Полная версия научной работы 199 КБ

ЭМБРИОКУЛЬТУРА ОТДАЛЕННЫХ ГИБРИДОВ BRASSICA
Зубко О.Н.
РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева
Москва, Россия
BRASSICA INTERSPECIFIC HYBRIDS EMBRYO CULTURE
Zubko O.N.
Russian State Agrarian University-Moscow Timiryazev Agricultural Academy
Moscow, Russia
Капуста белокочанная (Brassica oleraceae) является важной и ценной овощной культурой. Поражение культуры многочисленными болезнетворными организмами, среди которых наиболее вредоносным является возбудитель килы крестоцветных, (Plasmodiophora
brassicae) ведет к резкому снижению урожайности. Возделывание генетически устойчивых
сортов и гибридов является единственным эффективным способом защиты растений.
Устойчивые сорта и гибриды капусты белокочанной возможно получить только путем
передачи гена устойчивости от других видов. Межвидовая гибридизация - эффективный метод расширения генетического разнообразия, однако осложнен нескрещиваемостью видов,
гибелью гибридных зародышей и стерильностью полученного потомства.
Расширение возможности получения гибридов от скрещивания отдаленно родственных видов обеспечивается различными in vitro технологиями: эмбриокультурой, культурой
завязей, культурой семяпочек и слияния протопластов.
Целью исследований являлось изучение возможности передачи гена устойчивости к
киле из генома А B. rapa в геном С B. oleracea с применением технологии культуры семяпочек.
Материалы и методы. В качестве исходного материала были взяты:
- Инбредные линии капусты белокочанной с высокой устойчивостью к сосудистому
бактериозу Цр 1-1, Фу4 -11;
- Растения 5–го беккроссного поколения устойчивые к киле от скрещивания репобрюквенного гибрида и капусты белокочанной ((№3хХт51Па1)-23хМл3)3, Мл3ки1, С110ки1;
- Межвидовой гибрид (B. rapa х B. napus)х В. oleracea устойчивый к киле EWЭ;
Шесть исходных генотипов были использованы в четырех вариантах скрещиваний
(табл. 1).
Таблица 1
Схема опыта
Комбинация скрещивания
Количество
Количество соцветий, шт. используеопыленных
мых для культуры семяпочек в разные
соцветий, шт.
сроки, дней после опыления
*
15
20
25
((№3хХт51Па1)-23хМл3)3 х Цр1-1
18
3
6
6
Фу4 -11 х С110ки1
12
3
3
3
Фу4 -11 х EWЭ
12
3
3
3
Фу4 -11 х Мл3ки1
12
3
3
3
Примечание - * включая контроль (3 соцветия на материнском растении оставленные
для естественного созревания семян).
Гибридизацию проводили классическим способом. Опыление проводили как в цветках, так и бутонах. После опыления с интервалом в 3 дня отслеживали динамику прироста
пестика. Перед введением в культуру семяпочек измеряли отдельно длину стручков из опыленных цветков и бутонов. Семяпочки вводили в культуру на 15, 20 и 25 день после опыления. В качестве питательной среды использовали МS (Murashige and Sckoog, 1962), содержащую 80 г/л сахарозы и 400 мг/л гидролизата казеина. Культивировали семяпочки при температуре 25° С и постоянном покачивании при на шейкере при 75 об/мин и естественном освещении.
Полученные зародыши доращивали до семядольной стадии в течении 1-15 дней, затем
пересаживали на агаризованную питательную среду В5 (Gamborg, 1968). Растения с 2-3 настоящими листьями и хорошо развитой корневой системой высаживали в горшки с торфяным субстратом для адаптации к нестерильным условиям в теплице. У успешно прошедших
адаптацию растений определяли количество хромосом цитологическим анализом. Оценку
устойчивости/восприимчивости к киле полученных растений проводили на искусственном
инфекционном фоне в теплице, далее в открытом грунте, где также, проводили анализ морфологических признаков.
Результаты. Проведенные нами исследования показали, что интенсивный рост
стручков у растения от скрещивания ((№3хХт51Па1)-23хМл3)3 х Цр1-1 наблюдался с 6 по
15 день после опыления, на 21 день рост прекратился.
Не выявлено существенного различия в использовании материала для культуры семяпочек, зародыши получены из стручков, как при опылении в цветках, так и в бутонах.
Оптимальные сроки введения в культуру семяпочек для различных генотипов варьируются. В случае использования капусты белокочанной в качестве отцовского компонента
скрещивания лучшими сроками являются 15 и 20 день после опыления, в качестве материнского более поздние сроки – 25 день. Содержание зародышей в введенных в культуру семя-
почках на ранних сроках 10%, на поздних – 100%. Это может быть объяснено тем, что на 15
день после опыления семяпочки абсолютно идентичны, дифференциация по размеру оплодотворенных и неоплодотворенных начинается с 20 дня и длится по 25.
В потомстве от скрещивания ((№3хХт51Па1)-23хМл3)3 х Цр1-1 с использованием
культуры семяпочек получено 3 растения и одно семя, сформировавшееся естественным путем. Выращенные растения в ходе оценки на искусственном инфекционном фоне к киле проявили полную устойчивость.
В результате анализа морфологических признаков установлено, что среди 4-х растений наибольшим сходством с капустой белокочанной обладало лишь одно имеющее характерные для капусты белокочанной признаки формы листовой пластинки, жилкования, окраски и рассеченности листа. Анализом цитологических признаков полученных межвидовых
гибридов показано уменьшение числа хромосом от 39 у исходного материнского растения до
32 у потомства.
Проявление устойчивости к киле и смещение признаков в сторону капусты белокочанной у межвидового гибрида, полученного в культуре семяпочек, свидетельствует об успешной передаче гена устойчивости гибридному потомству. Однако говорить о передаче его
из генома А в геном С пока преждевременно, т.к. у гибрида число хромосом более 18.
Библиографический список
1.
Gamborg, O.L, R.A. Miller, and K. Ojima. 1968. Nutrient requirements of suspen-
sion cultures of soybean root cells. Exp. Cell Res. 50:157–158.
2.
Murashige, T. and F. Skoog. 1962. A revised medium for rapid growth and bioassays
with tobacco tissue cultures. Physiol. Plant. 15:473–497.