5.Сомаклоналды өзгергіштік, сомоклоналды варианттар. Сомоклоналды варианттарды селекциялық үрдісте қолдану.

Сомаклондық өзгергіштік - өсімдік жасушаларыныѕ ядролық және органоидтық геномдарыныѕ тұрақсыздығынан туындайтын фенотиптік өзгерістер. In vitro жағдайында өсімдіктіѕ қалпына келтіру әдістерін дамыту және сомаклоналдық өзгергіштік құбылысыныѕ ашылуы қоздырылған мутанттарды алуға мүмкіндік берді.

Сомаклоналдық өзгергіштік ұлпаны қолдан өсіргенде пайда болатын өзгергіштіктіѕ бірі. In vitro өсіндісінде алынған ұлпаныѕ бірқалыпты болмауы туралы алғашқы мәліметтер 1961 жылы жарияланған. Кейбір жағдайда қалпына келтірілген өсімдіктіѕ жеке қасиеттері жағынан бастапқы өсімдіктен 15-20% айырмашылығы болады.

Сомаклоналдық өзгергіштіктіѕ ерекшелігі Сомаклоналдық өзгергіштік кариотиптік, морфологиялық, биохимиялық және молекулалық деѕгейлерде байқалады. In vitro жасушаларында полиплоидтық және анеуплоидтық өзгерістер, хромосомалық аберрациялар, митоздыѕ бұзылуы белгілі болған. Жеке диплоидтық жасушалардан алынған каллус ұлпасында диплоидты, тетраплоидты және анеуплоидты хромосомалар жиынтығы анықталған. Хромосомалардыѕ үлкен және кіші өзгерістері анықталған кезде, транслокация және анафаза қөпіршелері пайда болып, хромосомалар ажырайды. Хромосомаларды дифференциалдық тәсілмен бояғанда, оларға тән құрылымдық өзгерістер айқындалды.

Генетикалық өзгерістер деѕгейін көтеру және жаѕа гендердіѕ пайда болу мүмкіндігініѕ биологиялық маѕызы зор, өйткені бұл өсімдік селекциясында жаѕа зерттеулерді жүргізуге жол ашады. Сомаклоналдық өзергіштік арқылы генқорды байытуға мүмкіндік туады. Сонымен бірге сомаклоналдық өзгергіштіктіѕ көмегімен, селекциялық жолмен бір генотипте қосылмайтын белгілерді алуға болады, мысалы күріштіѕ тез піскіштігі мен ұзын дәнділігін немесе күріштіѕ тез піскіштігі мен төмен температураға төзімділігін біріктіретін түрді алуға болады. Қоздырылған мутагенез сияқты сомаклоналдық өзгергіштік те белгілі бір бағытта болмайды. Дегенмен, қалпына келтіру кезінде зиянды өзгерістердіѕ біразы жойылып кетеді. Сомаклоналдық өзгергіштіктіѕ арасында күрделі де, қарапайым генетикалық өзгерістер кездеседі. Мәселен, картоп бұтағыныѕ пішінін, түйнек бояуын және оныѕ түйін байлау мерзімін, ауруға төзімділігін, фотокезеѕге сұранысын өзгертетін; темекі мен қызанақтыѕ пішінін, гүл, жеміс және жапырақ бояуын, пісу мерзімін, аталықтыѕ ұрықсыздығын өзгертетін сомаклондар алынды. Жұмсақ бидай регенеранттары арасында тұқым қуалайтын мынадай белгілерінде өзгерістер байқалған: масақ биіктігі, масақтағы дәндер саны, ақуыз бен ферменттердіѕ қаѕықпасы. Гендік талдау көрсеткендей, сомаклоналдық өзгергіштіктіѕ генетикалық негізі көптеген жағдайда ядро, пластид немесе митохондрия геномындағы бірліөжарым гендердіѕ немесе олардыѕ шағын тобыныѕ доминант, жартылай доминант немесе рецессивті мутациялары болып табылады.

Жасуша өсіндісінде фенотиптік өзгергіштіктіѕ пайда болуы өсуді реттейтін механизмніѕ бұзылуымен түсіндіріледі. Кейбір осындай өзгерістер митоз арқылы ұрпақтан ұрпаққа берілуі мүмкін, бірақ қалпына келтірілген өсімдіктерде немесе жынысты жолмен көбейгенде бұл өзгерістер байқалмайды. Гаметадан түзілген өсімдіктерде генетикалық өзгергіштік пайда болады, оны гаметоклоналдық өзгергіштік деп атайды. Гаметоклоналдық өзгергіштік құбылысы және оныѕ селекциядағы маѕызы тозаѕқап өсіндісі деген арнаулы тақырыпта кеѕінен қарастырылады. Сомаклоналдық өзгергіштікті туғызатын факторлар Жасушаны өсірген кезде оныѕ өзгергіштік ауқымына өсімдіктіѕ генотипі қатты әсер етеді. Сомаклоналдық өзгергіштік көптеген жағдайда генетикалық конституцияға байланысты екені белгілі.

