close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

161

код для вставкиСкачать
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
На правах рукописи
ЕГОРОВА Елена Григорьевна
СОЗДАНИЕ ФОРМ ЛЬНА-ДОЛГУНЦА
(L. usitatissimum L.)
НА ОСНОВЕ ЭМБРИОКУЛЬТУРЫ
06.01.05 - селекция и семеноводство
03.00.23 - биотехнология
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата биологических наук
Москва-1999
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Диссертационная работа выполнена во Всероссийском научно-исследовательском институте льна
Научный руководитель - кандидат сельскохозяйственных наук,
старший научный сотрудник А В Поляков
Официальные оппоненты:
Федоров А.К., доктор биологических наук, профессор,
Кобозева Т.П , кандидат с -х наук, доцент
Ведущая организация:
Всероссийский НИИ сельскохозяйственной биотехнологии
Защита состоится
в
13. &?
«?<5" ц&Н^
1999 г
часов
на заседании диссертационного совета
Д 120 35 04 в Москов-
ской сельскохозяйственной академии им К А Тимирязева
Адрес 127550, Москва И-550, Тимирязевская ул , 49 Ученый
совет ТСХА
С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА
Автореферат разослан " AS "
Jit Q 3l
1999 г
Ученый секретарь
диссертационного совета кандидат сельскохозяйственных
наук
^-—->~*~f^——-""^——РРРУсманов
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ОБШАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Лен-долгунец (Linum. usitatissimum L-.) ценная техническая культура, комплексного использования, значение
которой в мире неизменно высоко. В России в последние годы идет
сокращение посевных площадей в связи с этим перед льноводством
стоит задача по стабилизации отрасли, увеличению урожайности и
улучшению качества льнопродукции.
;
Большие надежды в решении этих задач связаны с созданием
новых сортов льна-долгунца. Наиболее перспективным способом повышения эффективности селекционного процесса является использование биотехнологическйх приемов (Поляков, 1999).
Использование метода культуры изолированных зародышей нашло применение для изучения механизма покоя семян и путей его регулирования. Метод эмбриокультуры позволяет изучать морфогенетические и морфофизические аспекты эмбриогенеза (Pretova, 1978,
1991, Williams, .1987). Он дает возможность получать новые хозяйственно ценные формы растений, которые в естественных условиях не
удаются, повышать эффективность отдаленных скрещиваний (Здруйковская-Рихтер, .1979, Курсаков, 1979, Nichterlein, 1991, Williams,
Lautour, 1981, Cohen etal., 1984, Me Coy eta!., 1985).
Эмбриокультура считается одним из перспективных способов
получения гаплоидных растений. Основной интерес к гаплоидам связан с возможностью их использования в качестве посредников для
получения гомозиготных растений (Данвел, 1989).
Все изложенное свидетельствует о большом значении, метода
культуры изолированных зародышей при проведении теоретических и
прикладных исследований. Культура изолированных зародышей для
решения селекционно-генетических задач льна изучалась в Германии
(Laibach, 1925,1926,Fridt, 1989), Австралии (Green, 1983, 1986), Словакии (Pretova, 1986, 1991), США (Willams, De Lautour, 1980, 1981). Однако результаты этих исследований не нашли применения в селекционной практике.
. ; ч
,
..-.
Цель и задачи исследований. Целью данной работы являлось
создание форм льна-долгунца методом эмбриокультуры и оптимизация условий получения дигаплоидов при опылении L usitatissimum
пыльцой L. grandiflorum, а также получение регенерантов на основе
нежизнеспособных зародышей самоопыленных генотипов и внутривидовой гибридизации.
..
'.'.'.'.'
' .
'
'
Для достижения поставленной цели необходимо было решить
следующие задачи:
- исследовать генотипические особенности льна при культивировании
in vitro незрелых семян и зеленых зародышей;
ных
НИЯ&ЧКЮРНых
- уточнить условия вырацдедо
вырац9№ФОДЯ1АОДФР
растений;
НАУЧИ'Л ГУЗЛМЭТЕКА
МОСК.
-ДвМИИ
Hivi. U . ,л.
Инв.
