Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Исследование возможности межвидовой гибридизации лука

ВАК РФ 03.00.05, Ботаника

Автореферат диссертации по теме "Исследование возможности межвидовой гибридизации лука"

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ ЦЕНТРАЛЬНЫЙ СИБИРСКИЙ БОТАНИЧЕСКИЙ САД

На правах рукописи

КИС ЕЛЬНИКОМ ЛАРЖА ЮРЬЕЕНА

635.25:575.22,2.72.

УДК

575.224.234.2.57.085.2 ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ МЕЖВИДОВОЙ ГИБРИДИЗАЦИИ ЛУКА

03.00.05 - Ботаника

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кавдидата биологических наук

Новосибирск - 1992

Работа выполнена в Центральном сибирском ботаническом саду СО РАН

Научный руководитель - доктор биологических наук, профессор

Тарасенко Н.Д.

Официальные оппоненты - доктор биологических наук Бакулин В.Т.,

кандидат биологических наук Сухарева Н.Б.

Ведущая организация - Сибирский научно-исследовательский институт Растениеводства СО РАСХНиЛ

Защита диссертации состоится " / " Х992 г.

в /¥ ч. мин, на заседании специализированного совета в Центральном сибирском ботаническом саду СО РАН : 630090, г. Новосибирск, ул. Золотодолинская, 101.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института. Автореферат разослан " » 1992 Г.

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат биологических наук,

старший научный сотрудник 9 ¿0^ Э.А.Ершова

г Актуальность темы. Лук репчатый является одной из главных '.'хойощных культур - поставщиком фитонцидов, эфирных масел> витами-'k¿b, минеральных солей и т.д. В настоящее время производство лука в нашей стране не обеспечивает полностью потребностей из-за низкой урожайности и больших потерь от поражения болезнями, наиболее вредоносная из которых - пероноспороз. В годы эпифитотий эта болезнь на 50$ уничтожает урожай лука репки, а потери семян составляют 75-90$ /Павленко, 1991/. Ни агротехнические, ни химические методы борьбы с пероноспорозом радикальных результатов не дают. Наиболее действенной мерой преодоления пероноспороза может стать создание новых устойчивых сортов лука, т.е. осуществление переноса генов устойчивости от диких ввдов в культурный. Большие перспективы имеет вовлечение в селекционный процесс многолетних дикорастущих видов лука, отличающихся от лука репчатого высокой устойчивостью к болезням, зимостойкостью, способностью ранне-весеннего

отрастания и т.д.

Работы зарубежных и отечественных исследователей показывают, что, используя отдаленную гибридизацию, можно получать формы, сочетающие признаки родительских видов, в том числе гибриды, устойчивые к болезням. В сеязи с этим проведение исследований до межвидовой гибридизации лука с использованием видов сибирской фшоры, иммунных к пероноспорозу, направлено на получение новых устойчивых к заболеванию форм.

Цель и задачи исследования. Основная цель данной работы -изучение возможностей отдаленной гибридизации лука репчатого с устойчивыми к пероноспорозу корневищными и луковичными видами.

"Защищаемые положения.

1. Получение отдаленных гибридов А.сера Ъ. с многолетними дикорастущими видами лука A.microdictyum Ь., A.victorialis Ъ., A.ochotense Ъ., A.chínense-Ь., A.aflatunenae B.Fedtsch., А.го-зепЪасМапит Rgl. возможно при преодолении гаметофитной и пост-гамной несовместимости.

2. Жесткое ионизирующее излучение (/^-лучи) инактивирует систему перекрестной несовместимости и обеспечивает получение отдаленных гибридов.

3. Разработка способа экспериментального получения тетра-ллоидов лука репчатого 2п=32 для выравнивания уровня плоидности в скрещиваниях с дикорастущими тетраплоидными видами.

4. Применение культуры изолированных зародышей спустя 21-29

суток после опыления позволяет преодолеть постгамную несовместимость и получить полноценные гибридные растения.

Материал и методы исследования. Исследования выполнены в лаборатории интродукции пшцевых растений Центрального сибирского ботанического сада СО РАН в 1988-1991 гг. на материалах коллекции луков, собранной сотрудниками лаборатории.

