Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. Обзор литературы 6
1.1 Характеристика гаплоидных, диплоидных, триплоидных и тетраплоидных форм растений 6
1.1.1 Классификация и терминология 6
1.1.2 Влияние уровня плоидности на качественные и количественные показатели вегетативной и генеративной сфер растений 9
1.1.3 Методы диагностики уровня плоидности 15
1.2 Мейоз у геномных мутантов растений 20
1.2.1 Мейозу гаплоидных растений 20
1.2.2 Мейоз у полиплоидных растений 22
1.2.3 Мейоз у триплоидных растений 26
1.3 Методы получения геномных мутантов 29
1.3.1 Получение гаплоидных растений 29
1.3.2 Получение триплоидных растений 39
1.3.3 Получение тетраплоидных растений 47
ГЛАВА II. Задачи, условия, материал и методика исследований 55
2.1 Цель и задачи исследования 55
2.2 Условия проведения исследований 56
2.3 Материал исследования 56
2.4 Методика проведения лабораторных и вегетационных опытов 61
ГЛАВА III. Результаты исследований 69
3.1 Морфометрическая оценка образцов геномных мутантов томата 69
3.1.1 Характеристика гаплоидных форм томата сорта Микадо... 69
3.1.1.1 Анализ гибридов, полученных путем скрещивания гаплоидов сорта Микадо с диплоидными мутантными линиями... 76
3.1.2 Характеристика тетраплоидных форм томата La 0793 (Mo 940), La 2335 (L. pimpinellifolium Mill.) 80
3.2 Изучение мейоза у геномных мутантов томата 89
3.2.1 Мейозу гаплоидной формы сорта Микадо 89
3.2.2 Мейоз у тетраплоидных форм томата La 0793 (Mo 940), La 2335 {L. pimpinellifolium Mill.) 97
3.3. Разработка методов получения гаплоидных, триплоидных и тетраплоидных форм томата 101
3.3.1 Получение гаплоидных форм томата 101
3.3.1.1. Получение гаплоидных растений методом экспериментального воздействия на цветок 101
3.3.1.2. Отбор близнецовых растений томата 104
3.3.1.3. Культура пыльников томата 104
3.3.2 Получение триплоидных форм томата 113
3.3.3 Получение тетраплоидных форм томата методом колхицини-рования 119
3.3.3.1. Обработка колхицином воздушно-сухих семян томата.. 119
3.3.3.2. Обработка колхицином точек роста растений томата... 126
Выводы 129
Рекомендации 131
Список литературы 132
Приложение 154
- Влияние уровня плоидности на качественные и количественные показатели вегетативной и генеративной сфер растений
- Методика проведения лабораторных и вегетационных опытов
- Разработка методов получения гаплоидных, триплоидных и тетраплоидных форм томата
- Получение тетраплоидных форм томата методом колхицини-рования
Введение к работе
Полиплоидия является одним из факторов формообразования в природе и селекции культурных растений. Большой размах изменчивости, свойственный полиплоидам, дает богатый материал для естественного и искусственного отбора. Полиплоидные формы многих растений отличаются увеличением размера вегетативных органов, усилением устойчивости к заболеваниям, повышением содержания витаминов, Сахаров и других веществ. Полиплоиды используют для преодоления межвидовой и межродовой несовместимости. Восстанавливается плодовитость у отдаленных гибридов при переводе их на полиплоидный уровень (Гареев, 1973, Жученко, 1973, 1988; Лаптев, 1984).
Полиплоидия сыграла большую роль в эволюции растительных организмов и их распространении. Очень часто полиплоидные виды населяют территории, которые мало пригодны для жизни исходных диплоидных форм (территория арктического пояса, высокогорья, песчаные и заболоченные или засоленные земли). Ряд авторов подчеркивают важную роль полиплоидии в приспособлении растений к неблагоприятным условиям среды (Жуковский, 1971; Соколовская, 1982)
В области полиплоидии томата работали Соколова (1941), Соболева (1967), Лебедева (1962), Гареев (1973) и др. Полиплоиды томата являются ценными, в качестве материала для ряда теоретических исследований, связанных с возможностью закрепления гетерозиса, с выяснением вопроса видообразования, межвидовых скрещиваний и др.
