CC BY
19
¿uz
Катаева HB., Бутенко Р.Г. Клоналыюе микроразмножение растений. М., 1983. 96 с.
Николаева М.Г. Физиология глубокого покоя семян. Л., 1967. 206 с.
Николаева М.Г., Разумова М.В. О влиянии температуры и ростовых веществ на прорастание семян тюльпанов // Бюл. Гл. Бот. сада. 1973. Вып. 89. С. 73-75.
Николаева М.Г. Дополнение к классификации типов семян // Биологические основы семеноведения и семеноводства интродуцентов. Новосибирск, 1974. С. 8-9.
Murashige Т., Skoog F. A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue cultures // Physiol. Plant. 1962. Vol. 15, № 13. P. 473-497.
УДК 581.331.1+581.331.2
ЦИТОЭМБРИОЛОГИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ГАПЛОИНДУЦИРУЮЩЕЙ ЛИНИИ КУКУРУЗЫ ЗМС-8
А.Ю. Колесова, О.В. Гуторова
Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского 410012, Саратов, Астраханская, 83
Для массового получения гаплоидов кукурузы эффективно используются линии с высокой гаплоиндуцирующей способностью пыльцы, впервые полученные в лаборатории цитологии и генетики Ботанического сада СГУ (Тырнов, Завалишина, 1984; Тырнов, 2002). Среди этих линий наибольшая частота гаплоиндукции (до 8%) отмечена у линии ЗМС-8 (Зародышевый маркер саратовский-8) (Zavalishina A.N., Tyrnov V.S., 1992). Было установлено, что гаплоиндуцирующая способность пыльцы линии ЗМС-8 обусловлена мутацией, нарушающей функции спермиев (Еналеева и др., 1997). Следствием функциональной дефектности мужских гамет является одинарное оплодотворение, приводящее в ряде случаев к формированию гаплоидных зародышей.
Исследование генеративной сферы гаплоиндукторов представляет несомненннный интерес в связи с разработкой методики получения и отбора гаплоиндуцирующих форм. В настоящей работе представлены результаты исследования мужского и женского гаметофитов линии ЗМС-8.
Материал и методы
Объектом исследования служили растения линии ЗМС-8. В качестве контроля использовали линию 3Mgl, не склонную к партеногенезу и гаплоиндукции. Завязи с предварительно изолированных початков фиксиро-
вали в ацетоалкоголе (1:3) через 7-10 суток после появления рылец. Зафиксированный материал переводили для хранения в 70%-ный спирт. Препараты зародышевых мешков готовили с использованием методики ферментативной мацерации.
Пыльцу фиксировали в ацетоалкоголе непосредственно после растрескивания пыльников. Смесь пыльцы 5 растений каждой линии окрашивали ацетокармином с предобработкой в железоаммонийных квасцах. Для каждой линии анализировали выборку из 6000 пыльцевых зерен. Диаметр пыльцы (по 300 пыльцевых зерен для каждой линии) измеряли окуляр-микрометром. Статистическую обработку данных проводили с помощью программы Exel для Windos.
Результаты и их обсуждение
Анализ пыльцы показал, что основная часть пыльцевых зерен линий ЗМС-8 и 3Mgl имеет нормальное строение. Частота образования аномальных пыльцевых зерен у линии ЗМС-8 оставила 1,28%, а у линии 3Mgl -3,57%. Аномальная пыльца была представлена двуклеточными, одноядерными, пустыми и плазмолизированными пыльцевыми зернами. Средний размер морфологически нормальной пыльцы у линии ЗМС-8 был меньше по сравнению с линией 3Mgl (табл. 1), при этом коэффициент вариации у первой линии составил 11,3%, а у второй линии - 8,6%. Частота встречаемости мелких пыльцевых зерен (до 105 мкм) у линии ЗМС-8 была в 5,5 раз больше, чем у линии 3Mgl (соответственно 20,3 и 3,7% от общего числа пыльцевых зерен). Увеличение числа мелких пыльцевых зерен, наблюдаемое у линии ЗМС-8 (рисунок), может указывать на возможное нарушение процесса развития пыльцы, поэтому представляет интерес дальнейшее изучение микроспоро- и микрогаметофитогенеза у данной линии.
