4.2 Өсімдік селекциясында сомаклоналдық өзгергіштіктің пайдаланылуы және жасуша селекциясы

 

а) Жұмсақ жасуша селекциясы.  Қатты жасуша селекциясы.

б) Сомаклоналдық өзгергіштік құбылысы көмегеімен алынған сомаклондардың іс-саналық жұмыстарда қолданылуы.

в) Биотехнологиялық зерттеу орталығында бидай өсімдіктерінің сомаклоналдық өзгергіштігін зерттеу

Жоғарыда қарастырылған селективтік, яғни сұрыптаушы    агенттерді аз мөлшерде қосып, оның қанықпасын біртіндеп ұлғайтып отырса, оны жұмсақ жасуша селекциясы деп атайды.

         Селективтік агент бірден көп мөлшерде қоректік ортаға енгізілсе, мысалы, 3 % NaCl тұзы, мұндай селекцияны қатты жасуша селекциясы деп атайды.       

Ақмола ауылшаруашылық институтында 1986 жылы Биотехнологиялық орталық ашылған. Қазіргі кезде С. Сейфуллин атындағы Қазақ мемлекеттік агротехникалық университетінің казіргі заманғы биотехнология мәселелері бойынша ғылыми-инновациялық орталығына айналды. Орталықта бидай өсімдігінің сомаклоналдық  өзгергіштігін кеңінен зерттеу нәтижесінде in vitro әдістері көмегімен жазғы жұмсақ бидайдың Кенжеғали, Достық сорттары және Байтерек, Лютесценс - 94 линиясы алынды. Жаңа сорттарды шығару барысында регенеранттардың екінші ұрпағын егістік дала жағдайында сепкенде, олардың ата-аналық өсімдіктерден  айтарлықтай айырмашылықтары байқалды. Олар өсімдіктің биіктігі мен ұрықтылығы белгілері бойынша анықталды. Кейбір өсімдіктердің сабақтары қысқа, қуатты, жуан болып, жақсы дәнделген, тығыз масақпен аяқталады, алайда, бұндай масақ пішіні бастапқы өсімдік масағынан өзгеше болып келеді. Масақ пішіні әр қилы болады: цилиндр тәріздес, ұршық тәріздес, шоқпар тәріздес немесе аралас түрлері де байқалды. Масақтары тығыз, бос, ұзын немесе қысқа болды. Кейбір масақтың реңі де бастапқы өсімдікпен салыстырғанда өзгеше болды. Сомаклоналдық  өзгергіштіктің жиілігі генотипке тәуелді екендігі анықталды. Алғашқы материалға қарағанда регенеранттардың өзгергіштігі жазғы бидайдың арасында Целиноградка сортында жиі кездеседі, Саратовская 9 сортында аздау. Хромосомаларды С-тәсілмен бояу әдісі бойынша ұрпақты зерттегенде Целинная, Целиноградка, Саратовская 9 сорттары негізінде алынған регенеранттардың А, В және Д геном тобындағы хромосома морфологиясының айтарлықтай өзгергендігі байқалды. Ең көп өзгерістер В–геномы хромосомаларында байқалды - 47%, А–геномы 30%,  Д–геномы 6% өзгерістерге ұшырады.

Бұл жұмыстарды жүргізуге көп еңбегі сіңген, биотехнологиялық орталықтың ұйымдастырушыларының бірі, университетімізде еңбек етіп жүрген,  әрі сорттардың туындыгері - Владимир Корнеевич Швидченко.

 

5 Бөлім. Гаплоид өсімдіктерін алу әдістері және олардың селекциядағы маңызы

5.1 Селекция бағдарламасында гаплоидтарды қолдану

 

а) Гаплоидтардың селекция жұмыстарындағы маңызы.

б) Гаплоидтарды алу тәcілдері.

в) Псевдогамия барысында гаплоидтардың пайда болуы.

1.Гаплоидтық өсімдіктердің жасушаларында хромосомалар жиынтығының жартысы ғана болады. Оларды гомозиготалық изогендік линиялар алу үшін пайдаланады.