Частным случаем автополиплоидии является триплоидия. У ряда сельскохозяйственных растений практически ценные признаки достигают высшего развития на триплоидном уровне (Бреславец, 1967; Лаптев, 1984).
Явление гаплоидии относится к геномным мутациям и представляет собой уменьшение числа хромосом в два раза по отношению к уровню пло- идности исходной формы. На основе гаплоидов, путем удвоения числа их хромосом, можно быстро получать полностью гомозиготные линии. С помощью гаплоидии решают также многие задачи теоретического плана: генетический анализ, замещение и добавление хромосом, получение алло плазматических гибридов и т.д. Гаплоидия может быть источником генетической изменчивости, что подтверждают анеуплоиды и транслокации, полученные на основе гаплоидов (Тырнов, 1970; Хохлов и др., 1970).
Реализации потенциальных возможностей гаплоидии препятствует отсутствие общей методологии использования данного явления, а также простых и надежных способов массового получения и идентификации гаплоидных растений.
В области гаплоидии томата работали Lindstrom (1929), Newcomer (1941), Кириллова, Богданова (1978) и др. Гаплоидные растения томата позволяют быстро оценить их генный состав, в том числе выявить многочисленные мутации, получить изогенный материал для селекционных и генетических исследований.
Томат является благоприятным объектом для проведения различных генетических исследований ввиду хорошей изученности генома (Жученко, 1973; Жученко и др. 1989). В настоящее время имеются довольно подробные генетические карты всех двенадцати хромосом томата.
Целью данной работы являлось всестороннее изучение влияния уровня плоидности на количественные и качественные признаки, мейоз растений томата, поиск простых и эффективных методов получения гаплоидных, три-плоидных и тетраплоидных форм томата.
Автор выражает глубокую благодарность проф. B.C. Тырнову за исходный материал - гаплоиды сорта Микадо.
Работа выполнена при финансовой поддержке ФЦНТПП «Биоразнообразие».
Влияние уровня плоидности на качественные и количественные показатели вегетативной и генеративной сфер растений
Гаплоиды низкорослы, с меньшими размерами вегетативных и репродуктивных органов, с относительно мелкими клетками, по всем признакам имеют меньшие показатели. У гаплоидов более длительная фаза цветения, низкая фертильность пыльцы (Хохлов и др., 1976). В опытах Павлюка (1995), различия гаплоидов и диплоидов табака наблюдаются по форме листовой пластинки, числу устьиц. Размеры эпидермальных и устьичных клеток гаплоидов лука-шаллота были меньше, чем у диплоидов (Sulistyaningsih et al., 1997).
Впервые гаплоид томата был описан Lindstrom в 1929 г. По данным многих исследователей (Lindstrom 1929; Кириллова, 1965 и др.), гаплоидные растения томата отличаются от диплоидных значительно уменьшенным размером всех вегетативных и генеративных органов, что связано с уменьшением размеров их клеток. Это обычно карликовые растения, сильно ветвящиеся, раскидистые, имеющие мелкие листья и цветки, у них наблюдается обильное цветение и более растянутый срок цветения по сравнению с дип-лоидами. Плодов завязывается мало, плоды мелкие, неправильной формы, в которых образуется небольшое количество семян (от 1 до 6 семян на плод). Семена являются результатом образования нередуцированных гамет. Фертильность пыльцы низкая, она варьирует до 10% нормальной пыльцы. Гаплоидные растения томата легко размножаются вегетативно черенками. Из семян гаплоидов вырастают только диплоидные растения, очень выровненные по всем признакам (Кириллова, 1965).
В опытах Кирилловой и Богдановой (1978), длина и ширина клеток у гаплоида томата составляла 0,77-0,81 относительно величины клеток диплоидной формы. Длительность митотического цикла у гаплоидов 162,8 мин., у диплоидов 126,8 мин, что не согласуется с данными других авторов, в работах которых, длительность митоза увеличивается с увеличением плоидности. По размерам устьичных клеток гаплоиды уступают диплоидам.
