<<<  Назад

2016 год, № 60

УДК: 633.63:573.6:581.163
ГРНТИ: 68.35.03. 683.5.33

ГАПЛОИДЫ В ПАРТЕНОГЕНЕТИЧЕСКИХ ПОТОМСТВАХ САХАРНОЙ СВЕКЛЫ (BETA VULGARIS L.)

Сахарную свеклу относят к перекрестноопыляющимся видам растений, т.е. семена у нее возникают вследствие двойного оплодотворения при попадании пыльцы с цветков одного растения на цветки другого. Самооплодотворение присуще лишь единичным растениям в популяциях, так как предотвращается системой генов самонесовместимости. Как показывают наблюдения многих авторов, самонесовместимые растения свеклы склонны к агамоспермному (партеногенетическому) способу воспроизводства семян. Поэтому перекрестное оплодотворение, самооплодотворение и партеногенез в совокупности образуют единую систему репродукции семян у сахарной свеклы (дву- или однородительскую). Независимо от способа воспроизводства семян часть из них оказывается с одинарным набором хромосом в ядрах (гаплоиды). Однородительский (партеногенетический) способ воспроизводства семян у сахарной свеклы позволяет получить достаточно высокий уровень выхода гаплоидных сеянцев (от 4 до 16% в зависимости от исходного материала). Этот уровень воспроизводства гаплоидов при партеногенезе выше, чем при воспроизводстве гаплоидов при других способах воспроизводства, выше, чем при экспериментальном воздействии на процесс эмбриогенеза, и выше, чем при выращивании семяпочек в культуре in vitro. Наблюдения показывают, что в процессе развития растений происходит частичная диплоидизация гаплоидных клеток в клеточных популяциях за счет нарушения митотического цикла деления гаплоидных клеток, что ведет к миксоплоидности клеточных популяций. Миксоплоидию клеточных популяций мы рассматриваем как эпигенетический процесс, позволяющий сохранять относительно стабильный уровень плоидности клеток в клеточной популяции. Удвоение числа хромосом у гаплоидов - один из эффективных методов получения диплоидных гомозигот у многих видов культурных растений, в том числе и у сахарной свеклы.
Ключевые слова: Сахарная свекла, гаплоиды, партеногенез, миксоплоидия, однородительский и двуродительский способы размножения, апозиготия, хромосомная нестабильность

Литература:

1. Добрецова, Т. Б. Спонтанные полиплоидные и гаплоидные формы сахарной свеклы у близнецовых растений / Т. Б. Добрецова, А. Н. Лутков, А. М. Манжос // Доклады АН СССР. - 1965. - Т. 160. - № 2. - C. 454-457.
2. Доспехов, В. А. Методика полевого опыта / В. А. Доспехов // М.: Колос. - 1985. - С. 335.
3. Зайковская, Н. Э. Биология цветения, цитология и эмбриология сахарной свеклы // Биология и селекция сахарной свеклы / Н. Э. Зайковская. - М.: Колос, 1968. - С. 137-207.
4. Левитес, Е. В. Авто- и эписегрегация по признакам окраски в агамоспермных потомствах свеклы (Beta vulgaris L.) / Е. В. Левитес, О. Н. Овечкина, С. И. Малецкий // Генетика. - 1999. - Т. 35. - № 8. - С. 1086-1092.
5. Карпеченко, Г. Д. Экспериментальная полиплоидия и гаплоидия / Г. Д. Карпеченко // Теоретические основы селекции растений. - М.; Л.: Сельхозгиз. - 1935. - Т. 1. - С. 397-434.
6. Малецкая, Е. И. Апозиготический способ репродукции и гаплоидия у сахарной свеклы(BetavulgarisL.) / Е. И. Малецкая, С. И. Малецкий // Факторы экспериментальнойэволюции организмов: сб. науч. тр. - К.: Логос, 2006. - Т. 3. - С. 274-280.
7. Малецкая, Е. И. Цитологический анализ миксоплоидии клеточных популяций в апозиготических потомствах гаплоидных растений сахарной свеклы / Е. И. Малецкая, С. С. Юданова // Факторы экспериментальной эволюции организмов : сб. науч. тр. - К.: Логос, 2013. - Т. 13. - С. 210-213.
8. Малецкий, С. И. Биномиальные распределения в генетических исследованиях на растениях / С. И. Малецкий. - Новосибирск: ИЦиГ СО РАН, 2000. - 163 с.
9. Малецкий, С. И. Генетическая изменчивость в популяциях соматических клеток и вариация репродуктивных признаков у покрытосеменных растений / С. И. Малецкий, Я. С. Колодяжная // Успехи современной биологии. - 1999. - Т. 119. - № 2. - С. 128-143.
10. Малецкий, С. И. Самофертильность и агамоспермия у сахарной свеклы (Betavu-lgarisL.) / С. И. Малецкий, Е. И. Малецкая // Генетика. - 1996. - Т. 32. - № 12. - С. 1643-1650.
11. Силин, П. М. Лабораторная оценка технологических качеств сахарной свеклы / П. М. Силин // М.: Пищепромиздат, 1958. - 91 с.
12. Тырнов, В. С. Гаплоидия у растений. Научное и прикладное значение / В. С.Тырнов. - М.: Наука, 1998. - 54 с.
13. Харечко-Савицкая, Е. И. Цитология и эмбриология сахарной свеклы / Е. И. Харечко-Савицкая // Свекловодство. - К.: Госсельхозиздат, 1940. - Т. 1. - С. 453-550.
14. Хохлов, С. С. Гаплоидия у покрытосеменных растений. Ч. II. / С. С. Хохлов, Е. В. Гришина, В. С. Тырнов [и др.] - Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1974. - 180 с.
15. Юданова, С. С. Миксоплоидия клеточных популяций сахарной свеклы и ее связь с репродуктивными признаками: дис.. канд. биол. наук. / С. С. Юданова. - Всероссийский НИИ растениеводства. - СПб., 2004. - 126 с.
16. Bosemark, N. O. Haploids and homozygous diploids, triploids and tetraploids in sugar beet / N. O. Bosemark // Hereditas. - 1971. - Vol. 69. - P. 193-204.
17. Frenkel, R. Über das Auftreten von unreduzieren Gameten bei Angiospermen / R. Frenkel // Arch. Zücht.Forsch. - 1975. - Vol. 5. - P. 201-208.
18. Gentcheff, G. The double chromosome reproduction in Spinaceae and its causes. 1. Normal behavior / G. Gentcheff, A. Gustafson // Hereditas. - 1939. - Vol. 25. - № 3. - P. 349-358.
19. Lux, H. Production of haploid sugar beet (Beta vulgaris L.) by culturing unpollinated ovules / H. Lux, L. Herrmann, C. Wetzel // Plant Breed. - 1990. - Vol. 104. - № 3. - P. 177-183.
20. Nathewet, Preeda. Chromosome observation metod at metaphase and pro-metaphase stages in diploid and octoploid strawberries / NathewetPreeda, Tomohiro Yanagi, Kazumi Sone, Shin Taketa, Nobuyuki Okuda // Scintiahorticulturae. - 2007- Vol. 114. - P. 133-137.
21. Savitsky, H. Effectiveness of selection for tetraploids plants in C0 generation on the basis of the number of chloroplasts in stomata / H. Savitsky // Amer. Soc. Sugar Beet Technol. - 1966. - Vol. 13, № 8. - P. 655-661.

Авторы:

1. Малецкая Екатерина Ипполитовна, канд. биол. наук, ст. научный сотрудник лабаратории популяционной генетики растений, Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики СО РАН.