Оценка исходного материала вида Raphanus Sativus L. с использованием методов репродуктивной биологии для селекции на гетерозис

Заячковская, Татьяна Владимировна

Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Оценка исходного материала вида Raphanus Sativus L. с использованием методов репродуктивной биологии для селекции на гетерозис
ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Оценка исходного материала вида Raphanus Sativus L. с использованием методов репродуктивной биологии для селекции на гетерозис"

На правах рукописи

ЗАЯЧКОВСКАЯ Татьяна Владимировна

ОЦЕНКА ИСХОДНОГО МАТЕРИАЛА ВИДА RAPHANUS SATIVUS L. С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТОДОВ РЕПРОДУКТИВНОЙ БИОЛОГИИ ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ НА ГЕТЕРОЗИС

Специальность: 06.01.05 - селекция и семеноводство 03.00.23- биотехнология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА-2005

Работа выполнена в лабораториях селекции и семеноводства столовых корнеплодов, биотехнологии во ВНИИ селекции и семеноводства овощных культур в 2001-2004 гг.

Научные руководители: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор М.С. Бунин кандидат биологических наук, старший научный сотрудник наук, НА Шмыкова Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор, член-корр. АНРМ Н.Н. Балашова

кандидат сельскохозяйственных наук, ст.н.с. М.М. Циунель

Ведущее учреждение: Всероссийский научно-исследовательский институт овощеводства

Защита состоится " Д.Р... " ..... 2005 г. в "......." часов на

заседании диссертационного совета Д 220.019.01 при ВНИИ селекции и семеноводства овощных культур по адресу: 143080, Московская обл., Одинцовский р-н, п/о Лесной городок, пос. ВНИИССОК. Факс: (095) 599-2277; E-mail: vniissok@cea.ru.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВНИИ селекции и семеноводства овощных культур.

Автореферат разослан " .АР.." ........

2005 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 220.019.01, доктор с.-х. наук, профессор /. .Г. Добруцкая

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы. В настоящее время существенно расширилось

представление о роли репродуктивной биологии в селекционной практике. Половая и вегетативная репродукция является центральным вопросом на разных этапах селекционного процесса, начиная с оценки и создания исходного материала и вплоть до получения сортов и гибридов. Особую актуальность это направление имеет при получении гетерозисных гибридов, использование которых увеличивает урожайность на 10-30% по сравнению с сортами. В последние годы в нашей стране в селекции на гетерозис культур вида Raphanus sativus все большее значение приобретают исследования по созданию гибридов F1 этих культур на основе цитоплазматической мужской стерильности типа Ogura.

Многие приемы использования, в том числе оценка особенностей проявления этого типа стерильности, основываются на данных репродуктивной биологии по развитию пыльника и пыльцы, аномалиях развития. Изучение закономерностей развития пыльника, микроспор и мужского гаметофита на клеточном уровне играют огромную роль для разработки многих методов в селекции на гетерозис вида Raphanus sativus.

С другой стороны, сложность спорофитной системы самонесовместимости, присутствующей у растений вида Raphanus sativus, привела к сокращению количества линий, используемых в селекции на гетерозис этих культур. В связи с этим разработка и оценка перспективности использования клонального микроразмножения в поддержании ценных генотипов, особенно сохранении и размножении оригинального материала с цитоплазматической мужской стерильностью, представляющего селекционную ценность имеют перспективное значение для селекции на гетерозис вида Raphanus sativus.

Цель и задачи исследований. Целью данной работы являлась оценка исходного материала и разработка эффективных методов репродуктивной биологии вида Raphanus sativus для использования в селекции на гетерозис на основе ЦМС-Ogura. В задачи исследований входило:

1. Выявить морфологические особенности цветка и цитологические особенности процессов микроспорогенеза, микрогаметогенеза у фертильных форм и форм с ЦМС-Ogura.

2. Оптимизировать методику определения жизнеспособности пыльцы культур вида Raphanus sativus.

3. Определить проявление признака ЦМС-Ogura в гибридах F1; полученных от скрещивания андростерильной формы дайкона (MS Gensuke) с сортами редиса и дайкона.

4. Изучить наследование основных морфобиологических признаков у гибридов F1, полученных на основе андростерильной формы дайкона.

5. Разработать основные элементы технологии клонального микроразмножения in vitro из гипокотильных эксплантов растений вида Raphanus sativus. Изучить влияние различных индуцирующих факторов на эффективность мор-фогенного каллусогенеза из бутонов в условиях in vitro.

Научная новизна. Выявлены морфологические особенности цветка и цитологические особенности процессов микроспорогенеза, микрогаметогенеза у фертильных растений и форм с ЦМС-Ogura родительских форм и гибридов F1 Установлена тенденция увеличения жизнеспособности пыльцы редиса и дайкона по мере повышения концентрации сахарозы и величины рН среды.

Определены общие закономерности и специфические особенности культивирования in vitro растений редисо-редечной группы (влияние раствора борной кислоты, нитрата серебра, регуляторов роста, стрессовых факторов, расположения экспланта в питательной среде на эффективность процесса регенерации); разработаны основные элементы технологии клонального микроразмножения растений вида Raphanus sativus.

Выявлены особенности наследования и характер проявления основных морфобиологических признаков в гибридном потомстве F1 при скрещивании андростерильной формы дайкона MS Gensuke с сортопопуляциями редиса и дайкона

Практическая значимость. Выявлены маркерные морфологические особенности цветка и цитологические особенности процесса микроспорогенеза, микрогаметогенеза стерильных форм, которые могут быть использованы для отбора растений с ЦМС-Oguгa в практической селекции рода КарИапш. Предложен модифицированный состав питательной среды, позволяющий наиболее эффективно определять жизнеспособность пыльцы растений редиса и дайкона. Установлены факторы индукции прямой регенерации из гипокотильных экс-плантов, которые могут быть использованы для разработки промышленной технологии клонального микроразмножения растений редисо-редечной группы.

Сортопопуляции редиса - Дуро, Французский завтрак, 42/03 могут являться источниками селекционно-ценных форм для создания стерильных линий и закрепителей стерильности редиса. Сорта редиса Фея, Французский завтрак, Вариант, Моховский могут быть использованы для выделения линий, с высокими показателями, обеспечивающими проявление гетерозисного эффекта в гибридных комбинациях с андростерильной формой дайкона (М8 Оешике).

Апробация работы. Основные положения работы представлены на Международной научно-практической конференции "Приоритетные направления в селекции и семеноводстве сельскохозяйственных растений в XXI веке" (Москва, 2003); на Международной научно-практической конференции "Биотехнология овощных, цветочных и малораспространенных культур" (Москва, 2004); на научной конференции в ТСХА (Москва, 2004).

Публикации результатов исследований. По результатам исследований опубликовано 4 работы, в том числе "Методические рекомендации по определению жизнеспособности пыльцы культур вида КарИапш ваИуш".

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 196 страницах компьютерного текста и состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, заключения, выводов, рекомендаций производству, списка использованной литературы и приложений. Диссертация содержит 20 таблиц, 37 рисунков, включая фотоснимки, 9 приложений. Список ли-

тературы включает 311 наименований источников, в том числе 247 иностранных авторов.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования проводили во Всероссийском НИИ селекции и семеноводства овощных культур в 2002-2004 годах на базе лабораторий селекции и семеноводства столовых корнеплодов и биотехнологии.

Растения выращивали в пленочных теплицах летнего типа, полевых условиях и в вегетационных камерах под лампами ДРИ-2000 при освещенности 7-8 кЛк, 16-часовом фото периоде и температурном режиме 20°С/15°С (день/ночь).

В качестве объекта исследований были использованы культуры вида Raphanus sativus из коллекции лаборатории столовых корнеплодов ВНИИС-СОК: 11 сортов и перспективных сортообразцов редиса, 1 сорт китайской редьки, 6 сортов и гибридов дайкона отечественной и зарубежной селекции, андро-стерильная форма дайкона MS Gensuke (с ЦМС-Ogura). В результате генетической идентификации этой формы, проведенной в лаборатории селекции и семеноводства столовых корнеплодов ВНИИССОК, показано, что данный тип анд-ростерильности контролируется взаимодействием между гомозиготным ядерным рецессивным геном и стерильной цитоплазмой, то есть соответствует Ogu-ЦМС (Бунин, 1992).

Определение жизнеспособности пыльцы проводили на 9 вариантах искусственной питательной среды с различными комбинациями концентраций сахарозы и величины рН.

В культуре клеток и тканей in vitro применяли общепринятые методы работы с культурами растительной ткани (Бутенко, 1964). В разработке клональ-ного микроразмножения было испытано 28 вариантов модифицированной питательной среды МСм, различающихся по содержанию ауксинов и цитокини-нов (Masuda et aL, 1981). Определение стадий развития микроспор пыльников проводили с помощью цитологического анализа на временных ацетокармино-вых препаратах по общепринятой методике (Паушева, 1970). Для более быст-

рой оценки, без предварительной фиксации, использовали окрашивание пыльников дифференциальным красителем (Данвелл, 1989).

Для создания исходного материала проводили гибридизацию стерильной формы дайкона по схеме топкросса с растениями различных сортообразцов редиса и дайкона. Морфологическое описание признаков у растений проводили по методике Международного союза по защите новых сортов растений (UPOV) и соответствующих классификаторов ВИР (1990). Полевые опыты проводили по методике Б. А. Доспехова (1985). Селекционные исследования выполняли в соответствии с "Методическими указаниями по селекции сортов и гетерозис-ных гибридов корнеплодных растений" (1987). Степень наследования количественных признаков у гибридов F1 определяли по формуле Г.М. Бейла и Р.Е. Аткинса (Вей, Atkins, 1965). Эффект гетерозиса определяли как достоверное превышение гибридом лучшего родителя (Бажов, 1990). Количество учетных растений составило от 20 до 50.

Статистическую обработку экспериментальных данных проводили методом дисперсионного анализа на персональном компьютере IBM PC с помощью пакета прикладных программ Microsoft Exsel (Б. А. Доспехов, 1985).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Особенности микроспорогенеза и микрогаметогенеза у фертильных и стерильных растений вица Raphanus sativus

Сравнительное изучение развития пыльников стерильных и фертильных цветков растений вида Raphanus sativus, особенно процесса развития микроспор in vivo, способствует раскрытию причин нарушения процессов микроспоргене-за в пыльниках дайкона с ЦМС - Ogura и образования стерильной пыльцы. Для выявления цитологических особенностей развития пыльника и мужского гаме-тофита (пыльцы) мужскистерильного дайкона с ЦМС-Ogura были изучены стадии развития микрогаметофита в различных по размеру бутонах фертильных и стерильных растений, в результате чего были выделены 9 стадий развития мужского гаметофита у фертильных растений на примере дайкона Саша:

1 стадия - тетрады;

2 стадия - ранняя одноядерная;

3 стадия - ранняя средняя одноядерная;

4 стадия - средняя одноядерная;

5 стадия - поздняя одноядерная вакуолизированная;

6 стадия - поздняя одноядерная;

7 стадия - митотическая;

8 стадия - двухклеточная;

9 стадия—трехклеточная;

Наши наблюдения показали, что мейоз микроспороцитов у стерильных растений дайкона, так же как и у фертильных протекает без особых нарушений. В пыльниках фертильных растений по мере роста объем микроспоры увеличивается, а клеточная стенка утолщается, тогда как в пыльниках андростерильной формы дайкона (М8 ветике) нарушения в развитии микроспор проявляются после распада тетрад, процесс вакуолизации опережает формирование клеточной стенки. В пыльниках бутонов длиной 2,5 мм у одноядерных микроспор не происходит утолщения оболочки. Микроспоры, слипаясь, образуют конгломераты, которые не контактируют со стенками пыльника в отличие от микроспор фертильных растений, которые не слипаются, а равномерно распределяются по периметру стенки пыльцевого гнезда. Этот контакт важен для развития микроспор, так как именно через него поступают все пластические вещества для питания. В итоге, в бутонах дайкона размером 3 мм пыльца уже стерильная.

Двуклеточная стадия развития пыльцы фертильного дайкона отмечена в пыльниках бутонов длиной 4 мм, а фертильного редиса - в бутонах размером 3,5 мм. Формирование зрелой пыльцы происходит у фертильных растений редиса в меньших по размеру бутонах - 4 мм, а у дайкона - в бутонах длиной 4,5 мм.

Патологические изменения наблюдаются и в соматических тканях пыльника стерильных растений - клетки тапетума имеют в несколько раз меньшие размеры. Деструктурирование их начинается на стадии тетрад, а образовавшаяся из них неклеточная структура сохраняется до момента раскрытия пыльника, тогда как, тапетум пыльников у фертильных растений состоит из одного ряда клеток с крупными ядрами, дегенерирует после распада тетрад микроспор на

поздней одно-, двухклеточной стадиях развития микроспор/пыльцы, а в период раскрытия пыльника он отсутствует.

В клетках эндотеция фертильных растений на стадии развития двух- трех-клеточной пыльцы образуются фиброзные утолщения на антиклинальных и внутритангентальных оболочках, достигающих более мощного развития к моменту созревания пыльцы, что способствует раскрытию пыльника Дифференциация клеток эндотеция в пыльниках стерильных растений дайкона также протекает с отклонениями, образующиеся фиброзные утолщения незначительны.

Таким образом, цитологические особенности развития пыльника андро-стерильной формы дайкона становятся заметными, как правило, на стадии тетрад или ранних одноядерных микроспор.

Морфологические особенности цветка андростерильной формы дайкона с ЦМС - Ogura и фертильных растений вида Raphanus sativus

Следствием нарушения процессов микроспорогенеза и развития соматических тканей в пыльниках является уменьшение размера пыльника у андростерильной формы дайкона с ЦМС - Oguгa, которое начинается после распада тетрад в бутонах длиной 2мм (рис. 1).

Изучение динамики развития основных частей цветка дайкона показало, что на самых ранних стадиях развития цветка различия в росте пестика и тычинки как стерильных, так и фертильных растений незначительны. Только в самых крупных бутонах стерильных растений длиной 6,5 мм непосредственно перед раскрытием цветка тычинка отстает в развитии от пестика. Таким образом, признак ЦМС-Oguгa проявляется на ранних стадиях развития бутонов дай-кона. Визуально растения с ЦМС можно определить за несколько суток до раскрытия цветка Уже в бутонах длиной 4-5 мм хорошо видны коричневые, спавшиеся пыльники стерильных растений дайкона

7 т-

0-1-,-,-----,-1-.-,-,-,-1

2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 в,5 7

Длина бутона, мм

Рис. 1. Изменение длины частей цветка стерильных и фертильных растений дайкона в онтогенезе.

При нажатии лезвием на такие пыльники пыльцевые зерна не выделяются, в отличие от хорошо выделяющейся пыльцы из развитых бледно-зеленых пыльников фертильных растений. Более четко морфологические признаки стерильности проявляются после раскрытия цветка.

Изучение размеров частей цветка фертильных и стерильных растений показало, что внешнее и внутреннее строение для обоих типов цветка было одинаковым. Бледно-розовые лепестки цветка изучаемой нами андростерильной формы дайкона с ЦМС-Ogura (MS Gensuke) по окраске практически не отличались от окраски лепестков цветка фертильных растений дайкона. Однако, как правило, цветки стерильных растений дайкона были меньше, чем цветки фер-тильных растений (табл. 1). Как и размеры цветка, так и его части - тычинка, пестик, пыльник и цветоножка - у стерильных растений дайкона были меньше, чем соответствующие части цветков фертильных растений.

