Продуктивность и устойчивость гибридов картофеля к стрессовым факторам в культуре in vitro и in vivo

• Автор: Неъматулоев, Зохиршо Сайдакрамович
• Шифр специальности: 06.01.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Душанбе
• Количество страниц: 121 с. : ил.

Оглавление
Введение

Глава ГОбзор литературы

1.1. Морфология, биология и физиология картофеля

1.2. Состояние и перспективы картофелеводства в

Республике Таджикистан

1.3.Продуктивность картофеля и физиологические тест - признаки

Глава 2.Условия, объекты и методы исследований

2.1.Условия и объекты исследований

2.2.Условия и методы культивирования тканей in vitro

2.3.Получение микроклубней in vitro из меристемных растений

2.4.Скрининг in vitro на стресс в условиях засухи
2.5.Микроклубнеобразование в условиях засухи
2.6.Условия выращивания растений-регенерантов и физиологические методы их изучения 4 В
Г лава 3 .Экспериментальная часть
3.1.Микроразмножение растений картофеля in vitro
3.2.Выращивание пробирочных растений и микроклубней в полевых условиях
3.3.Микроклубнеобразование гибридов картофеля в условиях in vitro
3.4.Продуктивность различных генотипов картофеля
3.5.Отбор гибридов картофеля устойчивых к засухе в условиях in vitro
3.6.Отбор гибридов картофеля устойчивых к высокой температуре в
условиях in vitro
Выводы
Предложения производству
Список использованной литературы
Приложение

Картофель - миссия человечества: спасает всевозрастающую численность людей от голода.
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы. В настоящее время биотехнологические исследования имеют ключевое значение, для создания и внедрения новых сортов сельскохозяйственных культур, повышения устойчивости и продуктивности. Ограниченные возможности используемых земельных и водных ресурсов, стремительный демографический рост и растущие нагрузки на окружающую среду, побуждают делать упор на использование биотехнологии, как основы для развития сельскохозяйственного производства.
Современная эра биотехнологии характеризуется значительным продвижением в разработке методов культуры клетки и их манипуляций на молекулярном уровне. Методы рекомбинации ДНК и клеток известны, как генная и клеточная инженерия, а её продукты, как генетически модифицированные продукты.
Сферы применения современной биотехнологии (генной и клеточной инженерии) очень широки. Для этого используются различные подходы, связанные с повышением уровня экспрессии генома, путем внедрения добавочной копии хозяйственно-ценных генов, блокирование экспрессии ненужных генов с помощью антисмысловой техники, и анализ фенотипических, генетических и молекулярных изменений у трансгенных организмов (Шумный, 2005).
В настоящее время, современная биотехнология превратилась в науку, которая дала начало новому развитию растениеводстве, преобразовавшее сельскохозяйственное производство. Сельскохозяйственная биотехнология стала реальной производственной силой, определяющей экономическую политику большинства развитых стран и является технологией XXI века.
Предшественницей биотехнологии, основанной на генно-хромосомных манипуляциях у культурных растений была «Зеленая революция». Эпоха «Зеленой революции» завершилась 40 лет назад, и принесла впечатляющие
результаты. Она почти вдвое увеличила продуктивность пшеницы, ячменя, ржи и бобовых растений. Благодаря переносу в создаваемые сорта целевых генов, таких как, генов ответственных за прочность стебля злаковых и бобовых растений, путем его укоренения, генов нейтральности к световому периоду (фотопериоду), был расширен ареал их возделывания; а также стало возможным более эффективно использовать минеральные вещества (особенно азотистые удобрения). Такие растения рассматривали, как прообраз трансгеноза (Глеба, 1999; Шевелуха, 2004; Шумный, 2005).
Основатель «Зеленой революции» Норман Борлуаг (получивший в 1970 г. Нобелевскую премию), предупреждал, что повышение урожайности традиционными методами может обеспечить продовольствием 6-7 млрд. человек. Демографический рост на Земле требует разработки и применения новых технологий в создании высокопродуктивных сортов растений и пород животных, новых агротехнологий, которые смогут обеспечить продовольствием население численностью более 10 млрд. человек, к этой цифре человечество придёт через 15-20 лет (2025-2030гг.).
Приведенные выше соображения, однозначно, указывают на огромную социальную и экономическую значимость биотехнологии, сопоставимой с «Зеленой революцией» и революцией в области ядерной и космической.
В настоящее время, биотехнология приносит большую пользу сельскому хозяйству, во многом, благодаря использованию современных методов клеточной и генной технологий в сочетании с традиционной селекцией.
В 2008 году долевое участие биотехнологических культур, от общей доли сельскохозяйственных культур, в мире составило: сои - 72%, кукурузы - 46%, хлопчатника - 50%, масличного рапса - 22%, табака - 2,8%, картофеля — 2,8 % (Шукурова и др., 2010).
Исходя из этого, современная биотехнология определяется, как результат развития клеточной и молекулярной биологий, и проявляется в техническом сочетании с этими дисциплинами, для улучшения генетического состава и агрономического менеджмента. С помощью современной биотехнологии получены новые сорта растений устойчивых к болезням, вирусам, гербицидам,
До начала 1950-х годов, было широко распространено мнение о том, что среди культурных растений нет различий по интенсивности фотосинтеза, не только между сортами внутри вида, но даже между видами (Быков, Зеленский, 1982). С усовершенствованием методов измерения интенсивности фотосинтеза, эта точка зрения постепенно изменялась. В последствии в 1967 г. Уильсон и Купер (Wilson, Cooper, 1969) установили, что существует внутривидовая и межвидовая изменчивость по максимальной интенсивности фотосинтеза листа при нормальной концентрации ССЬ.
А.Т. Мокроносов (1971) анализируя результаты исследований различных авторов по фотосинтезу картофеля подтверждает, что фотосинтез картофеля обладает высокой потенциальной интенсивностью (около 100-150 мг ССЬ / дм2 х час), которая может быть реализована при оптимальных внешних условиях. Однако реальная интенсивность фотосинтеза в полевых условиях не превышает 10-20 мг С02 / дм2 х час, а в искусственных регулируемых условиях - 46-64 мг С02/ дм2 х час (Dwelle et.al., 1981).
В результате изучения фотосинтеза различных клонов картофеля, Зраст и Смоликова (Zrust, Smolikova, 1977), Молл и Хенингер (Moll, Henniger,1978) Двелли и другие (Dwelle et.al., 1978, 1981, 1983) Зраст (Zrust, 1983) и Молл (Moll, 1983) обнаружили существенные различия между генотипами в активности фиксации С02.
Лаллан и др. (Lallan et. al., 1994) обнаружили положительную корелляцию между урожаем клубней и интенсивностью фотосинтеза 4-го листа сверху, при световом насыщении, в период начала формирования клубней картофеля. Показатели интенсивности фотосинтеза и площади листьев одного растения в период клубнеобразования имели положительную корреляцию с урожаем клубней.
Существует прямая корреляция между листовой поверхностью и урожаем клубней (Allen, Scot, 1980).
Для массовой оценки селекционного материала сельскохозяйственных культур Б.Х. Расулов, К.А. Асроров (1982), Х.Г. Тооминг (1984), Е.В. Карпов (1988), Х.А. Абдуллаев (1990) и другие исследователи рекомендуют анализ