№ 1I—*<(//и) «</7
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
- уточнить условия культивирования исходных эксплантов,
- подобрать условия для повышения морфогенетической активности
зеленых зародышей,
- подобрать условия для укоренения побегов,
- установить природу происхождения регенерантов, полученных на
основе межвидовых скрещиваний,
-создать линии льна-долгунца на основе метода эмбриокультуры с
высокими показателями основных хозяйственно ценных признаков,
представляющих интерес для селекционной практики
Научная новизна и практическая ценность исследований
Впервые, с помощью метода эмбриокультуры на основе межвидовых скрещиваний получены жизнеспособные регенераты, являющиеся дигаплоидами Уточнены условия культивирования незрелых
семян для увеличения выхода зеленых зародышей и регенерантов
Впервые на льне-долгунце показана высокая значимость культивирования незрелых недоразвитых зародышей для создания линий,
характеризующихся комплексом хозяйственно ценных признаков
На основе эмбриокультуры при межвидовой и внутривидовой
гибридизации созданы формы льна-долгунца, которые используются в
селекционном процессе лаборатории селекции ВНИИЛ
Апробация результатов диссертации Основные результаты
докладывались на Third meeting of the International Flax Breeding
Research Group "Breeding for fibre and oil quality in flax" (St Valery en
Caux, 1995), Fourth European Regional Workshop on Flax " Producing for
the
market" (Rouen, 1996), Втором международном симпозиуме
"Новые и нетрадиционные растения и перспективы их практического
использования"^ Пущино, 16-20 июня 1997), IV Между народной конференции "Регуляторы роста и развития растений" (г Москва, 24-26
июня 1997)
Публикации Основные материалы и результаты диссертации
изложены в 9 печатных работах
Структура и объем работы Диссертация изложена на 133
страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части (2 главы), общих выводов, предложений селекционной практике, списка использованной литературы,
включающего 228 наименований, в том числе 148 иностранных авторов
Работа содержит 45 таблиц, 8 рисунков и 3 приложения
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
УСЛОВИЯ И МЕТОЛИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
Объекты исследований. Работу проводили на льне культурном
(Linum usitatissimum L . ) . H ряде дикорастущих видов. Лен-долгунец
представлен сортами и линиями отечественной и зарубежной селекции. Семена генотипов культурного льна были получены из отделов
селекции, семеноводства ВНИИЛ и Национальной коллекции русского
льна (ВНИИЛ, Торжок), семена дикорастущих видов льна: Linum
grandiflorum, L flaum, L.perenne, L. hirsutum - из Мировой коллекции
рода Linum (ВИР, Санкт-Петербург). После проверки по потомствам,
семена использовались в качестве исходного материала.
Донорные растения выращивали в вегетационных домиках в сосудах Митчерлиха по общепринятой методике (Соколов, 1967; Доспехов,1979). В почву перед посевом вносили минеральные удобрения из
расчета: N 25о Р я» К 2so мг/сосуд. Норма высева составляла 50 семян
на 1 сосуд. Скрещивания проводили по общепринятой для льнадолгунца методике (Рогаш, Дунаева, 1970). Сортовую однородность
селекционного' материала проверяли согласно методике ВНИИЛ
(1968).
Устойчивость растений к болезням - ржавчине и фузариозу
определяли на специализированных инфекционно-провокационных
фонах в соответствии с методическими указаниями по селекции льнадолгунца (1987) и селекции льна-долгунца на устойчивость к ржавчине (1988). В качестве стандартов использовали сорта льна-долгунца
Алексии и А-29, включенные в Государственный реестр.
•
Методика проведения исследований. Лабораторные исследования проводили в соответствии с методическими указаниями по
культуре ткани и органов растений (Бутенко, 1964; Урманцева, 1988).
Простёрилизованные исходные экспланты культивировали на
питательных средах при температуре 24° + 1° С,'освещенности около
4000 Люкс и фотопериоде: 16 часов день и 8 часов ночь. Питательные
среды готовили на основе концентратов. Регуляторы роста добавляли
в нужных количествах перед автоклавированием среды. Реакцию рН
среды (5,6 - 5,8) устанавливали перед автоклавированием.
Метеорологические условия. Метеорологические условия в годы проведения исследований были различными. 1991 год характеризовался избытком влаги в мае-июле, а 1992 г. отличался малой обеспеченностью влагой. Вегетационный период 1995 года был контрастным по температурному режиму и количеству осадков (холодный май
с осадками, на 80% превышающими норму, и теплый сухой июль).
1996 год характеризовался отсутствием достаточного количества влаги и чередованием жарких и холодных дней с сильными ветрами. В
1997 году была теплая с неравномерным выпадением осадков погода.
В целом годы исследований были удовлетворительными для выращивания льна-долгунца.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Математическая обработка данных. Экспериментальные данные обрабатывали методом дисперсионного и регрессионного анализа на ПЭВМ с использованием пакета программ " БИОСТАТ " и " Excel
05", а так же по методикам, опубликованным рядом авторов (Доспехов, 1979, Зудин, 1987, Плохинсшй, 1970, Седловский и др , 1982)
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Создание форм льна-долгунца при опылении цветков L.
usitatissimum L. пыльцой L. grandiflorum.
Для получения дигаплоидов льна-долгунца нами использовались
межвидовые скрещивания льна Установлено, что при опылении кастрированых цветков L usitatissimum пыльцой L grandiflorum формируется 28 - 54 коробочек на 100 опыленных цветков Анализ завязавшихся коробочек при созревании показал, что они содержат нежизнеспособные семена На 6 - 24 сутки после гибридизации, как правило,
семена были белого цвета и не содержали видимых зародышей Тогда как, семена льна культурного, полученные от самоопыления, уже
на 5 день после цветения имели видимые зародыши, а на 7 день были зеленого цвета и зародыши занимали весь объем семени
Извлечение и культивирование незрелых семян на питательной
среде приводило к образованию в них видимых зеленых зародышей
На количество полученных зеленых зародышей влияли ряд факторов
генотип, возраст первичных эксплантов, состав питательной среды и
ДР
Генотип. Результаты эксперимента показали, что используемый
генотип L usitatissimum оказывал существенное влияние на количество завязавшихся коробочек Так, от опыления линий Г 1478 и Г 1472
пыльцой L grandiflorum, было получено соответственно 51 и 56 коробочек на 100 скрещиваний, что существенно больше, чем при опылении линии Rod 646/4 и сорта Верхневолжский (35 и 37 коробочек)
Возраст исходных эксплантов. Выявлено, что извлечение семян на 6. 8, 10, 12, 16 20, 24 сутки после опыления и культивирование
их на питательных средах в течение 20-60 суток позволяет получить
0,1-1,9 зеленых зародышей на 1 скрещивание Данные регрессионного анализа свидетельствуют о том, что использование 20-ти суточных
семян, является близким к оптимальному и способствует образованию существенно большего количества зеленых зародышей (20,7-20,9
%) по сравнению с другими вариантами опыта (табл 1)
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
';.;"
_
"
'
*
: ;
•
•-••.
• • Таблица 1
Влияние возраста семян, полученных от опыления L usitatissimum
пыльцой L grandiflonim, на образование зеленых зародышей
Годы
исследова.
1
НИИ
1995
.
1996
•
.
.
"
.
•
,
.
•
-
•
Возраст
Получено зеленых
Образова• , г •
• зародышей
семян ' лось семян
ШТ.
сутки
шт.
%±2Sp
6
1041
93
8,9 ±3,8
823
89
10.
10,8 ±2,2
183
20 . ... 883
0,94
20,7 ±2,8*
6
99
2
2,0 ±2,8
12
.195
18
9,2 ± 4.2
24
196 • 16:
12,2 ±4,6*
20
. 206: 43 -: 20,9 ± 5,6* 0,98 А
АА
• 278
24 >
- > 30
10,8 ±3,8 0,87
•
:
•
Примечание: А - п р и сравнении 6 - 2 0 суточных с е м я н ,
суточных семян. • ' .
•• •
:..
-
-
•
- п р и сравнении 6 - 2 4
Питательная среда. Использованные в наших исследованиях 8
вариантов питательной среды позволило' получить жизнеспособные
зародыши. Показано, что лучший результат достигнут при культивировании эксплантов на среде Sh-2, на которой получено11-15 зеленых зародышей на 100 культивируемых семян. . : : Установлено, что использование 6-бензиладенина (БА) в концентрации 1 мг/л в сочетании с ос-нафтилуксусной кислотой (НУК 0,05) мг/л было наиболее эффективно. Уменьшение содержания ауксинов и цитокининов в 10 и 50 раз, сопровождалось существенным
снижением выхода зеленых зародышей до 6,5 - 4,6 % по сравнению с
контролем, где количество зеленых зародышей составило 14,8 %
(табл. 2).
• •••••:
~
-•.--.•••'
:•
. •
•. -
• .
.
• ••• , -• '.-.
. .... .-.,
.• .
.,•.••••.:.•
- :. '• ••:
.. .;•.,.;
..
•.:,
.
Т а б л и ц а
Влияние регуляторов роста на образование зеленых зародышей,
"
полученных при гибридизации L usitatissimum x L grandiflonim
на среде Sh-2. 1996 г.
-.-•.•
,
Вариант
. Культивировалось
- опыта >
семян, шт.
1 (контроль)
1893
1/10
1947
• 1/501828
Получено зеленых зародышей
шт.
