Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Морфо-физиологические особенности регенерации генотипов картофеля IN VITRO

ВАК РФ 03.00.12, Физиология и биохимия растений

Автореферат диссертации по теме "Морфо-физиологические особенности регенерации генотипов картофеля IN VITRO"

V i'I

I V '.-■•» % i О

На правах рукописи

AHBAPOBA Мавлюда

АЮРФО-ФИЗИОЛОГИЧЕСКЙЕ ОСОБЕННОСТИ РЕГЕНЕРАЦИИ ГЕНОТИПОВ КАРТОФЕЛЯ IN VITRO

(03.00.12 — физиология растении)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Душанбе — 1998

Работа выполнена с Научно-исследовательском институте биотехнологии Таджикского аграрного университета.

Научные руководители: академик АН Республики Таджикистан, доктор биологических наук, профессор НЛСЫРОВ Ю. С.,

кандидат биологических паук, доцент МУМИНДЖАНОВ X. А.

Официальные оппоненты: члел-корр. АН Республики Таджикистан, доктор биологических наук, профессор АЛИЕВ К. А.,

кандидат биологических наук АБДУРАХМАНОВ Н. А.

Ведущая организация: Памирский биологический институт АН Республики Таджикистан

защита диссертации состоится 998 г.

в $ часов на заседании Диссертационного Совета

Д 013.08.0] по защите диссертаций па соискание ученой сте-•пепн доктора биологических лаух при -Институте физиологии растений и генетики АН Республики Таджикистан (734053, т.Душанбе, ул. Айни, 299/2).

С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной библиотеке им. Индиры Ганди АН Республики Таджикистан.

Автореферат разослан ¿¿.у, юдд г<

Ученый секретарь Диссертационного Совета, доктор биологических наук профессор

БДУЛЛАЕВ X, А,

В 3 в д в и II я

Актуальность проблема. Достижения физиология п биохшпи растений, генетики и молекулярной биологии способствовали возникновению и развитию нового направления исследований - бистег^олопт! растений. Используя уникальную способность растительной клетки -тотипотентность, биотехнология призваьа рзпать ряд ф'тэдсментал.лшх и прикладных проблей биология п сельского хозяйства. Одакл из первых среди других сельскохозяйственных культур, которые по биологическим особенностям стали у70бпш.!и оСмэтсмз дл<» 'ист'гхнолсгичес-кпх исследовшшй проблем физиологии и гевзткхк растекгЗ, является картсфэль.

Яаглядпыгл примером достижения биотехнологии растений ч&дяется пфокое использование метода культуры апикальных користом в оздоровлении картофеля от вирусов и других патогэ:^з, котсрий и ззлз-жл основу для развития безвкусного растет^подотва. Кзскотря да Зольшие дост^.жвзшя культуры апикальных меристем ln vttro, дущест-5уют сомнения в цитологе. эской и генетической стабильности кзр> темных растений, которые проходя? каавусогвкез г? пробзрочют угле -тлях и неоднократно микрочереккувтея. Прадставлйэт бол-noS: каутша штерес изучение особенностей кадйуеогокгза л рогенэретза раэ.тпч ш генотипов картофеля в звБИСШэся* с? пт% пЛранязго зкгтааа-•а, гормонального состава культуралыгей срз;п к гро?.*-.гл года. Г:;» юхазатеяя весьма веобхода-з дгя пр©аэ,7!1г.н1 скутавяг® гстей©-."»* ! проективных ЛИККЙ В сортов КБрТЭфМгЯ на ШЙГОЧШСа УРС5Е8. Очеаь 182яо фенотипическое Изучение растешй-рггверетгса джя атзяята тепени устойчивости морфологических парз"этрсз п иг соотгетсткле ертовкм характеристике?*. Прэдстазджэ? янтер^с езуюзкз .£отесинта-ической деятельности п водного режз^а растения кар-^вяд пря тге-еходе от миксотрофаого к автотрофишу pcsxty штшпш.

Цэль н задала гссладозашш. Цзльв рчетоязэй работы является зучениэ стабильности и изменчивости ccpTccneif пых прнзнаков азличных генотипов картер ля пря ях регенерации из кэрястекати-еских клэтек, <1рзгмеятев листаt сгеЯяя п «ездоузляЗ (п viiro г ИЯВЛ9НИЭ Енссксарадатн^ьх образцов.

- 2 -

В задачи исследований входило:,

- ь*явлегае особенностей дедифферонциации соматических клеток, каллусообразования морфогенг за различных генотипов картофеля;

- изучение регенерэционной способности генотипов картофеля прл культуре апикальных мэристем и микрочеренков In vitro;

- отделение степени устойчивости различных генотипов картофеля к тепловому шоку in vitro и гровэдение клеточной селекции по принципу ¡.шст ;тупенча . ого скрининга;

- изучение фотосинтетической деятельности и водного режима мериклонов картофеля прл переходе от миксотрофного к автотутфному реКчл"/ питания;

- выявление сортов, формирующих исокие урожаи ьзпшклубней.

Научная иовдзна. По результатам проведенных комплексных исследований показано сохранение генетической стабильности физиологических особенностей разлитых генотипов картофеля в-культуре апикальных мгчистем In vitro. Изучены физиологические особенности роста, развития, фотосинтетической деятельности, водного регтла, клубнеобразовашг и продуктивности мершслонов картофеля при их i jpaaoisamn в почвосмесл. Показана возможность проведешш селекции картофеля на устойчивость к экстремальным факторам среди в условиях In vitro.

Практическая ценность. Установление сроков интенсивного кал-г'согеквза и выбор сортов с высоким морфогешшм потенциалом ..озво-jji^t проведение клеточной селекции на устойчивость к неблагоприятным факторам и продуктивность. Высокопродуктивные сорта картофеля Бинелла, Невский ч Сантэ, могут быть успешно размножены в горных и предгорных зонах для развития секе.юводства картофеля на безвирусной основе.

Апробация работы. Материалы "диссертации доложены'(или представлена): на научной конференции "Пути повышения продуктивности сельскохозяйственных культур" (Душанбе, 1995), на второй научной конференции Лшхими веского общества Таджикистана (Душанбе, 1996), на Международной конференции "Состояние и перспективы развития биотехнологии растеклй" (.лматы, 1397), на Республикаьской конференции, посвященной; 50-летию Таджикского псуниверситета (Душанбе, 1998), на Международной конференции "Экологические особенности биологического разнообразия в Республике-Таджикистан и сонредель-

кых территориях" ЧХуднанд, 1938), яа ежегодныхкснфоршщяях профе-сорско-преподавательского состава Таджикского аграрного университета (I99I-I928), на расширенном заседании к^Оздр '^гг.олопш растений и ииотохнологал, пг.одоопочеводства я спноградарстза, техно-логин хранения и переработай сельхозпродукция п sssjitu растений йлодынбиотохфака Тадажского огрг'тпгсарсптота сокгостном сег.глга-рв лаборттор:й молзкуляряоЗ бполопш н геннэЯ гзшспо^пг, генетта фотосннтоза л продуктивности п бвзхгазог фэтоетпа-егга 1!пститута физиологии растений н гвяотгасл All ГТ.

