Клітинна селекція ярого ріпаку в умовах in vitro на стійкість проти посухи

2.8. Укорінення посухостійких рослин-регенерантів ярого ріпаку

Важливим етапом в  отриманні меристемних рослин, готових  для висадки в грунт, є процес укорінення проростків, що розвиваються з ізоляту. Утворення коренів  досягають різними шляхами: розводячи  мінеральний склад солей в два рази та видаляючи регулятори росту; додаючи в поживне середовище активоване вугілля або обгортаючи нижню частину пробірки фольгою, щоб запобігти доступ світла; поміщаючи проросток у нестерильні умови грунту; додаючи в поживне середовище ауксини та цитокініни [29]

Для вкорінення відбирали пагони одного розміру  з добре розвиненими листками й висаджують в поживне середовище. Одні автори [33, 31] рекомендують використовувати для вкорінення розбавлене мінеральне середовище без регуляторів росту, інші [18] радять додавати ауксини та цитокініни. При підборі оптимального середовища для вкорінення проростків досліджують середовища з половинною концентрацією макросолей, мікроелементів, вітамінів і доповнені регуляторами росту.

2.9. Адаптація і висадження в умови відкритого грунту рослин ярого ріпаку

Висадження  рослин-регенерантів у субстрат є  відповідальним етапом, який завершує процес мікроклонального розмноження. Найсприятливіший час для пересадження пробірочних рослин — весна або  початок літа. Не слід затримувати їх у стерильній культурі, тому що це негативно впливає на приживання та подальший ріст регенерантів [10]. У процесі висадження в субстрат рослина зіштовхується з новими для неї факторами. Перш за все, це зниження вологості повітря, поява мікроорганізмів, перехід до автотрофного живлення. Не всі рослини-регенеранти здатні адаптуватися до нових умов.

За кілька днів до висадження в субстрат пробірки з рослинами відкривають і  залишають відкритими, починаючи  адаптацію до умов меншої вологості. Потім обережно виймають рослини, ретельно відмивають кореневу систему від залишків поживного середовища, обробляють 5% розчином перекису водню або 1% розчином перманганату калію і висаджують в горщики зі спеціально підготованим субстратом. Як субстрат використовують суміш: торф, дерновий ґрунт, перліт (1:1:1) та ґрунт, торф, пісок (2:1:1). Після висадження рослини накривають скляними ковпаками для підвищення вологості та кращого приживання. Частка приживання регенерантів складає 95%.

Укорінені та адаптовані до зовнішніх умов рослини-регенеранти висаджують в умови відкритого ґрунту. Під час вегетації оцінюють інтенсивність росту, різницю в морфології.

 

2.10.Досягнення  сучасної селекції ярого ріпаку

 

     Основний  напрям селекційної роботи –  підвищення урожайності насіння ярого й озимого ріпаку через велику кількість міжсортових схрещувань і послідовний індивідуально – родинний відбір у поколіннях за ознаками, які складають урожай. Після показника врожайності за пріоритетним напрямом йде підвищення вмісту олії в насінні. За допомогою направленого схрещування і подальшого індивідуального відбору в Інституті землеробства УААН створені нові сорти ярого ріпаку Отаман і Титан, які характеризуються підвищеним вмістом олії в насінні – до 46 – 47 %.

    Сорт Отаман: урожайність насіння – 18,6 – 24,5 ц/га, вихід олії з 1 га посівів – 800 – 900кг, вміст ерукової кислоти – 0%, глюкозинолатів у насінні – до 18мкмоль/г, маса 1000 насінин – 3,3г, тривалість вегетаційного періоду – 91 день.

     Сорт Титан:  урожайність насіння – 19,3 – 24 ц/га, вихід олії з 1 га  посівів – 800-1000 кг, вміст ерукової кислоти – 0%, глюкозинолатів у насінні – до 18 мкмоль/г, маса 1000 насінин – 3г, тривалість вегетаційного періоду – 110 днів.

