Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Аллоплазматические цибриды Lycopersicon как модель для изучения ядерно-цитоплазматических взаимоотношений

ВАК РФ 03.00.25, Гистология, цитология, клеточная биология

Автореферат диссертации по теме "Аллоплазматические цибриды Lycopersicon как модель для изучения ядерно-цитоплазматических взаимоотношений"

, 1 tí» ®7

НАЦЮНМЬНА АКАДЕМ1Я НАУК УКРА1НИ

1НСТИТУТ KJIITHHHOÏ БЮЛОГП TA ГЕНЕТИЧНО! 1НЖЕНЕРП

На правах рукопису УДК 575.13.133

КОЧЕВЕНКО АндрЛй Серг1йович

АЛ0ПЛАЗМАТИЧН1 ЦИБРИДИ LYCOPERSICON ЯК МОДЕЛЬ ДЛЯ ВИВЧЕННЯ ЯДЕРНО-ЦИТОПЛАЗМАТИЧНИХ ВЗАбМОВШОШЕНЬ

03.00.25. - кл1тинна 61олог1я

Автореферат дисертацп па здобуття наукового ступепя кандидата бюлопчних наук

Ки1в 1997

Роботу виконано у лабораторП цитотехнолоПй в!дд1лу кл1тинно! селекцП 1нституту юйтинно! б!олог11 та генетично! шженерП HAH Укра1ни

Науковий кер1вник - член-кореспондент HAH Украхни та

УААН, доктор б1олог!чних наук В. А. Сидоров

0ф1ц1йн1 опоненти - доктор б1олог!чних наук

Б. 0. Левенко

кандидат 61олог1чних наук 0.0. Панюта

Провхдна орган1зац1я -

Нащональний ун!верситет 1м. Тараса Шевченка М1н1стерства осв!ти Укра1ни

Захист в1дбудеться 1S97 р. о год.

на заслдашй спец1ал1зовано1 вчено! ради Д.01.19.01. при 1нститут1 кл1тинно1 б1олоШ та генетично! 1нженер1! HAH Укра!ни за адресою: 252143, Ки1в-143, вул. Заболотного, 148.

3 дисертащею можна ознайомитись в б1бл1отец1 1нституту кл1тинно1 б1олог11 та генетично! 1нженер1! HAH Укра!ни.

Автореферат роз1сланий сК^/^Уг^^ 1997 р.

Вчений секретар спец1ал1зовано! ради, кандидат б1олог!чних наук й / Л. В. Малишева

¡ъиш^Л

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальн1сть проблеми. Як в1домо рослинн1 кл!тини характеризуются наявн!стю трьох окремих генетичних компартментгв (ядра, хлоропласт!в i м!тохондр!й). Повноц1нний розвиток рос-линного орган!зму е можливим лише у раз1 координовано! взаемодИ м1ж вс1ма геномами. Хоча перш! роботи, пов'язан1 з цитоплазматичною спадков!стю, з'явились ще напочатку нашого стол!ття, до цього часу питания про роль цитоплазматичних ге-ном1в у npoueci морфогенезу рослин вивчено дуже слабо. Ще менше 1нформац11, якою ми волод!емо на даний час, отримано про склада! регуляторн! процеси взаемодИ м!ж ядерним 1 цитоплазма-тичними геномами, а також м!ж пластомом та хондр!омом.

Соматична г!бридизац!я дозволяе ц!леспрямовано переносити пластом i/або хондргом на чужинний ядерний фон. що призводить до утворення так званих цитоплазматичних г!брид!в (цибрид!в). TaKi рослини, як! поеднують чузкинн! генетичн! детерм1нанти, можна використовувати як модельн! системи для вивчення ряду важливих фундаментальних проблем: 1) ядерно-цитоплазматичних 1 хлоропластно-м1тохондр!альних взаемов!дношень; 2) виявлення впливу того чи 1ншого цитоплазматичного геному на р!ст i розвиток рослинного орган1зму; 3) розум1ння молекулярних механ!зм!в реал!зац!1 генетично! 1нформац!1 в рослинн!й кл!тин! тощо. Ран1ше П1сля злиття мезоф1льних протопласт1в пластомного хло-роф1лдефектного мутанта Lycopersicon esculentum Mill. (рецип!ент) та 1нактивованих к-променями мезоф!льних протоп-ласт!в дикого виду L. peruvianum var. dentatwn Dun. (донор) був отриманий цибрид L. esculentum(+L. peruvianum var. dentatwn), . який характеризувався пов1льним ростом та св!тло-зеленим за-барвленням листкових пластинок (Ratushnyak et al., 1991). Оск!льки добре в1домо, що алоплазматична несум1сн!сть у вищих рослин може проявлятися у вигляд! карликовост!, хлороф1лдефект-

носИ (Michaelis, 1965a, 1966b; Renner, 1936) чи аномал1ях морфогенезу кв1тки (Зубко и др., 1995), то ми припустили, що причиною появи нових вищезазначених ознак цибрида L. esculentum{+L. peruvianum var. dentatum) може бути ядерно-ци-топлазматична несум!сн1сть. На даний час цибридн! рослини у род1 Lycopersicon отриман! ще у двох комб1нац!ях: L. esculentum(+L. pennellil) (Bonnema et al., 1991) i L. esculentum(+L. hirsutum) (Derks et al., 1992). Про яке-небудь фенотишчне проявления ознак алоплазматично! несум1сност1 у цих цибрщЦв не пов1домлялось. Тому Шсля отримання цибридних рос-лин L. esculentm{+L. peruvianum var. dentatum) з новими фено-тип1чними ознаками, було доЩльно вивчити характер взаемов1дно-шень ядерного 1 цитоплазматичного геном!в культурного томата L. esculentum i дикого виду L. peruvianum var. dentatum.

Мета та завдання досл1дження. В зв'язку з вищевикладеним, метою ц1е! роботи було вивчити нов! фенотип!чн! ознаки та про-анал!зувати причини ix виникнення у цибридних рослин L. esculentum(+L. peruvianum var. dentatum), а також вивчити мож-лив1сть отримання функц!ональних цитоплазматичних г!брид1в 3i зворотною ядерно-цитоплазматичною орган!зац1ею L. peruvianum var. dentatum(+L. esculentum).

До конкретних завдань роботи входило:

1. Провести молекулярно-б!олог1чний анал1з ядерного, хлоропластного та м!тохондр!ального геном!в цитоплазматичного г1брида L. esculentum(+L. peruvianum var. dentatum).

2. Провести морфолог!чний анал!з цибрида L. esculentum(+L. peruvianum var. dentatum).

3. За допомогою г!бридолог!чного анал!зу вивчити характер успадкування у статевих покол1ннях Fi та F2 нових фенотип!чних ознак, притаманних цибриду L. esculentum(+L. peruvianum var. dentatum).