- %±2Sp
280
14,8±1,3 А
127 -••:• 6,5 ± 0 , 6
85
4,6 ±0,5
2
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Уменьшение содержания макро - и микроэлементов, составляющих среду Sh-2, не оказывало значительного влияния на образование зеленых зародышей (г=-0,11), но существенно сказывалось на
пути развития зеленых зародышей и регенерацию на их основе (г=0,94)
Природа происхождения регенерантов. Образование побегов,
которые по фенотипу имели признаки отцовских форм (диких видов)
было редким (0,1-0,2%), а их жизнеспособность низкой. Такие побеги
плохо росли и не укоренялись Большинство же побегов по фенотипическим признакам соответствовали материнскому типу растений (L
usitatissimum). Жизнеспособность таких побегов была достаточно высокой они хорошо укоренялись на безгормональной среде, что приводило к получению регенерантов Изучение регенерантов и их потомств по морфологическим признакам в течение нескольких лет выявило их однородность Электрофоретический анализ семян регенерантов и исходных форм, проведенный в отделе белков и нуклеиновых кислот ВИР И П Гаврилюк, не выявил у регенерантов каких либо
фракций дикорастущего вида Анализ жирных кислот, проведенный в
ИНВ также не позволил обнаружить различий между регенерантами и
исходными генотипами L usitatissimum Результаты этих анализов показывают, что регенераты, полученные при опылении L
usitatissimum пыльцой L grandiflorum, являются дигаплоидами со
спонтанно удвоенным числом хромосом
Характеристика линий, полученных на основе дигаплоидов.
В 1995 - 1997 гг нами изучались потомства второго-четвертого поколений 87 регенерантов, полученных в эмбриокультуре на основе опыления L usitatissimum пыльцой L grandiflorum, по хозяйственно ценным признакам. Ряд регенерантов по одному или нескольким признакам значительно превосходил исходные сорта и сорт-стандарт Алексим
С 1997 года в лаборатории селекции ВНИИЛ в селекционном питомнике 3-го года испытывалась линия льна-долгунца, полученная в
эмбриокультуре при опылении селекционной линии П-148 пыльцой L
grandiflorum. Отмечено, что она превосходила сорт-стандарт Алексии
и исходный генотип по массе семян с 1м 2 на 69 % и 30 % соответственно
(табл 3)
На ряду с этой линией в селекционном питомнике 2 года изучались ряд регенерантов, характеризующихся высокими показателями
по изучаемым хозяйственно ценным признакам (табл 4)
Лучшие линии были переданы нами для испытания в селекционный питомник 3-го года лаборатории селекции ВНИИЛ Изучение по-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
казало, что линия БТЛ-15 на 14% по урожаю соломы и 18% по урожаю
волокна была лучше, чем сорт-стандарт Алексим (табл. 5).
Таким образом, культивирование незрелых зародышей льна, полученных при межвидовой гибридизации льна культурного с видом L.
grandiflorunv позволяет получить регенераты, существенно превосходящие исходные материнские сорта по продуктивности волокна и
семян.
...........
••"-•'.
•; Таблица3
Характеристика линии, полученной в эмбриокультуре при межвидо•,: вых скрещиваниях. Данные лаборатории селекции ВНИИЛ. 1997 г.
.
-_ (Селекционный питомник 3-го года) ,
.
:
Название линии
.
П-148x1;.'
grandiflorum •" "
в % к стандарту
в % к контролю
П -148, контроль
в % к стандарту
Алексим, стандарт
Высота
растений,
см
62 108,8
101,6
Масса с 1 м*,- г. : Длина вегетационного периода,
соломы
суток
семян
202
57,3
76,5
103,6
169,0
129,9
44,1
130,1
33,9
61
195
107,0
57
73,9
264
•-•;:..=
67
••±0*ч..*-...
±0
67
" ± 0 - •"* •'
-
67
-. ..
,
: ,.
.
'Таблица4
Характеристика
регенерантов
третьего
поколения,
г
полученных при межвидовых скрещиваниях. 1995 г.
;
; .. ; , (Селекционный питомник 2-го soda) ..
'
Сорт, регенерант *
Г1351Х
L.grand. R1
в % к ст.
Алексим, ст.
П-148хЬ
grand. R1
• • в % к ст.
Славный 82
х Lflrand. R5
в % к ст.
Алексим, ст.
Высота, Масса" Число ко- Число
Масса Содеррастетехн.'
роб, на 1 семян с 1 волок- жание
ний.см части, мг раст., шт раст., шт на,мг волок89,7
100,1
.89,6
.87.0
:. 448,7
110,7
405,2 .
409,5
106,7
70,0
132,6
396,0
85,9
81,5
128,2
308,8
185,6
на, %
4 1
.2;
116,4
14±0
25,5
126,4
146,8
100,0
113,8
36,2
24,4
307,7
3.0
236,1
24,0
90,7
145,0
68,3
36,6
230,8
1,3
222,2
10,8
131,6
102,6
110,2 - 35,7
2,3
16,3
115,0
2,0
. 4-°
s
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица 5
Характеристика линии, полученной в эмбриокультуре при
скрещивании L usitabssimum x L grandiflorum.