Полностью раскрытые цветки у стерильных растений дайкона, использованных в качестве родительской формы, отличаются от фертильных форм наличием выступающего над тычинками пестика, что является маркерным признаком для данного типа стерильности.

Установленные морфологические и цитологические особенности стерильных форм могут быть использованы для отбора растений с признаком

Таблица 1

Морфологические параметры цветков стерильных и фертильных __форм дайкоиа и редиса_

Генотип Длина, мм

цветоножки лепестка тычинки пестика пыльника

Дайкон

МБОешике 6,18+0,228 16,55+0,54 8,42+0,37 9,37+0,55 1,56+0,03

МБ Д-З 8,91+0,150 20,1+0,37 12,2+024 12,0+0,39 2,07+0,06

МБ Д-4 7,99+0,26 21,6+0,26 11,7+0,15 12,7+0,47 2,18+0,06

НСР„ 0,313 1,321 0,865 1,511 0,140

Редис

МБ Фея 5,31+0,214 17,8+0,2 12,7+0,73 11,4+0,4 2,23+0,02

МБ Вариант 5,59+0,191 19,6+0,3 13,9+0,64 13,7+0,84 2,09+0,02

МБ Моховский 6,16+0,248 19,1+0,52 11,9+0,23 11,5+0,47 2,15+0,03

МБ Дуро 6,11+0,206 19,9+0,5 12,5+0,16 12,0+0.39 2,16+0,04

НСР„ 0,279 1,186 0,238 1,658 0,105

ЦМС-Oguгa в практической работе для селекции на гетерозис у культур вида КарИапш sativus.

Оптимизация методики определения жизнеспособности пыльцы культур вида КарИапиэ эа^уиэ

Успех скрещиваний при гибридном семеноводстве культур вида ИарИапш sativus зависит не только от эффективных и надежных систем контроля опыления, препятствующих самоопылению и основанных на использовании растений с ЦМС, но и от правильного подбора отцовских форм для скрещиваний. Возможность предварительного определения степени жизнеспособности используемой в работе пыльцы имеет большое значение при планировании схем скрещиваний в селекции на гетерозис у перекрестноопыляемых культур вида ИарИапш sativus, особенно в тех случаях, когда сроки цветения не совпадают и опылять приходится пыльцой, собранной и хранившейся непродолжительное время.

Для большинства представителей семейства капустных установлена положительная корреляция между концентрацией сахарозы и числом проросших пыльцевых зерен. Другим фактором, влияющим на рост пыльцевых трубок, является, величина рН питательной среды. В связи с этим мы испытали 9 вариан-

тов сред, с помощью которых было исследовано влияние двух изменяющихся факторов - рН среды и концентрации сахарозы - на прорастание пыльцы культур вида ЯарИапш ваНуш.

Проведенный двухфакторный анализ полученных результатов выявил характер взаимного влияния двух изучаемых факторов и подтвердил тенденцию возрастания доли проросшей пыльцы по мере увеличения концентрации сахарозы и значений рН среды. Так, увеличение рН с 7 до 9 питательной среды с 20% - раствором сахарозы приводило к увеличению числа проросших пыльцевых зерен у изучаемых образцов на 10-50%, а увеличение концентрации сахарозы с 10 до 20% при рН=9 - на 20-60%.

Максимальный эффект в прорастании пыльцы всех 10 исследуемых образцов достигался при сочетании наивысших значений исследуемых факторов (20%-ной концентрации сахарозы и рН=9). Анализ данных диаграммы, представленной на рисунке 2, показал, что концентрация сахарозы оказывает большее влияние на жизнеспособность пыльцы всех генотипов вида ЯарИапш ваИ-уш, чем величина рН.

Рис. 2. Доли дисперсии влияния концентрации сахарозы и рН среды на прорастание пыльцы редиса и дайкона In vitro

Доля дисперсии этого фактора в общей дисперсии по изучаемым образцам составляла от 44,4 до 85,2 %, тогда как доля влияния фактора рН среды на про-

растание пыльцы варьировала в пределах от 4,72 до 26,83% в зависимости от генотипов.

В результате сравнительной оценки на модифицированной питательной среде нами были выделены генотипы с наименьшей (сортообразец редиса 42/03 - 15,17%, Фея - 25,17%) и наибольшей (редис Красный великан - 64,17%, редис Дуро и дайкон СИс^аЛге пвсю - по 62,67%) жизнеспособностью пыльцы, которые были использованы в качестве отцовских форм в скрещиваниях с материнской стерильной формой дайкона М8 Оешике.

На основе полученных результатов нами были разработаны методические рекомендации по определению жизнеспособности пыльцы культур вида КарИа-пи ваИуш (2003), которые могут использоваться в селекционной практике по гибридизации растений изучаемой группы.

Проявление признака стерильности ЦМС-Ogura у гибридов F1, полученных от скрещивания андростерильной формы дайкона MS Gensuke с сортами редиса и дайкона.

Внутривидовая гибридизация между редькой и редисом - эффективный прием селекции, т. к. гибридизация контрастных форм способствует выведению сортов широкого ареала. В связи с этим перспективны исследования по созданию Б1- гибридов редиса на основе мужскистерильной формы дайкона с ЦМС-Oguгa, а также по изучению полученных гибридов с целью отбора перспективных гибридных комбинаций для селекции на гетерозис.

В результате анализа признака стерильности у гибридного потомства, полученного в результате скрещивания андростерильной формы дайкона и индивидуально отобранных суперэлитных растений различных сортов и сортооб-разцов редиса и дайкона, было установлено, что в 5 из 14 гибридных комбинаций все - растения были фертильными, тогда как в 9 гибридных популяциях встречались растения с признаками мужской стерильности (табл. 2).

Изучение морфологических параметров цветков стерильных и фертиль-ных растений гибридов показало, что, так же как и у материнской формы, отличительной особенностью стерильных растений всех исследуемых гибрид-

ных комбинаций был выступающий из цветка пестик и деформированные пыльники без выделяющейся пыльцы.

Таблица 2

Проявление признака стерильности у гибридов F1, % (2004г.)

Количество расте- Количество сте- Степень стерильно-

Гибридная комбинация нии со стериль- рильных цветков на сти пыльцы фер-

ными цветками растении тильных растений

МСхДуро 71 100 8,83+1,44

МСхФранцузский завтрак 40 75 38,0+5,12

МСх42/03 40 65 14,16±1,32

МСх43/03 29 95 9,63+1,56

МСхД-4 25 95 7,25+0,69

МСхКрасный великан 15 85 4,16+0,79

МСхВариант 13 95 6,83+1,44

МСхФея 10 85 31,33+2,51

МСхМоховский 10 100 14,5+2,04

МСхРодос 0 0 1,83+0,83

МСхКоролева Марго 0 0 2,5+0,76

МСх45/03 0 0 0,66+0,42

МСхД-3 0 0 2,4+0,43

МСхСаша 0 0 2,6+0,54

Однако, цитологический анализ показал, что по сравнению с материнской формой, нарушение процесса микроспорогенеза в пыльниках стерильных гибридных растений, выраженное в виде отклонений в процессах образования эк-зины и вакуолизации микроспор, проявлялось на более поздних стадиях развития пыльцы при длине бутона 3-4 мм. Более того, в отличие от стерильного дайкона, цветки которого имели бледно-розовые лепестки, окраска венчика цветков стерильных растений в гибридном потомстве варьировала в значительной степени. При этом следует отметить, что по окраске венчиков цветков стерильные и фертильные растений внутри гибридных комбинаций по интенсивности между собой не отличались.

Анализ признака стерильности показал, что наибольшее количество растений с признаками стерильности встречалось в следующих гибридных комбинациях: МСхДуро, МСхФранцузский завтрак, МСх42/03, причем в потомстве от первой комбинации скрещивания наблюдалось максимальное количество растений с признаками стерильности - 71%, а доля цветков на растении с при-

знаками стерильности составила 100%. Полное отсутствие фертильных цветков на растениях было обнаружено у гибрида МСхМоховский (табл. 2). Также отмечено, что степень стерильности пыльцы цветков фертильных растений была более высокой в тех гибридных комбинациях, в которых выделились стерильные формы.

Таким образом, в результате анализа признака стерильности, проведенного на гибридном потомстве, были выявлены перспективные сортопопуляции редиса Дуро, Французский завтрак и селекционной формы 42/03, обладающие наибольшей степенью закрепления стерильности у гибридов и являющиеся наиболее перспективными источниками селекционно ценных форм для создания будущих линий - закрепителей признака стерильности.

Наследование основных морфобиологических признаков у гибридов

Р1

Изучение изменчивости основных морфобиологических признаков полученных гибридов позволяет провести оценку используемых в качестве опылителей сортов редиса и дайкона различных сортотипов, как потенциальных родоначальников линий с высокими показателями, обеспечивающими проявление гетерозисного эффекта по большинству морфобиологических признаков при скрещивании с андростерильной формой дайкона.

Так, при скрещивании длиннокорнеплодного дайкона М8 Оешике с сортами редиса и дайкона различных сортотипов полученные гибриды обладали наибольшей изменчивостью по признаку индекса формы корнеплода (Су=55,15%). Несмотря на промежуточную по сравнению с родительскими компонентами форму корнеплода, большинство из них значительно превосходили по массе родительские формы (табл. 3). Кроме того, при более высокой массе растения и высоте листовой розетки у большинства гибридов доля листьев в общей массе растения уменьшилась по сравнению с обеими родительскими формами.

В группе с округло-овальными корнеплодами высокая продуктивность при малой доле листовой розетки отмечена у гибридов с редисом Фея, Короле-

ва Марго и дайконом Саша, в группе с округлыми - у гибридов с редисом Французский завтрак и Вариант (табл. 3).

Таблица 3

Сравнительная оценка гибридов и родительских форм по основным морфобиологическим признакам (2004 г.)

х. Признак Образец Корнеплод Масса растения, г Листовая розетка

масса, г длина, см диаметр, см высота, см дол» листьев, %

Ш Семике $ 122 11,2 3,9 171 36,2 28,6

Гибриды с округло-овальным корнеплодом (1=1,1-13)

Фея с? 15 3,2 3,3 25 13,1 40

Г, МС х Фея 152 9,1 7,6 207 37,0 27

Королева Мар1 о <? 16 3,6 3,7 23 15,2 30,4

Е, МС х Кор Марго 141 8,1 6,7 177 33,0 21

45/03 в 13 3,5 3,7 19 16,2 31,5

Р,МСх 45/03 130 9,2 6,8 176 39,3 26

Саша <5 35 5,2 4,3 45 23,2 22,2

Р) МС х Саша 163 8,0 7.0 196 32,6 17

42/03 $ 11 4,0 2,4 18 13,0 38,8

Р,МСх 42/03 76 7,2 6,0 113 35,2 33

Гибриды с овальным корнеплодом (1=1,4-1,9

Родос $ 18 3,0 3,4 26 14,3 30,7

Р] МС х Родос 100 7,8 4,7 136 35,4 26

Моховский с? 16 3,5 3,8 23 17,1 30,4

р1 МС х Моховский 167 9,9 6,7 216 38,0 23

Дурос? 28 5,0 4,5 38 18,0 26,3

Р| МС х Дуро 102 8,7 6,0 162 36,2 37

Французский Завтрак в 20 4,5 2,3 29 16,3 31,0

Их МС х Французский завтрак 175 11,8 6,2 235 38,0 26

Вариант <? 15 2,9 3,0 24 13,0 37,5

Р| МС х Вариант 225 10,2 7,1 305 40,2 26

43/03 $ 13 3,6 3,5 20 14,4 35,0

К] МС х Моховский 150 10,3 5,5 185 38,0 19

Гибриды с цилиндрическим корнеплодом (1=2,8-5,1)

Красный великан $ 25 7,0 3,0 30 20,0 16,6

МС х Краен Великан 117 14,2 5,0 171 36,5 32

Д-3<? 55 15,6 1,7 85 25,1 35,2

ЪМСхД-З 80 12,3 3,1 128 30,3 37

Д-4<? 26 15,3 1,9 58 26,1 55,2

МС х Д-4 57 12,7 2,5 103 30,0 45

НСР05ДЛя гибридов 31 1,6 0,9 38 2,8 ' 5,6

НСР05 для отцовских форм 6 1,5 0,5 8 1,9 7,8

С увеличением индекса формы корнеплода гибридных растений масса корнеплода уменьшилась, а доля листовой розетки увеличилась. Так, гибриды с дайконом Д-3 и Д-4 обладали самой низкой массой корнеплода при самой высокой доле листовой розетки. В группе гибридов с цилиндрическим корнеплодом (1=2,8-5,9) масса корнеплода оказалась наивысшей у гибрида дайкона М8 Оешике с редисом Красный великан (117г.).

Анализ наследования основных морфобиологических признаков показал, что различия по этим признакам у большинства гибридов по сравнению с родительскими формами были обусловлены гетерозисным эффектом. В результате анализа было установлено, что эффект гетерозиса в значительной степени зависел от используемых для скрещивания отцовских форм. По большинству признаков он проявлялся только у гибридов, полученных от скрещиваний анд-ростерильной формы дайкона с различными сортообразцами редиса. У гибридов, полученных от гибридизации МС-дайкона с другими сортообразцами японской редьки и имеющих цилиндрический корнеплод (МСхД-3, МСхД-4), гетерозис по большинству признаков не проявлялся, кроме комбинации с дай-коном Саша.

Наивысший уровень гетерозиса по массе растения и корнеплода, высоте розетки отмечен в группе гибридных комбинаций, образующих овальные корнеплоды. Так, по массе корнеплода и растения уровень проявления гетерозиса был наивысшим у гибридных комбинаций МСхВариант и МСхФранцузский Завтрак (табл. 4). У гибридов с округло-овальным корнеплодом эффект статистически достоверного гетерозиса был более выражен по диаметру корнеплода (Гист=76,34%) и в максимальной степени проявлялся при скрещивании дайкона с редисом Фея (Гист=94,8%). Наименьший уровень гетерозиса из всех исследуемых признаков отмечен по высоте листовой розетки. Статистически достоверным он оказался только у двух гибридов от скрещиваний с сортами редиса Вариант и Фея.

Таблица 4

Проявление гетерозиса по основным морфобиологическим призна-

кам у гибридов Fi (2004г.)