Пуб-гакащи. По кат -ришт дассзртшш ооу&ззогозо 10 работ.

Структура л оСъ«!1 ^гесертсг^хк Работз состоит из веэдзшм, обзора литературы, списшшл материалов к кэтодол исследований, экспериментальной части, в которой лзлзккм результат:. опытов к их обсувденив.звюкпенпя и выводов. Дассзртгг'ия кзлсгшпа ns 125 страницах маипнопаспого текста, содорэт- 14 тгбяя* а 10 рзс^^жоз. Список цитируемой датературз earzwso? 239 aac-KüSiKfi, яз III работ пнострйптгх взторсз.

ССиОЕНСЯ Ю^гПГЛ'ГЗ р.ж?ш КэгврЖЯЗ ü l*8K!£1 йсвйягг.ялй

Эксперимента проволтсзсь о лабсрзтср-i г.

оранкорейнем коягсэксэ 1йляо~гссд5Доа?.го£г снсго гнстк?;5?^ "/су"" -нолюпш Тадаккского зграре го yizcapsRTste, а гзягэ га аязь-в^аази-тапьнсм участс.э ййстптута (Зазгалопя расгонсЗ м гекатам .411 ^зс-публгаш (г. Дуванбо).

В качество объектов иссдалсввжя бв&с srlpaou райсиярсвишу-э и пэрспвпТНБиув сорта ксрто&».гя из кс'ж даоннх j иатс'спт'са Тадк ШСгБэ, отличащие-я г.эг-ду собоЗ по росту, рззг-нют, Соръ-.гогз-.т::» н созреван*тэ клубней: ранняэ,-Рзшкя роза, Еяезллз; срэддзр&шлз

- Кемеровский НэЕркгй, Сгштэ;срэ;^;зсЕ9ЛНЭ - Стсзз!:; сродззпоздш'э

- Лорх, Кардинал в псзддей - 'юга-

. Исходила матерная с-Зарааг* гя ^соретж кустов с ягшч -

исутстзым стакагоз бахэгпзЗ. IJr? ow.1 пяйз* сф ,'ес соответствие КОрфОЛОГЛЧЗСХгХ ПЗрГ'ЗГСОГ; C'-T'Zrw-гозвзатэлям.

оздоройеэгйэ кчркф»лз ct г. rpi'i/s / ч. L

гзйось нзтодся ir/льтурч ажксге-зг изр'еЬг?: ir-v:<f*o V с

- А -

термотерапией, ускоренным микроразмноженивм здорового материла и его вырвдшанлэм в.тепличных условиях.

В качестве питательной среда для культивирования апикальных кпистем и каллусов применяла модифицированные растворы Мурасиге-Скуга (Ниraahíge, Scoog, 1962 К В качестве гормональ'шх добавок для культуры меристем исгэльзовали кинетин и гибберелловую кислоту, а для культуры каг. :усов применяли 2,4-дихлорфеноксиуксусную кислоту (2,4—Д) и гибберолловую кислоту.

Пересадку увеличений до 3-х мм меристемной ткани проводили 3-4 ^аза на новую питательную среду по вышеуказанному рецепту. Пятую пересадку проводили па питательную среду, содержащую 1'прмон -индолишасляную кислоту (КЖ), который способствует ускорения и. развития корневой системы.

Для изучения особенностей каллусогенеза выбранных обрагчов каллусы получали из мэристеыатических клеток, листовых и стеблевых эксплаитов и мзкдоузлий мерист^мных растений-рогенерантов и вели наблюдения за сроком появления каллусных структур.

В конце пассажа (30t-5 с^'ток) проводили морфологическое описание каллусов по их окраске.консистенции, степени некротизации ткани и замеряли их. После этого каллусы помещали на среду, полчержи-рпидую их рост,и каздцо 4 недели пассировали на свежую питательную среду и выдерживгта in рассеянном свете (1-2 тыс.люкс) при 16-ти--f.coBOM фотопериоде и температуре 22-24° / 14-16 °С (день/ночь). Часть каллусов кавдого пассажа пересаживали на морфогенную среду. Подсчитывала количество получаемчх регенерантов, описывали их, ота- гая встречавшиеся аномалии развития. Выход регенерантов выражали как количество растений, образовавшихся ни 10 или 100 каллусов, высажешшх на регенерационную среду. • '

В экспериментах по клеточной се.-экции картофеля на устойчиво 'ь к тепловому шоку для в-явления образцов, относительно устойчивых к высокой температуре, по 200 пробирочных растений кавдого сорта подвергались сринг у по принципу многоступенчатого отбора.-При этом растения-регенеранты сначала подвергались тепловому шоку лоддеряанием при температуре ЗЬ°С в течение I часа. Выжившие растения-регенеранты noria описания их состояния и определения ст( ени устойчивости через каждые 10-12 дней снова подвер-га. зь действию бопее высокой температуры (40, 4Ь и 50 °С).

- б -

Из более устойчивых к высокой температуре растений-рэгенэран-тов вычленялись эксплангы (фрагменты меадоузлий) для культуры кй"-лусов. Полученные каллусы после трехкратного пассирования также подверг тись тепловому воздействий выдерживанием ях при высокой температуре 30, 35 и 40°С в течение 30 минут. Из вшивших клеток каллуса после пролиферации регенерировали растения, которые гчова" проходили т ст ln vttro по правд пу многоступенчатого отбора.

Когда регенерированные из меристем и каллусов растения достигали высоты 10-12 см, они проверялись на наличие вирусной инфекции мето,пм иммунофврментного анализа (ИЗА) на приборе ELISA-RIDER (Clarli, Adama, 1977; Биотехнодогическзге метода получения i оценки оздоровленного картофеля, 1988; Каиешжова в др., 1990).

Фенологические набладе—ля за ростса п реззитаи растений картофеля все учеты проводились в ссютветстыгд с методикой, разработанной в НИИ картофельного хозиЗстрп (Методика исследований по культуре картофеля, IS67).

Показатели фотосипгетическо^ деятельносга растений карто^ля в посадках рассчитывала по кетодике^А.АЛ^гпшоротеяа п др. (1961).

Интенсивность видазлого фотосиптоза' определялась с помоги инфракрасного оптико-акустического ггзсзнзл^ззтора "l'if^z'.y-jy" при естественных ковдэптрацдах С02 с ксайЕ>зовшк*м прш??от5 ассимиляционной к&мэра-прлгдешш исиструкют Л.Т.Карпуззаш (197!).

Содержание хлсрсфшга определялось в вцатc"odo3 ¿отяен» па спектрофотометра! Specord JИ-40 n Ult"acp,.o-IIf п рзгчг.тг прзэд?.-яись по Л.П.Вернону (7бгясп, 15бо>.

Статистическая обработка саязгшгга двттж пр«*>£Ы»с*- 5 l ;льзоваиием система Statgno¡*.ícs на JE'J R> Áf 5СС* Достозякэч.; • считались результаты прп вмшчагго по 0»С5 я 0к0_

(Досг хов, IS35). .