Таблица 1. Размеры морфологически нормальной пыльцы линий ЗМС-8 и 3Mgl
Линия Диаметр пыль невм \ терсы. мкм V
xä m min тих
ЗМС-8 ¡¡6.83 = 0,76 63,2 150,8 !U%
SMgl 121,04 ±0,60 71.4 148,8 8,6%
В результате эмбриологического анализа зародышевых мешков линии ЗМС-8 установлено, что большинство из них имеет нормальное строение и состоит из двух синергид, яйцеклетки с крупным ядром, центральной
Я0,1-85,0 В0,1-Э5,0 100,1-106,0 170,1-116.0 120.1 126.0 130,1-135,0 140,1.146,0 130.1-155,1
Размер пыльцевых зерен, мкм —♦— ЗМС-В —•— ЗМд1
Распределение морфологически нормальной пыльцы по размеру
клетки и антиподального комплекса. Число антипод у разных растений варьировало от 20 до 50. Центральная клетка содержала два полярных либо одно более крупное центральное ядро (табл. 2). Число зародышевых мешков с одним центральным ядром составляло до 67%. У одного растения был обнаружен зародышевый мешок с тремя полярными ядрами. В исследованном материале два семязачатка содержали дополнительные разросшиеся клетки. В одном из них три крупные одноядерные клетки располагались сбоку от основного зародышевого мешка. Во втором семязачатке
Таблищ 2. Результаты анализа семязачатков линий ЗМС-8 и ЗМц1
Линия № растения Изучено ссмязачагг- КОЛ, 1ЕГГ Количества зародышевых мешков [%) с:
2 полярными ядрами 1 шапральным ШфОМ 3 но/шр и ¡.1 м н ядрами
1 100 95,0 5.0 0
2 100 90.0 9,0 1
ЗМС-В 3 100 92,0 8,0 0
4 100 72,0 2К.0 0
5 100 53,0 47,0 0
6 100 33,0 67,0 0
1 228 93,0 7,0 0
2 207 91,3 8,7 0
три разросшиеся клетки (две одноядерные и восьмиядерная ценоцитная) примыкали к антиподальному комплексу. Автономного развития зародыша и эндосперма зарегистрировано не было. У контрольной линии 3Mgl все проанализированные зародышевые мешки имели нормальное строение.
Таким образом, проведенное исследование показало, что изучаемая мутация, нарушающая функциональность мужских гамет, не вызывает существенных отклонений в строении женского гаметофита. Отсутствие партеногенеза делает возможным отбор форм с наибольшей частотой гапло-индукции при самоопылении растений внутри линии.
Библиографический список
Енстеева Н.Х., Тырнов B.C., Селиванова Л.П., ЗавалишинаА.Н. Одинарное оплодотворение и проблема гаплоиндукции у кукурузы // Докл. РАН. 1997. Т. 353. № 3. С. 405-407.
Тырнов В. С. Гаплоидия и апомиксис // Репродуктивная биология, генетика и селекция. Саратов, 2002. С. 32-46.
Тырнов B.C., Завалишина А.Н. Индукция высокой частоты возникновения мат-роклинных гаплоидов кукурузы // Докл. АН СССР. 1984. Т. 276, № 3. С. 735-738.
Zavalishina A.N., Tyrnov V.S. Induction of matroclinal haploidy in maize in vivo II EUCARPIA Congress. Angers-France, 1992. P. 221-222.
УДК 581.331.1
МАКРОГАМЕТОФИТОГЕНЕЗ ТАБАКА В КУЛЬТУРЕ IN VITRO ПРИ МОДЕЛИРОВАННЫХ СТРЕССАХ
Л.П. Лобанова
Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского Саратов, Астраханская, 83
Поиск путей целенаправленного изменения структур женского гаметофита покрытосеменных растений актуален для решения ряда теоретических и прикладных проблем генетики и селекции. Изучение изменчивости генеративных структур при экспериментально моделированных стрессах позволит определить размах их вариабельности в условиях внешней среды, норму реакции генотипа, возможность индукции таких явлений, как апомиксис, полиэмбриония, полиплоидия.