Сомаклоналдық өзгергіштік деѕгейі қоректік ортаға отырғызылатын эксплант алғашкы өсімдіктіѕ қай мүшесінен: өркен төбесі, жапырақтыѕ астыѕғы жағы, сағақ, сабақ буыны, гүл бүршігі, жетілмеген бүршік, жарнақтар, тозаѕқаптан алынғандығына байланысты. Меристема өскінінде бұл құбылыс аз байқалады, ал сұйық ортада өсірілетін протопласттарда немесе маманданбаған каллус ұлпасында көбірек кездеседі. Мутагенезді қоздыруда жасанды қоректік ортаныѕ, әсіресе фитогормондардыѕ маѕызы зор. Фитогормондар жасушаныѕ өсу айналымына ықпал жасап, митоз үрдісін өзгертеді. Тұтас өсімдіктіѕ өсу жағдайлары мен бағдарламасын бұзып, оныѕ бір мүшесін жасанды коректік ортаға отырғызу сомаклоналдық өзгергіштікті туғызады. Ұлпа мен жасушаны іn vitro жағдайында көп уақыт өсіру де сомаклоналдық өзгергіштік деѕгейіне әсер етеді. Мысалы сұлы регенеранттары арасында өсіндініѕ мерзімініѕ ұзаруы әсер еткен өзгерістер кездеседі.

Өсімдік селекциясында сомаклоналдық өзгергіштікті пайдалану Сомаклоналдық өзгергіштіктіѕ артықшылығыөөсімдіктіѕ бағалы сорттарында будандастырусыз қосымша генетикалық бағалы өзгергіштіктіѕ пайда болуында. Сомаклоналдық өзгергіштікті пайдаланудыѕ екі жолы бар. Біріншісі – in vitro жағдайында селекциясыз сомаклоналдық өзгергіштікті сұрыптау. Сомаклоналдық өзгергіштікті туғызатын себептерге байланысты регенерант өсімдіктерінде өзінен өзі пайда болатын кездейсоқ өзгерістер байқалады. Бұл өзгерістерді бағалы белгілері бойынша сұрыптап отырып, қалыптасқан селекция үрдісіне енгізеді. Осыныѕ нәтижесінде бағалы сорттарды алады. Екіншісі – in vitro селекциясыныѕ көмегімен, яғни жасуша селекциясы арқылы сомаклондарды сұрыптау. Жасуша селекциясы - in vitro өсіндісінде бір түрдегі жасушалардыѕ көбеюіне байланысты бағалы белгілерді сұрыптау. Егер осындай жасушалар қолайсыз жағдайға төзімді болса, сол жасушалардан пайда болған регенерант өсімдіктері де төзімді болады. Басқа әдістер сияқты жасуша селекциясыныѕ да кемшіліктері мен артықшылықтары бар. Мысалы, қалыптасқан селекциямен салыстырғанда, Петри тостағанындағы жасуша популяциясын жеке ағза деп санасақ, бір тәжірибеде миллиондаған ағзамен жұмыс жүргізуге болады, ал қалыптасқан селекцияда селекционер қолайлы жағдайда тек мыѕ өсімдікпен жұмыс жасайды. Жасуша селекциясыныѕ өте құнды артықшылығыныѕ бірі – қалыптасқан селекция әдісімен сұрыпталмайтын пайдалы белгілерді алуға болады. Жасуша селекциясыныѕ кемшіліктерініѕ бірі – жасушаныѕ хромосомалық және молекулалық деѕгейіндегі зертеулердіѕ өзара байланысы туралы мәліметтердіѕ мардымсыздығы. Екіншіден, жасуша селекциясы әдісін пайдалану үшін, мысалы, топырақ тұздылығына төзімді өсімдік алу кезінде оны тудыратын механизмдер жасуша және тұтас өсімдік деѕгейінде де кездесу керек. Себебі жасуша селекциясында мынадай жағдай жиі кездеседі, мысалы, жасуша деѕгейінде төзімділік байқалады, ал оны тұтас өсімдік деѕгейіне көшіргенде бұл пайдалы белгі жойылып кетеді. Үшіншіден, жасушаны in vitro өсіндісінде ұзақ уақыт өсірсе, оныѕ морфогендік, яғни жасушаныѕ тұтас өсімдікті қалыптастыру қасиеті жойылады. Мысалы, бидай өсіндісінде 8-9-шы отырғызудан кейін каллус ұлпасыныѕ морфогендік қасиеті жойылып кетеді. Төртінші кемшілігі жасушалар селективтік факторға үйреншікті болып, қарапайым төзімділікті туғызуы мүмкін.

Сомаклоналдық варианттар. Генетикалық өзгерістрі бар каллус клеткаларынан регенерант өсімдіктер шығару процесінде кейбір мутациялар регенаранттарға өтуі мумкін. Сондықтан көбінесе регенерант өсім.ң бастапқы донорлық өсімдіктерден айырмашылықтары болады. Осындай өсімдіктерді сомаклондық варианттар д.а. бұл ауытқулар тіршілік әрекеттерінің қай – қайсысында да шалуы мүмкін. Осының нәтижесінде бастапқы өсімдіктен морфологиялық белгілері онтогенез кезендерінің ұзақтығы, өнімділігі аурулар мен қолайсыз жағдайларға төзімді лігі жағынан айырмашылықтары бар өсімдіктер п.б. Сонымен сомаклондық варианттар in vitro клеткаларды өсіргенде генетикалық өзгергіштік нәтижесінде п.б, бастапқы өсімдіктен айныған регенерант өсім.ді айтады.