Получение интрогрессивных форм при проведении межвидовой гибридизации в роде Beta Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №8/2016 ISSN 2410-700Х_

6. Умственная работоспособность студентов во взаимосвязи с уровнем их физической подготовленности и режимом двигательной активности: Учебное пособие / В. В. Кузовенков. Московский государственный институт электронной техники (технический ун-т). МГИЭТ (ТУ) 1996

© Алёшина Т. Е., Наумова А. А., Наумова Т.А., 2016

УДК 633.63:631.527.5

Васильченко Елена Николаевна

старший научный сотрудник Федулова Татьяна Петровна док. биол. наук Богомолов Михаил Алексеевич

док. с.-х. наук

ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт cахарной свеклы и сахара имени А.Л. Мазлумова»

п. Рамонь, Воронежской обл., РФ E-mail: biotechnologiya@mail.ru

ПОЛУЧЕНИЕ ИНТРОГРЕССИВНЫХ ФОРМ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ МЕЖВИДОВОЙ ГИБРИДИЗАЦИИ В РОДЕ BETA

Аннотация

Представлены результаты культивирования in vitro незрелых зародышей от межвидовой гибридизации B. vulgaris x B. corolliflora. Выявлено, что полученные межвидовые гибридные растения различаются по количеству хромосом. Молекулярно-генетические исследования показали, что гибриды, наследующие фенотип B. vulgaris и диплоидное число хромосом несут лишь отдельные элементы генома дикого вида, что выражается присутствием видоспецифичных сателитных участков ДНК.

Ключевые слова Сахарная свекла, культура in vitro, незрелые зародыши, ПЦР-анализ.

Важнейшей задачей современной селекции сахарной свеклы является получение новых исходных форм и ускоренное создание гибридов с повышенной продуктивностью и другими хозяйственно-полезными признаками и свойствами. Независимо от средств и методов селекции самой сложной частью работы является выявление генетической изменчивости в исходном селекционном материале и отбор желаемых генотипов. Все виды дикой свеклы обладают рядом ценных признаков и скрещивание их с культурной свеклой представляет большую практическую ценность. Однако лишь ограниченное число межвидовых скрещиваний может привести к получению полноценных гибридных растений [1, с.15]. Невозможность осуществления таких скрещиваний очень часто связана с приостановкой развития гибридного зародыша, что в свою очередь, может быть обусловлено либо его ранней гибелью, либо дегенерацией эндосперма [2, с.60]. Поэтому для эффективного получения определенной генетической комбинации желаемых признаков в процессе межвидовой гибридизации использовали метод эмбриокультуры, позволяющий в условиях in vitro выращивать регенеранты из зиготических зародышей на разных стадиях их развития [3, с.19].

Введение в культуру in vitro незрелых зародышей межвидовых гибридов на разных стадиях развития (3-12 день после опыления) показало их различную отзывчивость на стрессовые условия. Недифференцированные гибридные зародыши (5-ти дневные) прорастали на питательной среде с частотой 0,9-7,3 %, но проростки на ранних стадиях развития погибали. С увеличением возраста зародышей их

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №8/2016 ISSN 2410-700Х_

жизнеспособность увеличивалась до 25,0 %. Культивирование проростков от межвидовых скрещиваний выявило наличие морфологических признаков диких видов свеклы. На начальных этапах своего развития у части регенерантов обнаружилась яркая антоциановая окраска гипокотиля и черешков листьев, которая сохранялась на всех этапах микроразмножения. Более четко морфологические признаки проявились при выращивании микроклонов в условиях закрытого грунта. Наблюдения позволили установить целый ряд различий у полученного потомства. Так, растения I года жизни, имеющие диплоидный набор хромосом (2n=18), обладали признаками, характерными для материнской формы (культурной свеклы), а именно: зеленой окраской гипокотиля, слабогофрированной формой листовой пластинки, конической формой корнеплода. У гибридных растений, имеющих триплоидный набор хромосом (2n=27), при проведении проточной цитометрии выявлены классы клеток, занимающие промежуточное положение между материнской и отцовской формами. По морфологии они характеризовались наличием признаков дикого вида свеклы: розовой окраской гипокотиля и черешков, цельнокрайними, остроконечными листьями яйцевидной и стреловидной формы, и темно-зеленой окраски, а также выемчатым основанием листьев и стержневым разветвленным корнем.

В результате проведенного молекулярного анализа с использованием видоспецифических праймеров, у части растений, полученных от скрещивания Beta vulgaris L. х В. corolliflora Z, был выявлен чужеродный генетический материал, присущий дикому виду [4, с.312]. ПЦР - анализ позволил определить у диплоидных, триплоидных и миксоплоидных гибридных потомств сателлитные участки ДНК (размер амплифицированного фрагмента составил 161 п.н.), видоспецифичные для В.corolliflora Z. (рис.1).