Особенности каявусогэвээч гскогпюэ ю^гйЗзчз в зя^скюсте от состзэа сра/п п тста пя

Индукцию каллу согшпза moseo Ечззать претсппгскч из лгссго фрагмента органа растеяяя, соадж птанаяш» условя». дяя усиления двдейэрэяциации н роста осиэта^гаях

Пря асшаьзсвгнга зкгзажтсэ и" ргстгдаз, zsv'^яяк tn uíro. успех индукция келяуеэ ?о гаюгга ¡^аязляпясског?. кз-

раста расгония и органа, из которого был вычленен эксплат. Молодые ткгчи более пригодны для получения каллусов чем зрелые (Биотехнология растр:яй:культура клеток, 198Э). Однако, как показали наши наблюдения, вышеизложенная закономерность не проявляется при культивировании каллусов из эксплантов, вычлененных из органов проолрочных растений. Нагл удалось вгзвать каллусогенез на сроде МС-3 у всех кшов -ксплантов, вычлененных из пробирочных растений картофеля независимо от возраста органа и генотипа.

Наблвдеия показали, что после вычленения меристемы и посадки ье на культурильную среду начинается ускоренное деление и дедиффе-ренцлация клеток с последующи образованием каллусной ткани. Этот процесс у различных генотипов картофеля идет по разному, т.е. он зависит от биологических особенностей сортов. Каллусогенез у раннеспелых сортов происходит с большой интенсивностью по сравнению со «редиоподнями и позднеспелыми сортами. В среднем раннио сорта формируют каллус диаметром 3.0-3,2 км на 30-32 день после посадки ме^мстем, в то время как среднепозднле и поздние сорта - на 45-50 день. Каллуси, полученные из меристем, имеют более плотную консистенцию, 1^р1гшево-зол°ш затого цвета и являются полносью собран- . ними. В среднем продолзгителыгость каллусообразования из меристема-тической ткани у ранних сортов картофеля составляет 80-82 дня, а у средне- и позднеспелых, соответственно 100 и 130 днй.

Наблюдения показали, что в отличие от продолжительности кал-г-усогонеза его инициация из меристемной ткани мало зависит от гене» типических особенность*! сортов картофеля, а в бслыаой степени -от размера экспланта, техники вычленения и культивирования. Поэтому этот показатель в наших опытах составил 78,7-83,22% и моаду ранними и поздними сортам., существенных различий не наблюдалось.

При куль-пгвировзшт эксплантов из фрагментов листа, междоузлий и стебля ^ цель;», индукции и подержания каллусов нами использовалась питательная среда МС-3, в состав которого входят кинетин ч 2,4-Д.

Каллускче культуры, полученные из фрагментов органов, могут возникать из разных типов клеток, присутствующих в исходной ткани. Наблюдения за ходом каллусогенеза показали, что в первые 6-8 дней культивирования у сегментов листьев растений различных сортов картофеля происходит увеличение их размеров и деформирование поверх-

эсти. Также наблюдались видовые изменения фрагментов стеблей и звдоузлий. Начало образования каллусов в завис:г оста от сорта зртофеля и типа вкопланта наблюдалось кп 7-20 дай культивироьания. ютовые экспланты образовали каллусы со всех чотерзх сторон,фрчг-шты стебля - на местах среза, а фрагменты мездоузднй - на мостах 5еза пазушной почтой. В начальный период образовавшееся кадлусн или рихлую консистенцию от светло-желтоватого до сге у^е-ксрнчне->-келтоватого цвета.

-»свнссть кпллусогонезп оцешвали по диаметру каллусных '.аней, определяемого через кааддо 20-25 дней посла хульт;тв>фо л-:я на среде* МС-3. Как показали наши огали, скорос ь гос?а каллус-Я ткани зависит от сорта картофеля и тяла эксплапта, В нгших спериментах наиболее Ш'-енсгпггоЯ каллусообразущэй с..оссДюс1ь» росом каллусов отличалась сорта Ке&эровгхиЯ, Невский,Сан-э, Билла, Кардинал. Более зЕУ.эдлешвй1 наллуеогенез наблюдался у сор-в Огонек, Лорх. Кзутолгв ocoSoifficsvaf каллусагэ^оза у ра&йяи'л нотипов картофзля показало, что игтсгаапаюсгь svoro гтро^есса к ачительной стелена згашя cr ку^ьтат&фу-;"'«^ ^ксаяжтв. Б зих опытах более кгтагпэя калиус^бр^ДОЯ сгпссйлаоть F/рояг«-сь у эксплантов кевдоузлэвого прсасхс хэдшз и окк г..??.»« inv&tvr ческу» завясикэст». Зто саязсзо с ;шзужах

яадашгас генвтачссш ею »рютирово;:?«;:: ¿иъшслэясзг;

ялусогвнеза листоват п етс-блчгсг «-слшггои m zcoiw- ."якл о ?ст-зала биологической спзц8*зчйг:,"те гсгш'ли.сэ; боле; «гзкорениса заэование каллусов обнаругэиэ а у рзшаг, к у ерз^зраетх !* у эднепаздних сортов картофеля.

В процесса каллусогошэа грсдсхедат ¿»¿х^гаацкгцаа со:;атл-жих клеток. В результата етого га&адоэгез куыкш тглгюш юв клеток, что и «налетел пр:гшнсй гетерогенности кадгусисй ши. Степень гетерагэлномя эеб-.< пг1 су т.«зп9жч.ос;,ж бссззниосте» :тений, от котори баш гкчлвяэп; з::спята. Под алаянизм разю. 'огормонов н т'зиэнгтгЭ fc^OE'Aê. фхь'&ъцр&'пхя :*oî;ho pvjrii«'--яообразне клэтек р яздлуенэя г.гзле'.. По в î&sts с?:?'1- - ку

:учали каллусы из рггелнялк. згтялал,.:;» c :а -.-мы:, г<-

до, содержащей фатогормсяч к г/h г rr-rr^n^,;.:-:.--- л

водили . в одинаковых уав>в&х. Паз'гсму ■,_г

не других факторов и rn-и: -ше «л4ro г :î г=

- а -

должительности каллусогенеза носит чисто генетический характер.

Каллусы картофеля характеризуются большой морфологической гетероге.шостью. Они различаются по фекотипическим и цитологическим характеристикам: по окраске, консистенции, размеру клеток. Ок.: бывают влажными или -ухими, компактными или рыхлыми, гранулированными или бесструктурными, блестящими или матовыми, опущенными или неопущенными. Эти различия зависят как от генотипа, так и от 91 планта и от условий ку-ьтивирования. Обычно каллусы, полученные из междоузлий пробирочных растений картофеля, имеют более светлую окраску, плотну.; консистенцию » бывают собранными,а каллусы, индуцированные из листовых эксплантов, бывают более темными - коричнэ-во-желтоватиго цвета, несобранными и рыхлыми.

