Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Особенности генетического аппарата клеток и прогнозирование гетерозиса у гибридов растений

ВАК РФ 03.00.15, Генетика

Автореферат диссертации по теме "Особенности генетического аппарата клеток и прогнозирование гетерозиса у гибридов растений"

ВСЕСОЮЗНАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА. И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМШИ АКАДЕМИЯ СЕЛ ЫЖ0Х03ЯЙСТВЫШХ НАУК им. В.И.ЛЕНИНА

у •

ШЮЕ ОТДЕЛЕНИЕ

УКРАИНСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА- НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЕ ИНСТИТУТ РАСТЕНИЕВОДСТВА, СЕЛЕКЦИИ И ГЕНЕТИКИ им. В.Я.ЮРЕЕЯА

АЛИЕВ РА!,НЗ ТАГИ ОШ

УДК 547.963.3+575.224:631.52.1/7

ОСОБЕННОСТИ ГЕНЕТИЧЕСКОГО АППАРАТА КЛЕТОК И ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ГЕТЕРОЗИСА У ГИБРИДОВ РАСТЕНИЙ

03.00„15 - генетика

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени „ доктора биологических наук

На правах рукописи

Харьков - 1989

Работа выполнена в Институте генетики я селекции АН Азербайджанской ССР в 1967. «,.1988 гг.

Официальные оплоненты: доктор биологических наук,

профессор ШАХБАЗОВ В.Г., доктор биологических наук, профессор ПАЛИЛОВА А.Н., доктор биологических наук, АКИФЕВ А.П.

Ведущая организация - Всесоюзный НИИ растениеводства , им.Н.И.Вавилова

Защита состоится "_' __1990 г. на заседании специализированного совета Д 020.22.01 Украинского ордена Ленина научно-исследовательского института растениеводства, селекции и генетики им.В.Я.Юрьева по адресу: 310060, Харьков, Московский проспект, 142.

С диссертацией мояно ознакомиться в библиотеке Украинского НИИ растеннсзодства, селекции и генетики пм.В.Я.Юрьева.

Автореферат разослан "_" _1990 г.

Ученый секретарь специализированного совета

Я.В.Бондаренко

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Проблема повышения продуктивности сельскохозяйственных культур сегодня весьма остро стоит в повестке дня Продовольственной программы СССР.

Одним из реальных подходов к существенному повышению продуктивности является метод гибридизации, с помошью которого можно.целенаправленно создавать гетерозисние комбинации, превышающие исходные формы иногда по целому ряду хозяйственно ценных признаков. Явление гетерозиса известно биологам и селекционерам ^авно, предлокены десятки гипотез, пытавшихся объяснить механизм самого феномена гибридной мощности. Однако ни одна из концепций гетерозиса не может удовлетворять современного ученого. Это происходит в первую очередь потому, что явление гетерозиса пока недостаточно полно исследовано методами молекулярной биологии. В то яе время справедливо считается, что специфика гетерозиса определяется событиями, происходящими на уровне генетического материала клетки и регуляции элементарных генетических процессов.

Неудовлетворительная изученность молекулярных механизмов гетерозиса затрудняет-решение ряда важных практических аспектов его применения в практике растениеводства. В первую очередь, ото касается проблемы раннего прогнозирования гетерозиса, поскольку хорошо известно, что далеко не всегда гибридизация сопровождается проявлением гибридной мощности.

В литературе имеются лишь единичные данные о связи поведения таких важнейших ДНК-содерзшпих органелл цитоплазмы, как митохондрия и хлоропласта с явлением гетерозиса. Между тем взаимодействие ядерного генетического материала и цитоплазма-тических органелл во многом определяет интенсивность биохими-

ческих процессов в клетке.

Цель и задачи исследования. Делью настоящей работы являлось исследование структурно-функционального состояния генетических систем клетки (ядерного генома, ДНК митохондрий и хло-ропластов, биосинтеза нуклеиновых кислот) при проявлении эффекта гетерозиса, выяснение его механизма и разработка методов раннего прогнозирования гетерозиса в селекционной практике. Для реализации этой цели мы предприняли экспериментальный анализ стркутурного состояния ДНК и характера некоторых биосинтетических процессов на разных этапах онтогенеза, что на наш взгляд может дать наиболее полную информацию о реализации генетической программы исходных растений и их гибридов, в частности тех, которые проявляют гибридную мощность.

Мы стремились выяснить, в первую очередь, общебиологические механизмы гетерозиса, поэтому наша работа бша проведена на растениях, принг^плекаших к различным таксономическим группам, включаюшим семь родов сельскохозяйственных культур.

В задачи экспериментальной работы входило:

- установить общие закономерности содержания ДНК, РНК

и соотношения РНК/ДНК у внутривидовых, медвидовых и межродовых гибридов пшеницы в тканях, органах и организме растений;

- определить содержание ДНК, РНК, белкр и их соотношения в соматических клетках гибридов и родительских форм зерновых и овошных культур с целью выявления изменчивости генома по этим показателям;

- изучить фракционный состав ДНК (лабильной и стабильной фракций) у внутривидовых и отдаленных гибридов пшеницы, у ге-терозисных гибридов томатов и родительских форм и вывить различия между ними;

о

- вдавить особенности содержания нуклеиновых.кислот на отдельных этапах онтогенеза у гетерозясных гибридов томатов и их родительских пар;

- исследовать методом анализа кинетики реассоциации ДНК соотношения нуклеинов!« последовательностей, различную степень повторяемости их в геномах гетерозисных гибридов кукурузы и пшеницы в сравнении с родительскими формами;

- оценить изменения в содержании нуклеиновых кислот, а также аутосинтетической и транскрипционной активности ДНК в

ядрах и органеллах цитоплазмы, несуиих ДНК (митохондрии, хло-

/

,1>опласты) у гибридов пшеницы и томатов;

- разработать рекомендации для использования в селекционной практике способов прогнозирования гетерозисного эффекта но показателям нуклеиновых кислот.

ранее явление увеличения содержания ДНК в соматических клетках гетерозисных гибридов растений. При проявлении гетерозиса количественное содержание ДНК в соматических клетках растений гибридов первого поколения выше, чем в клетках их родителей. Принимая во внимание аналогичные результаты, полученные позднее другими авторами на различных видах растений (Костивши,1984; Гилязетди-. нов,Киняпина,1986; Дубровная идр.,1987; Чугункова, 1988)фант увеличения содержания ДНК в одной клетке может рассматриваться в качестве общебиологической основы явлен!« гетерозиса.

Установлено, что увеличение содержания ДНК в клетках гетерозисных гибридов разных сельскохозяйственных культур происходит различными путями. Дитофотометричесшш методом установлено, что повышение содержания ДНК в ядрах гетерззисних гибридов томатов происходи? в основном за счет образования

. Экспериментально установлено неизвестное

новых полиплоидных клеток с содержанием ДНК 4с-8с, у гибридов пшеница - 2с-4с. Показано, что увеличение содержания ДНК в

I

ядрах клеток листьев гетерозисных гибридов томатов происходит, в основном, за счет эндоподиплоидии, а у гибридов пшеницы -за счет амплификации отдельных фракций генома. Выявлено также, что у гибридов пшеницы содержание функционально активной, так называемой лабильной фракции ДНК возрастает более интенсивно, чем стабильной и остаточной фракций.

Впервые осуществлена комплексная оценка особенностей перестройки генетического аппарата у гетерозисных гибридов по сравнению с родительскими формами и установлено3 что у растений проявляющих гибридную мощность, изменяется соотношение отдельных фракций повторявшихся нухиеатидных последовательностей. Эхо свидетельствует о том, что гетерозис сопровоадаотся глубокой реорганизацией ядерного генома клеток растений.

Показано, что все готерозисные гибриды, независимо от вх видовой принадлежности, превышают родительские формы по содержанию ДНК и РЖ в митохондриях, что может указывать ни высокую активность генетического аппарата митохоцяриальной фракции клетки.

По содержанию хлоропластной ДНК гетерозисные гибриды не отличаются от своих родительских форм, а по содержанию РНК в хлорошшетах и по активности фотохимических реакций превышают их. Установлено, что у эгилопса транскрипционная активность митохокприальной ДНК в 3-4 раза превышает таковую у пшеницы; по активности хлоропластной ДНК, напротив, резко уступают ей. Пшенично-эгилопсовые гибриды по этому показателю могут быть пшеничного, эгилопсового или промежуточного тигов.

Показано,, что увеличение содержания нуклеиновых кислот у. гибридов по сравнению с родительскими формами особенно ярко проявляется на ранних этапах онтогенеза.

Описанные изменения в генетических системах клеток гете-розисного гибридного растения приводят к интенсификации всех биосинтетических процессов, включая транскрипцию, трансляцию, активность ферментных систем и другие процессы» повышающие темпы метаболических реакций, направленных на ускорение и усиление морфогенеза.

Практическая значимость работы. Результаты исследований представляют интерес для выяснения механизмов гетерозисного эффекта и могут быть использованы при создании обшей теории этого биологического явления.

Проведенные исследования» позволили впервые установить, что количественные и структурные изменения ДНК в соматических клетках гибридных растений являются фактором,предопределяющим гетерозисный эффект у растений и могут быть использованы- с целью раннего прогнозирования гетерозиса у гибридов й определения комбинационной, способности родительских форм (Авт. св. СССР, Ц 719666, МКИ А 01 Н 1/04, БН, 1980, № 9).

Предложены ускоренные способы определения гетерозисного эффекта у гибридов растений первого поколения, основанные на определении в клетках проростков и отдельных листьях гибридов и их родительских форл содержания ДНК, структурного состояния ДНК, степени эцдопояиплощши в клеточных ядрах и на основании этих данных прогнозировать эффект гетерозиса. Предложенные методы оценки исходного материала и раннего прогнозирования гетерозиса используются в селекционных про-

граммах Института генетики и селекции АН Азерб. ССР (справка о внедрении от 17 января 1989 г.) и АзНИИ овощеводства (справка о внедрении от 14 апреля 1Э89 г.) и рекомендованы для использования в других научно-практических учреждениях селекционного профиля в стране.

Ряд положений диссертации может найти практическое применение при отдаленной и внутривидовой гибридизации, при подборе родительских пар для получения гибридов с высоким энергетическим балансом и хозяйственно ценными признаками.