Гибридная комби нация Корнеплод Масса растения Высота розетки

Масса Длина Диаметр

Ьр Ьр Гист, % Ьр Гист.% Ьр Гцст.% Ьр

Гибриды с округло-овальным корнеплодом (1=1,1-1,3)

МСх42/03 0,2 62,3 -0,1 65,5 +3,8 158,9* +0,2 66,1 +0,9 97,2

МСхФея +1,4 124,6*»* +1,0 82,7 +13,4 194,8*** +1,5 121,1*** +1,1 102,2** *

МСхКоро-лева Марго +1,4 115,7»** +0,2 73,6 +29,0 174,3** +1,1 103,5 +0,7 91,2

МСх45/03 +1,1 106,5 +0,5 83,6 +30,0 174,3** +1,1 12,9 +1,3 108,5

МСхСаша +1,9 133,6*** -0,1 72,8 +14,5 179,4** +1,4 114,6 +0,4 90,1

Гибриды с овальным корнеплодом (1=1,4-1,9)

МСхРодос +0,6 82,0 +0,2 70,9 +4,2 120,5 +0,5 99,8 +0,9 97,8

МСхМоховский +1,8 136,8*** +0,7 90,0 +57,0 171,7** +1,6 126,3»** +1,2 104,9

МСхДуро +0,6 83,6 +0,3 79,1 +6,1 133,3 +0,9 94,7 +1,0 100

МСхВариант +2,9 184,4*»* +0,8 92,7 +8,15 182,1** +2,8 178,3**» +1,3 111,0*

МСхФранцузский завтрак +2,0 143,4*** +1,3 107,3 +3,9 158,9» +1,9 137,4*** +1,2 104,9

МСх43/03 +1,5 122,9*»* +0,8 93,6 +9,2 141,0 +1,2 108,2* +1,2 104,9

Гибриды с цилиндрическим корнеплодом (1=*2,8-5,1)

МСхД-3 -0,3 65,6 -0,4 78,8 +0,3 -20,5 0 -25,1 -0,1 83,8

МСхД-4 -1,0 46,7 -0,2 83,1 +0,4 -35,8 +0,2 -39,7 -0,3 82,9

МСхКрас-ный великан +0,9 95,9 +2,6 129,1» +3,4 28,2 +1,0 0 +1,0 100,8

Примечание: - степень доминирования признака, Гист, - истинный гетерозис; (*), (**), (***) - статистически значимо при Р<0,05, Р<0,01, Р<0,001, соответственно.

Таким образом, по преобладающей доле корнеплода в массе растения и высокой продуктивности по сравнению с родительскими компонентами гибридные комбинации с округло-овальной или овальной формой корнеплода МСхФея, МСхМоховский, МСхФранцузский Завтрак и МСхВариант являются перспективными для дальнейшей селекционной работы по созданию из соответствующих опылителей исходных линий для селекции на гетерозис культур вида Иар1апш ваНуш.

Разработка элементов технологии клонального микроразмножения из гипокотильных эксплантов растений вица Raphanus sativus условиях in vitro.

Получение гибрвдов F1 является предпосылкой для интенсивной технологии возделывания культур вида Raphanus sativus. Большое значение для этого имеют методы культуры изолированных тканей и органов, которые в настоящее время открывают новые перспективы для практического применения клеточных технологий в сельском хозяйстве, что облегчает и ускоряет традиционный селекционный процесс в создании новых форм и сортов растений. Важная область применения метода культуры растительной ткани - поддержание растений с мужской стерильностью путем вегетативного размножения с целью получения генетически идентичных клонов для их использования в гетерозисной селекции.

Важное значение в клональном микроразмножении имеет выбор исходного экспланта на основе морфогенетической активности его тканей.

Изучение морфогенетической активности наиболее часто встречаемых в работе с культурой растительных тканей типов эксплантов на примере редиса Фея показало, что органообразовательной и регенерационной способностью обладали только фрагменты гипокотилей, выделенные из верхней их части и захватывающие ткани эпикотиля с высокой меристематической активностью. Единичное побегообразование в этом случае происходило как из апикальной, так и из периферической меристем. Клетки семядольных эксплантов были детерминированы только на развитие корней, встречающихся у 13,6% эксплантов, а морфогенетическая активность корневых сегментов и нижних участков гипо-котилей вообще не обнаружена.

Таким образом, фрагменты гипокотилей редиса длиной 4-5 мм с участком эпикотиля могут использоваться в качестве исходного экспланта в процессе клонального микроразмножения культур вида Raphanus sativus.

Таблица 5

Проявление морфогенетической активности тканей у разных типов эксплантов редиса сорта Фея

Тип экспланта

Процессы морфогенеза Семядоли Верхняя часть гипокотиля Нижняя часть гипокотиля Корни

Частота образования одной листовой розетки, % 0 84,6+10,01 0 0

Частота регенерации побегов, % 0 23+6,67 0 0

Частота корнеобразова-ния, % 13,6+2,3 7,69+1,38 0 0

Примечание: % от общего числа эксплантов и ошибка выборочной доли.

Существенное влияние на процессы органогенеза при культивировании растений оказывает и возраст проростков, из которых выделяются гипокотиль-ные экспланты. В наших исследованиях в результате культивирования разновозрастных эксплантов было обнаружено, что интенсивность процессов органогенеза, в том числе регенерации побегов была наивысшей из гипокотилей, выделенных из четырехсуточных проростков (рис. 3).

Возраст проростка,

Рис. 3. Интенсивность процессов органогенеза у разновозрастных пипокотильных эксплантов редиса сорта Фея

Использование молодых трехсуточных проростков приводило к значительному уменьшению количества регенератов (на 77,5%), тогда как из пяти-суточных и шестисуточных проростков - на 18,6% и 25,3%, соответственно. Таким образом, для успешной регенерации наибольшего количества растений-

регенератов в клональном микроразмножении редиса целесообразно использовать гипокотильные экспланты, выделенные из четырехсуточных стерильных проростков.

Для успешной регенрации дополнительных побегов у эксплантов нами было изучено влияние регуляторов роста на интенсивность процессов органооб-разования у редиса сорта Королева Марго. В качестве регуляторов роста были использованы цитокинины - тидиазурон, БАП и ауксин - НУК.

Проведенное изучение влияния тидиазурона и БАП на процессы органогенеза из гипокотильных эксплантов без ауксина, а также в комплексе с НУК показало, что цитокининовая активность БАП, проявляющаяся в усилении процессов органогенеза из гипокотильных эксплантов редиса, являлась более высокой по сравнению с тидиазуроном. Так, наибольшее число эксплантов с дополнительными побегами (34%) наблюдалось на среде с БАП без ауксина. Ауксиновая активность НУК, главным образом, ослабляла действие БАП (уменьшение регенерации на 15,9%) и усиливала цитокининовое действие тидиазурона (увеличение регенерации побегов на 11,5%, корнеобразования на 2,32%, развития корнеплода на 2,59%) (рис. 4).

Рис. 4. Влияние тидиазурона и БАП на процессы органогенеза редиса Королева Марго

Кроме того, было установлено, что сочетание обоих цитокининов с ауксином в.

питательных средах приводило к снижению количества витрифицированных (деформированных) побегов. Таким образом, наиболее оптимальными для кло-нального микроразмножения растений вида ЯарИапш являются среды,

содержащие НУК с ТДЗ или с БАП.

Рис. 5. Влияние нитрата серебра на процесс побегообразования у растений вида РарИапив вайуив из гипокотильных эксплантов, ориентированных точкой роста вверх (А) и точкой роста вниз (Б).

Рис. 6. Влияние нитрата серебра на количество образующихся дополнительных побегов у растений вида РарИапив вайуив из гипоко-тильных эксплантов, ориентированных точкой роста вверх (А) и точкой роста вниз (Б).

По литературным данным известно, что первичное расположение исходных эксплантов на питательной среде, а также различные биологически активные вещества (нитрат серебра) могут оказывать влияние на интенсивность процессов органогенеза (Ралдугина, Соболькова, 1994).

В наших экспериментах изучение первоначального ориентирования исходных эксплантов лобы, дайкона и редиса на питательной среде показало его влияние на частоту процессов органогенеза, в том числе регенерацию побегов в зависимости от культуры. При расположении необработанных нитратом серебра эксплантов точкой роста вниз происходило увеличение частоты побегообразования у лобы на 20%, у редиса на 13%, тогда как у дайкона уменьшение - на 75% (рис. 5). Кроме того, при таком расположении гипокотилей число дополнительных побегов, развивающихся с одного экспланта лобы и редиса, увеличилось с 4 до 7 и с 3 до 4, соответственно, тогда как у дайкона - уменьшилось с 4 до 2 (рис. 6). Предварительная обработка эксплантов лобы и редиса раствором нитрата серебра приводила к изменению тенденций, наблюдаемых выше, тогда как у дайкона увеличение частоты побегообразования при расположении эксплантов точкой роста вверх не изменилось.

Существенное влияние предобработка эксплантов нитратом серебра оказала практически у всех культур на количество растений-регенерантов, образующихся на одном экспланте независимо от его расположения. Так, у расположенных точкой роста вверх эксплантов лобы происходило увеличение количества дополнительных побегов в 3,25 раз, а у редиса - в 5 раз, в меньшей степени произошло увеличение числа регенерантов при расположении эксплантов точкой роста вниз (в 1,2-2,5 раз) (рис. 6).

Таким образом, раствор нитрата серебра стимулирует регенерационную способность отдельного экспланта и способствует повышению коэффициента размножения в 1,2-5 раз в зависимости от культуры вида КарИапш ваНуш.

В литературных источниках у большинства культур отмечается стимуляция морфогенеза стрессовыми факторами (Кучеренко Л, 1984).

Рис. 7. Влияние низких температур на процессы органогенеза из гипокотилей редиса

В нашем эксперименте стрессовая обработка гипокотильных эксплантов в первые дни культивирования (на примере редиса Фея) пониженными температурами вызывала снижение эффективности процесса регенерации дополнительных побегов (рис.7).

Изучение влияния различных индуцирующих факторов на эффективность морфогенного каллусогенеза из частей бутонов в условиях in vitro.

Для размножения стерильных растений наиболее перспективным является культивирование частей бутонов в условиях in vitro. В результате проведенной работы отмечено, что лучшее развитие каллусных тканей наблюдалось из мери-стематических тканей пестика, находящихся в основании цветоложа Кроме того, отмечено значительное влияние состава питательной среды и различных индуцирующих факторов на морфогенетическую активность культивируемых экс-плантов. В работе использовалось 10 вариантов питательной среды МСм с различными комбинациями регуляторов роста. В большинстве случаев инкубирование пестиков приводило к развитию неморфогенного каллуса, имеющего светло-бурую, желтую или белую окраску.

Образование небольшого плотного зеленого каллуса из меристематиче-ских клеток цветоложа происходило только у 6% эксплантов гибрида с редисом Дуро на среде НУК с ТДЗ. Сочетание двух предобработок пониженной температурой и борной кислотой индуцировало незначительное увеличение частоты

встречаемости зеленого морфогенного каллуса до 7,4% и одновременное уменьшение количества эксплантов с белым каллусными тканями по сравнению с контролем на 6%

Полученные результаты свидетельствуют о целесообразности использования тидиазурона для индукции образования морфогенного каллуса Однако сочетание этого цитокинина с НУК приводило к преобладанию процессов корне-образования из каллуса белой окраски, развивающегося из паренхимных тканей исходного экспланта (10-12%). Фрагменты морфогенного каллуса с глобулярной структурой затем прекращали свое развитие и не индуцировали развитие почек из-за преобладающего развития белых каллусных структур Адаптация растений-регенерантов к условиям ш \1то Образующиеся в результате культивирования растения-регенеранты с хорошо развитыми побегами выделяли и проводили их укоренение на жидких питательных средах. Через 2 недели культивирования наблюдалось начало процессов корнеобразования. Развитие корневой системы у растений происходило без осложнений. Безгормональная среда способствовала укоренению образовавшихся растений-регенерантов в большем числе случаев (рис.8).

Контроль НУК ВАЛ

Среда

Рис. 8. Влияние регуляторов роста на образование корней у растений-регенерантов

Образовавшиеся в результате укоренения растения с хорошо сформировавшейся корневой системой были высажены в торфяные или пластиковые гор-

точки со стерильной почвосмесью, состоящей из дерновой земли и торфа в соотношении 1:2, прикрытые сверху прозрачным пластмассовым стаканчиком, для поддержания высокой влажности. Период адаптации растений к условиям внешней среды составил 14-16 суток. После появления 2-3 новых листьев на растениях стаканчики снимали. Горшочки оставляли в затенении до тех пор, пока растения не привыкли к условиям внешней среды.

Таким образом, проведенное изучение факторов индукции побегообразования показало перспективность использования клонального микроразмножения для получения растений-регенерантов в условиях in vitro.

Выводы

1. Нарушения в развитии пыльника стерильных растений проявляются в виде деструктивных изменений в соматических тканях на стадии тетрад микроспор с последующими отклонениями в развитии одноядерных микроспор (изменение вакуолизации и формирования клеточной стенки) в бутонах длиной 2,5 мм у андростерильной формы дайкона и 3-4 мм у гибридов F1. Отличительным признаком стерильных цветков является уменьшение длины тычинки и выступающий пестик.

2. На способность пыльцы растений вида Raphanus sativus прорастать в условиях in vitro большее влияние оказывает концентрация сахарозы в питательной среде (доля влияния от 44,4 до 85,2), чем рН среды (доля влияния от 4,72 до 26,83%). Процент прорастания пыльцы по мере увеличения значения этих показателей увеличивается (максимальный эффект достигается при сочетании 20% -ной концентрации сахарозы и рН=9).

3. Способность андростерильной формы дайкона передавать стерильность ЦМС-Ogura гибридному потомству в 64% комбинаций позволяет при подборе соответствующего опылителя получать гибридные популяции с высоким содержанием стерильных растений (до 70%) и может использоваться для создания стерильных форм редиса.

4. По большинству изученных морфобиологических признаков у гибридов F1 дайкона и редиса наблюдается сверхдоминирование. Гетерозис по диаметру

корнеплода наиболее выражен у гибридов, имеющих округло-овальный корнеплод; по массе растения, корнеплода и высоте розетки в группе гибридных комбинаций, образующих овальные корнеплоды.

5. Для успешного клонального размножения растений редисо-редечной группы в условиях in vitro путем прямой регенерации наиболее эффективным эксплантом является верхняя часть гипокотилей с участком меристематических тканей эпикотиля, выделенная с 4-5 суточных стерильных проростков. Различное расположение гипокотилей на питательной среде оказывает влияние на частоту процесса регенерации и количество растений-регенерантов, образующихся на одном экспланте, в зависимости от культуры вида Raphanus sativus.

6. Присутствие в питательной среде МСм регуляторов роста НУК с ТДЗ и НУК с БАП в концентрациях 0,2 мг/л способствует наиболее эффективной регенерации побегов. Предобработка гипокотильных эксплантов 0,1% раствором нитрата серебра в течение 1 часа способствует увеличению растений-регенерантов с одного экспланта, что позволяет повысить коэффициент размножения в 1,2-5 раз.

7. Бесгормональная питательная среда МСм является наиболее эффективной для укоренения растений-регенерантов, полученных в процессе размножения из гипокотильных эксплантов в условиях in vitro, по сравнению со средами, содержащими регуляторы роста ИУК и НУК.

Практические рекомендации

Для проращивания пыльцы фертильных растений использовать питательную среду состава (на 100 мл): борная кислота - 10 мг, нитрат кальция - 10мг, сахароза - 20г., рН=9.

С целью поддержания стерильных форм и ценных генотипов растений вида Raphanus sativus рекомендовать методику клонального размножения в условиях in vitro:

1) в качестве исходного экспланта использовать верхние фрагменты ги-покотилей с участком меристематических тканей эпикотиля, выделенные из 4-5 суточных стерильных проростков;

2) для индукции процессов регенерации побегов использовать среду МСм с регуляторами роста НУК с ТДЗ, НУК с БАП в концентрациях 0,2 мг/л;

3) для повышения количества растений-регенерантов с одного экспланта использовать предобработку гипокотилей 0,1% раствором нитрата серебра в течение 1 часа;

4) для укоренения образовавшихся растений-регенерантов использовать бесгормональную питательную среду МСм.