По наблюдениям Жданова (1974), гибель гаплоидных черенков томата после обработки химическими мутагенами в 2-3 раза превышала гибель диплоидных, что говорит об их большей повреждаемости по сравнению с дип-лоидами.
Гаплоиды томата довольно стабильны по основным морфологическим признакам, есть примеры их выращивания непрерывной культурой за счет черенкования в течение 14 лет (Кириллова, 1965).
Полиплоидия влечёт за собой глубокие изменения в признаках и свойствах организмов. Клетки у полиплоидных растений, как правило, становятся крупнее, часто происходит увеличение генеративных и вегетативных органов, удлинение вегетационного периода. Вместе с размерами, у полиплоидов изменяются и физиологические процессы, возрастает энергия жизнедеятельности, повышается устойчивость к некоторым неблагоприятным воздействиям. Для полиплоидов характерно повышенное содержание белка, Сахаров, эфирных масел и др. веществ. Наряду с положительными качествами экспериментальные полиплоиды имеют ряд недостатков, главными из них являются снижение плодовитости и продуктивности растений (Гареев, 1973, Шевцов, 1977 и др.).
Автотетраплоиды зерновых отличаются повышенной устойчивостью к полеганию, большей крупностью семян (Ткачев, 1986; Тороп, Кутовой, 1997). По содержанию сухого вещества и продуктивности тетраплоидные сорта райграсса превосходят диплоидные (Kotova, Tomov, 1998). Полиплоиды цветочных культур характеризуются крупными цветами, более продолжительным периодом цветения (Матвеева, 1980; Vainola, 2000).
У полиплоидных растений изменяется длина вегетационного периода и время наступления некоторых фаз развития, так тетраплоиды тополя на 1-6 лет позднее диплоидных аналогов вступают в плодоношение (Бакулин, 1996). В некоторых случаях у полиплоидов наблюдается тенденция к усилению вегетативного способа размножения. Тетраплоидная линия чеснока {Allium sativum L.) отличается тем, что производит много воздушных луковичек (Bozzini et al., 1991).
По содержанию сырого белка и его аминокислотному составу тетрап-лоиды ржи превосходят диплоиды (Тороп, Кутовой, 1997). Тетраплоидные формы шалфея мускатного отличаются высокой эфиромасличностью (Савченко, 1995).
Полиплоиды могут легче диплоидов приспосабливаться к неблагоприятным условиям внешней среды, так, аутотетраплоиды гречихи оказались менее чувствительны к действию пониженных температур, ионизирующих излучений и химических мутагенов (Ткачев, 1986).
По данным Лебедевой (1962), Соболевой (1967), Гареева (1973), Авдеева и Кучерова (1975), Юдаковой (1997), Яшина (2001) реакция на полиплоидию у диких и культурного видов томата идет в усилении мощности развития растений, увеличении вегетативной массы, корневой системы, размеров семядолей, цветков, листьев, семян и т.д. При полиплоидизации для Lycopersicon esculentum Mill, характерно уменьшение размера плодов и числа семян, в то время, как у диких видов число семян и размеры плодов или остаются такими, как у исходных диплоидов, или дают увеличение при полиплоидии.
В опытах Авдеева и Кучерова (1975) цветение тетраплоидов томата начиналось на 5 - 20 дней позже, а образование завязей на 15 - 34 дня позже исходных диплоидов. Соответственно и плодоношение наступало на 2-4 недели позже. Кроме того, у некоторых тетраплоидов плоды не успевали покраснеть до глубокой осени. Плоды были меньшего размера, более округлой формы с более толстой кожицей, чем у диплоидных сортов. Количество семян в плодах, как правило, не превышало 50 штук. Тетраплоидные семена крупнее диплоидных. Наличие более толстой кожицы в плодах может способствовать их длительному хранению и транспортировке. Вкусовые качества плодов были хорошие. Малое количество семян в них - одно из ценных свойств для сортов консервного назначения (Соболева, 1967; Гареев, 1973).
