданады. Сол себептен дәнді дақылдардың каллус түзу
процессі генотипке түр және сорттарының ерекшеліктері мен қоректік ортаның
құрамына, фитогормондардың типіне және концентрациясына қандай ұлпалар
эксплант қолданғанына байланысты болады.
Ауылшаруашылық дақылының сапасын жақсарту үшін жекеленген торшаға
және ұлпаға жүргізілген әдістен бұрын жеке клеткасына және каллустан
өсімдік регенерантын алу тәсілін, қарастыруымыз керек. Жоғарыда айтылғандай
алқа тұқымдасына сәйкес және басқада бірқатар тұқымдастарының регенеранттың
жеке торшасына сол сияқты протопластына әр түрлі тәсілдер қолданылды,
барлық каллустың немесе суспензиялық дәнді дақылдарды алуда экзогенді
фитогормондардың әсер етуімен маманданған ұлпа алынбайды.
Бұл дақылдардағы морфогенез және регенерацияның дифференциялды
кезеңдері қатаң генетикалық сол сияқты эпигенетикалық бақылауда болады.
Генотип таңдауы қажетті фактор болып табылады, каллус түзу жиілігіне және
регенерацияға әсер етуі (Maddork et al, 1983; Давоян 1987 ; Чернышева және
басқалары, 1988)
Генетикалық факторлардың көрсетуі бойынша, каллус түзу қарқындылығы
және каллустан алынған регенерация өсімдігі бір- бірімен байланысты емес.
(Давоян, 1987) Қатысу байланыстары солсияқты процестерді бақылайтын, гендер
арасында да көрсетіледі.
Ұлпа дақылында өсімдік регенерациясының екі жолы бар: органогенез
(гемморизогенез) және соматикалық эмбриогенез ( эмбриоидогенез) [Батыгина,
Бутенко, 1981; Vasil , 1982].
Өскіндердң түзілуі бүршіктердің даму жолымен немесе каллусты
ұлпалардағы өркендердің de novo меристемаларының ұйымдасу жолымен түзіледі.
Өркендер кешірек тамырланып және өсімдік түзеді. Соматикалық ұрықтар
морфологиялық және физиологиялық жағынан зиготикалық ұрықтармен ұқсас және
бір соматиалық клетакадан түзілуі мүмкін. (Haccius, 1978) Эмбриоидтардың
ерекшелік белгісі биполярлық және аналық ұлпаларға байланысты емес болып
табылады. Соматикалық эмбриогенез ең алғаш сәбіз ұлпаларының дақылдарында
анықталды және содан бері көптеген жабық тұқымды өсімдік түрлерінен
табылды. Gramineae ұлпасы дақылдануындағы соматикалық ұрықтардың түзілуі
осы уақытқа дейін дәлірек айтылмаған.1980 жылдары көптеген жұмыстар бойынша
дән ұлпаларының дақылдануындағы өсімдік регенерациясы органогенез жолымен
өтті деп айтылды. Жүгері, бидай, күріш каллус дақылындағы de novo
меристемасының ұйымдасуымен өркендер түзіліп отырды.
Кейбір жағдайларда әсіресе эксплант ретінде жетілген ұрықтарды,
каллусты дақылдардың құрамын негізінен тамырлы примордилер құраған. Осы
көптеген анықтамаларда қысқа кезең аралығында дақылдар морфогенетикалық
қабілетін сақтаған, өсімдік регенерациясы тұрақсыз болған және бірнеше
генотиптермен шектелген. Сонымен қатар in vivo өркеннің меристемасы және in
vitro меристемасының түзілуі көп клеткалы болып келеді. Сондықтан
гетерогенді клеткалық популяциядан пайда болған шығу жағынан көп клеткалы
өсімдіктер көбіне генетикалық бір туысты және химерлі бола алмайды.
Ең алғаш рет дән ұлпалары дақылындағы соматикалық ұрықтар туралы, К.
Норстог жұмыстарында көрсетілген [K. Norstog 1970]. Дәндерге тән емес 0,1
мгл кинетині бар ортада дақылданған арпаның жетілмеген ұрық қалқанды
түйінінен эмбриоидтар түзілген.
Бұл эмбриотидтарда қалқандары және түзілмегендіктен, бұлардан өсімдік алу
мүмкін болмады. Сонымен қатар жүгерінің жетілмеген ұрықтарында ұрық
қалқандарына ұқсайтын құрылым түзілгені байқалды, бірақ дифференциялданған
эмбриойдтар түзілмеді. Тек 1980 жылдан бастап астық тұқымдасының әр түрінің
өкілдерінде соматикалық эмбриогенезге морфологиялық және гистологиялық
дәлелдемелер келтірілген. Соматикалық эмбриогенез жолымен жүргізілген
өсімдіктер регенерациясын және эмбриогенді каллустық дақылдарынан 12 түр
алынған және 70 кездейсоқ таңдалынып алынған генотиптердің қайсысы
қолданылғанына тәуелсіз астық тұқымының бір түраралық буданды
алынған.Жетістіктің ең басты себебі болып, зерттеушілердің өсімдік
эмбриологиясына қызығушылығы және сонымен қатар соматикалық эмбриогенездің
ерте стадияларын айыра білу қабілетіне байланысты болды.
Эмбриоидтар жекелеген эмбриогенді клеткалық бөліну жолымен крахмал
жинақтайтын және жақсы ядросы бар цитоплазмаға бай клеткалардан шағын
каллусты ұлпалардан түзілген. Пісіп жетілмеген ұрықтар, жас гүлшоғырларының
сегменттері және жапырақтың базальді бөліктері ең жақсы экспланттар
болатыны анықталды. Көп жағдайда Мурасиге - Скуга қоректік ортасы
пайдаланылды. Көптеген мәліметтер бойынша қоректік ортаға бір ғана
реттегіш 2,4-Д қосылған. Әрбір үш экспланттан эмбриогенді каллустар тек
арнайы ұлпалардан түзілуі мүмкін еді. Пісіп жетілмеген ұрықтан эмбриогенді
каллустар қалқанның ұшындағы перифериялық клеткалардың бөлінуі жолымен
дамиды. Гүл шоғырлардан эмбриогенді каллустар гүлдің примордилерінің
меристематикалық клеткаларынан және сонымен қатар гүл шоғыр өсіндегі
перифериялық түтікшелер шоғын қоршайтын клеткалардан дамиды.
Ал дақылданатын жапырақ сегменттерінен эмбриогенді каллустар
төменгі эпидермис клеткаларынан және түтікше шоқтарының арасындағы
мезофильдік ұлпалардан түзілді. Пайдаланған эксплантқа (пісіп жетілмеген
ұрықтар, гүл шоғырлар немесе жапырақтар) тәуелсіз алғашқы клеткалық
бөліністер көбінесе прокамбиялық немесе өткізгіш ұлпалардың жанында
басталатын клеткалар қолданылған. Мұның себебі аталған ұлпаларда өсуді
реттейтін және қоректік заттардың мөлшерінің көп болуына байланысты болуы
мүмкін. Осылайша Pennisetum purpureum соматикалық эмбриогенезге қабілетті
жас жапырақ ұлпаларында және олардан алынған эмбриогенді каллустық дақылда
эндогенді гормондардың оның ішінде НСҚ және АБҚ концентрациясы жоғары
болатыны көрсетілді.
Сонымен қатар тез өсетін эмбриогенді каллустық дақылдарды алу
барысында экспланттың даму кезеңі ең маңызды фактор болатыны анықталды.
Пісіп жетілмеген ұрықтың ең қолайлы даму кезеңі ұрықтанғаннан соң 10-12
күннен кейін жүретіні белгілі болды. Бұл кезеңде ұрықтың барлық негізгі
бөліктері жетіліп үлгереді. Эндосперм клеткалық күйге көшеді де қоректің
қор заттары жинала бастайды. Ұрықтың қоректік ортаға қалқаны жетпейтіндей
етіп салу қажет. Жеке гүл мөлшерінің примордилері түзіле бастаған
жетілмеген гүл шоғырлары эмбригендік дақыл түзуге яғни индукциялауға
қолайлы болып табылады.
Гүл шоғырлар алғашқы даму кезеңдерінде немесе салыстырмалы түрде кеш
даму сатысында көбінесе морфогендік емес каллустар түзеді. Дәнді
дақылдардың жапырақтарында базальді меристема болатыны белгілі бұл ұлпаның
белсенді түрде бөлінетін клеткалары эмбриогенді каллус түзуге қабілетті
болады. Осы аталған меристема клеткасының белсенділігі жапырақтың орта
түзілу кезеңінде жойылады. Эмбриогенді каллустарды шамамен 2- 5 ші ең жас
жапырақтардың базальді бөліктерінен алынған сегментті ұлпалар түзеді. Басқа
мәліметтер бойынша клетканың ең қарқынды пролиферациясы алтыншы жапырақтың
базальды сегменттік дақылдарында байқалады. Бидайдың асептикалық өнген
дәндерінен алынған жас жапырақтың түпкі ұлпаларында жақсы эксплант бола
алатыны анықталды.
1.2 Өсірудің әдістері мен жағдайлары
Асептика. Эксплантты – ұлпа бөліктерін немесе өсімдік мүшелерін -
өсіргенде, әсіресе жеке клеткаларды асептика шарттары толық орындалуы
керек. Қоректік ортаға түсіп кеткен микроағзалар токсиндер бөледі,
клеткалар өсуін ингибитрлейді және культура өліміне әкелуі мүмкін.
Сондықтан in vitro өсірілетін клеткалар мен ұлпалар манипуляция жасағанда
ламинар бокста немесе асептикалық бөлмеде асептикалық белгілі ережелерін
сақтайды. Асептикалық бөлмелер ультра күлгін шамдарымен
залалсыздандырылады, ондай бөлмеде стерильді киіммен жұмыс істейді.
Асептикалық бөлмелерде үстелдердің жұмыс бетін және құралдарды жұмыс
алдында қосымша спиртпен залалсыздандырады.
Алдын-ала қағазға немесе фольгаға оралған таза ыдысты, құралдарды,
қағаздарды, мақтаны құрғату шкафында құрғақ ыстықпен 1600С температурада
1,5-2 сағат ішінде стерилизациялау керек. Қоректік орталарды автоклавта
1200С температурада жоғары қысымда 15-20 минут ішінде залалсыздандыру
керек. Егер қоректік ортада автоклавтау барысында бұзылатын заттар бар
болса, оларды бактериялық фильтр арқылы фильтрациялау жолымен
стерилиздейді. Одан кейін фильтрден өткізген компоненттерді автоклавтанған
400С –ға дейін суытылған ортаға қоасады. өсімдік ұлпалардың өзі қауіпті
аурулар көзі болуы мүмкін, өйткені оның бетінде эпифитті микрофлора болады.
Сондықтан беттік стерилизация келесідей жүргізіледі.
Эксплант алынатын өсімдік бөлігін сабынмен жуып, база сумен шаяды.
Одан кейін өсімдік материалын дезинфекциялайтын заттардың ерітіндісінде
стерилизациялайды. Экспланттарды залалсыздандырушы ерітіндіде ұстағанмен
кейін бірнеше рет дистильденген сумен шайып, эксплант кесінділеріндегі
сыртқы қабатты скальпелмен алып тастайды, өйткені ол стерилизация кезінде
зақымдануы мүмкін.
