Рапс тозаңқаптарының регенерация процесіне фитогормондардың әсері

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 19 бет
Таңдаулыға:

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ ҒЫЛЫМ ЖӘНЕ БІЛІМ МИНИСТРЛІГІ

ӘЛ-ФАРАБИ АТЫНДАҒЫ ҚАЗАҚ ҰЛТТЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ

Биология факультеті

Өсімдіктер физиологиясы, биотехнология, биохимия кафедрасы

БІТІРУ ЖҰМЫСЫ

Тақырыбы: Рапс өсімдігінің морфогенезіне фитогормондардың
әсерін зерттеу

Орындаған:
Биотехнология мамандығының
4 курс (КБТ 52)
студенті ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
(қолы, күні)

Ғылыми жетекші:
б.ғ.к., доцент ----------------------------------- ----------------------
----------------------------
(қолы, күні)

Нормобақылаушы
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
(қолы, күні)

Кафедра меңгерушісінің рұқсатымен
қорғауға жіберілді
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
А.Т.Иващенко
(қолы, күні)

АЛМАТЫ, 2009 ж.
МАЗМҰНЫ
КІРІСПЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... ...5
Әдебиеттерге шолу
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
... ... ... 7

1. Гаплоидты технологияның андрогенез әдісі
2. Рапстың отандық сорттарын алу үшін пайдаланылатын гаплоидты
биотехнология ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... 8
2.1 Жаздық рапс селекциясындағы тозаңдар дақылдары
... ... ... ... ... ... . 10
2.2 Рапс тозаңқаптарының каллусогенез және регенерация
процестеріне ауксиндердің
әсері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 11

2. Зерттеу материалдары мен
әдістері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 13

3. Зерттеу
нәтижелері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
... ... ... ... ... 16
3.1 Рапс тозаңқаптарының каллусогенез процесіне ауксиндердің әсері .. 16
3.2 Рапс тозаңқаптарының регенерация процесіне фитогормондардың
әсері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 19

4. ҚОРЫТЫНДЫ
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... ... .. 21

5. ПАЙДАЛАНҒАН ӘДЕБИЕТТЕР
ТІЗІМІ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 22

РЕФЕРАТ

Негізгі сөздер: рапс, гаплоидты технология, тозаң, регенерант-
өсімдік, морфогенез, фитогормондар
Бітіру жұмыс: 23 беттен, 3 кестелерден, 8 суреттерден, 15
пайдаланылған әдебиеттерден турады.
Рапстың Қазақстанда ірі масштабты қолданылуына жергілікті климаттық
жағыдайларға беймделген сорттардың болмауы келтіруде. Осыған байланысты,
сапа мен өнім беретін рапыстын Отандық сорттарын жылдам шығаруға болатын
биотехнологиялық әдістерді жасау және шаруашылыққа құнды белгілер донорлары
мен гендер көзі спектірін кеңейту қажеттігі туып отыр.
Гаплоидтық технология арқылы селекциялық процестердің тиімділігін
жоғарлатуда. Каноланың отандық сорттарын шығару уақытын қысқартуға және
жоғары сапалы канола майының өндірісін артыруға болады.
Қолданылған әдістер: андрогенез әдісі, цито-генетикалық
әдістері, статистикалық талдау
Алынған нәтижелер: рапстың тозаң дақылдарынан морфогенді каллустар
алынды. Рапстың морфогенезіне әр түрлі концентрациядағы 2,4-Д мен
кинетиннің әсері анықталған. Рапс өсімдігінің морфогенді құрылымдардың
түзілуіне ауксин 2,4-Д-нің 2,5 мгл концентрацияның он әсері көрсетілді.
Зеррттеу объектісі – рапстың будан линиялары (F2, F5, F7) мен
сорттары: KQ – 503 , К121, Ярвэлон , Шпат, Sarig 02 – PF, Oprin 500.

ҚЫСҚАРТЫЛҒАН СӨЗДЕР

В5 – Гамборг В5 қоректік ортасы
2,4-Д – фитогормон 2,4-дихлорфеноксисірке қышқылы
ИСҚ – индолил сірке қышқылы
БАП – 6-бензил аминопурин

ГЛОССАРИЙ

In vitro – шыныда,жасанды жағдайда
Фитогормондар - өсімдік гормондары. өсу процесін реттейтін қосындылар,
оларға: ауксиндер, гибберллиндер, цитокининдер жатады.
Андрогенез әдісі – аталық гаметофиттерді (тозаңқаптар мен тозаң) in
vitro жағдайында өсіріп гаплоидты өсімдіктерді алу әдісі
Морфогенез – организмнің дамуын қамтамасыз ету үшін форманың немесе
құрлымның дамуы, жетілуі.

