Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Обзор литературы 11
1.1. Народнохозяйственное значение капусты пекинской 11
1.2. Кила капустных культур (возбудитель - Plasmodiophora brassicae Wor.) 12
1.2.1. Историческая справка 12
1.2.2. Систематика и биологическая характеристика Plasmodiophora brassicae Wor13
1.2.3. Симптомы килы 15
1.2.4. Жизненный цикл патогена 16
1.2.5. Методы борьбы с килой 17
1.2.6. Система дифференциации рас Р. brassicae 20
1.3. Селекция на устойчивости к киле у капустных культур 23
1.3.1. Селекция на устойчивость к киле вида B. rapa 23
1.3.2. Селекция на устойчивость к киле B. oleracea 26
1.3.3. Селекция на устойчивость к киле B. napus 29
1.3.4. Селекция на устойчивость к киле Raphanus sativus 30
1.4. Маркер-опосредованный отбор в селекции на устойчивость к киле капустных культур 31
1.4.1. Молекулярные маркеры 31
1.4.2. Применение маркер - опосредованного отбора в селекционном процессе 32
1.4.3. Локусы устойчивости к киле видов Brassica и Raphanus 34
1.4.4. Клонирование локусов устойчивости к киле 38
1.5. Определение плоидности растений капустных культур подсчетом числа хлоропластов замыкающих клеток устьиц 39
ГЛАВА 2. Генетический анализ устойчивости к киле 43
2.1. Введение 43
2.2. Материал исследования 43
2.3. Методы исследования 44
2.4. Результаты и обсуждение 45
2.4.1. Изучение устойчивости линий капусты пекинской 45
2.4.2. Изучение генетики устойчивости инбредных линий европейского турнепса ЕСД04-05 и ЕСД04-10 47
2.3.1. Изучение генетики устойчивости линий капусты пекинской 20-2сс1-132 и Ха642DH, Кн70-1156 49
2.5. Выводы 52
ГЛАВА 3. Маркирование генов устойчивости к киле 54
3.1. Введение 54
3.1. Материал исследования 55
3.2. Методы исследования 58
3.3. Результаты и их обсуждения 61
3.3.1. Оценка эффективности известных маркеров локусов устойчивости к киле на селекционных популяциях 61
3.3.2. Поиск RAPD маркера, тесно сцепленного с геном устойчивости к киле 73
3.3.3. Секвенирование и анализ последовательности RAPD маркера 77
3.3.4. Конвертирование RAPD маркера в SCAR маркер 78
3.3.5. Картирование гена устойчивости 82
3.3.6. Оценка эффективности маркера Tau cBrCR404 84
3.3.7. Использование маркера Tau cBrCR404 в селекции капусты белокочанной на устойчивость к киле 88
3.3.8. Скриниг маркеров известных локусов устойчивости к киле в селекционной коллекции 90
3.4. Выводы 94
ГЛАВА 4. Определение плоидности растений капустных культур методом подсчета числа хлоропластов в замыкающих клетках устьиц 96
4.1. Введение 96
4.2. Материал исследования 96
4.3. Методы исследования 98
4.4. Результаты и обсуждение 100
4.3.1. Число хлоропластов в замыкающих клетках устьиц капусты пекинской (B. rapa)
100
4.3.2. Число хлоропластов в замыкающих клетках устьиц рапса (B. napus) 102
4.3.3. Число хлоропластов в замыкающих клетках устьиц капусты белокочанной (B. oleracea) 104
4.3.4. Число хлоропластов в замыкающих клетках устьиц отдаленных гибридов (B. rapaB. napus)B. oleracea) 108
4.3.5. Влияние температуры, стадии развития и срока созревания растений на число хлоропластов в замыкающих клетках устьиц 110
4.5. Выводы 116
Выводы 118
Рекомендации 120
Список литературы 121
Приложение 140
- Систематика и биологическая характеристика Plasmodiophora brassicae Wor
- Изучение генетики устойчивости инбредных линий европейского турнепса ЕСД04-05 и ЕСД04-10
- Оценка эффективности известных маркеров локусов устойчивости к киле на селекционных популяциях
- Число хлоропластов в замыкающих клетках устьиц отдаленных гибридов (B. rapaB. napus)B. oleracea)
Систематика и биологическая характеристика Plasmodiophora brassicae Wor
Одной из самых экономически вредоносных болезней всех капустных культур является кила, вызываемая патогеном Plasmodiophora brassicae Wor (Монахос Г.Ф., Джалилов Ф.С., Монахос С.Г., 2009b). Первое упоминание в Европе об этой болезни у капустных растений появилось в начале тринадцатого века (Dixon G., 2009). Болезнь была хорошо известна в Испании в XV веке, где было описано появление опухолей у капусты. Первое сообщение о киле в Англии было отмечено в 1736 г., и в начале XIX века шотландские ученые предположили, что причиной болезни являются неправильное применение удобрений и неудовлетворительные почвенные условия (Karling J.S., 1968a). Симптомы болезни были найдены у капусты цветной во Франции в 1820 г., в Германии в 1853 г., в Норвегии в 1855 г. Распространение килы в другие континенты мира (в Азию, в Америку и в Австралию) происходило в результате транспортировки кормов для животных из Европы (Karling J.S., 1968a; Sakamoto K. et al., 2008). В Японии первые записи о киле были сделаны в 1890 г. при обнаружении ее на капусте белокочанной и в 1898 г. - на капусте пекинской (Ikegami H. et al., 1981) и в настоящее время она стала самой опасной болезнью при производстве капусты белокочанной и пекинской в Японии и Корее (Hirai M. et al., 2004).
В России кила стала распространенной в г. Санкт-Петербурге до такого уровня, что в 1872 г королевское общество садоводов предложило призы за разработку методов борьбы с ней (Karling J.S., 1968a). В 1873 г. русский биолог М.С. Воронин начал изучать эту болезнь и через 5 лет в 1878 г. сообщил, что она вызывается патогеном Plasmodiophora и назвал его Plasmodiophora brassicae Wor. (Воронин М.С., 1877).
Вредоносность и распространение патогена
Р. brassicae поражает представителей семейства Капустные, которое включает в себя 350 родов и 3700 однолетних, двулетних и многолетних видов сорняков и травянистых культур (Karling J.S., 1968a; Dixon G., 2009). Поражение растений килой вызывает серьезный ущерб при производстве капустных культур. Снижение урожая рапса из-за килы может достигать 50%. Исследование в Швейцарии показало наличие патогена P. brassicae в 72% из 190 проб почвы засеянных рапсом полей (Wallenhammar A.C., 1996; 2000).
В России Р. brassicae распространена от Архангельской области до Закавказья, она охватывает Нечерноземный округ, Центрально-черноземный округ и Дальний Восток, включая Сахалин и Якутию (Монахос Г.Ф., Джалилов Ф.С., Монахос С.Г., 2009b). В Северно-западных районах России ежегодно поражается до 50 – 75% от общего количества выращенных растений, при этом урожай снижается на 10 - 60% (Монахос Г.Ф., Джалилов Ф.С., Монахос С.Г., 2009b).
О классификации возбудителя килы продолжается дискуссия среди ученых. Первое время его относили к царству Грибов, однако в настоящее время после исследования генетической информации рибосомной РНК возбудитель килы относят к царству Protozoa (Простейшие) по следующей классификации (Encyclopedia of life, 2013):
Царство: Protozoa (Простейшие) Отдел: Cercozoa (Церкозоа) Класс: Phytomyxea
Порядок: Plasmodiophorida (Плазмодиофоровые)
Семейство: Plasmodiophoraceae (Плазмодиофоровые) Род: Plasmodiophora (Плазмодиофора)
Вид: Plasmodiophora brassicae Woronin P. brassicae является почвенным облигатным паразитом, вегетативное тело которого является голым комочком многоядерной цитоплазмы. Плазмодий может содержать до 100 ядер, и не имеет собственной оболочки и постоянной формы и способен к амебообразному движению (Монахос Г.Ф., Джалилов Ф.С., Монахос С.Г., 2009b). Он характеризуется наличием двужгутиковых зооспор с изоморфными жгутиками (Попкова К.В., 2005).
Развитие килы происходит под действием факторов окружающей среды, таких как температура, влажность и кислотность (рН) почвы, тип почвы и количество инфекции (Монахос Г.Ф., Джалилов Ф.С., Монахос С.Г., 2009b). Оптимальными условиями для жизнедеятельности возбудителя килы является температура 22 -24оС (Наумов Н.А., 1937), влажность около 75 - 80 % значение рН 5,4 - 5,6 (Монахос Г.Ф., Джалилов Ф.С., Монахос С.Г., 2009b).
При попадании в почву значительная часть покоящихся спор возбудителя сразу прорастает, меньшая часть в первом году не прорастает и сохраняет жизнеспособность и патогенность в течение 15 - 17 лет (Wallenhammar A.C., 1996).
Первые видимые симптомы килы часто наблюдаются на надземных частях пораженных растений. Листья увядают в жаркую и солнечную погоду (Agrios G.N., 2005), по мере развития болезни происходит пожелтение и опадение нижних листьев, рост растения-хозяина замедляется (J. Brown, 1997). Пораженные килой растения, как правило, не способны сформировать товарные кочаны.
Характерными симптомами данного заболевания капустных растений является образование опухолей на корнях пораженных растений. Опухоли представляют собой веретенообразные, сферические, бугристые или булавовидные вздутия (J. Brown, 1997). Эти галлы препятствуют эффективному поглощению и движению минеральных питательных веществ и воды через корневую систему (Agrios G.N., 2005).
Кроме того, в «желваки» могут вторгаться почвенные фитопатогенные бактерии (Erwinia carotovora, Pseudomona ssp., Bacillu ssp.), приводя к развитию мокрой гнили корня и стебля, что служит причиной гибели растения (Монахос Г.Ф., Джалилов Ф.С., Монахос С.Г., 2009b).
Изучение генетики устойчивости инбредных линий европейского турнепса ЕСД04-05 и ЕСД04-10
ЕСД04-05. Оценка родительских линий и потомств комбинации скрещивания ЕСД04-05Кит1-3с153 на искусственном фоне показала, что линия ЕСД-04-05 высоко устойчива к киле (все растения этой линии имели балл - 0), тогда как линия Кит1-3с 153 (все растения имели балл 3) была полностью восприимчивой. В потомстве F1 не наблюдали расщепления по устойчивости, все растения проявили высокую устойчивость (индекс болезни 0), то есть она является доминантной (Таблица 4).
С помощью статистической обработки данных расщепления потомства F2 (ЕСД04-05Кит1-3с153) установили два возможных варианта наследования устойчивости (Таблица 5). Соотношение 63:1 (х2факт = 1,564 х2теор = 3,84) свидетельствует о том, что в линии ЕСД-04-05 содержатся три независимых доминантных гена. А также вероятно расщепление 61:3 (х2 = 1,63 х2теор = 3,84), что можно объяснить наличием в линии ЕСД-04-05 трех независимых генов устойчивости, два из которых доминантные, а один действует по принципу неполного доминирования.
При анализе популяции BC1S [(Кит1-3с153ЕСД04-05)Кит1-Зс153] было выявлено, что расщепление на устойчивые и восприимчивые близко к 3:1 (х2 = 0,019 х2теор = 3,84), что возможно как при действии двух независимых доминантных генов, так и при действии одновременно двух доминантных генов и одного гена с неполным доминированием. Однако вариант действия в линии ЕСД04-05 двух независимых доминантных генов можно исключить, т.к. это не может объяснить расщепление в популяции F2 (63:1 или 61:3). В то же время отношение устойчивых к восприимчивым растениям в BC1S отличалось от 7:1, что отвергает предположение о действии трех независимых генов в этой линии. Исходя из этого, можно утверждать, что в линии ЕСД04-05 устойчивость контролируется двумя доминантными генами и одним геном с неполным доминированием. ЕСД04-10. В исследуемой комбинации скрещивания ЕСД04-10Кит1-3с153 показано, что линия ЕСД04-10 обладает высокой устойчивостью к возбудителю P. brassicae, а линия Кит1-3с153 восприимчива. Все растения потомства F1 не поражены килой (индекс болезни 0%), также как и устойчивая родительская линия. Оценка популяции F2 (ЕСД04-10Кит1-3с153) показала два возможных варианта расщепления: 15:1 (х2 = 0,419 х2теор = 3,84) и 61:3 (х2 = 0,046 х2теор = 3,84). Такие расщепления могли получиться в результате действия двух независимых доминантных генов в случае 15:1, или независимого действия двух доминантных генов и одного с неполным доминированием в случае 61:3.
В потомстве BC1S [(Кит1-3с153ЕСД04-10)Кит1-Зс153] получили расщепление 3:1 (х2 = 0,419 х2теор = 3,84), что является результатом действия двух независимых доминантных генов или трех независимых генов, два из которых доминантные и один с неполным доминированием. Таким образом, результаты анализа наследования в расщепляющихся потомствах с участием линии ЕСД04-10 показали, что устойчивость линии может быть объяснена тем, что устойчивость контролируется двумя возможными вариантами действия генов: два независимо доминантных гена или два доминантных гена в сочетании с одним геном с неполным доминированием.
Известно, что две линии ЕСД04-05 и ЕСД04-10 получены в результате многократного самоопыления дифференциатора ЕСД04, в котором устойчивость контролируется тремя независимыми доминантными генами (Монахос Г.Ф., Теренина Н.С., 1998b). Однако результаты данного исследования показали, что устойчивость у изученных линий не может быть объяснена действием одновременно трех доминантных генов.
20-2сс1-132. Создана гибридизацией утойчивого европейского турнепса ЕСД04 с восприимчивой линией СС, отобранной из японского гибрида SpringSun, с последующим отбором на инфекционном фоне и беккроссированием. Линия 20 50
2ccl-132 показала высокую устойчивость к киле (шестнадцать растений имели балл поражения 0), а все растения линии ЕС-1 были поражены килой (десять растений с баллом поражения 3). Все растения популяции Fl (ECS-lx20-2ccl-132) оказались устойчивыми к киле (индекс болезни 0%). При оценке потомства BC1S [(ЕС-1х20-2сс1-132)хЕС-1] было получено расщепление 1:1 на устойчивые и восприимчивые растения (х2= 0,508 х2теоР = 3,84) (Таблица 6). Таким образом, можно сделать вывод о том, что у линии 20-2сс1-132 устойчивость к киле контролируется одним высокоэффективным доминантным геном.
Оценка эффективности известных маркеров локусов устойчивости к киле на селекционных популяциях
Изучение эффективности опубликованных маркеров картированных локусов устойчивости к киле проводили сегрегационным анализом с использованием смесей ДНК каждой родительской линии, устойчивых и восприимчивых потомств F1, BC1S двух комбинаций скрещиваний ЕС-120-2cc1-132 и Кит1-3с153ЕСД04-10. Маркеры, которые дифференцировали смеси устойчивых и восприимчивых образцов, использовали для детального анализа на растениях расщепляющихся популяций с целью выявления их степени сцепления с генами устойчивости и возможности применения на практике.
Локус Crr1. При амплификации маркеров CRS10-CRS11 и SCARp91f-SCARp636r наблюдали полиморфизм между изученными растениями устойчивых и восприимчивых линий по фрагментам размером 550 п.н. (Рисунок 3, 4), хотя по литературе, маркер CRS10-CRS11 должен дать ожидаемый полиморфный фрагмент размером 620 п.н. (Kikuchi М. et al., 1999).
Сегрегационный анализ, маркер CRS10-CRS11: стрелкой обозначен полиморфный фрагмент размером 550 п.н., М-маркер молекулярного веса 100 п.н. А) ЕСД – устойчивая к киле инбредная линия европейского турнепса ECД04-10, F1 – F1(Кит1-3с153ECД04-10), Rbc – смесь ДНК устойчивых растений популяции BC1S, Sbc - смесь ДНК восприимчивых растений популяции BC1S, К – восприимчивая к киле инбредная линия капусты пекинской Кит1-3с153; Б) С – устойчивая инбредная линия капусты пекинской 20-2сс1-132, F1 – F1 (EС-120-2cc1-132), Rbc - смесь ДНК устойчивых растений популяции BC1S, Sbc - смесь ДНК восприимчивых растений популяции BC1S, Е – инбредная линия капусты пекинской EС-1.
. Сегрегационный анализ, маркер SCARp91f-SCARp636r: стрелкой обозначен ожидаемый фрагмент размером 550 п.н., М-маркер молекулярного веса 100 п.н. А) ЕСД – устойчивая к киле инбредная линия европейского турнепса ECД04-10, F1 – F1(Кит1-3с153ECД04-10), Rbc – смесь ДНК устойчивых растений популяции BC1S, Sbc - смесь ДНК восприимчивых растений популяции BC1S, К – восприимчивая к киле инбредная линия капусты пекинской Кит1-3с153; Б) С – устойчивая инбредная линия капусты пекинской 20-2сс1-132, F1 – F1 (EС-120-2cc1-132), Rbc - смесь ДНК устойчивых растений популяции BC1S, Sbc - смесь ДНК восприимчивых растений популяции BC1S, Е – инбредная линия капусты пекинской EС-1
Однако в потомствах, полученных от скрещивания европейского турнепса ЕСД04-10 с капустой пекинской Кит1-3с153, фрагменты амплифицировались не только у устойчивых растений F1 и BC1S, но и у восприимчивых растений в популяции BC1S. В популяциях F1 и BC1S, в комбинации скрещивания инбредной устойчивой линии 20-2сс1-132 и восприимчивой линии ЕС-1 полиморфный фрагмент размером 550 п.н. отсутствовал.
Анализ маркера CRS10-CRS11 на 117 индивидуальных растениях популяции BC1 [(Кит1-3с153ЕСД04-10)1Кит1-3c153] показал, что расщепление маркера соответствует отношению 1:1 (х2 = 1,462 х2теор = 3,84). Фрагмент размером -550 п.н. проявился у 14 из 31 восприимчивых растений и у 38 из 86 устойчивых растений. Высокая доля (45,2%) восприимчивых растений обладающая фрагментом устойчивости свидетельствует о слабой связи между маркером и признаком устойчивости линии ЕСД04-10. При амплификации маркера SCARp91f-SCARp636r с 86 растениями в популяции ВС1 [(Кит1-3с153ЕСД04-10)1Кит1-Зс153] выявлено расщепление данного маркера 1:1 (х2 = 0,751 х2теор = 3,84) и случайное его распределение среди устойчивых и восприимчивых образцов.
Отмечено, что амплификация фрагментов размером 550 п.н. полностью совпадает у маркеров CRS10-CRS11 и SCARp91f-SCARp636r. Сходство проявления этих маркеров в исследовании можно объяснить тем, что оба маркера разработаны на основе последовательности ДНК одного RAPD маркера RA12-75 (Kikuchi М. et al, 1999; Монахос С.Г., Игнатов А.Н. 2007).
При анализе маркера BRMS-088 амплифицирован один ожидаемый фрагмент, связанный с геном восприимчивости, размером -230 п.н. и один фрагмент размером -180 п.н., а ожидаемый фрагмент, связанный с геном устойчивости, размером 263 п.н. отсутствовал у устойчивых родительских линий (Рисунок 5).
Сегрегационный анализ, маркер BRMS-088: стрелкой обозначен полиморфный фрагмент размером 230 п.н., М-маркер молекулярного веса 100 п.н. А) ЕСД – устойчивая к киле инбредная линия европейского турнепса ECД04-10, F1 – F1(Кит1-3с153ECД04-10), Rbc – смесь ДНК устойчивых растений популяции BC1S, Sbc - смесь ДНК восприимчивых растений популяции BC1S, К – восприимчивая к киле инбредная линия капусты пекинской Кит1-3с153; Б) С – устойчивая инбредная линия капусты пекинской 20-2сс1-132, F1 – F1 (EС-120-2cc1-132), Rbc - смесь ДНК устойчивых растений популяции BC1S, Sbc - смесь ДНК восприимчивых растений популяции BC1S, Е – инбредная линия капусты пекинской EС-1.
При амплификации маркера BRMS-297 наблюдали присутствие продуктов амплификации, однако отсутствует полиморфный фрагмент, т.е. он не может отличить устойчивые и восприимчивые образцы в двух изученных комбинациях EС-120-2cc1-132 и Кит1-3с153ECД04-10 (Рисунок 6).