1 кесте
Бастапқы өсімдік материалын стерилизациялау
(Р.Г.Бутенко бойынша, 1999)
Стерилизациялау уақыты, мин
Диацид 0,1%-ті Сулема 0,1%-ті Судың асқын тотығы
10-12%-ті
15-20 10-5 12-15
Ісінген дәндер 6-10 6-8 6-8
Сабақ ұлпасы 20-40 20-25 -
Жапырақтар 1-3 0,5-3 3-5
Апекстер 1-10 0,5-7 2-7
Қоректік орта құрамы: клеткалық суспензия алу үшін каллусты культурада
да қолданылатын қоректік орталарды пайдаланады. Суспензиялық культура өсіру
үшін дайындалатын арнайы қоректік орталар жасалынған.
Каллусты және суспензиялы культуралардың бірдей, бірақ минералды
тұздарды пайдалану мөлшері бойынша бірталай өзгешеленеді. Витаминдер
өсіруді жеделдетуі, заттарды пайдалану бойынша да әртүрлі.
өсімдіктердің каллусты және суспензиялы культураларын өсіруде
қолданатын қоректік орта компоненттерін жасау реті бойынша және алғашқы
концентрациялы ерітінділерді сақтауы бойынша жіктейді. Бұл келесі топтар.
1. Негізгі бейорганикалық қоректік заттар (макроэлементтер)
2. Микроэлементтер
3.Темір көзі
4. Органикалық қосындылар
5. Көміртек көзі
6. Органикалық қосындылар (өсімдік өсуін реттеушілер)
Мурасиге-Скуг (МС), Шенка-Хильдебрандт (ШХ), Гамборг пен Эвелегтің
В5 (В5) орталары (кесте 1) өсімдік клеткалары культурасымен жұмыс істегенде
ең жиі қолданылатын орталар әрі әртүрлі және қос жарнақ өсімдіктер өсіру
үшін эффективті болып шықты. Зерттеушілер белгілі бір қоректік орта
құрамында жақсы нәтиже алады, бірақ кейбір культуралар белгілі қоректік
заттар қосқанда жақсырақ өседі (мысалы, казеин гидролизаты, ашытқы
экспланты немес какос сүті).
Физикалық факторлар: Өсімдік ұлпаларының in vitro өсуі мен дамуы
кезінде физикалық факторлар елеулі әсер етеді – жарық, температура,
аэрация, ылғалдылық.
Жарық: Көбінде каллусты ұлпалар мен суспензиялы культуралар әлсіз
жарықталу немесе қараңғыда өсуі үмкін, өйткені олардың фотосинтезге
қабілеті жоқ. Сонымен қатар жарық морфогенді және екінші ретті синтез
процесін қоздыруды қамтамасыз ететін фактор болып табылады. Көз ретінде
люминесцентті шамбар қолданылады. Көптеген шөптесін өсімдіктер үшін
жарықталудың оптимумын мөлшермен 1000 люкс құрайды.
Температура: Көпшілік каллусты және суспензиялы клетка культуралары
үшін оптимальді температура 260С-ны құрайды. Диоскорея дельтатәріздінің
каллусы мен клетка культурасы 320С температураның өзінде жақсы өседі.
Клетка мен ұлпалар культурасын өсіруден морфогенез төмен температураны
қажет етумен (18-200С) ерекшеленеді.
Аэрация: Суспензиялы культураларды өсіруде аэрация маңызды орын алады.
Үлкен көлемді ферменттерде өсірілетін клеткалардың ауамен қамтамасыздануы
өте маңызды. Әртүрлі типті ферменттерді салыстырғанда суспензиялы
культураларда екінші ретті метоболиттер синтезі ауаны астынан бергенде ең
қарқынды болатыны анықталды. Клеткаларды кіші көлемді ыдыста (колбада)
өсіргенде суспензияны үздіксіз араластыру жақсы аэрация қамтмасыз етеді.
Ылғалдылық: Культура өсетін бөлменің оптимальды ылғалдылығы 60-70% болу
керек.
Қорытындылай келсек клеткалар мен ұлпаларды өсіру көптеген сыртқы
факторлар әсеріне тәуелді және олардың әсері барлық уақытта белгілі бола
бермейді. Сондықтан культураға өсімдіктің жаңа түрін енгізгенде физикалық
факторлардың бұл дақылдың өсумен физиологиялық сипаттамаларына дұрыстап
зерттеу керек.
1.3 Каллусты мен суспензиялы культуралардың сипаттамасы
Каллусты клеткада өзінің даму циклі бар, ол басқа клеткалар циклына
ұқсас: бөліну, созылу, дифференциация, қартаю мен өсу. Каллусты ұлпалардың
өсуі жалпы заңдылыққа бағынады.
Өсірілген ұлпаның каллусты клетклары өздері алынған өсімдік клеткасына
тән көптеген физиологиялық ерекшеліктерді сақтап қалады. Мысалы: аязға
төзімділік, абиотикалық факторларға тұрақтылық (температура, тұздылану,
фотопериодты реакция), әр түрлі екінші ретті метоболиттерді синтездеуге
түрлі қабілеттілік сақталады. Жалпы белгілермен қатар каллусты мен
суспензиялық культуралар үшін өздеріне ғана тән ерекшеліктер қалыптасады.
Жоғары сатыдағы өсімдіктердің клеткалық популяциясы үшін- физиологиялық
асинхрондылық пен генетикалық гетерогенділік тән.
Физиологиялық асинхрондылық – жыныстық емес популяцияның ең маңызды
қасиеті. әрбір уақыт кезінде клеткалар өсу фазада болатындығында біреулері
бөлініп жатады, біреулері өседі, үшіншілері қартаяды. Популяцияның күйін
клеткалар көпшілігінің жалпы физиологиялық жағдайымен бағаланады.
Асинхрондылықтың себептері әртүрлі :
1. Түр, сорт, генотип пен жеке өсімдіктің ерекшелігі сонымен қатар
эксплант ерекшелігі.
2. Өсірудің стрестері (клеткалардың бұл түрі үшін орта оптимальді емес.
3. Энодгенді гормондар балансының өзгеруі және өсіру кезінде ортада
экзогенді гормондар концентрациясының өзгеруі.
4. Клеткалар мен клондардың генетикалық гетерогенділігі.
5. Клеткаларды in vitro жағдайында митотикалық циклының анамалиясы.
6. Физиологиялық факторлар (температура, жарық, аэрация).
Асинхрондылық – каллусты және суспензиялы клетка культуралары
популяцияларына тән тұрақты қасиет. Егер әдейі әсер ету арқылы
пролиференцияны синхрондаса, 3-4 бөлінуден кейін ол қайта асинхронды болып
кетеді.
Генетикалық гетерогенділік – бұл соматикалық клетка популяциясына тән
геном тұрақсыздығы мен олардың генетикалық әртүрлілігі. Меристемалық ұлпа
клеткаларға ғана генетикалық тұрақты болып табылады. өсіру кезінде қалған
ұлпалардың клеткаларында полиплоидия, анеуплоидия хромосомалық абберация,
гендік мутация пайда болуы мүмкін. Генетикалық гетерогенділікті кемшілік
деп қарастыруға болмайды, өйткені клетка популяцияларының тіршілігі үшін
бұл қажетті шарт және адаптацияның негізі болып табылады.
Генетикалық гетерогенділік көріну себептеріне келесілерді атауға
болады:
1. Алынған материалдың генеткиалық гетерогенділігі. Өсімдіктерде
клеткалары әртүрлі плоидтылықпен сипатталады, белсенді бөлінетін
меристемалық клеткалар ғана диплоидты болады.
2. Өсімдіктен біріншілік эксплант алынғанда клеткалардың коррелятивті
байланысы бұзылады.
3. Орта компоненттерінің әсері. Экзогенді гормондар мен стимуляторлар
мутагенді әсер етуі мүмкін. Қоректік орта құрамындағы ауксиндер, әсіресе
2,4Д – мутагендер, цитокининдер клетка популяциясына септігін тигізеді.
4. Ұзақ субкультуралау нәтижесінде генетикалық өзгерген клеткалар
жинақталады.
5-6. Қайта егуден кейін клеткалар популяциясының жаңа кариотипі әдетте
тұрақтанады, егер өсіру жағдайы тұрақты болып қалса.
Физикалық немесе трофикалық факторлардың өзгеруі жаңа генетикалық
өзгерістерге әкеледі.
Каллусты клеткалардың генетикалық тұрақсыздығы селекциялық жұмыстарда
үлкен орын алады, өйткені генотипі өзгерген клетка штамдарын іріктеп алуға
болады. Бұл клеткалардыңуникальды қасиеттері болу мүмкін: қолайсыз
факторларға жоғары төзімділік пен жоғары өнімділікпен және тағы басқа.
Каллусты клеткалардың популяциясының генетикалық гетерогенділігі культурада
донордың түр мен өсімдік белгілерінің геномда сақталуына әсер етпейді.
Өсірілетін клеткалардың генетикалық әртүрлілігінің пайда болуының
негізгі себептерінің бірі- геномдар балансының бұзылуы. Бұл клетка
циклыныңкинетикасын зерттеуге әкелуі мүмкін, әсіресе митоздың [Епифанова,
1965; Киселева,1973] нәтижесінде алғашқы хромосома соңында айыр-машылығы
бар клеткалар түзіледі. Фитогормондардың мөлшеріне байланысты олар
клеткалық және ұлпалық гемостазды реттейді – клеткалар популяциясының
цитогенетикалық құрылысы тәуелді [Кунах,1980].
Әдетте құрамында экзогенді фитогормондары бар жасанды қоректік ортада
клеткаларды өсіргенде гормондар балансы едәуір бұзылады, нәтижесінде
морфологиялық және цитогенетикалық әртүрлі сапалы клеткалар популяциясы
түзіледі [Фролова, Шамина, 1974].
Клеткалық популяциялардың микроэволюциясының әртүрлі сатыларында түрлі
фитогормондар қолдану өсірілетін клетканың цитогенеткалық ерекшелігіне
әртүрлі әсер етеді. Синтетикалық және табиғи фитогормондардың әсер ету
эффектісі бірталай өзгешеленуі мүмкін [Сидоров, 1990]. In vitro өсірілетін
клеткалардың генетикалық вариациясына қоректік ортаның басқа да
компоненттері әсер етуі мүмкін: жеке бір минералдық заттар, сахароза,
витаминдер, ашытқы экстрактысы. Кокос сүті мен басқалар, сонымен қатар
өсіру режимдері [Reisch6 1983].
1.4 Тұзға төзімділік
Өсімдіктердің қоршаған ортадағы көптеген түрлері үшін қолайсыз әсер
ететін тұздардың концентрациясында тіршілікке қабілеттілігінің сақталуы
және өзіндік даму циклін толық іске асыру тұзға төзімділік деп аталады [1,
2, 3].
Строгонов Б.П. (1962) [3,4] бойынша, биологиялық және агрономиялық
тұзға төзімділік деп ажырату жөн. Биологиялық тұзға төзімділік бұл
өсімдіктердің өте тұзды жағдайда органикалық заттардың жинақталуының төмен
қарқындылығымен дамудың толық іске асуын қамтамасыз етуге толық мүмкіндік
береді. Мұндай өсімдіктерде өсу, даму және өнімнің қалыптасуы бәсеңдейді.
Биологиялық тұзға төзімділік түсінігі фенотиптік көрінісі жағынан бір
жақты мағына беретін тұзға толеранттылық термині өсімдік клеткасының
сортаңданудың жоғары шегінде тіршілікке қабілеттілігінің сақталуын
білдіреді. Сортаңды топырақтарда ауыл шаруашылығының практикасы үшін
агрономиялық тұзға төзімділікті анықтауда өсірілетін өсімдіктердің ауыл
шаруашылық жағынан түсімі маңызды болып келеді.
