Некоторые аспекты репродуктивной биологии видов и сортов Lilium L. : полиплоидия, семенное размножение, пигменты околоцветников

• Автор: Лабунская, Наталия Александровна
• Шифр специальности: 03.02.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 155 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ПРОБЛЕМЫ УВЕЛИЧЕНИЯ БИОРАЗНООБРАЗИЯ И РАЗМНОЖЕНИЯ У LILIUM (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)
1.1. Роль ПОЛИЛОИДИИ В ФОРМИРОВАНИИ АССОРТИМЕНТА ДЕКОРАТИВНЫХ РАСТЕНИЙ
1.2. Методы идентификации полиплоидов
1.3. Достижения экспериментальной полиплоидии у лилий
1.4. Культура лилий in vitro
1.5. Пигменты цветков лилий
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ, УСЛОВИЯ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Объекты исследований
2.2. Условия исследований
2.3. Методы исследований
ГЛАВА 3. ИДЕНТИФИКАЦИЯ ПОЛИПЛОИДОВ
3.1. Изучение признака длины замыкающих клеток устьиц
3.2. Определение числа хромосом на давленых препаратах
ГЛАВА 4. МИТОТИЧЕСКАЯ ПОЛИПЛОИДИЗАЦИЯ
4.1. Получение полиплоидов
4.2. Оценка полученного материала
ГЛАВА 5. МЕЙОТИЧЕСКАЯ ПОЛИПЛОИДИЗАЦИЯ
5.1. Искусственная гибридизация: варианты скрещиваний и семенная продуктивность
5.2. Культивирование гибридных сеянцев
5.2.1. Стерилизация семян
5.2.2. Оценка питательной среды для культивирования сеянцев
5.2.3. Плоидностъ гибридных сеятев
ГЛАВА 6. ПИГМЕНТЫ ОКОЛОЦВЕТНИКОВ ЛИЛИЙ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Лилии на протяжении многих веков почитались народами мира за нарядные, изящные и ароматные цветки. Лилии использовались как пищевые, лечебные и декоративные растения, украшавшие дворцы и храмы. О лилиях слагались легенды и песни, изображения лилий часто встречались в разнообразных произведениях искусства. Издавна известны целебные свойства лилий. Древнегреческий врач Диоскорид в своём знаменитом медицинском трактате “О лекарственных средствах” отметил, что лилии лесная и белая способствуют заживлению ран, ожогов, синяков и ссадин, успокаивают зубную боль, исцеляют сердечные болезни (Недялков, 2009). Использование лилий в цветоводстве растет с каждым годом. Самую большую популярность получили лилии на приусадебных и дачных участках. Разнообразие лилий по окраске, форме цветка, высоте растений, срокам цветения позволяет их использовать в самых различных сочетаниях между собой и другими многолетниками. Лилии пригодны для контейнерной культуры, что дает возможность размещать цветущие растения в самых неудобных местах - на асфальте, каменистых участках, балконах, внутренних двориках (Киреева, 1992). Лилии используются в медицине и косметике. Препараты из белой лилии используются как кровоостанавливающее, ранозаживляющее и болеутоляющее средство. Они тонизируют нервную систему, обладают отхаркивающим действием (Лойко, 2010).
В настоящее время известно около 100 видов лилий, в нашей стране и за рубежом создано свыше 10 тысяч сортов лилий, и каждый год этот список пополняется (The International
Вопросами полиплоидизации лилий в мире занимаются исследователи более полувека. Весомый вклад в развитие отечественного лилиеводства внесли ученые ботаники и селекционеры - М.В.Баранова, Н.Г. Коршикова, Е.И. Шиповская, М.Ф. Киреева, а также цветоводы-любители, такие как