В ходе исследований нами об.гружена сезонность индукции каллу соибразования у эксплантов картофеля. выяснилось, весной наблюдается относительно замедленный каллусогенез, далее к лету этот проце -,с идет более интенсивно до осени, а в конце зимы - сно- • ва ослабляется и начинаются морфогенные процессы формирования органов. Эта закономерность наблюдается и при нарастании каллусов картофеля, что было обнаружено и другими исследователями (Анненков, Белуга,1991). Ранней весной, когда в природе у растений происходит •;{>:Суждение морфогенетических функций, наблюдается замедление кал-y.j ¿ообразования In vttro, а летнее и осеннее ослабление роста органов дает возможность усиления интенсгзности каллусогенеза. На наш взгляд, несмотря га то, что изолированные ткани культивируются в условиях In uttro, у них сохраняются генетически детерминированные биологические особенности роста и развития растений In vivo.

Генотипические особенности морфогенеза и регенерации растений различных сортов - эртофеля In vitro Согласно нашим исследованиям по изучен::*) регенерационной способности растений из каллусных тканей стеблевого и листового происхождения выявлено, что сорта картофеля резко отличаются по своим морфогенетическим способностям. Образование побегов из каллусных клеток начиналось у боль..листва сортов обычно "врез 5-ъ недель культивирования на морфоге ziot гтзе; , а в некоторых случаях и значительно позже. Предполагается, что процесс пересадки каллуса нарушает складывающиеся при культивировании внутри- и мажкле очные

'j

взаимодействия, изменяет , ход метаболических процессов, играющих важную роль в морфогенезе каллуса (Аветисов, Мелик-Саркисов,1985 >. Среди изученных генотипов более высоким морфогенетнческим потенциалом характеризовали^ сорта Бинелла, Невский, Кемеровский, Кардинал и Сантэ, от 24,2 до 58,4% каллусной; ткани которых после nopé-садки на морфогенную среду (МС-4) образовали побеги-регенераты. Эти сорта -экомендуются мя исгользования в работе по клеточной селекции с целью улучшения их хозяйственно-ценных признаков,теких, как устойчивость к экстремальным факторам среда и к С^топатогенккм оргак-'змвм. МорфогенетическиЯ потенциал острпьенх сортов составлял 2,4-12,5%. Полученные результаты свидетельствуют о том.чтс способность к регенерации побегов из каллуской ткани на всегда соответствует сортовым характеристикам картофэля и кззду р те- и позднеспелыми сортами не существует разницы по этилу показателя.

Однако результата изучения оеобзннпстей регенерации генотипов картофеля из меристематических клеток и эксштчнтов кзндо^зл.^ показывают, что в зтом случае поте^^йльше возможности роста и развития различных сортов картофеля £rî vitro согсп'дапт с их биологическими особенностям. Наблюдения поуозЬля, что иручэигш есрга картофеля существенно отличаются по 2В"вяш$ко?тя рссха соматических клеток, продоляителвностн «орфогеяеаа я рвтвюршш in vitra. Об этом свидетельствую! данные о продалгряэ^осги таязгг!»ст вых морфологических признаков поаот кегзс-здт ."эшстем ь на мо±)фогеишв с^еды LÎC-2 и FÍC-4. ГТш! кдагиярсжзга. fwjntrra" раннеспелых сортов первые корфзлогачзскЕэ пргзнст nosastwïca на 70-75 день, среднэрашшх на 82-85 дзк«, ероръсимслъ на 90-S2 д нь, среднепоздних на I04.-IC} якв и воз.».:гасяз.гт - sa Î24-I2S дни после посадки меристем на пит: г-эльну» суэд*'» Прз вульвпяфс -вании чаллусов на морфогепиую срэду íJC-4 тонадспкэ сорзых морфологических признаков 'зависит как о? гекотиг»а от шда ексгir.sn ■ та. Наиболее быстрое появление морфологических признаков обпзругэ-' но при культивировании каллусов кгэдоузлзвогг вроягаядовая, а относительно замедленное- - у каялусса $рагазптоз сто5лэй. 3 средам, в зависимости от биолон'л сорт: к&ялуct-j фая??'. тез дастьез морфогенез начинается на 41-Я5 ;»«,?' rwiskcs с*эе.1"»кгг> прс«схсг--дения - на 50-100 дни: и у кги^т.^ - г» Xi ¿нг зссгя

ях посадах на мер^згзкнуч ср -Д1' ИС-4,

Наблюдения за дальнейшим ростом растений-регенерантов показали, что интенсивность их формирования мало зависит от вид) экс-планта. В завиа*чос л от биологии сорта полноценные растения - ме-риклоны и каллоклоны формируются через 50-70 дней после появления первых морфологических признаков. Среда изученных генотипов ранние и сроднерашшо сорта картофеля по сравнении со среднепоздниш и позднеспелыми сортами обладит более активным морфогенезом и рего-перационной способностью как в культуре меристем, так и в культура каллусов in ttro.

Наши oil т показали, что приживаемость метастем мало зависит от генотипических особенностей образцов, а в большей степзиз: завп-сит от техники вычленения ткани, строгого соблюдения состава питательной среда и режима культивирования. Приживаемость меристем с последующей регенерацией до полноценней растекля в среднем составляла 65-703.

Наблюдения показал:! сезонный характер приживаемости меристем. Наибольшая приживаемость в .аших условиях достигается при культивировании ггеристемной ткани с декабря по апрель, а наименьшая - в летний V осенний период. На наш взгляд, это связано с генетически детерминированными признаками пробуждения ростовых процессов и' слэптивной реакцией картофеля на наши природно-климатические усло-

Рез^лттаты исследований показали, что разг'е процессы морфогенеза £л vitro в разной мере зависят от содержания экзогенных фи-того^монов в питательноГ среде: если инициация побегов мало зависит с- них, то рост и укоренение побегов находится в значительной зависимости. Е связи с этим, примерно «рез 10-15 дней после пересадки регенерирующих ткат,эй на культуральную сре-у МС-2, содержащую гормон индолилмасляную кислоту, в зависимости от биолоьл сорта наблюдается процесс образования корневой системы - ризогенез. Далее набл.дается более ускоренный рост растений-ре? ■•норантов.

Исследования показали, что регенграционная способность мерис-темных и каллусн"Х к четок в известной степени зависит от времени года. Особенно активное появление морфологических признаков и рост органов обнаружены зимой (декабрь - январь) и ранней весной (февраль - март - апрель). Далеч идет относительно замедленная регенерация и количеств^ регенерировании : растений резке уменьшается.

Летние и осенние растения-регенеранты характеризуются слабый ростом и развитием органов.

Растения-регенеранты, полученные из меристем, фрагментов листьев, стеблей и мездоузлий, формиругтся к.;!кными. Они.образует один стебель высотой 10,2-10,7 см. На одном растении форм1' чуются 13-14 простых листьев,общая площадь которых достигает 9,8-10,2 см2. Меристемше растения и регенеранты, полученные из каллусов стебля, листа и междоузлий, мало отличались по высоте стебля, чи^лу и площади листъв не только между собой, но и в зависимости от сорта. Более яркое выражение морфологических особенностей сортов н^оявл этся в форме и окраске листьев. Это послуаило поводом для изучения содержания хлорофилла в листьях растениЗ-рогензрзнтов. Биохимические исследования показали, чтс растония-регеноранты в аавпелмости эх сор а имеют различное содержание хлорофилла "а" и "Ъ". Нг боль-;ео количество хлорофилла (2,1-2,6 мг/дм2) обнаружено в .'arc-

гьях пробирочных растений сортов Бккелл-, Невский, Кардгшал.

Регенерированные меристемнне растеШ1Я проверялись па наличка зирусной инфекции методом КФА на miSA-RIESñ. Обе зш, содержат.» зирус,- выбраковнвалисъ, s здорово р^стшш слухах: нсхо.шй« мата-эиалом для дальнейшего »шфорагто?*?!;«.. Б icaar. ¡гггдодрзздояа из )Сщего числа нориетем!шх рсствшй-регггпр^нк';- Ш-35Г.- onдо-зовленны*«и.

Здоровые растения рвзмнсаапг:? .f.n * 'ira.

1аблюдения за ростом кикрочервккоз i». t»í tro .¡стазег:., «и© яр^ол-■стельность регвЕвравии ргстешС: -..глфочст^.ш^сз зсгхскт s? ъаь-¡анного зкспланта, сортовой ocgCsíúíc.-ctxí и

>шсрочврвюсования ) :. ранило л срздарашгг o^irs фо^ агруга полноценные растения из {¿якрочэреикоа а среда« ¿n Г-й дкей рпиьт, i л среднепоздние и поздние сор?**. Что к хо?сп ьксилгалга, ю оо-¡эе быстрые скорости роста не&жд? *чсь 7 Ж!яро'гареикев, их из верхней части стебля блш» к точке роста, fía пап. гс-гяд. тому способствг"? эидоганнае фггогсрмсны роста кергоФзля, содэр-:ащиэся в болит количестзе n n&pjj^a чет.', стебля.

Эксперимента пехазивагг, «йизгокрзгзое ;яифо «ереккоыа'гс-казывает отрз»цат-*>',ьнсо э¡зуйп--.- кг. !-.к?тлиэг,?.- »'■сг^г^нвг-'чосг^гЕ; роцессов. -Разнице про^.^лгэ.^«• Ttifij«,-*

ах растений после первого к рг;?ьвгл ча^егс-и'-пг ; ?-;г

тешюшок I

щ

M

g) к

теплошок1 j __Г _

-CL

О

ма

и

-о.

О

-С

-IÎL.

vJ

теплошок

Y

9 ÙÛ

в

H

и

M I

О

ш

s

JËL

Рис.1. Селекция in vitro по принципу многоступенчатого отбора.

дней, т.е. чем больше растения-регенервнтн будут черенковаться, тем больше буду падать скорость роста клеток и их м.рфогенетичес-кий потенциал, а сформировавшиеся растения становятся более слабыми. Продолжительное выращивание растениГ in vitro также может отрицательно влиять на их дальнейший рост, развитие и формирование миниклубней в тчвасмеси. Существует мнение о том,что при длительном вырйщивании растений в миксотрофных условиях у них падает способность к автотрофному питанию, наблюдается вырождэьле сорта и появление в :трифицированных побегов, что и наблюдалось в нашйх экспериментах.

Селекция картофегт на теплоустойчивость с применением технологии ку^туры In vitro

сановная сложность, часто возникающая при работе с „\:шиями клеток растений, отобранных по признаку устойчивости, - нестабильность этого признака, которая проявляв!¿я после того, как снимается давление отбора. Это часто объясняется кратковременной генетической или эпигенетической адаптацией. Устойчйвь.1 клеточный фенотип может быть эпигенетическим по своей природе и не иметь практической ценности для селекции устойчиьлх фор* растений (Бутенко, 1983;; Биотехнология растений: культура клеток, 1989: Сидоров. 1990). г связи с этим перед началом работы по получению сомакло-нов картофеля с повышенной устойчивостью к экстремальным фе- торам методами клеточной селекции необходимо было отобрать более устойчивые образцы среди мериклонов. В этой серии экспериментог были выбраны сорта картофеля с более высокими каллусообразующим свойством и морфогенетическим потенциалом - Невский, Кемеровский, Сантэ, Бинелла и Кардинал. Выбранные мериклоны проходов:, тест на устойчивость In vitro по принципу многоступенча го отбора (рис.1).

Результаты экспериментов по! зывают (рис.2), что с повышением температуры воздействия.теплошока падает число устойчивых ос разцов изученнь' мериклонов картофеля. Если при воздействк температурой в 35°С количество у тойчивых образцов составляло от 12,0% до 34,0%, то при температуре 40°С выжило от 3,5$ до 18,5%. Среди изученных генотипов наиболее устойчивыми к высокой температуре оказались сорта Кемеровский и Невский, у этих сортов Eiraftsme pat тения при температуре 50°С-составляли 1,0-2,5%.

Рис.2. Устойчивость мериклонов картофеля к тепловому воздействию

После отбора наиболее устойчивых генотипов были начаты работы по направленной селекции на клеточном уровне образцов, толерантных к шоковым воздействиям п регенерации растений из устойчивых каллусных линий. Для этого кз кэриклонов сортов Кемеровский и Невский, выживщих при температруе БО°С, 'были вычленены экспланты мэадоузлий и культивированы на среде МС-З с целью индукции каллусогенеза. Путем воздействия на каллусные структуры стрессовым фактором и дальнейшего пассирования их на ыорфогенной среде были получены клеточные лшми, устойчивые к теплошоку.

В связи с этим по мере достижения размера каллусов 5-6 мм в диаметре в стерилыв" условиях их расчленяли на фр; менты размером 2 х 2 мм и до достижения 200 образцов культивировали на ореде UC-3. В течение 30 минут 100 каллусных ооразцов подвергались теплошоку при 30°С, а оставщиеея 100 - при температуре 35°С.

Наблюдения показали, что в каллусных культурах высокая температура интиб1Г"'ет деление клеток, значительно снижает их р~ст. Через 10-15 дней в стерильных уел зиях "вллусные образцы пересаживали на морфогенную среду Mv-4 дал с-лшружения количества выживших каллусных структур, способных к морфогенезу. Устойчивые лише» как правило, формируются в пределах одной зоны в кал/ -жой ткаии на начальны; этапах регенерации. Наиболее вероятной причиной этого

может быть сомаклональная вариабельность на этане дифференцировки ткани. '

Учет п наблюдения показали (табл.1), что в зависимости от сорта и. температуры ¡воздействия примерно 28-512 каллусных линий обладали теплоустойчивостью. Однако, только 7-23¡5 обладали морфо-гст;еым потенциалом. Из резистентных каллусных линий были полнены рогенграты, но выход полноценных растений-регенерантов - каллокло-гсз составил всего 2-5%.

Полученные регенеранты микрочеренковали до достижения количеств" ?00 шт и вновь подвергались стресс-скринингу по раннеука-занному принципу для выявления степени стабильностн их то1июус-ой-чивости.

