Спонтанные и индуцированные сорта и формы чая (Camellia sinensis (L.) Kuntze) во влажных субтропиках России и Абхазии, перспективы их размножения и сохранения в культуре in vitro

• Автор: Гвасалия, Майя Валериановна
• Шифр специальности: 06.01.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Сочи
• Количество страниц: 159 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ. КУЛЬТУРА ЧАЯ

1.1 История развития чаеводства в Краснодарском крае и Абхазии..

1.2 Современное состояние и перспективы развития чаеводства

1.3 Морфобиологические особенности растений чая (Camellia sinensis (L.) Kuntze)

1.4 Климат и почвы влажной субтропической зоны, требования растений чая к условиям произрастания

1.5 Размножение чая

1.5.1 Клональное микроразмножение чая в культуре in vitro

1.6 Селекция чая

1.7 Спонтанная изменчивость растений чая
1.8 Спонтанная изменчивость, ее роль в эволюции и селекции растений
ГЛАВА 2. УСЛОВИЯ, МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1 Почвенно-климатические условия в зонах проведения полевых опытов
2.2 Изучаемые сорта, популяции и формы чая и методы их исследования
ГЛАВА 3. СПОНТАННАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ СОРТА КОЛХИДА, ПОПУЛЯЦИИ КИМЫНЬ И МЕСТНОЙ ПОПУЛЯЦИИ ЧАЯ В ДВУХ АГРОЭКОЛОГИЧЕСКИХ ЗОНАХ АБХАЗИИ
3.1 Частота и спектр спонтанных соматических мутаций сорта Колхида и популяций чая
3.2 Перспективные спонтанные формы чая

3.2.1 Морфобиологическая характеристика спонтанных форм чая
3.2.2 Кариологический анализ спонтанных форм чая
3.2.3 Хозяйственная ценность спонтанных форм чая
3.2.4 Биохимический анализ спонтанных форм чая
ГЛАВА 4. СЕЛЕКЦИОННАЯ ОЦЕНКА СПОНТАННЫХ СОРТОВ И ИНДУЦИРОВАННЫХ ФОРМ ЧАЯ В УСЛОВИЯХ ВЛАЖНЫХ СУБТРОПИКОВ РОССИИ
4.1 Продуктивность спонтанных сортов и индуцированных форм чая
4.2 Морфобиологические особенности спонтанных сортов и индуцированных форм чая
4.3 Основные показатели качества чайного сырья спонтанных сортов и индуцированных форм чая
4.4 Экономическая эффективность спонтанных сортов и индуцированных форм чая
ГЛАВА 5. КЛОНАЛЬНОЕ МИКРОРАЗМНОЖЕНИЕ ЧАЯ И СОХРАНЕНИЕ ЦЕННЫХ ГЕНОТИПОВ В КУЛЬТУРЕ IN VITRO
5.1 Введение эксплантов чая в стерильную культуру in vitro
5.2 Индукция морфогенеза и получение микропобегов чая
в культуре in vitro
5.3 Укоренение микропобегов чая в культуре in vitro
5.4 Индукция органогенеза из каллусной ткани в культуре in vitro.
5.5 Адаптация микрорастений чая к условиям ex vitro
5.6 Депонирование микропобегов чая в культуре in vitro
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
РЕКОМЕНДАЦИИ СЕЛЕКЦИИ И ПРОИЗВОДСТВУ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Субтропические районы Краснодарского края и Абхазии относятся к самым северным регионам промышленного возделывания культуры чая в мире. Заложены они были в период с 1936 по 1956 годы семенами грузинских сортов-популяций Бахтадзе К.Е., а также семенами, завезенными из основных чаепроизводящих стран мира. Вследствие этого, практически все чайные плантации состоят из множества гибридов, представленных китайской, ассамской и японской разновидностями чая и являются носителями как положительных, так и отрицательных признаков.
Отечественными учеными накоплен большой опыт селекционной работы по чаю. В своих исследованиях они использовали высокотехнологичный метод индуцированного мутагенеза, с применением радиационного облучения и химических мутагенов, позволивший создать формы с измененным генотипом, с высокой частотой и спектром наследственных изменений (Керкадзе, 1987).
Культура чая отличается высокой частотой спонтанной изменчивости, а метод, основанный на отборе в естественных условиях форм с ценными признаками, остается традиционным и доминирующим в селекции (Керкадзе, 1983). В современных условиях производства повышению естественной изменчивости растений чая способствуют такие факторы внешней среды, как высокий фон радиации, температурные шоки, нагрузка пестицидами и удобрениями (Керкадзе, 1972, 1978, 1983, 1987; Пивоваров, 2004; Бекман, 2006). Большое влияние на частоту спонтанных мутаций оказывают также особенности генотипа и физиологические изменения, происходящие в растениях (Преображенская, 1971; Кротова, 2010). Спонтанный и индуцированный мутагенез вызывает изменение ряда наследственных признаков, затрагивающих морфологические, физиологические,

и снижения полиморфизма необходимо пользоваться ограниченным числом маркеров - изоферментов (Mohanjain, 2009).
Знание генетического разнообразия на молекулярном уровне зародышевой плазмы позволит ученым, при выведении новых сортов чая, сохранить право селекционера на интеллектуальную собственность и создать молекулярные паспорта лучших сортов чая. Все это исключает возможность повторного поступления имеющихся в генобанке генотипов, с помощью молекулярных маркеров позволит их классифицировать и улучшить хозяйственно-ценные признаки сортов чая (Ниладри, 1997; Balasaravanan, 2003).
В настоящее время в Индии проводятся исследования по использованию полиморфной ДНК (RAPD), способной охарактеризовать 25 основных признаков индийских сортов чая. Получены ДНК - «отпечатки» 25 лучших сортов чая. Работа проводилась с помощью анализа простой последовательности полимеразной цепной реакции «SSR - ПЦР» и «Inter SSR - ПЦР». В обоих случаях сорта были проанализированы с помощью индекса разнообразия Шеннона, который показал, что генотип китайской разновидности чайного растения более разнообразен по сравнению с ассамским.
Для защиты сортов, в том числе и знаменитого Дарджилинского чая на право интеллектуальной собственности, дополнительно проводились исследования полиморфизма по такому маркеру, как длина фрагмента (AFLP). Ученым удалось получить генетические отпечатки ДНК различных сортов, произрастающих в основных странах - производителях чая (Bors, 2002; Mohanjain, 2009).
В Кении, учеными «НИИ чая» (Ниладри, 1997) были получены отпечатки ДНК методом случайного расширения полиморфной ДНК (RAPD) и методом полиморфизма по длине фрагмента (AFLP). Продолжаются исследования по составлению генетической карты растений чая и