Өсімдіктердің мәдени және жабайы өсетін түрлерінің көбісі тұзға
төзімсіз және гликофиттерге жатқызылады. Биологиялық төзімділігі жоғары
экстремальді – төзімді өсімдіктер галофиттерге (грекше Halos – тұз және
Phitos- өсімдік) жатады.
Галофиттер - өте сортаңды топырақтарда және тұзды су қоймаларында
өсетін өсімдіктердің экологиялық тобы. Жер үсті галофиттердің әр түрлі
физиологиялық топтарында 8 – 40 гл тұздылық өсуді жақсартады, алайда бұл
шектен асқан жағдайда өсу тежеледі. Осы негізде жер үсті галофиттердің тобы
факультативті галофиттерге жатқызылады. Тұздың жоғарғы деңгейі бар (300
гл) облигатты галофиттерге кейбір теңіз балдырларын жатқызады.
П.А.Генкель [2] бойынша галофиттердің классификациясы:
Сулық (теңіз және басқа тұзды су қоймаларының)
а) стеногалинді
б) эвригалинді.
Жартылай құрлықтық:
Мангролық және судың жағасының көтерілу шегінде өсетін басқа өсімдіктер.
Жартылай құмдық:
а) эфганофиттер (тұзды жинақтайтын)
б) Криногалофиттер (тұзды бөліп шағаратындар)
в) глюкогалофиттер (тұзды аз мөлшерде сіңіретіндер)
г) локогалофиттер (тұзды бөлектендіретіндер)
Галофиттер тұздың болуына қарай тіршілік ортасында: облигаттылар –
тұздардың болуы тіршілік етудің қалыптылығына жататындар және
факультативтілер – тұздар жоқ жерде де өсе алатындар болып екіге бөлінеді.
1.5 Өсімдіктерге тұздардың әсері
Ауыл шаруашылық өсімдіктерінің және жабайы флораның өкілдерінің көбісі
тіршілік ету аймағында тұздың (NaCl, Na2SO4, MgCl2, NaHCO3 және т.б.)
құрамдары 3 гл артқан жағдайда төзімсіз келетіндігі белгілі. Мұндай
шектеулер кезінде экономикалық жағынан бағалы өнім алу мүмкін емес.
Тұздардың өсімдіктерге теріс әсері жүйелі болып келеді. Ол үш
құрылымнан тұрады: осмостық, улы және спецификалық әсерлер [3].
Осмостық әсер судың сіңіруінің төмендеуі және негізінен жер үсті
өсімдіктерінің бөлшектерінің клеткалары мен ұлпаларында сулы-тұзды
алмасудың кері өзгерістерінен көрінеді.
Тұздардың осмотикалық нәтижесі болып ұлпаларда судың жетіспеуі,
клетканың цитоплазмасында иондар шектен тыс жинақталған кезде олардың
улылығы пайда болуымен асқынуы мүмкін. Бұл жағдайда иондардың тікелей
(ақуыз денатурациясы және басқа әсерлер) және жанама (улы зат алмасудың
жинақталуы) улы әсері бақыланады. Тұздардың улы әсерін көзбен шолып
қарағанда жапырақтар мен сабақтарында некроздың пайда болуынан бақылауға
болады. Әдетте мұндай тұздың әсері ортада тұздардың концентрациясының кенет
ұлғаюынан жақсы көрінеді [4].
Тұздардың ерекше әсерін өсімдіктерде морфологиялық және биохимиялық
өзгерісі кезінде көрінетін анионның әр түрлі сапасынан көруге болады.
Осылайша жапырақтың суккулентті құрылымын және күкірттің тапшылығы хлоридті
сортаңдану кезінде бақыланады, ал сульфатты сортаңдану кезінде
метаболиттік сульфатының қарқынды түзілуі және ксероморфтылығы байқалады
[3, 4]. Осындай жағдайлардағы өсімдіктердегі көрнекті өзгерістер –
иондардың ерекше әсеріне жауап беретін бейімдеушілік реакцияларының
нәтижесі.
Қазіргі уақытта ғалымдардың көбісі сортаңдану жағдайында өсімдікке кері
әсер ететін негізгі фактор болып тұздардың осмотикалық әсері деп
санайды.Сортаңдану жағдайында өсімдікте пайда болған тапшылық өсімдіктердің
физиологиялық-биохимиялық процестеріне кері әсер ететін белоктардың
дегидратациясын туғызады.
Әр түрлі жүйе топтарына жататын өсірілетін
өсімдіктердің ішінде, тұзға төзімділік дәрежесінің әртүрлілігі кездеседі (2
кесте).
2 Кесте
Сортаңдану сапасын есептемегендегі ауылшаруашылық дақылдардың, шөптер мен
жемістердің тұзға төзімділігі( Безднина, 1987) 6.
Күшті Орташа Әлсіз
Қант қызылшасы бидай тәтті жүгері
мал азығы қызылшасы күріш бұршақ
мал азығы орамжапырақ арпа жылқы бұршақ
ақ, сары, түйе бұршақ тары орамжапырақ
бермуда шөбі сұлы сельдерей
жабайы канадалық қара бидай қара бидай ақ жоңышқа беде
жіңішке жапырақты жабайы күріш соя бұршақ швед жоңышқасы
қызанақ қызыл жоңышқа
бидайық: ирек тісті ұзартылған мақта шабындық түлкі-құйрық
пальма күнбағыс зығыралмұрт
құрма пальмасы шабдалы
Миндаль қыша қар өрік
жабайы күріш алма
(үш қанақты) жүзім
жоңышқа беде қара қарақат
сары таңқурай
жоңышқа құлпынай
бидайық авокадо
сұлы инжир
зәйтүн
анар
грек жаңғағы
вика
Сортаңданудың жалпы әсері – бұл өсімдіктің өсуінің тоқтауы. Тұздардың
концентрациясы жоғары деңгейге дейін өскен кезде, өсімдіктің органдарының
арасындағы қатынасының өзгеруіне алып келетін өсу процестерінің жылдамдығы
бәсеңдейді, соның салдарынан биомасса төмендейді. Әдеттегідей, сортаңдану
кезінде жапырақсабақ қатынасы үлкейеді.
Тұздар фотосинтездің қалыпты жүруін, тыныс алуды бұзып, ақуыздың
синтезін, ассимилянттардың өсімдік бойымен тасымалдануын, гормональді
байланысты, азот және күкірт ассимиляциясын тежеп, сутектік, фосфорлық және
нуклеин тасмалдауын бұзады. Сонымен қатар мембрана және органеллалардың
қызметі, өткізгіштік бұзылады. Қазіргі уақыттағы ауыл шаруашылық
дақылдардың тұзға төзімді белгілердің бірқатар жағдайларда көрінуін,
олардың ата тектері жабайы текті галофиттерден берілген белгілері деп
түсіндіруге болады.
Осылайша қант қызылшасының (Beta vulgaris L) салыстырмалы жоғары тұзға
төзімділігі, оның жабайы ата тегінің [Beta vulgaris ssp. Marttima L.] тұзға
төзімділік генотипінің сақталуымен немесе табиғи будандастырудың нәтижесі
болып табылады. Спонтанды полиплоидтардың пайда болуы және олардың
ауылшаруашылық дақылдарының даму процесінде сұрыпталуын – мақтаның тұзға
төзімділігінің мүмкін себептерінің бірі.
Мәдени өсімдіктің тұзға төзімділігі сортаң топырақтарда егуге
бейімделген ескі-жергілікті популяцияны табиғи немесе қолдан сұрыптаудың
нәтижесі болып табылады. Көптеген дақылдар үшін бұл сортаңды топырақ кең
таралған аридті және жартылай аридті аймақтарда көп ғасырлар бойы егумен
байланысты.
1.6 Сортаңдануға өсімдіктердің бейімделу механизмдері
Ақуыздың, соның ішінде рибосомалар ақуызының электролиттердің
денатурациялық әсеріне және құрғап кету әсеріне тұрақтылық көрсету тек
галобактерияларда ғана болады. Жоғарғы сатыдағы өсімдіктерде, сонымен қатар
экстремальді галофиттер және бірклеткалы бактерияларда тұрақтылық жартылай
байқалады, кейде мүлде байқалмайды. Өсімдіктерде иондардың тасымалдануы
және таралуының реттелуіне келсек, иондарды мембраналар арқылы өткізбеу
клеткаларда және олардың органеллаларында улы иондардың аккумуляциясын
жүруінен сақтайды. Төзімділіктің бастапқы механизмдері клеткаларға
иондардың жоғары концентрациясына төтеп беруге мүмкіндік береді,
мембрананың жартылай өткізгіштігінің әсерінен иондарды пассивті шығарып
тастаудан тұрады, ал олардан активті ионды шығару немесе олардың тез өсу
кезіндегі бұзылуы судың құрамының өсуімен қатар жүреді [8].
Қоршаған ортадағы тұздардың жоғарғы концентрациясы кезінде клеткалар
және ұлпаларда осмотикалық қысымның реттелуі осмотикалық белсенді төмен
молекуланың метаболиттер және иондардың жинақталуы арқылы жүреді [5].
Тұзды стресс әрдайым осмотикалық стреспен қосақталып тургор клеткасының
жойылуына алып келеді (судың сәйкестік мөлшерін сақтау үшін өсімдіктің
ішіндегі су потенциалы сыртқы орта потенциалынан теріс болу керек).
Осморегуляция иондардың компартментализациясы (Na -K+ және т.б.)
нәтижесінде немесе өсімдіктердің өзіндік органикалық осмотиктердің түзілуі,
өсімдіктерде судың тасымалдануын қалыпта ұстап тұратын клетка ішілік
осмотикалық белсенді заттардың концентрациясын ұстап тұруға мүмкіндік
береді [9].
Цитоплазмадағы қалыпты осмотикалық қысымның болуына алып келетін
вакуольді иондардың компартментализациясы клетка тұзды стреске жауап
беретін моделі ретінде қабылданған. Әсіресе, көптеген әдебиеттерд [9, 10],
вакуольдегі тұздардың компартментализациясы цитозольдегі белсенді
органикалық заттың осмотикалық аккумуляциясымен жүреді деп көрсетілген.
Клетка ақуызы мен клетканың басқа да биополимерлерін денатурациялаудан
сақтау клеткаларда улы емес органикалық қосылыстардың – протекторларының
жоғары түзілуі арқылы жүреді. Өсімдіктерде экстремальді факторлардың
әсеріне жауап ретінде, клетканың тұзға сезімталдығын азайтатын және
элементтерінің құрғап кетуінен сақтайтын стресс-ақуыздары түзілуі мүмкін.
Ортаның сортаңдануы
Сыртқы осмостық қысымның жоғарылауы (немесе сыртқы су
потенциалының төмендеуі)
өсімдіктермен стресті қабылдауы
иондарды сіңіру
Аз көп
осмостық активті тұздардың жоғары ішкі
органикалық концентрациясы
заттардың синтезі
Аз Көп төзімділік сезімталдық
ұлпаларда осмостық градиентті қалыпқа мембраналар,
ерітінділердің келтіру, күшті тургор органеллалар,
төмен ферменттердің бұзылысы
концентрациясы,
әлсіз тургор
Сурет 1.Өсімдіктердің сортаңдануға жауап реакциясының негізгі типтері
(Сидоров, 1990) [6].
Микроорганизмдерде, саңырауқұлақтарда және балдырларда сыртқы
осмотикалық қысымының ұлғаюына жауап ретінде аминқышқылдар (глицин, аланин,
пролин, глутамат), қант спирттері (маннитол, глицерин), карбогидраттар
(сахароза, глюкоза, фруктоза, рафиноза) және т.б. заттар сияқты органикалық
заттардың көбеюі байқалады. Жоғары сатыдағы өсімдіктердің құрамындағы
пролиннің деңгейі көтеріледі.