Для создания гетерозисных гибридов F1 с высокой продуктивностью и стерильных линий редиса можно рекомендовать в качестве материнской формы андростерильную форму дайкона с ЦМС-Ogura; для выделения форм, являющихся закрепителями стерильности - сортопопуляцию редиса Дуро. СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Иванушкина Т. В., Шмыкова Н. А., Бунин М. С. Разработка метода клонального микроразмножения культур вида Raphanus sativus. // Приоритетные направления в селекции и семеноводстве сельскохозяйственных растений в XXI веке: Междунар. Научно-практическая конф. 15-18 декабря 2003г. - М., 2003.-С. 376-379.

2. Бунин М С, Шмыкова Н. А., Иванушкина Т. В. Методические рекомендации по определению жизнеспособности пыльцы культур вида Raphanus sativus. - М. - 2003. - 34с.

3. Иванушкина Т. В., Шмыкова Н. А., Бунин М. С. Влияние нитрата серебра на процесс побегообразования из гипокотильных эксплантов растений вида Raphanus sativus L. in vitro. // Биотехнология овощных, цветочных и малораспространенных культур. Сборник научных трудов международной научно-практической конференции (22-25 марта 2004г.) - М., 2004. - С. 206-211.

4. Бунин М. С, Шмыкова Н. А., Иванушкина Т. В. Цитологическое изучение особенностей развития пыльника растений вида Raphanus sativus с ЦМС-Ogura. // Доклады ТСХА. - М.: Изд-во МСХА. - 2004. - В. 276. - С. 461-465.

Типография ООО «Телер» 127299 Москва, ул. Космонавта Волкова, 12 тел. 937-8664 Лицензия на полиграфическую деятельность ПД 00595

Подписано в печать 8.02.2005г. Формат 60x90 1/16. Тираж 100 экз. Бумага «Снегурочка» 1,5 печ.л. Заказ П -80

1904

Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Заячковская, Татьяна Владимировна

ВВЕДЕНИЕ

I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ф ^ ^ Использование гетерозиса в селекции культур вида Raphanus sativus

1.2 Стерильность растений

1.2.1. Морфобиологическая характеристика ЦМС

1.2.2. Физиолого-биохимическая характеристика ЦМС

1.2.3. Генетические основы возникновения ЦМС у высших растений

1.2.4. Система ЦМС-Ogura у дайкона и практические результаты ее использования

1.3. Метод культуры клеток и тканей in vitro w 1.3.1 Способы регенерации растений

1.3.2. Этапы процесса регенерации

1.3.3. Влияние внутренних и внешних факторов на процессы морфогенеза

1.4. Культура изолированных клеток и тканей в селекции растений 40 рода Raphanus

II. ЦЕЛИ, ЗАДАЧИ, НАУЧНАЯ НОВИЗНА, ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ, МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ф 2.1. Цель, задачи, научная новизна и практическая значимость исследований

2.2. Место и условия проведения исследований

2.3. Материалы и методы исследований

III. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Особенности микроспорогенеза и микрогаметогенеза у фер-тильных и стерильных растений вида Raphanus sativus

3.2. Морфологические особенности цветка у андростерильной формы дайкона MS Gensuke и фертильных растений вида Raphanus sativus

3.3 Оптимизация методики определения жизнеспособности пыль- 77 Ш цы культур вида Raphanus sativus

3.4. Характеристика гибридов Fi на основе формы дайкона с ЦМС- 84 Ogura по комплексу селекционно-ценных признаков

3.4.1. Проявление признака стерильности ЦМС-Ogura у гибридов F i

3.4.2. Характеристика гибридов Fi по качественным и количествен- 88 ным признакам листа

3.4.3. Характеристика гибридов Fj по качественным и количественным признакам корнеплода

3.4.4. Наследование основных морфобиологических признаков у гибридов Fi

3.5. Разработка элементов технологии клонального микроразмножения растений вида Raphanus sativus из гипокотильных экс-плантов в условиях in vitro

3.5.1. Стерилизация исходного материала

3.5.2. Влияние типа и возраста экспланта на процессы органогенеза in vitro

3.5.3. Влияние различных комбинаций ауксинов и цитокининов на процессы морфогенеза у различных образцов вида Raphanus sativus

3.5.4. Влияние различных биологически активных веществ на органогенез in vitro

3.5.5. Влияние положения экпланта на питательной среде на процессы органогенеза

3.5.6. Влияние низкой температуры на процессы органогенеза

3.6. Разработка методов индукции морфогенного каллусогенеза из бутонов стерильных растений вида Raphanus sativus.

3.6.1. Влияние линейного размера бутона на индукцию морфгенного каллусогенеза

3.6.2. Влияние состава питательной среды на морфогенный каллусо-генез из пестиков бутонов

3.6.3. Влияние стрессовых факторов и биологически активных веществ на эффективность морфогенного каллусогенеза

3.7. Укоренение и адаптация растений - регенерантов к условиям in vivo

Выводы

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Оценка исходного материала вида Raphanus Sativus L. с использованием методов репродуктивной биологии для селекции на гетерозис"

Актуальность темы. В настоящее время существенно расширилось представление о роли репродуктивной биологии в селекционной практике. Половая и вегетативная репродукция является центральным вопросом на разных этапах селекционного процесса, начиная с оценки и создания исходного материала и вплоть до получения сортов и гибридов. Особую актуальность это направление имеет при получении гетерозисных гибридов, использование которых увеличивает урожай на 10-30% по сравнению с сортами.

Производство гибридных семян культур вида Raphanus sativus имеет фундаментальное значение в современном сельскохозяйственном растениеводстве как в отношении повышения урожайности и качества выращиваемой продукции, так и получаемой прибыли. Начиная с 30-х годов у многих видов Raphanus sativus гибридные семенаг получают, используя главным образом, гены самонесовместимости. Однако сложность спорофитной системы самонесовместимости привела к сокращению количества линий используемых в семеноводстве. Эта система требует также трудоемкого опыления бутонов для достижения высокой гомозиготности линий и получения изогенных линий с целью отбора родительских компонентов. Наиболее полно преимущества генетического подхода, препятствующего самоопылению при гибридном семеноводстве культур вида Raphanus sativus, проявляются при использовании цитоплазматической мужской стерильности (Бунин М. С., 1994). В связи с этим важное значение для гетеро-зисной селекции вида Raphanus sativus приобретают исследования по созданию гибридов Fi этих культур на основе Ogura-ЦМС, источником которой может являться японский дайкон.

С другой стороны, методы культуры тканей и органов в репродуктивной биологии в настоящее время приобретают все большее значение для построения рациональных систем создания гибридных семян в селекции овощных культур. Важными предпосылками экономически выгодного использования методов культуры тканей являются высокие коэффициенты размножения при сохранении генетической стабильности; а также экономия времени при размножении в условиях in vitro, что дает возможность эффективно включать их в селекционный процесс.

Получение линий путем инцухта у культур вида Raphanus sativus вследствие сильной инцухт-депрессии значительно затруднено, а часто вообще неосуществимо. В связи с этим методы культуры клеток и тканей в производстве элитных растений, их размножении, а также генетически идентичном вегетативном сохранении стерильных форм вида Raphanus sativus приобретают особую актуальность. Однако по литературным данным лишь единичные экспериментальные исследования преимущественно авторов Японии, Китая, Кореи посвящены вопросам регенерации растений рода Raphanus в процессе клонально-го микроразмножения в условиях in vitro.

В связи с этим разработка основных элементов, оценка перспективности использования технологии клонального микроразмножения, а также других методов репродуктивной биологии имеют перспективное значение, в частности, при создании сортов и гибридов, поддержании и размножении инцухт-линий без дальнейшего снижения их жизнеспособности, сохранении и размножении оригинального материала с цитоплазматической мужской стерильностью, представляющего селекционную ценность для селекции на гетерозис вида Raphanus sativus.

I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Использование гетерозиса в селекции культур вида Raphanus sativus

Опыт мировой селекции сельскохозяйственных культур доказал экономическую эффективность гетерозиса. Использование лучших по своей продуктивности гетерозисных гибридов растений обеспечивает увеличение урожайности на 10-30% и более и поэтому применение эффекта гетерозиса является в настоящее время важным приемом увеличения производства сельскохозяйственной продукции.

Однако, несмотря на большие успехи гетерозисной селекции, механизм гетерозиса до настоящего времени неясен. Суть генетических концепций, объясняющих природу гетерозиса, сводится к тому, что причина гетерозиса заключается во взаимодействии наследственных факторов, полученных гибридов от родительских организмов с разной наследственностью (Даскалов, 1980; Филатов, Супонева, 1978). Кроме того, анализ литературных данных позволяет предположить, что, скорее всего гетерозис затрагивает и многие стороны обмена веществ организма. Вследствие этого физиологические процессы у гибрида протекают более интенсивно, чем у родительских форм (Смирнова, 1966; Филатов, 1988, Кобылянец, 1968; Боос, 1972; Корж, 1974; Ерина, 1975).

Открытие явления гетерозиса у гибридов первого поколения быстро нашло свое применение в практике его использования во многих сельскохозяйственных культурах (огурец, кукуруза, томат, морковь, свекла, перец и др.). Результаты проведенных исследований и зарубежный опыт свидетельствуют о высокой эффективности гетерозиса также у представителей семейства капустных - редьке и редисе, капусте.

В настоящее время урожай редиса в ряде развивающихся стран намного ниже уровней, уже достигнутых в развитых странах (Shahidullah et al., 1991), культур вида Raphanus sativus.

Гибриды Fi, полученные от скрещивания разных сортов редиса, как правило, отличаются от исходных форм по мощности роста и количеству листьев, а также скороспелостью, хорошими вкусовыми качествами и выравненностью признаков корнеплодов и листьев (Bonnet, 1975). При этом нередко наблюдается повышение урожайности по сравнению с исходными формами и стандартными сортами (Pandey et al., 1978; Singh and Singh, 1984; Nasir et al., 1985; Singh et al., 1986).

Повышение урожайности гибридов является суммарным эффектом доминирования или промежуточного наследования по элементарным структурным признакам: длине и диаметру корнеплода, длине и ширине лепестков цветка (Нарбут С. И., Фадеева Т. С., 1966). Степень проявления гетерозиса находится в тесной связи с условиями роста и развития гибридов. Наблюдаются заметные реципрокные различия в связи с несомненной материнской предетерминацией свойств в развитии гибридов, особенно на первых этапах роста (Шебалина, Сазонова, 1985).

В определенной мере проявление гетерозиса у редиса связано с размерами и формой корнеплодов. Согласно Нарбут С. И. и Фадеевой Т. С. (1966) в первом гибридном поколении от скрещивания длиннокорнеплодных сортов с округлыми, длина корнеплода гибридов приближалась к длиннокорнеплодному родителю, а диаметр - к круглокорнеплодному. В результате гибриды образовывали корнеплод промежуточной формы, превосходящий родительские по массе.

Эффект гетерозиса значительно изменяется в зависимости от компонентов скрещивания. Не все межсортовые гибриды редиса дают достаточно высокий положительный результат, поэтому необходимо выделение генетических источников с высокой общей и специфической комбинационной способностью. При гибридизации масличных и корнеплодных форм проявляется значительный гетерозисный эффект по урожайности зеленой массы, особенно на гсграплоидним уровне (Корябин II.А., 1978);----

Гибридизация контрастных форм способствует выведению сортов широкого ареала, так как при этом происходит обогащение генетической природы растений редиса. Создаваемые гибридные популяции обеспечивают получение стабильно высоких урожаев и качества продукции в меняющихся условиях произрастания.

Гетерозисные комбинации весьма перспективны для использования в селекционной работе при выведении сортов. При подборе пар для скрещивания редиса необходимо учитывать закономерности наследования признаков растений.

При скрещивании растений с красной и белой окраской корнеплода в Fi гибридов, как правило, получаются фиолетовые корнеплоды. Однако могут появляться и другие типы окраски - красная, розовая, неоднородная, когда в одной и той же комбинации скрещивания часть растений Fi имеет фиолетовый и сиреневый корнеплод, а другая - розовый (Сазонова JI.B., 1973).

В F2 в первом случае выщепляются формы с фиолетовыми, красными и белыми корнеплодами, во втором - с красными и белыми. В ряде случаев при скрещивании белокорнеплодных сортов с краснокорнеплодными гибриды Fi имеют красные корнеплоды, а в F2 - красные, розовые и белые, что свидетельствует о сложном характере наследования этого признака. Количественные соотношения растений с той или иной окраской корнеплода в F2 , по данным разных авторов, не всегда совпадают, что служит основанием для различных интерпретаций генетических закономерностей, определяющих характер расщепления.

Окраска коры - сортовой признак. Разнообразие редиса по цвету корнеплода обусловлено присутствием в клеточном соке тканей вторичной коры соединений, относящихся к группе флавоноидов: антоцианов и флавонолов (Шебалина, Сазонова, 1985). Антоцианы обусловливают фиолетовую и красную окраску, флавонолы - светло-желтую. детерминации признака окраски корнеплода. Почти в каждом исследовании дана своя трактовка генетических закономерностей наследования окраски корнеплода, основанная на конкретном материале, не согласующаяся с результатами других исследователей. Так, гипотезы моногибридного и комплиментарного характера детерминации окраски корнеплода не увязываются с фактами появления в Fj гибридов красно- и розовоокрашенных корнеплодов от скрещиваний растений с белыми и красными корнеплодами. Предположенная для объяснения этого явления гипотеза кумулятивной полимерии неприменима для комбинаций с фиолетовой окраской Fj гибридов. Ни одна из выдвинутых гипотез не объясняет факта получения разнородных по окраске Fi гибридов при скрещивании красного редиса с белым.

По мнению Frost (1923) фиолетовый цвет определяется доминантным, а красный - рецессивным состоянием одной пары аллелей, поэтому наблюдается моногибридное расщепление.

Вопрос о наследовании формы корнеплода представляет не только научный, но и практический интерес, поскольку установлено, что с ней коррелирует продуктивность. Сорта с удлиненной формой корнеплода, как правило более урожайные, чем с круглой. При скрещивании длиннокорнеплодных и круглых редисов доминирует длинноплодность (признак предка). В ряде случаев в Fi длина корнеплода гибридных растений приближается к длиннокорнеплодному родителю, а диаметр - к круглокорнеплодному, что вызывает увеличение урожайности. Механизм высокой продуктивности корнеплода в данном случае состоит в суммарном эффекте наследования двух независимых признаков, определяющих структуру продуктивного органа. В Fj доминирует длина корнеплодного родителя, а диаметр - круглого. Фенотип, свойственный Ffгибридам может быть реализован в последующих поколениях за счет накопления аллелей лучшей по данному признаку родительской формы. Такой путь, по-видимому, является реальным способом перевода желательного фенотипа в константное состояние. образом, в тех случаях, когда гетерозис Fj гибридов обусловлен формой корнеплода, ее легко можно перевести путем отбора в константное состояние. Этот принцип подбора пар широко применяется в мировой селекции для получения высокопродуктивных Fi гибридов.

Редис легко скрещивается с целым рядом близких к нему по биологии растений. Ценные в практическом отношении гибриды, обладающие гетерозисом, получены от скрещивания редиса с капустой и редькой. По данным Огнева В.В и Ткачевой JI.A (2004), межсортовые гибриды редиса и дайкона отличаются жаростойкостью и засухоустойчивостью, а также устойчивостью к стрелкованию и огрублению корнеплодов. В то же время эти гибриды имеют ряд отрицательных признаков. Практически все они позднеспелые, имеют очень крупные корнеплоды, не привлекательны по окраске и имеют более острый вкус, чем привычные редисы. В связи с этим селекционная работа с этими гибридами должна быть направлена на устранение отрицательных качеств им присущих, но без утраты положительных свойств (Огнев В.В., Ткачева JI.A., 2004).