КІРІСПЕ

Рапс майының құрамы зайтүн майына жақын болғандықтан
халықаралық жоғары сұранысқа ие. Сонымен қатар, соңғы жылдарда мұнай
қорының азаюына байланысты ғалымдарды болашақта көміртегінің орнын не
алмастырды деген сауал ойландыруда, ал рапстан алынатын, экологиялық таза
био отынды ғалымдар энергия көзі болады деп отыр. Еуро одақ елдерінде 2010
жылға дейін жанар жағар-майдың 5.7 % рапстан алынған био отын құрайтын
болады.
Жергілікті топырақты климаттық жағдайға бейімделе алмағандықтан рапс
сорты Қазақстанда кең таралмаған. Рапсты өсіру өнімінің қаншалықты жоғары
және түрақты болуына байланысты, сонымен қатар тағамдық майға, қоректік
заттарға, биоотындарға көрсетілген стандартқа сәйкес, өсімдік материалының
сапасы түрақты болып өзгермеуі қажет. Алайда мұндай стандартқа сай болу
үшін генетикалық түзетілген “таза” гомозиготалы линия және сорттары болуы
қажет. Мұндай критерийлерге тозаңдар культурасы әдісін пайдаланып алған
рапстың дигаплоидты формалары жауап береді.
Селекциялық практикаға гаплоидтық биотехнологияны енгізіп рапстың жаңа
линияларымен сорттарын алу Қазақстанда ерекше маңыздылыққа ие, себебі
Республикада сапалық белгілер мен өнімділігі жоғары Отандық сорттар азайып
барады. Сонымен қатар бұл сорттар генетикалық түзетілген гомозиготалы болуы
қажет. Қазіргі кезде бұл әдісті селекциялық процеске енгізіу бірнеше
шектеулермен шектеліп отыр. Рапстың андрогенді дигаплоидтарын алу
тәсілдерін жетілдіру – өзекті мәселе болып отыр.
Бітіру жұмысының мақсаты: рапстың тозаң дақылдарында каллусогенез бен
органогенез индукциясына әр түрлі фитогормондардың әсерін анықтау.
Бітіру жұмыстың міндеттері:
1. Рапс тозаңдарды in vitro жағыдайында өсіру, морфогенді құрылымдарды
алу
2. Рапстың әр түрлі сорттарының морфогенетикалық қабілетін зерттеу.
3. Рапстың морфогенезіне (каллусогенез бен органогенезге) әр түрлі
концентрациядағы 2,4-Д мен кинетиннің әсерін анықтау.

ӘДЕБИЕТКЕ ШОЛУ

1. ГАПЛОИДТЫ ТЕХНОЛОГИЯНЫҢ АНДРОГЕНЕЗ ӘДІСІ

Биотехнологиялық бағыттардың перспективті түрінің бірі болып
өсімдіктер селекциясының практикасында гаплоидты технологияны пайдалану
болып саналады. Гаплоидты технологияның нәтижесінде аз уақыт ішінде буданды
бөлшектенетін популяциядан гомозиготалы тұрақты линияларды алуға болады
[1]. Буданды популяция немесе мутантты түрлердің перспективтілігін
бағалауға мүмкіндік туады. Дигаплоидтарда хромосомалардың гаплоидты
жиынтығының еселену нәтижесінде фенотипте генотип байқалады. Аталық
гаметофит культурасы (андрогенез in vitro) клеткалық селекцияда кең
қолданылады. Себебі, организм және клетка деңгейінде стресс әсерінен
гаплоидты жыныс клеткаларының культивирленуі нәтижесінде абиотикалық стресс
факторларына төзімді перспективті түрлерін алуға болады. Сол себептен in
vitro андрогенез әдісі арқылы тұрақты дигаплоидты линияларды алу
мүмкіншілігі стресске төзімді жаңа жоғары өнімді линия және ауыл-шаруашылық
дақылдардың жаңа сорттарын алуда жеңілдетеді. Гаплоидтар сыртқы ортаның
қолайсыз биотикалық және абиотикалық факторларына төзімді ауыл-шаруашылық
дақылдардың жаңа жоғары өнімді линиялар мен сорттарды алуда селекциялық
процестерді жеделдетеді.
Андрогенез (грек. Anger, табыс септігінде andrys – еркек және genesis –
шығу тегі) аталық ядросы бар жұмыртқа клеткаларының дамуы, ядро ұрықтану
барысында спермийдан алынады. Андрогенезді жасанды түрде тудыруға болады;
ол кезде жұмыртқа клетканың ядросы мүлде алынып тасталынады.
Микрохирургиялық, центрифугалау, сілку арқылы, ядро құрамындағы
фрагменттердің үзілуіне әкелетін және т.б. арнайы сәулелермен ионизациялау,
қатты қыздыру және т.б. заттар арқылы денатурациялау.
Андрогенез in vitro оқшауланған тозаңқаптар дақылында спорогенді
клеткалардан гаплоидты регенерант-өсімдік түзу процессін атайды.
Тозаңқаптың спорогенді клеткалары in vitro жағдайында морфогенетикалық
потенциалын толық көрсете алады, яғни бүкіл өсімдік алуға да болады. Ал
жағдайды басқару арқылы процессті бақылауға болады [2].
Спорогенді клеткалардан in vitro дақылында гаплоидты регенерант-өсімдік
түзу феноменін белгілеу үшін әртүрлі терминдер қолданылады: тозаңдық
эмбриогенез (pollen embryo), тозаңдық андрогенез (pollen
androgenesis), микроспоралы эмбриогенез (microspore embryogenesis),
андрогенді эмбриогенез (androgenic embryogenesis), экспериментальді
андрогенез (experimental androgenesis), гаплоидты андрогенез (haploid
androgenesis), экспериментальді андрогенезді гаплоидия және ең жиі
қолданылатын – андрогенез in vitro (androgenesis in vitro).
Тозаңқаптарды in vitro өсіргенде екі спорофитті морфогенез жолы дамиды
– эмбриоидогенез бен каллусогенез – инициальді клеткадан көпклеткалы
құрылым түзу кезеңі арқылы.
Андрогенездің инициальді клеткасы – дамудың бір кезеңіндегі спорогенді
клетка. Андрогенездің индукциясы үшін ең қолайлысы спорогенді клетка,
мысалы, бидай үшін қатты вакуольденген микроспора фазасында болады.
Микроспоралардың вакуольденген, аз вакуольденген даму кезеңіндегі және
тозаң тұқымдарының екі және үшклеткалы кезеңінде андрогенезде инициальді
клетка қасиетін көрсеткендері туралы мәліметтер бар.
Эмбриология жағынан өсірілетін тозаңқаптардан эмбриоидтар мен каллустар
түзу мәселесі спорогенді клеткалардың оларға тән гаметофитті даму жолынан
принципиальді басқа даму жолы – спорофитті жолға қосылу мәселесі шешілуіне
байланысты.
Морфогенді, спорогенді клетканың сипаттамасы, әсіресе инициальді
клетканың - морфогенез жолдары мен андрогенді құрылымдарды түзу жолдарын
түсінуде маңызды. Морфогенді микроспора жұмыртқа клеткамен құрылысы бойынша
ұқсас болу керек, спермиймен құйылысқаннан кейін апомиксис жолы арқылы ұрық
берсе, түйін қапшығының клеткаларымен нуцеллус пен интугмент құйылысса,
апомиксис жағдайында адвентивті ұрық береді. Мұндай құрылымдық ұқсастықтар
бидай мысалында көрсетілген. Өсімдіктердің көбею жүйесінің өзгешеліктеріне
қарамастан, жаңа ағзаға бастама беретін инициальді клеткалар құрылысы
универсальді.
Спорофитті морфогенездің in vitro жағдайында келесі кезеңі – көп
клеткалы құрылым. Бұл инициальді морфогенді спорогенді клетканың
зақымданбаған қабықшасында орналасқан ұйымдаспаған клеткалар тобы. Бұл топ
клеткаларды белгілеу үшін біршама терминдер ұсынылған – эмбриотәрізді
микроскопиялық құрылым, инициальді микроқұрылым, көпклеткалы тозаңдық
бірлік, көпклеткалы масса, микроқұрылым – синцитий, потенциальді
эмбриогенді клеткалық масса, көпклеткалы андрогенді масса және ең көп
қолданылатын термин – көпклеткалық тозаңдық дән.
Эмбриоид (embryoid) – ұрық тәріздес биполярлы құрылым, асексуальді
түзіледі; жаңа ағзаның бастамасы. Терминді Вассил мен Хильдебранд (Vasil
and Hildebrand) ұрықты құрылымдарды белгілеу үшін ұсынған, олар in vivo
(нуцеллярлы және фолиарлы ұрық) жағдайында және in vitro түзіледі.
Эмбриоидогенез термині соматикалық эмбриогенез терминімен бірдей, Б.П.
Токин соматикалық клеткалардан бүтін ағзалардың дамуын белгілеу үшін
ұсынған [2].
Т.Б. Батыгина шығарған концепциядан эмбриоидтың репродукциясы гүлді
өсімдіктердің in vivo және in vitro жағдайында дамитын жыныссыз көбею
бірлігі ретінде қарастырылған ерекше әдіс, ал эмбриоидогенез – гомофазды
даму кезінде спорофитті түзу ерекше әдісі. Эмбриоид, зиготалық ұрыққа
ұқсас. Өскіннің апексі мен тамырында бірге дамумен сипатталады және жеке
(аналық ағзадан немесе каллустан бөлек) жабық радикулярлы полюсты біртұтас
жүйе. Эмбриоидтар өсімдіктің әртүрлі мүшелерінде және онтогенездің әртүрлі
кезеңдерінде пайда болуы мүмкін. Оқшауланған тозаңқаптарды өсіру
процессінде түзілген эмбриоидтарды зерттегенде андрогенді ұрық
(androgenic embryo), глобулярлы тозаңдық ұрық (globular pollen embryo)
термині қолданылады. Бұл терминдер мүлдем жарамсыз [3].
Каллус дегеніміз ұйымдаспаған меристемалық немесе ісік тәрізді өсімдік
клеткасының массасы, ол in vitro түзіледі; ұйымдаспаған және
дифференциалданбаған клеткалардан тұратын белсенді бөлінетін ұлпа, қатты
бетте (каллус) немесе сұйық ортада суспензияда өсетін еркін
пролиферацияланатын ұлпа.
Морфогенді микроспораның негізгі қасиеті – тотипотенттілік. Бұл түсінік
Бутенко жұмыстарында шығарылған. Тотипотенттілік – дараға тән және әртүрлі
морфогенез жолдарымен іске асатын клеткаға тән морфогенетикалық
мүмкіндіктердің бәрін иелену. Бұл қасиеттің нәтижесін іске асыру жолдары
мен түрлері әртүрлі болу мүмкін және тотипотенттілік дәрежесіне тәуелді.
Клеткалардың тотипотенттілік дәрежесі түрге байланысты және факторлардың
жиынтығымен анықталады және бірінші кезекте клетка алынған жүйеге (ұлпа,
мүше, ағза) тәуелді. Клетка тотипотенттілігінің эскпрессиялану дәрежесі in
vitro жағдайында артады, бұл оларда уникальді механизмді модельдеуге
мүмкіндік береді және бұл механизмдермен эпигенетикалық тұқым қуалау
феномені байланысты.