Методика проведения лабораторных и вегетационных опытов
При изучении влияния уровня плоидности на морфометрические и цитологические признаки анализировали не менее 10 растений по каждому варианту, проводили измерение высоты растений, длины листьев, чашелистиков, лепестков, тычинок, пестиков; подсчет числа чашелистиков, лепестков, тычинок и пестиков, количества пыльцы в пыльнике; проводили устьичныи анализ (определение числа хлоропластов в замыкающих клетках устьиц (ЗКУ) и размеров ЗКУ); определяли фертильность и диаметр пыльцевых зерен; количество плодов в кисти, массу плодов и количество семян в плоде, массу 1000 семян; содержание сухих веществ в листьях и стебле, хлорофилла в листьях. Проводили наблюдения за проявлением (экспрессия и пенетрантность) мутантных генов в процессе вегетации растений томата. Определение фертильности и размеров пыльцы проводили по методике Юрцева и Пухальского (1968). Пыльцевую продуктивность одного пыльника определяли по методике, разработанной на кафедре генетики МСХА (Иванова и др., 1996 г.). Мейоз изучали при микроспорогенезе, для чего в утренние часы фиксировали в фиксаторе Кларка (3:1) молодые бутоны размером не более 3-х мм, длина пыльников в которых была около 1,5 мм. Использовали методики: Грати В.Г. и Грати М.И. (1980) с окраской ацетокармином и распластывания клеток в гипотоническом растворе (spreeding) с окраской по Гимза. Анализ материала и фотографирование проводили на микроскопах PZO (Польша) и Axiolab (Цейс).
Перед началом окрашивания бутоны промывали в дистиллированной воде (15-20 мин.). Затем протравливали железоаммонийными квасцами в течение 2 ч при комнатной температуре. После протравливания интенсивно промывали в проточной воде в течение 1 ч. Для окрашивания бутоны помещали на сутки в ацетокармин, для получения более интенсивного окрашивания в краситель опускали металлическую скрепку. Перед приготовлением препаратов материал дифференцировали в 45% уксусной кислоте. Для приготовления препарата брали один пыльник из тычиночной колонки. Временные давленые препараты готовили по методике Туркова в насыщенном растворе хлоралгидрата (Турков и др., 1988). Отобранный материал отмывали в проточной воде в течение 15-20 минут. В качестве мацерирующих веществ использовали раствор ферментов (пектиназы, целлюлазы, цитазы), вызывающий разрушение клеточных оболочек. После отмывания пыльники извлекали из бутона и помещали в пробирку эппендорф с ферментами. Затем пробирку помещали в водяную баню (t+37C) на 3-4 часа (в зависимости от активности приготовленных ферментов). После бани пыльник осторожно извлекали из пробирки и помещали на предварительно обезжиренное 70%-ым раствором спирта предметное стекло.
Под бинокуляром с помощью препаровальных игл пыльники дробили до состояния кашеобразной массы. На измельченные пыльники наносили одну каплю 60-% уксусной кислоты, а через минуту каплю окружали фиксатором Кларка. Спустя еще 20-30 секунд в центр этого круга капали 1-2 капли фиксатора. Для удаления засорений, препарат споласкивали в 70-%-ом растворе спирта и сушили в течение 12-15 часов. Затем проводили окрашивание в течение 25 минут красителем Гимза (краситель Гимза - 1 мл, КН2Р04 — 45 мл, Na2HP04 - 55 мл). Гибридизацию гаплоидов сорта Микадо с диплоидными линиями проводили методом кастрации нераскрывшихся бутонов материнского растения и опыления их через 2-3 дня пыльцой отцовской формы с изоляцией цветков. Анализ Fi проводили отдельно по каждому растению. Он включал в себя: описание вегетативной и генеративной сферы, определение фертильносте пыльцы и характеристику плодов (размер, масса, количество камер, количество семян в плоде). Подсчет числа хромосом проводился на пасынках, полученных с гибридов F]. Семена с гибридов Fj были высеяны для проведения гибридологического анализа F2. Анализ расщепления гибридов F2 проводили по генам проявляющимся на стадии проростков (2-3 настоящих листа). Для сравнения вы-борок по распределению частот фенотипов использовался критерий % (Доспехов, 1968).
