Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ. К числу наиболее распространенных болезней ячменя откосят обыкновенную корневую гниль, сетчатую и темно - бурую листовые пятнистости, мучнистую росу и карликовую ржавчину. Обыкновенная корневая гниль и темно-бурая листовая пятнистость - это болезни, вызываемые грибом Bipolaris soroKiniana. Несмотря на применяемые химические и агротехнические методы борьбы, ежегодные потери урожая от этих болезней могут составлять 10 - 70/. Возбудитель сетчатой пятнистости ячменя
гриб Drechslera teres, широко распространенный патоген, снижающий качество и количество урожая во всех районах возделывания ячменя. В нашей стране потери урожая в разные годы составляли 8
20 v. (АФанасекко. 1977). мучнистая роса (возбудитель ErysiPhe. granunis) - вредоносна и повсеместно распространена в зонах возделывания ячменя. Ежегодные потери урожая могут составлять до 30 '/. Карликовая ржавчина (Puccima. hordei) также является вредоносным патогеном, к которому восприимчиво подавляющее большинство образцов ячменя (Лукьянова и др., 1990).
Селекция на иммунитет ведется, в основном, с использованием доноров, однако беккросы занимают длительное время. Кроме того, к некоторым болезням может не быть эффективных доноров устойчивости. Так, з отношении болезней, вызываемых Bipolaris soroKiniana отсутствуют надежные доноры устойчивости, существует относительно небольшое количество работ по генетике устойчивости к этим болезням, а целенаправленная селекция ка устойчивость до сих пор не приносит существенных результатов, что связано, вероятно с полигенным наследованием устойчивости.
Таким образом, работа по созданию исходного материала для селекции ячменя с еироким спектром изменчивости ПО УСТОЙЧИВОСТИ ,к болезням является необходимой. Наряду с традиционными методами создания генетического разнообразия, с начала 80-х годов применяют биотехнолопг-геские методы, основанные ка использования явления сомаклональной изменчивости, когда генетическое разнообразие создается при культивировании соматических клеток m vitro. Использование культуры тканей в селекционных программах требует разработки способов регенерации растений. Ячмень считается трудной культурой для биотехнологических работ из-за низкой регене-раиионной отзывчивости. Таким образом, АКТУАЛЬНА работа по созданию методов регенерации растений в культуре m vitro ячменя.
позволяющих получать регенеранти в количествах достаточных для изучения явления сомаклональной изменчивости и выделения устойчивых к болезням сомаклональных мутантов.
Цель настоящего исследования - разработка метода эффективного каллусогенеза и регенерации в культуре каллусов .различных сортов ячменя и изучение полученных линий регенерантов по признакам устойчивости к болезням, а также со морфологическим и хозяйственным признакам. Для достижения этой~пели было необходимо решить следующие задачи:
оценить регенераиионную способность сортов;
оценить регенераиионную способность различных типов зкс-плантов (незрелые зародыши, незрелые соцветия, пыльники);
оптимизировать метод по.-учения регенерантов ячменя с высокой эффективностью независимо ст генотипа;
получить линии растений - регенерантов (Ro) в культуре незрелых зародышей различных сортов ячменя;
провести оценку исходных сортов . и линий регенерантов поколений R1 и R2 по признакам устойчивости к болезням, хозяйственным и морфологическим признакам.
сравнить эффективность деух методов получения линий, устойчивых к темно-бурой листогой пятнистости: поиск устойчивых генотипов в коллекции ВИР и поиск устойчивых линий среди потомства регенерантов.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ. Бгервые получили высокоэффективный каллусогенез и регенерацию независимо от влияния генотипа в культуре незрелых зародышей 13 сортов ячменя. Разработанная методика позволяет получать растения - регенеранти в количествах-достаточных для практического использования. Влияние генотипа на регенераиионную способность было значительно снижено за счет оптимизации методики по двум параметрам: подбору оптимальной стадии развития незрелых зародкзей и подбору состава питательной среды. Впервые в составе среды для получения каллусов из соматических тканей была использована мальтоза в качестве основного источника углеводов, также впервые использовали культуральную жидкость гриба Bipolaris soroi'.iniana в качестве компонента среды, стимулируюшего образование эмбриогенных каллусов. Линии растений - регенерантов изучались в поколениях Rl, R2 и R3 по комплексу признаков морфологии, продуктивности и устойчивости к болезням: темно-бурой листовой пятнистости (возбудитель Bipolaris soroKiniana), сетчатой пятнистости (Drechslera teres).
мучнистой росе (ErysiPhe graminis) и карликовой ржавчине (Puccima hordei). Выделены линии регенерантов. отличающиеся от исходных сортов по некоторым признакам морфологии и устойчивости к болезням. Измененные линии сохраняли отличия в поколениях R2 и R3.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ РАБОТЫ. Разработана методика получения эмбриогенкых каллусов в культурє незрелых зародышей ячменя., которая позволяет получать растения - регенеранти независимо от влияния генотипа, в количествах, достаточных для практического использования явления сонаклональнои изменчивости в селекционных программах. Получены линии регенерантов пяти коммерческих сортов ячменя с устойчивостью проростков к темно-бурой листовой пятнистости на уровне имеющихся в коллекции ВИР устойчивых образны. Кроме того, из восприимчивых сортов получены линии регенерантов устойчивые в проростках к сетчатой пятнистости, мучнистой росе и карликовой рхаЕчине. Линии регенерантов охарактеризованы по признакам морфологии И ПРОДУКТИВНОСТИ.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Результаты работы были представлены на конференции аспирантов и молодых ученых ВИР им. К. И.Вавилова 11992 г.). II Международной конференции "Биология культивируемых клеток растений и биотехнология" (Алма-Ата. 1993 г.), IV Международной конференции "Изогенкые линии и генетические коллекции" (Новосибирск, 1?93 г. ) и II Международной конференции "Биотехнология Санкт-Петербург 94" (С-Петербург. 1994 г. )
ПУБЛИКАЦИИ. По материалам работы опубликовано 3 работы. 3 работы находится в печати.
ОБЪЕМ и СТРУКТУРА РАБОТЫ. Диссертационная работа изложена на 138 страницах машинописного текста и состоит из введения, пяти глав, заключения, выводов, рекомендаций, списка литературы и приложения. Работа иллюстрирована 7 рисунками и 21 таблицей. Библиография Еключает 158 источников, 26 из них на русском языке. СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ
