Введение 4
1 Обзор литературы б
1.1 Каллусные культуры в биотехнологии 6
1.2 получение каллусных культур 8
1.2.1 Цитокинины и их роль при каллусообразовании 8
1.3 Фотосинтез каллус ной культуры 10
1.4 Влияние газового состава среды на каллус 11
1.5 Стрессовые эдафические факторы ІЗ
1.5.1 Засуха как стрессовый фактор 14
1.5.2 Засоление как стрессовый эдафическнй фактор 15
2 Материалы и методы 18
3 Результаты и обсуждение 21
3.1 Влияние состава среды на фотосинтетическую активность каллусов 21
3.1.1 Изменение состава среды культивируемых каллусов на 9 сутки эксперимента 22
3.1.2 Изменение состава среды культивируемых каллусов на 15 сутки эксперимента 24
3.2 Влияние условий освещения в период культивирования каллусов на их фотосинтетическую активность 31
3.2.1 Влияние условий освещения на фотосинтетическую активность каллуса при их культивировании на контрольной среде 31
3.2.2 Влияние условий освещения на фотосинтетическую активность каллуса при их культивировании на стрессовой среде с имитацией засухи 33
3.3 Влияние присутствия ПЭГ в составе среды на фотосинтетическую активность каллусов при разных условиях освещения 36
Заключение 40
Список использованных источников 42
Яровая пшеница является ведущей зерновой культурой в Красноярском крае, где среди прочих факторов, лимитирующих ее урожайность. Создание новых, сортов, устойчивых к данным влияниям. классическими методами селекции характеризуется чрезмерной трудоемкостью и длительным сроком отбора. Современные технологии: генная инженерия, радиологический и химический мутагенез, культура тканей in vitro, позволяют значительно ускорить этот процесс. Появляется возможность повысить необходимую для адаптации к эдафическому стрессу клеточную устойчивость [1]. что в свою очередь обеспечивает высокую полевую выживаемость растений.
Использование каллусных культур в процессе селекции сельскохозяйственных растений на устойчивость к стрессовым эдафическим факторам, в первую очередь засухе, позволяет создавать новые экологичные сорта, используя естественные источники изменчивости. без привлечения технологий ГМО. Повышение эффективности этого направления ряд исследователей усматривают в учете цвета каллусной культуры, предполагая связь хлорофиллсодержащих областей с образованием морфогенных зон. Наличие фотосинтетической активности в этих областях каллусной культуры яровой мягкой пшеницы, и установленное ранее влияние на неё стрессоров создаёт предпосылки к использованию этого явления как для оценки стрессоустойчивости генотипов. так и для оптимизации процесса селекции ?>і vitro.Однако сведений о процессе формирования этой активности в каллусных клетках. динамике и факторах, меняющих ее уровень, в известной нам литературе обнаружено не было.
В связи с этим, цель данного исследования - определить влияние стрессовых условий на фотосинтетическую активность каллусных культур пшеницы.
В задачи исследования входило:
1. Записать световые кривые фотосинтетической активности (скорость транспорта электронов - СТЭ) каллусов пшеницы в зависимости от интенсивности возбуждающего света в определенные периоды культивирования:
2. Проследить ежесуточную динамику фотосинтетической активности (ФА) пролиферирующих каллусов пшеницы Воптимальных н стрессовых условиях:
3. Подобрать режимы культивирования для повышения ФА каллусов: вентилирование культуральных сосудов, пересадка на свежую питательную среду, изменение условий освещенностн:
4. Определить влияние индуцированной засухи на динамику ФА пролиферирующих каллусов и факторы, способные обеспечить возможность его корректировки.
Данная работа была направлена на продление жизнеспособности каллусных культур пшеницы н сохранению формирования на каллусах морфогенных зон дтя повышения эффективности методов отбора стрессоустойчивых генотипов к неблагоприятным факторам среды. В результате проведенных исследований получены следующие результаты:
1. Значения световых кривых, построенных по скорости транспорта электронов в зависимости от интенсивности возбуждающего флуоресценцию света, нарастают на всем диапазоне наблюдения (50-335 мкмоль фотонов м с) от 1-го до 8-го дня культивирования каллусов, а затем начинает падать, вплоть, до 15-х сучок;
2. Наибольшие отличии световых кривых. записанных в разное время культивирования и отличающихся условиях, наблюдаются при интенсивно стн возбуждающего флуоресценцию света НО мкмоль фотонов/м-с. При этой интенсивности потока фотонов прослежена ежесуточная динамика фотосинтетической активности пролиферирующих каллусов пшеницы.
3. Активировать фотосинтетическую активность каллусов позволяют вентилирование культуральных сосудов н пересадка на свежую питательную среду на 9-е сутки культивирования. При вентилировании световая кривая не снижается на 10-11 день., а пересадка обеспечивает превышение показателей на 8-й день культивирования почти в два раза.
4. Вентилирование культуральных сосудов и пересадка каллусов на свежую питательную среду на 15-е сутки, достоверно поднимают световую кривую на уровень 8-х суток, превышающий показатели на 15-е сутки культивирования.
5. Добавление в среду пролиферации ПЭГ (индуцированная засуха) тормозит фотосинтетическую активность каллусов с первого дня и на всем протяжении нупьтнвнрования (16 дней), что помогает объективно оценивать влияние стресса по динамике ФА пролиферирующих каллусов.
6. Постоянная до снетка пролиферирующих каллусов позволяет снизить угнетающее влияние индуцированной засухи на ФА каллусов. то есть способствует проявлению вторичной дифференцировки каллусных клеток.
7. Продление жизнеспособности ьсаллусов, с точки зрения сохранения их ФА при удлинении периода культивирования обеспечивается их пролиферацией в условиях постоянного освещения и пересадкой на свежую среду на 8-9 сутки эксперимента,
если экспланты выделялись из донорных, растений, выращенных в полевых условиях, на 4-5 сутки эксперимента при выращивании климозале.