4. Досл1дити можлив!сть 1снування у цитоплазматичного г1брида L. esculentum(+L. peruvianum var. dentatum) ядерно-ци-

топлазматично! несум1сност1. зокрема пластом-геномно! не-сум1сност1. через вивчення деяких параметр1в його фотосинтетичного апарату.

5. Зд1йснити повторний перенос хлоропласт!в цибрида I. езси1еМт(+Ь. регш1апит уаг. йепЬагит) на вих1дний ядерний фон I. региугапит уаг. йепЬаЬит шляхом злиття протопласт1в з метою доведения причини появи нових фенотшйчних ознак як насл1дку пластом-геномно! несум1сност1.

6. Отримати цибриди, як! б м!стили ядерний геном I. региргапит уаг. йеШаЬит 1 плазмагени I. езсиЬепЬит.

7. Вивчити характер ядерно-цитоплазматичних взаемов1дно-шень у цибрщЦв Ь. peru.vla.num уаг. йепЬаШтп{+Ь. езсиЬеШит).

Наукова новизна та практична цшн!сть.

Вперше продемонстрована ядерно-цитоплазматична не-сум1сн1сть у цитоплазматичних г1брид!в Ь. езсиЬеп1ит{+1. региу1апт уаг. йепЬаЪит).

Вперше проведено комплексне досл1днення ядерно-цитоплазматичних взаемов!дношень реципрокних цибрид!в м1ж найбыьш ф1ло-генетично в!ддаленими представниками роду ЬусорегБ1соп.

Вперше для п!дтвердження Зхнування пластом-геномно! не-сум!сност1 був застосований анал!з стану фотосинтетичного апарату цибридних рослин.

. Доведено стаб1льне успадкування ознак аномального фенотипу цибрида Ь. езси1еп1ит(+Ь. региугапит уаг. deníaíum) в двох ста-тевих покол1ннях.

Вперше отриман! цибриди, як1 м!стять ядерний геном I. регир1апит уаг. den.ta.tum 1 пластом Ь. езсиЬепШт.

0триман1 два типи цибрид!в Ьусорегз1соп з реципрокною алоплазматичною орган1зац1ею можуть бути використан! в якост! модельно! системи для подальших досл1джень з метою розширення наших уявлень про ядерно-цитоплазматичн! взаемов!дносини у ви-щих рослин. а також для встановлення конкретних молекулярних механ!зм!в ц!е! взаемодП. Результата досл!джень також можуть

бути використан! в подальших селекиДйних програмах культурного томата.

Положения, що виносяться на захист.

Аномальний фенотип цибридних рослин L. esculentum(+L. peruvianum var. dentatum) обумовлюеться ядерно-цитоплазматичною несум!сн1стю.

Несум1сн1сть ядерного геному L. esculentvm i пластому L. peruvianum var. dentatum проявляеться y структурних 1 функц!ональних порушеннях фотосинтетичного апарату цибридних рослин.

Шляхом соматично! ПбридизацП монна отримати цибриди L. peruvianum var. dentatm{+L. esculentum). y той час як статева г1бридизац1я у щй комб!нацП неможлива.

Хлоропласта L. esculentum здатн1 ефективно функц!онувати у присутност! ядерного геному L. peruvianum var. dentatum.

Апробац1я робота. Матер1али дисертацШно! роботи допов1да-лися на 8-му М1янародному конгрес1 по культур! кл1тин та тканин рослин (ФлоренцХя. 1тал1я, 1994), на 10-му Конгрес! ФедерацП Европейських товариств ф1з1олог1в рослин (Флоренщя, 1тал1я, 1996) 1 на 6-й конференцп молодих вчених "Актуальн! проблеми ф1з1ологП рослин 1 генетики" (Khïb, Украхна, 1996).

Публ1кац11. Основн! положения дисертацп викладен1 у 7 друкованих роботах, список яких наведено в к1нц1 автореферату.

Структура та об'ем роботи. Дисертац1я складаеться 1з всту-пу, огляду л1тератури, матер1ал1в 1 метод1в, результат1в, обго-ворення, резюме, висновк1в та списку л1тератури, який м1стить 188 б1бл1ограф1чних посилань. Робота викладена на 182 стор1нках, м1стить 24 рисунки та 14 таблиць.

МАТЕРIАЛИ ТА МЕТОДИ

В робот! використовували наступний рослинний матер!ал:

1. Пластомний хлороф!лдефектний мутант Pl-alb 1 Lycopersi-

con esculentwn Mill, сорту Frühe Liebe (Самсонова, 1970, 1972).

2. Дикий тип культурного томата L. escutentm Mill, сорту Quedlinburger Frühe Liebe. Нас1ння отримано в!д доктора X.Ле-манна (1н-т генетики, Гатерслебен, Н1меччина).

3. Пластомний хлороф1лдефектний мутант Lp3-alb L. peruvianum var. dentatum Dun. л1нП 3767 (Рудас, 1994).

4. Дикий тип перуанського томата L. peruvianum var. dentatum Dun. л!нп 3767. Насшня люб'язно надане 0.0. Жученко та Н.Ф. Бочарниковою (1н-т генетики, Кишин1в, Молдова).

5. Цитоплазматичний Пбрид культурного томата L. esculentum(+L. peruvianum var. dentatum) клону 1С (Ratushnyak et al., 1991).

6. Нас1ння L. esculentum Mill:

- л1нП 13 (люб'язно надане А.П. Рудасом, Науково-виробниче об'еднання "Ел1та". См1ла, Укра1на);

- г!бриду loni (отримане в!д П. Деркса, Numhems Zaden В.V., Wageningen, Netherlands)

- copTiB Rutgers, Debarou i Delicious (взято 1з колекцП ла-бораторП цитотехнолог1й 1нституту кл1тинно! бЮлогП i гене-тично! 1нженер11 HAH Укра1ни. Ки1в, Укра1на).

Рослини вирощували в асептичних умовах на безгормональному середовищ! ТК-1 (Shahin, 1985) при 16-годинному св1тловому фо-топер1од1, осв!тленн! 3-4 клк та температур! 23-25°С. Розмножу-вали живцюванням.

Мезоф1льн1 протопласта вид!ляли за вдосконаленою методакою (Сидоров и др., 1985).

Протопласта рослин-донор1в опром!нювали ^-променями в доз1 1000 Гр (потужн!сть дози - 100 Гр хв"1. 60Со).

Злиття мезоф1льних протопласт1в проводили за методикою Менцеля (Menczel et al., 1981).

Культивування продукт1в злиття зд1йснювали в р1дкому по-живному середовищ! М8р (Као, Michayluk, 1975).