Пролин – қазіргі уақытта әбден зерттелген протектор және
осморегуляторлар – көп кездесетін осмотиктердің бірі. Әдетте бос пролиннің
жоғары деңгейі стрестің индикаторы қызметін атқарады. Бұл аминқышқылы
зақымдануға сезімтал мембраналық құрылымдар және ферменттердің қорғаушысы
ретінде, әсіресе иондардың улы әсерімен клетканың құрғап кетуінен
сақтаушысы немесе стабилизаторы қызметін атқарады.
Пролиннің көп мөлшерде жинақталуы тұзға төзімділікті күшейтіп, белок
синтезінің механизмін стреспен зақымдаудан сақтап немесе стресс-
протекторлық белоктардың активтілігін жоғарлатады. Алайда стресс
жағдайындағы пролиннің қызметі жайлы мәліметтер әр түрлі. Кейбір авторлар
стрестерге сезімталдықты клеткалардағы пролиннің жоғары деңгейімен
байланыстырады [19].Тұзды стрестерге өсімдіктердің жауап реакцияларын жалпы
түрде келесі тармақтарда көрсетуге болады.
1.7 Тұзға төзімділіктің генетикалық механизмдері
Өсімдіктердің ортаның қолайсыз факторларына (сонымен қатар
сортаңдануға) төзімділіктің генетикасын зерттеу жеке көрсеткіштердің өте
қатты түрленумен және оларды бағалаудың қиындығымен айқындалады. Тұзға
төзімділіктің генетикасына арналған сирек жұмыстар, стандартты емес
әдістемелер бойынша әр түрлі дақылдарда жасалынған, сортаңдануға
өсімдіктердің төзімділігінің генетикалық бақылануы жайлы толық көрініс
бермейді. Авторлардың көбісінің ойлары берілген белгіні яғни, тұқым
қуалаудың аралық белгісі бар полигенді белгіні анықтауда ғана сәйкес
келеді.
Зерттеушілердің көбісі, сортаңдануға тұрақтылық көптеген гендермен
бақыланады және бұл белгі классикалық Менделеевтік талдауға келмейді деп
санайды. Бұндай тәсіл тұзға төзімділіктің механизмдерін тануда маңызды
нәтижелер бермеді. Белгілерді сандық және сапалық деп бөлу шартты түрде
ғана, екеуі де мендельдік дискретті факторлар көмегімен тұқым қуалайды.
Тұзға төзімділікті зерттеудің келешектегі жетістіктері және осы бағыттағы
селекцияда генетика бойынша қарапайым тұқым қуалау механизмдерін бөліп алу
мүмкіндігіне байланысты болып отыр.
Тұзға төзімділік гендерінің көрінуі сыртқы факторлар, сонымен қатар
ағзаның морфологиялық белгілеріне тәуелді. Тұзға төзімділіктің пайда
болуының төзімділігі ішкі және сыртқы себептерден генетикалық талдауды
жүргізуді қиындатады. Бұл дербес бағалауға мүмкін еместікке әкеледі. Өте
дәл сандық қатынастарды алу үшін тұзға төзімділіктің сандық бағалауын
сапалықпен, ал дербесін әрбір туысымен ауыстыру ұсынылады [23].
В.С.Коваль жұмыстарында [21. 22] арпаның тұзға төзімді үлгілері ТМД
және Оңтүстік Америка (Аргентина, Боливия, Эквадор) формаларының арасында
жиі кездеседі, мысалы Dorada (Эквадор), Еагиша (Боливия) және Runguelina
mag сорттары.. Ресейдің басқа аймақтарының бірқатар сорттары (Эло, Одесский
36 және Донецкий 80) көңіл аударуды талап етеді.
Жоғарыда аталып кеткен сорттардың ішінен селекция процесінде тұзға
төзімділігі бойынша барлығы дерлік таңдап алынған жоқ. Кейбір сорттар
(Новосибирский 80. Червонец, Эло) сортаң болмайтын аймақтардан таралған
немесе тұз өте аз жерлерде өсіріледі. Полярный 14 сорты тұздың жоғары
(1,2мПа) және орташа 0,7 – 0,9 мПа концентрациясында тұзға жоғары
төзімділікті көрсетті. Оның шығу тегін зерттеу бұл сұраққа жауап табуға
мүмкіндік берді, - ол Мурманск облысында жергілікті формалардың ішінен
сұрыптау көмегімен алынған. Мұны тұзға төзімділік гендердің кең
таралуымен, немесе белгілі факторларға төзімді ерекше емес төзімділікпен
түсіндіруге болады. Сонымен қатар, сортаңды аймақтарының үлгілерінің
арасында тұзға төзімді формалар сирек кездеседі.
Осылайша, таяу Шығыстан алынған үлгілердің арасында 8% тұздың әсеріне
төзімді болған. Осы аймақтардың үлгілерінің төмен төзімділігінің бірнеше
түсінктемелері бар. Біріншіден, бұл формалар бағалау жүргізілген жағдайдан
өзгеше болғандықтан тек белгілі бір жағдайда ғана ерекше төзімділікке ие
болуы мүмкін. Екіншіден, зерттеліп жатқан формалар егілген жерді өңдеу
басқаша болу мүмкін, сондықтан бұл сорттар біздің жағдайларымызда
төзімділік көрсетпеуі мүмкін.
Орта Азия, Таяу Шығыс және Эфиопиядан алынған үлгілер жылы қыстың
алдында егіліп, сортаңданумен кездеспеген, себебі, жауын-шашынның қысқы
қоры тұзды терең горизонттарға шайып кетеді.
Тұзға төзімді үлгілерді іздестіру тек сортаңдануға ұшыраған аймақтардың
үлгілерімен шектелмеуі керек, себебі тұзға төзімділіктің көздері өте кең
таралған. Әрбір сұрыптау орталықтарында тұзға төзімді белгілері бар сорттар
алу жұмыстарының енгізілуі артық болмайды.
1.8 Клеткалардың ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
2,4-D - дихлорфенокси сірке қышқылы
АБҚ – абсциз қышқылы
НСҚ - нафтил сірке қышқылы
МС – Мурасиге- Скуге
ГК – Гибберил қышқылы
В5 – (қоректік ортаның атауы)
АЭ- ашытқы экстраты
HgCl2 - сулема
Н2О2 - сутек асқын тотығы
БАП – 6-бензиламинопурин
ИМҚ - индолилмай қышқылы
МАЗМҰНЫ
КІРІСПЕ 3
1 НЕГІЗГІ БӨЛІМ 4
1.1 Астық тұқымдасының соматикалық ұлпасының дақылында морфогенез
және регенерация мәселелері. 4
1.2 Өсірудің әдістері мен жағдайлары 8
1.3 Каллусты мен суспензиялы культуралардың сипаттамасы 10
1.4 Тұзға төзімділік 12
1.5 Өсімдіктерге тұздардың әсері 13
1.6 Сортаңдануға өсімдіктердің бейімделу механизмдері 15
1.7 Тұзға төзімділіктің генетикалық механизмдері 17
1.8 Клеткалардың дақылдарын тұзға төзімділікті зерттеуде және 18
төзімді регенеранттарды алу үшін қолдану
2 ЗЕРТТЕУ МАТРИАЛДАРЫ 22
2.1 Зерттеу материалдары мен әдістері 22
2.2 Өсіру жағдалары 24
3 ЗЕРТТЕУ НӘТИЖЕЛЕРІ 26
3.1 Әртүрлі қоректік ортада каллус түзу қабілетіне сахарозаның
әсері 26
3.2 Күрштің әртүрлі генотиптерінің каллусогенезі және морфогенезі
Қ О Р Ы Т Ы Н Д Ы 27
ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ 35
36
К І Р І С П Е
Селекцияның ғылыми негізі – теориялық және тәжірибелік
зерттеулерді дамыту арқылы ауыл шаруашылығының мәселелерін табысты шешу.
Дәнді дақылдардың өнімділігі мен ауру түрлеріне тұрақтылығын арттыру және
сапасын жоғарлату селекцияның өзекті ғылыми бағыттарының бірі болып
табылады. Қазіргі таңда күріш селекциясы үшін құнды белгілерін жақсатуда
дәстүрлі генетикалық және селекциялық тәсілдермен қатар, биотехнологиялық
әдістер де кеңінен қолданылады. Жалпы алғанда, қазір кезде кең көлемде
егілетін кең тараған, ауылшаруашылығына құнды және қоршаған ортаның
стресстік әсерлеріне төзімді күріш сорттарының саны онша көп емес және олар
сортаралық будандастыру арқылы алынған сорттар. Сондықтан күріш сорттарының
генотиптерін жақсарту және Қазақстанда өсірілетін сорт санын көбейту
бағытында биотехнология саласының сомаклондарды алу әдісін қолдану селекция
процесін айтарлықтай жыдамдатады. Генетикалық өзгерістері бар каллус
клеткаларынан регенерант өсімдігін шығару процесінде кейбір мутациялар
регенеранттарға берілуі мүмкін. Сондықтан көбінесе регенерант өсімдіктердің
бастапқы донорлық өсімдіктерден айырмашылығы болады. Сонымен қоректік
ортаны үйлестіру арқылы жетілмеген ұрықтарды өсіріп, өміршең өсімдік алу
арқылы өсімдіктің биіктігі, қылтанақтың ұзындығы, дәннің түсі, масақтың
формасы, белоктардың электрофорездік спектрі сияқты және т.б. белгілерін
өзгертуге болады. Регенерант өсімдік сомаклондық мутант екендігін дәлелдеу
үшін жыныстық жолмен көбейтетін түрлердің регенеранттарын өздігінен
тозаңдандырып және тиісті будандастырулар арқылы генетикалық тексеруден
өткізіледі. Әдебиеттерде сомаклондық варианттар орнына мына терминдерді
қолдануға болады: клеткалық варианттар, фенотиптік варианттар. Сомаклондық
өзгергіштік әр түрлерге жататын көптеген өсімдіктерде байқалған. Әсіресе
қызықтыратын астық тұқымдастарының сомаклондық варианттары, себебі олар
генотиптерді шығарудың қайнар көзі. Астық тұқымдастарына жататын
өсімдіктердің каллустары соңғы жылдары көптеп алынып, олардан алынған
регенеранттардан морфологиялық ұқсас өзгерістер зерттелінген.
Егістік күріш – астық тұқымдастарының бірі, 20 – ға жуық түрі бар.
Отаны – Оңтүстік – Шығыс Азия. Қазақстанның суармалы жерлерінде өседі.
Біздің еліміздің Қызылорда облысында, Алматы облысында, Бақанаста қызыл
күріш егіледі. Химиялық құрамы: Дәндерінде 3-12% белок, 65-70% көмірсулар,
4-6% майлар болады. Ал елімізде ауылшруашылығы белгілері бойынша құнды
және аурулар мен қолайсыз жағдайларға төзімді күріш сорттарын алуға
бастапқы материал ретінде сомаклондарды да алуға болады.
1 НЕГІЗГІ БӨЛІМ
1. 1 Астық тұқымдасының соматикалық ұлпасының дақылында морфогенез және
регенерация мәселелері
Соңғы кездердегі кл Зерттеу үшін материал ретінде Қазақстан және
Ресей селекциясының күріш сорттары пайдаланылды: Бақанас, Мадина, Маржан,
Регул қолданылды. Зерттеу үшін арналған материалдарға Ресей ғылым
академиясының Сібір бөлімінің Цитология және генетика Институтының ұсынған
сорты мен Қазақстан жергілікті сорттары жатады.
