Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Преодоление несовместимости при межвидовой гибридизации для создания исходного селекционного материала тыквы (C. Maxima L.)
ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство
Автореферат диссертации по теме "Преодоление несовместимости при межвидовой гибридизации для создания исходного селекционного материала тыквы (C. Maxima L.)"
На правах рукописи УДК 635-152 635 63 631 147
(
fi^Al СИТНИКОВА Ольга Игоревна
V
ПРЕОДОЛЕНИЕ НЕСОВМЕСТИМОСТИ ПРИ МЕЖВИДОВОЙ ГИБРИДИЗАЦИИ ДЛЯ СОЗДАНИЯ ИСХОДНОГО СЕЛЕКЦИОННОГО МАТЕРИАЛА ТЫКВЫ (С. MAXIMA L.)
Специальности 06 01 05 - селекция и семеноводство 03 00 23 - биотехнология
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук
□□3171528
Москва - 2008
003171528
Ра&ота выполнена в 1 осударственном научном учреждении Всероссийский научно-исследовательский институт овощеводства Россельхозакадемии в 2002-2005 гг
Научный руководитель
доктор биологических наук, старший научный сотрудник
Официальные оппоненты
доктор сельскохозяйственных наук, профессор
Поляков Алексей Васильевич
Игнатова Светлана Ильинична ГНУ вниио
Россельхозакадемии
доктор биологических наук, профессор
Ведущая организация
Калашникова Елена Анатольевна
МГАУ МСХА им К А Тимирязева
ГНУ Всероссийский научно - исследова тельский институт селекции и семеноводства овощных культур Россельхозакадемии
Защита диссертации состоится « 26 » июня 2008 года в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 006 022 01 во Всероссийском научно-исследовательском институте овощеводства Россельхозакадемии по адресу 140153 Московская обл , Раменский район, д Верея, строение 500, ГНУ ВНИИО Россельхозакадемии Факс (49646) 2-43-64 E-mail vnno@trancom ru. www vnno com
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГНУ Всероссийского научно-исследовательского института овощеводства
Авторефераг разослан - «^З» мая 2008 года
Ученый секретарь диссертационного совета
J1H Прянишникова
1 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Одной из главных задач селекции тыквы является выведение новых сортов, обладающих комплексом хозяйственно ценных признаков (богатых каротином, сахарами, крахмалом, с высоким содержанием сухого вещества, имеющих кустовой тип роста, с большим количеством женских цветков (Юрина О В , 1966), холодостойких, устойчивых к болезням и вредителям (Прохоров И А , Крючков Л В , Комиссаров В А , 1997) Однако каждый вид тыквы обладает отдельными индивидуальными хозяйственно-ценными признаками, но не всеми в совокупности
Растения тыквы вида С maxima L имеют крупные тоды, ьеприхотливы к температурным и почвенным условиям, но часто малоустойчивы к болезням (мучнистой росе, вирусной мозаике и др ) Растения вида С pepo L , отличаются скороспелостью и меньшей требовательностью к теплу, в ряде случаев характеризуются к>стовой формой У растений вида С moschata Dach плоды обладают высокими вкусовыми качествами и высоким содержанием каротина (14-34 мг/100 г) Кроме того, растения этого вида отличаются высокой устойчивостью к болезням и вредителям, но вместе с тем они позд-нсспелы и теплолюбивы (Мещеров ЭТ, Калягин ВН, 1977) Тладианта (Tliladiciiita dubia Bunge), или красный огурец, - многолетняя лиана семейства тыквенных, обладает повышенной устойчивостью к неблагоприятным факторам среды, слабо поражается болезнями и характеризуется высокой урожайностью (Пругенская H , 2002) С ficijoha Bouche - вьющееся однолетнее растение, устойчивое к низким температурам, произрастает без особого ухода, отличается высокой урожайностью и устойчивостью к болезням и вредителям (And! es ТС 1990)
Методами обычной селекции добиться оптимального сочетания урожайности, устойчивости растений к неблагоприятным факторам среды и высокого качества плодов в одном генотипе затруднено (Шевелуха В С, 2002) В большинстве случаев, при межвидовых скрещиваниях у растений образуются неполноценные семенами с недоразвитыми зародышами, которые могут характеризоваться ценным сочетанием признаков и свойств (Бурдасой В M, 1979)
Культура зародышей в условиях in vitro или эмбриокультура является действенным методом в решении ряда селекционно - генетических задач и, в частности, дает возможность получить ценные гибридные растения из нежизнеспособных при обычных условиях выращивания семян
Препятствием к широкому использованию эмбриокультуры является отсутствие универсальной питательной среды, трудности выращивания незрелых недоразвитых зародышей. В связи с этим, актуальными проблемами повышения эффективности эмбриокультуры являются выявление оптимального возраста изолирования зародышей, режимы их стерилизации и состав питательной среды для их культивирования
Цель и задачи исследований
Целью исследований являлось преодоление барьеров несовместимости и усовершенствование основных этапов технологии получения регене-раитов при межвидовой гибридизации тыквы для создания исходного селекционного материала
Для достижения поставленной цели необходимо бьшо решить следующие задачи
- исследовать эффективность приемов преодоления барьеров несовместимости видов тыквы
• прививка,
• декапитация пестиков,
• опыление бутонов различного возраста,
- усовершенствовать элементы технологии эмбриокультуры тыквы
• подобрать оптимальный режим стерилизации семян и зародышей,
• выявить оптимальный возраст зародыша для введения в культуру in vitro,
• подобрать питательные среды для культивирования эксплантов и трансплантов тыквы в условиях in vitro,
- определить жизнеспособность пыльцы видов тыквы при хранении цветков в различных условиях,
- провести оценку исходного и полученного в ходе исследований материала по основным морфологическим, генетическим, иммунологическим и биохимическим признакам с целью выделения перспективных форм для дальнейшей селекции
Объест исследований - технология получения межвидовых гибридов тыквы
Предмет исследовании - зародыши, семена, плоды, растения F|, F2 межвидовых гибридов и сортообразцов тыквы
Научная новизна. В результате проведенных исследований предложен усовершенствованный комплексный прием преодоления барьеров несовместимости видов тыквы С maxima х С moschata, заключающийся в сочетании использования прививок, опыления бутонов за 1 сутки до цветения и эмбриокультуры Выявлены питательные среды (Sh-2 и MS) для эффективного культивирования зародышей, изолированных из недоразвитых семян Впервые установлена высокая эффективность среды Sh-2 в эмбриокультуре тыквы, выявлен оптимальный возраст (30 суток) для введения семян и зародышей в культуру in vitro, показана высокая эффективность использования
гипохлорпта натрия и концентрации 1,0% при экспозиции 15 мин для стерилизации зародышей и концентрации 1,5% при экспозиции 10 мин для стерилизации семян тыквы
Практическая ценность работы состоит в том, что разработаны технологические приемы получения межвидовых гибридов тыквы С maxima х С moschata с использованием технологий т vi tío Разработанные и опубликованные методические рекомендации "Получение ре!енерантов тыквы при использовании метода эмбриокультуры" (2006), позволяют получать растения - регенераты, межвидовые гибриды Fb F2 и на их основе формы, сочетающие в себе морфологические и биохимические признаки родительских сортообразцов, характеризующиеся повышенной устойчивостью к псронос-порозу и бактериозу.
Обоснование и достоверность нзучныу положен"!!. Исследования выполнены по методикам, рекомендованным научными учреждениями страны Все выводы и предложения подтверждены экспериментальными исследованиями, статистической обработкой полученных данных
Апробация работы. Основные результаты экспериментальной работы по диссертации, выводы и предложения были доложены или представлены на III Международной конференции, посвященной памяти Б В Кваснико-ва (Москва, 2003), Международной научно - практической конференции "Биотехнология овощных, цветочных и малораспространенных культур" (Москва, 2004), III Московском международном конгрессе "Биотехнология состояние и перспективы развития" (Москва, 2005), III Российской научно-практической конференции "Актуальные проблемы инноваций с нетрадиционными природными ресурсами и создания функциональных продуктов" (Москва РАЕН, 2005), Научной конференции, посвященной 75 - летаю Всероссийского НИИ овощеводства (Москва, 2006), Международной научно -практическая конференции "Бахчеводство юго - востока России в XXI веке Проблемы адаптации в селекции, сортоиспытании и семеноводстве бахчевых культур и пути решения" (Волгоград, 2007)
Основные положения диссертации, выносимые на защиту:
- усовершенствований комплексный прием преодоления барьеров несовместимости видов тыквы,
- режим стерилизации семян ч зародышей тыквы,
- оптимальный возраст введения зародышей межвидовых гибридов тыквы II) \itio,
- питательные среды для культивирования незрелых зародышей, выделенных из недоразвитых семян тыквы,
- межвидовые гибриды тыквы, полученные в условиях in vitro
Объем it структура диссертации
Диссертационная работа состоит из введения, 3 глав, выводов, предложений для использования в селекционной практике, списка использован-ьой литературы, содержащего 186 наименований, в том числе 59 иностранных авторов, приложений
Диссертационная работа изложена на 122 страницах машинописного текста, иллюстрирована 17 таблицами, 16 рисунками и 6 приложениями
2. УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
Исследования проведены в ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт овощеводства Россельхозакадемии (ГНУ ВНИ-ИО), расположенном в Раменском районе, Московской области в период 2002 - 2005 гг
В качестве исходного материала использованы 7 сортообразцов, относящихся к 5 видам семейства Cucurbitaceae, семена которых получены из коллекции ГНЦ-ВНИИР им H И. Вавилова и ГНУ ВНИИССОК Россельхозакадемии В качестве материнской формы использованы сортообразцы тыквы С maxima L (Мамонт и Hubbard), в качестве отцовской - С moschata Duch (Новинка и К 2657), С ficifolia Bouche (К 4480), С pepo L (Грибовская кустовая 189) и Thladianta dubia Bunge (огурец красный)