В последние годы в каталогах ведущих зарубежных семеноводческих фирм Японии, Франции, Нидерландов и в других странах (Beijo Zaden, Rick Zwaan, Roijl Sluis) предлагаются семена Fi гибридов редиса, производство которых занимает 90-100% площадей (Hawlader et al., 1997). Это объясняется тем, что Fj гибриды по сравнению с сортовыми популяциями за счет гетерозисного эффекта более урожайны, а высокая морфологическая и биологическая однородность позволяет увеличить выход стандартной продукции с единицы площади. В нашей стране в предлагаемом к выращиванию сортименте Fi гибриды редиса пока отсутствуют, хотя в некоторых учреждениях селекционная работа по созданию гетерозисных гибридов редиса ведется. Преимущественное использование в этих исследованиях имеют линии редиса и дайкона самонесовместимого типа с рецессивными сигнальными признаками родительских компонентов, что дает

Барашева, 1999).

Механизмы контроля опыления, основанные на тех или иных системах мужской стерильности (МС), являются наиболее надежными в гибридном семеноводстве капустных культур, при этом цитоплазматическая мужская стерильность, представляет наибольший интерес в практической работе по гетерозисной селекции, поэтому в последние годы все большее внимание при селекции гибридов редиса уделяется андростерильности. По некоторым данным, в нашей стране уже проводились исследования по получению гибридов редиса на основе ЦМС (Даньков, 2001). Однако полученные результаты не нашли широкого применения в селекционной практике.

В связи с этим дальнейшие исследования по созданию гибридов Fi редиса на основе ЦМС-Ogura, источником которой является японский дайкон, имеют перспективное значение для селекции на гетерозис вида Raphanus sativus.

Заключение Диссертация по теме "Селекция и семеноводство", Заячковская, Татьяна Владимировна

Выводы

1. Нарушения в развитии пыльника стерильных растений проявляются в виде деструктивных изменений в соматических тканях на стадии тетрад микроспор с последующими отклонениями в развитии одноядерных микроспор (изменение вакуолизации и формирования клеточной стенки) в бутонах длиной 2,5 мм у андростерильной формы дайкона и 3-4 мм у гибридов Fi. Отличительным признаком стерильных цветков является уменьшение длины тычинки и выступающий пестик.

2. На способность пыльцы растений вида Raphanus sativus прорастать в условиях in vitro большее влияние оказывает концентрация сахарозы в питательной среде (доля влияния от 44,4 до 85,2), чем рН среды (доля влияния от 4,72 до 26,83%). Процент прорастания пыльцы по мере увеличения значения этих показателей увеличивается (максимальный эффект достигается при сочетании 20% - ной концентрации сахарозы и рН=9).

4. По большинству изученных морфобиологических признаков у гибридов Fi дайкона и редиса наблюдается сверхдоминирование. Гетерозис по диаметру корнеплода наиболее выражен у гибридов, имеющих округло-овальный корнеплод; по массе растения, корнеплода и высоте розетки в группе гибридных комбинаций, образующих овальные корнеплоды.

Практические рекомендации

Для проращивания пыльцы фертильных растений использовать питательную среду состава (на 100 мл): борная кислота - 10мг, нитрат кальция - 10мг, сахароза - 20г., рН=9.

1) в качестве исходного экспланта использовать верхние фрагменты гипокотилей с участком меристематических тканей эпикотиля, выделенные из 4-5 суточных стерильных проростков;

4) для укоренения образовавшихся растений-регенерантов использовать бесгормональную питательную среду МСм.

Для создания гетерозисных гибридов Fi с высокой продуктивностью и стерильных линий редиса можно рекомендовать в качестве материнской формы андростерильную форму дайкона с ЦМС-Ogura; для выделения форм, являющихся закрепителями стерильности - сортопопуляцию редиса Дуро.

146

Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Заячковская, Татьяна Владимировна, Москва

1. Алимова Г.К. Характер поведения тапетума при цитоплазматической мужской стерильности кукурузы. В кн.: Материалы Всесоюз. Симпоз. По эмбриологии растений. - Киев: Наук. Думка, 1968. - С. 11-12.

2. Атрашенок Н.В., Люлькина Е.И., Ильченко В.П. Ультраструктура клеток пыльника у стерильной и фертильной форм ячменя. В кн.: Гетерозис и количественная наследственность. - Минск: Наука и техника, 1977. - С. 122-131.

3. Балашова Н.Н., Игнатов А.Н., Самохвалов А.Н., Рогачев Ю.Б., Шмыкова Н.А. Жизнеспособность микрогаметофита белокочанной капусты под влиянием возбудителей бактериозов и килы // С.-Х. Биология. 1995. № 5. - С. 115-118.

4. Балков И.Я. ЦМС сахарной свеклы. М.: Агропромиздат, 1990. - С. 127145.

5. Боос Г.В. Генетические и физиолого-биохимические аспекты изучения гетерозиса культурных растений // Бюллетень Всесоюз. НИИ растениеводства им. Н.И. Вавилова. 1972. № 24. - С. 11-17.

6. Бритиков Е.А. Физиология опыления растений и оплодотворения у растений. -М.: Знание, 1957. С. 23-28.

7. Бунин М.С. Создание и использование андростерильной линии дайкона в селекции гибридов Fi редьки и редиса. Материалы VI съезда Всероссийского общества генетиков и селекционеров им. Н.И Вавилова. М., 1992. Ч. 11.-С. 23.

8. Бунин М.С. Репродуктивная биология и селекция растений // С.-х. биология. 1993. № 6. - С. 134-138.

9. Бунин М.С. Мужская стерильность сельскохозяйственных растений семейства Brassicaceae и ее использование в селекции // Обзор иностранной литературы. С.- х. биология. - 1994. №1. - С. 15-24.

10. Бунин М.С. Новые овощные культуры России М.: ФГНУ "Росинфор-магротех", 2002. - С. 290-302.

11. Бутенко Р.Г. Культура изолированных тканей как метод изучения процессов роста и морфогенеза растений. М.: Наука. - 1964. - С. 58-64.

12. Бутенко Р.Г. Биология клеток высших растений in vitro и биотехнологии на их основе: Учеб. Пособие. М.: ФБК-Пресс, - 1999. - С. 48-72.

13. Бутенко Р.Г., Строгонов Б., Бабаева Ж. Соматический эмбриогенез в культуре тканей моркови в условиях высокой концентрации солей в среде. ДАН СССР, 1967. Т. 175.№5.-С. 1179-1181.

14. Бутенко Р., Кучко А. Физиологические аспекты получения, культивирования и гибридизации изолированных протопластов картофеля. Физиол. Расг. 1979. Т. 26. Вып. 5.-С. 1110-1118.

15. Важнецкая Е.Р. Некоторые особенности биологии брюквы и репы в связи с межвидовой гибридизацией. Автореф. дис. канд. с.-х. наук. JI. 1965. -26с.

16. Галеев Г.С., Цветкова В.И. Нормализация биохимических процессов в пыльниках при восстановлении фертильности у растений кукурузы с цитоплазматической мужской стерильностью (ЦМС). Докл. Васхнил. -1969. №7. С. 15-19.

17. Голубева Е.А. Особенности ультраструктуры пыльников сахарной свеклы при ЦМС. В кн.: ЦМС и селекция растений. Киев. 1979. - С. 103-105.

18. Гамбург К.З., Рекославская Н.И., Швецов С.Г. Ауксины в культурах тканей и клеток растений. Новосибирск: Наука. 1990. - 243с.

19. Гупта Ш. Ц., Нанда К. развитие аномальных клеток тапетума и их значение. В кн.: Апомиксис у растений и животных. М.: Наука, 1978. Вып. 35. - С.211-216.

20. Данвелл Д.М. Культура гаплоидных клеток // Биотехнология растений: культура клеток / Пер. с анг. Под ред. Р. Г. Бутенко. М.: Агропромиздат, 1989.-С. 33-51.

21. Даскалов X. Состояние теоретических исследований по гетерозису овощных культур и его практическое использование // Гетерозис: теория и практика. -М.: Колос, 1968. С. 152-167.

22. Доспехов В.А. Методика полевого опыта М.: Агропромиздат, 1985. -351с.

23. Использование биотехнологических методов для получения исходного селекционного материала капусты. Под ред. Бунина М.С., М.: ФГНУ "Росинформагротех", - 2004. - 44с.

24. Кобылянец М.С. Некоторые физиолого-биохимические показатели гетерозиса у гибридов кукурузы и их родительских форм // Автореф. Дис. Канд. биол. Наук / Горки, Белорусская с.-х. академия, 1968. 20с.

25. Корж Б.В. Фотосинтез и урожай гетерозисных гибридов кукурузы // Бюлл. ВНИИ растениеводства им. Н. И. Вавилова. 1974. № 40. - С. 1727.

26. Корябин Н.А. Использование полиплоидии и гетерозиса для повышения продуктивности редьки масличной. Автореф. дис. на соиск. учен. степ, канд. с.-х. наук. М., 1978. 23с.

27. Кучеренко JI.A. Подходы к разработке технологии массовой регенерации растений in vitro. В кн: Биология культивируемых клеток и биотехнология растений. М.: Наука, 1991. - С. 232-242.

28. Лях В.А., Сорока А.И., Мищенко Л.Ю., Калинова М.Г., Мирошниченко Е.Н. Методы отбора ценных генотипов на уровне пыльцы.

29. Методические указания по гаметной селекции сельскохозяйственных растений (методология, результаты и перспективы). М.: 2000. - С. 149195.

30. Марьяхина И.Л. К ранней диагностике мужской стерильности у кукурузы. В кн.: Морфогенез растений. М., 1961. Т. 1. - С. 511-513.

31. Миронова О.Ю. Разработка и совершенствование технологий клонального микроразмножения декоративно-цветочных культур. Авт. дисс. на со-иск. уч. степ. канд. биол. наук. М., 2004. - 22с.

32. Моисеева Н., Володарский А., Бутенко Р. Выявление антигенов-маркеров стеблевой меристемы табака. Физиол. Раст., 1979. Т. 26. Вып. 3. - С. 479-484.

33. Монахос Г.Ф., Барашева Г.М. Наследование массы корнеплода инбред-ными линиями редиса (Raphanus sativus L. var. sativus) // Известия тимирязевской сельскохозяйственной академии. 1999. Вып. 1. - С. 92-100.

34. Нарбут С.И., Фадеева Т.С. Проявление гетерозиса у редиса, табака и земляники. Генетика, 1966. № 3. - С. 86-117.

35. Паушева З.П. Практикум по цитологии растений. М.: Агропромиздат, 1988.-271 с.

36. Пирев М.Н. Гистохимическое исследование пыльников фертильных и стерильных по пыльце форм подсолнечника. В кн.: Биология оплодотворения и гетерозис культурных растений. Кишинев, 1956. Вып. 4. - С. 98-116.

37. Полевой В.В. Физиология растений: Учебник для биологических специальностей вузов. М.: Высш. шк., 1989. - С. 244-379.

38. Половинкина Е.В. Цитоэмбриологическое изучение мужскистерильных форм сахарной свеклы. В кн. Селекция растений с использованием ци-топлазматической мужской стерильности. Киев: Урожай, 1966. - С. 368375.

39. Протасевич Р.Т. Количественная характеристика изменений в проводящей системе стерильных по пыльце растений. В кн.: Проблемы экспериментальной генетики. Минск, 1972. - С. 102-108.

40. Радчук В.В., Блюм Я.Б., Рышка У.И. Изучение регенерации и получения трансгенных растений у различных сортов белокочанной капусты // Физиология растений, 2000. Т. 47. № 3. С. 453-460.

41. Ралдугина Г.Н., Соболькова Г.И. Генотипические различия при действии абсцизовой кислоты на каллусные культуры Brassica Napus L., Физиология растений, 1994. Том 41. №5. С. 702-706.

42. Рябинина М.И. Строение проводящего пучка тычинок фертильных и стерильных пшениц. В кн.: Половой процесс и эмбриогенез растений. М., 1973.-С. 204-205.

43. Савченко Л.Ф., Резникова С.А. Некоторые особенности ЦМС у шалфея мускатного. Тр. по прикл. ботанике, генетике и селекции, 1975. Т. 54. №2.-С. 250-254.

44. Сазонова JI.B. Проявление гетерозиса у межсортовых гибридов редиса. Тр. по прикл. бот., ген. и сел., 1971. Т. 15. Вып. 1. С. 45-63.

45. Симоненко В.К. Исследование микроспорогенеза кукурузы с цитоплазма-тической мужской стерильностью. Изв. АН СССР, 1964. № 10. - С. 5158.

46. Симоненко В.К. Влияние микроспороцитов и образование "гигантской" пыльцы у ЦМС форм сорго. Науч.-техн. бюл. ВСГИ, Одесса, 1974. Вып. 23.-С. 32-39.

47. Симоненко В.К. Цитологическое проявление различных типов генетически обусловленной и фенотипической мужской стерильности. В кн.: Цитоплазматческая мужская стерильность и селекция растений. Киев: Наук. Думка, 1979.-С. 170-172.

48. Смирнова Н.П. Некоторые особенности фотосинтетического аппарата инбредной и гибридной кукурузы // Гетерозис в растениеводстве. Ставрополь, 1966. - С. 82-90.

49. Ткачева А.А., Поляков А.В. Регенерация растений огурца in vitro. В кн.: Биотехнология овощных, цветочных и малораспространенных культур. -М.: ГНУ ВНИИО РАСХН, 2004. Вып. 1 С. 118-121.

50. Турбин Н.В., Палилова А Н., Люлькина Е.И. Изучение структуры митохондрий в семяпочках у гибридов кукурузы, полученных от скрещивания стерильных линий с линиями-восстановителями фертильности. Докл. АН СССР. Сер. Биол., 1968. Т. 182. №3. - С. 699-700.

51. Устинова У.И. К изучению мужской стерильности у кукурузы. Докл. АН СССР, 1959. Т. 127. №3. - С. 689-692.

52. Филатов Г.В. Гетерозис: физиолого-генетическая природа. М.: Агро-промиздат, 1988. - С. 5-13.

53. Филатов Г.В., Супонина СЛ. Генетические аспекты формирования и функционирования фотосинтетического аппарата гетерозисных растений // Тезисы докл. XIV Междунар. Генетического конгресса, часть I. М.: Наука, 1978. - С. 85-102.

54. Шебалина М.А., Сазонова, Л.В. Культурная флора СССР // Корнеплодные растения семейства Капустные. Л.: Агропромиздат, 1985. Т. 18. - С. 284-298.

55. Ширяева Э.И., Ярмолюк Г.И. Цитоэмбриологические и гистохимические особенности цитоплазматической и генной мужской стерильности у сахарной свеклы. В кн.: Цитоплазматическая мужская стерильность и селекция растений. Киев: Наук. Думка, 1979. - С. 182-185.

56. Шмыкова Н.А., Агафонов А.Ф. Изучение влияния ТДЗ на гиногенез у лука репчатого // Новые методы селекции и создание адаптивных сортов сельскохозяйственных культур: результаты и перспективы: Тез. Докл. Научные сессии, 1-3 июля. Киров, 1998. С. 56-68.