0ск1льки в якост! рецШента чужинно! цитойлазми викорис-

товували протопласта хлороф!лдефектного пластомного мутанта L. peruvianum var. dentatum, то селекц1ю г!бридних колонХй проводили на основ! ix здатност1 до б!осинтезу хлороф1лу.

Для 1ндукц1! мофогенезу використовували середовища Шах1на (Shahin, 1985). Регенеранти вкор1нювали на безгормональному середовищ! MC (Murashlge, Skoog, 1962).

Сумарну рослинну ДНК вид1ляли !з листя за стандартною методикою (Murray, Thompson. 1980).

Ампл1ф1кац1ю ДНК in vitro проводили за допомогою ДНК ампл!ф!катора "AMPLY-250" ("BIОКОМ-SERVICE", Москва, Рос1я) з використанням ол1гонуклеотидного праймера 0РА-9 фхрш "Operon" (-GGG-TAA-CGC-C).

Саузерн-блот-г1бридизац1ю проводили за загальноприйнятою методикою (Маниатис, 1984). В якост! зонда для г!бридизацП ДНК використовували ген 25S рРНК 1з Citrus limon (Колоша, Фодор, 1986).

Цитогенетичнйй та 1зоферментний анал1зи проводили по методикам, як1 застосовуються в 1нститут1 кл1тинно! 61олог1! i ге-нетично! 1нженерП (Биохимический анализ в клеточной биологии растений - Киев.-1988. -Препринт/АН УССР, Институт ботаники: 88.1).

ДНК 1з хлоропласт1в та м1тохондр1й вид!ляли використовуючи в!дом1 методики (Wilson, Chourey, 1984; Bookjans et al., 1984).

Рестрикц1ю ДНК проводили зг!дно з рекомендац1ями вироб-ник!в фермент!в (НВО "Фермент", В!льнюс, Литва).

Морфолог!чну оц!нку вдбридних рослин культурного томата та !х статевого потомства проводили в умовах теплиц! використовуючи "Широкий унифицированный классификатор СЭВ и международный классификатор СЭВ рода Lycopersicon " (1979). Морфолог1чну оц!нку цибридних рослин перуанського томата проводили ана-лог!чно, але в польових умовах.

0ц!нку фертильност! пилку проводили за описаними методами (Паушева, 1974; Гранковский, 1981).

Г1бридолог1чний аиал1з проводили в умовах теплиц! шляхом схрещування цитоплазматичного г1брида L. esculentum(+ L. peruvianum var. dentatum) з деякими сортами культурного томата. Г1бридн1 рослини Fj також залучали до схрещування з тими ж самими генотипами культурного томата.

Вивчення п1гментного складу проводили за методикою (Lichtenthaler et al., 1983).

Вим1рювання шдукцП флуоресценцП хлороф1лу проводили зг1дно з Чеченевой и др. (1994).

Вим1рювання низькотемпературних спектр1в флуоресценцП хлоропласт1в проводили в1дпов1дно до Кочубей (1986).

Досл1дження С02-газообм1ну проводили за методикою (Гуляев, 1983).

РЕЗУЛЬТАТИ ТА IX ОБГОВОРЕННЯ

1. Досл1даення ядерного, хлоропластного та м1тохондр1аль-ного reHOMiB цитоплазматичного Г1брида культурного томата L. esculentum(+L. peruvianum var. dentatum).

Для вивчення природи ядерного геному анал1зували 1зо-ферментн! спектри пероксидази, глутаматоксалоацетат трансам1на-зи та кисло! фосфатази. В результат! доведена повна 1ден-тичн!сть спектр1в MI© цих ферментних систем у цибрида L. esculentum(+L. peruvianum var. dentatum) i культурного томата.

Ядерну ДНК цибрида та вихШих форм обробляли рестриктаза-ми EcoR V i Dr а I та г!бридизували з фрагментом 25S рДНК 1з Citrus limon. При використанн! цих двох фермент!в було показано, що у г!бридизац!йних спектрах цибрида культурного томата виявлено лише видоспециф1чн! фрагмента ядерно! ДНК L. esculentum.

При ампл1ф!кац11 геномно! ДНК батьк!вських вид1в ! цитоплазматичного г!брида L. esculentum(+ L. peruvianum var.

dentatum) за допомогою праймера 0РА-09 встановлено, що у цибрида присутн! т!льки видоспециф!чн1 ампл1ф!кован! фрагмента ядДНК в1д L. esculentum.

Рестриктний анал!з хлДНК з використанням ендонуклеази Hind III показав, що пластом цибрида 1дентичний такому у L. peruvianum var. dentatum.

Для анал!зу хондр!ому використовували дек!лька рестриктних фермент!в, зокрема Hind III. Sal I, Barn HI i Pst I. При ви-користанн1 рестриктаз Pst I í Sal I у цибрида були виявлен1 перебудови мтДНК.

Таким чином дан1 анал!зу í303hmíb, рибосомально! та тотально! ДНК п!дтвердили, що цитоплазматичний гибрид L. esculentvm(+L. peruvianum var. dentatum) успадкував ядерний геном еикдвчно в!д культурного томата. Рестриктний анал!з хл- 1 мтДНК дов1в, що цибридн! рослини волод!ють пластомом I. peruvianum var. dentatum, тод! як хондргом представлений рекомб1нантною ДНК.

2. Досл1дження ознак аномального фенотипу у цибридних рос-лин L. esculentm(+L. peruvianum var. dentatum) та ix статевого потомства.

Необх!дно зазначити, що наступний етап наших досл!джень цибрида L. esculentum(+L. peruvianum var. dentatum). а саме де-тальне вивчення фенотип!чних ознак (Табл. 1), оц!нка стану фотосинтетичного апарату та г1бридолог!чний анал1з, став можливим лише завдяки розробц! ефективно! техн!ки його прищеплення, внасл!док чого прищеплен! цибридн1 рослини культурного томата були здатн! в1дновлювати нормальний р!ст 1 розвиток. В результат! нами були знайден! додатков! ознаки аномального фенотипу: мармуров!сть листкових пластинок, гетеростильн!сть маточки та чолов1ча стерилыпсть. Причому ознака гетеростильност1 маточки проявлялась лише на окремих суцв!ттях, але на вс!х кв1тках

Таблиця 1. Особливоеп морфолош листкш, квпок, суцвпъ i клодш Lycopersicon esculentum, L. peruvianum var. dentatum та Ix цотоплазматичннх пбридш.