Агротехника на опытном участке применялась согласно методике опытного дела в овощеводстве и бахчеводстве (под ред Велика В Ф, 1992) Прививки осуществляли по методике Г Круга (2000) В качестве подвоя применяли виды С moschata, С pepo, С ficifolia, а привоя - С maxima
Жизнеспособность пыльцы определяли по методике В H Юрцева (1959) Оценку растений на устойчивость к пероноспорозу и бактериозу осуществляли на естественном инфекционном фоне по методике H К Бирюковой (2001)
В качестве материнской формы при межвидовых скрещиваниях преимущественно был использован вид С maxima, а отцовского компонента скрещиваний - виды С moschata, С pepo, С ficifolia и Th dubia
Исследования в условиях in vitro проводили в соответствии с «Методическими указаниями по культуре ткани и органов в селекции растений» (Бутенко Р Г, 1964, Бутенко Р. Г, Хромова Л M, Седнина Г А., 1984)
В опытах использовали среды White (White PR, 1963), MS (Murashige T, Scoog F, 1962), Norstog (Norstog К, 1973), Monnier (Monmer M , 1978), Chu (Chu С С , 1978), Gamborg В5 (Gamborg О L , 1984), Sh-0 и Sh-2 (Poliakov А V at all, 2001), с добавлением регуляторов роста БАП в концентрации 1 мг/л и а -НУК в концентрации 0,05 мг/л
Морфологический анализ гибриных растений проводили согласно «Руководству по апробации бахчевых культур» под ред Дорофеева В Ф (1985) Хлорофилл и каротипоиды в листьях выделяли по методу С С Ба-славской и ОМ Трубецковои (1964) ПЦР-анализ проводили с помощью набора реагентов и протоколов «ООО Компания Биоком» (2004)
Математическую обработку экспериментальных данных проводили на основе методов математической статистики по методикам, опубликованным у Б А Доспехова (1979)
3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
3 1. Характеристика исходного материала по основным морфологическим и хозяйственно-ценным признакам
Оценка исходною \iaiepmuid, проведенная в 2002 - 2005 п по основным морфологическим и хозяйственно-ценным признакам, показала, что по типу стебля изученные сортообразцы существенно различались Так, сортообразцы Hubbaid, Мамонт, Новинка, К 2657, К 4480 характеризовались формированием длинных стеблей, сорт Грибовская кустовая имел кустовую форму, а для ттадиианты был характерен вьющийся тип Сортообразцы так/кс различались и по опушенности стебля Жесткая опушенность стебля наблюдалась у сортообразцов Hubbard, Мамонт, К 4480, Грибовская кустовая 189 и тладиианты, тогда как у сортообразцов Новинка и К 2657 отмечено наличие мягкой опушенности Существенные различия наблюдались и но форме, цвету плода Так, у сортообразца Hubbard плод был сплюснутый, жето -красного цвета, у сортообразца Мамонт - округлый, красно - оранжевый, у сортообразцов Новинка и К 2657 плоды были зеленые, вытянутые, у сорта Грибовская кустовая 189 плоды - зеленые, овальной формы, у образца К 4480 - округлые, зеленые с белым рисунком, у тладианты - плоды красные, вытянутые По массе плода также наблюдались существенные различия Средняя масса плода сортообразца Hubbard составила 8 кг, Мамонт - 5,2 кг, Новинка - 5,1 кг, К 2657 - ¿,6 кг, Грибовская кустовая 189 - 3,5 кг, К 4480 -2,9 кг, тладиианты - 0,02 кг Число плодов на растении варьировало В зависимости от сортообразца Так, у Hubbard наблюдалось в среднем 2 плода на растении, Мамонт - 3 шт , Новинка - 4 шт , К 2657 - 4 шг, Грибовская кустовая 189-6 шт, К 4480 - 15 шт, тладиианты - 40 ил
3.2 Жнзнсснособность пыльцы тыквы при хранении
При межвидовой гибридизации из-за несовпадения сроков цветения различных видов возникает необходимость сохранения пыльцы В ходе проведенных исследований изучена возможность сохранения пыльцы при вы-
держивании цветков тыквы на цветоносах в сосудах с дистиллированной водой или питательной средой MS Исследования проведены на сортообразцах, относящихся к видам' С тахта (Hubbard и Мамонт), С moschata (Новинка, К 2657) и С pepo (Грибовская кустовая 189 и К 4630)
Самой высокой жизнеспособностью обладала пыльца сортообразца Новинка (С moschata) Ее жизнеспособность сохранялась в течение четырех суток на уровне 72 - 98% и лишь на пятые сутки снизилась до 11% Большинство же сортообразцов сохраняло свою жизнеспособность на уровне 2981% только на протяжении 3 суток
Проведенные исследования показали, что существенной разницы от применения воды или питательной среды MS обнаружено не было В обоих вариантах прослеживалась закономерность снижения жизнеспособности пыльцы изучаемых сортообразцов в зависимости от сроков хранения цветков
Из полученных данных следует, что хранение цветков тыквы в воде при температуре 4°С позволяет продлить сохранность пыльцы для большинства сортообразцов на достаточно высоком уровне жизнеспособности в течение 3-х суток
3.3. Усовершенствование приемов преодоления барьеров несовместимости при гибридизации видов тыквы
3.3.1. Оценка эффективности приемов преодоления несовместимости при межвидовой гибридизации тыквы
Для преодоления прогамной несовместимости между 5 видами семейства Ciicurbitaceae (С maxima, С pepo, С moschata, С ficifoha и 77; dubia) были использованы такие приемы, как прививка, декапитация пестиков и опыление бутонов за 1 и 2 суток до цветения
В ходе исследований было проведено 1500 скрещиваний, из них -1230 между различными видами, в число которых входили обычные межвидовые скрещивания (контроль) - 245, с использованием прививки - 243, де-капитации пестиков - 518, опыления незрелых бутонов - 224 и внутривидовые - 270 шт
Проведенные исследования показали, что при межвидовой гибридизации С maxima х С moschata и С maxima х С pepo завязываемость плодов составила 4,1-5,0%, завязываемость плодов С maxima х С ficifoha -0,9% При этом было получено 39 плодов (рис 1)
При скрещивании С moschata х С maxima, С pepo х С maxima, С pepo X С moschata и Th dubia с видами С maxima, С moschata, С pepo и С ficifoha плоды не завязязались В результате скрещивания С moschata х С pepo образовались 2 плода с невсхожими семенами
С 1MI. CmJ.i íl'aJu.a С pqx, С Г.иГо.,а ц,п|Ш|а
Рисунок 1 - Образование плодов при межвидовой гибридизации гыквы
(2002 - 2005 гг )
Использование прививки в зависимости от комбинации скрещивания привело к образованию 0,0 -13,3%, декапитации пестиков - 0,0 - 2,9%, опыления бутонов за 1 и 2 суток до цветения - 0,0 - 6,3% плодов
При использовании в качестве подвоя отцовского компонента скрещивания видов С most hala и С pepo, а привоя и материнской формы - сортообразцов вида С maxima, завязывасмость плодов составила 8,6-133%, при декапитации пестиков цветков С maxima и последующем опылении их пыльцой видов С moschata и С реро - 2,72,9% и опылении бутонов за 1 сутки до цветения-23-6,3%.
В целом, прививки, декантация пестиков, опыление бутонов за 1 сутки до цветения в зависимости от комбинации скрещивания и погодных условий позволили получить 2,7 - 8 6% плодов С maxima х С moschata, 2,3 - 13,3% С maxima х С pepo и 0,0-1,4% Г maxima х С ficifoha, в то время как в контроле завязываемость плодов отсутствовала
В период с 2002 г по 2005 г Получены полноценно развитые плоды от следующих комбинаций скрещивания с использованием прививки С maxima х С moschata - 12 шт, С maxima х С pepo -10 шт, декапитации пестиков - С maxima х С moschata - 7 шт, С maxima х С ficifoha - 3 un и С maxima х С pepo - 1 шг, опыления бутонов за 1 сутки до цветения С maxima х С moschata-А шт и С maxima х С pepo - I шт и от опыления бутонов за 2 суток до цветения С maxima х С moschata - 1 шт. (табл 1)
Таблица 1 - Образование плодов при межвидовой гибридизации тыквы, 2003 - 2005 гг.
Комбинация скрещивания Число опыленных цветков, шт Получено плодов
mr %±sp
Контроль
С maxima х С moschata 93 0 0,0
С maxima х С ficifolia 51 0 0,0
С maxima х С pepo 54 0 0,0
С maxima х Th dubia Al 0 0,0
Прививка
С maxima х С moschata 139 12 8,6+2,4
С maxima хС ficifolia 29 0 0,0
С maxima х С pepo 75 10 133±4,0
Декапигация пестиков
С maxima х С moschata 255 7 2,7+1,0
С maxima х С ficifolia 210 3 1,4-Ю,8
С maxima х С pepo 29 1 3,4±3,4
С maxima х Th duba 24 0 0,0
Опыление бутонов различного возраста (1 сутки до цветения)
С maxima х С moschata 64 4 6,3+3,0
С maxima х С ficifolia 24 0 0,0
С maxima х С pepo 44 1 2,3+2,3
Отьше' ме бутонов различного возраста (2 суток до цчетения)
С rnaxitnaxC moschata 38 1 2,6+2,6
С maxima х С ficifolia 18 0 0,0
С maxima х С pepo 36 0 0,0
Анализ плодов исходных сортообразцов и гибридов Fi разных комбинаций скрещивания показал, «по семена гибридов характеризуются в 1,7 - 3,1 раза меньшей массой 10(10 семян и большим количеством недоразвитых семян (от 95,5% до 100%) по сравнению с материнской и отцовской сортообразцами
Семена, полученные из плодов С maxima х С pepo и С maxima х С ficifolia при проращивании в обычных условиях оказались невсхожими Всхожесть семян гибридов первого поколения С тахта х С moschata (Hubbard х К 2657 и Hubbard х Новинка), полученных с использованием различных приемов преодоления несовместимости, была пониженной и составляла от 8% до 27% В то же время всхожесть семян материнского сортообразца Hubbard составила 96,6%, а отцовских - от 47,2% (Новинка) до 58,4% (К 2657)
33 2. И учение режимов стерилизации семян и зародышей
Важным ггапом эмбриокулыуры является стерилизация исходного материала Се проведение необходимо для удаления внешней и внутренней инфекции коюрая при дальнейшем культивировании эксплантон может вызвать их гибель
В качестве стерилизующего вещества использовали раствор гипохлорита натрия в концентрации от 0,5 до 2,0% и экспозиции от 5 до 20 минут При проведении эксперимента, стерилизации подвергали семена и зародыши соргообразца НиЫзагс!
Проведенные исследования показали, что лучшим режимом стсрили-5ации семян является использование раствора гипохлорита натрия в концентрации 1,5% и экспозиции 10 минут Данный вариант опыта позволил получить 89,0^1,1% стерильных жизнеспособных проростков (табл 2)
Таблица 2 - Получение стерильных морфогенных семян при стерилизации гипохлориточ натрия, п ~ 100
Концеи Экигозиц Стерильных Инфицирован Стерильных
трация, ия, мин морфогенных ных семян неморфогенных.