      Результати  дослідів Інституту олійних культур свідчать, що відібрані у гібридних популяціях рослини ярого ріпаку з коротким штамбом (з 6 – 7 гілками ), середньою облистяністю 75 - 90см мали врожайність на 3 – 4 ц/га вищу порівняно з високорослими пізньостиглими номерами в умовах степової зони.

      Найперспективніший новий напрям у селекції ріпаку в Україні – створення гібридів на основі ЦЧС, хоча така робота в нашій країні майже не ведеться, оскільки селекціонери не мають стабільних джерел ЦЧС. Селекція зі створення гібридів F1 ріпаку успішно йде в Канаді, Німеччині, Франції, Польщі та Японії.

      У Національному  аграрному університеті останнім  часом в селекції на якість  насіння та стійкість рослин  ріпаку проти хвороб використовували  методи клітинної біології і  хімічний мутагенез. Методом хімічного мутагенезу одержано сорт ярого ріпаку Калинівський. 

       Для  одержання генетичного вихідного  матеріалу методом клітинної  біології відбирали зразки районованих  сортів ріпаку, кращі селекційні  зразки. Цим методом створено  сорти ярого ріпаку Клітинний 1 і Клітинний 8. Нові сорти ярого ріпаку, створені в НАУ, стійки проти пероноспорозу та фомозу – найпоширеніших хвороб.

      Нині  селекція ефіроолійних культур  в Україні ведеться на базі  Інституту ефіроолійних та лікарських  рослин (ІЕЛР).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Розрахункова  частина

 

Завдання

1. Накреслити схему селекційного процесу створення нового сорту        досліджуваної культури з використанням методу клітинної селекції в умовах in vitro.
2. Розрахувати обсяги та площі наступних селекційних розсадників:

• селекційного, в якому випробовується 5100 номерів; площа ділянки – 1,8 кв.м, повторність – одноразова

• контрольний, випробовується 380 номерів, площа ділянки – 7,2 кв.м, повторність – дворазова;
• розсадника попереднього сортовипробування, де вивчається 49 номерів, площа ділянки – 18 кв.м, повторність – трьохразова;
• розсадника конкурсного сортовипробування, в якому вивчається 17 номерів, площа ділянки – 25 кв.м, повторність – п’ятиразова.

3.Розмістити розсадники  у полі селекційної сівозміни         довжиною 180 м і шириною 145м.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Схема селекційного процесу

 

Розсадник	Число повторень	Число рядків у ряді	Довжина рядків	Спосіб посіву з міжряддям	Число номерів комбінацій	Площа ділянок кв.м
Селекційний	1	1	3	Пакетна сівалка, міжряддя  45 см	5100	1,8
Контрольний	2	4	3	Пакетна сівалка, міжряддя  45 см	380	7,2
Попереднє сорто -  випробування (ПСВ)	3	4	6,5	Пакетна сівалка, міжряддя  45 см	49	18
Конкурсне сорто -випробування (КСВ)	5	4	6,5	Пакетна сівалка, міжряддя  45 см	17	25

 

1. Розраховуємо кількість ділянок в кожному розсаднику:

    СР = 5100+(5100:20(St)) = 5355 однорядкових ділянок.

    КР = (380•2)+(760:15) = 810 ділянок

    ПСВ = (49•3)+(147:10) = 161 ділянок

    КСВ = (17•5)+(85:10) = 94 ділянок

2. Розраховуємо кількість проходів сівалки

5355:4 = 1339 проходів сівалки

3. Розраховуємо кількість ярусів у СР:

145:4 = 35

4. Розраховуємо кількість проходів сівалки у СР:

1339:35 = 38

5. Розраховуємо обсяг СР:

35•4 = 140 м, 145-140 = 5 м – на захисні смуги.