A.B. Отрошко, B.M. Чучин (Баранова, 1977, 1990, 1999, 2000; Коршикова, 1980, 1981, 1988; Шиповская, 1972; Киреева, 1981, 1984, 1988, 1992, 2000, 2001; Отрошко, 1992, 1993; Чучин, 1999).
Известно, что растения рода Lilium L. не склонны к самопроизвольному умножению числа хромосом ни в природе, ни в культуре. Сорта-полиплоиды единичны в мировом сортименте этого рода, поэтому искусственная полиплоидизация имеет важное значение.
Многие виды и сорта лилий обладают крупными генеративными побегами и цветками, поэтому при получении полипоидов чаще хотят получить растения не столько с эффектом гигантизма, сколько с другими ценными признаками, такими как более плотные (толстые) листочки околоцветника и листьев, прочные, крепкие стебли, обуславливающие пряморослость цветоносного побега и более долгую сохранность в срезке, устойчивость к неблагоприятным факторам окружающей среды, в том числе к вирусным болезням, более высокая продуктивность. Тетраплоиды необходимы для получения триплоидов, а также очень перспективны в селекции при отдаленной гибридизации. Многие триплоиды, полученные в результате отдаленных скрещиваний и считавшиеся ранее неперспективными для селекции вследствие стерильности, оказались способными завязывать семена при опылении тетраплоидами (Schenk, 1987). В России работы по полиплоидизации лилий очень малочисленны, несмотря на их актуальность (Матвеева, 1980).
Так как многие виды и сорта лилий не имеют аромата, окраска их околоцветников играет большую роль в процессе опыления для привлечения насекомых, влияя на семенную продуктивность растений. Кроме того, пигменты околоцветников (антоцианы и каротиноиды) представляют значительный интерес для пищевой промышленности как потенциальное сырье для производства естественных красителей. Однако в настоящее время пигментный состав околоцветников изучен слабо. Известно, что околоцветники растений-полиплоидов имеют более интенсивную окраску (Матвеева, 1980). Поэтому актуален поиск перспективных видов и сортов лилий - источников

В качестве фитогормонов изучены а-нафтилуксусная кислота (НУК) и 6-бензиламинопурин (6-БАП) в концентрациях от 0,1 до 1 мг/л. Данные показали, что НУК наиболее активно стимулирует пролиферацию (увеличение числа клеток луковичек). Было установлено, что высокие концентрации НУК (4,0-5,0 мг/л) вызывали обильное каллусообразование. По данным некоторых авторов, низкие концентрации НУК ускоряли процесс регенерации и рост микролуковичек, внесение в питательную среду цитоке-нинов не влияло на регенерационные процессы и приводило к нарушениям роста (Stimart, Asher, 1978; Van Aartijk, Blom-Bamhoom, 1979).
6-БАП способствует увеличению коэффициента размножения только в сочетании с НУК. Добиться достаточно высокого коэффициента размножения, при котором формируются крупные луковички с хорошо развитыми корнями, можно с одновременным использованием 6-БАП и НУК (Мок-шин, 2005).
Среды, содержащие различные концентрации фитогормонов (6-БАП, кинетин, НУК, индолилуксусную кислоту (НУК)), оказывали угнетающее влияние на развитие зародышей и проростков из семян. Наблюдалось подавление роста, утолщение органов и другие изменения, в то время как на безгормональной среде формировались нормальные, активно развивающиеся проростки (Ветчинкина и др., 2003). Содержание 6-БАП в среде также влияло на размер образовавшихся луковичек. Максимальный размер луковичек наблюдали на среде с 6-БАП 0,5-1,0 мг/л (Пугачева, 2005).
К. Anderson при культивировании лилий in vitro добавлял в питательную среду 6-БАП (5 мг/л), 2,4-Д (5 мг/л), НУК (0,5 мг/л). Внесение этих регуляторов роста способствовало значительному увеличению выхода луковичек (Anderson, 1977).
При изучении влияния фитогормонов индолилмасляной кислоты (ИМК) и ИУК на прорастание семян L. regale оказалось, что на начальных этапах проращивания в течение первых 2 месяцев культивирования добав-