Листок Кв|тка Суцвгггя Пл1д

Генотип

характер поверхш забарв- ЛС1И1Я p03Mip (СМ) опуше-lliCTb чашо- ЛИСТИКШ положения маточки довжииа (см) К1ЛЬК1СТЬ КВ1Т0К маса (г) забарв-лешш

L. esculentum сорту Quedlinburger Frülie Liebe сильно гофрована темно-зелений ÄpiÖHl (2,5) густо опушет коротша тичинок серсдня (13) дуже багато (22) др1бш (30) черво-ний

L. peruvianum var. dentatum лши 3767 гладка темно-зелений серед Iii або велии (3-4) неопу-шет довша тичинок середня (18) дуже багато (24) дуже дргбш (3-4) свггло-зелений

Цибрнд L. escnlen-tum(+L. peruvianum var. dentatum) клону 1С сильно гофрована свшто-зелений ДрШт (2,5) густо опушеш коротша ТИЧИНОК серсдня (14) багато (19) flpiÖHi (22) черво-ний

Цибрнд L. peruvianum var. dentatum(+L. esculentum) субклону B1A гладка темно-зслений середш або велии . (3-4) неопу-шеш довша ТИЧИНОК середня (17) дуже багато (25) Дуже ÄpiÖHi (3-5) СВ1ТЛО- зелений

суцв!ття ще на стадП бутону.

Висловлюючи припущення про те, що вс1 нов! фенотип!чн1 оз-наки можуть бути обумовлен! ядерно-цитоплазматичною не-сум1сн!стю. ми також враховували можлив1сть появи нових фено-тиШчних ознак внасл1док спонтанних ядерних або пластомних му-тац1й. Хоча ймов!рн1сть виникнення принайми! чотирьох мутац1й в!дразу у одному рослинному генотип! (також треба враховувати, що ця рослина була отримана з одн!е! кл!тини) надто мала. Якщо все ж таки за нов1 фенотип1чн! ознаки чи хоча б за ix частину, в1дпов!дають ядерн! гени, то при зворотному схрещуванн! у по-TOMCTBi повинно в!дбуватися розщеплення по цих ознаках. Тому ми провели експерименти по схрещуванню цибрида L. esculentum(+L. peruvianum var. dentatum) з L. esculentum сорт!в Quedlinburger Frühe Liebe, Debarou, Rutgers, Delicious, г!бриду loni i л1нП N13. Bei рослини Fi i F2 покол1нь кали так! притаманн! цибриду L. esculentum (+L. peruvianum var. dentatum) ознаки ядерно-ци-топлазматично! несум!сност! як часткова хлороф!лдефектн!сть (св!тло-зелене забарвлення i мармуров1сть листк!в), пригн!чений picT та розвиток, гетеростильн1сть маточки, але були чолов1чо-фертильн1. Необх1дно зазначити, що при пророщуванн! на поживно-му середовищ! проростки Fj i F2 на стад1х с1м'ядолей у Bcix отриманих комб!нац1ях характеризувалися б!льш вираженою xлopoфiлдeфeктнicтю. Приблизно третина проростов були аномаль-ними i гинули.

Оск!льки серед рослин Ft 1 F2 не спостер1галося розщеплення по вищезазначеним ознакам, то таким чином аномал!ï розвитку цибрида L. esculentum(+L. peruvianum var. dentatum) не e насл1дком ядерних мутацш, а обумовлюються або новою алоплазма-тичною конституц1ею або мутац1ями у геномах органел. Для того щоб довести, що аномальн! ознаки невластив! батьк!вським формам е насл!дком ядерно-цитоплазматично1 несум1сност1, необх!дно бу-ло перенести плазмагени цибрида L. esculentum(+L. peruvianum var. dentatum) на ядерний фон перуанського томата.

- и -

3. Ре-перенос плазмаген1в цибрида L. esculentm(+ L. peruvicmtim var. dentatira) на ядерний фон L. peruvianwn var. dentatum.

Для отримання цибридних рослин, як1 б мали ядерний геном L. peruvianwn var. âentatum i пластом цибрида L. esculentum(+L. peruvianum var. dentatum), ми користувалися методом до-норно-рецип1ентного злиття протопласт1в. При цьому для 1накти-вацП ядра донора L. esculentumC+L. peruvianwn var. dentatum) використовували ^-опромшення дозою 1000 Гр. У якост! рецип1ента чужинних органел використовували пластомний хло-роф!лдефектний мутант Lp3-alb дикого виду L. peruvianum var. dentatum л!нП 3767 (Рудас, 1994). В1дб1р лродукпв злиття ба-зувався на здатност! Пбридних колон1й до позеленхння. По-передн!й в1дб1р в1рог1дних регенерант1в з ре-перенесеними хлоропластами L. peruvianum var. dentatum зд1йснювали за допо-могою цитогенетичного анал1зу: вели пошук кар!отип1в з числом хромосом 2п=2х=24. Природу ядерного геному продовжували вивчати шляхом анал1зу 1зоферментних спектр1в естерази та пероксидази. Для вс1х рослш-регенерант1в клон1в К1А, К1С, К1К, LIA 1 L1Q, як1 мали наб!р хромосом 2п=2х=24, була показана 1дентичн1сть спектр1в ММФ цих ферментних систем таким у L. peruvianum var. dentatum. До того ж ц1 рослини мали морфолог1ю перуанського томата. Таким чином за допомогою цитогенетичного, 1зоферментного та морфолог1чного анал!з1в було доведено, що клони К1А, К1С, К1К, LIA 1 L1Q волод1ють ядерним геномом L. peruvianum var. dentatum. Рестриктний анал1з хлДНК з використанням ендонуклеази EcoR I п1дтвердив наявн1сть у цих клон!в пластому L. peruvianum var. dentatum. Цибрида рослини. отриман1 внасл1док ре-переносу хлоропласт1в, характеризувалися повнощнним ростом i розвитком та темно-зеленим забарвленням листк1в. Тобто було доведено, що принаймн1 частина ознак аномального фенотипу цибрида L.

esculentum(+L. peruvianum var. dentation), а саме часткова хлороф1лдефектн!сть та пригн!чення росту i розвитку зникали. коли шляхом в1дпов1дного злиття протопласт1в пластом даного цибрида поеднують 1з природним ядерним геномом. Отже, мокна стверджувати, що ц1 ознаки не е насл!дком пластомних мутац1й, а зумовлен! ядерно-цитоплазматичною несум1сн1стю.

