Введение к работе
Актуальность темы. Важное место в обеспечении населения полноценным питанием отводится гречихе, как незаменимой диетической культуре.
В Приморском крае под гречихой ежегодно, в среднем, занято около 20 тыс. га. Выращивание ее экономически выгодно уже при урожайности 3-5 ц/га. Однако производство гречихи в последние годы находится на низком уровне при средней урожайности в крае 5-8 ц/га. В лучших хозяйствах получают по 10-12 ц/га. Причины значительных отклонений потенциальной семенной продуктивности от реальной заключены в высокой зависимости этой культуры от технологии возделывания, а также в биологических и физиологических особенностях данной культуры (Лаханов А.П., 1997). Районированные в крае сорта Приморская 7 и Изумруд имеют высокие потенциальные возможности по продуктивности, но характеризуются узким генетическим потенциалом устойчивости к неблагоприятным факторам среды, вносящим основной вклад в снижение урожайности. Отсутствие в генофонде культуры генотипов с высокой устойчивостью к постоянно изменяющимся условиям произрастания обуславливает актуальность создания нового исходного материала, обладающего повышенным потенциалом адаптивности.
В создании новых сортов гречихи с измененной природой важное место должны занять методы биотехнологии. Их внедрение в селекцию целого ряда культур уже дало положительные результаты: созданы сорта риса, ячменя, озимой пшеницы (Шевелуха B.C., 1986).
Метод культуры клеток и тканей гречихи довольно широко разработан зарубежными и отечественными исследователями: создана методическая база, определены биотехнологические подходы к ее селекции (Ya-maneY., 1974; Srejovic V., NeSkoviC М., 1981, 1985; Румянцева H.И., 1990 и
др.). Но до сих пор не созданы сорта на основе метода биотехнологии. В этой связи использование метода культуры ткани в селекционной работе с гречихой приобретает особую актуальность и практическое значение.
Цель и задачи исследований. Цель данной работы заключалась в изучении метода культуры ткани гречихи и оценке полученных регене-рантных линий по схеме селекционного процесса в условиях Приморского края. Были поставлены следующие задачи:
-
изучить процесс каллусогенеза и наработать каллусные линии из различных эксплантов, районированных сортов;
-
реализовать основные пути морфогенеза в каллусных культурах (органогенез и соматический эмбриогенез);
-
провести микроклонирование и укоренение регенерантов in vitro;
-
осуществить перевод пробирочных растений в нестерильные условия;
-
оценить потомство регенерантов по наиболее ценным селекционно-хозяйственным признакам в полевых условиях, выявить ценные для се: лекции сомаклональные варианты.
Научная новизна исследований. Впервые в зоне Дальнего Востока проведено изучение метода культуры тканей гречихи в прикладном аспекте. Получены каллусные культуры из различных эксплантов местных сортов. Определены экспланты, обладающие высокой каллусообразующей способностью. Выбраны оптимальные варианты питательных сред для инициации каллуса, индукции и пролиферации эмбриоидов. Реализованы и исследованы основные пути морфогенеза гречихи в культуре in vitro: органогенез и соматический эмбриогенез. Отработана техника одновременного микроразмножения и укоренения растеннй-регенерантов и перевод их в почву.
Впервые в полевых условиях селекционного и контрольного питомников дана оценка шести поколений регенерантов гречихи по основным
хозяйственно-полезным признакам.
Практическая значимость работы. Впервые применен в практической селекции гречихи метод культуры ткани. Полученные с его использованием регенерантные линии гречихи расширяют генетическое разнообразие исходного материала за счет изменчивости адаптивности, продуктивности, крупности зерна, форме и окраске плодов и др.
Результаты исследований по регенерации сортов гречихи, районированных в Приморском крае, могут быть использованы селекционерами при создании новых генотипов гречихи.
Установлены тесные корреляционные взаимосвязи между продуктивностью растения и фенотипическимп признаками толщина первого междоузлия, число соцветий с плодами. Рекомендуется отбор высокопродуктивных генотипов гречихи проводить с их учетом.
Из популяции регенерантов в результате отбора получены три линии гречихи, которые изучаются в контрольном питомнике в конкурсном сортоиспытании. Две линии, с измененной окраской и формой плодов, могут быть использованы в качестве генетических маркеров в биологических и генетических исследованиях.
Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на научной сессии Общего собрания Дальневосточного отделения РАСХН «Научное обеспечение АПК Дальнего Востока» (Уссурийск, 1993), научной сессии годичного собрания ДВ НМЦ РАСХН (Уссурийск, 1999), конференции молодых ученых ПримНИИСХ (Уссурийск, 1999).
Публикации. Основные положения диссертации изложены в шести научных статьях.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 141 странице машинописного текста. Состоит из введения, обзора литературы, описания объектов и методов исследования, трех глав с экспериментальными данными и их обсуждением, выводов, рекомендаций для селек-