% семян семян
Н1Т %± ?р тцт %± ьр шт %+ эр
5 32 32,0+4,7 68 68,0+4,7 _0 0,0
К) 37 37,0+4,8 63 63,0+4,8 0 0,0
0,5 15 46 46.0+5,0 54 54,0±5,0 0 0,0
20 50 50,015,0 50 50,0x5,0 0 0,0
5 64 64,0+4,8 36 36,0+4,8 —1 0,0
1,0 10 73 73,0+4,4 27 27,0+4,4 0 0,0
15 77 77,0+4,2 22 22,0+4,1 и—1— 1,0±0,1
2и 79 79,0+4,1 19 19,0+3,9 2 2,0+1,3
__.5 81 81,0+3,9 13 16,0+3,6 3 3,0+1,7
10 , 89 89,0+3,1 6 6,0+2,3 5 5.0+2.2
1 5 15 80 80,0±4,0 п 1 7,0+2,6 13~^ 13,0+3,4
20 68 Гб8Т0+4,7 3 3,0+1,7 29,0+4,5
5 46 46,0+5,4 0 0,0 54 54,0+5,4
10 42 42,0+4,0 0 0,0 58 58,014,9
2,0 15 33 33,0+4,7 0 0,0 67 67,0 + 4,7
20 28 28,0+4,5 0 0,0 72 72,0+4,5
В ходе жеперимента было выявлено, что оптимальным режимом стерилизации зародышей является использование раствора гипохлорита на-
трия в концентрации 1,0% и экспозиции 15 минут Данный вариант позволил получить 92,0+3,8% стерильных жизнеспособных проростков (табл 3)
Таблица 3 - Получение стерильных морфогенных зародышей тыквы при стерилизации гипохлоритом натрия, п = 50
Концен Экспози Стерильных Инфицирован Стерильных
трация, ция, мин морфогенных ных зародышей неморфогенных
% зародышей зародышей
UIT %± sp шт %± sp шт %+ sp
0,5 5 14 28,0+63 36 72,0±6,3 0 0,0
10 30 60,0±6,9 20 40,0+6,9 0 0,0
15 35 70,0±6,4 15 30,0+6,4 0 0,0
1,0 5 41 82,0+5,4 9 18,0+5,4 0 0,0
10 41 82,0+5,4 О О 16,015,2 1 2,0±2,0
15 46 92,0+3,8 3 6,0+3,4 1 2,0±2,0
1,5 5 40 80,0+5,6 1 2,0+2,2 9 18,0+5,4
10 38 76,0+6,0 0 0,0 12 24,0+6,0
15 39 78,0+5,9 0 0,0 11 22,0+5,8
333 Выявление оптимального возраста зародышей для введения в культуру hi \itiv
Для выявления зависимости стадии развития от возраста нами проведен анализ зародышей гибридов С maxima х С moschata на 10, 20, 30 и 50-е сутки после опыления (табл 4) Этот анализ показал отсутствие зародышей в семенах гибридов и родительских форм на 10-е сутки после опыления, при этом в них наблюдалось наличие эндосперма В 20-ти суточных семенах гибридов обнаружены зародыши на стадии глобулы, а у родительских форм -глобулы и торпеды В 30 - суточных семенах гибридов отмечено образование зародышей на стадии торпеды и глобулы, а в семенах самоопыленных сорто-образцов - сердечка, торпеды и глобулы В 50-ти суточных плодах, полученных при межвидовой гибридизации С maxima х С moschata, наблюдалось образование -жизнеспособныл, выполненных (1,4%) и невыполненных семян, зародыши которых находились на всех стадиях развития Контрастные различия по линейным параметрам наблюдались у 30-ги суточных зародышей Если у самоопыленных сортообразцов их дтина в этом возрасте составляла около 5 мм, то у гибридных - 1-2 мм
При анализе плодов у гибрида С maxima х С moschata на 30-е сутки отмечено в 1,8 раза большее количество жизнеспособных зародышей, чем на 50 сутки (табл 4)
Таблица 4 - Стадии развития зародышей в плодах межвидовых гибридов С maxima х С moschata
разного возраста, 2003 - 2005 гг
Вариант опыта Стадия развития зародыша Возраст зародышей, сутки
10 20 30 50
проанали зировано семян, I1IT обнаружено жизнеспосо бных зародышей, % проанали зировано семян, шт обнаружено жизнеспосо бных зародышей, % проанати зировано семян, шт обнаружено жизнеспо собных зародышей, % проана-лизирова но семян, шт обнар ^ксно жизнеспо СОб> 1ЫХ зародышей, %
С maxima глобула 686 0,0 713 83,9 1215 1Д 1972 08
торпеда 0,0 14,3 3,4 22
сердеч 0,0 0,0 93,4 09
контроль (выполн семена) 0,0 0,0 0,0 92,4
С moschata глобула 530 0,0 694 49,2 1549 2,5 1772 1 3
торпеда 0,0 4,5 6,8 59
сердеч 0,0 0,0 44,3 27
контроль (выполн семена) 0,0 0,0 0,0 43,1
С maxima X С moschata (прививка) глобула 481 0,0 475 28,6 893 12,4 984 85
торпеда 0,0 0,0 29,9 94
сердеч 0,0 0,0 0,0 3 7
контроль (выполн семена) 0,0 0,0 0,0 1 4
Успешное культивирование зародышей в культуре in vitro ro mmmu зависит от их возраста в момент изоляции Для изучения эффективности эм-бриокультуры тыквы в зависимости от возраста эксплантов, в условия in vitro вводили 10,20 и 30-ти суточные семена гибрида С maxima х С moschata
Отмечено, что наибольшее (25%) образование проростков наблюдалось из 30-ти суточных семян, меньшее (1,3%) - из 20-ти суточных При этом из 10-ти суточных семян зародыши при культивировании в условиях in vitro не развивались
Лабораторная всхожесть семян, выделенных из 50-ти суточных плодов гибрида, составляла 14,4%, что в 1,7 раза меньше по сравнению с показателем 30-ти суточных семян (25,0%) (табл 5) Как показали последующие исследования жизнеспособность растений, полученных из 50-ти суточных семян была крайне низкой и составляла около 1,4%
Таблица 5 - Образование проростков тыквы С тахта х С тоэс1ш1а в зависимости от возраста семян (среда 811-2)
Возраст экспланта, сут. Число культивируемых эксплантов, шт в тч п образующих роростки
шт %± sp
10 156 0 0,0
20 150 2 1,3+0,9
30 144 36 25,0+3,6
50 (контроль) 576* 83 И,4±1,5
Примечание * - число выполненных семян
3.3.4. Подбор питательных сред для культивирования эксплантов и трансплантов тыквы в условиях in vitro
Состав питательной среды оказывает значительное влияние на эффективность эмбриокулыуры
Проведенные исследования показали, что культивирование 30-ти суточных зародышей, полученных от скрещивания С maxima х С moschata на средах MS и Sh-2 позволило получить от 10,5% до 14,2% проростков, в то время как в контроле (среда White) этот показатель составлял 3,7% (табл 6)
1 аблица 6 - Образование проростков тыквы из 30 - ти суточных семян гибрида С maxima х С moschata в зависимости от питательной среды
Питательная среда Число культивируемых втч образующих
семян, шт проростки
шт %±sp
White (контроль) 245 9 3,7±I,2
Sh-0 337 30 8,9±1,б
Monnier 113 7 6,2+2,3
Norstog 180 9 5,0+1,6
Sh-2 148 21 14,2+2,9
Gambol g B5 169 6 3,6+1,4
Chu 167 5 3,0±1,з
MS 172 18 10,5+2,3
В целом, в ходе культивирования in vitro зародышей, полученных от межвидовых скрещивании С maxima х С moschata, было получено 89 растений - регенерантов.
При культивировании 30-ти суточных недоразвитых зародышей, полученных от самоопыления сортообразца Hubbard, на средах MS, Sh-2 и Gamborg В5, отмечено их развитие в полноценные растения с хорошо развитой корневой системой
3 4. Оценка полученного в ходе исследований материала по основным морфологическим, генетическим, биохимическим и иммунологическим признакам
3.4 1 Оценка гибридов F| и is С maxima \ С. moschata по морфологическим признакам
В результате исследований получены растения Г! Hubbard х Новинка (С maxima х С moschata) с использованием прививки, Hubbard х К 2657 -при опылении бутона за 1 сутки до цветения, Hubbard х К 2657 - при декапи-тации пестиков Однако семенное потомство было получено тоиько в последней комбинации скрещивания
Растения Г| этой комбинации скрещивания по морфологии листа имели признаки, сходные с отцовским сортообразцом лист темно - зеленый с аэренхимными полостями, опушенный, тогда как у материнского сортообразца лист светлый, неаэрированный Стебель гибридных растений имел жесткое опушение, как у материнского и ребристую форму, как у отцовского сортообразцов Плод имел округло - вытянутую форму с желтую окраской и рисунком в виде белых пятен, а также тонкую граненную плодоножку, расширенную у плода, характерную для отцовской формы (табл 7, рис 2) Эти
Î5
данные свидетельствуют о том, что по форме стебля и плодоножки, по аэрированное™ и опущенности листьев при скрещивании С maxima х С moschata доминируют признаки С moschata
Растения гибрида F( Hubbard х Новинка по морфологии были сходны с материнским сортообразцом Различия наблюдались лишь по окраске плода У гибрида она была зеленой, а у материнского сортообразца - желто -красной (табл 7)
Таблица 7 - Характеристика родотедьеккх сортообразцов и гибридов F, по морфологическим и хозяйственно-ценным признакам, 2004 - 2005 гг
Изучаемые признаки Характеристика родительских сортообразцов и гибридов
С maxima (Hubbard) С moschata (К 2657, Новинка) F, Hubbard х Новинка F, Hubbard х К 2657
Тип стебля длиннопл ДЛИННОГО! длиннопл длиннопл
Форма стебля круглый ребристый круглый ребристыи
Опушепность стебля жесткая мягкая жесткая жесткая
Аэрирован-ность листьев нет есть нет есть
Плодоножка округлая слабо-гран округлая слабо-гран
Форма плода сплюснутая вытянутая с перетяжкой -вытянутая сплюснутая округло-вытянутая
Окраска плода жел -красная с зеленым зеленая зеленая желтая
Форма и цвет семян крупные белые мелкие серые крупные белые крупные серые
Средняя масса плода, и 8,0 4,6-5,1 6,1 2,5
Число плодов на растении, шт 3 4-5 1 1
Рисунок 2 - Плоды С. maxima, С. moschata, F| С. maxima х С. moschata
Во втором поколении, полученном путем опыления гибрида F[ Hubbard х К 2657 пыльцой отцовского образца К 2657, наблюдалось расщепление по морфологическим признакам. Большинство растений были похожи на отцовский образец по признакам: аэрированиостьлиста и опушенность стебля. Растения F; характеризовались длинными стеблями с более мелкими по сравнению с родительскими формами листьями. Из 12 проанализированных растений - 7 имели аэрированные листья, типичные для отцовского образца. На растениях формировались преимущественно женские цветки. Пыльники в мужских цветках были частично деформированы. От опыления гибридных растений Fi пыльцой отцовского образца получено 2 плода, различающиеся между собой по форме и окраске.
3.4.2. Использование ПЦР-анализа для оценки межвидовых гибридов С. maxima \ С. moschata
Для установления генетической природы межвидового гибрида F| Hubbard х К 2657 проведено изучение наследования продуктов амплификации ДНК с помощью полимеразной цепной реакции в сравнении родительскими сортообразиами.
При анализе материала, полученного с использованием пяти различных праймеров, установлено, что праймеры PawS6, PawSll, PawSl7 не позволяют выявить полиморфизм между исследуемыми образцами. Наиболее информативными по числу и разнообразию амплифицированных продуктов явились праймеры PawS5 и PawSIö (рис. 3).
Полученные результаты позволили выявить фрагменты, специфичные для обоих родительских сортообразцов (с PawS16 450, 550, 650 п.н. у С. moschata и 400, 950 п.н. у С. maxima; с PawSS 360, 420. 510, 890, 950 п.н. у С. moschata и 610 п.н. у С. maxima). При сравнении ДНК-спектров, полученных в результате амплификации с праймером PawS16, ДНК-профиль гибрида (треки 4-6) содержал три полосы (450, 550, 650 п.н.), присутствующих в спектре отцовского образца и две полосы (400, 950 п.н.), соответствующих таковым в спектре материнского сортообразца. ДНК-спектр гибрида (треки 4-6), полученный при использовании праймера PawS5, содержал пять полос (360, 420, 510, 890, 950 п.н.), соответствующих С. moschata и одну полосу (610 п.н.), присутствующую в спектре С. maxima.
А М 123456789 10 Б М 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
X * J ^ 1 ЯН яд 1 SÉ» Л
Рисунок 3 - Электрофореграммы НЦР-фрагментов, амплифицированных с праймерами PawS16 (А) и PawSS (Б) на геномной ДНК родительских сортообразцов тыквы (треки 1-3 - С. moschata, треки 7-9 - С. maxima) и гибрида F[ (треки 4-6). М - маркер молекулярной массы Gene Ruler 100 bp DNA Ladder (Fermentas, Латвия), размеры фрагментов снизу вверх: 100, 200, 300, 400, 500 (ярче) и т.д. до 1000 п.н. 10 - отрицательный контроль (без ДНК).
Таким образом, в результате детекции продуктов амплификации, было установлено, что гибрид Fi С. maxima х С. moschata имел в своем геноме все указанные фрагменты, заимствованные от обоих родительских сортообразцов, что подтвердило его межвидовое происхождение. Показана эф-
фективность использования ПЦР-анализа в оценке исходною и гибридного селекционного материала по установлению уровня генетического родства
3 43. Оценка гибридов Б] и К2 С тахопа х С. то<х1гШа ио биохимическим признакам
Данные биохимического анализа листьев выявили, что по содержанию //-каротина I ибрид соответствовал отцовскому образцу, по содержанию аскорбиновой кислоты наблюдался гетерозисный эффект (15%) Содержание //-каротина в листьях гибрида составило 2,2 мг/100 г, аскорбиновой кислоты - 16,4 мг/100 г, в то время как у отцовского образца эти показатели составляли 2,4 мг/100 г и 14,3 мг/100 г, соответственно, и у материнского сортообраз-ца - 1,6 мг/100 г и 11,4 мг/100 г (табл 8)
Таблица 8 - Содержание хлорофилла, р - каротина и аскорбиновой кислоты в листьях тыквы, мг/100 г (2004 - 2005 гг )
Генотип Хлорофилл общин /?-каротин Аскорбиновая кислота
С maxima 209,9 1,6 11,4
С moschata 197,7 2,4 14,3
F, С maxima х С moschata 182,3 2,2 16,4
Биохимический анализ мякоти плодов тыквы показал что гибрид (С пкшта х С тсыЬи'м) по содержанию сухого вещества, глюкозы, /3- каротина приближался к оптовскому образцу (С тогс/ю/а), а ксантофилла - к материнскому (С таи та)
\ликопин
ксантофилл
/?-каротин
Рисунок 4 - Спектрограмма каротиноидов гибрида тыквы С maxima х С moschata
3.4.4. Оценка гибридов F] и F2 С тахапа х С moscluUii на устойчивость к пероноспорозу и бактериозу
Была проведена сравнительная оценка исходных сортообразцов и полученных гибридов Fb F2 на естественном фоне к пероноспорозу и бактериозу
У гибрида Fi (Hubbard х К 2657) была отмечена устойчивость к пероноспорозу (97,3%) на уровне отцовского сортообразца К 2657 (93,3%), в то время как у материнского сортообразца этот показатель составлял 58,0% Высокой устойчивостью отличались также сортообразцы К 4480 - 100% и Новинка-92,6%
Во втором поколении обнаружено расщепление по этому признаку Проведенный анализ позволил выделить 9 растений, характеризующихся высокой (4 балла), 2 растения со средней (3 балла) и 1 растение с низкой (2 балла) устойчивостью
Также у этого гибрида отмечена устойчивость к бактериозу (96,0%) на уровне отцовского образца К 2657 (94,7%) Кроме того, высокой устойчивостью к бактериозу отличались сортообразцы К 4480 - 100% и Грибовская кустовая 189 - 95,1% (табл 9)
Таблица 9 - Устойчивость гибридов тыквы к пероноспорозу и бактериозу,
2004 - 2005 гт
Сортообразец, Изучено Устойчивость к Устойчивость к
гибрид всего рас- пероноспорозу бактериозу
тений, шг степень ус- иммуноло- степень иммуноло-
тойчиво- гическая устойчи- гическая
сти^ харакюрисги ка вости, % характерис тика
С тахтш
Мамонт 112 66,4 среднеуст 62,8 среднеуст
Hubbard 108 58,0 среднеуст 65,1 среднеуст
С moschata
Новинка 50 92,6 устой ч 80,7 срецнеус*"
К 2657 50 933 устойч 94,7 устойч.