клеткалық және молекулярлық өсімдіктер биологиясының жеткен
жетістіктерін, өсімдіктерді жақсарту үшін биотехнология саласын кеңінен
пайдалануға болатынын айтуға болады. Темек ұлпасының, сәбіздің , петуния
және басқада түрлердің культурасы болып табылатын модельді жүйеде, келесі
нәтижелер ең алғаш рет қарастырылған: 1)өсімдік жекелеген клеткалардан
регенерациялануы мүмкінділігі протопластардан, клеткалық культурадан
керекті белгілері бар, мутантты өсімдіктер алуға болады. Протопласттардың
қосылуының арқасында өсімдіктердің туыс емес түрлерінің арасында
соматикалық гибридтер түзілуі мүмкін.
Бұл бірінші кезекте дәндердің басқа таксондардан айырмашылығы морфогенез
регуляциясының механизімімен байланысты. Осыған байланысты дәндердің
экспериментті морфогенездегі әлі күнге дейін шешімін таппай отыр.
Дәндерді дақылдаодың каллусты ұлпаларының жоғары гетерогенділігі мен төмен
және морфогенетикалық және ұзақ дақылдану жасау кезінде регенерация
қабілетін жоғалту.
1961 жылы Х. Стрит алды. Ең алғаш бидайдың каллусты дақылдарын
Уайттың модифицирленген ортасында тамыр экспланттарынан Кейін Е. Трион
әртүрлі экспланттарды қолдана отырып, эндосперм, интеркалярлы меристема,
тұқым түйіндерінің сегменттерін Triticum vulgare-нің зерттеген. Бұл жұмыста
байқалғаны, эндоспермді ұлпалары бірде- бір ортада каллус түзілмеген,
интеркалярлы меристема ұлпаларынан каллус түзілген және жақсы өскен .
Қазіргі уақытта дәндердің каллусты дақылдар индукциясы ешқандай
қиындық туғызбайды. Астық тұқымдасының көптеген маңызды өкілдері және
каллусты ұлпаларының ұзақ уақыт дақылдануынан мысалы: арпа (Бутенко және
т.б., 1986) [1,32,33].
Әртүрлі өсімдіктердің ұлпаларының генотиптері қоректік заттардың
қажеттілігі, өсуін реттеу жағынан өте айрықша ерекшеленеді.Мысалы, бидай
ұрықтарын Мурасиге – Скуга ортасында дақылдау кезінде 100% экспланттар 2,4-
Д-мен бірге ортад каллус түзді және тек 77% кинетин қосу арқасында ғана
каллус түзді . Цитокинин дәндерінде каллус түзу кезінде кей жағдайда тежеу
процесін, дәндер ұлпасындағы цитокининнің клетка ішілік концентрациясы
жеткілікті болуымен түсіндіреді. Мысалы, күріштің каллусты ұлпаларында
жоғары дәрежеде эндогенді цитокинин: зеатина, рибозида зеатина ( 0,7-1,7
мкгг ішкі салмағы) анықталған.
Көптеген авторлар қоректік ортаның құрамы дәндердің каллусты
ұлпаларының жақсы өсуіне қолайлы. Органикалық қоспалардың әсерінен пайда
болған көрсеткіштер каллустың түзілуіне және өсуіне айтарлықтай қарама-
қайшы болады. Б.А. Быховцевтің айтуы бойынша аскарбин қышқылы, глутатион,
глицин, кальций пантотенаты қоспаларының бидай апаекстерінің каллус
түзілуіне айтарлықтай оңтайлы әсер етеді. В.М. Суханов және И. Д. Папазян
(1983) [1] бидайдың жетілген ұрықтарынан интенсивті каллусогенез индукциясы
үшін витамин С немесе гибберил қышқылы байланысқан ашытқы экстратын
ұсынады. Бидайдың гүлшоғырынан каллус түзілу үшін кокос қосылған орта
қолайлы болады.
Бір жағынан, жетілмеген бидай ұрығынан пайда болған. Каллустың
жақсы өсуі үшін сахароза немесе глюкоза концентрациясын жоғарылату тиімді
болады, ал ашытқы экстраты, кокос сүті, амин қышқылын қосу каллустың өсуіне
әсерін тигізген жоқ. Негізінен каллустың өсуін жақсарту үшін ауксинді
табиғатты фитогормондар қажет, ал кинетин, зеатин және гибберил қышқылы
оның өсуін ингибирледі. Бірақ қара бидайда каллус түзілуі үшін қолайлы
болып, 2,4- Д және бензил аденині бар орталар болды.
Қарпайым дән ұлпаларынан каллус алу үшін ауксин ретінде 2,4-Д
қолданды.(НУК) нафтил сірке қышқылы бар ортада бидай ұлпасының каллус
түзу қарқындылығы және жиілігі бірнеше есе төмендеген, кеиіннен өсе келе
НСҚ ортасында мұндай каллустар ұлпалары тамыр түзуге қабілетті болды
Әртүрлі ауксиндердің дәнді дақылдарының каллустарының бойына және
индукциясына әсер етуі туралы зерттеулер жүргізілген.
Жақсы қорытындылар шыққан және басқада синтетикалық ауксиндерді
қолданғанда: 2,4,5- трихлорфеноксипропион қышқылы (2,4,5 CL3 POD)- бидай
ұлпасы үшін ( Eapen, Rao, 1985); 26465- трихлорфеноксисірке қышқылы- арпа
ұлпасы үшін (Папазян, 1979]; 3,6 –дихлор- 0- анис қышқылы (дикамба) және 4-
амино-3, 5,6-трихлорпиколинді қышқылы ( пиклорам)- сұлы ұлпасына жақсы әсер
етеді.
Қоректік ортаның минералды құрамы органикалық заттарын, бойды
реттейтін концентрациясын өсімдіктің әр түріне және дақылданған дақыл
түріне арнайы таңдап қолданады. Сол себептен дәнді дақылдардың каллус түзу
процессі генотипке түр және сорттарының ерекшеліктері мен қоректік ортаның
құрамына, фитогормондардың типіне және концентрациясына қандай ұлпалар
эксплант қолданғанына байланысты болады.
Ауылшаруашылық дақылының сапасын жақсарту үшін жекеленген торшаға
және ұлпаға жүргізілген әдістен бұрын жеке клеткасына және каллустан
өсімдік регенерантын алу тәсілін, қарастыруымыз керек. Жоғарыда айтылғандай
алқа тұқымдасына сәйкес және басқада бірқатар тұқымдастарының регенеранттың
жеке торшасына сол сияқты протопластына әр түрлі тәсілдер қолданылды,
барлық каллустың немесе суспензиялық дәнді дақылдарды алуда экзогенді
фитогормондардың әсер етуімен маманданған ұлпа алынбайды.
Бұл дақылдардағы морфогенез және регенерацияның дифференциялды
кезеңдері қатаң генетикалық сол сияқты эпигенетикалық бақылауда болады.
Генотип таңдауы қажетті фактор болып табылады, каллус түзу жиілігіне және
регенерацияға әсер етуі (Maddork et al, 1983; Давоян 1987 ; Чернышева және
басқалары, 1988)
Генетикалық факторлардың көрсетуі бойынша, каллус түзу қарқындылығы
және каллустан алынған регенерация өсімдігі бір- бірімен байланысты емес.
(Давоян, 1987) Қатысу байланыстары солсияқты процестерді бақылайтын, гендер
арасында да көрсетіледі.
Ұлпа дақылында өсімдік регенерациясының екі жолы бар: органогенез
(гемморизогенез) және соматикалық эмбриогенез ( эмбриоидогенез) [Батыгина,
Бутенко, 1981; Vasil , 1982].
Өскіндердң түзілуі бүршіктердің даму жолымен немесе каллусты
ұлпалардағы өркендердің de novo меристемаларының ұйымдасу жолымен түзіледі.
Өркендер кешірек тамырланып және өсімдік түзеді. Соматикалық ұрықтар
морфологиялық және физиологиялық жағынан зиготикалық ұрықтармен ұқсас және
бір соматиалық клетакадан түзілуі мүмкін. (Haccius, 1978) Эмбриоидтардың
ерекшелік белгісі биполярлық және аналық ұлпаларға байланысты емес болып
табылады. Соматикалық эмбриогенез ең алғаш сәбіз ұлпаларының дақылдарында
анықталды және содан бері көптеген жабық тұқымды өсімдік түрлерінен
табылды. Gramineae ұлпасы дақылдануындағы соматикалық ұрықтардың түзілуі
осы уақытқа дейін дәлірек айтылмаған.1980 жылдары көптеген жұмыстар бойынша
дән ұлпаларының дақылдануындағы өсімдік регенерациясы органогенез жолымен
өтті деп айтылды. Жүгері, бидай, күріш каллус дақылындағы de novo
меристемасының ұйымдасуымен өркендер түзіліп отырды.
Кейбір жағдайларда әсіресе эксплант ретінде жетілген ұрықтарды,
каллусты дақылдардың құрамын негізінен тамырлы примордилер құраған. Осы
көптеген анықтамаларда қысқа кезең аралығында дақылдар морфогенетикалық
қабілетін сақтаған, өсімдік регенерациясы тұрақсыз болған және бірнеше
генотиптермен шектелген. Сонымен қатар in vivo өркеннің меристемасы және in
vitro меристемасының түзілуі көп клеткалы болып келеді. Сондықтан
гетерогенді клеткалық популяциядан пайда болған шығу жағынан көп клеткалы
өсімдіктер көбіне генетикалық бір туысты және химерлі бола алмайды.
Ең алғаш рет дән ұлпалары дақылындағы соматикалық ұрықтар туралы, К.
Норстог жұмыстарында көрсетілген [K. Norstog 1970]. Дәндерге тән емес 0,1
мгл кинетині бар ортада дақылданған арпаның жетілмеген ұрық қалқанды
түйінінен эмбриоидтар түзілген.
Бұл эмбриотидтарда қалқандары және түзілмегендіктен, бұлардан өсімдік алу
мүмкін болмады. Сонымен қатар жүгерінің жетілмеген ұрықтарында ұрық
қалқандарына ұқсайтын құрылым түзілгені байқалды, бірақ дифференциялданған
эмбриойдтар түзілмеді. Тек 1980 жылдан бастап астық тұқымдасының әр түрінің
өкілдерінде соматикалық эмбриогенезге морфологиялық және гистологиялық
дәлелдемелер келтірілген. Соматикалық эмбриогенез жолымен жүргізілген
өсімдіктер регенерациясын және эмбриогенді каллустық дақылдарынан 12 түр
алынған және 70 кездейсоқ таңдалынып алынған генотиптердің қайсысы
қолданылғанына тәуелсіз астық тұқымының бір түраралық буданды
алынған.Жетістіктің ең басты себебі болып, зерттеушілердің өсімдік
эмбриологиясына қызығушылығы және сонымен қатар соматикалық эмбриогенездің
ерте стадияларын айыра білу қабілетіне байланысты болды.
Эмбриоидтар жекелеген эмбриогенді клеткалық бөліну жолымен крахмал
жинақтайтын және жақсы ядросы бар цитоплазмаға бай клеткалардан шағын
каллусты ұлпалардан түзілген. Пісіп жетілмеген ұрықтар, жас гүлшоғырларының
сегменттері және жапырақтың базальді бөліктері ең жақсы экспланттар
болатыны анықталды. Көп жағдайда Мурасиге - Скуга қоректік ортасы
пайдаланылды. Көптеген мәліметтер бойынша қоректік ортаға бір ғана
реттегіш 2,4-Д қосылған. Әрбір үш экспланттан эмбриогенді каллустар тек
арнайы ұлпалардан түзілуі мүмкін еді. Пісіп жетілмеген ұрықтан эмбриогенді
каллустар қалқанның ұшындағы перифериялық клеткалардың бөлінуі жолымен
дамиды. Гүл шоғырлардан эмбриогенді каллустар гүлдің примордилерінің
меристематикалық клеткаларынан және сонымен қатар гүл шоғыр өсіндегі
перифериялық түтікшелер шоғын қоршайтын клеткалардан дамиды.