Сегрегационный анализ, маркер BRMS-297: М-маркер молекулярного веса 100 п.н., А) ЕСД – устойчивая к киле инбредная линия европейского турнепса ECД04-10, F1 – F1(Кит1-3с153ECД04-10), Rbc – смесь ДНК устойчивых растений популяции BC1S, Sbc - смесь ДНК восприимчивых растений популяции BC1S, К – восприимчивая к киле инбредная линия капусты пекинской Кит1-3с153; Б) С – устойчивая инбредная линия капусты пекинской 20-2сс1-132, F1 – F1 (EС-120-2cc1-132), Rbc - смесь ДНК устойчивых растений популяции BC1S, Sbc - смесь ДНК восприимчивых растений популяции BC1S, Е – инбредная линия капусты пекинской EС-1.
На генетической карте, созданной К. Suwabe в группе сцепления 08, содержащей ген Crr1, были картированы маркеры RA12-75А, BRMS-297 и BRMS-088, которые локализованы близко друг к другу: 29,7 сМ, 30,2 и 31,8 сМ, соответственно (Suwabe К. et al., 2006). Однако в данной работе выявили наличие локуса Crr1 в линии ECD04-10 только с помощью маркеров CRS10-CRS11 и SCARp91f-SCARp636r, созданных на основе RA12-75А. Однако эти маркеры теряют связь с устойчивостью при интродукции в капусту пекинскую.
Локус Crr2. Известно, что локусы Crr2 и Crr1 были переданы в капусту пекинскую из сорта европейского турнепса Siloga (Kikuchi M. et al., 1999; Suwabe K. et al., 2003). Анализ маркеров локуса Crr2 BRMS-096 и BRMS-100 показал, что эти маркеры не способны дифференцировать устойчивые ЕСД04-10, 20-2сс1 и восприимчивые Кит1-3с153, EС-1 линии, а также устойчивые и восприимчивые потомства BC1S двух комбинаций скрещивания (Рисунок 7, 8). При этом отмечено отсутствие ожидаемых фрагментов (размером 189 п.н. и 220 п.н.) при амплификации с маркером BRMS-096, и продуктов амплификации с маркером BRMS-100.
Число хлоропластов в замыкающих клетках устьиц отдаленных гибридов (B. rapaB. napus)B. oleracea)
Взаимосвязь между числом хлоропластов и числом хромосом были изучена в беккроссных потомствах, полученных от скрещивания трех видов семейства Капустные - капусты пекинской (В. гара), капусты белокочанной (Я oleracea), рапса {В. napus). Подсчет числа хлоропластов растения проводили на листьях цветущих растений, культивированных в поликарбонатной весенней теплице при температуре 20 С - 25 С. Число хромосом подсчитывали в делящихся клетках пыльников молодых бутонов.
Во втором поколении беккросса ВС2 проанализировали двадцать растений, их числа хлоропластов и хромосом представлены в приложении 11. При этом выявили различные числа хромосом у разных растений, которые колебались в пределах от 24 (у растения Ш((Хт51Па1) 1-2)7) до 40 (у растения N2 бут2), а числа хлоропластов растений находились в пределах от 14,4±0,5 (у растения N7((Хт5Па1) 1-2)1 extra) до 29,4±2 (у растения N2 бут2) (Рисунок 37). Коэффициент корреляции (г) между числом хлоропластов и числом хромосом в этом поколении составило 0,61. Это говорит о слабой связи между числом хлоропластов и числом хромосом. Такой коэффициент корреляции существенно отличается в меньшую сторону по сравнению с коэффициентом изученных в работе представителей трех видов. У капусты пекинской (B. rapa) он составил больше 0,88; у капусты белокочанной (B. oleracea) – больше 0,98; у рапса (B. napus) – больше 0,90. Полученный результат можно объяснить тем, что в этом беккроссном поколении растения могут иметь несбалансированные наборы хромосом, в состав которых входят различные хромосомы трех видов B. rapa, B. napus, B. oleracea. В результате этого происходит нарушение нормального отношения между ядром и цитоплазмой организма, в том числе и изменение связи между числом хлоропластов и числом хромосом (Рыжков В.Л., 1962).