С maxima х С moschata
F, (Hubbanl х К 2657) - декап 25 97,3 устойч 96,0 устойч
Fi (Hubbard х К 2657) 12 88,8 среднеуст 80,5 среднеуст
С ficifolia
К 4480 26 100 устойч 100 устойч
С pepo
Грибовская 48 91,6 среднеуст 95,1 устойч
кустовая 189
tío втором поколении обнаружено расщепление по устойчивости Выделено 8 растении с высокой (4 балла), 2 растения со средней (3 балла) и 2 растения с низкой (1,2 балла) устойчивостью
Таким образом, использование межвидовой гибридизации позволяет получать формы тыквы с повышенной устойчивостью к пероноспорозу и бактериозу
ВЫВОДЫ
1 Прививки, декапитация пестиков, опыление бугонов за 1 сутки до цветения в зависимости от погодных условий позволяют получить 2,7 - 8,6% плодов от скрещивания С maxima х С moschata, 2,3 - 13,3% плодов - С тамта х С pepo и 0,0 - 1,4% плодов - С maxima х С ficifoha, в то время как в контроле завязываемоеib плодов отсутствует 13 зависимости от комбинации скрещивания С тамта х С moschata и С maxima \ С pepo, использование прививки приводит к образованию 8,6 - 13,3%, декапитации пестиков -2,7 - 2,9% опыления бутонов за 1 сутки до цветения - 2,3 - 6,3% плодов,
2 Семена гибридов Fi комбинации скрещивания С maxima х С moschata характеризуются пониженной всхожестью (от 8% до 27%) по сравнению с родительскими сортообразцами (от 47,2% до 96,6%) Семена гибридов С maxima \ С pepo и С maxima х С ficifoha при проращивании в обычных условиях являю (ся невсхожими,
3 Стерилизация семян раствором гипохлорита нафия в концентрации 1,5% и экспозиции 10 мин , а также зародышей раствором этого препарата в концентрации 1.0% и экспозиции 15 мин позволяет получить, соответственно, 89,0% и 92,0% стерильных морфогенных эксплантов,
4 Оптимальный возраст зародыша для введения в культуру т vitro составляет 30 суток Содержание жизнеспособных зародышей в плодах гибрида С тамта \ С "wschata на 30 сутки в 1,8 раза больше, чем на 50 сутки Использование зародышей этого возраста позволяет сохранить их жизнеспособность на уровне 10,5 - 25,0%,
5 Использование питательных сред - MS и Sh-2, содержащих 6-бензиламинопурин в концентрации 1 мг/л и я-нафтилуксусную кислоту -0,05 мг/л приводит к росту и развитию 10,5% и 14,2% зародышей гибрида С тамта х С moschata,
6 Культивирование незрелых недоразвитых семян и зародышей тыквы, полученных от скрещивания С maxima х С moschata в условиях ш vitro позволило получить 89 растений - регенерантов,
7 Получены формы тыквы из гибрида С тахта х С moschata, сочетающие морфологические признаки родительских сортообразцов, и характеризующиеся высокой устойчивостью к пероноспорозу и бактериозу,
8 Гибрид F| С maxima х С moschata по содержанию сухого вещества, глюкозы, ß- каротина в плодах и листьях приближается к отцовскому образцу, а ксантофилла - к материнскому По содержанию аскорбиновой кислоты наблюдается гетерозисный эффект (15%),
9 Использование пранмеров PawS16 и PawS5 позволяет выявить у гибрида С maxima х С moschata фрагменты ДНК (450, 550, 650 пни 360, 420, 510, 890, 950 пн, соответственно), присущие отцовскому образцу, и фрагменты (400, 950 пн и 610 п н), характерные для материнского сортооб-разца, что подтверждает его межвидовое происхождение
Предложения для использования в селекционной практике
1 С целью получения межвидовых гибридов тыквы С maxima х С moschata рекомендуется
• для преодоления несовместимости использовать метод прививки, декапитации пестиков и опыления бутонов за 1 сутки до цветения,
• для получения растений-регенерантов семена стерилизовать 1,5%-м раствором гипохлорита натрия в течение 10 мин , а зародыши 1,0%-м раствором этого препарата в течение 15 минут, осуществлять культивирование эксплантов и трансплантов на питательных средах Sh-2 и MS, содержащих 6-БАП в концентрации 1 мг/л, а - НУК - 0,05 мг/л, сахарозу - 30 г/л, агар - 7 г/л,
2 Для создания форм тыквы на основе межвидовых гибридов С maxima х С moschata, характеризующихся повышенной устойчивостью к пе-роноспорозу и бактериозу, использовать разработанные и опубликованные методические рекомендации "Получение регенерантов тыквы при использовании метода эмбриокультуры" (2006)
Список опубликованных работ по теме диссертации
1 Федоришина, О И Эмбриокультура в селекции тыквы / О И Фе-доришина, А В Поляков // Селекция, семеноводство и биотехнология овощных и бахчевых культур (Доклады III Международной конференции, посвященной памяти Б В Квасникова) -М ВНИИО, 2003 - С 451-455
2 Федоришина, О И Межвидовая гибридизация тыквы образование семян / О И Федоришина, А В Поляков // Сб науч трудов международной научно-практической конференции "Биотехнология овощных, цветочных и малораспространенных культур" (22-25 марта 2004 г ) - М ГНУ ВНИИО, 2004-С 122-127
3 Федоришина, О И Получение регенерантов сельдерейных
{Аршсеае), тыквенных (Cucurbitaceaé), капустных (Biassicaceae) и ряда цветочных культур ш v/t/o / AB Поляков, ИИ Тарасенков, О И Федоришина, А А Ткачева, О В Ильченко, H H Ананьина, H H Лебедева, M И Иванова, Г В Ларионова, И H Боровикова // 111 Московский международный конгресс "Биотехнология состояние и перспективы развития" - Москва (14 - 18 марта 2005 г ), 2005 - С 286-287
Fedonshyna, Ol Obtaining régénérants of Apiaceae, Cncurbitaceae, Biasucaccae and some flower crops in vitro / A V Poliakov, 11 Tarasenkov, О I Fedonshyna, A A Tkacheva, О V Iichenko, N N Ananina, N N Lebedeva, M I Ivanova, T V Larionova, IN Borovikova // III Moscow International Congress "Biotechno'ogy state of the ait and piospects of development" - Moscow (Maich, 14- 18, 2005), 2005 -P 286-287
4 Федоришина, О И Эмбриокультура при межвидовой гибридизации тыквы / О И Федоришина, /V В Поляков // III Российская научно-практическая конференция "Актуальные проблемы инноваций с нетрадиционными природными ресурсами и создания функциональных продуктов" -Москва РАЕН, (6 -7 июня 2005 г), 2005 - С 58-59
5 Ситникова (Федоришина), О И Получение межвидовых гибридов тыквы при использовании эмбриокультуры / А В Поляков, О И Ситникова, О Ф Чикризова // Методические рекомендации - M ГНУ ВНИИО, 2006 -24 с
6 Ситникова, О И Использование ПЦР анализа для идентификации межвидовых гибридов тыквы / А В Поляков, О И Ситникова, О Ф Чикризова // Сборник научных трудов ВНИИССОК, вып 41 - 2007 - С 199-205
7 Ситникова, О И Кал лучше сохранить жизнеспособность пыльцы разных видов тыквы / О И Ситникова // Картофель и овощи - 2007 - № 6 -С 31
Подписано в печать 22 05 2008 Формат 60x84/16
Уел печ л 1 Количество знаков 35413 Заказ №81
_Тираж 100 экз
Типография ООО «Полиграф-Бизнес»
Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Ситникова, Ольга Игоревна
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.
ВВЕДЕНИЕ.
1. МЕЖВИДОВАЯ ГИБРИДИЗАЦИЯ РАСТЕНИЙ: СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ.
1.1. Межвидовая гибридизация растений.
1.1.1. Механизмы несовместимости растений при межвидовой гибридизации.
1.1.2. Методы преодоления несовместимости растений.
1.1.3. Использование эмбриокультуры для преодоления несовместимости.
1.2. Межвидовая гибридизация тыквы.
1.2.1. Характеристика видов тыквы.
1.2.2. Методы преодоления барьеров несовместимости при скрещивании различных видов тыквы.
1.2.3. Преодоление несовместимости различных видов тыквы с использованием метода эмбриокультуры.
2. УСЛОВИЯ, ИСХОДНЫЙ МАТЕРИАЛ, СХЕМА И МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕНИЯ ОПЫТОВ.
2.1. Задачи, цели и схема исследований.
2.2. Условия проведения исследований.
2.3. Материал и методики проведения исследований.
3. ПРЕОДОЛЕНИЕ БАРЬЕРОВ НЕСОВМЕСТИМОСТИ ПРИ МЕЖВИДОВОЙ ГИБРИДИЗАЦИИ И ХАРАКТЕРИСТИКА МЕЖВИДОВЫХ ГИБРИДОВ ТЫКВЫ.
3.1. Характеристика исходного материала по основным морфологическим и хозяйственно-ценным признакам.
3.2. Жизнеспособность пыльцы тыквы при хранении.
3.3. Усовершенствование приемов преодоления барьеров несовместимости при гибридизации видов тыквы.
3.3.1. Оценка эффективности приемов преодоления несовместимости при межвидовой гибридизации тыквы.
3.3.2. Изучение режимов стерилизации семян и зародышей.
3.3.3. Выявление оптимального возраста зародышей для введения в культуру in vitro.
3.3.4. Подбор питательных сред для культивирования эксплантов и трансплантов тыквы в условиях in vitro.
3.4. Оценка полученного в ходе исследований материала по основным морфологическим, генетическим, биохимическим и иммунологическим признакам.
3.4.1. Оценка гибридов Fj и F2 С. maxima х С. moschata по морфологическим признакам.
3.4.2. Использование ПЦР-анализа для оценки межвидовых гибридов С. maxima х С. moschata.
3.4.3. Оценка гибридов Fi и F2 С. maxima х С. moschata по биохимическим признакам.
3.4.4. Оценка гибридов Fi и F2 С. maxima х С. moschata на устойчивость к пероноспорозу и бактериозу.
Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Преодоление несовместимости при межвидовой гибридизации для создания исходного селекционного материала тыквы (C. Maxima L.)"
Актуальность темы. Одной из главных задач селекции тыквы является выведение новых сортов, обладающих комплексом хозяйственно ценных признаков (богатых каротином, сахарами, крахмалом, с высоким процентом сухого вещества, имеющих кустовой тип роста, с большим количеством женских цветков (Юрина О.В., 1966), холодостойких, устойчивых к болезням и вредителям (Прохоров И.А., Крючков A.B., Комиссаров В.А., 1997). Однако каждый вид тыквы обладает отдельными индивидуальными хозяйственно-ценными признаками, но не всеми в совокупности.