2.Гомозиготалық изогендік линиялар хромосомалар саны екі еселенген кезде пайда болады да, гетерозистік будандар алу үшін қолданылады.

3.Изогендік линияларды гаплоидтерді екі еселеу арқылы бір жыл ішінде алуға болады, ал оны дәстүрлі инбридинг тәсілімен алу үшін 4-6 жыл кажет.

4.Айқас тозаңданатын өсімдіктерде гаплоидтік хромосома саны екі еселену арқылы өзіндік құндылығы бар таза линиялар алынады.

5.Гаплоидтік жасушалар мен өсімдіктер рецессивті мутацияларды тез

1-сурет. Дәстүрлі селекциясымен салыстырғандағы гаплоид технологиясының артықшылығы (Валиханова,1996).

 

6. Гаплоидтік жасушалар мен өсімдіктерде рецессивтік мутациялармен бірге, гендердің сирек кездесетін рекомбинацияларын және енгізілген бөгде генетикалық материалдардың экспрессиясын тез арада анықтауға болады. Олар қалыпты диплоидтік өсімдіктерде тек екінші ұрпақта ажырау барысында айқындалады. 

7. Гаплоидтарды протопласт пен жасуша өсінділеріне ауыстыру арқылы және кейіннен мутагенез, гендік инженерия және  in vitro селекциясы көмегімен өсімдіктердің бағалы белгілерін арттыру мақсатында пайдаланады. Осының барлығы жаңа сортты -3 есе жылдам шығаруға мүмкіндік береді.

8. Гаплоидтерді диплоидтік түрлермен будандастыру арқылы: біріншіден, моногаплоидтер алынады, оларды кейбір хромосомалардың жойылуына байланысты моносомдық генетикалық талдауда қолданады. Екіншіден, гетерозистің триплоидтік түрлері алынады.

9. Гаплоидтерді аласа және басқа пішіндегі сәндік  өсімдіктер алу үшін пайдаланады.

         10. Гаплоидтерді алшақ будандастыру үшін қолданады. Мысалы, n-48 тетраплоид болып табылатын мәдени картоп жабайы диплоид түрлерімен нашар будандастырылады. Буданның диплоид түрін алғаннан кейін оны қайтадан тетраплоидтік түріне  ауыстырады.

Қазіргі кезде гаплоидтерді алу үшін мынандай тәсілдерді қолданады:

1)  Псевдогамия - жұмыртқа жасушасын бөтен тозаңмен тозаңдандырған соң ол ұрықтанбайды, оның нәтижесінде гаплоидтік ұрық пайда болады.

2)  Гаплопродюсер тәсілі - будан ұрығында ата-аналар хромосомаларының бір жиынтығы іріктеліп жойылады.

3) Андрогенез және гиногенез in vitro тәсілдері -  микроспоралар мен тозаңқапты (андрогенез), тұқымбүршік пен ұрық қалтасын (гиногенез) қоректік ортада өсіру арқылы гаплоидті өсімдігін алу.

Түраралық будандастырудың кейбір тіркесімдері құйылысу барысында ұрық  пен тұқым ұрықтанбаған аналық гаметадан түзілуі мүмкін.

Сонымен қатар псевдогамия сәулемен өңделген тозаңды қолданғанда немесе әр түрлі плоидтық деңгейдегі түрлерді будандастырғанда жүзеге асады.

Гиногенезге ұшырататын будандастырудың нәтижесінде түзілетін ұрықтанбаған қызылша тұқымбүршіктерін зерттеген кезде, гиногенетикалық ұрықтардың жұмыртқа жасушасынан немесе антиподтан дамитындығы анықталды. Синергидтер көбінесе жойылады. Өсірілген   тұқымбүршіктен  гаплоидті            өсімдік алуға болады. Колхицинмен өңдеу арқылы гомозиготалық  дигаплоидті өсімдік алынып, танаптық жағдайында зерттелді.