При сопоставлении результатов подсчета числа хлоропластов и числа хромосом шести растений поколения ВС3, полученных от скрещивания растений поколения BC2 c капустой белокочанной (B. oleracea) с поздним сроком созревания, установили высокий коэффициент корреляции (r), который составил 0,94 (Рисунок 38). Такое высокое значение коэффициента свидетельствует о восстановлении тесной связи между числом хлоропластов и числом хромосом в данном поколении беккросса.
Влияние температуры. В работе изучали влияние температуры на число хлоропластов, для этого выращивали по 4 растения каждого коммерческого гибрида капусты пекинской (B. rapa) F1 Гидра, F1 Нежность, белокочанной капусты (B. oleracea) СБ-3 F1, Валентина F1 и сорта рапса (B. napus) Северянин при температурах 22 C и 8 C в поликарбонатной весенней теплице и климатической камере ООО «Селекционная станция имени Н.Н. Тимофеева». Температура в двадцать два градуса обеспечивает нормальную жизнедеятельность капустных культур, а при температуре 8 C происходит яровизация растений и они переходят в фазу цветения, поэтому выбранные температуры являются оптимальными для различных периодов развития растений.
Семена высевали в ячейки кассеты размером 4см 4см 4см с торфяным субстратом «Klasmann TS-1» (Klasmann-Deilmann GmbH) при температуре 22 C в поликарбонатной весенней теплице. Через две недели пересаживали растения в горшки объемом 0,36 л, после чего по два растения каждого образца оставляли в теплице при температуре 22 C, их число хлоропластов в ЗКУ посчитали через одну неделю после пересадки. По два растения каждого образца помещали и культивировали в климатической камере при температуре 8 C. При этой температуре растения сильно задержались в росте, поэтому проводили подсчет их числа хлоропластов только после двух месяцев.
Результаты подсчета на молодых листьях показали, что число хлоропластов в ЗКУ изученных гибридов и сорта не отличалось при изученных температурах 8 C и 22 C (Рисунок 39). Например, число хлоропластов гибрида Гидра F1 при температуре 22 C составило 9,9±0,8 шт., при температуре 8 C – 9,8±0,6 шт.; у гибрида СБ-3 F1 – 12,2±0,9 шт. при температуре 22оС и 12,5±0,8 шт. при температуре 8 C; у сорта рапса Северянин - 17,5±1,1 шт при 22 C и 17,5±1,0 шт. при температуре 8 C. Это свидетельствует об отсутствии влияния температуры на число хлоропластов.
Рисунок 39. Число хлоропластов в замыкающих клетках устьиц растений гибридов Гидра F1, Нежность F1 капусты пекинской (B. rapa), СБ-3 F1 и Валентина F1 капусты белокочанной (B. oleracea) и сорта Северянин рапса (B. napus) при температурах 8 C и 22 C.
Влияние стадии развития растения. Проводили изучение числа хлоропластов на двух растениях каждого образца линии капусты пекинской Ха622, линии капусты белокочанной Бю1б и сорта рапса Северянин в стадии 4-х настоящих листьев и в стадии цветения.
Посеяли семена в ячейки кассеты с размером 4см 4см 4см. первый подсчёт числа хлоропластов осуществляли на настоящих листьях через 20 дней после всходов. Далее растения помещали и культивировали в климатической камере при температуре 8 C для прохождения яровизации. После двух месяцев растения пересадили в поликарбонатную весеннюю теплицу при температуре 22 C. Второй подсчёт числа хлоропластов проводили на листьях цветущих растений через 30 дней после пересадки.
Число хлоропластов растения рассады линии Ха622 составило 10,3±0,7 шт., цветущих растений - 11±0,7 шт., найденные значения показали несущественность различия между числами хлоропластов растений капусты пекинской (Рисунок 40).
Также получили аналогичный результат в анализе линии капусты белокочанной Бю1б и сорта рапса Северянин. Отметили, что нет достоверного различия между числами хлоропластов в стадиях рассады и цветения этих растений.
Таким образом, фактор - стадия развития растения не оказывает влияния на изменчивость изученного признака у капустных культур, и, вероятно, что изменчивость этого признака в большей степени связана с генетической изменчивостью и размером генома.