Складн1ше 1нтерпретувати так! аномальн! ознаки цибрида L. esculentum(+L. peruvianum var. dentatum) як чолов1ча стерильн!сть та -гетеростильн!сть. На наш погляд чолов1ча стерильн!сть цитоплазматичного г1брида може бути обумовлена: 1) зм!ною структури м!тохондр!ального геному (рекомб!нац!я чи му-тац1я); 2) неоптимальними ядерно-цитоплазматичними взаемов1дно-шеннями (як окремий випадок ядерно-м1тохондр!альна не-cyKicHicTb); 3) мутаЩею в.ядерному геном!. Остання з них, як на наш погляд, е найменш ймов!рною. Адже в1домо, що ядерн1 му-тацН ген!в, як правило, е рецесивними. 1з 830 мутантних ген1в описаних для томат1в лише 59 е домшантними (Жученко, 1972). До того к вс1 досл1джен1 ядерн1 мутац11. що викликають чолов!чу стерильн1сть, а !х б!льше 35. е виключно рецесивними. У нашому випадку для цибрида культурного томата характерна чолов1ча стерильн!сть, тод1 як Bci г!бриди Ft чолов1чофертильн1 (тобто серед потомк!в в1дсутне розщеплення по ц!й ознац!). В зв'язку з вищезазначеним найб!льш ймов!рним е припущення, що чолов!ча стерильн!сть цибрида L. escutentum(+L. peruvianum var. dentatun) виникла внасл!док порушення ядерно-м!тохондр1альних взаемов1дношень i/або мутацИ чи рекомб!нац!1 мтДНК. В такому раз1 наявн!сть 5-40% життездатного пилку у г1брщпв Ft, отрима-них п1сля запилення цибрида культурного томата пилком copTiB Debarou, Rutgers, Delicious, г!бриду loni i л!н11 N13, можна пояснити наявн!стю у цих генотипах ядерних ген1в-в1дновлювач1в фертильност1 (або ген1в, як1 компенсують вплив чужинних плазма-ген!в). 1снування таких ген1в встановлено для кукурудзи та сорго (Laugiinan, Gabay-Laugiinan, 1986; Leaver, Gray, 1983;

Dewey et al., 1986). Аналог1чн1 гени, як1 в!дновлювали фертильн1сть пилку у ЦЧС форм культурного томата, отриманих за допомогою методу соматично! г1бридизац11, були знайден! у таких copTiB як VF-36 1 Red Cherry (Melchers et al., 1992). 3 1ншого боку, можлив!сть 1ндукування цитоплазматично! чолов1чо! стерильност1 у цибридних рослин через присутн1сть чужинних м!тохондр1й або внасл1док рекомб1нац11 мтДНК була вже проде-монстрована в ряд! роб1т (Melchers et al., 1992; Kofer et al., 1991; Perl et al., 1991, Зубко и др., 1995). 0станн1м часом з'явилися дек1лька публ1кац1й, як1 присвячен! вивченню участ! м!тохондр1альних ген1в у морфогенез! кв1тки (Bonnett et al., 1991; Kofer et al., 1991). До того ж було встановлено, що зм1ни флорального морфогенезу можуть виникати не за рахунок генетич-них ман!пуляц1й з ядерними гомеотичними генами, а лише завдяки перенесению нових цитоплазматичних детермшант в1д ф1логенетич-но в1ддалених вид1в (Зубко и др., 1995). Таким чином ц!лком можливо, що незвичайна комб1нац1я ядерного i м!тохондр1ального reHOMiB призводить до аномал1й флорального морфогенезу, а саме гетеростильност! маточки та стерильност! пилку.

4. Вивчення стану фотосинтетичного апарату цибрида L. esculentum(+ L. peruviaxmm var. dentatm).

Оск!льки кодуюча здатн1сть пластому в!дносно мала, то б!льш!сть структурних 1 регуляторних ген!в, як! в1дпов!дають за зд!йснення процесу фотосинтезу. локал1зован! у ядр1 (Taylor, 1989). Тому лог!чно було б оч!кувати у цибрида L.. esculentum(+ L. peruvianum var. dentatm) порушення збалансовано! взаемодП м!ж ядерним геномом ! пластомом, яке може проявлятися у зм!н! структурно! орган!зац11 i функц!онально! активност! фотосинтетичного апарату. Щоб довести, що у цибрида культурного томата д1йсно мае м!сце пластом-геномна несум!сн1сть, ми провели вивчення стану його фотосинтетичного апарату.

Загальна к1льк1сть хлороф!лу а 1 Ь у. цитоплазматичних г!брид1в була нижчою, н!ж у вих1дних батьк1вських форм,- Ц1 в!дм1нност1 наростали з1 зб1льшенням в!ку листк1в (б1льше н1ж в 1,5 рази для 13-го листка). На в1дм!нност1 орган1зац11 п!гмент-ного апарату у цибрида 1 батьк!вських форм вказують зм1ни сп1вв1дношення п1гмент!в а/Ь 1 (а+Ь)/(х+с). Низький вм1ст хлороф1лу а у цитоплазматичних г1брид1в (в 1,2-1,6 рази менший, н!ж у контрольних рослин) 1 незначн1 в1дм1ни в к1лькост1 хлороф1лу Ь 1 суми каротиношв проявляются- у знижешй сп!вв1дношень а/Ь 1 (а+Ь)/'(х+с) у пор1внянн! з такими у вих!дних вид!в.

Анал1з параметра вдуюцйних кривих флуоресценцп хлороф!лу виявив значн! в1дм1нност1 м!ж цибридом культурного томата 1 вих1дними формами. Параметр ГУ/Тр. який характеризуе фотох1м1чну активн1сть фотосинтетичного апарату, був нижний у цибрида (Табл. 2). Причиною цього може бути зменшення к1лькост! фотох1м1чно активних реакц1йних центр!в ФС2. П1двищення у цибрида 1С в 1,4 рази величини параметра (Ер1-Ео)/Гу в пор!внянн1 з вих1дними формами означае, що в хлоропластах цибридних рослин виникають ускладнення для транспорту електрон!в на д!лянц! м1ж ФС1 д ФС2. Одн1ею з причин цього може бути зб1льшення дол! СШ-нев1дновлюючих реакц1йних центров ФС2, в яких електрони не переносяться в1д первинного акцептора електрон!в на вторинний акцептор СШ (МеИБ, 1991; МеИэ, 1985). Можливо, що цей ефект зумовлений ядерно-цитоплазматичною несум1сн1стю, яка притаманна цитоплазматичному г!бриду культурного томата. Але може так статися, що тут проявлюеться зменшення ефективност! в1дтоку електрон1в на ФС1 внасл1док яких-не-будь порушень у функц1онуванн1 останньо!.

При вивченн! низькотемпературних спектр1в флуоресценцп хлоропласт1в у цитоплазматичного г1брида культурного томата були знайден! зм!ни як у короткохвильов1й, так 1 в довгохвильов1й областях спектра. Так спостер!галось п1двищення 1нтенсивност1

Таблиця 2. Даш аиал!з!в ¡цдукцП флуоресцепцп хлороф!лу та С02-газообмшу цибршцшх рослии культурного томата i вихщиих батьивських шщ!в.

