Сучасні досягнення біотехнології - Генетичні дослідження регенераційної здатності яблуні

УДК 634.523:581.143.6
ГЕНЕТИЧНІ ДОСЛІДЖЕННЯ РЕГЕНЕРАТИВНОЇ ЗДАТНОСТІ ЯБЛУНІ
Г.Д.Попов
Державна наукова установа Всеросійський науково-дослідний інститут генетики і селекції плодових рослин ім. І.В. Мічуріна, Мічурінськ
На прикладі калюсоутворення в нульовому пасажі розглянуто регенераційну здатність кількох сортів. Встановлено сортові відмінності в інтенсивності росту калюсу, що відбувається при взаємодії організм-регулятори росту-вуглеводи. Генетично доведено, що це відбувається на основі одночасної дії загальної та специфічної здатності.
Ранова реакція відновлення пошкоджених ділянок тіла супроводжується утворенням нової тканини, що відбувається на матеріальній основі спадковості живих клітин. На думку Ф.Л. Калініна, В.В. Сарнацька, В.Є. Поліщук [1], можливо, в культурі in vitro останнє відбувається внаслідок пригнічення функціональних ділянок ДНК, які репресовані в цілому організмі і здійснюють реакцію вже переключеної генетичної інформації.
Зростання новоутвореної тканини в штучній культурі відбувається по-різному, в залежності від природи організму. При культивуванні експлантів зерняткових культур виявлено неоднорідність калюсоутворюючої здатності рослин, у тому числі внутрішньовидову мінливість [2, 3, 4].
Каллусоутворення не може залежати лише від середовища, а відтворюється з певною стабільністю, властивою виду. Генетичні дослідження регенеративної здатності вивчили передачу цієї ознаки нащадкам і представили результати її успадкування [5,6]. Калюсна тканина стала новим модельним об’єктом у біотехнологічних роботах з вивчення дії абіотичних факторів на живі організми [7]. Встановлено, що каллус здатний твердіти і протистояти морозу так само, як і вся рослина [7, 8].
Хороша регенеративна здатність майбутніх сортів визначає одну з вимог, яка є важливою властивістю для виживання плодової культури в екстремальних умовах вирощування. Утворення мозолі, яке відбувається з високою інтенсивністю, таким чином несе в собі потенціал захисних властивостей.
У зв’язку з цим, з метою спрощення перевірки озимих пошкоджень і відновлення тканин, встановлення зв’язку регенераційної здатності із загальною стійкістю, а також генетичного контролю цієї ознаки досліджено утворення первинного калюсу у ряду вихідних форм і гібридів яблуні.
Для ініціації поділу клітин і росту тканин необхідна наявність у середовищі сахарози і фітогормонів. У той же час утворення калюсу пов'язане з індивідуальними спадковими особливостями сортів. Реакція зразків, однак, проявляється гомеостатично залежно від використання інших вуглеводів. Але надходження цих речовин у тканини може бути пов'язане із взаємодією окремих клітинних структур. Тому при одних вуглеводах мозоль добре набирає масу, а при інших не утворюється взагалі [9].
У цій роботі було продовжено дослідження генетики регенераційної здатності.
Вихідним матеріалом слугували яблуні сортів Антонівка звичайна, Антонівка нова, Боровинка, Богатир, Кортланд і Старкрімсон, у яких досліджували інтенсивність калюсоутворення на стандартному живильному середовищі за рецептом А.М. Смирнова з додаванням кінетину та a-NAA.
У дослідах сорти суттєво відрізнялися один від одного. Як зазначалося раніше, здатність до калюсоутворення починає проявлятися у сортів вже при дозі кінетину – 0,1 мг/л та а-НАК – 0,2 мг/л (табл. 1). За такої концентрації у сорту Антонівка нова калюсна маса була близькою до максимальної. У всіх інших сортів новоутворена тканина продовжувала збільшуватися зі збільшенням концентрації регуляторів росту в середовищі. Однак це підвищення при дозі кінетину 2,5 мг/л і a-NAA 5 мг/л стабілізується і навіть починає знижуватися. Потенціал взаємодії середовища й організмів на цьому рівні досягає максимуму.