Результаты и выводы диссертации нашли отражение в курсе лекций для биологических Факультетов Азербайджанского Государственного Университета (справка о внедрении от 24 мая 1989 г.) и Азербайджанского педагогического института (справка о внедрении от 21 апреля 198Э г.).

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Гетерозисный эффект характеризуется увеличением содержания ДШ в соматических клетках растений гибридов первого поколения. При этом увеличивается также содержание РЖ и белка.

2. Повышение содержания ДНК в клеточных ядрах гетерозис-ных гибридов различных генотипов происходит как путем эндо-полишшщши» так и за счет амплификации отдельных фракций ядерной ДНК.

3. По содержанию РНК и структурному состоянию ДНК гстеро-зисные гибриды отличаются от своих родительских форм. Величина вариабельности структурно-функционального состояния ДНК (лабильное и стабильное) и содержания РНК зависит от генотипа родительских форм, их комбинационной способности к фаз развития растений.

4. Увеличение содержания умеренно повторяющихся фракций ДНК обеспечивает высокий гетерозисный эффект, при этом наблюдается перераспределение нуклеоталных последовательностей в ядерном геноме.

о. Гетерозисные гибриды отличаются относительно высоким содержанием ДНК и РНК в митохондриях. В хлоропластах отдельных гибридных форм повышается активность пластических и энергообразующих процессов, что выражается в интенсификации фотохимических реакций и отношения РНК/ДНК.

6. Показатели содержания дНК и ее структурного состояния, а также неблюдаемое явление эндополиплоидии предложено использовать при прогнозировании гетерозиса.

Апробация работы. Основные результаты диссерлационной работы докладывались на Закавказской конференции по физиологии растений (Баку, 1967), Всесоюзном совещании по отдаленной гибридизации растений и животных (¡«осква, 1968), республиканской научной сессии по вопросам генетики и селекции.растений, животных и микроорганизмов (Баку, 1971), республиканском совещании по отдаленной гибридизации (Баку, 1972), симпозиума "Структура и функции нуклеиновых кислот растений" (Ташкент, 1974), ХПнауч-ной сессии, посвященной итогам научно-исследовательских работ республики по координируемым АН Азерб. ССР проблемам естественных и общественных наук за 1974 г„ (Баку, 1975), научной конференции по проблемам генетики и селекции сельскохозяйственных растений и животных республик Закавказья (Баку, 1975), У и УП Всесоюзных симпозиумах "Структура и функции клеточного ядра" (Новосибирск, 1975; Харьковр 1980), П советско-индийском симпозиуме по проблемам генетики и селекции культурных растений

(Баку,1976). Ш съезде "АзОШС я научной сессии по генетике я селекции растений, животных и микроорганизмов (Баку,1976), 1У я У Всесоюзных симпозиумах "Молекулярные механизм генетических процессов" (Москва,1979,1983), Всесоюзном совещании по отдаленной гибридизации-растений я животных (Москва,1981), 1У съезде генетиков и селекционеров Азербайджана (Баку.1981), П,Ш и У Всесоюзных биохимических съездах (Ташкент,1969; Рига,1974; Ки-ев,1986), П,Ш и У съездах BOBiC им .Н.И.Вавилова (Москва,1972; Ленинград,1977; МоскваД987).

Публикации. По материалам диссертации опубликована 51 статья, а также монографии "Гетерозис и нуклеиновые кислоты" (1982). Получено авторское свидетельство на изобретете. ,

Структура и объем диссертации. Работа состоят из введения, шести глав, заключения, выводов, списка литературы, включащего 468 наименований, из них на иностранных языках - 159.

■ Диссертация содержит 300 страниц текота, 67 таблиц и 12 риоунков.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОД ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследования проводились на гибридах и исходных родительских формах родов - 'íriticum L., Seoale L., Aegilope L., Zea L,, Lycopersicum 1., CucumiB L. u.Solanum L.

В пределах рода Triticum L. использовано 56 гибридных комбинаций, из них в пределах т.durum Deaf. - 12 гибридов^), в пределах T.aeetivum L. - 34 гибрида (Fj) и межвидовые гибриды Triticum L. (Fj, Fg, Con ) - 10 комбинаций. В работе использованы также межродовые гибриды. Triticum L. И Aegilops Ь. Fj-Fg (II комбинаций) Triticum L.

И Seeale L. ^ (2 комбинации) И Secale L. u Aegilops L. ?2 (I комбинашш). Изучены 4 межлинейных, гибрида (Fj)zeo maye L.

Из овощных культур исследования проводились на 9 комбинациях межсортовых ГИбрИДОВ (Fj) Lucopersicum esculentum Mill., 3 комбинациях Cucumia sativum L. и одной комбинации Solanura moiongena L. t Всего проанализировано 87 гибридных комбинаций различных типов скрещивания, отличающихся по уровню проявления гетерозисного эффекта.

Экспериментальная работа выполнена в полевых, тепличных, лабораторных условиях в I9S7-I938 гг. Часть гибридных семян была получена нами, основной же материал бил представлен сотрудниками отдела генетики и селекции зерновых и зернобобовых куль-fyp и лаборатории гетерозиса Института генетики и селекции АН Азербайджанской ССР. Семенной материал по овощным культурам получен из НИИ овощеводства Госагропрома Азербайджанской ССР.

Пробы для анализа растений пшеницы брались в поле в фазах кущения, колошения и начала цветения (1-2 лист сверху); у куку-руэы (в теплице) в период образования 3 листа; у томатов в период образования 5-6 листа, в фазе цветения, плодоношения; у огурцов и баклажан только в фазе цветения (2-3 лист сверху). Проращивание семян пшеницы проводили в термостате при t 22~24°С на слое фильтровальной бумаги. Семена томатов проращивалиоь з почва в теплице. Семена кукурузы проращивали в термостате при t 22°С я на однородной почве в ящиках в гешшце.

Для определения содержания РНК, ДНК, отдельных фракций ДНК и белка в клетке брали высечки из листьев и целые проростки. Часть этого материала фиксировали в смеси Карнуа о переводом в 70° опирг для дальнейшего подсчета клеток, другую часть взвешивали на аналитических весах для определения сырой массы и высушивали в термостате для определения количества сухой массн одного диска или пророотка (Али-Заде и др.,1979).

Цитофотометрическпз: определение ДНК в ядрах проводили о использованием реакции Фельгена. В отличие от общепринятого объекта в цит'офотометрии растений-меристемы корней, мы проводили измерения в основном на листьях.

Материал фиксировали в смеси этилового спирта и уксусной кислотн (3:1) с дальнейшей промывкой в спиртах ¡исходящей концентрации и доводили до вода. В предварительных опытах установлено, что оптимальное время гидролиза для интенсивной реакции Фельгена на листьях пшеницы составляет 12 мин (I н HCl) при t 60°С, у томатов - I ч (5 н HCl при t 22°С). После гидролиза листья скрашивали растворог Шиффа в течение 1,5-2,0 ч, промывали трехкратно сернистой водой, а затем проточной водой. Готовили давленые препараты в глицерин-желатине» Содержание комплекса ДНК-фуксин в ядрах измеряли при длине волны Л =530 нм. Определяли интегральную оптическую плотность ядра, пропорциональную общему содержанию ДНК. В кяздом варианте опыта фотометрировали 50-100 ядер. Содержание ДНК выражали в относительных единицах. В качестве эталона количества ДНК, соответствующего диплоидному хромоеомноад- набору, использовали среднее из минимальных значений полученных показателей (Овчинникова,Суханова,1976; Чугунко-ва и др.Д984).

Содержание ДНК и РНК определяли спекгрофотометркческя (Спирин, 1958) после разделения нуклеиновых кислот с помощью щелочного гидролиза ( Neiman, Poulsen ,1963). Определение белка проводили по методу Лоури (1951) и Къельдалю (1957). Пересчет показателей относительного содержания ДНК, РНК и белка на одну клетку листа велся по методу Брауна в нашей модификации (Аля-Заде .Алиев, 1975; Али-Заде и др., 1979).

При определении фрикционного состава ДНК и содержания нук-

леиновкх кислот в хлоропластах и митохондриях использовали м_ето-дыг описанные В.Г.Конаревым и СЛ.Тютеревым (1970). Митохондрии и хлоропласта выделяли методом дифференциального центрифугирования.

Хлоропласт для фотохимических исследований выделяли центрифугированием в среде, содержащей 0,4 М сахарозы, 0,05 М трио-НС! буфера (рН 7,4), 0,01 М ЫаЛ и 0,03 М мас12 . Центрифугирование проводили дважды в течение 15 мин при в =1000 об/мян, затем промывали и ресуспензировали в среде выделения.

/ Реакционная ореда для определения фотохимической активности

> '

хлороплаетов содержала 0,08 М сахарозы, 0,01 М ИаС1 , 0,01 М

, 0,03 М трис-НС1 буфер (рН 7,4). Содержание хлороплаетов было эквивалентно 100 мкг хл, фотохимическую активность хлороплаетов определяли спектрофотометрячески по восстановлению феррицианида калия и полярографически - по выделению кислорода о использованием электрода Кларка (Гришина,1971)» фотофосфори-лпрование проводили в среде, содержащей.следующие компоненты (мйД): трис-НС! - 45 (рН 7,8), НаС1 - 60, меС12 - 10, ДДФ - 10, К2НР04 - 10„ та .(феназинметасульфаг) - ОД (для циклического), К3(Ре(СН 5)] - 3 (для нециклического) . Содержание хлороплаетов было эквивалентно 80-100 мкг хл. Реакция проходила в термостате при температура 25°С а освещенности 20 ООО лк. О скорости фотофосфорклирования судили по убыванию неорганического фосфора в среде. Неорганический фосфор определяли по Лоуря в модификации Скулачева (НикулинаД965),

Для изучения кинетики реассоцзации использовали суммарные препараты ДНК из 7-дневных проростков кукурузы и аз молодых листьев пшеницы в фазе начала колошения. ДЙК выделяли фенольно-детергентннм методом Кдрби-Георгиева с дополнительной депроге-

инязациеН по Мармуру и модификацией для растений, прщятой в лаборатории белка и нуклеиновых кислот ВИР, о последующей обработкой рибонуклеазой, проназой и переосавдением изопропанолом (Георгиев, 1955; Конарев,Тюгерев,1970; Kirby ,1956; Warmur, 1963). Реассоциацию ДНК проводили с помощью колоночной хроматографии на оксиапатиге ( Britten, Kohne ,1967,1968). ОП синтезировали по методу Петрова (1980).

Статистическая обработка данных проводилась по Б.А.Доспе-хову (1985).

*

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

I. Гетерозисный гТфект и содеряание нуклеиновых кислот в клетках растений гибридов первого поколения

Изучение содержания нуклеиновых кислот в связи с гетерозисом свидетельствует, что показатели относительного содержания нуклеиновых кислот с последущим перерасчетом на одно растение или на один лист не всегда характеризуют природу гетерозиса и не могут являться критерием для прогноза и оценки комбинационной способности (Али-Заде„Алиев,1973,1980,1982). Попытки других исследователей связать явление гетерозиса с относительным содержанием нуклеиновых кислот в гкянях гибридных организмов, выраженного в мг% или в других единицах также не увенчались успехом (СемененкоД964; Шереверя,Эккерман,1968; Конарев и др.,1976; 1йлязетдинов,1978).

Существует предположение, что одной из причин проявления гетерозисного эффекта является усиленная репродукция генетического материала у гибридов и высокое абсолютное со,¡держание его в расчете на клетку. Таким образом, для вменения причин мощного развития гибридов первого поколения, необходимо установить

изменения содержания ДНК з расчете на ядро или на клетку. Начиная с 1970 года, нами проводились исследования в этом направлении на различных гетерозисных гибридах пшеницы при сравнении с родительскими формами. Цель этих 'исследований - установить количественные изменения содержания ДНК в клетке при гетерозисе и соотношение этих изменений с РНК и белком.

Результаты такого исследования приведены в табл. I. В качестве показателя гетерозисного эффекта принята масса зерна с од-* ного колоса, по которой оба гибрида резко отличаются от своих родителей. Данные таблицы свидетельствуют, что в клетках листьев

/

'гетерозисных гибридов содержание ДНК, РНК и белка выше, чем у родительских пар. Гибриды первого поколения содержат на 18-22$ больше ДНК на клетку листа, чем их родительские формы. Этот факт говорит о наличии у гетерозисных гибридов механизмов регуляции синтеза нуклеиновых кислот, способствующих увеличению количества ДНК в клетке. По-видимому, такой механизм обеспечивает редупликацию ДНК в клетке, приводит к соматической поли-плоидизации и образованию копий генов или повторявшихся последовательностей в хромосомной ДНК.

По отношению РНК/ДНК и белок/РНК гибриды не отличаются от своих родительских форм.

Количественные показатели нуклеиновых кислот и белка на одну клетку наглядно представлены на рис. I на примера трех реципрокных гибридов мягких пшениц» Как видно из рисунка, все гибриды, полученные при прямых скрещиваниях, отличались более высоким гетерозисным эффектом, чем при обратных скрещиваниях. У гибридов с более высокими показателями гетерозисного эффекта наблюдается повышенное содержание ДНК в клетках листьев. Так, например, у гибрида, полученного от прямого скрешивания \'.егуН1гоарегит , к-287414 х V. Гегг^злешп , К-29112Ъ ,

Таблица I.

Изменение сухой массы клетки и содержания ДНК» РНК и белка в листьях гибридов (Б^) твердых пшениц.( т.йигиа Оев?. ) в связи с гетерозисом

Гибрид, родительская форма

Сухая масса одной клетки

гхЕО'

г9

Масса зерна в колосе, г

ДНК на клетку

г х 10'

гИ

РНК на клетку™ г х 10 12

РНК/ДНК Белок Белок/ЙШ на

клетку

г х 10'

,-12

у.Когае1^огтае »К-291025 X

х с.йифари, уЛеисигит 6,98

т.Ьог<1е1:Согте .К-291025 6,95

С.дхафари, уЛеисигшп 7,01

2,98+0,12 11,89+0,14 12,3 56,5+0,33 4,74 НТО 20,7 X,62^0,09 9,81+0,08 46,8+0,20 4,76 1С02 21,4 1,91+0,08 9,74+0,12 53,¿1,70 5,45 948 17,9

у.Ьогае1£огие .К-291025 X

X с.Севиндж, у.Ьогс1е1?огте 7,36

у.Ьогйе1£огте ,К-291025 6,95

С.Севинда , у.Ьогйе1Гогте 6,07

3,82+0,08 II,61+0ДЗ 10,2 50,2+0,30 4,32 1100 21,9 1,62+0,09 9,81^0,08 46,8+20 4,76 Х002 ■ 21,4 2,72+0,07 10,06+0,09 43,1+0,26 4,29 803 18,6

175 •■

п

150'

125 ■■

100

/

Л-

12 3 4 5 6

12 3

5 6 123456

123456 123 45 6

1 2 3 4 5 6

РисД, Показатели гетерозасного эффекта у гибридов первого поколения и содержание ДНК, РНК, белка на клетку (пг) и их . отношение в листьях при реципрокном скрещивании мягкой пшеницы (средние показателя родительских форм приняты за 100$ ) А -г О.Гюргяна, V.егуЛгоареггоиа % V.егуЙ1го1еиеоп, .к-289975 Б - у.егуШговреппит, к-287414 X ч.геггивХпеит» К-29П35 В - у.егугЬговрегтит, к-287414 х О.Гюргяна, у.егукЬговрегтио А', Б1, В1- соответственно обратные комбинации скрещивания I. Масса зерна в колосе, г;" 2. ДНК; 3. РНК; 4. ШК/ДНК; 5. Бедок; 5. Бедок/РНК.

масса зерна в колосе значительно больше, чем у родительских форм. Выше в одной клетке, листа этого гибрида и содержание ДНК.

При обратном скрещивания, хотя у гибрида масса зерна в колосе по сравнению с родительскими формами вше, она меньше масон зерна в колосе у гибрида, полученного от прямого скрещивания. У габрада при обратном скрещивании в одной клетке листа содержится меньше ДНК, чем при прямом скрещивании. Аналогичные результаты отмечены и у других гибридных комбинаций. Полученные данные подтверждают результаты наших ранее проведенных опытов относительно увеличения содержания ДНК в клетке гетерозясннх гибридов (Алиев,1972; Али-Заде,Алиев-,1973) и демонстрируют прямую корреляцию мевду степенью проявления гетсроэисного эффекта и абсолютным содержанием ДНК в клетке.

Несмотря на то, что у всех гегерозисннх гибридов пшеницы содержание РНК и белка в клетке листа в какой-то степени увеличивается ло сравнению с родительскими параш, однако это увеличение не всегда коррелирует о выраженностью гетерозиса. Так, например, если по массе зерна в колосе вксокогетерозисннй гибрид 2»durum hordeiforme „ K-29I025 X Т.durum leucurum (сорт Джафари) резко (69,3$) отличается от своих родителей, го по содержанию РНК в клетке это различие незначительно, всего 13,2$, Аналогичная закономерность наблюдается и у высокогетерозисной гибридной комбинация Г.durum hordeiforme ,K-29I025 X Т.durum hordeiforme (сорт Севивдж). Это положение полностью отно^нтоя и к показателям белка в клетке. Указанные вгсокогетерозионне гибриды по содержанию белка в клетке незначительно отллчаллсь от своих лучших родительских форм. У гибрида Крупноколосая х X Oviachic 65 И Крупноколосая X Т.durum hordeifoi" e,K-46II8 наоборот, увеличение белка в клетке более выражено, чем гетеро-

вался наиболее высоким содержанием РНК на клетку, а у низкоге-терозисного гибрида Ива х АньшанскиЙ количество ГНК на одну клетку лиота превышало лучший из родителей по этому показателю приблизительно на 30^* Для всех гибридных комбинаций отмечено увеличение содержания ДНК в расчете на одну клетку листа. Причем, для высокогетерозисного гибрида это увеличение составляло 61,8$ от лучшей по этому показателю родительской формы - сорта Дин-зо-сн, а у двух других менее гетерозисных гибридов - 29,6 и 46,4'/.У всех гибридов отношение РНК/ДНК было ниже, чем у родительских сортов.

7 Исследование этих же показателей в листьях бакланан сортов Ереванский 3 и Г 10 и их гибрида выявило сходные закономерности.

В свете полученных наш результатов по увеличению количества ДНК в клетке гетерозисных гибридов растений можно предположить, что высокий уровень жизнедеятельности этих гибридов связан с усилением активности ядерного генетического материала. Эта активность проявилась в дополнительной репликация молекул ДНК, что ■приводит к избыточному увеличению ее количества в клетке. Прирост ДНК в клетке может - осуществляться путем полной репликация генома, т.е. соматической эвдополиплоидии, а также вследствие увеличения числа отдельных фракций генома, в частности и некоторых структурных генов, путем амшшфикацдк или дифференциальной репликация ДИК. Ло-видиммду, наблвдаемые увеличения количества РНК и белка в клетках у гетерозисных гибридов являются результатом увеличения дозы генов, а не интенсифк-киций процессов транскрипции и трансляции, связанных с матричной активностью отдельных генов и мРИК. В пользу такого объяснения свидетельствуют полученные нами факты об отношениях РНК/ДНК и белок/РНК, по которым гетерозисные гибриды не отдача-

ются от исходных родительских форме

2. Структурно-функциональное состояние геномов • растений при гетерозисе

Рядом исследований показано, что интенсивность синтеза ДНК (Конарев и др.,1971; Ивлева,Гклязетдкнов,1971; Пимзетда-нов и др. ,1902) и повышенное содержание его в одной клетке (Аля -Заде, Али ев, 1973; Яхик.Являзетдинов я др.,1977; лослдаия, Масякевич,1984; Чугункова и др.,1985) гетерозиса: гибридных растений по сравнению о родительскими формул!, связано с функциональной активностью гене плоского аппарата клеточного ядра. Известно, что функциональная активность генетического аппарата сопряжена со структурным состоянием ДНК в хроматине.

Изученные нами гибриды первого поколения пшеницы, и томатов по структурному состоянию ДНК и по синтезу РНК часто отличаются от своих родительских компонентов» Почта все внутривидовые гетерозисные гибриды мягких и твердых пшениц по относительное и абсолютному содержанию РНК превосходят своих родителей. По относительному содержанию суммарной ДШ и отдельных ее фракций такой закономерности не наблюдается. Гибриды по этим показателям ммут превосходить свои родительские формы, быть на их уровне или уогупать им.