Ал дақылданатын жапырақ сегменттерінен эмбриогенді каллустар
төменгі эпидермис клеткаларынан және түтікше шоқтарының арасындағы
мезофильдік ұлпалардан түзілді. Пайдаланған эксплантқа (пісіп жетілмеген
ұрықтар, гүл шоғырлар немесе жапырақтар) тәуелсіз алғашқы клеткалық
бөліністер көбінесе прокамбиялық немесе өткізгіш ұлпалардың жанында
басталатын клеткалар қолданылған. Мұның себебі аталған ұлпаларда өсуді
реттейтін және қоректік заттардың мөлшерінің көп болуына байланысты болуы
мүмкін. Осылайша Pennisetum purpureum соматикалық эмбриогенезге қабілетті
жас жапырақ ұлпаларында және олардан алынған эмбриогенді каллустық дақылда
эндогенді гормондардың оның ішінде НСҚ және АБҚ концентрациясы жоғары
болатыны көрсетілді.
Сонымен қатар тез өсетін эмбриогенді каллустық дақылдарды алу
барысында экспланттың даму кезеңі ең маңызды фактор болатыны анықталды.
Пісіп жетілмеген ұрықтың ең қолайлы даму кезеңі ұрықтанғаннан соң 10-12
күннен кейін жүретіні белгілі болды. Бұл кезеңде ұрықтың барлық негізгі
бөліктері жетіліп үлгереді. Эндосперм клеткалық күйге көшеді де қоректің
қор заттары жинала бастайды. Ұрықтың қоректік ортаға қалқаны жетпейтіндей
етіп салу қажет. Жеке гүл мөлшерінің примордилері түзіле бастаған
жетілмеген гүл шоғырлары эмбригендік дақыл түзуге яғни индукциялауға
қолайлы болып табылады.
Гүл шоғырлар алғашқы даму кезеңдерінде немесе салыстырмалы түрде кеш
даму сатысында көбінесе морфогендік емес каллустар түзеді. Дәнді
дақылдардың жапырақтарында базальді меристема болатыны белгілі бұл ұлпаның
белсенді түрде бөлінетін клеткалары эмбриогенді каллус түзуге қабілетті
болады. Осы аталған меристема клеткасының белсенділігі жапырақтың орта
түзілу кезеңінде жойылады. Эмбриогенді каллустарды шамамен 2- 5 ші ең жас
жапырақтардың базальді бөліктерінен алынған сегментті ұлпалар түзеді. Басқа
мәліметтер бойынша клетканың ең қарқынды пролиферациясы алтыншы жапырақтың
базальды сегменттік дақылдарында байқалады. Бидайдың асептикалық өнген
дәндерінен алынған жас жапырақтың түпкі ұлпаларында жақсы эксплант бола
алатыны анықталды.
1.2 Өсірудің әдістері мен жағдайлары
Асептика. Эксплантты – ұлпа бөліктерін немесе өсімдік мүшелерін -
өсіргенде, әсіресе жеке клеткаларды асептика шарттары толық орындалуы
керек. Қоректік ортаға түсіп кеткен микроағзалар токсиндер бөледі,
клеткалар өсуін ингибитрлейді және культура өліміне әкелуі мүмкін.
Сондықтан in vitro өсірілетін клеткалар мен ұлпалар манипуляция жасағанда
ламинар бокста немесе асептикалық бөлмеде асептикалық белгілі ережелерін
сақтайды. Асептикалық бөлмелер ультра күлгін шамдарымен
залалсыздандырылады, ондай бөлмеде стерильді киіммен жұмыс істейді.
Асептикалық бөлмелерде үстелдердің жұмыс бетін және құралдарды жұмыс
алдында қосымша спиртпен залалсыздандырады.
Алдын-ала қағазға немесе фольгаға оралған таза ыдысты, құралдарды,
қағаздарды, мақтаны құрғату шкафында құрғақ ыстықпен 1600С температурада
1,5-2 сағат ішінде стерилизациялау керек. Қоректік орталарды автоклавта
1200С температурада жоғары қысымда 15-20 минут ішінде залалсыздандыру
керек. Егер қоректік ортада автоклавтау барысында бұзылатын заттар бар
болса, оларды бактериялық фильтр арқылы фильтрациялау жолымен
стерилиздейді. Одан кейін фильтрден өткізген компоненттерді автоклавтанған
400С –ға дейін суытылған ортаға қоасады. өсімдік ұлпалардың өзі қауіпті
аурулар көзі болуы мүмкін, өйткені оның бетінде эпифитті микрофлора болады.
Сондықтан беттік стерилизация келесідей жүргізіледі.
Эксплант алынатын өсімдік бөлігін сабынмен жуып, база сумен шаяды.
Одан кейін өсімдік материалын дезинфекциялайтын заттардың ерітіндісінде
стерилизациялайды. Экспланттарды залалсыздандырушы ерітіндіде ұстағанмен
кейін бірнеше рет дистильденген сумен шайып, эксплант кесінділеріндегі
сыртқы қабатты скальпелмен алып тастайды, өйткені ол стерилизация кезінде
зақымдануы мүмкін.
1 кесте
Бастапқы өсімдік материалын стерилизациялау
(Р.Г.Бутенко бойынша, 1999)
Стерилизациялау уақыты, мин
Диацид 0,1%-ті Сулема 0,1%-ті Судың асқын тотығы
10-12%-ті
15-20 10-5 12-15
Ісінген дәндер 6-10 6-8 6-8
Сабақ ұлпасы 20-40 20-25 -
Жапырақтар 1-3 0,5-3 3-5
Апекстер 1-10 0,5-7 2-7
Қоректік орта құрамы: клеткалық суспензия алу үшін каллусты культурада
да қолданылатын қоректік орталарды пайдаланады. Суспензиялық культура өсіру
үшін дайындалатын арнайы қоректік орталар жасалынған.
Каллусты және суспензиялы культуралардың бірдей, бірақ минералды
тұздарды пайдалану мөлшері бойынша бірталай өзгешеленеді. Витаминдер
өсіруді жеделдетуі, заттарды пайдалану бойынша да әртүрлі.
өсімдіктердің каллусты және суспензиялы культураларын өсіруде
қолданатын қоректік орта компоненттерін жасау реті бойынша және алғашқы
концентрациялы ерітінділерді сақтауы бойынша жіктейді. Бұл келесі топтар.
1. Негізгі бейорганикалық қоректік заттар (макроэлементтер)
2. Микроэлементтер
3.Темір көзі
4. Органикалық қосындылар
5. Көміртек көзі
6. Органикалық қосындылар (өсімдік өсуін реттеушілер)
Мурасиге-Скуг (МС), Шенка-Хильдебрандт (ШХ), Гамборг пен Эвелегтің
В5 (В5) орталары (кесте 1) өсімдік клеткалары культурасымен жұмыс істегенде
ең жиі қолданылатын орталар әрі әртүрлі және қос жарнақ өсімдіктер өсіру
үшін эффективті болып шықты. Зерттеушілер белгілі бір қоректік орта
құрамында жақсы нәтиже алады, бірақ кейбір культуралар белгілі қоректік
заттар қосқанда жақсырақ өседі (мысалы, казеин гидролизаты, ашытқы
экспланты немес какос сүті).
Физикалық факторлар: Өсімдік ұлпаларының in vitro өсуі мен дамуы
кезінде физикалық факторлар елеулі әсер етеді – жарық, температура,
аэрация, ылғалдылық.
Жарық: Көбінде каллусты ұлпалар мен суспензиялы культуралар әлсіз
жарықталу немесе қараңғыда өсуі үмкін, өйткені олардың фотосинтезге
қабілеті жоқ. Сонымен қатар жарық морфогенді және екінші ретті синтез
процесін қоздыруды қамтамасыз ететін фактор болып табылады. Көз ретінде
люминесцентті шамбар қолданылады. Көптеген шөптесін өсімдіктер үшін
жарықталудың оптимумын мөлшермен 1000 люкс құрайды.
Температура: Көпшілік каллусты және суспензиялы клетка культуралары
үшін оптимальді температура 260С-ны құрайды. Диоскорея дельтатәріздінің
каллусы мен клетка культурасы 320С температураның өзінде жақсы өседі.
Клетка мен ұлпалар культурасын өсіруден морфогенез төмен температураны
қажет етумен (18-200С) ерекшеленеді.
Аэрация: Суспензиялы культураларды өсіруде аэрация маңызды орын алады.
Үлкен көлемді ферменттерде өсірілетін клеткалардың ауамен қамтамасыздануы
өте маңызды. Әртүрлі типті ферменттерді салыстырғанда суспензиялы
культураларда екінші ретті метоболиттер синтезі ауаны астынан бергенде ең
қарқынды болатыны анықталды. Клеткаларды кіші көлемді ыдыста (колбада)
өсіргенде суспензияны үздіксіз араластыру жақсы аэрация қамтмасыз етеді.
Ылғалдылық: Культура өсетін бөлменің оптимальды ылғалдылығы 60-70% болу
керек.
Қорытындылай келсек клеткалар мен ұлпаларды өсіру көптеген сыртқы
факторлар әсеріне тәуелді және олардың әсері барлық уақытта белгілі бола
бермейді. Сондықтан культураға өсімдіктің жаңа түрін енгізгенде физикалық
факторлардың бұл дақылдың өсумен физиологиялық сипаттамаларына дұрыстап
зерттеу керек.
1.3 Каллусты мен суспензиялы культуралардың сипаттамасы
Каллусты клеткада өзінің даму циклі бар, ол басқа клеткалар циклына
ұқсас: бөліну, созылу, дифференциация, қартаю мен өсу. Каллусты ұлпалардың
өсуі жалпы заңдылыққа бағынады.
Өсірілген ұлпаның каллусты клетклары өздері алынған өсімдік клеткасына
тән көптеген физиологиялық ерекшеліктерді сақтап қалады. Мысалы: аязға
төзімділік, абиотикалық факторларға тұрақтылық (температура, тұздылану,
фотопериодты реакция), әр түрлі екінші ретті метоболиттерді синтездеуге
түрлі қабілеттілік сақталады. Жалпы белгілермен қатар каллусты мен
суспензиялық культуралар үшін өздеріне ғана тән ерекшеліктер қалыптасады.
Жоғары сатыдағы өсімдіктердің клеткалық популяциясы үшін- физиологиялық
асинхрондылық пен генетикалық гетерогенділік тән.
Физиологиялық асинхрондылық – жыныстық емес популяцияның ең маңызды
қасиеті. әрбір уақыт кезінде клеткалар өсу фазада болатындығында біреулері
бөлініп жатады, біреулері өседі, үшіншілері қартаяды. Популяцияның күйін
клеткалар көпшілігінің жалпы физиологиялық жағдайымен бағаланады.
Асинхрондылықтың себептері әртүрлі :
1. Түр, сорт, генотип пен жеке өсімдіктің ерекшелігі сонымен қатар
эксплант ерекшелігі.
2. Өсірудің стрестері (клеткалардың бұл түрі үшін орта оптимальді емес.
3. Энодгенді гормондар балансының өзгеруі және өсіру кезінде ортада
экзогенді гормондар концентрациясының өзгеруі.
4. Клеткалар мен клондардың генетикалық гетерогенділігі.
5. Клеткаларды in vitro жағдайында митотикалық циклының анамалиясы.
