Қазақстанда өсірілетін бидай сорттары

І. Кіріспе
ІІ. Негізгі бөлім
2.1. Қазақстанда өсірілетін бидай сорттарына қысқаша сипаттама
2.2. Андрогенез әдісі
2.3. Бидайдың гаплоидты өсімдіктерін андрогенез әдісімен алу
ІІІ. Қорытынды
IV. Пайдаланылған әдебиеттер

Биотехнология – адам өміріне маңызды әртүрлі қажетті өнімдерді микро- организмдер, өсімдіктер мен жануарлардың клеткаларының қатысуымен алудың технологиясын өңдеумен айналысатын ғылым. Биотехнология - өнеркәсіптік микро- биология, техникалық биохимия, биохимиялық және генетикалық инженерия, инженерлік энзимология, химиялық технология т.б. салалармен тығыз байланысты. Осы салалардағы ашылған жаңалықтарбиология ғылымының жалпы практикада қолданылу мен әртүрлі жекеленген қолданбалы бағыттарды біріктіруге негіз болды. Өнеркәсіптік және қолданбалы микробиологияны қамтитын биотехнология – биохимия, микробиология, генетика және химиялық технологияның білімі мен әдістеріне сүйене отырып, микроорганизмдер мен клеткалық дақылдардың қасиеттері арқылы өндірістік процестерге көп үлесін қосуда.
Еуропалық биотехнологиялық федерациясы биотехнологияға мынадай анықтама береді: “Биотехнология – микроорганизмдер мен ұлпалық дақылдардың бағалы қасиеттерін өнеркәсіпте пайдалану үшін биохимия, микробиология және химиялық технологияны бірге қолдану”. Сондықтан, биотехнологиялық процестер спецификалық заттардың түзілуіне мүмкіндік беретін, бактериялар, ашытқылар, зең саңырауқұлақтар, балдырлар және өсімдіктер мен жануарлардың метаболизмі мен биосинтетикалық мүмкіндіктеріне негізделеді. 1987 жылы Амстердамда болған биотехнологияның 4-ші Конгресінде “Микроорганизмдердің физиологиясы – биотехнологияны қалаушы тасы” – деп микроорганизмдердің биотехнологиядағы орнын ерекше атап көрсетті.

1.Қ. К. Әрінов, Қ. М. Мұсынов, А. Қ. Апушев, Н. А. Серекпаев, Н. А. Шестакова, С. 2.С. Арыстанғұлов «Өсімдік шаруашылығы» Алматы 2011.
Уалиханова Г.Ж.Өсімдік биотехнологиясы . Алматы-1996ж
3.Круглова Н.Н., Горбунова В.Ю. Физиологические основы андрогенеза invitro злаков // Тез.докл. 3-го съезда ВОФР.Ч.1. Санкт-Петербург. – 1993. – С.86.

Пән: Ауыл шаруашылығы
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 15 бет
Таңдаулыға:

Жоспар:
І. Кіріспе
ІІ. Негізгі бөлім
2.1. Қазақстанда өсірілетін бидай сорттарына қысқаша сипаттама
2.2. Андрогенез әдісі
2.3. Бидайдың гаплоидты өсімдіктерін андрогенез әдісімен алу
ІІІ. Қорытынды
IV. Пайдаланылған әдебиеттер

І. Кіріспе
Биотехнология - адам өміріне маңызды әртүрлі қажетті өнімдерді микро- организмдер, өсімдіктер мен жануарлардың клеткаларының қатысуымен алудың технологиясын өңдеумен айналысатын ғылым. Биотехнология - өнеркәсіптік микро- биология, техникалық биохимия, биохимиялық және генетикалық инженерия, инженерлік энзимология, химиялық технология т.б. салалармен тығыз байланысты. Осы салалардағы ашылған жаңалықтарбиология ғылымының жалпы практикада қолданылу мен әртүрлі жекеленген қолданбалы бағыттарды біріктіруге негіз болды. Өнеркәсіптік және қолданбалы микробиологияны қамтитын биотехнология - биохимия, микробиология, генетика және химиялық технологияның білімі мен әдістеріне сүйене отырып, микроорганизмдер мен клеткалық дақылдардың қасиеттері арқылы өндірістік процестерге көп үлесін қосуда.