Основные методы исследования: селекционно-генетические /отдаленная гибридизация, экспериментальная полиплоидия/, радиобиологические /облучение пыльцы/, биотехнологические /культура зародышей/ и цитологический анализ.

Научная новизна работы. Впервые вовлечены в межвидовую гибридизацию виды, ранее не используемые в скрещиваниях. Выявлены типы несовместимости в дикорастущих видах лука с луком репчатым.

Впервые в межвидовых скрещиваниях лука использовалась гамма-облученная пыльца.

Разработана методика тетраплоидизации лука репчатого при помощи вакуум-инфильтрации колхицина в клетки верхней меристемы проростков с предварительной синхронизацией клеточных циклов по способу Н.Д.Тарасенко /1970/.

Доказана возможность экспериментального получения межвидовых гибридов лука репчатого с видами сибирской флоры: при помощи направленного нарушения перекрестной несовместимости облучением пыльцы и применением эмбриокультуры.

Теоретическая и практическая ценность работы. Разработана методика экспериментального получения межвидовых гибридов лука репчатого с дикорастущими видами сибирской флоры, устойчивыми к пе-роноспорозу. Получены тетраплоиды лука репчатого 2п =32, которые могут быть в дальнейшем использованы для скрещиваний на их уровне.

Апробация работы и публикации. Результаты исследований докладывались на отчетной научной сессии ЦСБС СО РАН, на П совещании по кариологии растений /Новосибирск, 1989/, на Всесоюзной конференции "Генетические механизмы устойчивости растений к неблагоприятным факторам среды" /Иркутск, 1991/.

По материалам диссертации опубликовано 4 работы, 2 - приняты в печать.

Объем работы. Основное содержание диссертации изложено на 109 страницах машинописного текста. Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов, списка литературы, состоящего из 87 русских

и 118 иностранных работ, 18 таблиц и 18 рисунков.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материал и методы исследований

Исследовались следующие виды лука:

1. А.сера L. - лук репчатый /сорт Сибирский однолетний/, 2п =16.

2. A.victorialis L. - лук победный, черемша, колба, 2п =16.

3. A.microdictyum - лук мелкосетчатый, черемша, колба, 2п =16.

4. A.ochotense L. - лук охотский, черемша, колба, 2п =32.

5. A.aflatunense B.Fedtsch. - лук афлатунский, 2п =16.

6. A.rosenbachianum Rgl. - лук Розенбаха, 2п=16.

7. a.chínense L. - лук китайский, 2п =32.

Скрещивания проводились в следующих комбинациях: A.victorialis х А.сера; A.microdictyum х А.сера; A.ochotense х A.cepa;A.af-latunense х А.сера; A.rosenbachianum х А.сера; A.chínense х А.сера; А.сера х A.victorialis; А.сера х A.microdictyum; А.сера х /А. rosenbachianum + A.aflatunense/; А.сера х A.chinense; А.сера х А. ochotense; А.сера х А.сера /контроль/.

Гибридизация проводилась по общепринятым для скрещиваний лука методикам. Результаты гибридизации оценивали по соотношению завязавшихся плодов и семян к числу опыленных цветков. Учитывалась лабораторная всхожесть, определялся выход сеянцев, сохранившихся растений.

В работе были использованы несколько способов, позволяющих снизить перекрестную несовместимость, характерную для видов лука. Пыльца непосредственно перед опылением подвергалась облучению гамма-лучами Со60 в дозах 1,2,3,100,150,200,250,300 кР. Радиобиологические свойства пыльцы изучались у видов: А.сера, A.microdictyum, A.victorialis, A.ochotense. Облученную пыльцу проращивали на искусственной питательной среде. Определялась скорость прорастания, количество проросшей пыльцы и длина пыльцевых трубок. Длину пыльцевых трубок определяли с помощью окуляр-микрометра под микроскопом P-I6 при увеличении х 20. Для решения вопроса преодоления перекрестной несовместимости с помощью облученной пыльцы были изучены следующие комбинации скрещиваний: А.сера х A.microdictyum, А.сера х A.victorialis; А.сера х A.ochotense.

Исходный материал для работы по тетраплоидизации лука репча-тогобыл предоставлен Т.Г.Слинько /Западно-Сибирская овоще-карто-фельная селекционная опытная станция, г. Барнаул/.

В опыте использовались следующие концентрации колхицина -0,060; 0,1, 0,125, 0,25$ при экспозиции 12, 24 часа. Обработка

проводилась в следующих вариантах:

1. Проращивание сухих семян /до наклевывания/ на фильтровальной бумаге, смоченной раствором колхицина.

2. Обработка проростков /длиной 0,5-1,0 см/ погружением в водный раствор колхицина.

3. Обработка проростков в вакууме с сохранением интактной корневой меристемы с предварительной синхронизацией клеточных циклов /при температуре +3-/+4/°С в холодильной камере в течение 48 и 72 часов. Контроль - обработка дистиллированной водой

После колхицинирования семена промывались проточной водой и высевались в почву в зимней теплице. Растения выращивались до получения лука-севка. Цитологическая проверка с целью выявления те-траплоидных форм проводилась на корешках лука-севка.

В работе по использованию культуры зародышей при межвидовой гибридизации луков зародыши выделяли, начиная с 22-дневного возраста из недозревших семян, завязавшихся в комбинациях: А.сера х A.victorialis; А.сера х A.microdic-tyum; А.сера х A.ochotense; А. victorialis х А.сера; A.microdictyum х А.сера; A.ochotense х А. сера; A.aflatunense я А.сера; A.rosentachianum х А.сера, и заканчивали на 29 день после опыления. Применяли 3 варианта питательных сред: а/ 1/2 /среда Мурасиге-Скуга с половинным содержанием макро- и микросолей/; б/ среда уайта и в/ среда z-з.

Особенности скрещивания лука репчатого с дикорастущими плосколистными видами луков

Лук репчатый в опытах скрещивался как с корневищными - A.victorialis, A.microdictyum, A.ochotenae, A.chinense, так и с образующими луковицу видами - A.aflatunense, A.rosenbachianum. Во всех комбинациях скрещивания завязываемость семян была очень низкая /табл. I/, что подтверждает филогенетическую отдаленность скрещиваемых видов и наличие перекрестной несовместимости уже на стадии оплодотворения.

Успех гибридизации был выше при использовании в качестве материнской форш дикорастущих видов. По всей вероятности, такие результаты гибридизации - проявление апомиксиса.

Апомиктичное завязывание семян обнаружено у всех трех видов черемши /а.п^сгосИ^уит, А.у1с1;ог1а11з, А.ос1к^епзе /, составляя у лука охотского - 3,4%, а у лука победного - 1,6$.

При проращивании,семян, полученных в результате гибридизации лука репчатого с черемшой, обнаружилась довольно высокая лабораторная всхожесть /до 84,7%/ но все проростки гибли на стадии "петли". Видимо, кроме перекрестной несовместимости, проявляющейся на стадии формирования гибридного зародыша /ее наличие подтверждают данные по определению качества семян/, в исследуемых скрещиваниях имеется также несовместимость, играющая роль при более позднем развитии гибридного организма.

Таблипд I

Результаты гибридизации лука репчатого с дикорастущими видами 1988-1989 гг. в открытом грунте