Об'скт дослщження Параметри ¡цзукщйпо! криво! флуоресценци хлороф1ту 1нтенсившстъ фотосинтезу мкг COj/r (сух. р-ни) IirreBciiBiiicTb фотодихашш мкг СО2А (сух. р-ин)

Fv/Fp (Fpl-Fo)/Fv у секуцду у секунду

Lycopersicon esculmtum сорту Quedlmbnrger Frühe liebe 0.68+0.02 0.37+0.03 14,8+1,9 4,2±0,3

L. peruvianum var. dentatum лшм 3767 0.70±0.01 0.38+0.01 20,9+1,8 6,3+0,8

Цнтоплазматичпий пбрвд L. esculentum(+L. pemvia-mim var. dentatum) 0.66±0.01 0.52±0.01 10,7+2,0 4,1±1,3

ДоВЖИПЯ ХВИЛ1, им

Рис. 1. Спектрн флуоресценцн хпоропласлв Ьольованих з листшв цитоплазматичного лбрида Lycopersicon esculentum(+L. рептапшп var. dentatum) клону 1С (1С), L. escidentum сорту Quedlinburger Frühe Liebe (QFL) i L. peruvianum var. dentatum лпш 3767 (3767). Вилпрговання проводили при 77К. У якосп збуджуючого св1тла внкористовували лшю 436 mi спектра ргутноТ дуги (фшьтр Hg 436 + СЗС-9).

смуги з максимумом 686 нм 1 зникнення слабко! смуги з максимумом б1ля 693 нм (Рис. 1). Причиною цього е мабуть б!льш низька ефективн!сть захвату енерг11 реакц1йними центрами ФС2, що може бути зумовлено або 1х дефектн!стю, або поникеною концентрац!ею. Зниження в!дносно1 1нтенсивност1 у област1 максимуму б1ля 693 нм, який належить випром!нюванню найближчого оточення реакц1йних центр1в ФС2, може св1дчити на користь припущення про зменшення 1х вм1сту. Також було знайдено, що смуга з максимумом 731 нм трохи зсуваеться у короткохвильову область, а II нап!вширина зб1льшуеться. Зб1лыиення нап1вширини довгохвильово! смуги спектра флуоресценцИ хлоропласт1в цибрида вказуе на зм1ну орган!зац11 його антенних форм хлороф!лу ФС1 в пор1внянн! з батьк!вськими видами.

Таким чином розглянута сукупн!сть даних дозволяе припустите, що у цибрида культурного томата 1снують порушення орган1зацП фотосинтетичного апарату 1 пов'язане з ними зниження функц1онально! активност1 у св1тлов1й фаз! фотосинтезу.

Досл1джуван1 генотипи суттево в1др1знялися пром!ж собою за 1нтенсивн1стю асим1ляц11 С02 (Табл. 2). Найб1льша 1нтенсивн1сть фотосинтезу була притаманна I. реги'Лапит уаг. йепЪаШт. 1нтен-сивн!сть поглинання вуглекислого газу для I. еБсиЬепгит 1 цибрида 1С була нижчою у 1,4 1 1.7 рази, в!дпов1дно.

В1дзначен1 особливост1 структурно-функц!онально!

орган1зац!1 фотосинтетичного апарату хлоропласт1в в листках цибрида Ь. езси1еМт(+Ь. peru.via.num уаг. йепгаъит) можуть бути одн1ею 1з причин в1дм!нностей в 1нтенсивност1 асим!ляц11 С02, як! спостер!гаються м1ж цибридом 1 батьк!вськими видами. Однак, оск!льки асимиляЩя С02 у рослинн!й кл!тин1 здшснюсться внасл1док складного комплексу метабол1чних реакц!й, в яких приймають участь фермента, що кодуються як хлоропластним, так 1 ядерним геномами, зокрема такий ключовий фермент циклу Кальв1на як РБФК, то другою можливою причиною може бути прояв ядерно-ци-топлазматично! несум!сност1 безпосередньо у сфер! темнового ме-

табол1зму.

У виникнення такого явища як ядерно-цитоплазматична не-сум1сн1сть, ймов1рно, вносять св1й вклад не т1лъки ядерно-хлоропластн! 1 ядерно-м1тохондр1альн1, але також хлоро-пластно-м1тохондр1альн1 взаемодП. У цьому аспект! ц!кавим е вивчення процесу фотодихання, оск1льки його забезпечення потребуе узгодженого функц!онування гл1колатного 1 глутам1нсин-тетазного-глутаматсинтазного цикл1в, якЗ. локал!зован1 у трьох кл1тинних органелах - хлоропластах, м!тохондр!ях 1 пероксисомах (Оигеп, 1984). Середн! значения 1нтенсивн0ст1 фотодихання у цибрида 1С 1 Ь. езсиЬепЬит були дуже близькими (Табл. 2). Однак у першого величина в1дношення 1нтенсивност1 фотодихання до швидкост! фотосинтезу була дещо вищою. Можна припустите, що у цибрида культурного томата активукться процеси декарбоксилюван-ня метабол1т1в гл1колатного шляху. Найб1льш ймов1рним е п1дси-лення неензиматичного перикисного окисления гл1оксилата 1 г1дроксип1рувата, як це припускаеться у робот1 (геШсЬ, 1992).

Таким чином вс1 виявлен! структурн1 1 функц1ональн1 порушення фотосинтетичного апарату цибрида культурного томата п!дтверджують несум1сн1сть ядерного геному I. езсиЬепгт 1 пластому Ь. региргапит уаг. йепЬаЬт, яка була ранше виявлена на фенотшпчному р!вн1.

5. Отримання та анаиз цитоплазматичних г!брид!в перуансь-кого томата Ьусорегягсоп peruvianwn уаг. йеп1аЬт(+1. езси1еп1ит).

Як було доведено цибридн! рослини Ь. езси1еп1ит(+Ь. региугапит уаг. йепЬаЬит) характеризуются ядерно-цитоплазма-тичною несум!сн1стго, тому було доц!льно вивчити чи мае м1сце алоплазматична несум1сн1сть у цитоплазматичних г1брщцв з1 зворотною орган1зац!ею. Треба зазначити, що отримати рослини тако! генетично! конституЩ! шляхом статево! г1бридизацП не-

можливо (Hogenboom, 1972), тому ми вдалися до методу соматично! г1бридизацИ. У якост1 рецип!ента чужинних оргакел використову-вали пластомний хлороф1лдефектний мутант Lp3-alb L. peruvianum var. dentatum л1н11 3767. Донором органел служив культурний томат L. esculentwn сорту Quedlinburger Frühe Liebe. Мезоф1льн1 протопласта виду-донора опром1нювали К-променями 1 зливали з мезоф1льними протопластами рецип1ента. Г1бридн1 колонП в1дбирали по здатност1 до позелен1ння.