Растения вида С. maxima L. имеют крупные плоды, неприхотливы к температурным и почвенным условиям, но часто малоустойчивы к болезням (мучнистой росе, вирусной мозаике и др.). Растения вида С. pepo L. (кабачки и патиссоны) отличаются скороспелостью и меньшей требовательностью к теплу, в ряде случаев характеризуются кустовой формой. У растений вида С. moschata Dach, плоды обладают высокими вкусовыми качествами и высоким содержанием каротина (14-34 мг/100 г). Кроме того, растения этого вида отличаются высокой устойчивостью к болезням и вредителям, но вместе с тем они позднеспелы и теплолюбивы (Мещеров Э.Т., Калягин В.Н.,1977). Тлади-анта (Thladianta dubia Bunge), или красный огурец, - многолетняя лиана семейства тыквенных, обладает повышенной устойчивостью к неблагоприятным факторам среды, слабо поражается болезнями и характеризуется высокой урожайностью. (Прутенская Н., 2002). C.ficifolia Bouche — вьющееся однолетнее растение, устойчивое к низким температурам, произрастает без особого ухода, отличается высокой урожайностью и устойчивостью к болезням и вредителям (Andres Т.С., 1990).
Семена тыквы имеют лечебное и питательное значение. Они содержат масла до 50 %, белок, сахара, минеральные соли, аминокислоты, соли кремниевой и фосфорной кислоты, каротин, витамины (Литвинов С.С., Россошанский A.A., 1998), являются ценным и перспективным фармакологическим сырьем для получения экологически чистых лекарственных препаратов, таких как "Тыквеол", "Простабин", "Тыквопротеин", "Биол". (Михалев В.Ю., 2003).
Методами обычной селекции добиться оптимального сочетания урожайности, устойчивости растений к неблагоприятным факторам среды и высокого качества плодов в одном генотипе затруднено (Шевелуха B.C., 2002). В большинстве случаев, при межвидовых скрещиваниях у растений образуются неполноценные семена с недоразвитыми зародышами, которые могут характеризоваться ценным сочетанием признаков и свойств (Бурдасов В.М., 1979).
Культура зародышей в условиях in vitro или эмбриокультура является действенным методом в решении ряда селекционно - генетических задач и, в частности, дает возможность получить ценные гибридные растения из нежизнеспособных при обычных условиях культивирования семян.
Препятствием к широкому использованию эмбриокультуры является отсутствие универсальной питательной среды, трудности выращивания незрелых недоразвитых зародышей (Тюкавин Г.Б., 2007). В связи с этим, актуальными проблемами повышения эффективности эмбриокультуры являются: выявление оптимального возраста изолирования зародышей, режимы их стерилизации и состав питательной среды для их культивирования.
Целью данной работы являлось преодоление барьеров несовместимости и усовершенствование основных этапов технологии получения регене-рантов при межвидовой гибридизации тыквы для создания исходного селекционного материала.
Объект исследований - технология получения межвидовых гибридов тыквы.
Предмет исследований - зародыши, семена, плоды, растения Fi, F2 межвидовых гибридов и сортообразцов тыквы.
Научная новизна работы. В результате проведенных исследований предложен усовершенствованный комплексный прием преодоления барьеров несовместимости видов тыквы С. maxima х С. moschata, заключающийся в сочетании использования прививок, опыления бутонов за 1 сутки до цветения и эмбриокультуры. Выявлены питательные среды (Sh-2 и MS) для эффективного культивирования зародышей, изолированных из недоразвитых семян. Впервые установлена высокая эффективность среды Sh-2 в эмбрио-культуре тыквы, выявлен оптимальный возраст (30 суток) для введения семян и зародышей в культуру in vitro, показана высокая эффективность использования гипохлорита натрия в концентрации 1,0% при экспозиции 15 мин для стерилизации зародышей и концентрации 1,5% при экспозиции 10 мин для стерилизации семян тыквы.
Практическая ценность работы состоит в том, что разработаны технологические приемы получения межвидовых гибридов тыквы С. maxima х С. moschata с использованием технологий in vitro. Разработанные и опубликованные методические рекомендации "Получение регенерантов тыквы при использовании метода эмбриокультуры" (2006), позволяют получать растения - регенеранты, межвидовые гибриды Fi, F2 и на их основе формы, сочетающие в себе морфологические и биохимические признаки родительских сортообразцов, характеризующиеся повышенной устойчивостью к перонос-порозу и бактериозу.
Обоснование и достоверность научных положений. Исследования выполнены по методикам, рекомендованным научными учреждениями страны. Все выводы и предложения подтверждены экспериментальными исследованиями, статистической обработкой полученных данных.
Апробация работы. Основные результаты экспериментальной работы по диссертации, выводы и предложения были доложены или представлены на III Международной конференции, посвященной памяти Б.В. Квасникова (Москва, 2003), Международной научно - практической конференции "Биотехнология овощных, цветочных и малораспространенных культур" (Москва, 2004), III Московском международном конгрессе "Биотехнология: состояние и перспективы развития" (Москва, 2005), III Российской научно-практической конференции "Актуальные проблемы инноваций с нетрадиционными природными ресурсами и создания функциональных продуктов" (Москва: РАЕН, 2005), Научной конференции, посвященной 75 - летию Всероссийского НИИ овощеводства (Москва, 2006), Международной научно — практической конференции "Бахчеводство юго — востока России в XXI веке. Проблемы адаптации в селекции, сортоиспытании и семеноводстве бахчевых культур и пути решения" (Волгоград, 2007).
Основные положения диссертации, выносимые на защиту:
- усовершенствованый комплексный прием преодоления барьеров несовместимости видов тыквы;
- режим стерилизации семян и зародышей тыквы;
- оптимальный возраст введения зародышей межвидовых гибридов тыквы in vitro;
- питательные среды для культивирования незрелых зародышей, выделенных из недоразвитых семян тыквы;
- межвидовые гибриды тыквы, полученные в условиях in vitro.
Публикации результатов исследований
По результатам исследований по теме диссертации опубликовано 7 работ, в т.ч. одна в журнале "Картофель и овощи", рекомендованном ВАК РФ.
1. Федоришина, О.И. Эмбриокультура в селекции тыквы / О.И. Федо-ришина, A.B. Поляков // Селекция, семеноводство и биотехнология овощных и бахчевых культур (Доклады III Международной конференции, посвященной памяти Б.В. Квасникова). - М.: ВНИИО, 2003. - С. 451-455
2. Федоришина, О.И. Межвидовая гибридизация тыквы: образование семян / О.И. Федоришина, A.B. Поляков // Сб. науч. трудов международной научно-практической конференции "Биотехнология овощных, цветочных и малораспространенных культур" (22-25 марта 2004 г.). - М.: ГНУ ВНИИО, 2004.- С. 122-127
3. Федоришина, О.И. Получение регенерантов сельдерейных
Apiaceae), тыквенных {Cucurbitaceaé), капустных {Brassicaceaé) и ряда цветочных культур in vitro / A.B. Поляков, И.И. Тарасенков, О.И. Федоришина, A.A. Ткачева, О.В. Ильченко, H.H. Ананьина, H.H. Лебедева, М.И. Иванова, Т.В. Ларионова, И.Н. Боровикова // III Московский международный конгресс "Биотехнология: состояние и перспективы развития". - Москва (14 - 18 марта 2005 г.), 2005. - С. 286-287
Fedorishyna, O.I. Obtaining régénérants of Apiaceae, Cucurbitaceae, Bras-sicaceae and some flower crops in vitro / A.V. Poliakov, I.I. Tarasenkov, O.I. Fedorishyna, A.A. Tkacheva, O.V. Ilchenko, N.N. Ananina, N.N. Lebedeva, M.I. Ivanova, T.V. Larionova, I.N. Borovikova // III Moscow International Congress "Biotechnology: state of the art and prospects of development".- Moscow (March, 14 - 18, 2005), 2005. - P. 286-287
4. Федоришина, О.И. Эмбриокультура при межвидовой гибридизации тыквы / О.И. Федоришина, A.B. Поляков // III Российская научно-практическая конференция "Актуальные проблемы инноваций с нетрадиционными природными ресурсами и создания функциональных продуктов". -Москва: РАЕН, (6-7 июня 2005 г.), 2005. - С. 58-59
5. Ситникова (Федоришина), О.И. Получение межвидовых гибридов тыквы при использовании эмбриокультуры / A.B. Поляков, О.И. Ситникова, О.Ф. Чикризова // Методические рекомендации. - М.: ГНУ ВНИИО, 2006. -24 с.
6. Ситникова, О.И. Использование ПЦР анализа для идентификации межвидовых гибридов тыквы / A.B. Поляков, О.И. Ситникова, О.Ф. Чикризова // Сборник научных трудов ВНИИССОК, вып. 41. - 2007. - С. 199 - 205
7. Ситникова, О.И. Как лучше сохранить жизнеспособность пыльцы разных видов тыквы / О.И. Ситникова // Картофель и овощи. - 2007. - № 6. — С. 31.
Объем и структура диссертации
Диссертационная работа состоит из введения, 3 глав, заключения, выводов, предложений для использования в селекционной практике, списка использованной литературы, содержащего 186 наименований, в том числе 59 иностранных авторов, и приложений.
Заключение Диссертация по теме "Селекция и семеноводство", Ситникова, Ольга Игоревна
ВЫВОДЫ:
1. Прививки, декапитация пестиков, опыление бутонов за 1 сутки до цветения в зависимости от погодных условий позволяют получить 2,7 — 8,6% плодов от скрещивания С. maxima х С. moschata, 2,3 - 13,3% плодов - С. maxima х С. pepo и 0,0 - 1,4% плодов - С. maxima х C.ficifolia, в то время как в контроле завязываемость плодов отсутствует. В зависимости от комбинации скрещивания С. maxima х С. moschata и С. maxima х С. pepo, использование прививки приводит к образованию 8,6 - 13,3%, декапитации пестиков - 2,7 - 2,9%, опыления бутонов за 1 сутки до цветения — 2,3 — 6,3% плодов;
2. Семена гибридов Fj комбинации скрещивания С. maxima х С. moschata характеризуются пониженной всхожестью (от 8% до 27%) по сравнению с родительскими сортообразцами (от 47,2% до 96,6%). Семена гибридов С. maxima х С. pepo и С. maxima х C.ficifolia при проращивании в обычных условиях являются невсхожими;
3. Стерилизация семян раствором гипохлорита натрия в концентрации 1,5% и экспозиции 10 мин., а также зародышей раствором этого препарата в концентрации 1,0% и экспозиции 15 мин. позволяет получить, соответственно, 89,0% и 92,0% стерильных морфогенных эксплантов;
4. Оптимальный возраст зародыша для введения в культуру in vitro составляет 30 суток. Содержание жизнеспособных зародышей в плодах гибрида С. maxima х С. moschata на 30 сутки в 1,8 раза больше, чем на 50 сутки. Использование зародышей этого возраста позволяет сохранить их жизнеспособность на уровне 10,5 - 25,0%;
5. Использование питательных сред — MS и Sh-2, содержащих 6-бензиламинопурин в концентрации 1 мг/л и д-нафтилуксусную кислоту — 0,05 мг/л приводит к росту и развитию 10,5% и 14,2% зародышей гибрида С. maxima х С. moschata',
6. Культивирование незрелых недоразвитых семян и зародышей тыквы, полученных от скрещивания С. maxima х С. mos chata в условиях in vitro позволило получить 89 растений - регенерантов;
7. Получены формы тыквы из гибрида С. maxima х С. moschata, сочетающие морфологические признаки родительских сортообразцов, и характеризующиеся высокой устойчивостью к пероноспорозу и бактериозу;
8. Гибрид Fi С. maxima х С. moschata по содержанию сухого вещества, глюкозы, ß — каротина в плодах и листьях приближается к отцовскому образцу, а ксантофилла - к материнскому. По содержанию аскорбиновой кислоты наблюдается гетерозисный эффект (15%);
9. Использование праймеров PawS16 и PawS5 позволяет выявить у гибрида С. maxima х С. moschata фрагменты ДНК (450, 550, 650 п.н. и 360, 420, 510, 890, 950 п.н., соответственно), присущие отцовскому образцу, и фрагменты (400, 950 п.н. и 610 п.н.), характерные для материнского сортообразца, что подтверждает его межвидовое происхождение.