Для получения гаплоидных растений томата использовали: 1) опыление кастрированных цветков культурного томата пыльцой диких видов (Z,. hirsutum Humb. et Bonpl., L. peruvicmum Mill.), пыльцой баклажана и паслена; на 1-й, 3-й, 6-й день после кастрации; 2) пыльцой, облученной гамма-лучами; 3) отбор среди близнецовых растений; 4) культура пыльников томата Опыление облученной пыльцой. Пыльцу, извлеченную из пыльников, собирали в пергаментные пакетики и облучали гамма-лучами (Со60, дозы 5, 6, 7 кР). Облученную пыльцу наносили на рыльца предварительно кастрированных и изолированных цветков. Кастрацию проводили в фазе желто-зеленых бутонов, на 4-е сутки опыляли. Полученные семена проращивали в чашках Петри и высаживали в грунт. У полученных растений определяли уровень плоидности с помощью косвенных методов идентификации и прямым методом (подсчет числа хромосом).
Разработка методов получения гаплоидных, триплоидных и тетраплоидных форм томата
На каллусах диких видов и некоторых устойчивых форм мы наблюдали ризогенез (первоначальное образование корней, а не надземной части). Из литературных данных известно, что таким вариантам очень сложно перейти к органогенезу из-за дисбаланса ауксинов и цитокининов. Растения данных генотипов обладают повышенным содержанием ауксинов в растениях, поэтому для них нужна специальная корректировка сред.
Способность каллусных тканей к морфогенезу определяется балансом фитогормонов, создаваемых в каллусных клетках, который зависит как от уровня эндогенных фитогормонов, так и от уровня обеспечения тканей экзогенными регуляторами роста, а также от способности культивируемых клеток к рецепции и реакции на данные гормональные факторы (Бутенко, 1999).
С увеличением числа пассажей каллус труднее переходит к регенерации (Внучкова, 1977), поэтому наша работа велась с молодым первичным каллусом или каллусом 1-2-го пассажей.
Поскольку эмбриоиды и каллусы редко развиваются на индукционной среде, их необходимо культивировать на регенерационной среде. Из большого количества исследованных регенерационных сред только на одной удалось получить регенерацию, это среда - МС с добавлением 2 мг/л чеатина, 0,2 мг/л ИУК и 0,2 мг/л гиббереллина. Длительное культивирование на инициальной питательной среде и увеличение времени пассажа (до 30 и более дней) приводит к потери способности каллусов развиваться.
Частота регенерации варьировала в зависимости от генотипа (табл. 31).
Высокий процент регенерации от числа полученных каллусов наблюдается на сортах Рома, Микадо, Марглоб.
Регенерация начиналась примерно на 24 день культивирования. У рас-тений-регенерантов первый лист отличался отсутствием рассеченной пластинки, на втором и третьем также не были различимы дольки листа. Листья образовывались светло-зеленые и в последствии приобретали нормальный зеленый цвет. Первые междоузлия были сильно укорочены, их длина составляла не более 3 мм (рис. 19-24 в приложении).
Следует отметить, что регенерация наблюдалась в осенне-зимние месяцы (ноябрь-февраль). Очевидно, причиной этого является сезонная готовность растений к росту.
Растения-регенеранты были размножены в культуре и после укоренения высажены в почву. Всего было высажено 11 растений - сорта Марглоб, 88 растений сорта Микадо и 79 растений сорта Рома, по остальным вариантам взрослых растений получить не удалось. Наиболее критическим периодом выращивания растений-регенерантов считается их перенос из стерильных условий в грунт. При этом растения попадают в стрессовую ситуацию, приводящую во многих случаях к их гибели.
Сорта Микадо, Рома, Марглоб обладают способностью к андрогенезу in vitro их можно рекомендовать для использования в селекционном процессе для индукции гаплоидных растений в культуре пыльников. На это также указывает образование регенерантов на гибридах с участием сорта Марглоб. В этих гибридах сорт Марглоб был использован в качестве материнской линии.
Данные генотипы по нашим и литературным данным, имели отношение к гаплоидии: гаплоидная форма сорта Микадо, была получена профессором B.C. Тырновым, опылением томата пыльцой баклажана, сорт Рома дал гаплоидные растения в культуре пыльников в опытах Zagorska et al. (1998), при возделывании сорта Марглоб были выделены стонтанно возникшие гаплоиды (Жученко, 1973; цит. по Morrison, 1932).