Еуропалық биотехнологиялық федерациясы биотехнологияға мынадай анықтама береді: "Биотехнология - микроорганизмдер мен ұлпалық дақылдардың бағалы қасиеттерін өнеркәсіпте пайдалану үшін биохимия, микробиология және химиялық технологияны бірге қолдану". Сондықтан, биотехнологиялық процестер спецификалық заттардың түзілуіне мүмкіндік беретін, бактериялар, ашытқылар, зең саңырауқұлақтар, балдырлар және өсімдіктер мен жануарлардың метаболизмі мен биосинтетикалық мүмкіндіктеріне негізделеді. 1987 жылы Амстердамда болған биотехнологияның 4-ші Конгресінде "Микроорганизмдердің физиологиясы - биотехнологияны қалаушы тасы" - деп микроорганизмдердің биотехнологиядағы орнын ерекше атап көрсетті.

ІІ. Негізгі бөлім
2.1. Қазақстанда өсірілетін бидай сорттары
Бидайдың жалпы сипаттамасы. Бидайдың шыққан жері - алдыңғы Азия орталығы - қазіргі Иран, Аравия аумактары. Бұдан бидайдың 18 түрі, оның ішінде жұмсақ бидай тараған. Жерорта теңізі орталығынан ( Греция, Италия ) қатты бидай шыққан.
Бидайдың морфологиялық ерекшеліктері.
Тамыр жүйесі шашақты, ұрықтық және түйін тамырларынан құралған.
Сабағы - сабан ( буынаралықтары 5-8 ), буынаралықтарының саны жапырақ санына сәйкес келеді.
Жапырақтары- сызықты (линиялы), жапырақ тақтасы мен жапырақ қынабынан құралған, қынаптың тақтағы ауысар жерінде тілше ( түссіз пленка), ал жапырақ қынабының негізінде сабақты орап тұратын сызықты құлақша немесе мүйізшелер болады.
Гүл шоғыры- масақ, ол масақ білігі мен масақшалардан тұрады. Бидай масағы бөлігінің бір тұғырында бір масақша орналасқан, бірақ ол көпгүлді 3-5 гүлден тұрады. Агрономның міндеті- мүмкіндігінше масақтағы барлық гүлдер тозаңданып, дән қалыптастыруы.
Жемісі- дән, ол үш бөліктен - қабық, эндосперм және ұрықтан-құралған. Дәннің ірілігі негізінен өсіру технологиясына байланысты өзгереді.
Нақты өсірілетін жерлерге және астықты пайдалану бағытына байланысты жаздық бидай сорттары: Ақмола 2, Астана, Целинная 3С, Целинная юбелейная, Целинная 24, Эритроспермум 35, Казакстанская 19, Казакстанская 25, Ертіс 97, Павлодарская 93, Карабалыкская 90, Карагандинская раннеспелая, Саратовская 29, Алтайская 50, Иртышанка 10, Любава, Лютесценс 32, Омская 18, Омская 19, 20,29,30.

Жаздық бидай сорттарының сипаттамасы
Акмолинка І, Қазақ астық шаруашылығы ғылыми-зерттеу институгында канадалық маркиз сорты мен күздік бидайды тұқым қуалайтын өзгергіштік тудыратын шағылыстыру жолымен шығарылған.Авторы В.П.Кузьмин,Мильтурум түршесіне жатады. Масақтары кылтықсыз, қызыл түсті, масақ қабықшалары көмкерілмеген, қызыл дәнді. Масағы цилиндр тәрізді көлденең қимасында квадрат тәрізді, сәл қысыңқы, шамамен ірі 10-12 см , жатып қалуға төзімді. Тығыздығы орташа немесе ортадан төмен. Жоғарғы масақшалары қылтық тәрізді өсінділерімен бітеді, ұзындығы 1,0-1,5 см-ге жетеді.
