52. Биотехнологии,облегчающие селекционный процесс.

Ускорение и облегчение селекционного процесса, а также создание растений с новыми качествами–это направления,которые достаточно успешно развиваются с помощью технологий клеточной инженерии,культуры клеток и тканей.Некоторые из указанных технологий стали традиционными,др.нах-ся на начальных этапах разработки.Наконец есть такие методы,которые явно вышли из ранга вспомогательных,ускоряющих селекцию технологий.К ним можно отнести криосохранение генофонда-технологию,в настоящий момент приобретшую экологическую направленность;или клональное микро размножение растений,тесно связанное с проблемой их оздоровления от вирусных и др.инфекций.Одна из наиболее важных технологий этой группы-оплодотворение invitro,помогающее предотвратить прогамнуюнесовместимость,которая может быть вызвана следующими причинами:1)генетически детерминированное несоответствие секрета рыльца материнского растения и пыльцы отцовского,которое тормозит рост пыльцевых трубок на рыльце пестика;2)несоответствие длины столбика пестика и пыльцевой трубки,в рез-те чего пыльцевая трубка не достигает семяпочки (гетеростилия); 3)тканевая несовместимость партнеров,приводящая к остановке роста пыльцевой трубки в любой момент ее прорастания от рыльца пестика до микропиле семяпочки (гаметофитный тип несовместимости).

Преодоление програмной несовместимости возможно благодаря выращиванию в стерильных условиях изолированной завязи с нанесенной на нее пыльцой или изолированных кусочков плаценты с семяпочками,рядом с которыми или непосредственно на ткани которых культивируется пыльца.

Значительным препятствием для селекции служит также постгамная несовместимость, вызванная разновременным развитием зародыша и эндосперма при отдаленной гибридизации.В рез-те обр-ся невсхожие щуплые семена.Получить растение из таких семян можно только при использованииметода эмбриокультуры, т.е.выращивания изолированного зародыша на искуственной пит-ной среде invitro. Метод эмбриокультуры широко применяют при межвидовой гибридизации овощных растений, для микроразмножения ценных гибридов,для клеточной селекции.

Большое зн-ние имеет создание гаплоидов,позволяющее ускорить процесс селекции в 2-3 раза.Использование гаплоидных клеток и гаплоидных растений способствует обнаружению экспрессии введенного в клетку генома,редких рекомбинаций,рецессивных мутаций,которые в диплоидных растениях,как правило,маскируются доминантными генами. Из гаплоидных клеток можно выделить протопласты; сливаясь,ониобр-ют гибридные клетки и растения с диплоидным числом хромосом.Обрабатывая гаплоидные клетки колхицином,можно добиться удвоения числа хромосом и получить диплоидные гомозиготные растения.Все это значительно облегчает выявление и стабилизацию необходимых признаков.Кроме селекции гаплоиды применяются также в генно-инжинерных исследованиях. Впервые возможность получения спонтанных гаплоидов при аномальном развитии пыльников,пыльцы и др.объектов была показана в 1964г.С.Гуха и С.Магешвари.В настоящее время в к-ре гаплоидные растения получают из изолированных пыльников (андрогенез),изолирован-ных семяпочек (гиногенез); из гибридного зародыша,у которого в рез-те несовместимости потеряны отцовские хромосомы (партеногенез).Новые сорта ячменя-исток и одесский-15-были выведены благодаря комбинации партеногенетического метода с к-рой изолированных зародышей за 4 года вместо 10-12лет,необходимых для обычной селекции.

53. Клональноемикроразмножения растений

Клональное размножение- это использование техники ин витро для быстрого неполового получения растений, идентичных исходному. Обязательным условием клональногомикроразмножения является использование объектов, полностью сохраняющих генетическую стабильность на всех этапах. Этому условию удовлетворяют апексы и пазушные почки органов стеблевого происхождения. Этапы и преимущества микроклонального размножения Процесс клональногомикроразмножения можно разделить на несколько этапов: 1. Выбор растения-донора, изолирование и стерилизация эксплапта, создание условии для его роста на питательной среде ин витро. 2. Собственно размножение путем: а) размножения черозкаллусную и суспензионную культуру; б) индукции образования адвентивных почек тканями листа, стебля, чешуйками и донцем луковиц, корневищем, зачатками соцветий- без образования ими каллусной ткани; в) стимуляции развития всех пазушных почек экспланта в результате подавления апикального доминирования как химическим путем, так и при микрочеренковании побегов. 3. Укоренение размножаемых побегов и адаптация пробирочных растений к условиям ин витро. 4. Выращивание извлеченных из культуральных сосудов растений в условиях теплицы в почве. Подготовка к реализации или высадке в поле. Преимущества клоналыногомикроразмножения растений:  1. Значительно более высокие коэффициенты размножения, достигающие миллиона растений в год, по сравнению с 5-100 растениями от одного, полученными обычными способами за этот срок.2. Миниатюризация процесса, приводящая к экономии площадей, занятых маточными и размножаемыми растениями, и позволяющая поддерживать на относительно небольшой площади в лабораторных условиях круглогодичный рост растений, что дает возможность планировать их выпуск к определенному сроку.3. Оздоровление посадочного материала oт нематод, грибов, бактерий и вирусов, вызывающих болезни растений.4. Возможность создания нужного для селекционера количества копий уникальных генотипов (линий, гибридов, мутантов, трансгенных растений).5. Возможность размножить и укоренить те растения, которые совсем не размножаются или плохо размножаются обычными способами, например, быстрое клональное размножение лучших экземпляров взрослых лесных деревьев, особенно хвойных. Таким образом, имеется реальная возможность создания «банка» или коллекции ценных форм оздоровленных сортов, а также редких и исчезающих видов растении путем длительного хранения пробирочных растении при пониженной температуре. Однако самой крупномасштабной областью применения клональногомикроразмножения является быстрое размножение вновь созданных и уже существующих ценных хозяйственных сортов с целью получения массового оздоровленного посадочного материала, освобожденного от вирусной инфекции.

Микроклональное размножение Получение растений, свободных от вирусной инфекции,- только первый шаг использования их в семеноводстве. Следующая важная задача- их ускоренное размножение. Кроме того сам по себе метод микроклонального размножения дает возможность получать в больших количествах растения у таких культур, которые с трудом или совсем не размножаются вегетативно, а также быстро размножить уникальный генотип, например, новый сорт. Метод позволяет поддерживать на относительно небольшой площади в лабораторных условиях круглогодичный рост растений, что дает возможность планировать их выпуск к определенному сроку. Наконец, благодаря этому методу появилась реальная возможность создания «банка» или коллекции ценных культур. В настоящее время существует несколько подходов к клональномумикроразмножению растений в культуре ин витро: 1) получение каллусной ткани с последующей индукцией органогенеза; 2) индукция развития побегов непосредственно из ткани эксплантата; 3) пролиферация пазушных побегов.

Эти способы имеют различные коэффициенты размножения, различную степень надежности в отношении сохранения генетической стабильности размножаемых форм растений, а также различаются универсальностью и повторяемостью получаемых результатов.