КОМПЛЕКСНА СЕЛЕКЦІЯ IN VITRO БУРЯКІВ ЦУКРОВИХ (BETA VULGARIS L.) НА ПОСУХОСТІЙКІСТЬ ТА СОЛЕСТІЙКІСТЬ
DOI:
https://doi.org/10.31861/biosystems2018.01.014Keywords:
буряки цукрові, калюсні лінії, рослини-регенеранти, стресові чинники, клітинна селекція, селективні агентиAbstract
В останні роки розвиток рослинництва спрямований на створення, здатних до швидкого реагування на стресові впливи й наступного саморегулювання агроекосистем. Одним із перспективних напрямів, які дають можливість створювати стійкий до екстремальних умов вихідний матеріал і підвищити ефективність утворення нових форм рослин є використання методів клітинної селекції in vitro. Мета роботи – отримання клітинних ліній і рослин-регенерантів буряків цукрових, стійких до посухи та засолення. В дослідженнях було використано метод культури ізольованих клітин і тканин та клітинної селекції. Установлено сублетальні концентрації селективних агентів на стійкість до посухи, яка становила 20% ПЕГ 6000 та сульфатного засолення (2,5%). Виявлено комплексну сублетальну концентрацію – 20% ПЕГ 6000 і 2% Na2SO4, яку використовували для виділення клітинних ліній. У результаті проведених досліджень виділено 4% резистентних клонів, що стабільно зберігали ознаку комплексної стійкості. Стабільність ознак стійкості, отриманих калюсних ліній до комплексу стресових чинників визначали за черговості використання системи перепасирування на живильні середовища зі стресовими чинниками і без їх додавання. Отримані калюсні лінії з комплексною стійкістю характеризувались щільною, глобулярною структурою з жовтуватим забарвленням і відзначались дуже повільним ростом. Частота утворення морфогенного калюсу становила 51-56 %.
Найвищою здатністю до регенерації характеризувались калюсні лінії сорту Ялтушківський однонасінний 64 (77%), триплоїдного гібриду Олександрія (60%) та диплоїдного Український ЧС 70 (50%). Проведено ранжування колекції ліній буряків цукрових з комплексною стійкістю проти посухи і засолення, згідно якого досліджені генотипи було об’єднано в три групи: високо-, середньо-і слабостійкі. Найкращі результати для досліджених сортів і гібридів буряків цукрових незалежно від генотипу спостерігались на середовищі МС9, доповненому 0,5 мг/л НОК та 0,1 мг/л ГК3 за тривалості процесу укорінення протягом 11-15 діб. Приживаність рослин-регенерантів буряків цукрових у субстраті, залежно від генотипу становила від 68 до
80 %. Розроблено та запропоновано схему клітинної селекції in vitro на селективних середовищах для отримання стійких ліній буряків цукрових до двох стресових чинників. Отримано клітинні лінії та рослинирегенеранти з комплексною стійкістю до посухи та сульфатного засолення.
References
Gubanova N.Ja., Dubrovnaja O.V., Chugunkova T.V. Kletochnaja selekcija kormovoj svekly na ustojchivost' k neskol'kim stressovym faktoram. Biopolimery i kletka. 2001; 17(5): 227 – 232. (in Russian).
Dubrovna O.V., Chugunkova T.V., Bavol A.V., Ljal'ko І.І. Bіotehnologіchnі osnovi stvorennja roslin, stіjkih do stresіv. Kyiv: Logos; 2012. (in Ukrainian)
Zhuchenko A.A. Adaptivnoe rastenievodstvo (jekologo-geneticheskie osnovy): teorija i praktika. Moscow: Agrorus; 2008. (in Russian).
Kalinin F.L., Sarnackaja V.V., Polishhuk V.E. Metod kul'tury tkanej v fiziologii i biohimii rastenij. Kyiv: Nauk. dumka;1980. (in Russian).
Klyachenko O.L., Kolomіec Yu.V. Cukrovі burjaki. Bіologіja. Fіzіologіja. Bіotehnologіja. Kyiv: Vidavnytstvo NUBіP Ukrainy; 2013. (in Ukrainian).
Klyachenko O. L., Prysiazhniuk L.M. Differentiation and identification of different genotypes of sugar beet (Beta vulgaris L.) using DNA markers. Scientific reports of NULES of Ukraine. 2016; 4(61).
Kuznecov V.V., Hydyrov B.G., Racupkin B.V., Borisova N.N. Obshhie sistemy ustojchivosti hlopchatnika k zasoleniju i vysokoj temperature. Fiziologija rastenij. 1990; 5: 987 – 991. (in Russian).
Chirkova T.S. Fiziologicheskie osnovy ustojchivosti rastenij. St Petersburg: Izdatelstvovo SanktPeterburgskogo universiteta; 2002. (in Russian).
Chugunkova T.V. The using of cell selection for creation of resistant forms of beet. Fiziologija i biohimija kul'turnyh rastenij. 2009. 41(6). 509 – 515. (in Ukrainian).
Farooq M, Wahid A, Kobayashi N, Fujita D, Basra SMA Plant drought stress: Effect, mechanisms and management. Agron. Sustain. Dev. 2009; 299: 185– 212.
Hoffman CM, Huijbregts T, Swaaji NV, Janson R. Impact of different environments in Europe on yield Біологічні системи. Т. 10. Вип. 1. 2018 19 and quality of sugar beet genotypes. European J. Agron. 2009; 30:17-26
Murashige T., Skoog F. A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue culture. Physiol. Plant. 1962; 15: 473 – 497.
Klyachenko O. L., Likhanov A. F., Krylovska S. A. Morphogenetic modules formation in sugar beet callus tissues in vitro. J. of microbiology, Biotechnology and Food Sciences. 2013. 2(4). 1396–1408.