Дәні сарғыш-қызғылт, сопақша, мұқалған ұзындығы 6-7 см, ені 3-4 мм, орташа ірі, 1000 дәннің массасы орта есеппен 25-33 г, орташа ұнды немесе орташа шынылы. Дән ойығы кең, бетшесі бұрышты. Айдары қысыңқы. Фенолмен боялуы күңгірт. Сорт шашылып қалуға орташа төзімді. Сабанының биіктігі орташа, жуан, дөрекі, жатып қалуға төзімді. Жапырақтануы орташа. Жапырақ қынабы көмкерілген. Жапырақтары күңгірт жасыл, кең, қысқа, қатты, әлсіз есілген. Сабан буынаралықтары, тамыр жүйесі өте күшті дамыған. Түп көмкерілген. Егін көгі- орташа қысыңқы. Сорт ортадан кеш мерзімде піседі, қуаңшылыққа төзімді. Тозаңды қаракүйемен және қоңыр тат ауруларымен зақымдануы орташа. Ұндық сапасы орташа және ортадан төмен, жоғары өнімді, көктемгі бозқырауды жеңіл көтереді.Сорт 1945 жылы аудандастырылған.
Карагандинская, Қарағанды ғылыми-зерттеу совхоз институтында буданды Мильтурум 321 х Псевдо-Гостианум 303 Лютесценс 38 линиясымен шағылыстыру жолымен шығарылған.Авторы П.А.Вертилецкий.Велютинум түршесі. Масағы қылтықсыз, ақ, қабықшалары көмкерілген, дәні қызыл. Даланың шығыс экологиялық тобына жатады.Масағы әлсіз, орташа ұзындықта немесе ұзын 8-11 см, орташа тығыздықта 10 см білікте, 17-19 масақша. Масақтың жоғарғы бөлігінде қылтық тәрізді түзінділері қыска 0,5 мм. Гүл қабықшалары дәнді тығыз жауып тұрады.
Масақ қабықшалары қызғылт түсті, жұмыртқа тәрізді, ұзындығы 5-8 мм, ені 3-4 мм, нервациясы орташа көрінген. Көмкерілуі әлсіз дамыған. Кең иықты, масақ асты кесілген, үсті көтерілген. Килі жіңішке, жақсы көрілген, қабықшаның негізіне дейін жетеді. Киль тісшелері қысқа 1,0-1,5 мм, масақ бойында бәрі бірдей. Дәні сопақша, ұнды, орташа ірі. 1000 дәннің массасы 23-32 г.

2.2. Андрогенез әдісі
Гаплоид - сыңар, дара хромосомалар жиынтығы болатын ядро, клетка, организм, гаметаларда сыңар хромосома жиынтығы болады.
Гаплоидтык клеткалар мен протопластар клеткалардын бөлінуі мен дифференциялануын, сомалык клеткалардың генетикасын және популяциялардың генетикасын зерттеу үшін ынғайлы эксперименттік модель. Гаплоидтык өсімдіктер практикалык селекция мен теориялык зерттеулерде колданылатын өте күнды генетикалык материал. 33-суретте гаплоидтарды колдану мүмкіндіктері көрсетілген. Гаплоидтарды пайдаланып, яғни хромосомалар санын екі есе арттырып, гомозиготаларды жылдам алуға болады. Гаплоидтык өсімдіктерді колхицинмен өндесе, хромосомалары мүлде ұксас гомозиготалык дигаплоидтык организм пайда болады. Гаплоидтар ұрықсыз болады, себебі гомологиялық хромосомалары болмағандыктан мейоз процесі бүзылып, аномальдық хромосомалар жиынтығы бар гаметалар түзіледі. Хромосомалар екі еселену арқылы гаплоидтық өсімдік гомозиготалық диплоидтық ұрықты өсімдікке айналады.
Ғ, өсімдіктердін тозаңқаптарын алып, екі еселенген гаплоидтарды шығарып, қажетті белгілері бар рекомбинанттық генотиптерді селекция процесінін ең бастапқы кезенінде-ақ аз популяция ішінен сұрыптап алуға болады. Гомозиготалық линия- ларды өзара будандастырып, гетерозистік жоғары өнімді ұрпақ алынады. Гомозиготалық өсімдіктерді тұқым арқылы көбейткенде, ұрығында белгілері ажырамайды, сондықтан бұл экономика жағынан тиімді келеді.
