Введение к работе
Актуальность темя. В настоящее время значительно возрос интерес к методам культуры тканей и клеток. Это связано как с увели -чением роли клеточных культур в фундаментальных исследованиях по генетике и Физиологии, молекулярной биологии и цитологии, так я возможностями практического применения клеточных технологий в сельском хозяйстве и промышленности.
Генетическая инженерия направлена на создание новых форм и сортов растений с наследственно закрепленными хозяйственно-ценнн-ми признаками, в результате срока получения новых форм и сортов значительно сокращаются.
Методы мдкроклональиого размножения растений решают такие основные проблемы, ограничивающие программу генетического улучшения лесных древесных растений, как большой объем растения, наличие периода покоя, длительный цикл роста и генеративного развития. Несмотря на это, генетическая трансформация лесных древесных растений до настоящего времени недостаточно разработана.
В качестве модельной системы для генетической трансформации древесных растений обычно используют тополь. Это связано с ого небольшим геномом, высокой пластичностью в развитии и легкостью культивирования in vitro, а также возможностью сравнительно быстро получать растения-регенерантп чз трансформированных тканей. Это опреде-ігало най выбор б пользу данной лесной культуры.
Весьма важной культурой в лесном хозяйстве и особенно в плодо--зодстве яглявтея орэх. Традиционные методы вегетативного размножения сортов ореха очень трудоемки и малоэффективны. Кроме того, )рех часто поврездается насекомыми. Поэтому очень важно было разра-іотать современные методы микроклонального размножения и генетичес-сой инженерии с целью более эффективного размножения ореха л выве-
_ 4 -
дения форм, устойчивых к насекомым.
Цель и задачи исследования. Основной целью нашего исследования явилась'оптимизация условий микроклонального размножения гибридов тополя и ореха и разработка более совершенных способов генетической трансформации указанных объектов с помощью векторных систем агробактерий.
Для решения поставленной цели перед нами стояли следующие задача:
-
Испытать применительно к объектам исследования различные среди и добавки к ним;
-
Выявить особенности культивирования гибридов ореха и тополя ів Titro ;
-
Исследовать условия укоренения побегов-регенерантрв указанных древесных ПОрОД В Культуре In. vitro ;
-
Отработать основные приемы генетической "трансформации на , примере онкогентшх штаммов агробактерий;
-
Ввести в ге*ном исследованных древесных растений генетическую конструкцию ВТ л 12, содержащую ген эндотоксина и ген-маркер, кодирующий экспрессию фермента неомицинфосфотрансфераэы.
-
Провести тестирование трансформированного материала;
-
Осуществить регенерацию растений из трансформированных тканей и провести их микроклональное размножение.
Научная новизна. Для гибридов тополя и ореха выявлены различия в их морфологическом ростовом потенциале в культуре тканей и органов, доказано повышение этого потенциала при повторном клонировании регенератов. Установлена различная восприимчивость отдельных гибридов двух древесных пород к разным штаммагл агробактерий и выявлены более и менее восприимчивые к патогенезу типы экс-плактов для гибридов ореха и тополя. Более высокая восприимчи-
ость.к бактериальной инфекции связана, в частности, о более высо-им морфогенетическим потенциалом отдельных гибридов той или дру -эй породы. Получены трансгегаше растения тополя и ореха и прова -єно их микроклональное размножение.
Впервые экспериментально показано положительное влияние преин-убации в темноте побегов-регенерантов на их укоренение, установ-ена возможность использовать в качестве эксплантов листовна диски части эшкотяля проростков для трансгенного улучшения растений реха.
Практическая ценность. Полученные положительные результаты икроклонального размножения гибридов тополя и ореха послужат мв-одической основой для разработки промыяленных технологий выращи-анвя высококачественного посадочного материала исследованных дре-есных пород, а генетической трансформации - для выведения новых юрм и сортов растений, отличающихся устойчивостью к каначшпину и юврездению насекомыми, в частности , отряда Lejud-jpter^.
Оптимизация питательных сред а условий мькроклонрльного разложения будет способствовать более высокому йыходу посадочного атериала трансгенных растений с хозяйственно ценньаи признаками. Результаты гловедекных исследований диссертанта используются фа чтении курса физиологии растений на хаЛбдре ботаники и дендро-гогзи Воронежского лесотехнического института. В дальнеплзм плана-:уется их широкое использование и при подготовке различного рода гчебннх и учебно-методических разработок.
. Дассертациснная работа является частью темы госбюджета Феде-)элъной службы лесного хозяйства России, № гос.рогистрации )1.9.10 044R45.
Апробчцяя работк. Матерзалн диссертации представлены Конференцій arortti AEsrlcaa: tforest ttLology wotahop Sault S\.».Harie, Ontario
August 17-20, 1992; Ш.съезду ВОФР, С.-Петербург, 1993.
В законченном виде работа доложена и обсуждена на расширенном заседании кафедры ботаники и дендрологии Воронежского лесотехни -ческого института.
Структура диссертация, диссертация состоит из введения, обзора литературы, объектов и методов исследования и двух экспериментальных глав, выводов и списка литературы, включающего /27 наименования, в том числе 9ty иностранных. Работа излажена на /^/ страницах машинописи, содержит /^таблиц и %У рисунка.