6. Физиологиялық факторлар (температура, жарық, аэрация).
Асинхрондылық – каллусты және суспензиялы клетка культуралары
популяцияларына тән тұрақты қасиет. Егер әдейі әсер ету арқылы
пролиференцияны синхрондаса, 3-4 бөлінуден кейін ол қайта асинхронды болып
кетеді.
Генетикалық гетерогенділік – бұл соматикалық клетка популяциясына тән
геном тұрақсыздығы мен олардың генетикалық әртүрлілігі. Меристемалық ұлпа
клеткаларға ғана генетикалық тұрақты болып табылады. өсіру кезінде қалған
ұлпалардың клеткаларында полиплоидия, анеуплоидия хромосомалық абберация,
гендік мутация пайда болуы мүмкін. Генетикалық гетерогенділікті кемшілік
деп қарастыруға болмайды, өйткені клетка популяцияларының тіршілігі үшін
бұл қажетті шарт және адаптацияның негізі болып табылады.
Генетикалық гетерогенділік көріну себептеріне келесілерді атауға
болады:
1. Алынған материалдың генеткиалық гетерогенділігі. Өсімдіктерде
клеткалары әртүрлі плоидтылықпен сипатталады, белсенді бөлінетін
меристемалық клеткалар ғана диплоидты болады.
2. Өсімдіктен біріншілік эксплант алынғанда клеткалардың коррелятивті
байланысы бұзылады.
3. Орта компоненттерінің әсері. Экзогенді гормондар мен стимуляторлар
мутагенді әсер етуі мүмкін. Қоректік орта құрамындағы ауксиндер, әсіресе
2,4Д – мутагендер, цитокининдер клетка популяциясына септігін тигізеді.
4. Ұзақ субкультуралау нәтижесінде генетикалық өзгерген клеткалар
жинақталады.
5-6. Қайта егуден кейін клеткалар популяциясының жаңа кариотипі әдетте
тұрақтанады, егер өсіру жағдайы тұрақты болып қалса.
Физикалық немесе трофикалық факторлардың өзгеруі жаңа генетикалық
өзгерістерге әкеледі.
Каллусты клеткалардың генетикалық тұрақсыздығы селекциялық жұмыстарда
үлкен орын алады, өйткені генотипі өзгерген клетка штамдарын іріктеп алуға
болады. Бұл клеткалардыңуникальды қасиеттері болу мүмкін: қолайсыз
факторларға жоғары төзімділік пен жоғары өнімділікпен және тағы басқа.
Каллусты клеткалардың популяциясының генетикалық гетерогенділігі культурада
донордың түр мен өсімдік белгілерінің геномда сақталуына әсер етпейді.
Өсірілетін клеткалардың генетикалық әртүрлілігінің пайда болуының
негізгі себептерінің бірі- геномдар балансының бұзылуы. Бұл клетка
циклыныңкинетикасын зерттеуге әкелуі мүмкін, әсіресе митоздың [Епифанова,
1965; Киселева,1973] нәтижесінде алғашқы хромосома соңында айыр-машылығы
бар клеткалар түзіледі. Фитогормондардың мөлшеріне байланысты олар
клеткалық және ұлпалық гемостазды реттейді – клеткалар популяциясының
цитогенетикалық құрылысы тәуелді [Кунах,1980].
Әдетте құрамында экзогенді фитогормондары бар жасанды қоректік ортада
клеткаларды өсіргенде гормондар балансы едәуір бұзылады, нәтижесінде
морфологиялық және цитогенетикалық әртүрлі сапалы клеткалар популяциясы
түзіледі [Фролова, Шамина, 1974].
Клеткалық популяциялардың микроэволюциясының әртүрлі сатыларында түрлі
фитогормондар қолдану өсірілетін клетканың цитогенеткалық ерекшелігіне
әртүрлі әсер етеді. Синтетикалық және табиғи фитогормондардың әсер ету
эффектісі бірталай өзгешеленуі мүмкін [Сидоров, 1990]. In vitro өсірілетін
клеткалардың генетикалық вариациясына қоректік ортаның басқа да
компоненттері әсер етуі мүмкін: жеке бір минералдық заттар, сахароза,
витаминдер, ашытқы экстрактысы. Кокос сүті мен басқалар, сонымен қатар
өсіру режимдері [Reisch6 1983].
1.4 Тұзға төзімділік
Өсімдіктердің қоршаған ортадағы көптеген түрлері үшін қолайсыз әсер
ететін тұздардың концентрациясында тіршілікке қабілеттілігінің сақталуы
және өзіндік даму циклін толық іске асыру тұзға төзімділік деп аталады [1,
2, 3].
Строгонов Б.П. (1962) [3,4] бойынша, биологиялық және агрономиялық
тұзға төзімділік деп ажырату жөн. Биологиялық тұзға төзімділік бұл
өсімдіктердің өте тұзды жағдайда органикалық заттардың жинақталуының төмен
қарқындылығымен дамудың толық іске асуын қамтамасыз етуге толық мүмкіндік
береді. Мұндай өсімдіктерде өсу, даму және өнімнің қалыптасуы бәсеңдейді.
Биологиялық тұзға төзімділік түсінігі фенотиптік көрінісі жағынан бір
жақты мағына беретін тұзға толеранттылық термині өсімдік клеткасының
сортаңданудың жоғары шегінде тіршілікке қабілеттілігінің сақталуын
білдіреді. Сортаңды топырақтарда ауыл шаруашылығының практикасы үшін
агрономиялық тұзға төзімділікті анықтауда өсірілетін өсімдіктердің ауыл
шаруашылық жағынан түсімі маңызды болып келеді.
Өсімдіктердің мәдени және жабайы өсетін түрлерінің көбісі тұзға
төзімсіз және гликофиттерге жатқызылады. Биологиялық төзімділігі жоғары
экстремальді – төзімді өсімдіктер галофиттерге (грекше Halos – тұз және
Phitos- өсімдік) жатады.
Галофиттер - өте сортаңды топырақтарда және тұзды су қоймаларында
өсетін өсімдіктердің экологиялық тобы. Жер үсті галофиттердің әр түрлі
физиологиялық топтарында 8 – 40 гл тұздылық өсуді жақсартады, алайда бұл
шектен асқан жағдайда өсу тежеледі. Осы негізде жер үсті галофиттердің тобы
факультативті галофиттерге жатқызылады. Тұздың жоғарғы деңгейі бар (300
гл) облигатты галофиттерге кейбір теңіз балдырларын жатқызады.
П.А.Генкель [2] бойынша галофиттердің классификациясы:
Сулық (теңіз және басқа тұзды су қоймаларының)
а) стеногалинді
б) эвригалинді.
Жартылай құрлықтық:
Мангролық және судың жағасының көтерілу шегінде өсетін басқа өсімдіктер.
Жартылай құмдық:
а) эфганофиттер (тұзды жинақтайтын)
б) Криногалофиттер (тұзды бөліп шағаратындар)
в) глюкогалофиттер (тұзды аз мөлшерде сіңіретіндер)
г) локогалофиттер (тұзды бөлектендіретіндер)
Галофиттер тұздың болуына қарай тіршілік ортасында: облигаттылар –
тұздардың болуы тіршілік етудің қалыптылығына жататындар және
факультативтілер – тұздар жоқ жерде де өсе алатындар болып екіге бөлінеді.
1.5 Өсімдіктерге тұздардың әсері
Ауыл шаруашылық өсімдіктерінің және жабайы флораның өкілдерінің көбісі
тіршілік ету аймағында тұздың (NaCl, Na2SO4, MgCl2, NaHCO3 және т.б.)
құрамдары 3 гл артқан жағдайда төзімсіз келетіндігі белгілі. Мұндай
шектеулер кезінде экономикалық жағынан бағалы өнім алу мүмкін емес.
Тұздардың өсімдіктерге теріс әсері жүйелі болып келеді. Ол үш
құрылымнан тұрады: осмостық, улы және спецификалық әсерлер [3].
Осмостық әсер судың сіңіруінің төмендеуі және негізінен жер үсті
өсімдіктерінің бөлшектерінің клеткалары мен ұлпаларында сулы-тұзды
алмасудың кері өзгерістерінен көрінеді.
Тұздардың осмотикалық нәтижесі болып ұлпаларда судың жетіспеуі,
клетканың цитоплазмасында иондар шектен тыс жинақталған кезде олардың
улылығы пайда болуымен асқынуы мүмкін. Бұл жағдайда иондардың тікелей
(ақуыз денатурациясы және басқа әсерлер) және жанама (улы зат алмасудың
жинақталуы) улы әсері бақыланады. Тұздардың улы әсерін көзбен шолып
қарағанда жапырақтар мен сабақтарында некроздың пайда болуынан бақылауға
болады. Әдетте мұндай тұздың әсері ортада тұздардың концентрациясының кенет
ұлғаюынан жақсы көрінеді [4].
Тұздардың ерекше әсерін өсімдіктерде морфологиялық және биохимиялық
өзгерісі кезінде көрінетін анионның әр түрлі сапасынан көруге болады.
Осылайша жапырақтың суккулентті құрылымын және күкірттің тапшылығы хлоридті
сортаңдану кезінде бақыланады, ал сульфатты сортаңдану кезінде
метаболиттік сульфатының қарқынды түзілуі және ксероморфтылығы байқалады
[3, 4]. Осындай жағдайлардағы өсімдіктердегі көрнекті өзгерістер –
иондардың ерекше әсеріне жауап беретін бейімдеушілік реакцияларының
нәтижесі.
Қазіргі уақытта ғалымдардың көбісі сортаңдану жағдайында өсімдікке кері
әсер ететін негізгі фактор болып тұздардың осмотикалық әсері деп
санайды.Сортаңдану жағдайында өсімдікте пайда болған тапшылық өсімдіктердің
физиологиялық-биохимиялық процестеріне кері әсер ететін белоктардың
дегидратациясын туғызады.
Әр түрлі жүйе топтарына жататын өсірілетін
өсімдіктердің ішінде, тұзға төзімділік дәрежесінің әртүрлілігі кездеседі (2
кесте).
2 Кесте
Сортаңдану сапасын есептемегендегі ауылшаруашылық дақылдардың, шөптер мен
жемістердің тұзға төзімділігі( Безднина, 1987) 6.
Күшті Орташа Әлсіз
Қант қызылшасы бидай тәтті жүгері
мал азығы қызылшасы күріш бұршақ
мал азығы орамжапырақ арпа жылқы бұршақ
ақ, сары, түйе бұршақ тары орамжапырақ
бермуда шөбі сұлы сельдерей
жабайы канадалық қара бидай қара бидай ақ жоңышқа беде
жіңішке жапырақты жабайы күріш соя бұршақ швед жоңышқасы
қызанақ қызыл жоңышқа
бидайық: ирек тісті ұзартылған мақта шабындық түлкі-құйрық
пальма күнбағыс зығыралмұрт
құрма пальмасы шабдалы
Миндаль қыша қар өрік
жабайы күріш алма
(үш қанақты) жүзім
жоңышқа беде қара қарақат
сары таңқурай
жоңышқа құлпынай
бидайық авокадо
сұлы инжир
зәйтүн
анар
грек жаңғағы
вика
Сортаңданудың жалпы әсері – бұл өсімдіктің өсуінің тоқтауы. Тұздардың
концентрациясы жоғары деңгейге дейін өскен кезде, өсімдіктің органдарының
арасындағы қатынасының өзгеруіне алып келетін өсу процестерінің жылдамдығы
бәсеңдейді, соның салдарынан биомасса төмендейді. Әдеттегідей, сортаңдану
кезінде жапырақсабақ қатынасы үлкейеді.
