Введение к работе
Актуальность темьк Картофель — одна из' ведущих и наиболее ценных продовольственных культур в мире, наряду с зерновыми (пшеница, рис, кукуруза). Он превосходит все остальные сельскохозяйственные культуры по производству белка на единицу площади и времени, и большинство — по производству энергии. Особенную' ценность картофель представляет для решения мировой продовольственной проблемы. Его по праву называют вторым хлебом.
: Изучение молекулярных и клеточных основ клонального микроразмножения,
каллусогенеза и морфогенеза in vitro важно не только для понимания
закономерностей онтогенеза высших растений, но и для успешного развития
методов клеточной и генной инженерии растений. Усилия клеточных и генных
инженеров, направленные на создание новых форм растений, сочетающих
признаки устойчивости к абиотическим стрессам и патогенам' с высокой
продуктивностью и качеством продукта, могут быть успешными только при
получении от генетически измененной клетки растения, способного передать
потомству приобретенные признаки. Управление ' селекционным процессом
картофеля с помощью методов культуры тканей обязательно предполагает знание
клонального микроразмножения, условий индукции и обеспечения процессов
дедифференцировки тканей растения. ' '
Хотя картофель вегетативно размножаемая культура,' у которой, казалось бы,
должен легко идти морфогенез in vitro, однако существует немало сложностей в
индукции морфогенеза при культивировании клеток. Влияние самых различных
факторов на морфогенез in vitro у многих сортов картофеля изучено целым рядом
авторов (Аветисов, Мелик-Саркисов, 1984; Алексеева, 1990; Рассадина, Хромова,
Юрьева, 1990; Lite, Jarret, 1991; Семанюк, Яковлева, 2000; Богомаз, Лутова, 2001).
Практически для каждого сорта надо подбирать свои оптимальные условия для
морфогенеза in vitro. Поэтому изучение и оптимизация условий индукции
морфогенеза' картофеля из культивируемых клеток является необходимой
составной частью работы по изучению в культуре in vitro новых ценных форм'
растений этой культуры. ' - -
Цель и задачи исследования. Целью данной работы было изучение в
ігредиентов питательной
культуре ІП Vitro ВЛИЯНИЯ фИШШЦМШіи» П(Й_
среды на процессы і егІНЛУММАЯі ВМййЦІбвїВИіА щ обирочных растений и Моск. сельскохоз академии им. К. А. Тимиояза
А. Ти
Инв. N&,
изолированных эксплантов 11 генотипов перуанского картофетя
Для достижения поставленной цели бы то необходимо решить следующие задачи"
изучить в динамике рост и развитие микропобегов 11 генотипов картофеля при клональном микроразмножении,
подобрать оптимальные условия культивирования для плохо растущих генотипов,
выявить устовия культивирования микрочеренков, обеспечивающих получение микроклубней,
изучить вчияние первичного экспланта (междоузлий стебля, лист, сегмент микроклубней) на процесс каллусогенеза,
изучить влияние различных ауксинов на формирование и пролиферацию каллусиой ткани,
изучить влияние различных сочетаний цитокининов и ауксинов на морфогенез каллусной ткани,
изучить влияние различных сочетаний цитокининов, ауксинов и гибберелловой кислоты на индукцию образования адвентивных побегов непосредственно на корневых эксплантах,
оптимизировать устовия выращивания гриба Rhizoctoma solani Rutin с получением культурального фильтрата данного патогена,
провести оценку роста и развития микрочеренков картофеля на питательных средах в присутствии культурального фильтрата гриба Rhizoctoma solani Ktihn
Научная новизна. Впервые проведено детальное исспедование регенерационной способности 11 генотипов перуанского картофетя в условиях in vitro и усовершенствован процесс их клонального микроразмножения Выявлена возможность размножения картофеля с использованием корневых эксплантов Оптимизированы питательные среды на всех этапах культивирования картофеля Изучена зависимость формирования микроктубней от упеводиых и гормональных факторов питательной среды Впервые проведена оценка микрочеренков картофеля на устойчивость к Rhizoctoma solani Ktthn с использованием культурального фильтрата данного патогена. Установлено, что реализация морфогенетического потенциала у растений рода Solanum L. в значительной степени лависит от генотипа, эпигенетических особенностей экспланта и условий кучьтивирования
Практическая значимость. Экспериментальные данные по оптимизации условий культивирования пробирочных растений * и изолированных эксплантов картофеля могут быть использованы' для физиологических и генетических исследований, в селекционном процессе для отбора устойчивых к стрессовым факторам сортов, в работах по направленной и сомаклональной клеточной селекции картофеля, а также в создании на их основе растений с улучшинными признаками с помощью методов клеточной и генной инженерии растений.
Апробация работы.: Результаты диссертационной работы были
представлены на ' Международной научно-практической конференции «Сельскохозяйственная биотехнология» (Горки, 1998),' на V Международной конференции «Регуляторы ' роста и развития растений» (Москва, 1999), на Международной научно-практической конференции «Молодые* ученые-возрождению сельского хозяйства России в XXI веке» (Брянск, 2000), на II Международной научной конференции «Биотехнология'' в растениеводстве, животноводстве и ветеринарии» (Москва, 2000), на Всероссийской научно-практической конференции «Биотехнология-возрождению сельского хозяйства России в XXI веке» (Санкт-Петербург, 2001), и на заседаниях кафедры сельскохозяйственной биотехнологии МСХА1
Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 13
научных работ. ' ' '
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, а также из пяти глав экспериментальной части, выводов и' списка цитируемой литературы. Материал диссертации изложен на 183 страницах машинописного текста, включая 20 таблиц и 49 рисунков и фотографий. Список использованной литературы включает 299 наименований, из которых 139 зарубежной литературы." ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