57. Яшвили М.Н. К изучению ультраструктуры эндотеция стенки пыльника кукурузы с ЦМС. В кн.: Тез. Докл. X Всесоюз. Конф. По электронной микроскопии. Ташкент, 1976. Т. 2. - С. 378-380.

58. Abraham V.; George 1., Srinivasan V.T. Seed yield and oil content of mustard somaclones (Brassica Juncea (Linn., Czern and Coss.) // Curr. Sci. India -1988.-V. 57.-P. 1019.

59. Alam S., Sandal P.G. Electrophoretic analyses of anther proteins from male-fertile and male-sterile sudangrass, Sorghum vulgare var Sudanense (Piper) // Crop Sci. 1969. - V. 9. - № 2. - P. 157-159.

60. Albertsen M.C., Palmer R.G. A comparative light and electronmicroscopic study of microsporogenesis in male sterile (MSi) and male fertile soybeans (Glicine Max (L.) Merr.) // Amer. J. Bot. - 1979. - V. 66. - P. 253-265.

61. Ampomah-Dwamena C., Conner A. J., Fautrier A.G. Genotypic response of lettuce cotyledons to regeneration in vitro // Sci. Hort. -1997. -V. 71. -P. 137-145.

62. Arndt F., Rusch R., Stillfried H. V. SN49537, a new cotton defoliant // Plant Physiol. 1976. - V. 57. - P. 599.

63. Artschwager F. Pollen degeneration in male sterile sugar beets with special referance to the tapetal Plasmodium // J. Agr. Res. 1947. - V. 75. - P. 191197.

64. Atanasoff D. The viral nature of cytoplasmic male sterility in plants // Phytopa-thol. Z. 1971. - V. 70. - P. 306-322.

65. Baroncelli S., Buiatti M., Bennici A. Genetics of growth and differentiation in vitro of Brassica oleracea var. botrytis. I. Differences between 6 inbred lines // Z. Pflanzenzuchtg. 1973. - V. 73. - P. 298-302.

66. Barsby Т., Curtis G.J., Lonsdale D.M. A specific rearrangement of mitochondrial DNA induced by tissue culture // Theor Appl. Genet. 1989. - V. 77. - P. 620-624.

67. Bednarska E. The effect of exogenous Ca ions on pollen grain germination and pollen tube growth investigations with the use of 45Ca2+, verapamil, La3+ and ruthenium red // Sex. Plant Reprod. - 1989. - V. 2. - P. 53-58.

68. Beyer E.M. A potent inhibitor of ethylene action in plants // Plant Physiol. -1976.-V. 58.-P. 268-271.

69. Bhattacharya N.M., Sen S.K. Production of plantlets through somatic embryo-genesis in Brassica campestris // Zeitschrift fur Pflanzenphysiologie. 1980. -V. 99.-P. 357-361.

70. Bogre L., Meskiene J., Heberle-Bors E., Hirt H. Stressing the role of MAP kinases in mitogenic stimulation // Plant Molecular Biology. 2000. - V. 43. -P. 705-718.

71. Bogunia H., Przywara L. Effect of carbohydrates on callus induction and regeneration ability in Brassica napus L. // Acta Biologia Cracoviensia, ser. Botanica. 2000. - V. 42. - № 1. - p. 79-86.

72. Bonhome S., Budar F., Ferault M., Pelletier G. A 2,5 kb Ncol Fragment of Ogura radish mitochondrial DNA is correlated with cytoplasmic male sterility in Brassica cybrids // Curr. Genet. 1991. - V. 19. - P. 121-127.

73. Bonnet A. Introduction and utilization of a cytoplasmatic male sterility in early European varieties of radish-Raphanus sativus L. // Ann. Amelior. Plantes. -1975. V.25. - №4. - P. 381-397.

74. Boulay M. In vitro propagation of tree species. In: Green C.E., Somers D.A., Hackett W.P., Biesboer D.D. (ed.): Plant Tissue and Cell Culture. 1987. - P. 367-382.

75. Briggle l.W. Interaction of cytoplasm and genes in male sterile corn crosses involving two inbred lines // Agron. J. 1956 - V. 48. - N. 12. - P. 569-573.

76. Brooks J., Brooks M., Chien L. The anther tapetum in cytoplasmic-genetic male sterile Sorghum // Amer. J. Bot. 1966. V. 53. - P. 902-907.

77. Budar F. Mitochondrial chimeric genes and male sterility. Comptes Rendus des Seances de la Societe de Biologie et de ses Filiales. 1995. - V. 189. - № 6. -P. 1105-1117.

78. Buiatti M., Baroncelli S., Bennici A. Genetics of growth and differentiation in vitro of Brassica oleracea var. botrytis. IV. Genotype-hormone interactions // Z. Pflanzenzuchtg. 1974. - V. 73. - P. 298-302.

79. Butenko R., Frolova Z., Lipsky A., Reshetnyak O. Characteristics of Panax Ginseng Strains and growth of cell suspension in bioreactors. Proc. Of the 6th Int. Ginseng Symposium. 1993. - P. 150-154.

80. Carrington C.M.S., Esnard J. The elongation response of watermelon hypocot-yls to indole-3-acetic acid: a comparative study of excised segments and intact plants // Journal of Exp. Bot. 1988. - V. 39. - P. 441-450.

81. Cecchini E., Natali L., Cavallini A. Durante M. DNA variation in regenerated plants of pea (Pisum sativum L.) // Theor. Appl. Genet. 1992. - V. 84. - P. 874-879-----

82. Chauhan S.V.S., Singh S.P. Pollen abortation in male-sterile hexaploid wheat

83. Norm") having Aegilops ovata L. cytoplasm // Crop. Sci. 1966. - V. 6. - P. 532-535.

84. Chauhan S.V.S., Singh S.P. Studies on pollen abortation in Cucumis melo L. // Agra. Univ. J. Res. Sci. 1968. - V. 17. - P. 11-22.

85. Cheng P.C., Greyson R.I., Walden D.B. Comparison of anther development in genie male-sterile (ms 10) and in male-fertile corn (Zea mays) from light microscopy // Canad. J. Bot. 1979. - V. 57. - P. 578-596.

86. Chi G.K. and Pua E.G. Ethylene inhibitors on hanged de novo shoot regeneration from cotyledons of Br. campestris ssp. chinensis (Chinese cabbage) in vitro // Plant Science. 1989. - V. 64. - P. 243-250.

87. Chi G.L., Barfield D.G., Sim G.E., Pua E.C. Effect of AgN03 and aminoeth-oxyvinylglycin on in vitro shoot and root organogenesis from seedlings ex-plants of recalcitrant Brassica genotypes // Plant Cell Rep. 1990. -V. 9. - P. 195-198.

88. Chi G.L., Pua E.C., Goh C.J. Role ethylene on de novo shoot regeneration from cotyledonary explants of Brassica campestris ssp. pekinensia (lour) Oles-son in vitro // Plant Physiol. 1991. - V. 96. - P. 176-183.

89. Christianson M.L., Warnick D.A. Competence and determination in the ptocess of in vitro shoot organogenesis // Dev. Biol. 1983. - V. 95. - P. 288293.

90. Chuong P.V., Beversdorf W.D., Powell A.D., Pauls K.P. The use of haploid protoplast fusion to combine cytoplasmic atrazine resistance and cytoplasmic male sterility in Brassica napus // Plant Cell, Tissue Organ Cult. 1988. - V. 12.-P. 181-184.

91. Coen E.S. Flower development // Curr. Opin. Cell Biol. 1992. - V. 4. - P. 929-933.

92. Colby S.M., Juncosa A.M., Meredith C.P. Cellular differences in Agrobacte-rium susceptibility and regenerative capacity restrict the development of transgenic grapevines. 1993. - V. 116. - P. 356-361.

93. Curtis G.J. Graft-transmission of male sterility in sugar beet (Beta vulgaris) // Euphytica. 1967. - V. 16. - P. 419-424.

94. De Block M., Brouwer D., Tenning P. Transformation of Br. napus and Br. ol-eracea using agrobacterium tumefatiens and the expression of the bar and neo Genes in the transgenic plants // Plant Physiol. 1989. - V. 91. - P. 694-701.

95. De Klerk G.J. How to measure somaclonal variation // Acta bot. Neerl. 1990. -V. 39.-P. 129-144.

96. Deng S.Y., Heap. I.M., Klein T.A. In vitro vegetative propagation of Chinese cabbage // Plant Cell, Tissue and Organ Culture. 1991. - V. 26. - P. 135-139.

97. Derksen J., Ruttens Т., van Amstel Т., de Win A., Doris F., and Steer M. Regulation of pollen tube growth // Acta Bot. Neerl. 1995. -V. 44. - P. 93-119.

98. De Vries A.P., le T.S. Electron-microscopy of anther tissue and pollen of male sterile and fertile wheat (Triticum aestivum L.) // Euphytica/ 1970 - V.19. -N. l.-P. 103-120.

99. Dewey R.E., Levings C.S., Timothy D.H. Novel recombinations in the maize mitochondrial genome produce a unique transcriptional unit in the Texas male-sterile cytoplasm // Cell. 1986. - V. 44. - P. 439-449.

100. Dietert M.F., Barron S.A., Yoder O.C. Effects of genotypes on in vitro culturein the genus Brassica // Plant. Sci. Lett. 1982. - V. 26. - P. 233-240.

101. Dubey R.S. Pollen abortation in crape-jasmine // Indian J. Hort. 1970. - V. 27.-P. 54-56.

102. Duvic D.N. Cytoplasmic pollen sterility in corn // Adv. Genet. 1965 - V. 13. -P. 1-55.

103. Edwardson J. Cytoplasmic male sterility // Bot. Rev. 1970. - V. 36. - P. 341

104. Edwardson J. and Corbett M.K. Asexual transmission of cytoplasmic male sterility // Proc. Natl. Acad. Sci U. S. A. 1961. - V. 47. - P. 390-396.

105. Engelke Т., Hulsmann S., Tatlioglu T. A comparative study microsporogenesis and anther wall development in different types of genie and cytoplasmic male sterilities in chives // Plant-breeding. 2002. - V. 121. - № 3. - P. 254-258.

106. Erichsen A.W. and Ross J.C. Inheritance of colchicines induced male sterility in Sorghum // Crop Sci. 1963. - V. 3. - P. 335-338.

107. Erickson L., Grant I., Beversdorf W. D. Cytoplasmic male sterility in rapeseed (Brassica napus L.). 1. Restriction patterns of chloroplast and mitohondrial DNA // Theor. Appl. Genet. 1986. - V. 72. - P. 145-150.

108. Eschrich W. Untersuchungen uber den Ab- und Aufbau der Callose. III. Mit-teilung uber Callose // Ztschr. Bot. 1961. - Bd. 49. - S. 153-157.

109. Evans D. A., Sharp W. R., Flick С. E. Plant regeneration from cell cultures // Hort. Rev. 1981. - V. 3. -P. 214-314.

110. Fan Z., Stefansson B.R., Sernyk J.L. Maintainers and restorers for three male-sterility-inducing cytoplasm in rape (Brassica napus L.) // Can. J. Plant. Sci. -V. 1986. V. 66. - P. 229-234.

111. Fari M., Czako M. Relationship between position and morphogenetic response of pepper hypocotyl explants cultured in vitro // Sci. Hort. 1981. - V. 15. - P. 207-213.

112. Feijo J.A., Malho R., and Obermeyer G. Ion dynamics and its possible role during in vitro pollen germination and tube growth. Protoplasma. 1995. - V. 187.-P. 155-167.

113. Fellman C.D., Read P.E., Hosier M.A. Effects of tidiazuron and CPPU on meristem formation and shoot proliferation // Hort. Sci. 1987. - V. 22. - № 6. -P. 1197-1200.

114. Filion W.G. and Christie B.R. The mechanism of male sterility in a clone of orchard grass (Dactylis glomerata 1.) // Crop Sci. 1966. - V. 6. - P. 345-347.

115. Finstad K., Brown D.W., Joy K. Characterization of competence during induction of somatic embryogenesis in alfalfa tissue culture // Plant Cell Tissure Organ Cult. 1993. - V. 34. - P. 125-132.

116. Frankel R. Graft induced transmission to progeny of cytoplasmic male sterility in Petunia. Science. 1956. - V. 124. - P. 684-685.

117. Frankel R., Iznar S., Nitsan J. Timing of callose activity and cetoplasmic male sterility in Petunia. Biochem. Genet. 1969. - V. 3. - P. 451-455.

118. Frankenberger E.A., Hasegawa P.M., Tigchelaar E.C. Influence of environment and developmental stage on the shoot-forming capacity of tomato genotypes // Z. Pflanzenphysiol. 1981. - V. 102. - P. 221-232.

119. Frost H.B. Heterosis and dominance of size factors in Raphanus. Genet. -1923.-V. 8.-P. 94-126.

120. Flinn B.S., Webb D.T., Newcomb W. The role of cell clusters and promeriste-moids in determination and competence for caulogenesis by Pinus strobes cotyledons in vitro // Can. J. Bot. 1988. - V. 66. - P. 1556-15675.

121. Flavell R. A model for mechanism of cytoplasmic male sterility in plants, with special reference to maize. Plant Sci. Lett. 1954. - P. 259-263.

122. Fu T.D. Production and research of rapeseed in the People's Republic of China. Eucarp. Crucif. Newslett. 1981. - V. 6. - P. 6-7.

123. Fukasawa H., Mito K. Paper chromatographic analysis of chlorophylls in cytoplasmic male-sterile wheat. Seiken Ziho. 1957. - V. 8. - P. 4-8.

124. Gambley R.L., Dodd W.A. The influence of cotyledons in axillary and adventitious shoots production from cotyledonary nodes of Cucumis sativus L. (cucumber) // Journal of Experimental Botany. 1991. - V. 42. - P. 1131-1135.

125. Gatz A., Drozdowska L., Rogozinska J. Plant regeneration from seed and seedlings explants of pepper cv. Bryza via organogenesis. Biological Bulletin of

126. Poznan. 1995. - V. 32. - P. 13-14.

127. Genga A., Allavena A. Factors affecting morphogenesis from immature cotyledons of Phaseolus coccineus L. Plant Cell, Tissue and Organ Culture. 1991. -V. 27.-P. 189-196.

128. Georgieva J.D. Histochemical investigations of certain oxireductases in the anthers of cytoplasmic male-sterile tobacco. C. R. Acad. Bulg. Sci. 1978. - V. 31.-P. 1353-1356.

129. Goetz M., Godt D.E., Guivarc H.A., Kahmann U., Chriqui D., Roitsch T. Induction of male sterility in plants by metabolic engineering of the carbohydrate supply. Proceed, of the Nat. Acad, of Sci. of the U. S. A. 2001. - V. 98. - № 11.-P. 6522-6527.

130. Goldberg R.B., Beals T.P., Sanders P.M. Anther development: basic principles and practical applications. The Plant Cell. 1993. - V. 5. - № 10. - P. 12171229.

131. Goldsmish G.A. Current developments in the breeding of Fi hybrid annuals. Hort. Sci. 1968. - V. 3. - P. 269-271.

132. Green C.E. Prospects for crop improvement in the field of cell culture. Hort. Sci.-1977.-V. 12.-P. 131-134.

133. Guo J.D., Niemela Т., Talisalo U., Pulli S. Maintenance of male sterile germ-plasm in Brassica rapa by in vitro propagation. Agr. And Food Scince in Finland. 2000. - V. 9. - P. 231-238.