Гаплоидтық организмнің сомалық клеткаларында сыңар хромосомалар жиынтығы (п) болады, яғни толық жиынтықтың (2п) тең жартысы. Гаплоидтарды дағдылы селекция әдістерімен шығару (түрішілік және түраралық тозаңдану, рентген сәулесін түсіру және басқа стресс факторлармен ықпал ету) оңай емес және көп уақытты талап етеді. Ал аталық және аналық гаметофиттерді іn vitro жағдайында өсіріп гаплоидтарды тез шығарып, селекция процесін женілдетуге болады. Бұл әдістер апомиксис процесіне негізделген. Апомиксис - организмдердің жыныссыз жолмен көбеюі.
Гаплоидтерді алу тәcілдері. Табиғатта гаплоидтер апогамия, гиногенез немесе андрогенез нәтижесінде мейоздың редукциялық бөліну барысында аталық немесе аналық жыныс жасушаларынан пайда болады. Редукцияланған апогамия - ұрықтың синергидтер немесе антиподтардан пайда болуы.
1) Псевдогамия - жұмыртқа жасушасын бөтен тозаңмен тозаңдандырған соң ол ұрықтанбайды, оның нәтижесінде гаплоидтік ұрық пайда болады.
2) Гаплопродюсер тәсілі - будан ұрығында атаөаналар хромосомаларының бір жиынтығы іріктеліп жойылады.
3) Андрогенез және гиногенез in vitro тәсілдері - микроспоралар мен тозаңқапты (андрогенез), тұқымбүршік пен ұрық қалтасын (гиногенез) қоректік ортада өсіру арқылы гаплоидті өсімдігін алу.
Андрогенез аталық партеногенез - спермий жұмыртқа жасушасына еніп, оның ядросын жарамсыз етеді. Спермий ядросы жұмыртқа цитоплазмасымен бірге бөліне бастайды, оның нәтижесінде аталық хромосомалар жиынтығы бар гаплоидтік ұрық пайда болады.
Өсімдіктерді химиялық заттармен, иондаушы сәулемен және температураны күрт өзгертіп өңдеу, сәулелендірілген тозаңмен тозаңдандыру, алшақ будандастыру- ды қолдану - осының бәрі гаплоид алу үшін жасалғанымен, оның пайда болу дәрежесі өте төмен. Сондықтан бұл тәсілдер гаплоидті тұрақты түрде алуға мүмкіндік бермейді.
Аталық гаметофитті (тозаңкаптар мен тозаң) іn vitro жағдайында өсіріп, гаплоидтық өсімдіктерді алу андрогенез деп аталады. Аналық гаметофитті (ұрық бүршіктер) өсіру арқылы гаплоидтық өсімдік алу гиногенез деп аталады. Сонымен қатар гаплоидтарды, аталық немесе аналық хромосомалары жойылып кететін будан ұрықты іn vitro жағдайында өсіріп алуға болады. Кейде гаплоидтық өсімдік псевдогамия арқасында пайда болады, яғни ұрықтанбаған жұмыртқа клеткасынан ұрық дамиды.
Табиғи жағдайда іn vitro микроспоралар (гаметофиттік) жолмен дамиды;
1) мейоздың нәтижесінде тозаңның бастапқы клеткасынан төрт (тетрада) микроспора пайда болады;
2) тетраданың қалың қабығынан микроспоралар босап шығады;
3) микроспора одан әрі даму жолында екі рет митоздан өтіп, соңында жетілген тозаң түйіріне айналады. Ал іn vitro жағдайында микроспора әдеттегі гаметофиттік даму жүйесінің кез келген фазасынан ауытқып кетіп, спорофиттік даму жолына түсуі мүмкін.