Данные лаборатории селекции ВНИИЛ 1995 г
(Селекционный питомник 3-го года)
Название
линии
Выход
волокна
воло- всего, %
кна
106,0
15,1
117,8 102,7
95,0
13,8
Масса с 1 м^, г
соломы
БТЛ-15
700
в % к ст. 114,4
Алексии ст 688
семян
51,0
103,0
36,3
Высота
растений, см
86,0
104,9
84,0
Длина
Устойвег пе- чивость
риода, к фузариозу,%
сут
71,0
4,2
100,0
71,0
77,8
Создание форм льна путем сохранения нежизнеспособных
зародышей самоопыленных генотипов и внутривидовой гибридизации
При изучении образовавшихся после опыления коробочек различных генотипов льна выяснилось, что большая их часть, наряду с
нормальноразвитыми семенами, имеющими крупные зеленые зародыши, содержала и недоразвитые, в которых зародыши отставали в
развитии и были меньшего размера
Условия культивирования. На количество недоразвитых зародышей в значительной степени влияли условия произрастания материнских растений Внесение перед посевом минеральных удобрений,
в дозе азот 20 мг, фосфор 10 мг, калий 20 мг из расчета на 1 кг почвы,
несколько увеличило число недоразвитых зародышей, по сравнению с
контролем (без удобрений) Использование в 20 раз более высокой
дозы удобрений, приводило к существенному увеличению числа недоразвитых семян (табл 6) Кроме того, установлено, что коробочки
гибридов первого поколения содержали несколько большее количество семян с недоразвитыми зародышами по сравнению с исходными
родительскими генотипами
Возраст семян. Проведенные исследования показали, что образование недоразвитых зародышей зависело от возраста семян (г
=0,99, tr =7,07, toe =4,30) В семенах формирование недоразвитых зародышей практически прекращалось на 10-12 сутки с момента опыления.
Морфогенез различных типов эксплантов. Культивирование
незрелых недоразвитых (ННЗ) и нормальноразвивающихся (НЗ) заро-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
дышей позволило получить от 24 % до 47 % морфогенных эксппантов,
на которых образовывалось 2-4 почки При этом установлено, что использование среды Sh-2 обеспечивало существенно лучший результат для культивирования ННЗ и не уступало по эффективности среде
Монниера (1978) в случае использования ее для культивирования НЗ
(табл 7)
Таблица 6
Влияние повышенных доз минеральных удобрений на образование
недоразвитых семян у льна
Вариант
опыта
Проанализировано семян
всего в т ч недоразвитых
шт.
шт.
% ± 2Sp
1010
16
1,6 ±0,3
1872
44
2,3 ± 0.2
3606
290
8,0 ± 0,4*
Доза
удобрений
мг/кг
Контроль
0
азот + фосфор + калий 20+10+20
азот + фосфор + калий 400+200+40
0
Таблица 7
Образование почек на эксппантах, полученных на основе
10 суточных зародышей льна-долгунца 1992 г.
Среда
Sh-2
Моп
Изучено
Тип
зароды- эксплантов
ша
НЗ
ННЗ
НЗ
ННЗ
шт
191
170
167
160
Образовалось
эксплантов с почками
шт
90
70
70
39
г
%±2Sp
47,1 ±7,2
41,2 ±7,6
41,9 ±7,6
24,4 ± 6,8
Получено почек
всего на 1 эксплант
шт
шт.
387
273
224
109
4,3
3,9
3,2
2,8
Наши исследования показали разную реакцию НЗ и ННЗ на изолирование и культивирование их in vitro Отмечено, что чем старше
НЗ, в интервале 8-12 суток после опыления, тем выше морфогенетическая активность Установлено, что наибольшей морфогенетической
активностью обладают ННЗ в возрасте 9-10 суток При этом образуется существенно большее число эксплантов с почками и колличество
почек на один эксплант Снижение морфогенетической активности у
ННЗ старше 10 суточного возраста может указывать на начало про-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
10
цесса их элиминации и этот возраст может рассматриваться как критический (табл. 8).
:/;
,'.
'; УУ.""
".'"'•
.•У- /У, ;
".УУ Таблица 8
Влияние возраста незрелых зародышей на морфогенез эксплантов
льна-долгунца на среде Sh-2. 1992-1993 га.
"
, Изучено
Тип
Образовалось
Возраст,
Получено почек
зароды- зароды- зксплантов эксплантов с поч- всего на 1 эксками
шей
шей
плант
шт.
шт.
сутки
шт. % ± 2Sp шт.
.112
19
8
• •-.
