Введение к работе
Актуальность проблемы. .
Получение высоких урожаев зерновых и кормовых культур невозможно без долговременной устойчивости сортов к фитопатогенэм. Для ускоренного создания ценного селекционного материала наиболее перспективен отбор резистентных форм в культуре клеток и тканей. .-" эффективность клеточной селекции повышается в тысячи раз по сравнению с традиционными методами, так как позволяет манипулировать о многомиллионными популяциями клеток, отбирать устойчивые и ре- генерировать из них растения. Осуществление направленного отбора
в строго.контролируемых условиях (in vitro) дает возможность ' изучать небольшие количественные различия в полигенно наследуемой горизонтальной или общей устойчивости.
Проблема защиты от фузариоза - одна из наиболее актуальных. во'всех регионах возделывания пшеницы и люцерны. Это обусловлено сильной вредоносностью патогена, его широкой специализацией, экологической пластичностью, большим' разнообразием видов рода Fu-sariomlk ;, способность» быстро образовывать новые агрессивные .
' расы. '." ''.." :,':' ''.-" ""'.'.'. " ''
. Вбзмомость отбора in yitro устойчивых к фузариозу форм лю-
'церны с - < „льзованием вкачестве исходного материала клоноэ с " высбки ; у} нерационным* потенциалом была установлена в. работах , ";; вмени Ісккх (bartmaaetal.,, 198<0 \ї. итальянских ученых ( Аг-:; eioni rt аІС'Л9в7): Отбор.осуществлялся не уровне каллусов, а ;: в качестве селективного агента был использован культуральный : '; 'фильтрат гриба Р^шагілш охуврбгіш .. Имеются;также сведения по V. отбору клеточных линий, устойчивых^ккультурельному фильтрату _., Л гриба. ^регенерации, из них. растений ( Binarova et al., 1990).
- - ., 7^ * " Ґ" ЦЕНТРАЛЬНАЯ
НАУЧНАЯ БИБЛИОТЕКА Моск. свльскохоз академии
Однако, анализ других р^оот в этой нетрадиционной области селекции растений показал, что наиболее 3. ієкїчвєн отбор in vitro лишь в той случае, если в качестве селективного ^кгора лспользу-еюя химически определенный токсин или его аналог, а в качестве
материала исследований - клеточные суспензионные культ^рііґ'Ра люцерне aia схема селекции in vitro до оих пор не испытывадись. „ Сведения по отбору в культуре клеток пыеницы устойчивых к фузар#»»у-»расіений в научно-технической и патентной литературе также отсутствуют.
Цель и задачи исследований.
Цель настоящей работы - создание исходного материала люцерны и пшеницы, устойчивого к фузариозу, методами клеточной селекции.
В связи с этим в задачу наших исследований входило:
-
Усовершенствовать методику получения растений-регенерои-тов люцерны при образовании КС<С непосредственно из экспланхов-отрезков стеблей.
-
Отработать методику получеьия растений-регенерантов пшеницы при образованна П.СК из незрелых соцветии и отбор генотипов с хорошей рЄГенерлНЬОННОИ спосооностыо.
-
Изучить влияние Іузариевои кислоты и ферментов на клеточные и кэллусные культуры люцерны.
-
Изучить влйчние фузариевой кислоты и ферментов на каллус-ные культуры пшеницы.
-
Выявить опт/мальные селективные условия для oioopd клеточных и каллусиьк ^.шлй о коиплексной устойчивостью к фузариозу.
-
Изучить соуьклональную всричоельность признаков растений-регенерантов, полученных рз отооранных линий.
-г-
7. Провести сравнительное изучение устойчивости к фузарио-. зу растений.люцерны и пшеницы, полученных из клеточных ли?ий, . культивируемых в селективных и обычных условиях. .'.-.'..
.8. Усовершенствовать метода оценки отобранного материала в культуре in vitro. . , .
Научная новизна. Отработаны эффективные способы получения, культивирования и регенерации растений-люцерны и пшеницы с использованием клеточных суспензионных культур, полученных непосредственно из тканей эксплантов.'Предложена принципиально новая система отбора in vitro . растений, устойчивых к.фузариоэу с использованием а качестве селективных факторов пекто- и целлвлолити-« ческих ферментов совместно с фузариевой кислотой.' Впервые' разработан способ Оценки растений на устойчивость к фузэриозу, позволявши вести отбор наиболее устойчивых генотипов на ранних этапах селекции.,Способ, защищен авторским свидетельством;, ... -
,.-..''. "Практическая ценность и реализация результатов: Разработан-'. вые'методы клеточной селекции этцерны и пвеницы позволяют существенно ускорить процесс отбора in vitro .;. устойчивых к фузариозу . !; форк за счет сокращения традиционных этапов получения первичного С каллуса.,Эффективность клеточной, селекции повышается в резулыа- . /. те введения в культуру Одновременно большого количества ГЄНОТИ-' '. пов:и,быстрого получения' гетерогенных популяций. у;<'У v:' * '* В:результате клеточной селекции-получено,8 линий люцерны, \ : :''устойчивых-;к виду." ?,oxysporum : и;2. линии, - устойчивые к несколь-' "Кй'і^в'ЛДаи фузариев *"?* oxyspprum,- F*. avenaceum,\Ei sambuoinun, . -, 'i";.!culi!ioruH;'.E."javanicua, ff.soiani, P. 'redolens. -; ; .Отселекти-
, poeaiid ПО ОДКС-а ?КЛЄТОЧНОй ЛИНИИ';; УСТОЙЧИВОЙ К: ВИДУ F. йзсуарогшп.
'."у сортов-пшеницы Зырян'о'вка«'Омская 19..". '. - '-.;'Всего получено
18 клонов растений - регенерантов сорта Зыряновка, 15 - сорта Омская 19. С устойчивостью к двум видам фузариев отобрана одна линия у сорта Омская 19 и две линии сорта Зыряновка. Всего получено 23 клона растений - регенерантов сорта Омская 19 и 18 - сорта Зыряновка.
Наряду с признаком устойчивости к фузариозу отселектирован-ные линии пшеницы обладали также высоким морфогенетическші и ре-генерацион» ым потенциалом.
Полученный материал перспективен для дальнейшей селекции при создании устойчивых к фузариозу сортов.
Разработанный универсальный способ оценки растений на устойчивость к фузариозу используется в лаборатории иммунитета ВНИИ кормов на ранних этапах иммунологической'оценки при отборе устойчивых к фузариозу растений клевера лугового.
Апробация работы. Ооновные результаты исследований были доложены на научно-практической конференции "Ученые Нечерноземья -развитию сельского хозяйства зоны" (Немчиновка, 1991), на Всесоюзной научной конференции молодых ученых и аспирантов по актуальным проблемам интенсификации кормопроизводства (Москва, 1991), на научном семинаре кафедры с/х биотехнологии ТСХА. (Москва, 1991).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано S научных работ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит иа введения, обзора литературы, описания примененных методов и экспериментальных глав, заключения, выводов, списка литературы, включающего 2