Микроспоралардың іn vitro жағдайында дамуы және гаплоидтық регенерант өсімдіктердің пайда болуы. Микроспоралардың іn vitro жағдайында дамуы бірнеше жолмен қамтамасыз етілуі мүмкін. Бірлі-жарымы гаметофиттік даму жолынан ауысып эмбриоидты түзеді. Басқалары дедифференцияланып, каллусқа айналады. Тағы біреуілері микроспорогенез бен гаметогенез жолын жалғастырады, яғни пісіп жетілген тозаңға айналады. Ал тағы бір тобы біртіндеп ыдырап құриды.
А жолы - микроспора көлемі бірдей емес екі жасушаға бөлініп, вегетативтік және генеративтік жасушаларды түзеді. Бұл табиғи жолға ұқсас. Генеративтік клетка бірінші митоздан кейін кері кетеді. Вегетативтік жасуша көп бөлініп одан әрі зиготалық даму жолына түседі (А-В жолы). Бұндай даму жолы Nicotiana tabacum, Datura metel, Hordeum vulgfre, Triticum aestivum т.б. өсімдіктерде байқалған. Кей кезде тек қана генеративтік клетка бөліне бастайды (А-Г жолы), немесе екеуі де (вегетативтік пен генеративтік жасушалары) бірдей бөлініп, спорофитті түзеді (А-ГВ жолы). Микроспораның атап өткен бөліну бағыттары көпклеткалық гаплоидтық құрылымдардың (глобула, эмбриоид) пайда болуына себеп болады. Олардан гаплоидтық регенерант өсімдіктері шығады.
Б жолы - іn vitro жағдайында микроспора тепе-тең бірдей екі жасушаға бөлінуі мүмкін. Ал іn vitro дағдылы жолмен бөлінгенде пайда болатын екі жасушаның бірі генеративтік, бірі вегетативтік жасушалар. Ол екеуінің көлемі жағынан айырмашылығы бар.
Егерде вегетативтік клетканың ядросы генеративтік жасушаның ядросымен қосылып кетсе (Д жолы), пайда болған диплоидтық жасушадан түзілген өсімдікте әрине диплоидтық болады. Сонымен қатар, диплоидтық өсімдіктер мейоз кезінде кейбір кемістіктері пайда болған микроспоралардан және эндополиплоидия өтуі салдарынан түзіледі.
Микроспоралардың даму бағытына әр түрлі факторлар әсер етеді.
1) микроспораларға тән табиғи полиморфизм;
2) микроспоралардың дамуындағы ауытқу;
3) микроспоралардың бөліну шүйкесінін орналасуы.
Микроспоралардың гаметофиттік даму жолынан спорофиттік жолына ауысуы генетикалық денгейінде анықталады, бірақ оның жүзеге асуы нақтылы физиологиялық жағдайлар мен түрлі индукциялау факторларға байланысты. Микроспораның даму бағыты ең алдымен оның даму кезеңімен белгіленеді және өсіретін қоректік ортаның гормондық құрамына байланысты болады.
Микроспорадан түзілген көпжасушалық құрылым дами келе эмбриоидқа айналса, одан шыққан регенерант өсімдік тікелей андрогенездің нәтижесінде пайда болады. Ал егерде көпжасушалық құрылым каллуска айналса, одан шыққан регенерант өсімдік жанама андрогенез нәтижесінде пайда болады.
Тозанқаптағы мыңдаған микроспоралардың ішінде тек қана кейбіреулері ғана эмбриоидты түзеді. Бұл құбылыс генетикалық деңгейде белгіленуі ықтимал. Эмбриогендік микроспоралардың саны түрлі стресс ықпалдарынан арта түседі. Мысалы, төмен және жоғары температура, ионизация туғызатын сәулелер. Тікелей андрогенез үшін донорлық өсімдіктің физиологиялық күйі, тозаңның даму кезеңі, қоректік ортаның құрамы және өсіру жағдайларынын маңызы зор. Көптеген өсімдіктерде микроспоранын спорофиттік жолмен дамуы үшін бір ядролық кезеңі ең қолайлы болады. Каллустан шыққан өсімдіктердің бәрі гаплоидтық бола бермейді, сондықтан гаплоидтарды жаппай алу үшін ең жақсысы эмбриоидогенез арқылы өтетін тікелей андрогенез.