Попередн1й скрин1нг цибридних рослин серед отриманих протоклон1в зд!йснювали за допомогою цитогенеткчного анал!зу. Було виявлено, що б1льш!сть рослин-регенерант1в е соматичними ядерними Пбридами (симетричними або асиметричними) 1 т1льки 1з одн1е1 колонП вдалось отримати три субклони (В1А, ВЗА 1 В4А), як! м1стили число хромосом 2п=2х=24.

При вивченн! морфологи було виявлено, що рослини субклон! в В1А, ВЗА i В4А характеризувались як 1 перуанський томат л1нП 3767 1ндетерм1нантним типом росту i розлогим типом куща, мали схожу з ним морфолог1ю листк!в, суцв1ть i кв!ток (Табл. 1). Досл1дження фертильност! пилку субклон1в В1А, ВЗА 1 В4А показало, що цибридн1 рослини дещо в1др!зняються в1д L. peruvianum var. dentatum за цим показником. Якщо коеф!ц1ент по-фарбування був практично однаковим у цибридних субюкшв ! перуанського томата, то коеф1ц1ент проростання виявився приб-лизно в 2 рази меншим для субклону В1А 1 дуже низьким для суб-клон1в ВЗА i В4А. Рослини вс!х субклон1в, як 1 L. peruvianum var. dentatum, п!сля самозапилення плод1в не зав'язували. Зворотн1 запилення пилком культурного томата також дали нега-тивний результат. I лише при перезапиленн! кв!ток цибридних субклон1в пилком перуанського томата вони зав'язували плоди з киттездатним нас!нням. При цьому ефективн!сть зав'язування плод1в досягала 95%.

Досл1дження ММФФ естерази 1 пероксидази п!дтвердило дан! морфолог1чного та цитолог!чного анал!з1в рослин-регенерант!в

про те, що вони успадкували ядерний геном в1д L. peruvianum var. áentatum. Анал1з рестриктних EcoR I- 1 Нра II- спектр1в хлДНК п1дтвердив наявн1сть у отриманих субклон!в пластому I. esculentum. Рестриктний анал!з мтДНК субклон!в В1А 1 В4А з ви-користанням рестриктаз Wind III 1 Bam HI показав, що рестриктн! фрагмента у них повн1стю в1дпов1дали таким L. peruvianum var. áentatum. Але оск!льки рекомб!нац1я мтДНК при соматичн1й ПбридизацП е досить поширеним явищем, то ми невиключали мож-ливост! перенесения фрагмент!в мтДНК донора. Додатков1 досл!дження з використакням рестриктаз Neo I та Pst I п!дтвердили таке припущення. Причому було знайдено дуже ц1каве явище. Субклони В1А 1 В4А мали рекомб1нантну мтДНК, але тип рекомб!нацП цих субклон1в в1др1знявся м1ж собою.

Таким чином шляхом соматично! ПбридизацП нами були створен! цитоплазматичн! г!бриди, як! волод1ють ядерним геномом L. peruvianum var. áentatum, пластомом L. esculentum та реконструйованим хондр!омом.

Як св1дчать дан1 морфолог!чного анал1зу на фенотитчному piBHi нам не вдалося виявити ознак, як! б могли св!дчити про несум!сн1сть ядерного геному L. peruvianum var. áentatum 1 плазмаген!в L. esculentum. Проте для остаточного п!дтвердження положения про те. що геном перуанського томата здатний до пов-ноц1нно1 функЩонально! кооперацП з пластомом L. esculentum, ми провели вивчення стану фотосинтетичного апарату цибрида L. peruvianum var. äentatum(+L. esculentum).

При анал!з! параметр1в швидко! та повыьно! фаз !ндукцП флуоресценцИ хлороф!лу не було знайдено суттевих в!дм!нностей м!ж цибридом L. peruvianum var. dentatum(+L. esculentum) 1 батьк1вськими генотипами (Табл. 3). Так, параметр Fv/Fp, який вХдображуе фотох!м!чну активн1сть ФС2, становив 0,72 1 0,71 для L. peruvianum var. áentatum ! субклону B1A, в!дпов1дно. Значения сп!вв!дношення (Fpl-Fo)/Fv, яке використовуеться для оц!нки в!дносно1 к!лькост! неактивних у нецикл!чному електронному

Таблиця 3. Даш акашзш ищукци флуоресценцП хлорофыу та С02-газообмшу Щ1брид1шх рослин перуанського томата 1 вихщних батьивських вид1в.

Об'ект дослщжсшш Параметр« щаукцшю! криво! флуоресценцП хлорофиу Ьггенсивтсгь фотосинтезу миг СС>2/г (сух. р-ни) 1нтенсившсггь фотоднхания мкг СОг/г (сух. р-ни)

Fv/Fp (FpI-Fo)/Fv у секунду у секуццу

Lycopersicon esculentum сорту Quedlinburger Frühe Liebe 0.74±0.01 0.35±0.0б 16,8±2,0 4,5±0,9

L. peruvianum var. dentatam лйш 3767 0.72±0.02 0.31+0.04 27,3 ±1,6 7,3±1,1

Цитоплазматичний пбрид peruvianum var. dentatam (+L. esculentum) субклону Б1А 0.71+0.01 0.33±0.05 24,9±3,8 6,0±0,5

транспорт! реакц!йних центр!в ФС2, практично совпадали для цибрида, культурного та перуанського томат!в. Таким чином для цибридних рослин I. региу-Мтит уаг. с1еп1^т(+Ь. езсиЬепШт) не характерна наявн!сть функц!ональних порушень у комплекс! ФС2.

Значення параметра ?р/¥1. яке залежить в!д ефективност! процес!в ф!ксац11 вуглекислого газу, у цибридних рослин субклону В1А були достатньо високими ! наближалися до таких у батьк!вських вид!в. Досл!джуван! генотипи також суттево не в!др!знялися м!ж собою за 1нтенсивн!стю асим1ляц1! С02 (Табл. 3). I. региугапит var. йепЬагит мав найб!льшу !нтенсивн!сть поглинання С02. 1нтенсивн1сть фотосинтезу I. езси1епшп 1 цибридного субклону В1А була нижчою у 1,6 ! 1,1 рази, в!дпов1дно.

0ск!льки в результат! проведених досл!джень ми не знайшли яких-небудь порушень у функц!онуванн! фотосинтетичного апарату цибридних рослин перуанського томата, то отже можна зробити висновок, що пластом Ь. езсиЬепгит здатний до ефективно! взаемодП з ядерним геномом Ь. региугапит уаг. йепЬаЬш.

