Изменчивость морфологических и молекулярно-генетических признаков гаплоидных регенерантов сахарной свеклы

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Сельскохозяйственные науки


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

5. Иорданская Ф. А., Кузьмина В. Н., Болотов Б. П. Функциональная готовность и состояния здоровья спортсменов в процессе долговременной адаптации к напряженной деятельности // Теория и практика физ. культуры, 2000, № 11, С. 41−44.
6. Минц Е. И. Физиолого-биомеханический анализ функционального состояния опорно-двигательного аппарата у юных спортсменов: Автореф. канд. дис. Краснодар, 2000. — С. 53 — 55.
7. Потапчук А. А., Дидур М. Д. Осанка и физическое развитие детей: программы диагностики и коррекции нарушений. — СПб.: Питер, 2001. — С. 5−82
8. Рубштейн Н. В. Что нужно знать, чтобы стать первым. — М., 2001. — С. 34−73
9. Татур, Ю. Г. Компетентностный подход в описании результатов и проектировании стандартов высшего профес- сионального образования [Текст]: материалы ко второму заседанию методологического семинара. Авторская версия / Ю. Г. Татур. — М.: ИЦ проблем качества подготовки специалистов, 2004. — 15 с.
10. Храмцов, П. И. Концептуальная модель формирования здоровья детей с нарушениями опорно -двигательного аппа- рата в условиях образовательных учреждений [Текст] / П. И. Храмцов // Диагностика, профилактика и коррекция наруше- ний опорно-двигательного аппарата у детей и подростков: материалы всероссийской конференции с международным уча — стием. — М.: НЦЗД РАМН, 2002. — С. 195−197.
© Бугаева К. Д., 2015
УДК 633. 63:581. 143. 6
Васильченко Елена Николаевна
стар. научный сотрудник Жужжалова Татьяна Петровна док. биол. наук, профессор Карпеченко Никита Александрович
канд. биол. наук
ФГБНУ «Всероссийский научно-иследовательский институт сахарной свеклы и сахара имени А.Л. Мазлумова» Россия, п. Рамонь, Воронежской обл., е-mail: biotechnologiya@mail. ru
ИЗМЕНЧИВОСТЬ МОРФОЛОГИЧЕСКИХ И МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИХ ПРИЗНАКОВ ГАПЛОИДНЫХ РЕГЕНЕРАНТОВ САХАРНОЙ СВЕКЛЫ
Аннотация
Представлены результаты по изучению консистенции и состава питательных сред для культивирования изолированных семязачатков сахарной свеклы. Показано, что гормональный состав питательной среды по Гамборгу (В5) влияет на направления морфогенетического развития изолированных семязачатков — через прямую регенерацию и через каллус. Молекулярно-генетические исследования с использованием секвенирования амплифицированных фрагментов ДНК митохондриального генома гаплоидных растений позволило генотипировать гаплоидные регенеранты по стерильному и фертильному типам цитоплазмы.
Ключевые слова
Сахарная свекла, культура in vitro, семязачатки, гаплоидные регенеранты, секвенирование.
Разработка метода гаплоидного партеногенеза у сахарной свеклы сопровождается совершенствованием
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» № 11/2015 ISSN 2410−700Х_
специфических условий индукции неоплодотворенных семязачатков и культивирования гаплоидных регенерантов, выявлением новых генетических рекомбинаций и включением созданных дигаплоидных линий в селекционный процесс [1,2].
Значительное внимание исследователей привлекает наиболее сложная задача, касающаяся гормонального состава питательных сред, хотя принцип эмпирического подбора условий для индукции гаплоидии до сих пор остается доминирующим [3, 4]. Интерес представляют публикации по использованию жидкой консистенции питательной среды, значительно повышающей выход гаплоидных регенерантов [5, 6].
Развитие методов молекулярной биологии в большей мере позволяют решить данную задачу. Использование ДНК-маркеров для определения в культуре in vitro стерильных и фертильных генотипов имеет большое практическое значение, т.к. проведение молекулярного анализа, с использованием секвенирования позволяет значительно сократить время создания гомозиготных линий, различающихся по типу цитоплазмы, что является актуальным направлением исследований [7].
Экспериментальные исследования показали, что большое значение в регуляции процесса активации мегагамет при культивировании изолированных семязачатков сахарной свеклы имеет консистенция и состав питательных сред.