Комбинация скрещивания Год

Число Завязи- Завязываемость опылен- ваемость семян. % ных цве-ллодов .¡¡¿„_,оп

ТКОВ вреднее

I 2 3 4 5 6 7

А.сера х А.т:1сгос11<^уш1 1988 836 2,1 3,5 0,5 4,3

1989 1686 2,5 4,1 0,8 4,4

среднее 1261 2,3 3,8 - -

А. сера х А.уа.с1;ог1а11з 1988 731 1,3 2,0 0,5 3,3

1989 4796 2,3 2,8 0,8 4,0

среднее 2763 1,8 2,4 - -

А.сера х А.ос1юЪепзе 1988 842 2,5 3,9 0,7 4,2

1989 1174 3,1 3,9 0,5 4,8

среднее 1008 2,8 3,9 - -

А.сера х А.сМпепБе 1988 375 0,8 0,9 0,1 2,3

1989 283 1,2 1,3 0,2 2,5

среднее 329 1,0 1Д - -

А.гоБепЬасМапит 1988 542 0,8 1,2 0,8 2,4

А.сера х + 1989 491 1,6 1,6 0,7 3,5

А.аГ1а1;ипепэе среднее 516,5 1,2 1,4 - -

А.т3.с:гос11^уит х А.сера 1988 402 3,0 3,8 1,7 4,8

1989 2032 4,0 4,2 0,9 5,0

среднее 1217 3,5 4,0 - -

Продолжение таблицы I

I 2 3 4 5 6 7

A.victorialis х А.сера 1988 1935 2,1 2,3 0,3 4,2

1989 2155 2,9 . 3,3 0,4 . 3,9

- среднее 2045 2,5 2,8 - -

A.ochotense х А.сера 1988 1387 3,3 4,2 1,5 5,8

1989 1710 3,1 4,6 1,7 5,7

среднее 1548 3,2 4,4 - -

A.rosenbachianum х А.сера 1988 545 2,3 3,5 0,4 4,1

1989 ' 537 2,5 4,7 0,3 5,3

среднее 541 2,4 4,1 - -

х A.aflatunense х А.сера 1988 286 9,5 16,8 2,4 18,1

1989 ' 458 12,1 14,5 4,0 15,9.

среднее 372 10,8 15,6 - -

A.chínense х А.сера 1988 256 2,1 3,3 0,1 4,0

1989 274 2,9 3,5 0,1 4,5

среднее 265 2,5 3,4 - -

А.сера х А.сера 1988 251 81,0 79,3 -

1989 337 88,4 81,3 - -

среднее 294 84,8 80,3 - -

х- в этой комбинации полученные семена были, как правило, невыполненными - лишенными нормального эндосперма и зародыша.

В результате гибридизации 1988-1989 гг. получено 18 растений, выращенных из семян, собранных от скрещивания лука репчатого с видами А.т1сгос11о1;уит, А.у1с1;о:г1а118, А.осЬ.с^епзе.

Анализ скрещиваний показал, что отдаленная гибридизация лука репчатого с исследуемыми дикорастущими видами сопряжена с рядом трудностей, связанных с перекрестной несовместимостью, проявляющейся как на стадии оплодотворения, так и в процессе образования гибридного зародыша, а также на более поздних этапах развития гибридного организма.

Свойства гамма-облученной пыльцы и ее использование • в межвидовых скрещиваниях

Для того, чтобы приступить к опытам по использованию гамма-

облученной пыльцы в межвидовых скрещиваниях лука, было необходимо изучить влияние гамма-облучения на жизнеспособность пыльцы, т.е. и исследовать радиочувствительность пыльцы.

Прорастание пыльцевых трубок лука - процесс, характеризующийся высокой радиоустойчивостыо /рис. I/. Для полного подавления прорастания пыльцы потребовалась доза 250 кР. До дозы 100 кР пыльца всех исследуемых видов имела высокий процент прорастания /более 80$/.

2

Рис. I. Действие гамма-радиации на прорастание сухой пыльцы некоторых видов лука

По мере увеличения дозы облучения возрастало количество пыльцевых зерен, лопающихся сразу после помещения их на питательную среду, имели место случаи остановки роста пыльцевых трубок, образование вздутий на концах, лизис спермиев, закручивание при росте, перетяжки и разрывы пыльцевых трубок.

В образцах при увеличении дозы гамма-облучения замедлялась скорость прорастания пыльцы и сокращалась длина пыльцевых трубок /табл. 2/.

Скорость прорастания пыльцы для различных доз гамма-облучения /до I кР/ не изменяется по сравнению с контролем у всех изучаемых видов. При дозах 1,2,3 кР пропорциональное возрастание ско-

Таблица 2

Прорастание облученной пыльцы различных видов лука

Вид Доза облучения, Прорастание кР пыльцы, % через 8 часов Средняя длина пыльцевых трубок, мкм через 24 часа

A. micxodictyum .100 63 393

150 50 307

200 36 81

A.victorialis 100 49 333

150 48 242

200 32 138

A.ochotenae 100 48 322

150 37 166

200 40 41

А.сера 100 35 273

150 29 161

200 37 60

рости прорастания пыльцы установлено для видов A.nicrodictyum, A.viotorialis, А.сера. Для вида A.ochotenae доза I кР способствует увеличению скорости прорастания, тогда как при дозе 3 кР -ее уменьшению.