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В СЕЛЕКЦИОННОЙ
ПРАКТИКЕ
1. С целью получения межвидовых гибридов тыквы С. maxima х С. moschata рекомендуется:
• для преодоления несовместимости использовать метод прививки, декапитации пестиков и опыления бутонов за 1 сутки до цветения;
• для получения растений-регенерантов семена стерилизовать 1,5%-м раствором гипохлорита натрия в течение 10 мин., а зародыши 1,0%-м раствором этого препарата в течение 15 минут; осуществлять культивирование эксплантов и трансплантов на питательных средах Sh-2 и MS, содержащих 6-БАП в концентрации 1 мг/л, а - НУК — 0,05 мг/л, сахарозу - 30 г/л, агар - 7 г/л;
2. Для создания форм тыквы на основе межвидовых гибридов С. maxima х С. moschata, характеризующихся повышенной устойчивостью к пе-роноспорозу и бактериозу, использовать разработанные и опубликованные методические рекомендации "Получение регенерантов тыквы при использовании метода эмбриокультуры" (2006).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Каждый вид тыквы характеризуется индивидуальными ценными свойствами, объединить которые в одном генотипе с помощью традиционных способов селекции чрезвычайно сложно. С использованием методов преодоления несовместимости возможно получение плодов, содержащих большое количество недоразвитых нежизнеспособных при обычных условиях культивирования семян. Известно, что некоторые из таких семян могут характеризоваться уникальным сочетанием хозяйственно-ценных признаков, присущих каждому отдельному виду. В обычных случаях, вследствие постгамной несовместимости, зародыши в дальнейшем отторгаются. Эмбриокультура позволяет получать из таких семян растения-регенеранты, которые будут являться исходным материалом для последующей селекции. Таким образом, комплексное применение традиционных методов преодоления несовместимости в сочетании с методом эмбриокультуры позволяет повысить эффективность отдаленной гибридизации.
В результате данной работы проведено исследование различных приемов преодоления барьеров несовместимости при межвидовой гибридизации тыквы и усовершенствована методика получения растений-регенерантов из незрелых недоразвитых зародышей межвидовых гибридов тыквы в условиях in vitro на различных этапах: выявлен оптимальный режим стерилизации семян (раствором гипохлорита натрия в концентрации 1,5% и экспозиции 10 мин.) и зародышей (раствором гипохлорита натрия в концентрации 1,0% и экспозиции 15 мин.); подобраны питательные среды для их культивирования (MS и Sh-2, содержащих 6-бензиламинопурин в концентрации 1 мг/л и а-нафтилуксусную кислоту — 0,05 мг/л); определен оптимальный возраст введения зародышей в культуру in vitro (30 суток).
В результате проведенной работы было получено 89 гибридных растений — регенерантов С. maxima х С. moschata и выделены растения С. maxima х С. moschata, характеризующиеся повышенной устойчивостью к пероноспо-розу и бактериозу.
Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Ситникова, Ольга Игоревна, Москва
1. Алексашин, Р.И. Овощеводство открытого грунта / Р.И. Алексашин, P.A. Андреева, Ю.П. Антонов. М.: Колос, 1984. - 336 с.
2. Андрияш, В.П. Межвидовые гибриды Cucurbita в селекции на урожай и качество / В.П. Андрияш // Тезисы докл.: Киев, 1981. С. 3-5.
3. Арасимович, В.В. Биохимия тыквы / В.В. Арасимович // Биохимия культурных растений. М. - Л.: Сельхозгиз, 1938. - Т. 4. - С. 329-349.
4. Асппок, П.И. Справочник агрохимика Нечерноземной полосы / П.И. Ас-ппок, Ю.А. Штиканс, P.P. Визла. Лен-д.: Колос, 1981. - 328 с.
5. Ахрем, A.A. Тонкослойная хроматография / A.A. Ахрем, А.И. Кузнецова. -М.: Наука, 1965.- 141 с.
6. Банникова, В.П. Преодоление несовместимости при отдаленной гибридизации методом культивирования семян in vitro / В.П. Банникова, М.К. Павлова // Генетика и селекция на Украине. Киев, 1971. - Ч. 1. - С. 157158.
7. Батыгина, Т.В. Процесс оплодотворения при отдаленной гибридизации в роде Triticum / T.B. Батыгина // Ботан. журнал СССР. 1966. - Т. 51. - № 10.-С. 1461-1479.
8. Белик, В.Ф. Межвидовая гибридизация тыквы / В.Ф. Белик, М.И. Подмо-гаева // Агробиология. 1957. - № 1. - С. 128-132.
9. Белик, В.Ф. Новые приемы гибридизации тыкв / В.Ф. Белик, М.И. Под-могаева//Агробиология, 1960. № 1. - С. 775-777.
10. Белик, В.Ф. Отдаленная гибридизация бахчевых культур в СССР и за рубежом В кн.: Бахчевые культуры / В.Ф. Белик. - М.: Колос, 1965. - 288 с.
11. Белик, В.Ф. Овощеводство / В.Ф. Белик, В.Е. Советкина, В.П. Дережкин. -М.: Колос, 1981.-383 с.
12. Бирюкова, Н.К. Оценка и селекция огурца на устойчивость к вирусу огуречной мозайки / Н.К. Бирюкова // Методические указания. М.: Рос-сельхозакадемия, ВНИИО, 2001. - 11 с.
13. Брежнев, Д.Д. Методы преодоления нескрещиваемости культурного томата с дикими видами / Д.Д. Брежнев, Т.В. Батыгина // Тр. по прикл. ботанике, генетике и селекции. 1954. - Т. 31. - Вып. 1. - С. 145.
14. Брежнев, Д.Д. Селекция растений в США / Д.Д. Брежнев, Г.Е. Шмараев. -М.: Колос, 1976.-352 с.
15. Бритиков, Е.А. К физиолого-биохимическому анализу прорастания пыльцы и роста пыльцевых трубок в тканях столбика / Е.А. Бритиков // Тр. ИФР АН СССР. 1954 - Т. 8. - Вып. 2. - С. 3-58.
16. Бурдасов, В.М. Пути использования метода изолированных зародышей в селекции яблони В кн.: Тканевые и клеточные культуры в селекции растений./ В.М. Бурдасов // М.: Всесоюз. акад. с.-х. наук им. В.И.Ленина. -1979. - С. 52.
17. Бутенко, Р.Г. Культура изолированных тканей и физиология морфогенеза / Р.Г. Бутенко // М., 1964. 256 с.
18. Бутенко, Р. Г. Применение метода стерильных культур для выращивания отдаленных гибридов ШсоНапа / Р.Г. Бутенко, М.З. Лунева // Физиология растений. 1966. - Т. 13. - № 4. - 733 с.
19. Бутенко, Р. Г. Методические указания по получению вариантных клеточных линий и растений у разных сортов картофеля / Р. Г. Бутенко, Л. М. Хромова, Г.А. Седнина. М., 1984. - 34 с.
20. Бухаров, А.Ф., Морфологическая характеристика диких сородичей баклажана и скрещиваемость их с культурными сортами / А.Ф. Бухаров, А.Р. Бухарова // Сборник науч. тр. "Овощеводство. Состояние. Проблемы. Перспективы" / М., 2002. Т.2. - С. 36-38.
21. Василенко, С.И. Получение межвидовых гибридов пшеницы в эмбрио-культуре / С.И. Василенко, В.С. Гирко // Материалы III международной конференции "Биотехнология в растениеводстве, животноводстве и ветеринарии" / М., 2004.- С. 45-47.
22. Васильева В. Е. Культивирование in vitro зародышей и семяпочек лотоса, изолированных на разных стадиях развития / В.Е. Васильева, Т.Б. Баты-гина// Физиол. Раст. 1981, - Т. 28. - № 2, - С. 319-327.
23. Воробьева, Г.А. Использование культуры зародышей in vitro для получения межвидовых гибридов томатов / Г.А. Воробьева, Н.И. Приходько // Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 1980. - Т. 68. -Вып. 3. - С. 64-74.
24. Галка, А.Т. Создание кустовых форм бахчевых культур / А.Т. Галка // Селекция и семеноводство. — 1957. № 2. — С. 17-19.
25. Гарматюк, Г.Т. Селекция и семеноводство овощных и плодовых культур / Г.Т. Гарматюк, И.А. Шевцов, В.А. Кравченко и др. // Киев: Головное издательство издательского объединения "Выща школа". 1989. - 318 с.
26. Глущенко, H.H. Формообразовательный процесс при гибридизации семенного потомства межродовых прививок из семейства зонтичных / H.H. Глущенко // Агробиология. 1963. - № 2. — С. 28-31.
27. Данвел, Дж. М. Культура гаплоидных клеток / Дж. М. Данвел // Биотехнология растений: культура клеток. Пер. с англ. Негрука В.И.; Под ред. Бутенко Р.Г. М.: М.В.О. Агропромиздат, 1989. - С. 33-51.
28. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта: (с основами стат. обработки результатов исследований.) / Б.А. Доспехов. М.: Колос, 1979. - 416 с.
29. Ермаков, А.И. Биохимия льна. В кн.: Биохимия культурных растений./ А.И. Ермаков. - Сельхозгиз, 1972. - Т. 3. - С. 67-132.
30. Жученко, A.A. Некоторые подходы и перспективы гаметной селекции растений / A.A. Жученко, А.Н. Кравченко // Сборник науч. тр. "Генетические методы ускорения селекционного процесса". Кишинев: Штиинца, 1986. - С. 5-17.
31. Здруйковская-Рихтер, А.И. Культура зародышей in vitro и получение новых форм растений: Автореф. дисс. док. биологических наук. М., 1981. -32 с.
32. Здруйковская-Рихтер, А.И. Бюл. Гл. ботан. сада. / А.И. Здруйковская-Рихтер, В.П. Орехова, Т.М. Тарасюк. М., 1997. - Вып. 17. - С. 137-141.
33. Ивановская, Е.В. Цитологическое исследование дифференцировки клеток растений / Е.В. Ивановская. М.: Изд-во МГУ, 1983. - 152 с.
34. Калинин, Ф.Л. Методы культуры тканей в физиологии и биохимии растений / Ф.Л. Калинин, В.В. Сарнацкая, В.Е. Полищук. Киев: Наукова думка, 1980.-488 с.
35. Камалова, Г.В. Особенности прорастания чужеродной пыльцы и роста пыльцевых трубок в пестиках хлопчатника / Г.В. Камалова // Агробиология. М., 1963. - № 4. - С. 16-18.
36. Кику, В.Н. О преодолении нескрещиваемости L. esculentum Mill, с L. ре-ruvianum / В.Н. Кику, Косова А. И. // Селекция и генетика овощных культур. Кишинев, 1975. - Ч. 3. - С. 64-66.
37. Кобытев, С.И., Опыт межвидовой гибридизации тыкв / С.И. Кобытев, Е.И. Лавринова // Изд. АН ТуркмССР, 1956. № 6. - С. 65-69.
38. Козлова, Ф.И. К межвидовой гибридизации дыни и тыквы / Ф.И. Козлова // Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 1925.- Т. 14.-Вып. 2.-С. 89-93.
39. Козловская, В.Ф. Интрогрессивная гибридизация видов рода Triticum L.: Автореф. дисс. докт. биол. наук.: Новосибирск, 1994. 35 с.
40. Костина, К.Ф. Сливо — абрикосовые и сливо алычевые гибриды в Никитском ботаническом саду / К.Ф. Костина // Отдаленная гибридизация растений. - М., 1970. - С. 93-97.
41. Кревченко, JI.E. Селекционно-семеноводческая работа с бахчевыми культурами на Северном Кавказе В кн.: Бахчевые культуры / JI.E. Кревченко. - М.: Колос, 1965. - С. 176-194
42. Кротов, A.C. Бюлл. ВНИИ растениеводства им. Н.И.Вавилова / A.C. Кротов, Е.П. Доронина. 1973. - С. 41-44.
43. Круг, Г. Овощеводство. Пер. с нем. В.И. Леунова / Г. Круг. М.: Колос, 2000. - 576 с.