Тұздар фотосинтездің қалыпты жүруін, тыныс алуды бұзып, ақуыздың
синтезін, ассимилянттардың өсімдік бойымен тасымалдануын, гормональді
байланысты, азот және күкірт ассимиляциясын тежеп, сутектік, фосфорлық және
нуклеин тасмалдауын бұзады. Сонымен қатар мембрана және органеллалардың
қызметі, өткізгіштік бұзылады. Қазіргі уақыттағы ауыл шаруашылық
дақылдардың тұзға төзімді белгілердің бірқатар жағдайларда көрінуін,
олардың ата тектері жабайы текті галофиттерден берілген белгілері деп
түсіндіруге болады.
Осылайша қант қызылшасының (Beta vulgaris L) салыстырмалы жоғары тұзға
төзімділігі, оның жабайы ата тегінің [Beta vulgaris ssp. Marttima L.] тұзға
төзімділік генотипінің сақталуымен немесе табиғи будандастырудың нәтижесі
болып табылады. Спонтанды полиплоидтардың пайда болуы және олардың
ауылшаруашылық дақылдарының даму процесінде сұрыпталуын – мақтаның тұзға
төзімділігінің мүмкін себептерінің бірі.
Мәдени өсімдіктің тұзға төзімділігі сортаң топырақтарда егуге
бейімделген ескі-жергілікті популяцияны табиғи немесе қолдан сұрыптаудың
нәтижесі болып табылады. Көптеген дақылдар үшін бұл сортаңды топырақ кең
таралған аридті және жартылай аридті аймақтарда көп ғасырлар бойы егумен
байланысты.
1.6 Сортаңдануға өсімдіктердің бейімделу механизмдері
Ақуыздың, соның ішінде рибосомалар ақуызының электролиттердің
денатурациялық әсеріне және құрғап кету әсеріне тұрақтылық көрсету тек
галобактерияларда ғана болады. Жоғарғы сатыдағы өсімдіктерде, сонымен қатар
экстремальді галофиттер және бірклеткалы бактерияларда тұрақтылық жартылай
байқалады, кейде мүлде байқалмайды. Өсімдіктерде иондардың тасымалдануы
және таралуының реттелуіне келсек, иондарды мембраналар арқылы өткізбеу
клеткаларда және олардың органеллаларында улы иондардың аккумуляциясын
жүруінен сақтайды. Төзімділіктің бастапқы механизмдері клеткаларға
иондардың жоғары концентрациясына төтеп беруге мүмкіндік береді,
мембрананың жартылай өткізгіштігінің әсерінен иондарды пассивті шығарып
тастаудан тұрады, ал олардан активті ионды шығару немесе олардың тез өсу
кезіндегі бұзылуы судың құрамының өсуімен қатар жүреді [8].
Қоршаған ортадағы тұздардың жоғарғы концентрациясы кезінде клеткалар
және ұлпаларда осмотикалық қысымның реттелуі осмотикалық белсенді төмен
молекуланың метаболиттер және иондардың жинақталуы арқылы жүреді [5].
Тұзды стресс әрдайым осмотикалық стреспен қосақталып тургор клеткасының
жойылуына алып келеді (судың сәйкестік мөлшерін сақтау үшін өсімдіктің
ішіндегі су потенциалы сыртқы орта потенциалынан теріс болу керек).
Осморегуляция иондардың компартментализациясы (Na -K+ және т.б.)
нәтижесінде немесе өсімдіктердің өзіндік органикалық осмотиктердің түзілуі,
өсімдіктерде судың тасымалдануын қалыпта ұстап тұратын клетка ішілік
осмотикалық белсенді заттардың концентрациясын ұстап тұруға мүмкіндік
береді [9].
Цитоплазмадағы қалыпты осмотикалық қысымның болуына алып келетін
вакуольді иондардың компартментализациясы клетка тұзды стреске жауап
беретін моделі ретінде қабылданған. Әсіресе, көптеген әдебиеттерд [9, 10],
вакуольдегі тұздардың компартментализациясы цитозольдегі белсенді
органикалық заттың осмотикалық аккумуляциясымен жүреді деп көрсетілген.
Клетка ақуызы мен клетканың басқа да биополимерлерін денатурациялаудан
сақтау клеткаларда улы емес органикалық қосылыстардың – протекторларының
жоғары түзілуі арқылы жүреді. Өсімдіктерде экстремальді факторлардың
әсеріне жауап ретінде, клетканың тұзға сезімталдығын азайтатын және
элементтерінің құрғап кетуінен сақтайтын стресс-ақуыздары түзілуі мүмкін.
Ортаның сортаңдануы
Сыртқы осмостық қысымның жоғарылауы (немесе сыртқы су
потенциалының төмендеуі)
өсімдіктермен стресті қабылдауы
иондарды сіңіру
Аз көп
осмостық активті тұздардың жоғары ішкі
органикалық концентрациясы
заттардың синтезі
Аз Көп төзімділік сезімталдық
ұлпаларда осмостық градиентті қалыпқа мембраналар,
ерітінділердің келтіру, күшті тургор органеллалар,
төмен ферменттердің бұзылысы
концентрациясы,
әлсіз тургор
Сурет 1.Өсімдіктердің сортаңдануға жауап реакциясының негізгі типтері
(Сидоров, 1990) [6].
Микроорганизмдерде, саңырауқұлақтарда және балдырларда сыртқы
осмотикалық қысымының ұлғаюына жауап ретінде аминқышқылдар (глицин, аланин,
пролин, глутамат), қант спирттері (маннитол, глицерин), карбогидраттар
(сахароза, глюкоза, фруктоза, рафиноза) және т.б. заттар сияқты органикалық
заттардың көбеюі байқалады. Жоғары сатыдағы өсімдіктердің құрамындағы
пролиннің деңгейі көтеріледі.
Пролин – қазіргі уақытта әбден зерттелген протектор және
осморегуляторлар – көп кездесетін осмотиктердің бірі. Әдетте бос пролиннің
жоғары деңгейі стрестің индикаторы қызметін атқарады. Бұл аминқышқылы
зақымдануға сезімтал мембраналық құрылымдар және ферменттердің қорғаушысы
ретінде, әсіресе иондардың улы әсерімен клетканың құрғап кетуінен
сақтаушысы немесе стабилизаторы қызметін атқарады.
Пролиннің көп мөлшерде жинақталуы тұзға төзімділікті күшейтіп, белок
синтезінің механизмін стреспен зақымдаудан сақтап немесе стресс-
протекторлық белоктардың активтілігін жоғарлатады. Алайда стресс
жағдайындағы пролиннің қызметі жайлы мәліметтер әр түрлі. Кейбір авторлар
стрестерге сезімталдықты клеткалардағы пролиннің жоғары деңгейімен
байланыстырады [19].Тұзды стрестерге өсімдіктердің жауап реакцияларын жалпы
түрде келесі тармақтарда көрсетуге болады.
1.7 Тұзға төзімділіктің генетикалық механизмдері
Өсімдіктердің ортаның қолайсыз факторларына (сонымен қатар
сортаңдануға) төзімділіктің генетикасын зерттеу жеке көрсеткіштердің өте
қатты түрленумен және оларды бағалаудың қиындығымен айқындалады. Тұзға
төзімділіктің генетикасына арналған сирек жұмыстар, стандартты емес
әдістемелер бойынша әр түрлі дақылдарда жасалынған, сортаңдануға
өсімдіктердің төзімділігінің генетикалық бақылануы жайлы толық көрініс
бермейді. Авторлардың көбісінің ойлары берілген белгіні яғни, тұқым
қуалаудың аралық белгісі бар полигенді белгіні анықтауда ғана сәйкес
келеді.
Зерттеушілердің көбісі, сортаңдануға тұрақтылық көптеген гендермен
бақыланады және бұл белгі классикалық Менделеевтік талдауға келмейді деп
санайды. Бұндай тәсіл тұзға төзімділіктің механизмдерін тануда маңызды
нәтижелер бермеді. Белгілерді сандық және сапалық деп бөлу шартты түрде
ғана, екеуі де мендельдік дискретті факторлар көмегімен тұқым қуалайды.
Тұзға төзімділікті зерттеудің келешектегі жетістіктері және осы бағыттағы
селекцияда генетика бойынша қарапайым тұқым қуалау механизмдерін бөліп алу
мүмкіндігіне байланысты болып отыр.
Тұзға төзімділік гендерінің көрінуі сыртқы факторлар, сонымен қатар
ағзаның морфологиялық белгілеріне тәуелді. Тұзға төзімділіктің пайда
болуының төзімділігі ішкі және сыртқы себептерден генетикалық талдауды
жүргізуді қиындатады. Бұл дербес бағалауға мүмкін еместікке әкеледі. Өте
дәл сандық қатынастарды алу үшін тұзға төзімділіктің сандық бағалауын
сапалықпен, ал дербесін әрбір туысымен ауыстыру ұсынылады [23].
В.С.Коваль жұмыстарында [21. 22] арпаның тұзға төзімді үлгілері ТМД
және Оңтүстік Америка (Аргентина, Боливия, Эквадор) формаларының арасында
жиі кездеседі, мысалы Dorada (Эквадор), Еагиша (Боливия) және Runguelina
mag сорттары.. Ресейдің басқа аймақтарының бірқатар сорттары (Эло, Одесский
36 және Донецкий 80) көңіл аударуды талап етеді.
Жоғарыда аталып кеткен сорттардың ішінен селекция процесінде тұзға
төзімділігі бойынша барлығы дерлік таңдап алынған жоқ. Кейбір сорттар
(Новосибирский 80. Червонец, Эло) сортаң болмайтын аймақтардан таралған
немесе тұз өте аз жерлерде өсіріледі. Полярный 14 сорты тұздың жоғары
(1,2мПа) және орташа 0,7 – 0,9 мПа концентрациясында тұзға жоғары
төзімділікті көрсетті. Оның шығу тегін зерттеу бұл сұраққа жауап табуға
мүмкіндік берді, - ол Мурманск облысында жергілікті формалардың ішінен
сұрыптау көмегімен алынған. Мұны тұзға төзімділік гендердің кең
таралуымен, немесе белгілі факторларға төзімді ерекше емес төзімділікпен
түсіндіруге болады. Сонымен қатар, сортаңды аймақтарының үлгілерінің
арасында тұзға төзімді формалар сирек кездеседі.
Осылайша, таяу Шығыстан алынған үлгілердің арасында 8% тұздың әсеріне
төзімді болған. Осы аймақтардың үлгілерінің төмен төзімділігінің бірнеше
түсінктемелері бар. Біріншіден, бұл формалар бағалау жүргізілген жағдайдан
өзгеше болғандықтан тек белгілі бір жағдайда ғана ерекше төзімділікке ие
болуы мүмкін. Екіншіден, зерттеліп жатқан формалар егілген жерді өңдеу
басқаша болу мүмкін, сондықтан бұл сорттар біздің жағдайларымызда
төзімділік көрсетпеуі мүмкін.
Орта Азия, Таяу Шығыс және Эфиопиядан алынған үлгілер жылы қыстың
алдында егіліп, сортаңданумен кездеспеген, себебі, жауын-шашынның қысқы
қоры тұзды терең горизонттарға шайып кетеді.
Тұзға төзімді үлгілерді іздестіру тек сортаңдануға ұшыраған аймақтардың
үлгілерімен шектелмеуі керек, себебі тұзға төзімділіктің көздері өте кең
таралған. Әрбір сұрыптау орталықтарында тұзға төзімді белгілері бар сорттар
алу жұмыстарының енгізілуі артық болмайды.
1.8 Клеткалардың ... 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