1аблица I

Гэрфогенетические потенции каллусных линий кар.офеля, устойчивых к тепловом" поку

Каллуснке I Температура, i "йсло устойчивых i Выход линии I n I каллусных линий i регенериро-

сортов х С I---------------1 вашшх

I I всего г с морфогенной i каллокло^ов,

I II способностью I %

30 51 23 5,0

Кемеровский 35 32 II 3,0

30 ¿3 18 4,0

Невский

35 28 7 2,0

Как видно из табл. 2, 12,5-15,5/5 полученных каллоклонов сортов Кемеровский и Невский оказались устойчивыми к температуре 45°С, d 2,5-5,02 к 50°С. Из этого иода сделать заключение, что при проведении многоступенчатого скрининга удалось выделить генотипы с повышенной теплоустойчивостью. Полученные устойчивые образцы каллоклонои были выбраны нами как теплоустойчивые линии. В настоящее время они подготовлены для проведенк исследован^ по определению связи мевду устойчивостью регенерат эв In vitro и их поведением в полевых условиях, изучению физиологических особенностей, генетической стабильности выяьляемого признака и сочетания его с другими ванными хозяйственно-ценными признаками.

- Ib -

Таблица 2

Стабильность каллоклонов, отобранных при тесте in vit. о

I Генетическй стабильные клеточные линии Каллоклоны j по вариантам, %

сорта I----—-------------------------------

I 35 С I 40 С I 45 С I 50°С

Кемеровский 49,5 32,0 15,5 5,0

Невский 42,0 28,5 12,5 2,5

Полученное нам. данные свидетельствует о перспективности включения биотехнологических методов в селекщ; л картофеля на устойчивость и продуктивность.

Сизиологические особенности иергкяонов каотофеля при вырапявакии их в почвосмеси

Учеты л фенологические наблюдения за ростом и развитием рас-тений-регенерантов картофел" показали, что они имеют свои отличите ;ьные ритмы по сравнению с •растения"и, выращенными из клубней. Ча первых этапах выращивания мериклонов картофеля важным показателем жизнедеятельное:" I лвлялась степень их приживаемс ти в почво-. смеси. Наблюдения показали, что этот показатель в основном зависит от состояния самых пробирочных растений и условий культивирования: здоровые растения с нормально развитой корневой системой приживаются легче и быстрее. Результаты сравнительного изучения приживае-мосг* пробирочных растений при их непосредственной высадке и после прохождения адаптационного периода в барабанам показывают, что приживаемость тробирочных растений по^пе адаптации существенно повышается. Этот показатель мало зависит от сортовых особенностей растений и в среднем составил 79,3-83,3%.

Ростовые процессы в первые 10-15 дней после посадки мериклонов в попВьзмес;: идут очень мединно и только после достижения 20-25 дневнего возраста 1п vlvo, кoтдa они переходят к адаптивному фототрофному питанию, наблюдается заметное увеличение темпов роста органов.

Наблюдения за фенологией роста и развития мериклонов картофеля показали, что наступление и продолжительность основных фаз зависят от биологических особенностей сорта. У ранних и среднераших

- Г7 -

сортов картофеля фаза бутонизации начинается на 52-60 день после посадки в почвосмеси, что на 13-16 дней раньше,ч^м у средне- и позднеспелых. Эта фаза у относительно ранних сортов длится 1^-17, а у средне- и позднеспелых - 20-25 дней.

Цветение мериклонов картофеля в зависимости от сорта няблюда-ется на 66 - 104 день после их посадки. Наступление этой фазы у среднепоздних к поздних сортов картофеля происходит на 16-35 дней позже, чем у ранних и среднеранних. Со^евание миниклуб гай картофеля наблчдолось у ранних и среднеранних сортов на 18-22 день, а у средне- и позднеспелых - на 25-33 день после цветения. В цел- ч, продолжительность вегетации мериклонов картофеля з почвосмеси в зависимости от генетических особенностей сортов составила от 83 до 137 дней (табл.3).

Таблица 3.

Особенности развития пробирочных растений в почвосмеси

х Продолжительность мехфазных периодов, дня х Период

Сорт I-------------:-----1 вегета-

х посадка - I бутонизация -х цветение - I ции.дни I бутонизация I цветение I созревание I

Ранняя роза 54 15 18 87

Зинелла 52 14 17 83

[{евский 58 17 21 96

Зантэ 60 16 22 98

Эгонек 65 20 25 ПО

кардинал 69 25 30 124-

Торх 71 26 31 128

Гемп 76 28 33 137

Наблюдения за динамикой линейного роста мериклонов картофеля юказали, что растения на начальных этапах растут в высоту оче1 медленно. Наибольшие темпы роста мериклонов в высоту наб"сдается 5лиже к фазе бутонизации. Максимальная высота мериклонов картофеля эбнаружена в фазе массового цветения. Среди изученных генотатов Золее интенсивными темпами линейного роста отличались ранние ц зреднеранни'е, но наиболее высокорослые растения формировали сред зепоздние и поздние сорта картофеля.

В течение вегетации мергЬспонов проводились наблюдения за мор-фо-физиологическими свойствами сортов картофеля и эти параметры сопоста-ляли с их исходными сортам!. Как выяснилось, выращенные растения-регенеранты каждого сорта по всем показателям - по фор-1,г листа, окраске и типу цветка, а также по высоте главного стебля были идентичными. Не была замечена разница по указанным морфологическим показателям меьду мериклонами и растениями данного сорта К'ртофеля, выращенными 1.з клубней в коллекционном питомнике. Это свидетельствует о том, что мериклоны картофеля, при выращивании в почвосмеси ст?бильно сохраняют свои сортоспецкфаческие морфологические параметры.

Изуче1..ш фотосшгтотичаской деятельности и водного реккма рас-.эний-регонералтов картофеля пр1 выращивании в почвосмэси показали, но они по сравнению с растениями, Вкращонными ич клубней, имеют свои отличительные особенности.

Наблюдения за формированием и учет нарастания ассимилирующей • поверхности мэриклоьов картофеля показывает, что у пробирочных растения со сравнительно малой площадью листьев (9,8 - 10,2 см2/ растение) рост листьеп сначала идет очень медленно, а после полной адаптации к условиям почвосмзси - набирает темпы. Учеты показали, что ранним и сроднеранним сортам характерно более интенсивное фор-к. :рование . листовой поверхности. Максимальная величина площади листьев у всех изученных генотипов обнар"кена в фазе цветения кар-тофьля, что составляет в среднем 0,30-0,¿2 м2/растеш1е. Наибольшая листовая поверхность формировалась растениями сортов Невский и Сантэ.

Расчеты показали, что фотосинтетичегий потенциал (ФП) мери-клонов картофеля имеет закономерную динамику, зависящую от темпов нарастания площади . устьев. Максимальные показателе ФП в течение вегетации обнаружен!' в фазе цветения картофйля - в тот период, когда листовая поверхность достигала более высоких показателей. В целом за вегетацию ФП ранних и среднеранних сортов достигал от 6^3 до 9,7 м2/растение х дни, среднеспелых - и 7,6 и поздних 9,3 м"/растение т. дни (табл.4,

Изучение уцельной поверт тной -лотности листьев (УППЯ) мэ-ржлонов картофеля в течение ве. л-ьдяи показывает, что ее динамика характеризуется одновершинной кривой с максимумом в фаза цве-эния.

В среднем УПШГ изученных генотипов в этот период в зависимости от сорта составила 0,49-0,56 г/до2. Относительно высокие показатели УПП листьев обнаружены у сортов Бинелла, Невский и Сантэ (табл.4).

Таблица 4.

Основные показатели фотоскнтеткческой деятельности мериклонов

картофеля

Сорт 1 , Л^акс.' 1 ? ®сум.'' 1 I м"/растеше I м /растение х I i • i дни i ^акс1 о х т/т х Г/ДМ*4 I сутки

Ранльл роза 0,30±0,005 6,310,04 0,4910,02 5,010,03

Бинелла 0,33+С,003 7,4+0,02 0,5310,03 5,2+0, '2

Невский 0,40*0,002 9,51:0,03 0,54±0,01 5,5±.0,01

Саитэ 0,42+0,004 9,7±0,02 0,5610,02 5,710,03

Огонек 0,30.10,002 7,6+0,04 0,46+0,(*1 4,7+0,05

Кардинал 0,35+0,003 8,7±0,. 2 0,52±0,02 Р,2±0,02

Лорх 0,32+0,004 Я,1±0,ГЗ С,5010,04 4,7+0,03

Тем 0,31+0,003 9,3*0,01 0,48+0,01 4,3+0,05

Определение содержания фотосинтетических патентов в листьях мериклонов карто»1еля показывает, что о^'цее содернание хлорофилла в онтогенезе достигает мшпкмалышх значений в фазе бутонизации и составляет 3,30-3,66 кг/дм2. Среди изученных генотипог наиболее высотное содержание хлорофиллов "а" л "ь" характерно для листьев растопил картофеля сортов Кардаг'чл, Бклелла и Сантэ.

Изучение газообмена у мериклонов картофеля показало, что на начальных этапах после посадки их в почвосмр"» они фиксируют С02 очень медленно. Сезонная динамика интенсивности ассимиляции углекислого газа мершслонов картофеля выражается одновершинной кривой. Максимальные показатели интенсивности фотосинтеза у всех генотипов обнаружены в начале фазы цветения картофеля, а затем она постепенно снижается к концу вегетации. Что касается фотосинтеза изученных образцов, то видно, что ранние и среднеранниа сорта фиксируют С02 более активно (28,4-33,2 мг С02/дм х час), чем средне- и позднеспелые (25,8-27,9 мг С02/ДМ2х час,. Более высокая интенсивность фотосинтеза в течение всей вегетации выявлена у растешь! картофеля сортов Сантэ, Невский и Ршел. л. Известно, что дневной ход •интенсивности фотосинтеза в значительной степени зависит от внеш-

- ¿и -

них факторов,а главное от световых и температурных условий. Наблюдения показали, что растения картофеля с раннего утра начинаг- интенсивно ассимагфо...1ТЬ углекислоту, достигая максимума между э и IX часами дня. Далее наблюдается полуденная депрессия фотосинтеза, постепенное снижение и слабое повышение к концу дня. Однако, лторой пик фотосинтеза достигает величины в среднем на 20-30% ыаныае утреннего.

Расчеты чистой продуктивности фотосинтеза (ЧПФ) показывают, что сухая бигчасса у генотипов .картофеля на начальных этапах роста накапливается очень медленно, набирает темпы к фазе бутонизации и достигает максимальных значений в конце фазы бутонизации - начале созревания клубней. По этому показателю, как видно из табл.4,превосходство имели ранние и среднэранние сорта,ЧПФ которых в среднем за вегет&цию составил 5,0-5,7 г/дм2 х сугки.

Изучение водообмене у растении-регенерантов, выращенных в почвосмеси, показало,что на начальных этапах после их высадки поглощение и Еспарениэ вода »..¿рлклонами шло очень медленно. В этот период средние показатели интепспвностк транспирацил в зависимости -т сорта составили 0,3-^,5 г вода/г сырой массы листа. Это связано со слабой адаптацией растений-регенерантов к естественным условиям ° жизни после резкого изменения градиента водного потенцила среды выращивания. Другим сопутствующим фактором является высокая влак-носгь воздуха в весенний период. Дальнейшие наблюдения показали, что интенсивность транспирадии в течение вегетации достигает максимальных значений в фаз: бутонизации картофеля и в зависимости от биологии сорта составляет от 2,1 до 3,3 г воды/г сырой массы листа. Как правил^, более раннеспелые сорта относительно активнее испаряли воду по Сравнению го средне- и поз дне спелы1Расчеты показателей эффективности испарения воды растениями картофеля ^оказали,что более поздаге сорта расходуют воду экономичнее. Они превосходили раь~аэ я среднервнние сорта по транспирационному коэффициенту,т.е. они расходуют на образование I г сухого вещества в сродней на 50-70 г ва^я и зыпе, чем ранние а средаеранние сорта.

HaбJtюд9Hия ээ л"ЙИВИМ ходом интенсивности транспирации мври-ж-.лнов картофеля выявили одновершинный ритм ее динамики. Этот показатель главным образом зависит от температуры и влажности воздуха. В утренние часы, когда темпере ура воздуха отгоситольно низ-

*а и влажность высокая, растения картофеля транспирируют воду медленно. 4 к полудню, с повышением температуры и п '.дениь.л влажности зоздуха - наблюдается резкое увеличение интенсивности транспира-хии, что по времени соответствует полуденной депрессии фотосинте-ва и к вечеру - снова падает.

Наблюдения за ходом образования клубней растенияш-регенеран-гами картофеля показывают, что этот процесс в зависимости от сорта гачинается у ранних и среднеранних сортов в среднем на 60-65, а у ;реднен позднеспелых - на 75-90 день после посадки их а почвосмесн. То продолжительности этой фазы мевду ранними и поздними горташ сартофеля разница составляет 15-25 дней. Ранние сорта, как для них характерно, более быстро формируют клубни и интенсивно запасают ас-¡имиляты.

Структурны¡1 анализ урожая картофеля показывает, что основными [го составляющими являются число клубней и 1а размер. Растения-ре-•бнеранты картофеля при их вырастании в йочвосмеси по схеме поддан 20 х 20 см форлируют '.япшклубни размером от 0,5-1,0 до 4,0->,0 см в диаметре. В среднем 60-6555 мпниклубнел имеют размер менее !,0 см. Между copTat.ni картофеля по размеру формировавшихся мини-лубней существенны? различий не наблюдалось.

Таблица 5.

Структурный анализ урока.; миниклубней картофеля

I Урожай миниклубней х Число клубней размером I с 1-го рг^тения I в диаметре

I ИТ I * г I < 2,0 см I 2,0-5,0

анняя роза 15 58,4 10 5

шелла 19 75,3 13 6

ёвский 61,2 9 •

антэ 70,4 13 5

гонек 12 41,7 9 3

ардинал 10 37 ? 6 4

орх 8 28,9 5 3

емп 7 24,4 »Л

Количество миниклубней с растения является не менее важны!., омпонентом- урожая в семенных лосадках. Обработка данных по "ш-

жайности позволила обнаружитй существование высокозначимой положительной корреляции {г=0,87-0,90) между числом миниклубней и урожаем картофеля.

Как известно, генотип оказывает заметное влия!шс на урожай шшклубпзй. Однако на х-д • клубнаобразования существенное влияние оказывают и клим^гичоские условия зош выравдавагая картофеля. В наших опытах наиболыаее число миниклубней (16-19 шт/растение) было получено у сортов Цавсчй, Сантэ и Бинелла. Отдельные растения форь-гровали максимальное число 1спубной, которое доходило до 68-74 ■HTlTt. Средний вас'фэрмировавшихся ьмниклубаей составлял 3,Р-4,2 г.

В ькспориментах по клето°ной селекции картофеля in vitro ив-ршслоны сортов Кемеровский и НевазШ обладали повышенной устойчивостью к высокой температуре. Но сорта Еинелла и Сантэ оказа всь более продуктивные. В условиях Гиссарской долины ш рекомендуем эти сорта, так как они являют -я рашоши и срэднерашваа. Здесь в период клубнаобразования этих сортов не наблюдается резкого повы- ■ шения температуры. Формирование более низкого урожая миниклубней среднепоздиими сортам связано с отрицательным влиянием высокой температуры воздуха та ход клубнэобраьовшшя. Поэтому в аг*х кли-•-этических условиях линитирувдны фактором продуктивности ранних сортов ве монет ~тать стег.энь их устойчиво ли к высокой температуре . Сорта,.устойчивыо к высокой температура, следует выводить с цель» их воздепавания в болао вашх районах республики.

Формйговавадаеся ыиниклубни х тя отличались по размеру, но по свс й форме, цвету кожуры, чгзлу глазков и их расположению были похожи на клубни родительских сортов. Например, мшшклубни сорта Ранняя роза были красными с удлиненной форюй, :.эв'ского - белые, округлые, овальные, Сантэ овальной ^ормы желтого цвета, Кардинале. - овальной формы с красной кожурой, Огонька - округло-овальные белые, Темпа - белые округлые и т.д.

вывода

I. Иныдаацию каллусогенеза можно вызвать из любого органа пробирочных растений картофеля 'ч vitro. Интенсивность каллусогенеза завис г как от генотипа, так и от вида шбрадного акспланта. ft jKo при культивировании' каллусов из апикальных и паэршых ыэ-ристем можно полу тгь растения, соответствующие сортовым юрфо-

- 23 -

физиологическим признакам исходных генотипов.

2. Морфогенетический потенциал каллусов находится в прямой зависимости от биологических особенностей генотипов: ранние и среднеранние сорта картофеля по сравнению со средне- и позднеспелыми обладают более активным морфогенезом и повышенной регенераци-онной способностью in vitro.

3. Сезонный характер каллусообразоЕания и морфогенеза растений находятся в тесной связи с особенностями онтогенеза. Отмечается активизация морфогенеза каллусной ткани в "онце зимы и ранней весной. В летне-осенний период замедление роста сопровождается усилением каллусообразукщей :пособности эксплащ л.

4. По'чение ишщиации каллу сообразована- и морфогенеза выявило сорта с активным каллусогенезом и высоким морЮгенотическ"м по-потенциалом. К шел относятся сорта Невский, Ьокоровскиг., Сантэ, Биполла и Кардинал, которые могут быть успешно использованы в клеточной 'селекции картофеля на устойчивость и продуктивность.

5. Применение метода стросс-скрисшга из каллусных структур дало зозмоязюсть получить устойчив'-' к высокой экстремальной температура новые литот картофеля. Ть.им образом, показана э^ок-мв-ность клеточной селекции путем многоступенчатого отбора моршелонов и каллоклонов в условиях in vitro.

G. Изучение роста, развития, фотосинтетической деятельности и водного режима мериклонов при их выращивании ь условиях í,. vivo показало сохранение генетической стабильности Mopjo-физкологичес-ких характеристик сортов картофеля. Это позволит пироко пртагаьить методы мультимеристем для оздоровления растетый от действия патогенов и проводить клеточную селекцию высокопродуктивных сортов картофеля.

7. Установлено, что среди изученных генотипов картофеля наиболее nepcnei тинными по формированию киниклубней и угожая являются сорта Бинелла, Невский и Сантэ, Урожайность оздоровленного сорта Сантэ в условиях Гиссарсксй долины Таджикистана составляет бо-эе 500 ц/га.

Список опубликованных р:бот по тепа диссертации

I. Каримов М.К,, Анварова М., Алехина Л.А..Семиколенова Ь.И., Махмудов Х.М. Биотехнология получения безвирусного картофеля в ус-.

ловиях Таджикистана / Тез.докл.профес.-преп. конф. - Душанбе: Изд-во ТадкСХй, 1991. - С.54.

2. Насыров Ю.С., Мирекигов Х.М., Каримов М.К., Семиколонова H.H., Анварова М. Новые перспективные сорта картофеля // Доклады АН РТ.- Т9ЭЗ.- Т.36.- т.- С.238-241.

3. Насыров Ю.С., Муминдаанов '.А., Каримов М.К., Муза$фарова С.М., Анваргт!с. М., Шодлбеков М., Хотамов У.А. Изучение морфобиоло-гических и физиологических признаков безвирусного посадочного материала картофеля в условиях Таджикистана / Тез. докл. науч. конф. "Пу^ повышения продуктивности с.-х. культур". - Душанбе: Изд-во ТАУ, 1995.- С.72 -73.

4. Насыров D.O., Каримов U.K., Муминджанов Х.А., Анварова Н. IOie точная селекция картофеля с помощью теплового воздействия / Там же - С.73-74.

5. Салигов A.C., Нимадаанова К.Н., Каримов Ы.К., Анварова М. Интенсивность и продуктивность фотосинтеза сортов картофеля l условиях ГиссзрскоГ долины // Труда второй науч. конф. Биохим. об-ва Таджикистана.- Душанбе, 1996.- С.39.

6. Муминдаанов Х.А., Анварова М., Насыров Ю.С. Особенности регенерации различных генотипов картофеля in vitro //Биотехнология. Теория и практика.- Алматы, 1997.- *3. - С.57.

7. Муминджанов Х.А., Анварова М<, Насыров Ю.С. Генетическая стабильность растений картофеля в ку..ьтуре In vitro //Агронаука. Вестник Таджикского агроуниверситета.- 1998.- Jî2.- C.I06-III.

8. Мумигтжанов У .А., /Уварова М. Биотехнология и безвирусное картофелеводство / Вестник Педагогического университета (Серия естественных наук).- Jf3.- Душанбе, 1998. - С.34-35.

ч. Анварова М., Муминджанов Х.Л. .Насыров Ю.С. Фот^синтети iec-кая деятельность растез ifl-регенерантов картофеле In vlt»o /Тр.конф. поев. 50-летию ТГНУ.- Душанбе, I99Ô., - С.5.

10. Хотамсз У.А., Анварова И., Муминджанов Х.А. Экологическая пластичность и адщггаьность новых татродуцированных сортов картофеля/ Материалы Международной науч. конф.- Худжанд, 1998. - С.102-103.

' dJ'uUf'