Гаплоидные технологии в ускоренном создании исходных форм и линий яровой мягкой пшеницы, устойчивых к засухе и к Septoria nodorum Berk

• Автор: Беккужина, Сара Сабденовна
• Шифр специальности: 03.01.06
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Астана
• Количество страниц: 273 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

I ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Эффективность использования гаплоидных технологий в селекционных программах

1.2 Гормональная индукция андрогенеза in vitro

1.2.1 Влияние физических и химических агентов на пыльцевой эмбриогенез

1.3 Гаплоидные технологии и гаметная селекция

1.3.1 Возможности использования гаметной селекции для отбора растений, устойчивых к абиотическому стрессу
1.3.2 Отбор форм, устойчивых к биотическому стрессу с помощью селекции на уровне соматических и репродуктивных клеток
II МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
II. 1 Объекты исследований
11.2 Культивирование пыльников
11.3 Биохимические методы исследований
И.3.1 Определение запасных белков и ферментного комплекса МДГ-ГОАТ (малатдегидрогеназа-глутаматоксалоацетат аминотрансфераза).. 58 И.3.2 Определение суммы растворимых фенольных соединений в изолированных зародышах и каллусных культурах пшеницы
11.3.3 Определение содержания эндогенных гормонов в растениях пшеницы
11.4 RAPD-анализ
11.5 Селекция in vitro на клеточном уровне

II. 6 Методика полевых испытаний
III РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
III. 1 Повышение эффективности экспериментальной гаплоидии для расширения генетического базиса селекции яровой мягкой пшеницы.... 69 III. 1.1 Выяснение компетенции микроспор в культуре пыльников
яровой мягкой пшеницы
III. 1.2 Роль гормональных факторов и биологически активных веществ
в ндукции спорофитного пути развития микроспор пшеницы (Triticum
aestivum L.)
III.2 Селекция пшеницы на устойчивость к абиотическим стрессам на уровне гамет
111.2.1 Получение гаметоклональных вариантов в культуру пыльников 105 при солевом стрессе
111.2.2 Ускоренное размножение линий, полученных в стрессовых условиях при одновременном тестировании и их полевая оценка
111.3 Отбор засухоустойчивых растений-регенерантов при проведении селекции на уровне гамет
111.4 Селекция in vitro к биотическому стрессу
III.4.1 Усовершенствование селекции пшеницы на устойчивость к
фитопатогенному грибу Septoria nodorum Berk в условиях in vitro
III.4. 2 Биохимические изменения в эксплантс и каллусных тканях, полученных в стандартных и стрессовых условиях
111.4.3 Выделение и идентификация фитотоксичпых метаболитов гриба Septoria nodorum Berk и их использование в селекции in vitro
111.4.4 Выделение водной формы грибного фильтрата и изучение фитотоксичности гриба S. nodorum для селекции in vitro
111.4.5 Изучение регенерационного потенциала каллусных клеток и эмбриоидов, индуцированных в стандартных и стрессовых условиях

культивирования
III.5 Изучение биологических и хозяйственно-ценных признаков линий, полученных методами биотехнологии и их использование в селекционных программах для создания перспективных форм пшеницы
в НПЦ ЗХ им.А.И. Бараева
III. 5.1 Полевые испытания полученных линий и гибридов в
Карабалыкской сельскохозяйственной опытной станции
Ш.6 Использование белковых маркеров для отбора перспективных
гибридов в Б1 и Бз поколениях
III.7 Молекулярное маркирование дигаплоидной линии и гаметоклональных вариантов, полученных в культуре пыльников
пшеницы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

показывают, что в ближайшие 20 лет для удовлетворения потребностей растущего населения планеты производство пшеницы должно вырасти на 1.6-2.6% в год и достигнуть к 2020 году 1.050 млн. тонн, а средняя урожайность должна подняться с нынешних 25 до 38 ц/га. Необходима связь между генбанками, молекулярно-генетическими лабораториями и селекционными станциями, где проводят полевые испытания. В связи с этим и была создана Международная информационная система по пшенице (IWIS) (Пшеничникова, 1998).
Абиотические стрессы, особенно как засуха и засоление, провоцируют схожие клеточные нарушения и активируют аналогичные сигнальные пути. QTL-гены, найденные в хромосоме 5А, связанные с уровнем синтеза АБК у пшеницы, находятся в сходном районе хромосомы 9 риса, и оба связаны с осморегуляцией (Пшеничникова, 2006).
АБК вызывает закрытие устьиц и тем самым регулирует транспирацию воды (Полевой, 1982). АБК-связывающий белок впервые выделен из листьев бобов и анализ изменений в замыкающих клетках устьиц показывает «.. .АБК вызывает не сигнальную цепь, а сигнальную сеть, которая допускает альтернативность прохождения сигнала и возможность действия АБК с сигналами действия других гормонов, и это очень важно для получения ценных хозяйственных генотипов» (Кефели, 1989).
Следовательно, АБК играет важную роль в ответной реакции растений на стрессовые воздействия, в частности, при водном дефиците. В связи с этим известны работы по использованию АБК в исследованиях на засухоустойчивость на клеточном уровне (Тучин, 2000; Lu et al., 1989).
В последние десятилетия появляются множество работ, посвященных механизмам стрессоустойчивости на уровне генов, на уровне клеток и на уровне целого организма.
В ответе растений на стресс-воздействие, как недостаток воды известны две пути - это АБК-независимый и АБК зависимый.