1 2 3 4 5 М

Рисунок 1 - ПЦР-продукты родительских форм и межвидовых гибридов 1 - материнская МС-форма; 2 - отцовская форма ( B. Corolliflora);

3 - диплоидное растение (2n = 18); 4 -миксоплоидное рстение (2n = 27, 18);

5 - триплоидное растение (2n = 27); М - маркер молекулярной массы

Выявленный продукт полимеразной цепной реакции (161 п.н.) является результатом специфического связывания праймера с матрицей, что подтверждает наличие сателлитной последовательности Нае III, являющейся видоспецифическим признаком дикого вида свеклы В.corolliflora в геноме исследуемых растений. Это возможно происходит в результате отдаленности скрещиваемых геномов, когда гибридизируются лишь те участки ДНК, которые имеют генетическое родство. Полученные данные позволили предположить, что 18-ти хромосомные растения, несущие фенотип культурной свеклы и имеющие отдельные элементы генома дикого вида, являются гибридными. Это возможно происходит в результате отдаленности скрещиваемых геномов, когда гибридизируются лишь те участки ДНК, которые имеют генетическое родство.

В результате проведенных экспериментов выделен и отобран гибридный материал (2n=18) с морфологическими и функциональными изменениями генома, который можно использовать в качестве исходных форм в процессе селекционной работы.

Список использованной литературы: 1. Jassem B. Embryology and genetics of apomixis in the section Corollinae of the genus Beta // Acta. Biol. Cracovensia. Ser. Botanica. - 1976. - V.19. - P. 15

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №8/2016 ISSN 2410-700Х

2. Дунаева С.Е., Лукьянова М.В., Ковалева О.Н., Козырева О.Г. Способность незрелых зародышей к образованию растений-регенерантов в культуре in vitro у ранне- и позднеспелых сортов ячменя // Физиология растений. - 2000. - т.47, №1. - С. 58-64.

3. Васильченко Е.Н. Жужжалова Т.П. Изменчивость морфологических и биохимических признаков межвидовых гибридов свеклы / // Сахарная свекла - 2011. - №1. - с.18-21.

4. Федулова Т.П., Васильченко Е.Н., Жужжалова Т.П., Федорин Д.Н. Использование ПЦР-анализа для идентификации межвидовых гибридов Beta vulgaris x Beta corolliflora zoss // Биотехнология: состояние и перспективы развития / Пятый московский международный конгресс - Москва - 2009 - часть 1 - стр.312313.

© Васильченко Е.Н., Федулова Т.П., Богомолов М.А., 2016

УДК 633.88

Невзоров Алексей Викторович

аспирант, СГУ имени Н.Г. Чернышевского

г. Саратов, РФ E-mail: nav71@mail.ru Чермашенцева Надежда Викторовна студентка 3 курса Смирнова Елена Борисовна канд. с.-х. наук, доцент Балашовский институт (филиал) СГУ имени Н.Г. Чернышевского г. Балашов, РФ E-mail: elenaprentam@mail.ru

ЭКОЛОГО-РЕСУРСНАЯ ОЦЕНКА ВИДОВ РОДА STELLARIA L. В ПОЙМЕННЫХ ЛЕСАХ ЗАПАДНОГО ПРАВОБЕРЕЖЬЯ САРАТОВСКОЙ ОБЛАСТИ

Аннотация

В статье приводятся данные по эколого-ресурсной оценке видов Stellaria media (L.) Vill., S. holostea L. и S. graminea L. Описаны условия их местообитания и флористическое окружение. Проведен эколого-географический анализ и рассчитаны ресурсы исследуемых видов.

Ключевые слова

Род Stelleria L., лекарственное растительное сырье, пойменный лес, флористическое окружение, ресурсы.

Важной задачей на современном этапе является расширение базы лекарственного растительного сырья. Изучение растений, применяющихся в народной медицине издавна, представляет собой один из основных подходов в поиске перспективных видов для включения их в фармакопею РФ и создания на их основе новых лекарственных средств [3, с.].

Объектом нашего исследования были виды рода Stellaria L. семейства Caryophyllaceae (Гвоздичные): Stellaria media (L.) Vill. (звездчатка средняя или мокрица); S. holostea L. (звездчатка ланцетовидная) и S. graminea L. (звездчатка злаковидная).

Эти виды широко распространены в пойменных лесах западного Правобережья Саратовской области. Фармакогностические исследования последних лет подтверждают их высокую фармакологическую активность. Так, по литературным данным во всех изучаемых нами видах обнаружены флавоноиды, фенольные кислоты, кумарины, сапонины, полисахариды и аминокислоты, которые проявляют