Использование среды жидкой консистенции с разным гормональным составом позволило в среднем формировать гаплоидные регенеранты до 6,2% от введенных семязачатков. Наилучшая среда для дифференциации клеток и тканей семязачатков включала цитокинин БАП 1,0 мг/л, которая стимулировала развитие гаплоидов до 9,8%, что позволило повысить их выход примерно в 2 раза (табл. 1).
Таблица 1
Влияние состава и консистенции питательных среды на индукцию семязачатков.
Питатель-ная Культивирование в жидкой среде Культивирование на агаризованной среде
среда Получено Получено
Новообразований Регенерантов % от Новообразо- Регенерантов % от
введенн вании введен-
ых ных
Шт. % Шт. % от новообр азований семяпочек Шт. % Шт. % от новообра зований семяпочек
БАП 1мг/л 8 15,8 5 62,5 9,8 4 9,5 2 50,0 4. 8
Гиббереллин 2 мг/л 4 9,5 2 50,0 2,4 3 5,7 1 33,3 1,9
гиббереллин 1мг/л + БАП 0,2 9,8 6,5 17,9 4,2
мг/л + ИМК 0,1 6 4 66,6 4 1 25,0
мг/л
Среднее 6,2 3,6
При культивировании семязачатков на агаризованной среде количество полученных регенерантов в среднем составило 3,6%, а максимальное значение приблизилось к 4,8%. Гормональный состав определяет индукцию гаплоидных регенерантов по спорофитной программе в различных направлениях — через прямую регенерацию и через каллус, как на жидких, так и на агаризованных питательных средах.
Питательная среда жидкой консистенции активизирует процесс пролиферации ядер и клеток женского гаметофита, длительно сохраняя (до 4−6 месяцев) их жизнеспособность и оказывая сильное воздействие на инициацию новообразований. Добавление в среду гиббереллина позволяет индуцировать гаплоидные регенеранты путем эмбриоидогенеза, что сопровождается появлением первичного корешка и семядольных листьев. Цитокинины (БАП) индуцировали новообразования, а при переносе на твердую питательную среду (Кн 0,5 мг/л + 2,4Д 0,1 мг/л) приводили к вторичной регенерации путем формирования ростовых почек или эмбриоидов (рис. 1).
Рисунок 1 — Индукция новообразований при культивировании семязачатков
Полученные регенераты имели характерные морфологические признаки гаплоидных растений: розетку с узкими листовыми пластинками и более длинными черешками. Проведение цитофотометрической оценки уровня плоидности при стабилизирующем отборе выявила у полученных регенерантов гаплоидный набор хромосом.
Молекулярно-генетические исследования с использованием секвенирования амплифицированных фрагментов ДНК митохондриального генома гаплоидных растений позволило генотипировать их по стерильному и фертильному типам цитоплазмы (рис. 2).
ссХ2
ccKl-1
ССК2−1
ССК2−2
ссХЗ-2
ссХЗ-З
ссХЗ
ссКЗ-1
ссК1
ccaaacgggacagggccaagcх ccaaacgggacagggccaagc x ccaaacgggacagggccaagc x ccaaacgggacagggccaagc x ccaaacgggacagggccaagc: c ccaaacgggacagggccaagc: c ccaaacgggacagggccaagc: c ccaaacgggacagggccaagc: c
ccaaacgggacagggccaagc x *********************
taggttgtttaagtaagttgggtgacagatcggcca taggttgtttaagtaagttgggtgacagatcggcca taggctgctcaagtaagctgggcgacagaccggcca taggttgtttaagtaagttgggtgacagatcggcca xaggttgtxtaagtaagttgggtgacagatcggcca taggttgtttaagtaagttgggtgacagatcggcca taggttgctcaagtaagctgggcgacagatcggcca taggttgttxaagtaagttgggtgacagatcggcca taggttgcttaagtaagttgggcgacagatcggcca
Рисунок 2 -. Нуклеотидные последовательности амплифицированных фрагментов с использованием праймеров nadl BF2 — nad1BR3 (К1, К2, К1−1, К2−1, К2−2 -фертильные формы-
К3, К3−1, К3−2-стерильные формы)
Это дало возможность, изученные гаплоидные регенеранты разделить на 2 кластера: образцы 1 кластера фертильны, образцы 2 кластера имеют ЦМС (рис. 3).