Из эксперимента по проращиванию облученной пыльцы in vitro можно заключить, что применение доз гамма-облучения выше 100 кР на пыльце некоторых видов лука /A.microdictyum, A.victorialis, A.ochotenae/ в скрещиваниях по отдаленной гибридизации не только не дает положительных результатов, но при таких дозах пыльца резко снижает способность к прорастанию. Однако существуют дозы; оказывающие на ростовые процессы пыльцы стимулирующее действие -1,2,3 кР. В связи с этим с целью увеличения завязываемости семян -в скрещиваниях лука репчатого с дикорастущими видами мы использовали гамма-облученную пыльцу дозами 1-3 кР. Опыление такой пыльцой привело к повышению процента завязываемости семян во всех проводимых скрещиваниях.

Для всех водов облученная пыльца теряет всхожесть раньше, чем необлученная. Таким образом, установленный в опыте стимулирующий эффект гамма-облучения в дозах 1,2,3 кР пыльцы луков дает

основание для использования этого приема в целях преодоления перекрестной несовместимости в межвидовой гибридизации луков.

В скрещиваниях А.сера х А.тз.сго<13.сЪуит И А.сера х А.\г1с1;о-г!аНз завязываемосгь семян увеличивалась от 2,7 до 4,1 и от 3,8 до 4,4$ соответственно, а в комбинации скрещивания А.сера х А. осЫ^епзе наибольший процент завязывания при дозе 2 кР составляла 4,55?, при I и 3 кР - 4,0; 4,1% соответственно.

Анализ качества семян показал, что при исследуемых дозах наблюдается образование партенокарпяых или бессемянных плодов. Это свидетельствует о наличии у облученной пыльцы стимулирующих свойств. Такая пыльца, будучи частично инактивированной, способна дорастать до завязи и индуцировать плодообразование без оплодотворения. Проверка жизнеспособности семян показала, что их прорастание происходит только в тех случаях, когда цветки опылялись генетически активной пыльцой.

Результаты индуцированной полиплоидии у лука репчатого

Эффективность различных методов колхицинирования определялась нами в Со - поколении по числу миксоплоидов, а в конечном итоге - по числу тетраплоидов.

Проращивание семян лука репчатого на фильтровальной бумаге, смоченной раствором колхицина, оказалось неэффективным способом воздействия. Полиплоидные растения получены не были. В Со - поколении наблюдалось лишь изменение по общим морфологическим признакам. Выявлено небольшое количество миксоплоидов, в корешках которых встречались клетки с 2п=24, 2п=32, 2п=48. Тетраплоидов не обнаружено.

Обработка проростков длиной 0,7-1,0 см путем погружения в раствор колхицина, по сравнению с первым способом, дала лучшие результаты /табл. 3/.

Наиболее эффективным оказалось воздействие колхицина на проростки лука репчатого путем введения колхицина /методом вакуум-инфильтрации/ после температурной синхронизации клеточных циклов Еерхупечной меристемы. С помощью этого способа нам удалось добиться 22% выхода полиплоидов /от числа выживших растений после обработки колхицином проростков/ /табл. 4/.

Проведенные исследования с использованием пониженных температур в качестве синхронизирующего фактора позволяют сделать следующие заключения:

I. Выдерживание проростков лука при температуре +3-/+4/°С в

Таблица 3

Результаты воздействия колхицина на проростки лука репчатого

Продолжительность обработки/час/

Результаты

12

24

Концентрация колхицина,

Всего

0.25 0, ,125 0,063

500 500 500 500 2000

18,40 9,35 10,58 8,29 46,62

12,40 13,43 8,50 10,30 44,63

Число обработанных проростков /шт./

Выживание растения /%/х

Измененные растения по общим морфологическим признакам /%/

Число тетраплоидов /шт./

~ в контроле выжило 82,09$.

Таблица 4

Воздействие колхицина на растения лука репчатого после температурной синхронизации /72 часа/ методом вакуум-инфильтрации

Варианты опыта

Выживаемость, %

Миксоплои- Тетраплоидов дов, % /2п=32/Д

К /с синхронизацией/

Инфильтрация колхицина, спустя 40 минут после температурной синхронизации, концентрация колхицина:

0,1 0,125 - 0,25

82,6

60,34 53,20 50,78

25,32 38,11 17,98

17,83 22,40 10,20

течение 72 часов с последующим переносом в условия комнатной температуры /20-22°С/ резко увеличивает митотический индекс в стеблевой меристеме по сравнению с контролем, доводя его в среднем до 15-20$ /через 40 минут после переноса/.