44. Кучеренко, JI.A. Культивирование незрелых зародышей риса / JI.A. Кучеренко, Э.И. Давоян // Бюл. Науч. Техн. Информ. ВНИИ риса. — 1975. — Вып. 19.-С. 6-9.
45. Левитский, Г.А. Цитология растений. Избранные труды / Г.А. Левитский. -М.: Наука, 1976.-351 с.
46. Линскенс, Г.Ф. Реакция торможения при несовместимом опылении и еепреодоление / Г.Ф. Линскенс // Физиология растений. 1973. - Т. 20. - № 1.-С. 192-203.
47. Литвинов, С.С. Огород и цветник / С.С. Литвинов, A.A. Россошанский. -М.: РАРИТЕТ, 1998. 256 с.
48. Лудилов, В.А. Проращивание семян межвидовых гибридов тыкв на искусственной среде / В.А. Лудилов // Селекция и семеноводство. — М.: Колос, 1966.-N2.-С. 78-79.
49. Лудилов, В.А. Характер изменчивости генеративных органов растений и ее влияние на скрещиваемость при отдаленной гибридизации / В.А. Лудилов // Доклады ТСХА. М., 1971. - Вып. 168.- С. 141-145.
50. Лудилов, В.А. Методы улучшения скрещиваемости при отдаленной гибридизации растений / В.А. Лудилов. М.: ВАСХНИЛ, 1972. - 40 с.
51. Лудилов, В.А. Семеноводство овощных и бахчевых культур / В.А. Лудилов. М.: Глобус, 2000. - 256 с.
52. Лященко, И.Ф. О межвидовой гибридизации тыкв / И.Ф. Лященко // Уч. зап. Госуниверситета Ростова-на-Дону, 1934. Вып. 2. - 423 с.
53. Матвеев В.П. Овощеводство / В.П. Матвеев, М.И. Рубцов. М.: Агро-промиздат, 1985. - 431 с.
54. Методика опытного дела в овощеводстве и бахчеводстве / Под ред. В.Ф. Белика. М.: Агропромиздат, 1992. - 319 с.
55. Методика полевых и вегетационных опытов с гербицидами и удобрениями. М.: Наука, 1967. - С. 125-139.
56. Методы биохимического исследования растений. Ленинград: Агропромиздат, 1987. —246 с.
57. Методы культуры тканей и органов в селекции растений (Методическиерекомендации). Одесса: ВСГИ, 1980. - 21 с.
58. Мещеров, Э.Т. Межвидовые гибриды тыквы и возможности их использования / Э.Т. Мещеров, В.Н. Калягин // Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. JI. — 1977. - Вып. 1. - Т. 61. - с. 94-101.
59. Михалев, В.Ю. Особенности производства семян тыквы на фармакологические цели с применением механизированной уборки в условиях Волгоградского Заволжья: Автореф. дис. . канд. с.-х. наук: М., 2003. — 24 с.
60. Мичурин, И.В. Сочинения / И.В. Мичурин. М.: Сельхозгиз, 1948. - 586 с.
61. Монахос, С.Г. Использование межвидовой гибридизации в селекции Fi гибридов капусты пекинской с групповой устойчивостью к киле и сосудистому бактериозу: Автореф. дис. канд. с.-х. наук: М., 2005. 20 с.
62. Октябрьская, Т.А. Тыква, кабачки, патиссоны / Т.А. Октябрьская, Л.Б. Разинова. М.: Издательский Дом МСП, 2002. - 256 с.
63. Охова, Е.П. Наследование новообразований у томатов при отдаленной вегетативной гибридизации / Е.П. Охова // Тр. Молд. НИИ орош. землед. и овощ. 1964. - Т. 5. - Вып. 2. - С. 76-81.
64. Пангало, К.И. Межвидовые гибриды тыквы / К.И. Пангало, Гольдгаузен М.К. // Докл. АН СССР. 1939. - Т. 24. - № 1. - С. 46-50.
65. Папихин, P.B. Применение культуры тканей для получения отдаленных гибридов яблони и груши / Р.В. Папихин, С.А. Муратова // Материалы III международной конференции "Биотехнология в растениеводстве, животноводстве и ветеринарии" / М., 2004. С. 60-63.
66. Пивоваров, В.Ф. Селекция и семеноводство овощных культур / В.Ф. Пивоваров. М.: Пензенская правда, 1999. - Т. II. - 584 с.
67. Поддубная-Арнольди, В.А. Эмбриогенез при отдаленной гибридизации и полиплоидии в роде Nicotiana / В.А. Поддубная-Арнольди, М.М. Лодкина //Ботан. Журнал СССР . 1954. - Т. 30. - № 5. - С. 195-216.
68. Поздняков, В.А. Использование исходного материала различного географического происхождения для селекции толерантных к патогенам форм многолетних трав: Автореф. дисс. докт. с.-х. наук: ВНИИ кормов им. В.Р. Вильямса, 2005. 46 с.
69. Полунин Я.Я. Гетерозис в потомстве привитых растений / Полунин Я.Я. // Агробиология . 1960. - № 4. - С. 32-35.
70. Поляков, A.B. Биотехнология в селекции льна / A.B. Поляков. Тверь, 2000. - 180 с.
71. Поляков, A.B. Комплексное использование биотехнологических методов в селекции растений / A.B. Поляков // Достижения науки и техники АПК. -2002.-N 10.-С. 21-23.
72. Практикум по физиологии растений. М.: Изд-во Московского Университета, 1964. - 137 с.
73. Прохоров, И.А. Селекция и семеноводство овощных культур / И.А. Прохоров, А.В. Крючков, В.А. Комисаров. М.: Колос, 1997. - 480 с.
74. Прутенская, Н. Малоизвестные тыквенные культуры / Н. Прутенская // Моя теплица и все вокруг. 2002. - N 11 (63) VI. - С. 4.
75. Рогаш, А.Р. Методические указания по селекции льна долгунца / А.Р. Рогаш и др. - Торжок, 1987. - 64 с.
76. Рубин, Б.А. Современные представления о роли корневой системы в жизнедеятельности растительного организма / Б.А. Рубин // Вестник с/х науки. 1963. - № 6.- С. 18-22.
77. Руководство по апробации бахчевых культур / Под ред. В.Ф. Дорофеева. -М.: Агропромиздат, 1985. 294 с.
78. Руководство по методам анализа качества и безопасности пищевых продуктов / Под ред. И.М. Скурихина, В.А. Тутельяна. М.: "Брандес", "Медицина", 1998.-С. 128-140.
79. Рябов, И.Н. Скрещивание яблони культурной с айвой японской / И.Н. Рябов // Бюлл. ГНБС. 1983. - В. 127. - С. 74-80.
80. Сазонова, Н.М. Пособие для донского бахчеводства / Н.М. Сазонова. -Ростов-на-Дону, 1981. 80 с.
81. Санаев, Н.В. Комплексный метод отдаленной вегетативной гибридизации однолетних растений: Автореф. дисс. канд. биол. наук, 1964. 26 с.
82. Святченко, Е.А. Получение in vitro гибридов Licopersicon esculentum Millс Licopersicon peruvianum Mill в условиях Молдавии / Е.А. Святченко // Экологическая генетика растений и животных / Тез. докл. Всесоюзн. конф. Кишинев, 1981.- Ч. 2. - С. 215-216.
83. Седышева, Г.А. О поведении пыльцевых трубок при отдаленных скрещиваниях / Г.А. Седышева / Бюлл. научн. инф. / ЦГЛ. Мичуринск, 1969. -Вып. 16.-С. 36-39.
84. Сельскохозяйственная биотехнология / Под ред. B.C. Шевелухи. М.: Высшая школа, 1998. - 416 с.
85. Синча, К.П. Селекционная работа на Быковской опытной станции бахчеводства В кн.: Бахчевые культуры / К.П. Синча. - М.: Колос, 1965. - С. 195-204.
86. Справочник биохимика. М.: Мир, издательство Oxford., Ciarendom Press., 1991.-С. 196- 197.
87. Сычева, C.B. Специфика формообразовательного процесса при отдаленной гибридизации овощных пасленовых культур / C.B. Сычева, А.Ф. Бухаров // Сборник науч. тр. "Овощеводство. Состояние. Проблемы. Перспективы" / М., 2002. Т. 2. - С. 275-277.
88. Татаринцев, A.C. Селекция и сортоведение плодовых и ягодных культур / A.C. Татаринцев. М.: Колос, 1981.-336 с.
89. Тимин, Н.И., Титова И.В. Межвидовая гибридизация и ее использование в селекции овощных растений / Н.И. Тимин, И.В. Титова // Сборник науч. тр. "Овощеводство. Состояние. Проблемы. Перспективы" / М., 2001. С. 270-274.
90. Титова, И.В. Методические указания по использованию культуры in vitro при межвидовой гибридизации лука / И.В. Титова, Н.И. Тимин, H.A. Юрьева, H.H. Дмитриева. М., 1987. - 15 с.
91. Тюкавин Г.Б. Основы биотехнологии моркови: Монография / ВНИИС-СОК. -М., 2007.-480 с.
92. Фадеева, Т.С. Генетика земляники / Т.С. Фадеева. Л.: Изд. ЛГУ, 1975. — 184 с.
93. Филов, А.И. Тыква. Культурная флора СССР. Тыквенные / А.И. Филов. -М.: Колос, 1982. Т. 21. - С. 145-277.
94. Харченко, П.Н. ДНК технологии в биологической защите растений / П.Н. Харченко // Достижения науки и техники АПК. - 2002. - N 10. - С. 12-15.
95. Хохлачева, H.A. Межвидовой гибрид тыквы / H.A. Хохлачева // Селекция и семеноводство. 1951. - № 12. — С. 46-51.
96. Цицин, Н.В. Отдаленная гибридизация растений / Н.В. Цицин. М.: Гос. изд-во с. - х. лит-ры, 1954. - 432 с.
97. Цицин, Н.В. Многолетняя пшеница / Н.В. Цицин. М.: Наука, 1978. - 288с.
98. Цицин, H.B. Теория и практика отдаленной гибридизации / Н.В. Цицин. -М.: Наука, 1981.- 178 с.
99. Фадеева, Т.С. Сравнительная генетика растений / Т.С. Фадеева, С.П. Со-снихина, Н.М. Иркаева. Д., 1980. - 247 с.
100. Шевелуха, B.C. Мир вступил в эпоху биотехнологии и биоинженерии: Россия не должна отставать! / B.C. Шевелуха // Достижения науки и техники АПК. 2002. - N 10. - С. 2-7.
101. Шевелуха, B.C. Сельскохозяйственная биотехнология: Учебник / B.C. Шевелуха, Е.А. Калашникова, Е.З. Кочиева и др.; Под ред. B.C. Шевелу-хи. М.: Высш. шк., 2008. - 710 с.
102. Шулындин, А.Ф. Пшенично — ржаные амфидиплоиды (Triticale) в связи с проблемами зимостойкости, иммунитета, качества и урожая зерна / А.Ф. Шулындин // Генетика. 1972. - № 12. - С. 61-74.
103. Щеглов, Н.И. Метод культуры зародышей в генетико-селекционном изучении косточковых растений в кн.: Тканевые и клеточные культуры в селекции растений / Н.И. Щеглов. - М., 1979. - С. 85-93.
104. Юмагужин, М.С. Особенности формирования генома у межвидовых гибридов пшеницы и гречихи: действие пониженной температуры / М.С. Юмагужин, А.Г. Мардамшин, P.A. Фатхутдинова // Вестник Башкирского университета. Уфа: 2001. - № 2 (I). - С. 183-185.
105. Юрина, О.В. Селекция дыни на Грибовской овощной селекционной опытной станции — В кн.: Бахчевые культуры / О.В. Юрина. М.: Колос, 1965.-С. 205-222.
106. Юрина, О.В. Селекция и семеноводство тыквенных культур / О.В. Юрина. М.: Колос, 1966. - 224 с.
107. Юрцев, В.Н. Применение прижизненных красителей для определения жизнеспособности пыльцы злаков и других растений / В.Н. Юрцев. Изв. ТСХА., 1959. - Т. 2.
108. Яковлев, С.П. В кн.: Тканевые и клеточные культуры в селекции растений / С.П. Яковлев, А.В. Кожин, Е.Н. Луткова, JI.A. Дубовицкая. М., 1979.-С. 93-99.
