Цитологические особенности состояния мужской генеративной сферы коллекционных сортов табака (Nicotiana Tabacum) и их использование в селекционном процессе

• Автор: Мосунов, Сергей Александрович
• Шифр специальности: 06.01.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 200 с. : ил.

Содержание

Содержание
Введение

Глава 1 Цитологические исследования гаметофита растений

1.1 Систематическое положение, происхождение и классификация табака

1.2 Формирование репродуктивной системы у табака

1.3 Стабильность мужского гаметофита

1.4 Явление образования нередуцированных гамет растениями и их роль в эволюционном процессе

1.5 Селекция растений на гаметофитном уровне

Выводы по первой главе

Глава 2 Материал, методика и условия проведения исследований
2.1 Условия проведения полевых опытов
2.1.1 Почвы
2.1.2 Метеорологические условия в годы проведения исследований
2.2 Характеристика объекта исследования
2.3 Схема и агротехника опыта
2.4 Методы исследования
2.4.1 Методика определения биометрических показателей у растений табака
2.4.2 Методика цитологического анализа пыльцы
2.4.3 Методика отбора растений по данным пыльцевого анализа
2.5 Статистические методы анализа данных
Выводы по второй главе

Глава 3 Характеристика мужского гаметофита у сортов табака коллекции ГНУ ВНИИТТИ
3.1 Особенности и основные характеристики мужского гаметофита у растений табака
3.2 Степень варьирования основных характеристик мужского гаметофита у растений табака
3.3 Влияние срока отбора и года вегетации на показатели качества мужского гаметофита
Выводы по третьей главе
Глава 4 Способность табака в естественных условиях продуцировать нередуцированные мужские гаметы
4.1 Явление образования нередуцированных гамет растениями табака
4.2 Изменение частоты встречаемости нередуцированных гамет у табака в зависимости от срока отбора пыльцы и года вегетации
Выводы по четвертой главе
Глава 5 Применение пыльцевого анализа в селекции табака
5.1 Взаимосвязь между значениями характеристик мужского гаметофита с биометрическими показателями растения
5.2 Влияние отбора растений табака по изменениям признаков данных пыльцевого анализа на изменение биометрических показателей
Выводы по пятой главе
Заключение (выводы и рекомендации)
Библиографический список использованной литературы

Введение
В настоящее время табак в мире выращивают около ста стран на площади более 4 млн. гектаров, которые различаются по почвенноклиматическим условиям. Табак выращивают для получения курительных изделий, табачного масла, медицинского препарата «Соланезол» (сердечный препарат), пищевого белка (питательные свойства белка табака превосходят казеин (белок молока), а по содержанию незаменимых аминокислот - белок сои).
Таким образом, табачная промышленность, в зависимости от типа создаваемой продукции, испытывает потребность обеспечения производства сортами, обладающими необходимыми свойствами.
Создание и улучшение сортов осуществляется с использованием знаний генетических закономерностей хозяйственно-ценных признаков. Селекция сельскохозяйственных растений в настоящее время использует разнообразные методы, но в основе всех методов работы лежит отбор, в том числе среди комбинаций, возникающих в формообразовательном процессе при скрещивании специально подобранных родителей.
Так как источником для создания новых сортов табака являются в первую очередь коллекционные сортообразцы, то на первом этапе селекционного процесса необходимо провести оценку имеющегося материала и выделить сорта, которые в дальнейшем будут использоваться при скрещиваниях.
При скрещивании сортов в селекционном процессе селекционер использует пыльцу с отцовских форм, а учитывая, что гаметофит растений чувствителен к факторам окружающей среды, возникает необходимость изучения качества мужского гаметофита у сортов табака.
Мужской гаметофит (пыльца) является одним из индикаторных признаков состояния растений в той или иной экологической зоне

имеется тесная корреляционная зависимость между гигантской, большой пыльцой и существованием 2п гамет, присутствие 2п гигантских пыльцевых зерен часто используется как индикатор образования 2п гамет у растений. Обнаружение 2п пыльцевых зерен, основанное на размере и диаметре самого зерна, возможно только у видов, у которых существуют различия между размерами пыльцы гаплоидов и диплоидов. У злаковых и у диких ветроопыляемых видов растений в основном размеры пыльцевых зерен лимитированы, поэтому это дает объяснение сходным размерам пыльцевых зерен как диплоидных так и гаплоидных пыльцевых зерен у ветроопыляемых видов. По этим причинам, данный метод может быть использован далеко не у всех видов растений. Основываясь на измерении диаметра пыльцы, математическое моделирование частоты встречаемости п, 2п и «джамбо» (возможно 4п) пыльцевых зерен было успешно осуществлено у видов ЬоНит и Medicago [124, 175].
Анализ 2п пыльцы методом поточной цитометрии. Прямое исследование содержания ДНК путем поточной цитометрии является практически сильным методом анализа для обнаружения уровня плоидности. С момента его внедрения в анализ растений, проточная цитометрия использовалась для обнаружения 2п гамет у нескольких видов. Главное преимущество этого метода в том, что он позволяет быстро и точно проанализировать содержание ДНК у большого числа организмов. Более того, метод удачно используется как на соматических клетках, так и на генеративных для обнаружения пыльцы у разных видов [106].
Анализ потомства при реципрокных диплоид-диплоид и диплоид-тетраплоид скрещиваниях. Прямые скрещивания 2х-2х (2х-2х = 2п-2п) используются для исследования на присутствие 2п гамет [180 ,181, 183]. Прямой подсчет 4х семян в потомстве от реципрокного скрещивания 2х-4х (2х-4х = 2п-4п) является наиболее приемлемый метод, используемый для обнаружения 2п пыльцы или 2п яйцеклеток и оценки частоты встречаемости