2. Понижение температуры сильнее влияет на клетки стеблевой меристемы, чем на клетки корневой меристемн.

Наиболее эффективно воздействие колхицина на проростки, у которых длина корешков не превышает I см. В этом варианте опыта

удалось получить 71 тетраплоидное растение, тогда как при обработке проростков длиной корешка до 1,5 см получено 40 тетраллоидов лука репчатого /табл. 5/.

Таблица 5

Зависимость эффективности метода шкуум-инфильтрации от длины корешков обрабатываемых проростков

Длина обраба- Концентрация Обработано Выживаемость Отобрано тет-тываемых про- колхицинарастений,шт. растений,?* раплоидов,^ ростков /см/ _

0,5-1,0 0,1 200 74,0 16,9

0,125 200 62,5 24,8

0,25 200 37,5 13,0

1,0-1,5 0,1 200 46,5 19,3

0,125 200 43,5 18,4

0,25 200 44,0 6,8

В результате проведенной работы по апробации различных методов полученЕч тетрапловдов лука репчатого резко выделяется по эффективности метод вакуум-инфильтрации колхицина с предварительной температурной синхронизацией клеточных циклов.

Получение тетрапловдов лука репчатого и применение их в гибридизации с дикорастущими видами может позволить преодолеть барьер нэскрещиваемости с дикорастущими тетраплоидннми видами и провести успешные скрещивания на уровне 2п=32.

Использование культуры изолированных зародышей при межвидовой гибридизации луков

Для работы in vitro была проанализирована выполненность гибридных семян. Этот анализ проводился одновременно с выделением зародышей в стерильных условиях. Малое количество семян с зародышем и эндоспермом свидетельствовало, что гибридные зародыши останавливают свое развитие на ранних этапах эмбриогенеза. Негибридные семена, взятые в тот же срок от лука репчатого и дикорастущих, участвующих в скрещиваниях видов, имели хорошо заметный зародыш, эндосперм, заполняющий все семя.

В результате наших исследований по особенностям формирования гибридного зародыша при межвидовой гибридизации лука установ-

лено, что уже на 22 день после опыления /в зависимости от комбинации скрещивания/ образовывался многоклеточный зародыш. При этом дальнейшее развитие эндосперма в большинстве комбинаций не происходило: начинался его лизис. В результате этого прекращалось дальнейшее развитие зародыша, то есть зародыш не дифференцировался и в дальнейшем погибал.

В своей работе мы использовали зародыши, приступившие к дифференциации - палочковидные, "полузапятая", "запятая". Извлеченные зародыши на 22 день после опыления способны прорастать in vitro, но не все из них дают жизнеспособные проростки, в большинстве своем /57$/ они погибают /табл. 6/.

Таблица 6

Характеристика извлеченных гибридных зародышей

Комбинация скрещивания

A.microdictyum x 22 8 8 0 - - - -

A.cepa 24 9 ' 5 - 2 2 2 I

A.victorialis x 26 28 19 8 5 5 4 4

A.oepa 27 34 - - 19 8 15 8

28 30 - - 16 16 14 4

A.ochotense x 23 15 - - 15 8 - -

A.cepa 28 41 - - 17 6 34 28

29 26 - - 13 5 13 2

A.aflatunense x 22 14 14 6 — _ _ _

A.cepa 26 49 2 2 - 6 - 41 0

A.rosenbachianum 22 2 - — 2 I — _

x A.cepa 26 14 - - 14 - - -

A.cepa x 24 2 2 - - - - —

A.microdictyum 27 8 - - 8 3 - -

A.cepa x 27 9 - - 4 4 6 5

A.victorialis 24 8 2 - 6 - - -

A.cepa x 7 II I - — _ 10 2

A.ochotense

Воз- Общее_Форма__

раст число Палочкови- "полузапя-

дные_тая^_запятая

Всего проро-Всего проро-Всего проросло ело ело

При культивировании зародышей на питательных средах было отмечено, что на среде 1/2 MS они заметно подрастали ухе к 4-5 дню после изоляции, чего не зарегистрировано для сред Z-3 и Уайта.