2,0
:
17,0 ±7,0 38
НЗ :,
9
10
12
11
10,0 ±5,8
18
1.6 _..;
147
52
35,4 ±7,8*
125
2,4
ННЗ
126
49
38,9 ± 8,6*
122
2,5
НЗ
206
103
50,0 ± 7,0*
257
2,5
ННЗ
173
50
28,9 ± 6,8*
120
2,4
НЗ
106
7 1 ;•
67,0 ± 9,2*
191
2,7
32
2,1
ННЗ
110
НЗ
ННЗ.
.... 107
• •
15_ J 4 , 0 ± 6 , 8
Укоренение побегов. Изучение влияния ряда факторов на укоренение побегов льна-долгунца показало, что снижение концентрации углеводов в диапазоне 30-10 г/л в питательной среде сопровождалось
усилением процесса; корнеобразования у побегов. - Существенно
большее количество регенерантов (73,3 %) получено при наименьшем
содержании сахарозы, при содержании углеводов в среде 30'г/л 40%. Для оценки влияния концентрации питательных веществ на образование корней у побегов использовалась среда А22гл. В опыте
изучались 4 варианта концентраций среды: полная и сниженная на
0,25 %, 0,50 % и 0,75 %. Исследования показали, что количество макро- и микроэлементов, составляющих среду существенно влияет на
укоренение побегов; -Уменьшение концентрации питательной среды
на 50% существенно увеличивало число побегов с корнями. Однако,
дальнейшее снижение концентрации не сопровождалось улучшением
:
д
корнеобразования (табл. 9 ) . г
.... .
... . . .
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
11
Таблица 9
Влияние концентрации среды на укоренение побегов льна, полученных на основе незрелых зародышей. 1995 г. п=60
Получено регенерантов
% ± 2 Sp
28
46,7±12,9
Концентрация среды,
%
100
шт.
75
31
51,7±11,8
50
44
73,3±11,4*
25
32
53,3±12,9
Использование питательной среды А22пл, содержащей 50 %
концентрата и 10 г/л сахарозы, позволило получить достаточное количество корней на одном побеге (от 3 до 15 шт.), что способствовало
успешной акклиматизации регенерантов к обычным условиям и получению наибольшего количества укорененных побегов (73-87%) Установлено, что увеличение концентрации агара в диапазоне 0-7 % в
среде сопровождалось усилением корнеобразования (г = 0,95)
Характеристика линий, полученных на основе незрелых недоразвитых зародышей самоопыленных генотипов и внутривидовой гибридизации. Изучение регенерантов и их потомств, полученных на основе ННЗ, показало возможность получения форм льна,
которые по изучаемым признакам отличались от исходных генотипов
Испытание потомства первого - третьего поколений позволило получить линии, не уступающие, а в ряде случаев превосходящих по ряду
признаков исходные генотипы и сорт-стандарт Алексим При сравнении потомств различных типов зародышей (НЗ и ННЗ), изолированных
из одной коробочки выяснилось, что потомства регенерантов, полученные на основе ННЗ не уступали или превосходили потомства, полученные на основе НЗ (табл 10)
Из 5 линий, проходивших испытание в селекционном питомнике
3-го года, выделились 3 линии, которые по урожаю соломы, семян и
длинного волокна превосходили стандартный сорт Алексим Причем,
в условиях 1995 г , они имели высокую устойчивость к полеганию Выявлено, что линия БТЛ-13 может представлять особый интерес для
использования в селекционном процессе, так как она превосходит
стандарт по ряду хозяйственно ценных признаков и при этом является
высокоустойчивой к фузариозному увяданию (табл. 11)
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
12
•'
'„
,
•
' ;' :-, •:
. . ' • ' •
I
Характеристика регенерантов третьего поколения, полученных на основе недоразвитых
1996г. Селекционный питомник 2-го года.
.
,
•. Т а б л и ц а 1 0
зародышей.
;
; :
Высота
Техниче- Масса тех- Число ко- Число се- Масса во- Содержаробочек на мян
с ние волона локна
растеская : дли- нической
раст., шт. раст., мг. кна, %;;
ний, см. - на, см.
части, мг. - раст., шт.
2,4
144,8
Алексим, ст.
81,2
381,2
8,4
75,0
38,0
2,7*
109,5
Дашковский 2
-•
80,0
73,2
340,5
11,7*
'• 32,2
:
115,0
Дашковский 2,14нз
80,6**
355,6
14,8*
86,6**
-2,8*
32,3
127,4*
394,0* •
Дашковский 2,14ннз
88,4**
83,4**
2,8*
12,8*
32,4
6,7
1,7
15,9
0,3
2,3
НСР05
1,5
1,2
2,4 *
Алексим, ст. "
381,2 •
8,4
144,8
81,2
74,0 -.