2. РАПСТЫҢ ОТАНДЫҚ СОРТТАРЫН АЛУ ҮШІН ПАЙДАЛАНЫЛАТЫН ГАПЛОИДТЫ
БИОТЕХНОЛОГИЯ

Рапс (лат.Brassіca napus,сонымен қатар Brassіca napus ssp.olefeta)-
соңғы уақытта адам үшін мәні жоғары крест гүлділер тұқымдасының маңызды
майлы өсімдік. Сонғы онжылдықта рапс дақылдарына көп назар
аударылуда，өйткені рапс тағамдық май, жемдік белок, техникалық майдың көзі
болып табылады. Рапс майының құрамында қанықпаған май қышқылдары көп жане
тағамдық құндылығы жағынан зәйтүн майына жақын. Рапс-био отынның сарқылмас
көзі. Рапсты егіу топырақтың эрозияға ушырауын тоқтатуға әсер етеді.
Рапстын техникалық майын полимерлер өндірісінде пайдаланылады, тұқымдардан
майын сығып алғанан кейінгі қалдық сығындыны құс, мал шаруашылығында кең
қолданылады. Сығынды оңай қортылады, белоктың сапасы мен саны бойынша өте
құнды. Екі жылдық рапс сортын ірі қара жемі ретінде өсіру тиімді екені
рас. Бұл өсімдіктерді өсірудің интенсивті технологиясы жаздық рапстың
тұқымынан жақсы өнім ғана емес сонымен қатар силос дайындауғада және
жануарларға жем ретінде пайдаланатын жоғарғы өнімді жасыл массасын алуды
қамтамассыз етеді [3, 4, 5].
Жануарлар жемі ретінде рапс тұқымының және де олардың өңдеген
өнімдерін жмых, шрот және өсімдік майы ретінде қолдануға болады.Рапс
тұқымының құрамында 40-48% май және 21-33% құрғақ протеин болғандықтан
энергетикалық құндылығы жоғары болып табылады . Жмыхтың энергетикалық
құндылығы тұқымына қарағанда төмен болады , бұның құрамында 7-12% май
және 37-38% құрғақ протеин болады. Шрот құрамында 1-5% май және 42%
протеин бар. Рапстың жмых және шротының энергетикалық құндылығы ( 11,3
және 10,4 мДж) күнбағыстікпен бірдей (11,4 10,6 мДж) рапс майының құрамында
қаныққан және қанықпаған ауыстырлмайтын май қышқылдарының мөлшері аз, ал
моноқанықпаған қышқылдар бойынша ол зайтун майынан кейінгі екінші орында
тұр.Рапс майының құрамында 55-63% олейн қышқылы және 19-20% лимон қышқылы
болады. Белок құрамы бойынша рапысты тек соямен салыстыра аламыз [4, 6, 7,
8] .
Рапс өсімдіктің жабайы тұрі тәбиғатта кездеспейді. Б.з.д. төртмың жыл
бұрын белгілі болған.Ресейде 19- ғасырда пайда болды.Рапс күздік немесе
жаздық қышабас (суреспица,B,campestris) бақша орамжапырағын (B,oleracea)
будандастырудан пайда болған деген болжам бар [5, 6, 9, 10].
Рапсты өсіру Қазақстанның Қостанай агрономдары мен ғалымдарын бидай
жер құнарын түсіріп жіберетін дара тұқым болуы көптен ойландырып жүрген,
енді қостанайлық диқандар бидай мен қатар рапсты егуді бастады.
Экономикасы дамыған елдердің ауыл шаруашылығы дәстүрінде рапсқа өте көңіл
бөлнеді. өйткені, Еуропаның алдыңғы қатарлы елдерінің бұл майлы дақыл
алдымен өсімдік майы сияқты азық түрін алуға пайдаланады.
Жергілікті топырақты климаттық жағдайға бейімделе алмағандықтан рапс сорты
Қазақстанда кең таралмаған. Рапсты өсіру өнімінің қаншалықты жоғары және
түрақты болуына байлансты, сонымен қатар тағамдық майға, қоректік заттарға,
биоотындарға көрсетілген стандартқа сәйкес, өсімдік материялының сапасы
түрақты болып өзгермеуі қажет. Алайда мұндай стандартқа сай болу үшін
генетикалық түзетілген “таза” гомозиготалы линия және сорттары болуы қажет.
Эрук қышқылы және гликозилатының мөлшері төмен сорттар алынғаннан кейін,
сапалық селекция жүргізуге беккрос әдісін пайдаланылатын болды. Беккрос
әдісімен бірге қосымша Педигри әдісінде қолданылатын болды. Кейінге бірнеше
ұрпақтарын өздігінен тозаңдандыру арқылы алатын болды, келесі будан
ұрпақтарында ата – аналық белгілерінің түқым қуалауы зерттелініп, қажетсіз
белгілері бар (Эрук қышқылының көптілігі, ауыруларға төзімділігі) линиялар
алынып тасталып отрды. Өздігінен тозаңданғаннан кейінгі 5 – 6 ұрпақтан
алынған материял алғашқы белгілері бойынша гомозиготалы болып есептелінді.
Жаздық рапс селекциясындағы жаңа бастапқы материалды қызықтырумен,
тартумен байланысты. Бастапқы материал бір жағынан – генетикалық
спектірінің кеңеюін қамтамасыз етсе, екінші жағынан – жеткілікті
генетикалық тұрақтылықты қамтамасыз етеді. Гаплоидтық организмдердің
сомалық клеткаларда сыңар хромосомалар (п) жиынтығы болады, яғни толық
(2п) тең жартысы гаплоидтарды дағылы селекция әдісімен шығару. Рентіген
сәулесін түсіру немесе басқа стрес факторларына ықпал тигізу оңай емес көп
уақытты талап етеді, ал аталық немесе аналық гаметофидтерді in vitro
жағдайдайында өсіріп гаплоидтарды тез шығарып селекция процессін
жеңілдетуге болады. Бұл әдістер процесіне негізделген апомиксис
организмдердің жыныссыз жомен көбеюі. Аталық гаметофиттерді (тозаңқаптар
мен тозаң) in vitro жағдайында өсіріп гаплоидты өсімдіктерді алу андрогенез
деп аталады.
Гаплоидты технология ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.