Динамика морфофизиологических показателей ежевики, малины и земляники при длительном хранении in vitro

• Автор: Саматова, Индира Саматовна
• Шифр специальности: 03.00.12, 03.00.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 167 с.

ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Микроклональнос размножение и хранение

растений в культуре i vi

1.2. Влияние изменения интенсивности освещения

на рост и развитие растительных организмов

1.3. Влияние низких темпера тур на рост и развитие

растительных организмов

1.3.1. Стрессовое воздействие внешних факторов на растения

1.3.2. Неблагоприятное воздействие температуры на растения

1.3.3. Влияние охлаждения на развитие растений

1.3.4. Устойчивые и неустойчивые к холоду виды растений
1.3.5. Молекулярные механизмы процессов, индуцируемых холодом
1.3.6. Рецепция и трансдукция холодового сигнала
1.3.6.1. Роль ионов Са2 в трансдукции холодового сигнала
1.3.6.2. Роль МАРкиназ в трансдукции холодового сигнала
1.3.6.3. Гены и белки, отвечающие за холодоустойчивость
1.3.7. Изменение содержания пролина при стрессовых воздействиях
1.3.8. Роль жирных кислот мембранных липидов
в холодоустойчивости растений
1.3.9. Изменение углеводного обмена при воздействии холода 3
1.3 Механизмы процессов, происходящих во время
акклиматизации растений к холоду
1.4. Механические повреждения и устойчивость к ним
1.4.1. Тигмотропизм, тигмонастии и тигмоморфогенез
1.4.2. Ответы на механическое воздействие на клеточном уровне
1.4.3. Роль ионов Са2 как вторичного посредника в передаче
сигнала механического воздействия
1.4.4. Участие этилена, системина ижасмоновой кислоты в
ответных реакциях при механическом повреждении растений
1.5. Оксидативный стресс
1.5.1. Активные формы кислорода
1.5.2. Пероксид водорода
1.5.3. Пероксидазы
1.5.4. Антиоксиданты
1.5.4.1. Аскорбиновая кислота
1.6. Изменчивость генома при культивировании i vi
изолированных клеток, тканей, органов растений
1.6.1. Причины и механизмы сомаклональной изменчивости
6.1.2. Факторы, влияющие на сомаклональную изменчивость
6.1.3. Выявление сомаклональных вариантов
6.1.4. Изменчивость растений в системе микроклонального размножения
2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Объект исследования
2.2. Методы исследования
2.2.1. Микроклональное размножение растений
2.2.2. Длительное беспересадочное хранение i vi и измерение морфофизиологических показателей микрорастений
2.2.3. Измерение биохимических показателей растений
ежевики при длительном хранении i vi
2.2.3.1. Определение содержания хлорофиллов
2.2.3.2. Определение содержания свободного пролина
2.2.3.3. Определение содержания пероксида водорода
2.2.3.4. Выделение легкорастворимых и ионосвязанных
пероксидаз и определение их активности
2.2.3.5. Определение содержания аскорбиновой кислоты
2.2.4. анализ растен ий малины и ежевики
2.3. Статистическая обработка результатов
3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Изучение динамики морфологических показателей микрорастении ежевики, малины и земляники, сохраняемых
в условиях длительного хранения i vi
3.1.1. Клональное микроразмножение растений
3.1.2. Рост и развитие пробирочных растений ежевики, малины и земляники в условиях длительного хранен ия i vi
3.1.3. Рост и развитие микрорастений ежевики, сохраняемых при С
3.2. Динамика биохимических показателей микрорастений ежевики в условиях длительного хранения i vi
3.2.1. Динамика содержания хлорофиллов процессе длительного низкотемпературного хранения i vi
3.2.2. Динамика содержания свободного пролина в процессе длительного низкотемпературного хранения i vi
3.2.3. Динамика содержания пероксида водорода у растений ежевики в процессе длительного низкотемпературного хранения i vi
3.2.4. Динамика активности пероксидаз у растений ежевики в процессе длительного низкотемпературного хранения i vi
3.2.5. Динамика содержания аскорбиновой кислоты у растений ежевики в процессе длительного низкотемпературного хранения i vi
3.3. Молекулярный анализ микрорастений ежевики и малины с помощью метода после длительного низкотемпературного хранения i vi
3.3.1. Модификация методики выделения и очистки ДНК малины и ежевики
3.3.2. Подбор праймеров для работы с образцами ДИК малины и ежевики
3.3.3. Отбор праймеров, выявляющих полиморфизм среди сортов, перспективных для генотипирования сортов малины и ежевики
3.3.4. Молекулярный анализ микрорастений ежевики и малины с помощью мстода после длительногонизко
температурного хранения i vi
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Последний метод имеет ряд чрезвычайно важных преимуществ за короткий срок возможно получение офомного количества однородного посадочного материала коэффициент микроразмножения достигаег до ЮЮ7 растений в год ускоряется селекционный процесс, сроки получения товарной продукции новых сортов уменьшаются до лет вместо возможно поддержание роста
растений круглый год удается размножать растения, которые в обычных условиях размножаются с трудом или совсем не размножаются вегетативно, возможно в кратчайшие сроки получить большое количество растений при ограниченном количестве исходного материала практически без контакта с внешней средой, что существенно снижает риск реинфицирования оздоровленного материала в процессе размножения Бур1утин и др. Высоцкий, . Пролиферация пазушных побегов основана на снятии апикального доминирования, что может осуществляться двумя путями. Вопервых, получение побегов нормальных пропорций с последующим их делением на одноночковые микрочеренки, которые используются в качестве вторичных эксплантов для повторения цикла размножения. Теоретически возможность такого способа размножения составляет до 1 млн. Вовторых, путем снятия апикального доминирования за счет введения в питательную среду веществ с цитокининовой активностью. Это приводит к формированию побегов с относительно укороченными междоузлиями, а пазушные почки дают начало новым побегам. На таких средах экспланты приобретают вид щетки из маленьких побегов, каждый из которых может быть рекультивирован Высоцкий, . Метод микроконального размножения с помощью пролиферации пазушных побегов имеет минимальную степень риска в отношении получения неоднородного потомства, а частота появления мутантных растений в расчете на число новообразований не превышает появления таковых при обычном размножении. Указанный метод микроююнального размножения широко применяется при поддержании коллекций растений i vi в клональных генбанках, поскольку главной задачей при этом является сохранение генетической стабильности хранящихся образцов Коротасва и др. Одними из широко применяемых способов поддержания i vi культур являются методы хранения растений в условиях их минимального роста Романова, Ульянова, Высоцкая, Лутова, Гавриленко и др. Эта группа методов базируется на хранении культур побегов или пробирочных растений, полученных из меристем, в условиях, которые обеспечивают только минимальный рост. Лу тона, Гавриленко и др. Дунаева, Гавриленко, . Обеспечение минимального роста может быть достигнуто несколькими путями, прежде всею, изменением физических условий культивирования температуры, состава газовой среды, спектрального состава света. Вторым приемом является изменение состава культуральной среды за счет удаления или снижения концентрации факторов, необходимых для нормального роста растений. На практике храпение единичных побегов или укорененных растений осуществляют на агаризованной или жидкой среде с пониженными концентрациями регуляторов роста при нормальной или низкой С температурах. Для каждого вида растений приемы хранения в условиях минимального роста подбирают индивидуально. Очень эффективным способом замедления роста и, таким образом, увеличения сроков беспересадочного хранения растений, является их выращивание при пониженной температуре до ИС в небольшом объеме газовой и питательной среды и измененном фотопериодс , Гавриленко и др. Длительное хранение i vi растений может оказывать неблагоприятное влияние на развитие растснийрегенерантов. Так, в работе I. В. Алексеенко и др. В настоящее время способ хранения микрорастсний при пониженных температурах широко применяется, и имеются данные о различной способности культур к выживанию в условиях низкотемпературного хранения. Так, в работе И. К. Ковальчук показано, что при хранении 9 сортов земляники и сортов малины при температуре С, при освещенности 7 I2 и часовом фогоиериоде на безгормональной среде Мурасиге и Скуга дольше всего сохранялись растения малины. Срок их пролиферации, без дополнительного субкультивирования, составлял месяцев, в то время как максимальное время хранения земляники составлял месяцев. К сожалению, процент выживаемости и данные о том, какие именно сорта характеризуются наиболее высокой способностью выживаемости в условиях длительного хранения i vi, в работе Ковальчук не приведены.