109. Ahloowalia, B.S. Somatic embryogenesis and plant regeneration in Eruca sativa / B.S. Ahloowalia // Crop. Sci. 1987. - V. 27. - № 4. - P. 813-814.
110. Bailey, L.H. A Medley of Pampkins / L.H. Bailey // Met. Hort. Soc. N. Y. -1920. -№ l.-P. 117-124.
111. Bailey, L.H. De Cucurbitus Domesticus 1 / L.H. Bailey // Gentes Herbarium. - 1929.-V. 2.-№ 11.-P. 108-113.
112. Bemis, W.P. Interspecific within the Genus Cucurbita. 1. Fruit Set, Seed and Embryo Development / W.P. Bemis, J.M. Nelson // J. Ariz. Acad. Science. -1963. -№ 2.-P. 104-107.
113. Bemis, W.P. Poliploid hybrids from the cross Cucurbita moschata Poir. x C. foetidissima HBK / W.P. Bemis // J. Am. Soc. Hortic. Sci. 1970. - V. 95. - P. 529-531.
114. Bemis, W.P. Triple Haploids in Cucurbita / W.P. Bemis // The journal of heredity. 1973. - vol. 64. - № 2. - P. 103-104.
115. Castetter, E.F. Species Crosses in the Genus Cucurbita / W.P. Bemis, J.M. Nelson // Amer. Jörn. Bot. 1930. - V. 17. - № 1. - P. 41-57.
116. Collins, G.B. Embryo Culture. In: Cell Culture and Somatic Cell Genetics of Plants / G.B. Collins, J.W. Grosser // Vasil I.K. (ed.). Academic Press New York. 1984. - V. 1. - P. 241-257.
117. Chu, C.C. The N6 Medium and its Applications for Anther Culture of Cereal Crops / C.C. Chu // Proc. Plant. Tissue culture bening Geience Press. 1978. -P. 43-50.
118. Davidson, O.W. The Germination of Non-Viable Peach Seeds / O.W. Davidson, // Proc. Am. Soc. Hortic. Sei. 1933. - V. 30. - P. 129-132.
119. Dietrich, K. Uber die Kultur von Embryonem ausserhalb des Samens / K. Dietrich //Flora. 1924. - V. 117. - P. 379-417.
120. Erwin, A.T. Species and Varietal Crosses in Cucurbits / A.T. Erwin, E.S. Haber //Bul. Iowa Agr. Exper. Sta. 1929. - № 263. - P. 344-372.
121. Gamborg, O.L. Plant Cell Culture: Nutrition and Media. Cell Culture and Somatic Cell Genetics of Plant (Laboratory procedures and their applications) / O.L. Gamborg // Acad Press Jnc. 1984. - P. 19-26
122. Georgieva-Todorova, J. Interspecific Hybridization in the Genus Helianthus L. / J. Georgieva-Todorova // Z. Pflanzenzuchtg. 1984. - V. 93. - P. 265-279.
123. Grebenscikov, I. Uber Zwei Cucurbita-Artkreuzunger / I. Grebenscikov // Zuchter. 1958. - № 28. - P. 233-237.
124. Hagedoorn, A.C. Parthenogenesis in Cucurbita / A.C. Hagedoorn, A.L. Hagedoorn // Zeitschr. Induct. Abst. Vererbungs. 1924. - V. 34. - P. 186213.
125. Halsted, B.D. Report of the Botanists / B.D. Halsted // Ann. Rpt. N. Y. Agr.
126. Exp. Sta. 1908. - № 29. - P. 74-75.
127. Hong, K. / K. Hong, Y. Heo, IC. ICo / RDA Jornal of Horticulture Science (I). -1998. V. 40. - № 2. -P. 166-168.
128. Krauter, R. Efficient Interspecific Hybridization in the Genus Helianthus through Embryo Rescue / R. Krauter, W. Friedt // Vortr. f. Pflanzenzuchtung. 15/1. Proc. 12th EUCARPIA Congr. Gottingen. - 1989. - P. 11.
129. Kristkova, E. Possibilities of Exsploration of Wild Cucurbita Species in the Breeding Via Interspecific Hybridizace / E. Kristkova, A. Lebeda // Zahrad-nictvi Hort. Sei. (Prague), 24. - 1997 (3). - P. 113-120.
130. Kwak S.N. Seed Abortion and Techniques for Obtaining Hybrids in Interspecific Crosses of Cucurbita. / S.N. Kwak, K. Fudjieda // J. Japan. Soc. Hortic. Sei. 1987.-T. 55.-№4.-P. 455-460.
131. Lagrifoll, J. Etude de divers paramentres en vue de la culture in vitro des ovules de Capsella bursa — pastoris / J. Lagrifoll M. Monnier // Can. J. Bot. — 1983.-V. 61. -№ 12.-P. 3471-3477.
132. Laibach, F. Das Taubwerden der Bastardsamen und lie kunstliche Aufzucht früh absterbender Bastard-embriohem / F. Laibach // Zeitschrift fur Botanik. -1925.-V. 17.-P. 417-459.
133. Laibach, F. Ectogenesis in Plants. Methods and Genetic Possibilities of Propagating Embryos Otherwise Dying in the Seeds / F. Laibach // J. Hered. 1929. -V. 20.-№5.- P. 201-209.
134. Lesley, J.W. The Development of Normal Peach Seedlings from Seeds of Early — Maturing Varieties / J.W. Lesley, J. Bonner // Proc. Am. Soc. Hortic. Sei. 1952. - V. 60. - P. 238-242.
135. Lewis, D. Comparative Incompatibility in Angiosperma and Fungi / D. Lewis 11 And. Genet. 1954. - V. 6. - P. 134-142.
136. Monnier, M. Culture of zygotic embryos / Monnier, M. // Frontiers of plant tissue culture/ Proc. 4lh Intern. Congress for Plant Tissue and Cell Culture, Canada, 1978.-P. 277-286.
137. Monnier, M. Effekt of in Ovulo period on the differentiation and regulation of immature embryos of Zamia cultured in vitro / M. Monnier, K. Norstog // Exp. Bot.- 1986.-V. 37. -№ 184.-P. 1633-1642.
138. Murashige T. A Revised Medium for Rapid Growth and Bio Assays with Tobacco Tissue Cultures / T. Murashige, F. Skoog // Physiologia Plantarum. -1962.-V. 15.-P. 473-497.
139. Naudin, Ch. Nouvelles Recherches sur les Caraccteres Specifiques et les Varietes des Plantes du Genre Cucurbita / Ch. Naudin // Ann. Sci. Nat. Bot. -1856.-№ IV. -V. 6.-P. 89-102.
140. Nichterlein, K. New Methods and Recent Progress in the Breeding of Flax. -Flax as a fibre and oil bearing crop / K. Nichterlein, M. Nikel, H. Umbach, W. Friedt // Proceedings of the FAO European Regional Workshop on Flax / Brno. 1991. - P. 175-183.
141. Nishi, S. In the Breeding of interspecific hybrids between two genomes "c" and "a" of Brassica through the application of embrio culture techniques / S. Nishi, J. Kawata, M. Toda// Jpn. J. Breed. 1959. - V. 8. - P. 215-222.
142. Norstog, K. New synthetic medium for the culture of premature barley embryos / K. Norstog IIIn vitro. 1973. - V. 8.- P. 307-308.
143. Pammel, L.H. Results of Crossing Cucurbits / L.H. Pammel // Iowa. Agr. Exp. Sta. Bull. 1893. - № 23. - P. 906-917.
144. Pearson, O.H. Notes on species crosses in Cucurbita / O.H. Pearson, R. Hopp, G.W. Bohn II Proc. Amer. Soc. Hort. Sci. 1951. - V. 57. - P. 310-322.
145. Pitrat, M. Recherches sur la Cougetie / M. Pitrat, R. de Vaulx // Extrait du Rapport Annuel. 1980. - P. 41-43.
146. Plader, W. Obtaining of Hybrids within the Family Cucurbitaceae by in vitro Culture of Immature Embrios. / W. Plader, M. Rakoczy Trojanowska // Genetica Polonica. - 1994. - V. 35. -№ 1/2. - P. 11-22.
147. Pretova, A. Flax Embriocultures / A. Pretova // Flax as a fibre and oil bearing crop. Proceedings of the FAO European Regional Workshop on Flax / Brno, Czechoslovakia. 1991. - P. 155-169.
148. Sator, C. Regeneration von Lupinenpflanzen aus Embryonen / C. Sator // Landbauforsch Völkenrode. 1985. - V. 35. - № 1. - P. 1-4.
149. Schagen, M. Embriologische Untersuchungen am Feigenblattkurbis {Cucurbita ficifolia Bouche) nach Bostuubung mitt Pollen Gartenkurbis (C. pepo L.) / M. Schagen // Flora. 1956. - B. 143. - P. 217-246.
150. Schloms, M. Zur Frage der unterschiedlichen Embrionalenwicklung nach re-ciprocer Artkreusung. Eine unterauchung bei Reisenkurbis (Cucurbita maxima Duch.) und Cartenkurbis (C. pepo L.) IM. Schloms // Flora. 1958. - B. 146. -№ 4. — P. 586-615.
151. Sharma, D. R. Current Status of Wide Hybridization in Wheat / D.R. Sharma, B.S. Gill // Euphytica. 1983. - V. 32.-P. 17-31.
152. Smith, P.G. Embryo culture of a Tomato Species Hybrid / P.G. Smith // Praceeding of the American Society for Horticultural Science. — 1944. — V. 44. -P. 413-416.
153. Stebbins, I.L. The Liviability, Weakness and Sterility of Interspecific Hybrids / I.L. Stebbins // Advances in Genet. 1958. - V. 9. - P. 29-37.
154. Takashima S. The percentage growth of the pollen tubes in interspecific hybrids of Cucurbita / S. Takashima // Plant. Breed. Abstr. 1953. - № 34. - P. 157-164.
155. Takeshita, M. Aplicasition of ovule culture to the production of intergeneric hybridis in Brassica and Raphanus / M. Takeshita, M. Kato, S. Tokumasu // Jpn. J. Genet. 1980. -V. 35. - P. 373-387.
156. Van Esltine, G.P. Cucurbita Hybrids / G.P. Van Esltine // Proc. Amer. Soc. Hort. Sei. 1937. - V. 34. - P. 577-581.
157. Wall, J.R. Interspecific Hybrids of Cucurbita obtained by Embryo culture / J.R. Wall //Proc. Amer. Soc. Hort. 1954. - V. 63. - P. 427-430.
158. Weiling, F. Die Uberstragung des Merkmals «Weichschaligkeit» vom Oulkur-bis {Cucurbita pepo L.) in fertile Artbastarde aus der Kreuzung Cucurbita maxima Duch. x Cucurbita pepo L. / F. Weiling // Zuchter. 1956. - № 26. — P. 22-25.
159. Whitaker, T.W. A Species Cross in Cucurbits / T.W. Whitaker // The Journ. of Hered. 1951. - V. 42. - № 2. - P. 65-69.
160. Whitaker, T.W. Squash Breeding. Breeding vegetable crops (M.J. Basset, ed.) / Whitaker T.W., Robinson R.W. 1986. - P. 209-238.
161. White, P.R The cultivation of animal and plant cells / P.R. White // 2nd edn. Ronald Press, New York, 1963. P. 46-51.
162. Yamashita, Y. Asymmetric Somatic Hybrids of Brassica: Partial Transfer of B. campestris Genome into B. oleraceae by Fusion / Y. Yamashita, R. Terada, S. Nishibayashi, K. Shimamoto // Theor. Apll. Genet. 1989. - V. 77. - P. 189194.
-
Ситникова, Ольга Игоревна
-
кандидата сельскохозяйственных наук
-
Москва, 2008
-
ВАК 06.01.05
- Разнообразие морфобиотипов овощных тыкв и возможности их использования в селекции
- Генетика репродуктивных барьеров и морфологических различий между видами крупносемянной группы рода Fagopyrum Mill.
- Ботанические основы проявления количественных признаков гетерозисных гибридов тыквы крупноплодной
- Видовые и сортовые особенности формирования урожая тыквы, кабачка и патиссона в условиях Московской области
- Создание исходного материала для селекции столовой тыквы путем географически отдаленной гибридизации
