Биологические науки/10. Генетика и цитология.

К.б.н. Вельчева Л.Г., Марченко О.А.

Мелитопольский государственный педагогический университет имени Богдана Хмельницкого, Украина

Вивчення холодостійкості ріпаку ярого методом гаметофітного добору

Сучасне аграрне виробництво потребує швидкого створення нових високоврожайних та адаптованих до несприятливих умов середовища форм рослин [2], тому проблема прискорення селекційного процесу стає пріоритетною.

Суттєво скоротити тривалість селекції дозволяє метод гаметофітного добору, який дає можливість на рівні пилку здійснювати оцінювання та добір цінних генотипів на стійкість проти цілої низки стресових чинників.

Ефективність мікрогаметофітного добору вже доведена численними експериментами на різних культурах [1,3,5], проте ріпак ярий у цьому аспекті майже не вивчався. А між тим вирощування цієї рослини дозволяє вирішити проблеми отримання протеїнових кормів, білкових продуктів, рослинних жирів.

Саме тому важливим завданням селекції на даному етапі є швидке отримання сортів та гібридів ріпаку, стійких проти екстремальних умов середовища. В зв’язку з цим, тема дослідження, в ході якого передбачене вивчення можливості селекції на гаплоїдному рівні генотипів ріпаку ярого, стійких проти низьких температур, є актуальною.

Метою дослідження є вивчення впливу добору в F₁ мікрогаметофітів, стійких проти зниженої температури, на холодостійкість спорофітного покоління ріпаку ярого.

Об'єктом дослідження були рослини гібридів F₁ рiпаку ярого, отримані від схрещування сортів, контрастних за холодостійкістю, як на спорофітній,так і на гаметофітній стадіях розвитку.

Холодостійкість вихідного матеріалу на стадії спорофіту оцінювали за методом, що ґрунтується на здатності насіння проростати і формувати довгі корінці та проростки на фоні зниженої температури.

Для цього насіння досліджуваних зразків пророщували в умовах оптимуму при 25 °С (контроль) та на фоні зниженої температури 6 °С (дослід).

Щодо холодостійкості спорофіту робили висновок на підставі зниження відсотка проростання насіння, довжини корінця та проростка у дослідних варіантах порівняно з контролем. Ступінь зниження визначали за формулою:

де: К – відсоток проростання насіння, довжина корінця або проростка у

контрольному варіанті;

Д - відсоток проростання насіння, довжина корінця або проростка у

дослідному варіанті;

Оцінювання холодостійкості гаметофіту компонентів схрещування здійснювали шляхом пророщування пилку на штучному поживному середовищі (in vitro) на фоні зниженої температури [4].

У експерименті зібраний свіжий пилок пророщували на поживному середовищі в умовах температури 25 °С впродовж 3 годин – контроль, а при 6 °С впродовж 16 годин – дослід.

Про стiйкiсть чоловiчого гаметофiту до зниженої температури in vitro робили висновок на підставі зменшення довжини пилкових трубок у дослідному варіанті у порівнянні з контролем.

Холодостійкість спорофiтного покоління F₁ визначали методом холодового пророщування насіння в умовах температури 2-3 °С. Для кожного варіанту аналізували не менше 300 насінин.

В ході дослідження виявлено високий кореляційний зв'язок між холодостійкістю гаметофіту і спорофіту у ріпаку ярого. Встановлено, що оброблення зниженою температурою мікрогаметофітів не лише на стадії зрілого пилку, але також у період його проростання та росту пилкових трубок у F₁ підвищує холодостійкість спорофітного покоління, що утворюється .

Практичне значення роботи ми вбачаємо у тому, що враховуючи наявність зв'язку між стійкістю гаметофіту і спорофіту проти зниженої температури, можна оцінювати холодостійкість спорофіту за реакцією чоловічого гаметофіту. Даний метод може знайти успішне застосування у селекційному процесі на його ранніх етапах, у випадку, коли оцінювання спорофіту ускладнене або неможливе.

На підставі проведеного дослідження нами зроблено наступні рекомендації:

1. Під час селекції на холодостійкість ріпаку ярого рекомендується метод гаметофітного добору. Завдяки властивості пилку ріпаку зберігати досить тривалий час здатність до запліднення, а також легкості маніпулювання пилком, селекційні дослідження можна проводити протягом року в лабораторних умовах, що дозволяє значно прискорити утворення форм ріпаку ярого з більшою холодостійкістю.

2. Враховуючи позитивний кореляційний зв'язок мiж холодостiйкiстю спорофіту та гаметофiту ріпаку ярого, пропонується здійснювати оцінювання спорофіту за його чоловічим гаметофiтом.

Литература:

1. Гасенко И.В., Лях В.А. Отбор холодоустойчивых генотипов на стадии зрелой пыльцы у подсолнечника. Збірник наук. працъ. – Запоріжжя, 1997. – С. 1-4.

2. Жученко A.A. Адаптивное растениеводство (эколого-генетические основы) теория и практика. М.: Изд-во Агрорус, 2009. – Т. 1-3. – Т.2. – 1098 с.

3. Лях В.А., Сорока А.И. Эффективность микрогаметофитного отбора на устойчивость кукурузы к температурному фактору/ В.А. Лях, А.И. Сорока // Сельскохозяйственная биология. 1995. – №3. – С.38-44.

4. Цаценко Л.В., Синельникова A.C., Нековаль С.Н. Пыльцевой анализ сельскохозяйственных растений: метод. пособие. – Краснодар: КубГАУ, 2012. – 56 с.

5. Маковей М.Д. Микрогаметофитный отбор при селекции томата на устойчивость к стрессам М. Д. Маковей // Картофель и овощи. – 2010. – № 1.– С. 27–28.