Введение к работе
Актуальность проблемы. Одним из основных лимитирующих фак
торов сельскохозяйственной продуктивности является засоление
почв. Около 9x10 всех земель планеты имеет повышенное содер
жание солей, количество засоленных почв с каждым годом воз-
растает. .' "..*.-
С развитием биотехнологии растений потенциально.возможным
стало получение толерантных к засолению генотипов путем се
лекции на уровне соматических клеток, слияния протопластов
или^переноса генов при использовании техники рекомбинантных
молекул ДНК. На сегодняшний день для зерновых злаков наибо
лее хорошо разработана методика отбора соматических клеток'в
стрессовых.условиях. '....' '
Чтобы применить к зерновым злакам технологию селекции на
уровне соматических клеток in vitro, необходимы эффективные
клеточные системы, позволяющие проводить скрининг клеток и .
регенерировать целые растения с новыми качествами. .Такая
клеточная система подразумевает выбор оптимального экспланта;
получение и поддержание морфогенной ткани; реализацию мор-
фогенного потенциала ткани.. ' -. ' .
Однако, до сих пор недостаточно изучены факторы, опреде
ляющие пути ' развития культивируемых клеток и причины реали
зации той или. иной морфогенетической программы. . Шжно
предположить, что"взаимодействие н^тивных и экзогенных регу
ляторов роста приводит к индукции определенного морфогенети- .
ческого процесса/ Изучение экэо- и эндогенной гормональной
регуляции морфогенеза может помочь ответить на многие вопро
сы о' роли фитогормонов в культуре клеток пшеницы in vitro.
. -Цели и'задачи исследования. Изучение экзогенных и эндо
генных, гормональных факторов в процессах" морфогенеза in
' vitro и получение методами клеточкой селекции на основе со-
маклональной вариабельности форм яровой пшеницы, устойчивых
к хлоридному засолению. ,'....
Для'достижения г.оставленныхцелей необходимо было решить .
следующие, задачи: ч . _ .' '-..-'' _.'....
- изучить баланс4нативных Фитогормонов экспланта (не.зре-'
Г~"" -ЦЕНТРАЛЬНАЯ: ~Т
-НАУЧНАЯ БИБЛИОТЕКА
"плюс, ссльсі.охоз ачадемии к».- К. A. "i KMripjjfcsa
лого зародыша) и его влияние на характеристики первичного каллуса;
изучить роль эндогенных фитогормонов в процессе образо-. вания организованных структур из дедифференцированных клеток каллуса (на фоне пониженной концентрации 2,4-Д);
выявить влияние хлоридного засоления на исходные геног типы in vivo и iv vitro;
провести селекцию на клеточном уровне на резистентность к NaCI;
охарактеризовать устойчивые.клеточные линии и получить из них растения - регенеранти; ч .
выяснить как сохраняется признак устойчивости в ряду клетка - раетение-регенерант -, клетка ив последующих поко- ; лениях.
Научная новизна работы. Продемонстрировано, что эндогенное содер'жание гормонов в совокупности с экзогенными гормональными факторами играет.ключевую роль в индукции процессов
' морфогенеза. Впервые показано, что балаьс нативных фитогор
монов экспланта (незрелого зародыша) является одним из фак
торов, влияющих на первичный каллусогенез и индукцию морфо-'
генеза. изучены особенности гормонального. баланса
культивируемой ткани двух генотипов яровой мягкой пшеницы,
при высокой (2 мг/л) и. низкой (6,2 мг/л) концентрациях
2,4-Д. Предложена нетрадиционная добавка (ацетон), стимули
рующая образование первичного морфогенного каллуса на незре
лых зародышах. Комплексный подход при оценке толерантности
к засолению, позволяет наглядно представить устойчивость но
вой формы по сравнению с ^сходной как на уровне клетки, так.
и на уровне целого растения. ... . ',
Практическая ценность. Показзла. принципиальная возмож- ' ность получения солеустрйчивых форм у двух генотипов пшеницы , методом селекции соматических клеток in vitrp. Продемонстри--"> .
' рована возможность практического применения гидропонных ус- ' тановок для тестирования растений-регенерантов на устойчи- ' вость к хлоридному засолению.' Полученные соле устойчивые формы пшеницы .могут служить материалом для ' селекционных программ как доноры генов толерантности к засолению.
.'". Апробация работы. Основные прложения работы были доложены на ежегодных семинарах Отдела биологии клетки и биотехноло-^
гии ИФР РАН, на заседании кафедры сельскохозяйственной био
технологии МОХА, на III Съезде Всероссийского Общества Физи-
ологов растений: (Санкт '.- - .Петербург, 1993), на II
.Международной конференции "Биология культивируемых клеток
растений и биотехнология" (Алмааты, 1993),' . '
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 3 ра--боты.
. Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырёх глав:, обзор литературы, объекты и мето-