134. Guo J.X., Sun R.F., Song J.X., Zhang S.J. Microsporogenesis of several male-sterile lines in Brassica rapa L. ssp. pecinensis. Acta Hort. Sinica. 2001. - V. 28.-№5.-P. 409-414.

135. Handa H. Molecular genetic studies of mitochondrial genome in rapeseed (Brassica napus L.). Bull. Natl. Inst. Agrobiol. 1993. - № 8. - P. 47-105.

136. Handa H., Nakajima К. Gene for tRNALys is encoded in the rapeseed (Brassica napus L.). 1. Intraspecific variation of mitochondrial DNA. Biophys. Biochim. et. Acta.-1992.-V. 1130.-P. 117-119.

137. Hanson M., Pruitt K., Nivison H. Male sterility loci in plant mitohondrial genomes. Oxford Surveys of plant Mol. Biol. 1989. - №6. - P. 61-85.

138. Hayward M.D., Manthriratna M.A.P.P. Pollen development and variation in the genus Lolium. I. Pollen size and tapetal relationships in male-fertiles and male-steriles. Ztschr. Pflanzenzucht. 1972. - Bd. 67. - S. 131-144.

139. Hawlader M.S.H., Mian M.A.K., Ali M. Identification of male sterility lines for Ogura radish (Raphanus sativus L.). Euphytica. 1997. - V. 96. - P. 297300.

140. Heslop-Harrison J. and HeSlop-Harrison Y. Long-day and auxin induced male sterility in Silene pendula L. Port. Acta Biol. 1958. - V. 5. - P. 79-94.

141. Heyne E. G. and Livers R. W. Use of male sterility in the breeding of self pollinating crops. Proc. XII Int. Cong. Genet. 1968. - P. 230-231.

142. Horeau N., Arora R., Bhoiwani S.S A comparative study of in vitro shoot regeneration from cotyledon and root explants of four varieties of Brassica ol-eracea L. Curr. Sci. (India). 1988. - V. 57.-№24.-P. 1349-1351.

143. Horner H.T. A comparative light- and electronmicroscopic study of micro-sporogenesis inmale-fertile and cytoplasmic male-sterile sunflower (Helianthus annuus). Amer. J. Bot. 1977 - V. 64. - P. 745-759.

144. Hossain M.A., Mian M., Rasul M.G. Investigations into the causes of segregation of Ogura male in Bangladeshi cultivars of radish. Plant Breed. 2002. -V. 121.-№4.-P. 354-356.

145. Huang B.Q., Liu Y.Q., Wu W.H., Xue X.Q. Production and cytogenetics of in-tergeneric hybrids between Ogura CMS Brassica napus and Raphanus sativus. Cruciferae Newsletter. 2002. - № 24. - P. 25-27.

146. Hussein E.A. Morphogenesis and carbohydrate metabolism of Mentha piperita L. under salt stress in vitro. In: Biotechnology of vegetable, flower and not widely spread crop. 2004. - P. 250-255.

147. Jackson J.F. Borate control of energy-driven protein secretion from pollen and interaction of bofate with auxin or herbicide a possible role for boron in membrane events. See Ref. - 1991. - V. 99. - P. 221-229.

148. Jaffe L.A., Weisenseel M.H., and Jaffe L.F. Calcium accumulations within the growing tips of pollen tubes. J. Cell Biol. 1975. - V. 67. - P. 488-492.

149. Jain R.K., Sharma D.R., Chowdhury I.B. High frequency regeneration and heritable somaclonal variation in Brassica juncea. Euphytica. 1989. - V. 40 -№1-2.-P. 75-81.

150. Jain S., Nainawatee H.S., Jain R.K., Chowdhury J.B. Proline status of genetically stable salt tolerant Brassica Juncea L. somaclones and their parent cv. Prakash. Plant Cell. Rep. 1991. - V. 9. - P. 684-687.

151. Jang J.C., Leon P., Zhou L., Sheen J. Hexokinase as a sugar sensor in higher plants. The plant Cell. 1997. - V. 9. - P. 5-19.

152. Jarl C., Bornmann C. Correction of chlorophyll-defective, male-sterile winter oilseed rape (Brassica napus) through organelle exchange: phenotypic evalu-tion of progeny. Hereditas. 1988. - V. 108. - P. 97-102.

153. Jasik J., De Klerk G.J. Anatomical and ultrastructural examination of adventitious root formation in stem slices of apple. Biol. Plant. 1997. - V. 39. - P. 79-90.

154. Jeannin G., Bronner R., Hanne G. Somatic embryogenesis and organogenesisinduced on the immature zygotic embryo of sunflower (Helianthus annuus L.) cultivated in vitro: role of the sugar. Plant Cell. Reports. 1995. - V. 15. - P. 200-204.

155. Jelaska S., Magnus V. Seretin M., Lacan G. Induction of embryognenic callus in Cucurbita pepo hypocotyls explants by indole-3-ethanol and its sugar conjugates. Physiol. Plant. 1985. - V. 64. - P. 237-242.

156. Jones D., Stinson H., Khoo U. Transmissible variations in the cytoplasm within species of higher plant. Proc. Nat. Acad. Sci. US. 1957 - V. 43. - P. 598-602.

157. Joppa H.A., McNeal F.H., Wash J.R. Pollen and anther development in cytoplasmic male sterile wheat Triticum aestivum L. Crop Sci. -1966. V. 6. - P. 296-297.

158. Jourdan P.S., and Earle E.D. Genotypic variability in the frequency of plant regeneration from leaf protoplasts of four Brassica spp. and Raphanus sativus. J. Amer. Soc. Hort. Sci. 1989. - V. 114. -№ 2. - P. 343-349.

159. Julliard J., Sossountzov I., Habricot Y., Pelletier G. Hormonal requirement and tissue competency for shoot organogenesis in two cultivars of Brassica napus. Physiol. Plant. 1992. - V. 84. - P. 521-530.

160. Kameya Т., Kansaki H., Toki S., Abe T. Transfer of radish (Raphanus sativus L.) chloroplasts into cabbage (Brassica oleracea L.) by protoplast fusion. Jpn. J. Genet. 1989. - V. 64. - P. 27-34.

161. Kartha K.K., Michayluk M.R., Kao R.N. Callus formation and plant regeneration from mesophill protoplasts of rape plants (Brassica napus L. cv. Zephir.). Plant Sci. Lett. 1974. - V. 3. - P. 265-271.

162. Katiyar R.K., Chopra V.L. Somaclonally induced earliness in a Brassica juncea germplasm accession with field resistance to important diseases. Plant Breed. -1990.-V. 104.-P. 262-264.

163. Katsumi M., Chiba Y., Fukuyama M. The roles of the cotyledons and auxin in the adventitious root formation of hypocotyls cuttings of light-grown cucumber seedlings. Physiol. Plant. 1969. - V. 22. - P. 993-1000.

164. Kaul C.L. Investigations into causes of sterility. II. Tabernaemontana cornaria

165. Willd. Cytologic 1970. - V. 35. - P. 570-576.

166. Kaul C.L. and Singh S.P. Induction of male sterility in Allium сера L. Curr. Sci. 1967. - V. 36. - P. 676-677.

167. Kenneth D., Laser K.D., Lersten N.R. Anatomy and Cytology of microsporo-genesis in cytoplasmic male sterile angiosperms. The Botanical review. -1972. V. 38. - №3 - P. 425-454.

168. Kevers C., Coumans M., Coumans-Gillis M., Caspar T. Physiological and biochemical events leading to vitrification of plant cultured in vitro. Physiol. PI.1984.-V. 61.-P. 69-74.

169. Khehra G.S., Mathias R.J. The interaction of genotype, explants and media on the regeneration of shoots from complex explants of Brassica napus L. Journal of Experimental Botany. 1992. - V. 43. - P. 1413-1418.

170. Kidd H.J. The inheritance of restoration of fertility in cytoplasmic male-sterile sorghum a preliminary report. Sorghum News Lett. - 1961. - V. 4. - P. 4749.

171. Kim S.Y., Hong C.B., Lee I. Heat shock stress causes stage-specific male sterility in Arabidopsis thaliana. Journal of Plant Research. 2001. - V. 114. - № 1115. - P. 301-307.

172. Kim D.H., Kang J.G., Kim S.J., Kim B.D. Identification of coxll and atp6 regions as associated to CMS in Capsicum annuum by using PFLP and long accurate PCR. J. Korean Society for Hort. Sci. 2001. - V. 42. - № 2. - P. 121127.

173. Kinoshira T. and Nagao S. Inheritance of pollen sterility induced by the irradiation. Bull. Sugar Beet Res. Suppl. 1966. - V. 7. - P. 40-42.

174. Kirti P.B., Chopra V.L.A simple method of inducing somatic embryogenesis in Brassica juncea (L) Czern and Coss. Plant Breed. 1989. -V. 102. - № 1. - P. 73 - 78.

175. Klimaszewska K., Keller W.A. High frequency plant regeneration from thin cell layer explants of Brassica napus. Plant Cell, Tissue and Organ culture.1985.-V. 4.-P. 183-197.

176. Knox R.B., Friederich E. Tetrad pollen grain-development and sterility in Leschenaultia formasa (Goodeniaceae). New Phytol. 1974. - V. 73. - P. 251258.

177. Kozai T. Photoautotrophic micropropagaTION. In vitro Cellular and Developmental Biology Plant. 1991. - V. 27. - P. 47-51.

178. Kuginaki Y., Nacamura K., Hida K-I., Yosicawa H. Varietal differences in embryogenic and regenerative ability in microspore culture of Chinese cabbage (Br. Campestris spp. Pekinensis) // Breeding Science. 1997. - V. 47. - P. 341-346.

179. Kuranochi Т., Kawaguchi К., Tanaka M. Male sterility in sugar beet induced by cooling treatment and its application to cross-pollination for breeding. Breeding Scince. 2000. - V. 50. - № 4. - P. 283-289.

180. Kuo C.G., Tsay J.S. Propagating Chinese cabbage by axillary bud culture. Hort Sci. 1977. - V. 12. - P. 456-457.

181. Landsmann J., Uhrig H. Somaclonal variation in Solanum tuberosum detected at the molecular level. Theor Appl. Genet. 1985. - V. 71. - P. 500-505.

182. Larkin P.J., Scowcroft W.R. Somaclonal variation a novel source of variability from cell cultures for plant improvement. Theor. Appl. Genet. - 1981. - V. 60.-P. 197-214.

183. Laser K.D., Lersten N.R. Anatomy and cytology of microsporogenesis in cytoplasmic male sterile angiosperms. Bot. Rev. 1972 - V. 38. - P. 425-454.

184. Lazzeri P.A., Dunwell J.M. In vitro shoot regeneration from seedling root segments of Brassica napus cultivars. Ann. Bot. 1984. - V. 54. - № 3. - P. 341 -350.

185. Leaver C.J. Cytoplasmic male sterility in higher plants // Reproductive biologyant plant breeding. Berlin; Heidelberg: Springer-Verlag. 1992. - P. 87-99.

186. Lee Y.H, Cho H.S., and Kim H.I. Plant regeneration from leaf protoplasts of Raphanus sativus. RDA. J. Agri. Sci. 1996. - V. 38. - № 1. - P. 318-323.

187. Lee S.J., Warmke H.E. Organelle size and number in fertile and T-cytoplasmic male-sterile corn. Amer. J. Bot. 1979. - V. 66. - P. 141-148.

188. Li Т., Neumann K.H. Embryogenesis and endogenous hormone content of cell cultures of some carrot varieties (Daucus carota L.). Ber. Deut. Bot. Ges. -1985.-V. 98.-P. 227-235.

189. Logemann E., Wu S. C., Shroder J. Gene activation by UV light, fungal elicitor or fungal infection in Petroselium crispum is correlated with repressin of cell cycle related genes. Plant J. V. 8. - P. 865-876.

190. Lonsdale D.M. Cytoplasmic male sterility: a molecular perspective. Plant. Physiol. Biochem. 1987. - V. 25. - P. 265-271.

191. Makaroff C.A., Apel I.J., Palmer J.D. The role of coxl associated repeated sequences in plant mitochondrial DNA rearrangements and radish cytoplasmic male sterility. Cur. Genet. 1991. - № 19. - P. 183-190.

192. Mascarenhas J.P. The biochemistry of angiosperm pollen development. Bot. Rev. 1975.-V. 41.-P. 259-314.

193. Mascarenhas J.P. Gene activity during pollen development. Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. 1990. - V. 41. - P. 317-338.

194. Masuda R., Kikuta Y., Okazawa Y. Arevision of the medium for somatic embryogenesis in carrot suspension culture. J. Fac. Agr. Hokkaido Univ. 1981. -V. 60.-P. 183-193.

195. Matsubara S., Murakami K., Tawara H., Hamamoto Y., Harasawa N. Promoters of in vitro pollen germination of Radish and Brassica campestris. J. Japan.

196. Soc. Hort. Sci. 1999. - V. 68. - № 2. - P.421-427.

197. McNnaughton I.H., Ross C.L. Interspecific and intergeneric hybridization in the Brassicaceae with special emphasis on the improvement of forage crops. Scot. Plant Br. Sta. 57th Ann. Rep. Invergowrie. 1978. - P. 75-100.

198. Mets T.D., Dixit R., Earle E.D. Agrobacterium tumefaciens -mediated transformation of broccoli (Br. oleracea var. italica) and cabbage (Br. oleracea var. capitata). Plant Cell Rep. 1995. - V. 15. - P. 287-292.

199. Michalczuk L., Cooke T.J. Cohen J.D. Auxin levels at different stages of carrot somatic embryogenesis. Phytochemistry. 1992. - V. 31. - P. 1097-1103.

200. Мок M.C., Мок D.W.S., Armstrong D.J., Shudo K., Isogai Y. Okamoto T. Cy-tokinin activity of N-phenyl-N'-l, 2, 3-thiadiazol-5-ylurea (Thidiazuron). Phytochemistry. 1982. - V. 21. - P. 1509-1511.

201. Morrish F.M., Hanna W.W. Vasil I.K. The expression and perpetuation of inherent somatic variation in regenerants from embryogenic cultures of Pennise-tum glaucum (L.) R. Br. (rearl millet). Theor. Appl. Genet. 1990. - V. 80. -P. 409-416.

202. Moss G.I. and Heslop-Harrison J. Photoperiod and pollen sterility in maize. Ann. Bot. 1968. - V. 32. - P. 833-846.

203. Mukherjee S.K., Rathinasabapathi В., Gupta N. Low sugar and osmotic requirements for shoot regeneration from leaf pieces of Solanum melongena L. Plant Cell, Tissue and Organ Culture. 1991. - V. 25. - P. 13-16.

204. Muller E., Brown P.T.H., Hartke S., lorz H. DNA variation in tissue-culture-derived rice plants. Theor. Appl. Genet. 1990. - V. 80. - P. 637-679.

205. Murakami Т., Ono Y., Takahata Y. Phytogormonal and genotypic factors affecting shoot regeneration from cotyledonary explants of radish (Raphanus sativus). Plant Tissue Cult Lett. 1995. -V. 12. - P. 321-323.

206. Murata M., Orton T.J. Callus initiation and regeneration capacities in Brassica species. Plant. Cell. Tissue Organ Cult. 1987. - V. 11. - P. 111-123.

207. Myers J.M., Simon P.W. Continuous callus production and regeneration of garlic (Allium sativum L.) using root segments shoot tip-derived plantlets.

208. Plant Cell. Rep. 1998. - V.l 7. - P. 726-730.

209. Nacamura N. Studies on male steriliry in the onion. I. Cytological studies of anthers of male sterile plants. Sci. Rep. Hyogo Univ. Agr. Sci., Agr. 1954. -V. l.-P. 118-122.

210. Narasimhulu S.B., Chopra V.L. Specific shoot regeneration response of coty-ledonary explants of Brassicas. Plant. Cell. Rep. 1988. - V. 7. - P. 104-106.

211. Narasimhulu S.B., Kirti P.B., Chopra V.L. Somatic embryogenesis in Brassica nigra (Koch). Journal of Experimental Botany. 1992. -V. 43. - P. 1203-1207.

212. Narkhede M.N., Phadnis B.A., Thombre M.V. Cytological studies in some male sterile Jowwars (Sorghum vulgare Pers.) and their maintainers and restorers. Cytologia. 1968. - V. 33. - P. 168-173.

213. Nasir F., Ahmed J., Khan M. I. Expression of heterosis for biochemical traits in Raphanus sativus L. Zeitschrift fur Ackerund Pflanzenbau. 1985. - V. 155. -№ 3. - P. 159-171.

214. Newton K. Plant mitochondrial genomes organization, expression and variation. Ann. Rev. Plant. Mol. Biol. 1988. - № 39. - P. 503-532.

215. Nieuwhof M. Cytoplasmic-genic male sterility in radish (Raphanus sativus L.). Identification of maintainer, inheritance of male sterility and effect of environmental factors. Euphytica. 1990. - V. 47. - P. 171-177.

216. Nieuwkerk J.P., Zimmerman R.H., Fordham I. Yhidiazuron stimulation of apple shoot proliferation in vitro. HortScience. 1986. - V. 21. - P. 516-518.

217. Nishi S. and Hiraoka T. Histological studies on the degenerative process of male sterility in some vegetable crops. Bull. Natl. Inst. Agric. Sci. Japan. -1958-Ser. E, № 6. P.

218. Nishi S., Kawata J., Toda M. In the Breeding of interspecific hybrids between two genomes "c" and "a" of Brassica through the application of embrio culture techniques. Jpn. J. Breed. 1959. - V. 8. - P. 215-222.

219. Palmer J.D., Shields C.R., Cohen D.B., Orton T.J. Chloroplast DNA evolution and the origin of amphidiploid Brassica species. Theor. Appl. Genet. 1983. -V. 65.-P. 181-189.

220. Pandey S.C., Panditta M.L. and Dixit J. Heterosis and combining ability in radish (R. sativus L.). Haryana J. Hort. Sci. 1978. - V. 7. - P. 197-202.

221. Peeters A.J.M., Gerads W., Barendse G.W.M., Wullems G.J. In vitro flower bud formation in tobacco: interaction of hormones. Plant Physiol. 1991. - V. 95.-P. 174-178.

222. Pelletier G. Organelle manipulation by cybridization: methods, results and applications. In: Quiros, C. F. and McGuire, E. (eds.) Proc. 5th Crucifer genet. Workshop, Univ. of California, Davis, USA. № 1989. - V. 4. - № 7-9. - P. 15-16.

223. Pelletier G. Cybrids in oilseed Brassica crops throuth protoplast fusion. In: Ba-jaj, Y. P. S. (ed.). Biotechnology in Agriculture and Forestry 10. Legumes and Oilseed Crops I. Springer Verlag, Berlin. 1990. - P. 418-433.

224. Pelletier G., Primard C., Vedel F., Cherit P., Remy R., Rousselle P., Renard M. Intergeneric cytoplasmic hybridization in Cruciferae by protoplast fusion. Mol. Gen. Genet. 1983. - V. 191. - P. 244-250.

225. Perennes C., Clab N., Gugliem B. Ars A3 a possible mediator in the signal transduction patway during against cell cycle arrest by salicylic acid and UV irradiation? J. Cell. Sci. 1999. - V. - 112. - P. 1181-1190.

226. Peschke V.M. and Phillips R.L. Genetic implications of somaclonal variationin plants. Adv. Genet. 1993. - V. 30. - P. 41-68.

227. Peterson C.E. Plant introduction in the improvement of vegetable cultivars. Hort. Sci. 1975. - V. 10. - № 6. - P. 575-579.

228. Peterson P.A. Cytoplasmically inherited male sterility in Capsicum. Amer. Natur. 1958. - V. 90. - P. 111-119.

229. Pike L.M. and Yoo K.S. A tissue culture technique for the clonal propagation of onion immature flower buds. Sci. Hort. 1990. - V. 45. - P. 31-36.

230. Plader W., Malepszy S., Burza W., Rusinowski Z. The relationship between the regeneration system and genetic variability in the cucumber (Cucumis sativus L.). Euphytica. 1998. - V. 103. - P. 9-15.

231. Polowick P.L., Sawhney V.K. In vitro floral development of oilseed rape (Brassica napus L.): The effects of pH and plant growth regulators. Journal of experimental Botany. 1991. - V. 42. - P. 1583-1588.

232. Preece J.E. Can nutrient salts partially substitute for plant growth regulators? Plant Tissue Cult. Biotechnol. 1995. - V. 1. - P. 26-37.

233. Pua E.C., Chi G.L. De novo shoot morphogenesis and plant growth of mustard (Brassica juncea) in vitro in relation to ethylene. Physiol. Plant. 1993. - V. 88. - P. 467-474.

234. Pua E.C., Sim G.E., Chi G.L., Kong L.F. Synergistic effect of inhibitors and putrescine on shoot regeneration from hypocotyls explants of Chinese radish (Raphanus sativus L. var. longipinnatus Bailey) in vitro. 1996. - V. 15. - P. 685-690.

235. Reinert J., Bajaj Y.P.S., Zbell B. Aspects of organization-organogenesis, em-bryogenesis, cytodifferentiation. In: Street H. E. (ed.). Plant Tissue and Cell Culture. 2nd ed. Univ of California Press, Berkeley, Los Angeles. 1977. - P. 389-427. .

236. Renard M, Delourme R., Mesquida J. et al. Male sterilities and Fi h//hybrids in Brassica. Reproductive biology ant plant breeding. Berlin, Heidelberg. Springer-Verlag. 1992. - P. 107-119.

237. Rhoades M.M. The cytoplasmic inheritance of male sterility in Zea mays. -Science. 1931. - V. 73. -P. 340-341.

238. Rietveld R.C., Bressan R.A., Hsaegawa P.M. Somaclonal variation in tuber disc-derived population of potato. II. Differential effect of genotype. Theor. Appl. Genet. 1993. - V. 87. - P. 305-313.

239. Rohrbach U. Beitrage zum Problem der Pollen Sterilitat bei Beta vulgaris L. I. Untersuchungen uber die ontogenese des Phanotyps. Ztschr. Pflanzenzucht. -1965. Bd. 53. - №2. - S. 105-124.

240. Rorabaugh P.A., Salisbury F.B. Graviotropism in higher plant shoots. VI. Changing sensitivity to auxin in gravistimulated soybean hypocotyls. Plant Physiology. 1989. - V. 91. - P. 1329-1338.

241. Sakai S., Imaseki H. Auxin-induced ethylene production by mung bean hypocotyls segments. Plant cell physiology. 1971. - V. 12. - P. 349-359.

242. Sakai Т., Imamura J. Intergeneric transfer of cytoplasmic male sterility between Raphanus sativus (cms line) and Brassica napus through cytoplast-protoplast fusion. Theor. Appl. Genet. 1990. - V. 80. - P. 421-427.

243. Sandberg E. and Glimelios K. A method for production of interspecific hybrids within Brassicaceae via somatic hybridization, using resynthesis of Brassica napus as a model. Plant Sci. 1986. - V. 43. - P. 155-162.

244. Sanjeet K., Rai SK., Banerjee M.K., Kaloo G., Kumar S. Cytological mechanisms of male sterility in a nuclear-cytoplasmic line of chilli pepper (Capsicum annum L.). Capsicum and Eggplant Newsletter. 2001. - № 20. - P. 64- 67.

245. Sato S., Katoh N., Iwai S., Hagimori M. Establishment of reliable methods of in vitro pollen germination and pollen preservation of Brassica rapa (syn. B. campestris). Euphytica. 1998. - V. 103. - P. 29-33.

246. Skoog F., Miller C.O. Chemical regulation of growth and organ formation in plant tissues cultures in vitro. Symp. Soc. Exp. Biol. 1957. - V. 11. - P. 118130.

247. Sing S. Inducted organ differentiation in hypocotyls segments callus and cell suspension cultures of rape Br. napus campestris . Indian J. Exp. Biol. —1981. — V. 19.-P. 658-660.

248. Singh S. In vitro plantlet from internodel and inflorescence axis of Brassica ol-eracaa var. botrytis. Curr. Sci. (India). 1988. -V. 57. - № 13. - P. 730-732.

249. Singh S.,Chandra N. Morphogenesis and plantlet formation in callus and suspension cultures of cauliflower (Brassica oleracea var. Botrytis). Beitr. Biol. Pflanz. 1985. - V. 60. - № 2. - P. 191—198.

250. Sjodin C. Brassicaceae, aplant family well suited for modern biotechnology.

251. Svedland В. and Vasil I.K. Cytogenetic characteristics of embryogenic callus and regenerated plants of Pennisetum americanum (L) K. Schum. Theor Appl Genet. 1985. 69 - P. 575-581.

252. Takahashi M. Exine initiation and substructure in pollen of Caesalpinia japon-ica (Leguminosae: Caesalpinoideae). Am. J. Bot. 1993. - V. 80. - P. 192197.

253. Takeshita M., Kato M., Tokumasu S. Aplicasition of ovule culture to the production of intergeneric hybridis in Brassica and Raphanus. Jpn. J. Genet. 1980. -V. 35-P. 373-387.

254. Taylor L.P.,'and Hepler P.K. Pollen germination and tube growth. Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. 1997. - V. 48. - P. 461-491.

255. Theologis A. One rotten apple spoils the whole bushel: the role of ethylene in fruit ripening. Cell. 1992. - V. 70. - P. 181-184.

256. Tokumasu S. Histological studies on pollen degeneration in male-sterile radishes. Jap. J. Breed. 1957. - V. 6. - P.249-254.

257. Torres A.C., Cantliffe D.J., Laughner В., Bieniek M., Nagata R., Ashraf M., Ferl R.J. Stable transformation of lettuce cultivar South Bay from cotyledon explants. Plant Cell, Tissue and Organ Culture. 1993. - V. 3. - P. 279-285.

258. Trewavas A.J. Is plant development regulated by changes in concentracion of growth substances? Trends in Biochemical Science. 1983. - V. 7. - P. 354357.

259. Vasil I.K. Physiology and cytology of anther development. Biol. Rev. Cambridge Phil. Soc. 1967. - V. 42. - P. 327-373.

260. Vyvadilova M., CSc., Zelenkova S. The use of in vitro cultures in Brassica napus L. Sci. Agr. Bohemoslovaca. 1987. - V. 19. - № 4. - P. 261-266.

261. Walters T.W., Earle E.D., Dickson M.H. Male-sterile, cold-tolerant cauliflower. In: McFerson J.R., Kresovich S. and Dwyer S.G. (eds.). Proc. 6th Cruci-fer Genet. Work shop, Cornell Univ. Ithaca, N. Y. 1990. - V. 10. - № 6-9. -P. 41.

262. Wang H., Tang X.H., Zhao J.X. Study of the application of the ecotype GMS line H90S of rapeseed (Brassica napus L.). Journal of Mountain Agr. and Biology. 2001. - V. 20. -№ 5. - P. 321-324.

263. Wang X.D., Li Y.Y. Development of transgenic restore of cytoplasmic male sterility in upland cotton. Agr. Sci. in China. 2002. - V. 1. - № 4. - P. 375380.

264. Warmke H.E., Overman M.A. Cytoplasmic male sterility in Sorghum. I. Cal-lose behavior in fertile and sterile anthers. J. Hered. 1972. - V. 63. - P. 102108.

265. Wernicke W., Milkovits L. The regeneration potential of wheat shoot meris-tems in the presence and absence of 2.4-Dichlorophenoxyacetic acid. Proto-plasma. 1986. - V. 131.-P. 131-141.

266. Wu Т., Gao X.M., Zhang J.Z. Anatomical study of fertility and anther development in photo-thermo-sensitive genes male sterile rice. Journal of South. Agr. Univ. 2002. - V. 24. - № 2. - P. 138-140.

267. Xinrun Z., Conner A.J. Genotypic effects on tissue culture response of lettuce cotyledons. J. Genet. And Breed. 1992. - V. 46. - P. 287-290.

268. Yamagishi H. and Terachi T. Male sterility induced by the cross combination between wild and cultivated radishes (Raphanus sativus L.). Kyoto Intl Conf. Hall, Kyoto, Japan. 1994. - P. 301.

269. Yang M.Z., Jia S.R., Pua E.C. High frequency of plant regeneration from hy-pocotyls explants of Brassica carinata A. Br. Plant Cell, Tissue and Organ Cultore. 1991. - V. 24. - P. 79-82.

270. Yarrow S.A., Wu S.C., Barsby T.L., Kemble R.J., Shepard J.F. The introduction of cms mitochondria to triazine tolerant Brassica napus L. var. Regent by micromanipulation of individual heterokaryons. Plant. Cell. Rep. 1986. - V. 5.-P. 415-418.

271. Yeomann, MacLod. Tissue (callus) cultures-techniques. In: Street HE (ed) Plant Tissue and Cell Culture. 2nd ed, Univ of California Press, Berkeley, Los Angeles. 1977. -P. 31-59.

272. Zenkteler M. Microsporogenesis and tapetel development in normal and male sterile carrots (Daucus carota). Amer. J. Bot. 1962 - V. 49. - P.341-348.

273. Zhang F.L., Takahata Y.J., Xu B. Medium and genotype factors influencing shoot regeneration from cotyledonary explants of Chinese cabbage (Brassica campestris L. ssp.pekinensis). Plant Cell Rep. 1998. - V. 17. - P. 780-786.

274. Zhang X.K., Li J.N., Tang Z.L., Chen Y.P., Ни X.M. Metabolism of saccharide and protein in flower buds of genie + cytoplasmic male sterile line of rape (Brassica napus L.). J. South. Agr. Univ. 2000. - V. 22. - № 2. - P. 105-107.

275. Zhou J., Wu H., Collet G.F. Histological study of initiation and development in vitro adventitious roots in minicuttings of the apple rootstocks of M26 and EMLA9. Physiol. Plant. 1992. - V. 84. - P. 433-440.

Информация о работе

Заячковская, Татьяна Владимировна
кандидата сельскохозяйственных наук
Москва, 2005
ВАК 06.01.05

Диссертация

Оценка исходного материала вида Raphanus Sativus L. с использованием методов репродуктивной биологии для селекции на гетерозис - тема диссертации по сельскому хозяйству, скачайте бесплатно

Автореферат

Оценка исходного материала вида Raphanus Sativus L. с использованием методов репродуктивной биологии для селекции на гетерозис - тема автореферата по сельскому хозяйству, скачайте бесплатно автореферат диссертации

Похожие работы