Полученные растения-регенеранты имели присущий данному генотипу фенотип. У отдельных растений наблюдались некоторые морфологические отличия, такие как: утолщенный стебель, более крупные листовые пластинки. Возможно, это связано с сомаклональной изменчивостью полученных растений. У растений была определена плоидность методом подсчета числа хлоропластов в замыкающих клетках устьиц. В качестве контроля были взяты диплоидные растения соответствующих генотипов. По данным этого анализа полученные в культуре пыльников растения имеют диплоидный набор хромосом. Проведенный в дальнейшем подсчет числа хромосом подтвердил их диплоидный уровень. Возможно, образовавшиеся гаплоидные растения-регенеранты, из-за низкой жизнеспособности, обусловленной одной дозой генов по сравнению с диплоидами, спонтанно возникающими в результате полиплоидизации, или развивающимися из диплоидных клеток, окружающих микроспору, были утерены в процессе культивирования, поскольку не из всех регенерантов удалось получить взрослые растения.
По данным литературы (Внучкова, 1977), для каллусов томатов характерна высокая плоидность клеток — до 200 хромосом (при норме для данного вида 2п=24). Компоненты культуральной среды, главным образом регуляторы роста, а также обработка холодом могут вызвать полиплоидизацию кал-лусных клеток (Zeng, Ouyang, 1980).
Большинство типов каллусов характеризуются широкой патогенетической гетерогенностью. Морфогенетическая способность большинства типов каллусов в первые два месяца культивирования достаточно велика. Растения, регенерировавшие после двух месяцев культивирования имеют в основном диплоидный набор хромосом (Машкина, 2000). Это очень существенный факт, помогающий создать удвоенные гаплоиды без колхицинирования. Большинство дигаплоидов производят гомозиготное потомство и могут использоваться в селекции (Ни et. al., 1979).
Получение тетраплоидных форм томата методом колхицини-рования
В работе были использованы два способа колхицинирования: 1) обработка воздушно-сухих семян 1,6 % раствором колхицина при экспозиции 24 часа; 2) обработка раствором колхицина точек роста растений томата (концентрации колхицина: 0,4; 0,5; 0,6%).
После колхицинирования воздушно-сухих семян наблюдался большой процент гибели растений Со. Через 30 дней томаты С0, в общей массе, имели по одному, реже по два настоящих листа. Отмечены первые отклонения в морфологии молодых Co-растений от контрольных диплоидных растений соответствующего им возраста: увеличение ширины семядольных листьев, утолщение гипокотиля; появление деформированных первых листьев; раздвоенность листа (так называемый «ласточкин хвост»).
По комплексу морфологических признаков (медленный рост, увеличение ширины семядольных листьев, утолщение подсемядольного колена, появление деформированных листьев) были отобраны С0 растения для дальнейшей работы. На стадии 6-7 листьев у отобранных растений проводился анализ по подсчету числа хлоропластов (табл. 35).
Далее был проведен пыльцевой анализ у отобранных по устьичному анализу Co-растений (табл. 36). Необходимо отметить, что цветение контроля наблюдалось в среднем на 10 - 14 дней раньше, чем Со-томатов.
В итоге было выделено косвенными методами идентификации плоид-ности несколько тетраплоидных растений: Микадо - 1 растение, Мо 628 -1,Mo 755 - 2, Mo 938 - 2, L. cheesmanii Riley - 1. Co всех этих растений были собраны плоды и получены семена в количестве 2084 штук.
Отобранные Co-томаты характеризовались более широкими, чем у соответствующих растений контроля, часто гофрированными, асимметричными листьями с более темно-зеленой окраской. Увеличение ширины листовых пластинок у этих растений может быть объяснено закономерным увеличением размеров клеток при переходе на более высокий уровень плоидности, а различного рода деформации — химерностью (по уровню плоидности) тканей листовых пластинок.
Среди отобранных С0-растений встречались растения с увеличенными по отношению к контролю, зачастую фасциированными цветками. Укрупнение и фасциация цветков часто наблюдается при переходе на более высокий уровень плоидности.