Если после 4 недель культивирования роста зародышей не наблюдалось, среду дополняли фитогормонами: ЕАП /0,5 мг/л/, НУК /0,1; 0,2; 0,5 мг/л/ и кинетином /2 мг/л/ в различных сочетаниях.

Б результате работы по культуре изолированных зародышей in vitro удалось получить гибридные растения в следующих комбинациях скрещивания: А.сера х A.victorialis, А.сера х A.ochotense, A.microdictyum х А.сера, A.victorialis х А.сера, A.ochotense х А.сера, A.aflatunense х А.сера - всего 27 пробирочных растений, что составило 8,7^ выхода гибридных растений от числа высаженных на питательную среду изолированных зародышей.

Таким образом, на основе полученных данных мокно сделать следующие выводы:

1. При реципрокных межсекционных скрещиваниях лука репчатого с дикорастущими видами /A.microdictyimi, A.victorialis, A.ochotense, A.rosenbachianum, A.chinense, A.aflatunense/ вследствие несовместимости получение гибридных сеянцев невозможно.

2. Установлено длительное сохранение /свыше трех лет/ жизнеспособности пыльцы лука при хранении без доступа воздуха при температуре -1-/-5/°С.

3. Установлена высокая радиорезистентность пыльцы A.v'ctori-alis, A.microdictyum, A.ochotense, А.cepa, ДЛЯ A.microdirtyum, A.victorialis , А.cepa летальная доза - 250 кР, для A.ochotense -200 кР.

Дозы 1,2 кР для А.сера, A.microdictyum, A.victorialis и 1-2 кР - для A.ochotense стимулируют прорастание пыльцы л рост пыльцевых трубок, что подтверждено в эксперименте увеличением за-вязываемости семян при использовании облученной пыльцы в отдаленной гибридизации.

4. Использование пониженной температуры /+3, +4°С/ в течение 72 часов для синхронизации клеточных циклов в корневой и стеблевой меристемах увеличивает митотическин индекс в 5-20 раз.

При применении метода вакуум-инфильтрации колхицина в верхнюю меристему предварительно синхронизированных проростков лука репчатого с сохранением интактной корневой меристемы 22% от числа выживших сеянцев составляют автополиплоиды /2п=32/.

5. Установлено, что при межвидовой гибридизации лука репчатого

С видами A.microdictyum, A.victorialis, A.ochotense, A.rosenba-chianum, A.aflatunense, благодаря постгамной несовместимости зародыши гибнут после 22 суток.

Применяя культуру изолированных зародышей in vitro удалось преодолеть несовместимость и получить гибриды в следующих комбинациях: ¿.сера х A.victorialis, А.сера х A.ochotense, A.microdictyum х А.сера, A.victorialis х А.сера, A.ochotense х А.сера, А. aflatunense х А.сера.

6. Часть сеянцев сохраняла фенотип материнского родителя благодаря апомиксису. Для идентификации истинных гибридов от апомик-тичннх сеянцев в опыте применялись генетические доминантные маркеры /признаки: плоский лист и образование луковицы типа А.сера/.

7. Для преодоления барьеров нескрещиваемости при помощи использования стимулятивного действия малых доз для облучения пыльцы и культуры, зародышей были получены гибридные растения лука.репчатого с видами: A.victorialis, A.ochotense, A.microdictyum, А. aflatunense, достигающие развития второго настоящего листа, что позволяет положительно оценить эти приемы.

Список опубликованных работ по теме диссертации:

1. Кисельникова Л.Ю. Гибридизация репчатого лука с дикорастущими

видами.- Деп. в ВИНИТИ, 20.07,90, Jf 4105, В90.

2. Кисельникова Л.Ю. Использование культуры зародышей

в отдаленной гибридизации лука.- Деп. в ВИНИТИ 14.05.90, № 2581, В90.

3. Кисельникова Л.Ю.' Удвоение числа хромосом у лука репчатого.-

Тез. докл. П Всес.совещания по кариологии растений. Ново--сибирск, 1990, с. 116.

4. Кисельникова Л.Ю., Тарасенко Н.Д. Исследование возможности

межвидовой гибридизации лука.- Тез. докл. Всесоюз.конференции "Генетические механизмы устойчивости растений к неблагоприятным факторам среды", Иркутск, 1991, с. 63.

Зах.40-92 -100 "ПОЛИГРАФ'