Рисунок 3 — Дендрограмма генетической дивергенции гаплоидных регенерантов сахарной
свеклы по типу цитоплазмы
Полученные результаты свидетельствуют о том, что цитоплазматическая мужская стерильность у растений сахарной свеклы ассоциирована с изменениями структуры ДНК в митохондриальном геноме. Это дает возможность проводить целенаправленный отбор регенерантов по генотипическим признакам.
Список использованной литературы: 1. Chen J. F In vitro haploid and diploid production via unfertilized ovule culture [Text] / J. F Chen, L Cui, A. A Malik,
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» № 11/2015 ISSN 2410−700Х_
K.G Mbira // Plant Cell and Tissue Culture. — 2011. — 104 (3). — Р. 311−319.
2. Murovec J. Haploids and Doubled Haploids in Plant Breeding [Text] /J. Murovec, B. Bohanec // Plant Breeding, Dr. Ibrokhim Abdurakhmonov (Ed.). — 2012. — Р. 87−106.
3. Подвигина О. А. Теоретическое обоснование и приемы использования методов биотехнологии в селекции сахарной свёклы. Автореф. докт. дисс. Воронеж, 2003: 44.
4. Nagl N., Mezel S., Kovacev L., Vasic D., Cacic N. Induction and micropropagation potential of sugar beet haploids. Genetica, 2004, 36(3): 187−194.
5. Tomashevska -Sowa M. Cytometric analyses of sugar beet (B. vulgaris L.) plants regenerated from unfertilized ovules cultured in vitro. 2010: 1−11.
6. Tomashevska -Sowa M. Effect of growth regulators and other components of culture medium on morphogenesis of sugar beet (beta vulgaris l.) / Acta agrobotanica Vol. 65 (4), 2012: 91−100 doi: 10. 5586/aa. 2012. 025
7. Cheng D. The distribution of normal and male-sterile cytoplasms in Chinese sugar-beet germplasm / D. Cheng, K. Kitazaki, D. Xu, T. Mikami, T. Kubo// Euphytica. — 2009. — V. 165. — P. 345−354.
© Васильченко E.E., Жужжалова Т. П., Карпеченко Н. А., 2015
УДК 372. 8
Григорьева Ирина Яковлевна, Смаилова Гульнур Нурбековна
Студентка 4 курса аграрного факультета Государственный университет имени Шакарима г. Семей, Республика Казахстан irina01051950@mail. ru
ДЕЙСТВИЕ НЕКОТОРЫХ ТЯЖЁЛЫХ МЕТАЛЛОВ НА РОСТ И РАЗВИТИЕ
ПРОРОСТКОВ СЕМЯН ТЫКВЫ
Аннотация
В статье приведены результаты исследования воздействия ионов некоторых тяжелых металлов на формирование проростков тыквы, как потенциального тест-объекта для проведения биоиндикационных исследований.
Ключевые слова
Среда, природа, загрязнение, тяжёлые металлы, мониторинг, тест-объект.
Контроль и оценка качества состояния природной среды — это важнейшая составная часть деятельности человека, которая направлена на освоение и использование природных ресурсов для обеспечения своей жизнедеятельности. Особую тревогу вызывает все возрастающее загрязнение окружающей среды и особенно почвы соединениями тяжелых металлов. Вещества обладают высокой токсичностью по отношению практически ко всем группам живых организмов. К «тяжелым металлам» относят более 40 элементов Периодической системы Д. И. Менделеева. По классификации Н. Реймерса, «тяжелыми» считают металлы с плотностью более 8 г/см3.
Целью данной работы является исследование воздействия ионов некоторых тяжелых металлов на формирование проростков тыквы, как потенциального тест-объекта биоиндикационных исследований, пригодного для проведения биомониторинга состояния окружающей среды и контроля над уровнем антропогенного загрязнения соединениями тяжелых металлов.
Антропогенные загрязнения действуют на живые организмы, и в том числе на человека, в самых различных сочетаниях и комплексно. Их интегральное влияние можно оценить только по реакции живых организмов. Известен парадоксальный эффект малых доз многих биологически активных соединений, когда

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой