Клеточная селекция пшеницы Triticum aestivum на устойчивость к УФ-Б

• Автор: Лапшин, Петр Владимирович
• Шифр специальности: 03.00.23
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 120 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. УЛЬТРАФИОЛЕТОВАЯ РАДИАЦИЯ В ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ .

1.1.1. Поступление солнечного излучения к земной поверхности

1.1.2. Факторы влияющие на баланс УФрадиации в атмосфере .

1.1.3. Искусственные источники УФБ излучения

1.2. ВЛИЯНИЕ УЛЬТРАФИОЛЕТОВОЙ РАДИАЦИИ НА РАСТИТЕЛЬНЫЕ ОРГАНИЗМЫ

1.2.1. Действие УФБ радиации на уровне целого

растения

1.2.2. ДействиеУФБ радиациина.уровне тканей и органов растений

1.2.3. Действие УФБ радиации на клеточном уровне.
1.2.4. Действие ультрафиолета на уровне генома
1.3. КУЛЬТУРА ТКАНЕЙ ЗЕРНОВЫХ ЗЛАКОВ I VI И ЕЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В СЕЛЕКЦИИ .
1.3.1. Морфогенез в культуре клеток злаков
1.3.2. Сомаклональная изменчивость каллусных тканей в культуре злаков i vi4
1.3.3. Клеточная селекция у растений к абиотическим стрессорам4
2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ .
2.2.1. Условия стерилизации экспланта.
2.2.2. Питательные среды
2.2.3. Условия культивирования
2.2.4. Условия селекции.
2.2.5. Биохимические исследования
2.2.6. Морфофизиологические исследования
3. МОРФОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДВУХ ГЕНОТИПОВ ЯРОВОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ В УСЛОВИЯХ I VI5
3.1. ПРОЛИФЕРАЦИЯ КАЛЛУСНЫХ ТКАНЕЙ ПШЕНИЦЫ СОРТА ТАЕЖНАЯ И ЛИНИИ ФОТОС .
3.2. МОРФОГЕНЕТИЧЕСКАЯ СПОСОБНОСТЬ КАЛЛУСНЫХ КУЛЬТУР ПШЕНИЦЫ СОРТА ТАЕЖНАЯ И ЛИНИИ ФОТОС .
4. КЛЕТОЧНАЯ СЕЛЕКЦИЯ ПШЕНИЦЫ СОРТА ТАЕЖНАЯ И ЛИНИИ ФОТОС НА УСТОЙЧИВОСТЬ К УФБ
4.1. РАСЧЕТ УСЛОВИЙ ОБЛУЧЕНИЯ УФБ
4.2. ВЛИЯНИЕ УФБ НА ПРОЛИФЕРАЦИЮ КАЛЛУСНЫХ ТКАНЕЙ ПШЕНИЦЫ СОРТА ТАЕЖНАЯ И ЛИНИИ ФОТОС .
5. ХАРАКТЕРИСТИКА КЛЕТОЧНЫХ ЛИНИЙ ПШЕНИЦЫ, УСТОЙЧИВЫХ К ДЕЙСТВИЮ УФБ РАДИАЦИИ
5.1. МОРФОФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА КЛЕТОЧНЫХ КУЛЬТУР
5.2. БИОХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КЛЕТОЧНЫХ КУЛЬТУР
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Поскольку селекционное давление направлено на единичную клетку и она теоретически в состоянии дать начало целому растению, время существования клетки от предыдущего деления до последующего может расматриваться как время существования одного поколения, и в неорганизованно растущей культуре составляет 24 суток в зависимости от вида, сорта и условий культивирования, в то время как традиционная селекция оперирует времением жизни поколения по времени жизни растения от прорастания семени до созревания плодов, что в условиях климата средней полосы занимает целый вегетационный сезон. Очевидным преимуществом клеточной селекции i vi является сокращение площадей на проведение работ и соответсвенно трудозатрат. При обычной норме высева на квадратном метре посева размещается около 0 растений зерновых культур и на 1 гектаре, соответственно 1,5 млн растений. Это же количество клеток i vi занимает одну чашку Петри 1. Цель и задачи исследования. Изучить воздействие УФБ на синтез фенольных соединений в каллусной культуре, а также на морфофизиологические и цитохимические характеристики полученных тканей. Научная новизна. Разработана схема селекции в каллусной культуре на устойчивость к ультрафиолетовому излучению с использованием искусственного источника излучения. Впервые получены и охарактеризованы линии яровой мягкой пшеницы Т. I сорта Таежная и линии Фотос, обладающие повышенной устойчивостью к УФБ. Показано влияние УФБ облучения на рост каллусной ткани яровой мягкой пшеницы Т. Таежная и линии Фотос. Показано влияние УФБ на такие биохимические и морфофизиологические показатели каллусной культуры как содержание растворимых фенольных соединений, свободных аминокислот, размеры клеток и параметры клеточной стенки . Практическая значимость. Показана принципальная возможность селекции каллусной ткани к УФизлучению с помощью искусственного источника радиации. Предложенная технология клеточной селекции может быть использована на каллусной культуре других высших растений для отбора толерантных к ультрафиолетовому облучению клеточных культур. Устойчивые клеточные линии сельскохозяйственных растений могут применяться как исходный материал для получения растенийренерантов, способных произрастать в неблагоприятной экологической обстановке, что может представлять интерес для сельского хозяйства. Апробация работы. Ялта, Биология клеток растений i vi, биотехнология и сохранение генофонда Москва, ИФР РАН, , на IV съезде Общества физиологов растений России Физиология растений наука III тысячелетия Москва, ИФР РАН, 49 октября на ежегодных семинарах отдела Биологии клетки и биотехнологии ИФР РАН, на заседаниях Кафедры сельскохозяйственной биотехнологии Московской сельскохозяйственной академии им. К.А. Тимирязева. Одним из важнейших факторов существования и поддержания жизни на нашей планете является солнечное излучение. В своем составе оно содержит очень широкий диапазон длинн волн от рентгеновского излучения через ультрафиолетовое видимое и инфракрасное до радиоизлучения. При этом, приходящая к верхним слоям атмосферы солнечная радиация, характеризуется солнечной постоянной 1 калсм2 в минуту, которая соответствует освещенности порядка 0К1х, и распределенена по спектру неравномерно табл. Таблица 1. Втм . НМ Втм2 А,А. НМ Втм2 Я. Земли вокруг оси, склонением Солнца, географической широтой, временем года и суток, так и оптическими свойствами атмосферы, через которую проходят лучи Солнца , . Если суммарный поток солнечного излучения принять за 0, то из этого количества отражается обратно в мировое пространство поверхностью облаков, 9 теряется в результате диффузного рассеяния, поглощается атмосферой, еще составляет диффузное излучение и только энергии 0,6 калсм2мин составляет прямое солнечное излучение . К 0. Спектральное распределение солнечной радиации существенно зависит от массы, т. Рис. Она минимальна при положении Солнца в зените и увеличивается по мере уменьшения его высоты. Рассеянная в атмосфере солнечная радиация может составлять существенную долю от общего излучения, что зависит от высоты солнца и условий прозрачности атмосферы.