Таблиця 1
Збільшення маси калюсу залежно від концентрації регуляторів росту в живильному середовищі (мг/л)

Сортові відмінності за цією ознакою досить чітко проявляються при дозі 1 мг/л а-НАК і 0,5 мг/л кінетину. Найвищий показник мав сорт Антонівка нова; До нього підходять боровинка і антонівка звичайна. Однак сорт Мекінтош при всіх дозах регуляторів росту поступався за цією властивістю в кілька разів. Так, початкові форми за інтенсивністю калюсоутворення поділяють на сильно і слабо калюсоутворюючі підтипи. Це було показано при вивченні генезису калюсу в різних розчинах і при різних дозах фітогормонів і ролі метамерії. Висока регенеративна здатність встановлена ​​у середньоросійських сортів, еколого-географічних форм, більш пристосованих до суворих кліматичних умов. Завдяки цій властивості сорти північноамериканського походження (Мекінтош і Старкрімсон) мають дуже низьку здатність до регенерації.
У нащадках схрещування віддалених екотипів яблуні сіянці розщеплюють за інтенсивністю калюсоутворення, що є нормальним розподілом. У цьому випадку виділяється невелика кількість як високої, так і низької калюсної маси. Однак це по-різному проявляється в різних комбінаціях схрещування, а також у кількості сіянців з різним ступенем прояву ознаки (рис. 1).

Антонівка нова х Старкримсон

Рис. 1. Комбінації схрещування
Так, у комбінації схрещування Боровинка х Старкримсон з масою калюсу понад 1000 мг було 94% сходів, а в комбінації схрещування Антонівка Нова х Старкримсон – лише 60%. Залежно від комбінації схрещування кількість сіянців з доброю калусоутворювальною здатністю відхилялася в ту чи іншу сторону.
Розрахунок генетичної складової на основі дисперсійного аналізу показав, що спадковість калюсоутворення залежить як від загальної комбінаційної здатності (ЗКЗ), так і від специфічної комбінаційної здатності (СКЗ). Оскільки ACS складається з генів, що діють адитивно, з одночасним впливом ACS і SCS на ознаку, на адитивну взаємодію генів впливають неадитивні взаємодії генів між полігенами. Показники OCS і SCS для інтенсивності калюсоутворення в топкросі зведені в табл. 2.

Таблиця 2
Показники сполучної здатності до калюсоутворення

Сорт Боровинка має найвищий ОКС. В результаті неадитивного додавання спадкової взаємодії найбільшу вираженість ознаки виявлено в комбінації схрещування Боровинка x Старкримсон. Різна взаємодія генотипів у комбінації Антонівка Нова х Старкрімсон призводить до того, що за даними ОКС ця комбінація схрещування значно поступається комбінації Боровинка х Старкрімсон.

Література

Ще почитати:

Міжнародні відносини о найменуванні шампанського та хереса

В чому різниця між шампанським, просеко та ігристим вином?

Отримання червоних ігристих вин пляшковим способом з винограду перспективних сортів

Ігристі вина

Токайські вина

У нашому блозі «Приватна Марка» багато цікавого контенту: новинки ринку виноробства, крафтові рецепти наших технологів, влоги на різні теми. Дистиляція, крафтові винокурні, виробництво крафтового сидру, крафтовий квас, рецептура сидру, виробництво крафтових напоїв за нашими рецептами, виробництво спирту в промислових масштабах. Це та багато іншого цікавого у блозі «Приватна Марка Україна» та мережі магазинів «Винороб».

Наприклад, ви вирішили відкрити сироварню, ковбасний цех або почати пекти крафтовий хліб — welcome! Ми завжди допоможемо: надамо рецептуру, забезпечимо всі витратні матеріали, відправимо нашого технолога, складемо технологічну карту, встановимо все обладнання, сертифікуємо виробництво, відкриємо для вас завод з нуля, виноробні, цехи, виноградники, налагодимо готовий продукт із виходом на ринок. Ми — компанія повного циклу: маємо багато представництв по всьому світу. Потрібна склотара, склобанки, медичний посуд, лабораторний посуд чи лабораторне обладнання — звертайтеся! У наших складах понад 900 тис. найменувань товарів та обладнання. Звертайтеся, не вагайтеся! Не важливо, де ви знаходитесь — у СНД, Європі, Америці чи Азії: ми маємо великий досвід. Privatna Marka йде в ногу з технологіями та інноваціями. Ми 20 років на ринку та відправили понад 1 млн посилок своїм клієнтам. Втілили багато креативних проєктів. Відкрили низку підприємств харчової промисловості, а також у непродовольчій та продовольчій групах технічних виробів. Втілили 147 комерційних проєктів у країнах СНД. Виробляємо 70 видів продукції власного виробництва в Україні, Німеччині та Китаї. У блозі ще більше цікавого та корисного.

Консультації за тел. +380 (67) 440-70-90
https://privatnamarka.com/
https://www.instagram.com/privatnamarka?igsh=MWt0NzNxbHJrbXh4ZQ==\
https://www.facebook.com/Privatnamarka
https://youtube.com/@privatnamarkacom?si=P5RH_spetEP3x_RQ\