38,0
83,7*
427,2
4,8 =
153,8
Р-736
'
,
86,2*
1,4
36,0
Дашковский 2
'
-73,2
340,5
2,7*
109,5 :
80,0
11,7*
32,2
. 367,6
Р-736)сДашковский 2
10,8
127,8*
83,8
79,1*
1,8
34,8
510,8**
180,2** *
Р-736хДашк.2,155H3-R-2
86,0**
2,2
11,2*
93,2**
35,3
555,6**
194,6** »
Р-736 х Дашк.2,1HH3-R-44
89,2**
2,8*
96,8**
.6,8
35,1
НСР05
50,4
3,9
3,6
0,4
18,0
2,6
1,1
393,6
149,4
Алексим, ст.
74,6
81,6
2,2
15,4
37,9
Р-736
83,7*
427,2*
153,8
86,2*
1,4
4,8
36,0
Белинка
:
83,8*
76,8 403,2 ..
2,8*
.
115,6
15,2
28,7
Р-736 х Белинка
79,6*
v 387,2
2,0
84,0*
9,0
122,0
i 31,5
Р-736хБелинка,23нз^-99
403,0
85,2*
80,4*
2,8**
14,0* •
130,2
' 32,3
Р-736хБелинка, 12HH3-R431,4**86,2**
81,0* '
2,6* у
135,6*
17,4*
• 31,4
78
НСР05
1,8:
•24,3
2,2
0,5 :
3,9
10,9
1,8
Генотип
:;
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица 11
Характеристика линий, полученных в эмбриокулыпуре при внутривидовой гибридизации Данные лаборатории селекции ВНИИЛ
Селекционный питомник 3-го года 1995 -1996 гг
Масса с 1 м 2 , г
Выход Высота Длина УстойНаволок- раст., вегета- чивость
звание лина всесм
ционно- к фузании
го,
го пе- риозу,
соло- семян волокриода,
мы
на
сут
БТЛ-12
В % к ст
Алексим.ст
БТЛ-13
В% к ст
Алексим.ст
690
114,0
605
690
114 0
605
45 6
84,0
54,3
43,3
79 7
54,3
БТЛ-13
415
В % к ст 111,9
Алексим.ст 371
57,3
134,7
42 7
1995 г
103,0
14,9
133,8 117,3
77,0
12,7
93,0
13 5
120 8 106,3
77 0
12,7
1996 г
95,9
23,1
99,4
88,8
96.5
26,0
ОСНОВНЫЕ
86,0
121,0
71,0
90,0
126.8
71,0
71,0
95,9
74,0
71,0
95,9
74,0
59,0
103,5
57,0
86,0
0
86,0
42
80,0
87,5
80,0
83,3
100 0
ВЫВОДЫ
1 Усовершенствован метод получения регенерантов льна, основанный на культивировании in vitro незрелых семян, формирующихся при опылении кастрированных цветков льна L
usitatissimum пыльцой L grandiflorum, который позволяет получить 9,0-25,6% регенерантов
2 Культивирование незрелых семян, полученных при опылении L
usitatissimum пыльцой L grandiflorum, в возрасте 20 суток на питательной среде Sh-2, включающей БА в концентрации 1,0 мг/л,
НУК - 0,05 мг/л, сахарозу - 25 г/л, глюкозу - 25 г/л, позволяет получить 20 - 21 зеленых зародышей на 100 культивируемых семян
3 Регенераты льна, полученные на основе межвидовых скрещиваний фертильны и соответствуют L usitatissimum Природа происхождения дигаплоидов подтверждена данными морфологического, электрофоретического и биохимического методов анализа
Побеги, имеющие фенотипические признаки L grandiflorum появляются с частотой 0,1 - 0,2 %
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
14
4. Усовершенствовано получение растений-регенерантов путем сохранения нежизнеспособных зародышей самоопыленных генотипов и внутривидовых гибридов. : ; :
.
5. Наиболее активно морфогенез протекает при культивировании in
vitro 9 - 10 суточных незрелых недоразвитых зародышей льна.
Чем старше (8-12 суток) нормальноразвивающийся зародыш, тем
. выше его морфогенетическая активность. Применение : питательных сред Sh-2, Монниера для культивирования незрелых зародышей позволяет получить 24 - 76 % эксплантов с почками и побегам.
"..-:.;
6. Культивирование побегов льна на среде А-22т, содержащей 50%
',макро- и микросолей и Юг/л сахарозы, позволяет получить 7387% укорененных побегов.
,
" , ;
7. Культивирование in vitro незрелых недоразвитых зародышей льна,
позволяет выделить большее количество ценного материала по
признакам: высота растений, длина и масса технической части
. стебля, а также масса волокна по сравнению с культивированием
:
незрелых нормальноразвитых зародышей.;
8. Использование эмбриокупьтуры самоопыленных генотипов и
внутривидовых гибридов L. usitatissimum приводит к получению
, регенерантов, отличающихся по морфологическим признакам от
исходных генотипов, а также регенерантов, превосходящих родительские генотипы и сорта-стандарты по основным селектируемым признакам. v
'
/ .
• ' ' ;
9. Использование усовершенствованного метода эмбриокультуры
позволило создать на основе межвидовых и внутривидовых скрещиваний формы льна-долгунца БТЛ-13; БТЛ-15; П-148-R; R-44 и
др., превосходящие по продуктивности исходные генотипы и сорта-стандарты. Данные формы нашли применение в селекции
льна-долгунца.
.
•„
''.'...'].
.
Предложения для селекционной практики
1. Для создания генетического разнообразия льна-долгунца наряду с
традиционными методами селекции рекомендуется использовать
разработанные методы эмбриокультуры незрелых зародышей, получаемых при межвидовой и внутривидовой гибридизации;
'
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
15
2 Для ускоренного получения гомозиготных линий и повышения эффективности селекционного процесса предлагается использовать
метод получения дигаплоидов, основанный на культивировании
незрелых семян межвидовых гибридов льна-культурного с видом L
grandiflorum;
3 В качестве исходного материала при создании новых сортов рекомендуется использовать формы льна-долгунца (БТЛ-13, БТЛ-15, П148 R, R-44 и др ), созданные на основе эмбриокультуры при межвидовых и межсортовых скрещиваниях
Список работ, опубликованных по теме диссертации
1 Поляков А В , Егорова Е Г. Использование гаплоидии для
получения исходного селекционного материала льна-долгунца //
Селекция, семеноводство и агротехника возделывания льнадолгунца - Сб науч трудов, вып XXVII Торжок ВНИИЛ - 1991.-С
31-38
2 Poliakov A V , Zhutchenko A A , Egorova E G , Prohotova N V ,
Chikrizova О F , Rutkowska-Krause I, Trouve J P Embryo culture as a
tool
for production of new flax genotypes (Linum usitatissimum L ) //
Breeding for fibre and oil quality in flax Proceedings of the Third
meeting of the International Flax Breeding Research Group St Valery en
caux, France, 7-8 November 1995 - P 51-56
3 Поляков А В , Егорова Е Г Использование эмбриокультуры в
межвидовых скрещиваниях рода Linum // Национальная коллекция
русского льна Торжок ВНИИЛ -1996-С 39-43
4 Poliakov А V , Prohotova N V , Egorova E G , Rutkowska-Krause
I The influence of some factors on rooting of flax shoots obtained in vitro
culture // Natural Fibres, R XL -1996 - P 75-80
5 Поляков А В , Чикризова О Ф , Егорова Е Г., Пролетова Н В ,
Рутковска-Краусе И Влияние регуляторов роста на морфогенез и
генетические изменения льна при культивировании изолированных
тканей и органов in vitro // Тез докл IV Международной конференции "Регуляторы роста и развития растений" (24-26 июня 1997 г )
М МСХА-1997-С 310-311
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
16
6.Егорова Е.Г. Получение регенерантов при скрещиваниях
льна культурного с диким видом L. grandiflorum // Тез. докл. II меж- —
дународного симпозиума" Новые и нетрадиционные растения и
перспективы
'-•'••'•• •
'••
,-
. :
.
их практического использования" (16-20 июня 1997 г., г. Пущино).- г.
Пущине- 1997.- С. 303-304.
, 7.Поляков А.В., Чикризова О.Ф., Егорова Е.Г. Перспективы использования биотехнологии в решении проблем льноводства II Тез.
докл. 1-ой Обласной научно-практической конференции "Научные
проблемы устойчивого развития Тверской области" (20-21 ноября
1997 г., г. Тверь).- г. Тверь.- 1997.- С. 134-135.
в.Поляков А.В., Чикризова О.Ф., Егорова Е.Г. Использование
биотехнологических методов для расширения генофонда льна //
Тез. докл. VII съезда БОГИС. (16-19 июля 1997 г. г.Горки Могилевской обл.)-1997.-С.103. .; .
' "
Г"
Э.Егорова Е.Г, Поляков А.В. Использование эмбриокультуры
при опылении Linum usitatissimum L пыльцой Linum grandiflorum //
Научная сессия "Новые методы селекции и создание адаптивных
сортов сельскохозяйственных культур: результаты и перспективы"
(1...3 июля. 1998 г.).- Киров: РАСХН, Северо-Восточный научнометодический центр.-1998.-С. 24-25.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
2
Размер файла
875 Кб
Теги
161
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа