Введение к работе
- З - Актуальность проблемы Сельскохозяйственное производство испытывает постоянную потребность б новых сортах культивируемых растений: продуктивных, устойчивых к болезням и максимально приспособленных к агроклиматическим условиям зоны возделывания. Традиционная селекция достаточно успешно справлялась с поставленными перед нею задачами в течение многих лет. Однако в последние десятилетия темпы выведения новых сортов и их разнообразие уже не отвечают требованиям современной сельскохозяйственной практики.
Выведение новых сортов основано на получении генетически разнообразного исходного материала, из которого затем осуществляется от-г'ор селекционно ценных форм. В связи с этим проблема генетического разнообразия в селекции была и остается акгуадыюи. В свете решения проблемы современная биотехнология предлагает два способа создания генетического разнообразия исходного материала: путем сомаклональной и гаметоклональной изменчивости.
Сомаклональная изменчивость возникает среди растений, регенерировавших в культуре соматических тканей и протопластов (Larkin, Scowcroft, 1981). Спектр этой изменчивости затрагивает как качественные, так и количественные признаки, хозяйственно Еажные в том числе. Перспективность использования сомаклональной изменчивости в селекционной практике признана многими авторами (Кучеренко, Мамаева, 1979; Larkin, Scowcroft, 1981; Бутенко, 1983; Sun et al., 1983)
В основе гаметоклональной изменчивости лежит культура тканей изолированных пыльников. Регенерация гаплоидных растений и разработанная на ее основе техника создания дигаплоидов дают возможность получать гомозиготный материал и стабилизировать гибриды значительно быстрее, чем традиционными методами (Snape, 1982; Лукьянюк, Игнатова, 1983; De Buyser et al., 1985). Включение дигаплоидов в селекционный процесс облегчает оценку рекомбинантных генотипов, возникающих
- 4 -в результате скрещивания, повышает скорость и надежность отбора желаемых форм при меньших объемах популяции (Харченко, Кучеренко, 1977; Simpson, Snape, 1981; Luckett, Smithard, 1992). У самоопыляющихся злаков один гомозиготный генотип может потенциально стать новым сортом.
В этой связи понятен интерес исследователей к проблемам сома- и гаметоклональной изменчивости.
Цель и задачи исследования. Целью данного исследования было изучить тенденции изменчивости отдельных хозяйственно важных признаков у сомаклонов и дигаплоидов риса дальневосточных сортов, выявить особенности сома- и гаметоклональной изменчивости, индуцированной в культуре тканей одного и того же генотипа.
Были поставлены следующие задачи:
-
получить сомаклональные и дигаллоидные линии риса районированных и перспективных сортов;
-
провести гекетико-селекционную оценку полученного материала;
-
определить основные тенденции изменчивости хозяйственно важных признаков у сомаклонов и дигаплоидов, в том числе полученных из одних и тех же сортов;
-
отобрать селекционно-ценные формы в популяциях сомаклонов и дигаплоидов.
Научная новизна. Впервые проанализированы закономерности изменчивости основных хозяйственно важных признаков у регенерантов, полученных в культуре соматических и генеративных тканей риса одних и тех же сортов. Показано, что сходство сома- и гаметоклональной изменчивости состоит в одинаковой частоте линий, сохраняющих значение таких признаков как длина метелки, число фертильних и стерильных колосков, масса зерна с 1 метелки на уровне родительского фенотипа. Напротив, различие обусловлено разными направлениями изменений этих
- 5 -же признаков у уклонявшихся линий. Показана возможность возникновения изменений одного и того же типа (неосыпаедаеть зерна, остистость, опушенность зерновки) в фенотипе регенерантов, полученных различными способами.
Практическая значимость работы. Закономерности, выявленные при оценке изменчивости некоторыхых агрономических признаков у сомакло-нов и дигаплоидов, дают возможность прогнозировать успех отбора вариантных растений с нужными признаками в популяциях различного происхождения. Так, для улучшения сорта Дальневосточный по признакам число фертильних колосков, масса зерна с 1 метелки и некоторым другим целесообразно проводить отборы в популяции дигаплоидов; по признакам высота растений и дата выметывания - в популяции сомаклонов. Низкорослые формы сорта Новосельский с большей вероятностью будут обнаруживаемы среди дигаплоидов этого сорта. В сомаклональных линиях сорта Дальневосточный было отобрано вариантное растение с неосыпаю-щимся зерном. Линия передана селекционерам Приморского филиала ВНИИ риса и включена в селекционную программу по улучшению сорта.
Апробация работы Материалы диссертации были представлены на 5-й ^Международной конференции "Биология культивируемых клеток и биотехнология" (Новосибирск, 1988), Всесоюзной конференции по генетике соматических клеток в культуре (Москва, 1989), 2-м Международном симпозиуме "Клеточные и генные биотехнологии для зерновых злаков" (Алма-Ата, 1989), Всесоюзной научно-практической конференции по биотехнологии растений (Владивосток, 1991), научной сессии, посвященной 60-летию академической науки и 30-летию Биолого-почвенного ин-та ДВО РАН (Владивосток, 1993), научной сессии Общего собрания Дальневосточного отделения РАСХН "Научное обеспечение АПК Дальнего Востока" (Уссурийск, 1993).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 9 работ.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа, объемом в 141 страницу, состоит из введения, обзора литературы, описания объектов и методов исследования, изложения экспериментальных данных и их обсуждения, выводов, списка литературы и приложения. Содержит 8 таблиц и 16 рисунков. Список литературы представлен 233 работами, из которых на иностранных языках - 190. Приложение содержит ксерокопию Акта передачи сомаклональной линии, характеризующейся неосыпаемостью зерна, полученной в культуре тканей сорта Дальневосточный.