висновки

1. Система селекцП соматичних г1брид!в з використанням пластомних хлороф1лдефектних мутант1в в якост! рецип1ента 1 •)(-опром1нення донора дозволяе ц!леспрямовано отримувати цито-плазматичн! гЮриди (цибриди) 1усорегз1соп з реципрокною ядерно-цитоплазматичною орган!зац1ею. Отриман! цибриди можуть служите модельними системами для вивчення ядерно-цитоплазматич-них взаемов1дношэнь.

2. Ядерно-цитоплазматична несум!сн1сть цибридних рослин, як! поеднують ядерний геном Ьусорегз1соп егсигеМит 1 плазмаге-ни I. региргапит уаг. йеШаит, проявлялась у виникненн1 нових фенотип!чних ознак, а саме в пригн!ченн! росту та розвитку 1 частков1й хлороф!лдефектност1.

3. Пластом-геномна несум1сн1сть цитоплазматичного г!брида Ь. езси1еп1т(+Ь. региигапит уаг. йепЬаЬит) проявлялась у зм1нах структурно! орган1зац11 ! функц!онально! активност! його фотосинтетичного апарату.

4. Вперше отриман! фертильн! цибридн1 рослини, як! м!стять ядерний геном I. региигапит уаг. йепЬаЬит 1 плазмагени Ь. еэсиЬепЪт.

5. За допомогою морфолог!чного анал1зу та оц1нки стану фотосинтетичного апарату отриманих цибридних рослин встановлено, що пластом Ь. езсиЬепгит е сум1сним з ядерним геномом I. региръапит уаг. йепЬаЬш.

Список podiT, опублз.кованих по тем! дисертацИ.

1. Ratushnyak Y.I., Cherep N. N.. Zavgorodnyaya А.V., Latypov S.A., Kochevenko A.S., Gleba Y.Y. Alloplazralc incompatibility in cybrid plant of tomato obtained by cell engineerihg methods. // Abstract VIIIth Intern. Congress of Plant Tissue and Cell Culture.- Firenze- 1994,- P. 102.

2. Ратушняк Я.И., Кочевенко А.С., Череп Н.Н., Завгородняя

A.В., Латыпов С.А., Глеба Ю.Ю. Аллоплазматическая несовместимость у цибридных растений, обладающих геномом Lycopersicon esculentum Mill, и плазмагенами Lycopersicon peruvianum var. dentatum Dun. // Генетика - 1995. - 31. -N. 5. -C. 660-667.

3. Kochevenko A.S., Ratushnyak Y. I., Gleba Y.Y. Protoplast culture and somaclonal variability of species of series Juglandifolia. // Plant Cell Tissue Organ Cult. -1996. - 44. -N. 2. -P. 103-110.

4. Kochevenko A., Ratushnyak Y., KorneevD., Stasic 0., Shevchenko V., Kochubey S. Change of organization and functional activity of photosynthetic apparatus of the cytoplasmic hybrid Lycopersicon esculentum(+L. peruvianum var. dentatum). // Plant Physiology and Biochemistry, Abstract 10-th FESPP Congress.- Firenze- 1996.-P. 213-214.

5. Кочевенко А.С., Корнеев Д.Ю., Стасик 0.0., Шевченко

B. В., Кочубей С. М., Ратушняк ЯЛ. Цибридн1 рослини L. esculentum(+L. peruvianum var. dentatum) як модель для вивчення взаемодП чужинного геному та пластому. // Тези допов!дей VI конференцП молодих вчених "Актуальн! проблеми ф!з1олог11 рос-лин i генетики" -Ки1в, 1996, -С. 107-109.

6. Кочевенко А.С., Ратушняк Я. И., Корнеев Д.Ю., Стасик 0.0., Шевченко В.В., Кочубей С.М., Сидоров В.А. Параметры фотосинтетического аппарата цитоплазматического гибрида культурного томата Lycopersicon esculentum с хлоропластами L. peruvianum

var. dentaturn. // Доп. HAH Укра!ни - 1997. -N. 2. -C. 57-61.

7. Кочевенко А.С., Ратушняк Я. И., Шаховский A.M.. Рудас В. А.. Сидоров В.А. Цибридные растения, обладающие ядерным геномом Lycopersicon peruvlanum var. deritatum Dun. и пластомом Lycopersicon esculentum Mill. // Доп. HAH Укра1ни - 1997. -N. 4. -C. 72-76.

Kochevenko A.S. Alloplasmatlc cybrids Lycopersicon as a model for study of nuclear-cytoplasmic Interrelations.

Thesis for a scientific degree of Candidate of Biological Sciences on speciality 03.00.25 - Cell Biology. Institute of Cell Biology and Genetic Engineering, National Academy of Sciences of Ukraine; Kylv, 1997.

The results of 7 scientific papes are defended.

The results of molecular-biological, morphological and hybridological analysis as well as retransfer of plastome of cultured tomato cybrid to the initial nuclear background L. peruvlanum var. dentatum have demonstrated that incompatibility of nuclear genome L. esculentum and plasmagenes L. peruvlanum var. dentatum leads to abnormalities of development of cybrid plants. Plastome-genome incompatibility of cybrid plants L. esculentum(+L. peruvianwn var. dentatum) reveales as disturbance of structural organisation and functional activity of their photosynthetic apparatus. Fertile cybrid plants were obtained which carry nuclear genome L. peruvianum var. dentatum and plasmagenes L. esculentum. Basing on morphological analysis and studying of photosynthetic apparatus it was proved that plastome L. esculentum is compatible with nuclear genome of L. peruvianum var. dentatum.

Кочевенко А.С. Аллоплазматические цибриды Lycopersicon как модель для изучения ядерно-цитоплазматических взаимоотношений.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологи-

ческих наук по специальности 03.00.25 - клеточная биология. Институт клеточной биологии и генетической инженерии HAH Украины, Киев. 1997.

Защищается 7 научных работ по теме диссертации.

В результате молекулярно-биологического, морфологического и гибридологического анализов, а также ре-переноса пластома цибрида культурного томата на исходный ядерный фон L. peruvianum var. dentatum доказано, что аномалии развития цибрида обусловлены несовместимостью ядерного генома L. esculentum и плазмагенов L. peruvianum var. dentatum. Показано, что пластом-геномная несовместимость у цибридных растений L. escutentum(+L. peruvianum var. dentatum) проявляется в нарушении структурной организации и функциональной активности их фотосинтетического аппарата. Получены фертильные цибридные растения, которые содержат ядерный геном L. peruvianum var. dentatum и плазмагены L. esculentum. На основании данных морфологического анализа и изучения состояния фотосинтетического аппарата доказано, что пластом L. esculentum совместим с ядерним геномом L. peruvianum var. dentatum.

Ключов! слова: Цибриди, Lycopersicon, ядерно-цитоплазма-тична несум1сн1сть, фотосинтетичний апарат.