6. Розраховуємо довжину СР:

38•1,85 = 70,3 м

7. Розраховуємо площу СР:

5355•1,8 = 9639 м²

8. Розраховуємо кількість проходів у КР:

380:35 = 11 проходів

   10) Розраховуємо обсяг КР:

11•1,85 = 19,8 м

   11) Розраховуємо площу КР:

810•7,2 = 5832 м²

   12) Розраховуємо довжину рядків ПСВ:

         6,5+1 = 7,5 м (1 м = по 50 см з кожної сторони рядка на прохід)

   13) Розраховуємо  кількість ярусів у ПСВ та  КСВ:

145:7,5 = 19 ярусів

161+94 = 255 ділянок всього  в ПСВ та КСВ

   14) Розраховуємо кількість проходів сівалки в ПСВ та КСВ:

     255:19 = 14

  15) Розраховуємо обсяг ПСВ та КСВ :

     14•1,85 = 25,9 м

  16) Площа ПСВ:

          161•18 = 2898 м²

17)  Площа КСВ:

          94•25 = 2350 м²

18) Площа поля:

          180•145 = 26100 м²

19)  Площа, що залишилась  на розмноження нового сорту:

          26100 – (9639+5832+2898+2350) = 5381 м²

        

 

 

 

3.Розміщення розсадників в полі селекційної сівозміни

 

 

 

 

 

 

55,5+33,3+18,5=107,3 м-довжина  усіх розсадників

107,3+7,2=114,5 м-довжина із  садозахисними смугами

180-114,5=65,5 м – на розмноження  нового сорту

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Висновки

1. Розроблені дві схеми клітинної селекції дляя одержання посухостійких рослин ярого ріпаку.
2. Найкращим стерилізуючим розчином для насіння ріпаку виявився 50% розчин „Білизни”, при якому ефективність стерилізації для була сорту Мірас – 16%, а для сорту Ліго – 26%
3. Були отримані калусні лінії різних генотипів ярого ріпаку: Мірас та Ліго. Найкраще утворення калусу спостерігали на середовищі Мурасіге-Скуга доповненому 0,5 мг/л НОК, 1 мг/л БАП та 0,1 мг/л ІОК

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список використаної літератури

1. Ауэрбах Ш. Роль мутагенной специфичности в получении мутаций // Генетика.- 1966. - №1. С.3 – 5.
2. Бардин Я. Б. Ріпак: від сівби – до переробки – К.: „Світ”, 2000, - 105 с.
3. Бутенко Р.Г. Биология культивируемых клеток и биотехнология растений.  - М., Наука, 1991. – 280 с.
4. Гайдаш В. Д. Агротехніка вирощування // Ріпак. – Івано-Франківськ: Сіверсія ЛТД, 1998. – С. 87-107.
5. Гайдаш В. Ярий ріпак // Івано-Франківськ: Сіверсія ЛТД, 1998. – С. 212-219.
6. Глеба Д.М., Глеба Ю.Ю. Мутации и эпитенетические изменения в культуре клеток и протопластов высших растений // Цитология и генетика.- 1987. - №5. – С.548 – 469.
7. Зубенко В.Ф., Ільєнко І.І. та інш. Використання методів біотехнології в генетичних дослідженнях та селекційній практиці. В кн..: Збірник наукових праць ІЦБ УААН. Ювілейний випуск.- К. Аграрна наука, 1997. – 563 с.
8. Ивашута СИ., Мазин В.В. Регенирация озимого рапса in vitro для проведения генетической трансформации // Физиология растений. — 1994. -Т. 41.-№3.-С. 440-442. 45.
9. Калинин Ф.Л., Кушнир Г.П., Сарнацкая В.В. Технология микроклонального  размножения  растений.  – К, Наук. думка, 1992. – 228 с.
10. Калинин Ф.П., Кушнир Г.П., Сарнадская В.В. Технология микроклонального размножения. — К.: Наукова думка, 1992. — 230 с.
11. Кучук Н.В. Генетическая инженерия высших растений. – К.: Наук.думка, 1997. – 157 с.
12. Макар М. М. Народногосподарське значення // Ріпак. – Івано-Франківськ: Сіверсія ЛТД, 1998. – C.14-23