Большинство выделенных Co-растений отличалось пониженной завязы-ваемостью плодов, иногда даже нераскрывшиеся бутоны на них желтели и опадали. Данное явление может объясняться нарушениями в ходе микро- и макрогаметогенеза, обусловленными несбалансированностью генома после действия колхицина, а также удвоением числа хромосом.
Отобранные Co-растения характеризовались увеличением размеров замыкающих клеток устьиц, повышением числа хлоропластов в них, укрупнением пыльцевых зерен, пониженной фертильностью по сравнению с соответствующими растениями контроля.
Для продолжения эксперимента использовалось потомство выделенных с помощью косвенных методов определения плоидности С-растений. Посев осуществлялся половиной семян С-поколения. Также по каждому варианту были посеяны семена соответствующего контроля.
Периодически проводились наблюдения за ростом и развитием томатов, в таблице 2 (приложение) приводятся данные по морфологическому описанию С і-растений томата.
Первичный отбор проводился по комплексу морфологических признаков: значительное отставание по темпам роста и развития от контроля; широкие семядоли; утолщенный и искривленный гипокотиль; карликовые растения; растения с 3 - 4 семядолями; растения с деформацией точки роста, с морщинистыми листьями; с настоящими листьями нетипичной для данного варианта формой.
Отобранные по морфологии С і-растения томата характеризовались медленными темпами развития по сравнению с соответствующим контролем.
В общей массе цветение Cj-растений на 7 — 10 дней отставало от цветения контроля.
Следующий этап работы (после отбора Сграстений по морфологии) включал в себя проведение устьичного и пыльцевого анализов (табл. 37, 38). У отобранных растений наблюдалось повышение числа хлоропластов в замыкающих клетках устьиц и укрупнение пыльцевых зерен. Можно отметить низкую фертильность пыльцы исследуемых Сграстений. Часто даже нераскрывшиеся бутоны и уже сформированные цветки желтели и опадали. Результатом этого стало небольшое количество плодов, которые завязались на Сі-растениях.
По итогам пыльцевого анализа было отобрано: 2 растения Мо 628 и 1 L. cheesmanii Riley.
Необходимо отметить отставание 3-х отобранных Cj-растений по срокам цветения и плодообразования от контроля на 3 - 4 недели (так их цветение наблюдалось во 2 и 3 декаде сентября). Результатом этого явилось позднее созревание плодов (конец ноября - начало декабря). Все эти растения не образовывали пасынков, имели укороченные междоузлия, утолщенные стебли. Доли листа были более широкими; сами листья были более «грубыми» (утолщенными) с более интенсивной зеленой окраской. Цветки этих томатов были более крупными. Немногочисленные завязавшиеся плоды на этих растениях были с меньшим по сравнению с соответствующим контролем содержанием семян. Форма плодов отличалась от контроля. У Сі растения Мо 628 плод был ребристый, неправильной асимметричной формы. У растения L. cheesmanii Riley 5 плодов (которые содержали семена) были более крупными и имели форму нетипичную для плодов растений данного вида - она приближалась к кубовидной.
Растение 1.1 Мо 628 сформировало 1 плод. Он был снят 14 декабря. В плоде было 1 семя. Растение 1.2 Мо 628 также завязало 1 плод. Он был снят 16 ноября, в плоде было 20 семян. Растение L. cheesmanii Riley сформировало 10 плодов: 5 из них были без семян и величиной много меньше горошины; остальные 5 плодов содержали семена. Последние плоды были собраны 6 декабря. Всего с этого растения было получено 57 семян.
Подсчет числа хромосом у 3-х отобранных Сі-томатов не проводился, т. к. эти растения совершенно не формировали пасынков (для их укоренения в воде); а срезать для этой цели верхушки главных побегов было чревато опасностью не получить плодов и, соответственно, семян из-за очень позднего цветения и плодообразования. Поэтому окончательное выявление автотет-раплоидов с помощью прямого подсчета числа хромосом было проведено в потомстве 3-х выделенных Сі-растений, т. е. в Сг-поколении.