Четкая закономерность по относительно^ содержанию ДНК и РНК наблвдается у межродовых пшенично-ржаннх гибридов. Эти гибриды по содержанию РНК заметно уступают обеим родительским фордам, а по содержанию ДНК и по отдельным ее фракциям существенно превышают их.

Интересные результаты получены при изучения абсолютного содержания отдельных фракций ДНК в клетке (табл.3). Первые .два гибрида по содержанию лабильной ЛНК превосходят родительские

' Таблица 3.

Изменение содержания ИШ и фракций ДНК в листьях у гибридов первого поколения мягкой пшеницы ( Т.веа44\-иа . ) в «связи с агентом гетерозиса' . ..

7=ГГ

Гибрлд, родительская форма

Масса зерна в колосе, г

ИШ-в одной. клетке,

Фракции ДНК в .одной клетке,г х 10'

.г х 10'

,-12

лабиль- стабильная _ ная

остаточная

суммарная

Ыехасо 50 х Бауа Кег1со 50 вауа

1,82 107,8+0,38 1,23 70,1+1,05 1,57 80,0+1,34

14«6+0,11 20,0+0,08 1Г,3£0»14 20,7+0,21 12,4+0,23 17,4+0,33

1,33+0,04 1,58*0,04 1,91+0,09

35,9

33.6

31.7

го м

Кех3.со 50 х Прибой 1,83 143,0+0,47 12,8+0,18 21,740,37 2,42+0,04 37,0

МехАсо 50 1,23 70,1+1,05 11,3+0,14 20,7+0,21 1,58+0,04 33,6

Прибой. 1,42 87,4+0,57 10,2+0,12 24,0+0,36 1,71+0,08 35,9

Чо£етги^1пеш х Бауа.. '1,94 119,0+1»06 17,3+0,13 20,4+0,99 1,80+0,08 39,6

у. £ еггиеШеш »ж-48177 1,63 101,0+1,47 15,¿0,09 18, ¿0,12 1,28+0,04 35,9

5ауа 1,57 80,0+1»34 12,4+0,23 17,4+0,33 1,91+0,09 31,7

▼.Гегги£1пеит х Прнбой 1,54 127,0+1,71 11,8+0,37 21,1+0,43 1,95+0,04 34,9

у.?еггие1пеит .к-48177 ■1,63 101,0+1,47 15,8+0,09 18,£¿0,12 1,28+0,04 35,9

Прибоа 1,42 87,^0,57 10,2*0,12 24,0+0,36 !■ 1,71+0,08 35,9

формы, по содержанию же стабильной ДНК почти не отличаются от них. Эффект гетерозиса по массе зерна колоса у этих гибридов выражен значительно. Третий гибрид у.1вггие1ЬешГ т. Бауа по содержанию как лабильной« так и стабильной ДНК значительно превосходит обе родительские формы, именно этот гибрид и характеризуется более высоким гетерозисным эффектом среди всех испытуемых гибридов.

Только у одного гибрида, полученного в комбинации у.Гегги-gineum х Прябой, содержание лабильной и стабильной ДНК ниже показателей обоих родителей. Соответственно, у него содержание суммарной ДНК в одной клетке было также ниже по сравнению с родителями и эффекта гетерозиса по продуктивности не найлщалось.

Полученные результаты, характеризующие увеличение содержания лабильной и суммарной ДНК в соматических клетках гетерозис- \ ных гибридов подтвердились и в опытах с твердой пшеницей. Однако следует отметить, что гибриды мягких пшениц часто отличаются высоким эффектом гетерозиса и соответственно заметным увеличением содержания ДНК в клетках» У гибридов же твердых пшениц такого сильного гетерозисного эффекта как правило не наблюдается, у . них не зафиксировано и резкого увеличения ДНК и ее лабильной фракции в клетке.

В заключение можно отметить, что все внутривидовые гетеро-зисные гибриды мягких и твердых пшениц по содержанию лабильной фракции ДНК и по показателям отношения лабильной и стабшпчой ДНК превосходят свои родительские формы. Величина этих показателей соответствует степени гетерозисного эффекта. Многие гетерозисные гибриды по содержанию стабильных и остаточных фракций ДНК в клетке также превосходят родительские ¿ормы, однако в целом это не отражает общую закономерность и найлюдает-

ся не при всех комбинациях скрещивания.

В отличие от внутривидовых гетерозисных гибридов, исследуемые наш межродовые и межвидовые гибриды пшеницы по абсолютно.^ содержанию отдельных фракций ДНК и по суммарному содержанию ДНК в клетке строго занимают промежуточное положение между родитеяь-окими формами. Так, если у разновидности мягкой пшеницу £еггий1пеиш содержание лабильной фршсции ДНК в одной клетке равно, 20,38 пг, у ржи ( S.segetale ) - 10,06 пг, то у пшенич-но-ржаных гибридов содержание лабильной фракции ДНК в клетке равно половине суммы родительских показателей - 15,94 пг. Точно такая же закономерность наблюдается по содержанию стабильной, остаточной и суммарной ДНК в клетке.

Полученные результаты свидетельствуют, что простые межсортовые гибриды пшеницы содержат больше генетически активной фракций ДНК, чем ясходгше родительские сорта. Однако у межродовых и межвидовых гибридов эта закономерность не наблюдается. Они, как правило, по абсолютному содержанию ДОС-лабильного хромата- . на занимают промежуточное положение между родительскими формами. Причина этого явления, вероятно, заклшается в том, что межродовые и межвидовые гибриды получаются от скрещивании уже сбалансированных в генетическом отношении видов и родов. Возможно , что генетически сбалансированные формы могут обходиться сравнительно меньшим количеством ДНК лабильного хроматина, ибо в геномах таких форм функционирующие гены по всем локусам представлены в оптимальных количествах.

Изучение фракционного состава ДНК у оортов и гибридов томатов проводилооь в трех фазах развития - в фаза 5-6 листьев, цветения и плодоношения. В фазе 5-6 листьев вое гибрида томатов превосходят исходные формы по абсолютно^ показателю ДДК в

клетке. Увеличение абсолютного содержания ДНК в клетках листьев гибридов наблюдается в основном за счет воех фракций'ДНК. В фазе цветения гибриды также превышают своих родителей по содержанию ДНК в клетке. Однако вклад отдельных фракций в увеличении содержания ДНК у разных гибридов был неодинаков. Tait, если'у гибрида Valiant х Ленинградский скороспелый ведущая роль принадлежала стабильной фракция ДНК, то у гибридов Белый налив х х Resista "и Киевский 139 х Ленинградский скороспелый - лабильной фракции, а у гибрида Cavalier х Panal содержание ДНК возрастало в равной мере крк за счет лабильной, так я стабильной фракций .ДНК. В фазе плодоношения гибриды также характеризуются повышенным содержанием ДНК-в клетке по сравнению с исходными формами, но это превосходство выражено слабее, чем в прё-дндущие фазы.

Интересно, что уменьшение содержания ДНК на. клетку от фазы цветения к фазе плодоношения у гибридов протекает интенсивнее, чем у родителей, причем разные фракции ДНК участвуют в его:,; про-цеосе неодинаково, но во всех исследуемых случаях доля лабильной фракции остается наибольшей.

Одним из показателей изменения генетической программы в онтогенезе является соотношение лабильной я стабильной фракций ДНК в отдельные фазы развития-растений.'Установлено, что более высокое соотношение лабильной фракция ДНК к стабильной на ранних этапах развития (5-6 лист) имело место у сорта Ленинградский скороспелый, я гибрида Valiant х Ленинградский скороспелый, что может указывать на высокую скорость биосинтетиче- . ских процессов у этих форм. Высокое соотношение лабильной фракции к стабильной у гибрида Valiant X Лениигардский скороспелый (в фазе 5-6 листьев) и низкое у гибрида'Ккевсгдй-'.139 х

х Ленинградский скороспелый свидетельствует о "доминировании" в передаче этого признака материнской формы. У. гибрида Киевский 139 х Ленинградский скороспелый это соотношение оказалось постоянным во всех фазах развития, тогда, как у гибрида Valiant х Ленинградский скороспелый и сорта Ленинградский скороспалый оно снижалось на последующих этапах онтогенезе. Высокая активность генетического аппарата на поздней стадии онтогенеза (фаза плодоношения) отмечалась для сортов Ленинградский скороспелый и Cnvniier , гибридов Киевский 139 х Ленинградский сков

■ роспелый и Val mut х Ленинградский скороспелый.

2.1. Анализ кинетики реассоциации ДНК

Одну из причин неодинакового содержания ДНК в клетках гето-розисных гибридов и их родительских фор/, вероятно следует искать в измэнчивости структурной организации гонсиа гибридных и родительских форм растений, в частности, а изменении соотношения отдельных фракций генома. Анализ кинетика реассоциации ДНК у гибридов кукурузы с разной степенью гетерозиса д их родительских форм показал, что гибрид «К 22 х OK 18, обладавший слабым гетерозисным эффектом, по характеру кривых реассоциации ДНК существенно не отличается от своих родительских линий (табл. 7). В отличие от этого у высокогетерозисного гибрида ГБ 2501 х МК 22 заметно увеличение фракции ДНК, реассоциируюяей при Cot IO^-IO3. Если у гибрида относительное содержание фракции ДО в области Cot IO^-IG2 составляло 54,2 и 62,7£, то у родителей средний показатель был. равен соответственно 42,2 и ■ 55,62. - :

Достоверное увеличение содержания фракции ДНК при Got I0°-IC? наблюдается и у гетерозисных гибридов (Cj). пшеницы (табл. 8). _ .

Таблице 7

Кинетика реассоциацяв ДНК у гетерозисных гябрэяов кукуруза (Pj) и ю: родительских фор«

Гибрвя „ родительская форм ГБ 2501 Ш22 ÖKI8 ГБ 2501 х МК 22 = Mt£2 х 0KI8

I0-3 12,5+0,20 II ,8+0 „50 7.7+0 7,8+0,25 ' 7,5+0

Ю-2 14,6+0,20 24,2+0,61 17,3+0,36 12,1+0,18 11,9+0,36

Ю-1 20,6+0,32 31,0+0,20 32,0+0,35 . 19,0+0,60 19,0+0„37

10° 24,7+0,61 37,4¿4J,72 41,3+0,10 31,2+0,34 - 32,8+0,54

I01 35,1+0,34 49,2+0,32 55,2+0 54,2+0,56 18,5 50,8+0,56

I02 51,2+1,0 60,0+0,92 60,0+0,17 62,7+0,90 5,5 56,1+0,25

I03 59,5+0,09 67,0+0,83 62, 7+0,10 70,3+0,85 7,1 64,1+0,73

Таблица в

Кинет яка реассоциации ДНК у гибраява пшеница я нх

родительских форм

Гийрад, родительская форма

Кавказ Гюргяна Кавказ х Гютгяна

*г ' Цг

Бал-5угда

Кавказ х Бол-Бутла

"I

•ХО"3 Ю-2

■'кг1 10° 101

10,24+0,24 о ,£7+0,20 11,87+0,48 7,72+0,25 10,15+0,52 8,65+0,25 9,43+0,26

18,27+0,18 11,11+0, £6 16,60+0,36 14,27+0,20 14,35+0,36 14,32+0,17 16,51+0,17

27,35^0,43 19,46+0,43 23,11+0,61 24,08+0,66 23,68+0,23 23,25+0,19 25,22+0,37

35,08+0,10 22,27+0,54 38,51+0,74 6,0 35,16+0,34 28,67+0,54 37,93+0,84 6,1 35,63+0,20

43,56+0,21 45,36+0,32 53,63+0,56 15,3 46,52+0,10 44,49+0,47 45,82+0,32 3,0 44,56+0,42

52,41+0,56 56,16+0,25 5 9,13+0,70 . 7,4 .55,04+0,46 52,42+0,48 56,05+0,54 4,5 51,78+0,61

(О

Отклонение в структуре генома при высоком гетерозисном эффекте „ по-видимому, связаны с дифференциальной-'амплификацией ряда нуклеиновых последовательностей, рассеянных по всеод гено- • му5 что в целом может бить охарактеризовано как геномная реорганизация.

В отличие от гибридов Ej, в эффект гетерозиса по урокай-кости, как а содержание ДНК в ядрах резко снижается. Как видно из табл. 8, по показателям кинетики реассоциации «ПК в tj, значение Cot у гибридов пшеницы и их родительских форм во всех точках сближается.

Таким образом, сравнение кинетики реассоциации ДНК у гете-розисншс гибридов кукурузы, пшеницы и их родительских форм показало, что кинетические кривые реассоциации повторявшихся последовательностей ДНК гибридных и родительских форм растений в основном совпадают, ко обнаруживают некоторые достоверные различия в содержании отдельных фракций умеренных повторов - 'более высокое содержание в да гибридных форм.

Различи по умеренным повторам между гетерозискымк гибридами растений и их родительскими формами в основном соответствуют различиям ДНК в клетках, Подобная взаимосвязь увеличения содержания ДНК и содержания повторов в геноме отмечалась и другими авторами (Mikshe,Hotta,1973;Iiitra, Bhatia, 1973; Flavell et al., 1974; Сиволап, 1386). ' '

3. Цитофотоматрическое исследование содержания ДНК в ядрах гибридов растений и их родительских форм в связи с гетерозисом

Цитофстометрический анализ, содержания ДНК в интеруазных ядрах гатерозиских гибридов и кх родительских форд представляет

интерес для быстрого прогнозирования эффекта гибридной мощкоси;, а также для выявления механизмов увеличения содержания ДНК а клетке у гибридов различных сельскохозяйственных растений.

Исследования проводили на ядрах клеток молодых веряушочмчг листьев гетероз:1стгх гибридов пшенпцн, томатов и их родят'лд ских форм.

Как видно из приведенных в табл.4 данных, гибриды кастах пшениц по содержанию ДНК-фуксяна отличалась от родительских форм. Так, если у двух первых гибридов содержание ДНК в ллг'-^ заметно увеличивалось, то у третьего гибрида этот прирост бич незначительным. Этл данные согласуются с величиной гетерозко^-з-го эффекта.

В отличие от гибридов пшеницы все исследованные гибрида томатов резко отличались от исходных форм л по степени геторо-злсного эффекта, я по увеличению содержания ДНК-фуясяна в Все гибрида томатов по продуктивности плодов с одного куста превосходили родительские форм на 36-645?. Содержание ДШН/уш:--на в ядрах гибридов бкло такте вьше, чем у исходннх форм. Это превосходство осойзлно сильно наблюдалось в фазе цветения;'

Наряду со средник содержанием ДНК цнтофотометрлческие исследования дают возможность проанализировать синтетическую активность ,Ш и охлракгеризолать материал по эядомиготяческой активности клеток и онтогенетической изменчивости дозы генов. В представленных гистограммах отражено функциональное состояило. клеточных ядер.пшеницы и томатов (в фазе цветения) я показано, что большинство из них находятся в стадии синтеза ДНК (рис,'2.). Визокое среднее содержание ДШС на ядро у гетерописнгас гибридов томатов было связано с появлением новнх ютассов ядер с пладяно-стыо 4с-8с. У гибридов пшеницы такой ллоидности ядер почтя яе

Таблица 4.

Содержание ДНК в листьях гетерозисяых гибридов пшеница и томатов и их родительских $ор&£

Комбинация скрещивания

Средняя плотность' ДНК-фуксина на одно ядро.усл.ед.

Увеличение содержания ДНК гибра- . дов по сравнению с родительскими формами,%

v.erytKroepennum X v.erythroapermua v.erythroapermum X v.erythroapermum банская обл.)

v.erythroapsrmum X v.erythroapermum

K-47D9KВенгрия) z .. к-51647(Рушния) к-47091(Венгрия) х к-53215 (Ку-

к-47091(Венгрия) х к-51549(Югославия)

Киевский 139 х Ленинградский скороспелый

Valiant i Ленинградский скороспелый Белый налив х Resista

Cavalier z Уanal

Пшеница

0,356+0,010 0,408+0,009 0,327+0,009 19,8

0,356+0,010 0,473f0,009 0,422+0,009 21,6

0,356+0,010 0,369+0,010 0,338+0,010 6,6 Томаты

0,077+0,005 0,125+0,009 0,075+0,005 65,0

0,10б70,0Ю 0,151+0,009 0,075+0,005 68,9

0,098+0,005 0,192+0,010 0,148^0,009 42,8

0,092+0,005 0,150+0,009 0,102^0,005 54,7

го «

ю s а

15

го

15

to tu* i'

ï»

SO

8 й f.

130

Iй

s 10 о да го ю о

J0

. 'i

JidH

¿S^JZ Л <« 10 íj te *e

9

Jl

d

Jun

S >v>,s y

^jhüÍIÍL

¡SJil Jl M íí 55 ft «

Jl

i

L

JLIL.

is so

/» *e

« *

& 4P,S1

2c «c S¡ le <tc СоЗсржате ДИК но вЗну клюну S единицах йяоиЗности, s

¡Ubü-

SW S V'W* * 'V* ,S!iVJ2

Se Je «с И 2c «c fe <r

Рпо.2. Гистограммы распределения янтерфазннх клеточтгх ядер по содержанию ДНК у исходных форм и гибридов Pj тпеяацк (А)

И томатов (Б):а- v.erythrospermum к-47091 X v.erytbroapermua Кт51647; 6 - V.erythrospermum к-47091 X v.erythrospermum K-632I5; В " v.erythro3permum К-47091 X v.erythroapermum к-51549; г - Киевский 139 х Ленинградский скороспелый; Д - Cavalier х Panal ; е - Белый НШШВ xRosieta; ж - Valiant X Ленинградский скороспелый

обнаружено к среднее содержание ЛЩК увеличивалось благодаря клеткам с содержанием ДНК 2с-4с.

Таким образом, предполагается, что увеличение среднего содержания ДНК в ядрах клеток листьев геторозясннх гибридов томатов, имевдих относительно малые размеры генома и склонность к цолиплоидаззции, происходит в основном за счет эвдополиплоядии, л гибридов пшеницы - за счет роста доли клеток, находящиеся в ¡тостсинтегаческом периоде. Это положение согласуется и с биохимическими исследованиями* у гибридов томатов все фракции ДИН увеличиваются почти одинаково, а у гибридов пшеницы содержание лабильной фракции ДНК увеличивается более резко, чем стабильной и остаточной.

Полученные наг® данные позволяют сделать вывод о целесообразности практического применения в селекционном процессе сито-фотометрических исследований, способствующих выявлению ядер с повышенным содержанием ДНК и степенью эндошшшовдии. Эти показатели могут быть использованы как критерии для прогнозирования гетерозясного эффекта у различных сельскохозяйственных !сульгур.

4„ Содержание нуклеиновых кислот в иитогшазматических структурах гетерозиеннх гибридов растений и их родительских форд

ДНК-содержащим цитоплазматическам органеллам принадлежит большая роль в регуляция процессов жизнедеятельности клетки. К таким структурам, в первую очередь, относятся митохондрия и хлоропласта о Имеются данные, свидетельствующие, что органеллн 1кдв их геномы) принимают непосредственное участие в гетерозисе С Ш&хег г1969; Sгivastavв ,1972).

Нами было изучено содержание нуклеиновых кислот в митохон-

дриях и хлоропластах различных сельскохозяйственных культур: кукурузы, пшеницы, эгилопса, томатов и их гибридов (íj), отля-чамцихся по степени гетерозисного эффекта.

Все исследованные наш гетерозиснне гибриды различных сельскохозяйственных ¡сультур по содержанию митохондриальной ДНК в разной степени превосходят свои родительские форш.

Среди гибридов томатов по содержанию ДНК в митохондриях Егщеляется Vaiiont х Ленинградский скороспелый. Этот гибрид по содержал;!» ДНК превышал своих родителей примерно на 50$(табл. 5). Величина этого показателя убывает в ряду: Белый напив х х heaiata, Cavalier х Fanai , Киевский 139 х Ленинградский скороспелый. Однако соотношение РНК/ДНК у последнего гибрида было самым высоким, причем это соотношение убывало в обратной последовательности по сравнению с содержанием ДНК в митохондриях. Талой характер содержания РНК и ДНК и их .'соотношения может указывать на интенсивный синтез функциональных компонентов митохондрий у гибридов Киезский 139 х Ленинградский скороспелый п Cavalier х Panal . Это позволяет предположить, что у.эти:: форм существенней вклад в обдай энергетический потенциал клетки вносит штохоццрпальная система энергообразования.

В отличие ог культуры томатов, исследуемые образцы мягких пшениц по содержанию нуклеиновых кзслог в мнтохондртех слабо различались мегзду собой.

Содержание РНК в митохондриях у исследуемых пшениц колебалось в пределах от 1024 до 1450 мг#, а ЛНК от 195 до 233 мг$. При сравнивании гибридов с их исходньш компонентами твюхв не ■ н обладал ось резких различий в содержании нуклеиновых кислот в митохонцряях.

1!з всех исследуемкк нами гибрпдлых комбинаций пшеница

Тейяаца 5.

Содержание нуклеиновых .клслот в митохондриях и хьоропл?стах гетерозлсянх габрядов (i^) томатов,, шевзцв в их . родительских форм

Сорт» гьДрвд ' ; НЕ в митохондриях НК в хлоропластзх—----

на сухув массу мзтохондрий) на cyry-s.Liaccy хлоропдастов)

РЗК_ШК ГЕК/ИНК РНК_ЗНК Rffl/ДНК

Томаты

Киевский 139 2728+17 Х29+Х- 21,2 II75+5 234+1 • 5,5

Ленинградский скороспелый 2604+24 I29+I 20,2 1025+6 274+1 3,7

Киевский 139 х Леннв- ; _

градский скороспелый 3187+81 143+3 22,3 . I8I4+2 271+4 6,7

Valiant 3ISI+7 I7I+I 18,6 1289+0 I35+I 9,5

Ленинградский скороспелый 2604+24 I29+X 20,2 1025+6 274+1 3,7

Valiant х Ленинградский - -

скороспелый 3I32+II3 232+3 13,5 I48I+7 155+2 9,6

Пшеница _ .

Кавказ 1024+19 215+3 4,8 2297+26 555+9 4,2

Гаргяна 1136+37 217+6 3,2 2156+22 529+3 4,1

Кавказ х Гюргяна I2I&+49 225+4 5,4 2480+67 560+9 4,4

Кавказ . 1024+19 215+3 4,8 2297+26 555+9 4,2

Еод-Бугда I06S+29 195+4 5,5 2I3S+58 .547+12 3,9

Кавказ х Бол-Бугда 1087+17 225+6 4,8 2475+25 557+8 4,4

оамым высоким гетерозисннм эффектом по продуктивности обладали гибридные комбинации Гюргяна х v.luteecene, что, в своп очередь, непосредственно сказалось на увеличении содержания ДНК в митохондриях. Содержание ДНК в митохондриях у этого гибрида было 233 мг£, тогда как у родителей оно составляло 217 и 206 мг$.

Изучение генетического материала хлоропластов показало, что практически все исследуемые гибрида растений превосходят родительские сорта по содержанию РНК, что вероятно, связано с увеличением транскрипционной активности ДНК хлоропластов при гетерозисе. Количество хлорошгастной ДНК, независимо от степени ге-терозисного эффекта, находится либо на уровне лучшей родительской формы, либо занимает промежуточное положение. К примеру, если у внсокогетерозисного гибрида кукурузы Bi 73 х МК 22 содержалось 390,9 мг$ хлоропластной ДНК, то у его родителей -405, Î и 345,9 мгЯ. Аналогичные результаты наблюдаются у гибрида ГБ 2515 х МК 22, не проявлявшего гетерозисного эффекта. Тем на менее о высокой активности биосинтетическях процессов в хлоро-пластах гибридов можно судить на основания отношения'РНК/ДНК. По этому отношению можно предположить, что наиболее активно процессы биосинтеза протекают у гибрида томатов Киевский 139 х х Ленинградский скороспелый, а наименее у гибрида Белый налив х X Resista.

Следовательно, если с высокой степенью нагрузки работает генетическая система митохондрий гибридов Vallant х Ленинградский скороспелый и Белый налив х Resista , то в хяорошгастах аналогичную ситуацию можно отметить для гибридов Киевский 139 х х Ленинградский скороспелый и Cavalier х Fanal « То есть в общую повышенную энергообеспеченность метки у разных гибридов

существенный вклад могут вносить преимущественно либо штохон-дрлальная, либо хлоропластняя системп. В этом, возможно, и заключается комплементарное взаимодействие генетических систем митохондрий и хлоропластов у гибридных форм.

Б этом плане интересные результат были полученн при отдаленной гибридизации пшениц с эгалопсши. Выявлено, что виды впиюпса по транскрипционной активности митохондрясльной ДНК в 3-4 раза превншаюг виды пшеницы, а по активности хлоропласт-ной ДНК резко уступают им. Пшенично-эгилопсные гибриды по этоцу показателю могут быть пшеничного, эгилопеного или промежуточного типов. Эти результаты могут бцгь использованы в практической селекции при подборе родительских форм для получения гибридов о повышенной генетической активностью митохондрий и хлоропластов.

5. Активность фотохимических реакций у томатов в связи с гетерозисом

Исследован« скорость реакции Хилла, циклического я нециклического фотофосфориларования у родительских линий и гетеро-зион'мх гибридов томатов. Прк изучении скорости выделения кислорода и восстановления феррнцианида кал1щ в хлоропласта* межчу иэучаемнми образцами томатов выялленк существеннее различия . (табл.6). Наиболее вксокая скорость реакции Хилла обнаружена у сортов Valiant , Ленинградский скороспелый и Киевский 139. У гибрида Fj- Белый налив х Resieta скорость реакции Хилла в 1,7-2 раза больше, чем у родительских форм. При смешивании хлоропластов исходных сортов Белнй налив и Reeiota в соотношения 1гХ отмечалась близость показателей фотохимической активности к среднему показателю между материнскими я отцовскими сорта»®» Гибрлд Киевский 139 х Ленинградский скороспел^

Таблица S.

Фотоспнтетическая способность хлоропластов гетеро-зисйнх гибридов томатов и их родительских форм

Комбинация скрещивания и их исходная форма

Белый налив 72+5 55+4 34+2 40+8"

Resieta 90+8 13+3 47+1 66¿I0

Белый налив х Resista 135+11 75+2 54+4 175+12

Смесь хлоропластов исходаых форм (1:1) 63+4 .60+5 45+6 61+5

Киевский 139 III+6 33+1 22+2 90+9

Ленинградский скороспелый 132+4 17+4 14+4 IOS+II

Киевский 139 х Ленинградский скороспелый Ï65+5 54+3 - 24+5 130+4

Смесь хлоропластов походных форм (1:17 130+3 • 45+5 14+5 ICO+5

Cavalier 106+10 66+4 55+4 102+2

Panal 78+9 38+3 46+6 54+5

Cavalier ж Fanal 102+11 5I+I 64+7 120+6

Смесь хлоропластов исходных форм (1:1) 105+6 45+4 40+6 95+7

Valiant 216+5 20+2 12+1 II7+7

Ленинградский скороспелый 165+10 15+3 14+4 I06+II

Valiant х Ленинградский скороспелый 234+4 21+5 23+5 135+5'

отличался от родительских сортов высокой фотохимической активностью к ait по В"деленяю кислорода, .так и по восстановлению фер-

рицизнида калия. Примечательно, что и при сравнении родительских сортов гибрида Киевский 139 х Ленинградский скороспелый высокая фотохимическая активность хлоропластов у отцовской

3>деление Цпкличе- Нецаклп- Зосста-кпслорода,ское cfo- ческое новдение мкМ 0? тофоссбо- фотсфос- форрици-—:—-— рилирова-форнлиро-анида ¡лглл.ч ние вание калия,

^ЛеоргА"" ■'"■••■ мг.хл.ч. ïsssee*: мг.хл.ч.

формы, Средний показатель активности хлоропластов исходшос форм приближался к отцовской. Скорость реакции Хилла в хлоропластах, вцде.ченннх из листьев гибрида F-¡- Cavalier ï Panal , была на уровне материнской лиши. Активность смешанных хлоропластов приближалась к материнскому сорту.

Определние скорости циклического и нециклического фотофосфорилирования показало, что гибрид Fj Белый налив х Resista значительно превосходил родительские формы по фотофосфорилирунъ цей активности хлоропластов. В смеси хлоропластов исходных сортов скорость циклического фотофосфорилярования была на уровне материнской ЛИНИИ. У гибрида Cavalier X Fanal скорость обоих типов фотофосфорилирования была на уровне материнской формы, в то время как фотофосфорилирущая активность смешанных хлоропластов приближалась к отцовскому сорту. Скорость циклического фотофосфорилирования у гибрида Valiant х Ленинградский скороспелый не отличалась от исходных сортов, скорость же нециклического фотофосфорилирования оказалась почти в два раза выше, чем у родительских форм.

. Высокий эффект сетерозиса по продуктивности растений и фотохимической активности хлоропластов был обнаружен также у гибридов Табака и кукурузы ( Uaicovee ,1975). Однако по скорости циклического и нециклического фотофосфорилирования гибриды Fj у этих культур занимали либо промежуточное положение, либо уступали родительским формам ( liiflin et al. ,I966j Sicha, Khanna Д972 Д975).

Таким образом, высокое содержание и активность нуклеиновых кислот в ядрах и хлоропластах гетерозисных гибридов томатов находятся в основном в соответствии с высокой функциональной I активностью хлоропластов. Увеличите активности фотосинтезиру- I

вдего аппарата при гетерозисе может Лить объяснено взаимовлиянием и комплементарными взаимодействиями ядерного генома к ДйС-содер-ацих органелл цитоплазмы скрещиваемых пар.

6. Прогнозирование гетсрозисиого эффекта по показателям нуклеиновых кислот

При поиске надежных критериев .для раннего прогнозирования гетерозиса весьма ценшп.я оказались данные о повышенном оодер-гинии ДНК в соматических. клетках высокопродуктивных форм габ-ридннх растений, полученные нами впервые в 1972 году.

Мы предложит способ определения гетерозисиого эффекта в листьях гибридов шпеняци первого поколения в фазе колошения, по которому определяют содержание нуклеиновых кислот, в частности, ЛНК в клетке; по этой величине судят о наличии гетерозисного эффекта (Али-Заде,Алиев,1973). Однако для эффективного использования гетерозисного эффекта в селекционном процессе необходимо прогнозировать его на ранних этглах развития гибридных семян. Учитывая это, нами прово,цплнсь биохимические и дктофото-метрнчсскпе исследования на 2-7 дневных проростках гибридных и родительских Фор!л растений. При этом выяснено, что установленные нами закономерности мевду показателя!® содержания нуклеиновых кислот и эффектом гетерозиса в листьях расте!ШЙ, полностью сохраняются и в проростках. Это обстоятельство послужило основанием для разработки и внедрения в селекционно-генетическую практику методов раннего прогнозирования гетерозиса у различных комбинаций гибридных растений.

Установление наиболее общих закономерностей перестройки генетического аппарата у гибридных организмов дает вполне обоснованную возможность рекомендовать для прогнозирования-гетерозисного аффекта определение содержания ЛНК в отдельной сома-

тической клетке растения; содержания РНК и структурного состояния ДНК в тканях и клетках растений» степени плоидности клеточной популяции гибридов и их родительских форм методом цитофо-тометрии.

ЗАКЛШЬНИЕ

Главны« результатом настоящего исследования является обнаружение факта количественного увеличения содержания ДНК в соматических клетках растений, проявляющих эффект гибридной мощности Это явление оказалось общим для всех изученных нами сельскохозяйственных растений. Поэтому можно утверждать, что в нашей работе открыт существенно важный элемент общего механизма гетерозиса на клеточном уровне. Интенсификация работы генетического аппарата соматических клеток растений, обеспечивающая феномен гибридной модности, как следует из полученных в настоящем не-следовании данных, может быть достигнута по крайней мере двумя путями. Первый путь - эндопалиплоидия, которая ведет к умножению числа геномов в клетке, и следовательно, к повышению количества активно работающих генетических матриц (эффект увеличения дозы гена). Второй путь - геномные реорганизации, при которых наблюдается амплификация определенных семейств повторов, в основном, вероятно, некодируюших повторов, и, как можно предположить, их расселение по геному. Подобные процессы можно квалифицировать как механизм, обеспечивающий необычное для I структурных генов окружение, т.е. как эффект положения на мо- I .пекулярном уровне. Некоторые структурные гены при этом могут I быть активированы (если к ним, например, будут приближены I некоторые промоторнне последовательности), тогда как другие, ' I возможно, даже снизят, свою функциональную активность. Так I

Или иначе, геномные реорганизации, затрагивавшие десятки тысяч нуклеотидннх последовательностей, могут резко изменить функциональные проявления генома клетки.

Мы установили также, что наряду с ядерной ДНК, изменяется генетический аппарат митохондрий и хлоропластов гетерозисных гибридов, и эти изменения приводят к их более активной деятельности.

Таким образом развитие событий, которые ведут в конечном итоге к появлению признаков гибридной мощности, опирается на эвалюционно приобретенную специфичность организации генома -эукариотических клеток, реализующихся в индивидуальном развитии гетерозисных гибридов.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Экспериментально установлено неизвестное ранее явление увеличения содержания ДНК в соматических клетках гетерозисных гибридов растений, наблюдаемое независимо от видовой принадлежности и типа скрещивания. Показано, что при наличии гетерозиса количественное содержание ДНК в соматических клетках гибридов первого поколения растенлй выше, чем в клетках родительских форм. Выявлена положительная корреляция между степенью увеличения количества ДНК в клетке и уровнем гетерозясного эффекта у гибридов зерновых культур. У гибридов овошннх культур такой прямой зависимости не наблюдается, что, по-видимомуР связано с разными механизмами увеличения ДНК в клетках этих культур.

2. Увеличение количества ДНК в ядре клеток гетерозисных гибридов различных видов растений происходит неодинаковым путем. У гетерозисных гибридов томатов оно происходит в основном за

счет образования полиплоидных клеток с содержанием ДНК 4с-3с, а у гибридов' пшеницы - 2с-4с, т.е. за счет амплификации или дифференциальной репликации ДНК. Это согласуется с биохимическими данными: у гибридов томатов, геномы которых склонны к полиплоидии, количество ДНК увеличивается за счет всех фракций, тогда как у гибридов пшеницы - преимущественно за счет лабильной фракции ДНК» Количество стабильной и остаточной фракции ДНК.возрастает незначительно.

3. Показатели относительного содержания нуклеиновых кислот и белка в сухой или сырой массе растительного материала не отражают причину и природу гетерозиса, и не могут служить критерием для прогноза и оценки комбинационной способности.

Не существует четкой корреляции между степенью гетерозис-ног о эффекта и содержанием нуклеиновых кислот в расчете на одно растение или на один лист.

Наряду с ДНК в клетках гетерозисных гибридов увеличивается также количество РНК и белка, что согласуется с данными других авторов» Эти показатели» а также величины отношений РНК/ ДНК и белок/РНК, однако, не ьсегда соответствуют гетерозисному эффекту.

5. Внутривидовые гетерозисные гибриды мягких и твердых пшениц по содержанию лабильной фракции ДНК и по показателям соотношения лабильной ДНК к стабильной превосходили свои родительские форам. Величины'этих показателей коррелируют с эффектом гетерозиса. Многие гетерозисные гибриды по содержанию стабильной в остаточной фракций ДНК в клетке также превосходят родительские форш„ однако этот феномен не отражает обшую закономерном и найлюдаавтся лишь при определенных комбинациях скрещивания.

6« В соматических клетках-у межвидовых и межродовых гибридов пшеницы, не проявляющих гетерозисный эффект, количество

ДНК (я ее отдельных фракций) соответствует среднему значению для родительских форм.

Содержание ДНК в клетках амфщшплоида (пшенично-эгилопсо-вого) равно суммарному содержанию ДНК в клетках исходных форы.

7. Увеличение количества PIK и ДНК в клетке, а также изменение соотношения фракций ДНК в пользу увеличения активной эухро-матической фракции /IHK у гетерозисных гибридов томатов происходит в основном на ранних стадиях индивидуального развития и 8 фазе цветения. На последующих этапах онтогенеза различая между гибридами и исходными сортами по этим показателям нивелируются. Гибриды томатов по содержанию Р;К и фракций ДНК являются боло стабильными по сравнению с родительскими формами, что выявляет-' ся на протяжении всех изученных этапов онтогенеза.

8. Сравнение кинетики реассоциации ДНК у гетерозисных гибридов кукурузы, пшеницы, и их родительских форм показало, что кинетические кривые реассоциации повторяющихся последовательностей ДНК гибридных и родительских форм растений в основном совпадают. Существенные различия обнаружены в содержании отдельных фракций умеренных повторов: отмечено более высокое (на 0-12%) содержание их в ДНК гибридных (Cj) форм. Во втором поколении гибрида содержание суммарной ■■№ и ее отдельных фракций, в яом числе содержание умеренных повторов приближается к родительским формам, что сопровождается резким затуханием гетерозиса.

9. Гетсрозисные гибриды растений превышают родительские формы по содержанию лЖ и РНК в митохондриях, что может указывать на более активную деятельность генетического аппарата ми-тохонлриальной фракции клетки, а это, в свою очередь, может стать предпосылкой для интенсификации энергетических и пластических процессов этой клеточной фракции у гибридных комбинаций.

10. По содержанию хлоропластной ДОС гетероэишше гибрида

не отличаются от родительских форм, а по содержанию РНК в хлоро-плаотах, по соотношению РНК/ДНК и по активности фотохимических реакций превшают их. Это, по-видимому, связано с высокой функциональной активностью хлоропластннх систем гетерозисных гибридов.

11. Результаты проведенных исследований могут найти практическое применение в селекционном процессе в качестве теоритиче-окого обоснования разработок, имеющих целью создание высокогеге-розисных гибридов растений. Повышенное содержание ДНК в сомати-чеоких клетках растеш1й, ее структурное состояние и явление эн-дополиплоидии могут широко использоваться в качестве критериев для прогнозирован!® гетерозисного эффекта и проведения отбора

на ранних этапах развития растений. В практической селекции при подборе родительских форм для получения гибридов о повышенной генетической активностью митохондриальной и хлоропластной систем энергообеспеченности могут также использоваться показатели активности мигохондриальной и хлоропластной ДНК и РНК.

СПИСОК ОСНОВНЫХ РАБОТ, ОПУШКОВЛШК ПО МАТЕНШШ Д^.ССЕРТАЩШ

1с Содержание нуюгеиновых кисло® у полбы красноколооой,-твердой пшеницы е.их гибридов в онтогенезе// С.-х. биология.-1968.-№3.-С.771 „. ,772 (в соавт).

2» Изменение содержать нуклеиновых кислот у пшеницы при. отдаленной гибридизации// Всесота.совещание по отдаленной габ-рядязащш растений и яивотшас: Тез .докл.-!,!. ,1968 .С.112...114 (в соавт о).

Зс Содержание нуклеиновых кислот у межродовых гибридов пшвааци о роаью в эгялопоом// Второй Воео.биохимический съезд: Тез.свкциошпс: сообщений. Биохимическая геиетика.-Талжоит: ©AH.I969.C.52.

4. Видовая специфичность нуклеинового обмена у пшениц// // Изв.АН Азерб.ССР. Сер.Б.-1Э69.-,ЖЗ.-С.24...31 (В соавт.).

5. Содержание ГНК и ЛИК у гшеипчно-эгзлопсовюс гибридов' в связи с гетерозисом и полиплоидией// Генетика и селекция я Азербайджане: Материалы респуб.науч.сессмпо вопросам генетики я селекции растешь, животных и микроорганизмов.-Баку: Элм, 1971. С.48...50.

6. Изменения содержания ПК и азота у межвидовых гетерозис-. них гибридов шоеш;цы в первом и последуицих поколения// Там жэ.-С.57,.,59 (в соавт.).

7. Нуклеаковии к белковый обмен у межвидовых и межродовых гибридов пшешщ и эгялопса// Второй съезд ВОГиС ям.Н.И .Вавилова: Тез.работ.-«., 1972.-Ш-В-10.-С.9 (в соавт.).

8. Изменение з содер-хании ДНК а соматических клетках я хромосомах у пшешщ в связи с плоидностыо// Второ,« съезд ВОГпС им.Н.И.Вавилова: Тез.работ.-М.,1972.-Ш-В-П.-С.9...10 (в соавт»).

9. Содержание ДНК в соматической клетке и хромосоме .у полиплоидных форм пшеницы// Докл.АН CCCP.-I972.-T.203.-K4.-C.942.„. 945(в соавт.).

10. Проявление свойств гетерозиса у отдаленных гибридов по показателям нуклеиновых кислот// Материалы республиканского оо-ведаши по отдаленней гдбридпзацзя.-Баку:Элм,1Э72.С.150...152.

11. Варьирование показателей ЯПС в ?слётку у тпенично-агя-лопсовнх и р-гано-эгилопсовпх гибридов// Там же.-С.148...150

(в соавт.).

12о Увеличение содержания ЛИК в клетке гегерозлекых гибридов пшеницы// Докл.АН Азерб.ССР.-1973.-Т.29,й1.-С.72...75 (в соавт.).

13. Изменение содержания нуклеиновых кислот-у гетерозкстсс гибридов пшениц»// Изв.АН АзерЗ.ССР.Сор.Б.-1973 -С .38т».40, (в соавт.).

14. Изменение содержания нуклеиновых кислот в связи с явлением гетерозиса у гибридов географически. отдаленных видов яш-няцы// Изз.ЛН Азерб.ССР.Сер.Б.-1974.-Я.-С.68...71 (в ооавт„).

15. Содержание нуклеиновых кислот я азотистых веществ.у . . гетерозиеннх гибридов пшешщы//Цитология и генетика.-1974„-Т„8., £4,-С.296...299 (в соавт.).

16. функции Д1К в растительном организме в связи с гетеро-

эисом и старением// Материалы Ш Всес»биохимического съезда: Рефераты научных сообщении.-Рига,1974.-T.I.-С.24...25 (в соавт.).

17. Содержание нуклеиновых кислот у межродовых гибридов пшеницы, ржи, эгилопса в связи с явлением гетерозиса// Докл.АН Азерб,ССР.-1974.-Т.30.-J55.-С.78...81 (в соавт.).

18. Функциопальная активность ЛЩ{ в метках молодых органов растений в связи с гетерозисом// Структура и функция нуклеиновых кислот растений: Тез.докл.-Ташкент:ФАН,1974.-С.34...35 (в соавт.).

19. ГетерозисшШ эффект и содержание ДНК.в клетке гибридов пшеницы первого поколения// Докл.АН Азерб.ССР.-1975.-Т.31,№2.-С.94...97 (в соавт.).

20. Прогнозирование'гетерозисного эффекта у гибридов по показателям нуклеиновых кислот// Материалы ХП научной сессии, посвященной итогам научно-исследовательских работ республики по координируемым АН Азерб.ССР проблемам естественных наук за 1974 Г.Баку:Элм,1975.-С.43...44 (в соавт. ).

21. Степень изменения содержания ДНК в соматической клетке гетерозиеннх гибридов пшеницы пра прямом и обратном скрещивании// //ДоЕл.ВАСХШЛ.-1975.-.№8.-С.7...8 (в соавт.).

22. О значительном увеличении ДНК в ядре соматической ¡тетки гетерозис шее гибридов// Структура и функции клеточного ядра: Тез,докл. У Воесоюз.сиш.-Новосибирск .1975.-С ,142...143 (в соавт.)

23. Увеличение содержания нуклеиновых кислот в клетке гибридов иерйого поколения в зависимости от уровня гетерозисного ё££ак*ь // Докл.АН Азерб.ССР.-1975.-Т.31 J8H.-С.39...42(ь .ссавт,).

24. Содержание нуклеиновых кислот в листьях сложных пые-нично-^эгилопсовых гибридов//Докл. АН Азерб.ССР.-1976.-Т.32.-J&6.-C.57...60 (в соавт.).

25„ Особенности изменения содержания ДНК и белка в'клетке, гетерозисных гибридов пшеницы при реципрокном скрещивании// Материалы 2-го Советско-Индийского Симпозиума по проблемам ге-г. нехиаи и селекции культурных растений.-Баку:Элм,1976.-С.107... 109 (в соавт.).

'26. Появление гетерозиса у пшеницы при реципрокном скрещивании и изменения в содержании нуклеиновых кислот// Докл. АН Азерб.ССР,-1976.-Т.32,Jí7.-С.57...59 (в соавт.).

?7. Голэтествэшше измапешш белковых веществ в глетке

гетерозисных гибридоЭз пшенлцн// Генетика и селекция в Азербайджане: Материалы Ш .съезда.общества генетиков и селекционеров Азербайджана и научной сессии по генетике и селекции растений, животных и микроорганизмов.-Боку:Элм,1976.-Т.4.-С.152...154.

23. Гетерозиснпй эффект и содержание нуклеиновых кислот у гибридов.первого поколения// Изв.АН Аэерб.ССР.Сер.Б.-1977.-И.-С.33...40 (в соавт.).

29. Изменения содержания ДНК в разшх органах и тканях гетерозисных гяо'ридов кугуруэи и ах родительских форм// Физиология растений.-1977.-Т.24,вып.3.-С.513...521(в соавт.).

30. Изменения отношения лабильной ДНК к стабильной в соматической клетке пшеницы в связи с гетерозисом// Докл.АН Азерб. ССР.-1977.-Т.ЗЗ,й5.-С,59...63 (в соавт.).

31. Фракционный состав ДНК в соматической клетке гетерозисных гибридов пшеницы// II] съезд ВОБиС им.Н.И.Вавялоав: Тез. докл.-Ленинград,1977.-Т.З.-С .6*..7.

32. Изменение содержания нуклеиновых кислот у медвидовых. гибридов пшениц в связи с явлением гетерозиса//.Генетика и селекция в Азербайджане.-Баку:Элм,1979.-Т.З.-С,35...38.

33. Изменения в соотношении отдельных.фракций ДНК в клетке гетерозисных гибридов пшешщы// Т/ Всесоюз.симпозиум .молекулярные механизм генетических процессов: Тез.докл.-М.,1979.-С.26...

27 (в соавт.).

34. Содержание Ш£ и отдельных фракций ДНК в либгьях пиз-Ш1цы в овязи с явлением гетерозиса// Изв.ЛН Азерб.ССР.СерЛ?.-1979.-/й.-С. 38.. .45.

35. Способ определения гетерозисноного эффекта.? гибридов первого.поколения.-Авторское свидетельство й 719566.-1979 \в соавт.).

36. Метод пересчета показателей относительного содержания веществ на одну метку листа растений// Изв.АН Азерб.ССР. Сер. Б.-1979.-№6.-С.29...33 (в соавт.).

37. О неодинаковом увеличении отдельных фракций ДНК в ядре гетерозисных гибридов// Тезисы УП Всесоюз.симпозиума по структуре и функциям клеточного ядра.-Харьков,1980.-С.4...5 (в соавт.).

38. Содержание' РНК и различных фракций ЛДК в клетке межвидовых гибридов пшеницы// Всесоюз .совещание' по отдаленной ги-

бридизации растений и животных : Тез.докл.-М.,1981.-0.261...262.

39. Структурное состояние ДНК в.соматических клетках гопе-ничло-рхашгх гибридов//Там же .-С.229...260 (в соавт.).

40.-К врпросу о прогнозировании гетерозпсного эффекта у гибридов (3^) томатов.по содержанию ДНК в соматической клетке// // Изв.АН Азерб.ССР.Сер^Б.-1981.-И.-С.28...31 (в соавт.).

41. Изменение структурного состояния ДНК в ходе прорастания семян пшеницы и в листьях растений в связи с их возрастом// // Изв.АН Азерб .ССР.Сер .В.-1981 .-Й4.-С.54.. .60 (в соавт.).

42. Изменения в содержании нуклеиновых кислот в соматической клетке гегерозисных гибридов (Р^) томатов// Докл.АН Азерб. ССР.-1981 -Js3.-C.79...81 (в соавт.).

43. Электрофотометрическое изучение глиздина некоторых гибридов паениц и их родительских форм// 1У съезд генетиков и селекционеров Азербайджана.-Баку:Элм,1981„-С.21 (в соавт.).

44. Цитофотометрическое определение содержания ДНК у гибридов пшениц (Р^) и их родительских форм// Там же.-С.24.

45о Гетерозис и нуклеиновые кислоты.-Баку:Элм,1982.-128с. (в соавт,).

46. Сравнительное изучение содержания и структурной организации ДНК у гегерозисных гибридов кукурузы и их родительских форм// Молекулярные механизмы генетических процессов:Тез.докл.

У Всесоюз.симп.-М.Д983.-С.92...93(в соавт.).

47. ©огозгймкческив реакции хлоропластов к содержание нукле-иновпх кислот у томатов в связи с гетерозисом// У Всесоюз.биохимический съезд:Тез.стендовых сообщений ..ЧГЭвб.-Т.З.-С Л89( в сс-авт.)« .

48. Содержание нуклеиновых кислот ц активность фотохимических реакций у томатов в связи .с гетерозисом//С.-х.биология.-1986.-Л4.-С.67...70 (в соавт.).

49„ 0 механизме повышения содержания ДНК. в клеточных ядрах гетерозисшх гибридов пшеницы и томатов//С.-х.биология.-1987.-Й6.-С.9.„«12(в соавт.).

50 Активность эндополиплоидии гетерозисных гибридов раз-, йшиле сельскохозяйственных культур/Д съезд ВОГиС им.Н .И .Вавилова: Тез „доии-М, ,1987.-Т.4,ч.З.-С.19.

51. Повторяющиеся последовательности ДНК у гибридов кукурузы и их родительских форм, в связи с гетерозисом//Йзв.АН Азерб.ССР. Сер^.-1989.-М.-С.65...71 (в соавт.).

Ответственный за выпуск кандидат биологических наук

В.П.Деревянно

БЦ 23488

Подписано к печати П.Е.8Э г. У^*'2/

4из. п.л. 1,5 Заказ №165 Тираж 100 экз.

Ротапринт Украинского 1ИИ растениеводства, селекции и генетики т. В .Я. Юрьева, Харьков. Московский проспект, Ш