1964 жылы С. Гух пен С. Махешвари сасық меңдуананың тозаңқаптарын in vitro жағдайында өсіргенде эмбриоидқа ұқсас құрылымды байқап, 2 жылдан кейін осындай құрылымнан гаплоидтық өсімдік алды. Авторлар бұл өсімдіктің гаплоидтың тозаң дәндерінен алынғанын атап өтті.
Жаппай гаплоидтық өсімдіктерді тозаңдардан алу әдісін дамытуда К. Нич қызметкерлерімен бірге үлкен табыстарға жетті. Олардың ұсынған әдісі андрогендік өсімдіктерді алудың негізі болып қаланды.
Өсімдіктер селекциясы үшін жаппай гаплоидтар алуда Г.Мельхерс тозаң культурасы әдісін дағдылы селек - ция әдісімен байланыстыруды ұсынып жаңа жол көрсетті. In vitro жағдайында аталық гаметофиттен гаплоидтық спорофиттің пайда болуы өте күрделі процесс.
Андрогенез екі жолмен өтеді: тікелей және жанама. Тікелей андрогенез - микроспорадан түзілген эмбриоидтардан регенерант өсімдіктің пайда болуы. Ал реге - нерант өсімдіктің микроспорасындағы маманданған жасушалардын жаңадан бөлінуге көшуі нәтижесінде түзілетін каллустардың пайда болуы жанама андрогенез деп аталады.
Андрогенездің өнімділігі бір-бірімен байланысты көптеген факторларға тәуелді: генотипке, донорлық өсімдіктердің өсу жағдайына, микроспораның даму кезеңіне, қоректік ортаның құрамына, гаплоидтарды екі еселеу тәсіліне және т.б.
Е.Б.Балабатырова андрогендік құрылымдардың шығуын жоғарылату үшін гаплоидтық технологияда бидайдың тозаң қаптары микроспораларын 6-8 тәулік бойы "көмір суымен ашығу" факторын ұсынады.
К.Ж. Жамбакин бидайдың морфогендік құрылымының индукция жиілігі генотипке байланысты екенін, олардың ата-анасымен салыстырғанда будандарда жоғары болатынын байқап, қатты бидайда морфогендік құрылымының пайда болу жиілігі, ал жұмсақ бидайда жасыл өсімдіктер регенерациясы жоғары болатынын анықтады.
Б.Б.Анапияев бидайдың тозаңқаптары мен микроспораларын өсіріп, микроспоралардың іn vitro дамуына және көпклеткалык құрылымдардын пайда болуына цитоэмбриологиялық зерттеу жүргізген. Өсіру үшін микроспоралар вакуольденген кезеңінде алынған. 70 %-тен астам микроспоралар бөлінген, бірақ калған бөлігі ұзаққа бармай дамуын тоқтатқан.
Бидайдын микроспоралары іn vitro жағдайында екі жолмен бөлінген: А (бірдей емес) және Б (бірдей). Микроспоралардың вегетативтік клеткаларының бірдей бөлінуі (Б жолы) көпклеткалық құрылымдардың тез пайда болуына әкеледі, олардан кейін эмбриоидтар мен каллустар түзіледі.
Бидайдың тозаңқаптары мен микроспоралары тікелей андрогенез жолымен дами алатындығы көрсетілген. Андрогенез жолында ауыспалы кезендері анықталған: а) бірінші және келесі митоздар, көпклеткалық комплекстердін түзілуі;
б) глобула кезеңі;
в) проэмбрио кезеңі. Осы кауіпті жағдайға ұшырауы мүмкін кезеңдерде эмбриоидтар кейде дедифференцияланып, каллусқа айналуы мүмкін. Бұл жағдайда өсімдіктер каллустан органогенез арқылы немесе қайталанып келетін эмбриоидогенез аркылы шығады.
Регенерация эмбриоидогенез (алғашқы, қайталанған) және органогенез (геммогенез, гемморизогенез) арқылы жүреді. Егер де тікелей эмбриоидогенездің нәтижесінде гаплоидтық өсімдіктер шықса, каллустан ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.