<<<  Назад

2016 год, № 59

УДК: 633.81:57.085.2
ГРНТИ: 34.31.33

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ДЛЯ СОЗДАНИЯ ИСХОДНОГО СЕЛЕКЦИОННОГО МАТЕРИАЛА У НЕКОТОРЫХ ЭФИРОМАСЛИЧНЫХ РАСТЕНИЙ

Природно-климатические условия Крыма позволяют выращивать многие эфиромасличные растения, продукты переработки которых широко используются в медицине, парфюмерно-косметической, пищевой и других отраслях промышленности. Повышение эффективности селекции сельскохозяйственных растений, в том числе и эфиромасличных, в настоящее время связано с внедрением современных биотехнологических приемов. Целью работы было изучение некоторых вопросов, связанных с индукцией сомаклональной изменчивости в каллусных культурах и использованием клеточных технологий для создания исходного селекционного материала у основных возделываемых и перспективных для Крыма эфиромасличных растений. В исследованиях использованы ткани и органы сортов лаванды узколистной (Lavandula angustifolia Mill.), шалфея мускатного (Salvia sclarea L.), кориандра посевного (Coriandrum sativum L.) и герани эфиромасличной (Pelargonium spp.). В работе применяли методы культуры тканей и органов in vitro и полевого анализа. В результате исследований установлены закономерности индукции морфогенеза в изолированных культурах и подобраны условия для регенерации растений из каллусов разных пассажей. При анализе регенерантов, полученных из каллусных тканей шалфея, кориандра, лаванды и герани, выявлены сомаклональные варианты с изменениями морфологии и хозяйственно ценных признаков. Установлены особенности проявления сомаклональной изменчивости у изученных видов и выделены перспективные образцы, превосходящие исходные сорта по некоторым показателям. Показана целесообразность применения методов клеточной селекции для отбора форм, устойчивых к абиотическим стрессам (осмотическому и низкотемпературному). Представлена схема получения исходного селекционного материала для изученных эфиромасличных растений с использованием разных приемов создания новых генотипов (индукции сомаклонов и отбора in vitro), а также методов клонального микроразмножения.
Ключевые слова: Эфиромасличные растения, каллус, морфогенез, сомаклональная изменчивость, клеточная селекция in vitro, клональное микроразмножение

Литература:

1. Бутенко, Р. Г. Биология клеток высших растений in vitro и биотехнологии на их основе / Р. Г. Бутенко. - М. : ФБК-ПРЕСС, 1999. - 160 с.
2. Биохимические методы анализа эфиромасличных растений и эфирных масел / под ред. А. Н. Карпачевой. - Симферополь, 1972. - 108 с.
3. Гірко, В. С. Нетрадиційні методи створення селекційного матеріалу пшениці: автореф. дис…. д-ра с.-г. наук : 06.01.05 / Гірко В. С. - К.: 1999. - 34 с.
4. Долгих, Ю. И. Сомаклональная изменчивость растений и возможности ее практического использования (на примере кукурузы): автореф. дис. … д-ра биол. наук: 03.00.12 / Долгих Ю. И. - Москва, 2005. - 35 с.
5. Егорова, Н. А. Получение исходного материала для селекции эфиромасличной герани методами культуры тканей / Н. А. Егорова, А. М. Бугара, А. М. Ермилова // Труды ИЭЛР. - 1998. - Т. 24. - С. 98-110.
6. Егорова, Н. А. Исследование устойчивости к солевому стрессу каллюсных культур эфиромасличной герани / Н. А. Егорова // Физиология и биохимия культ. растений. - 2009. - Т. 41. - № 6. - С. 523-530.
7. Егорова, Н. А. Культура каллусных тканей и сомаклональная изменчивость у эфиромасличных растений / Н. А. Егорова, И. В. Ставцева, А. Г. Инюткина // Сборник научных трудов Никит. ботан. сада. - 2009. - Т. 131. - С. 63-67.
8. Егорова, Н. А. Влияние длительности культивирования каллюсных культур на индукцию морфогенеза у эфиромасличных растений / Н. А. Егорова, И. В. Ставцева // Фізіологія рослин: проблеми та перспективи розвитку / ред. В. В. Моргун. - К.: Логос, 2009. - Т. 2. - С. 613-618.
9. Егорова, Н. А. Использование сомаклональной изменчивости в культуре in vitro для создания исходного селекционного материала у эфиромасличных растений / Н. А. Егорова, И. В. Ставцева, А. А. Лолойко, А. П. Меркурьев // Фактори експериментальної еволюції організмів: зб. наук. праць. - К. : ЛОГОС, 2011. - Т. 11. - С. 252-257.
10. Егорова, Н. А. Влияние осмотического стресса на развитие каллусных культур лаванды in vitro / Н. А. Егорова // Бюллетень ГНБС. - 2012. - № 105 - С. 139-143.
11. Егорова, Н. А. Микроразмножение эфиромасличных растений с использованием культуры изолированных тканей и органов in vitro /Н. А. Егорова, А. Г. Кривохатко, И. В. Ставцева, Л. И. Каменек // Таврійський вісник аграрної науки. - 2013. - № 1. - С. 9-14.
12. Егорова, Н. А. Некоторые аспекты биотехнологии эфиромасличных растений: индукция каллюсо- и морфогенеза, использование сомаклональной вариабельности / Н. А. Егорова // Физиология растений и генетика. - 2014. - Т. 46. - № 2. - С. 108-120.
13. Егорова, Н. А. Некоторые аспекты биотехнологии эфиромасличных растений: микроклональное размножение, синтез продуктов вторичного метаболизма in vitro / Н.А. Егорова // Физиология растений и генетика. - 2014. - Т.46, № 3. - С. 187-201.
14. Игнатова, С. А. Клеточные технологии в растениеводстве, генетике и селекции возделываемых растений: задачи, возможности, разработки систем in vitro / С. А. Игнатова. - Одесса : Астропринт, 2011. - 224 с.
15. Калашникова, Е. А. Клеточная инженерия растений: учебное пособие / Е. А. Калашникова. - М.: Изд-во РГАУ-МСХА, 2012. - 318 с.
16. Калинин, Ф. Л. Методы культуры тканей в физиологии и биохимии растений / Ф. Л. Калинин, В. В. Сарнацкая, В. Е. Полищук. - К.: Наукова думка, 1980. - 488 с.
17. Кунах, В. А. Біотехнологія лікарських рослин. Генетичні та фізіолого-біохімічні основи / В. А. Кунах. - К. : Логос, 2005. - 730 с.
18. Назаренко, Л. Г. Эфироносы юга Украины / Л. Г. Назаренко, А. В. Афонин. - Симферополь : Таврия, 2008. - 144 с.
19. Назаренко, Л. Г. Сорта эфиромасличных культур селекции Института эфиромасличных и лекарственных растений / Л. Г. Назаренко // Научные Труды ИЭЛР УААН. - 2006. - Вып. 26. - С. 49-51.
20. Новикова. В. М. Морфогенез и регенерация растений в культуре тканей лаванды / В. М. Новикова, О. И. Капелев, Л. М. Теплицкая // Биология культивируемых клеток растений и биотехнология: тез. докл. II межд. конф. - Алматы, 1993. - С. 65.
21. Рожанская, О. А. Создание исходного материала для селекции кормовых культур в условиях Сибири с помощью методов биотехнологии: автореф. дис. … д-ра биол. наук: 06.01.05 / Рожанская О. А. - Новосибирск, 2007. - 34 с.
22. Селекция эфиромасличных культур: методические указания / под ред. А. И. Аринштейн. - Симферополь, 1977. - 150 с.
23. Ставцева, И. В. Культура изолированных зародышей шалфея и ее использование в селекции: методические рекомендации / И. В. Ставцева, Н. А. Егорова. - Симферополь : ИЭЛР НААНУ, 2011. - 20 с.
24. Dunbar, K. B. Shoot regeneration of hybrid seed geranium (Pelargonium ½ hortorum) and regal geranium (Pelargonium ½ domesticum) from primary callus cultures / K. B. Dunbar, C. T. Stephens // Plant Cell, Tissue and Organ Culture. - 1989. - Vol. 19, № 1. - P. 13-21.
25. Gupta, R. Characteristics of an isomenthone-rich somaclonal mutant isolated in a geraniol-rich rose-scented geranium accession of Pelargonium graveolens / R. Gupta, G. R. Mallavarapu, S. Banerjee, S. Kumar // Flavour and Fragrance Journal.- 2001. - Vol. 16, № 5. - P. 319-324.
26. Hassanein, A. Efficient plant regeneration system from leaf discs of zonal (Pelargonium ½ hortorum) and two scented geraniums / A. Hassanein, N. Dorion // Plant Cell, Tissue and Organ Cult. - 2005. - Vol. 83. - № 2. - P. 231-240.
27. Mohan Jain, S. Tissue culture-derived variation in crop improvement / S. Mohan Jain // Euphytica. - 2001. - Vol. 18. - P. 153-166.
28. Ravindra, N. S. Somaclonal variation for some morphological traits, herb yield, essential oil content and essential oil composition in an Indian cultivar of rose-scented geranium / N. S. Ravindra, R. N. Kulkarni, M. C. Gayathri, S. Ramesh // Plant Breeding. - 2004. - Vol. 123. - № 1. - P. 84-86.
29. Skirvin, R. M. Tissue culture-induced variation in scented Pelargonium spp. / R. M. Skirvin, J. Janick // J. Amer. Soc. Hort. Sci. - 1976. - Vol. 101, № 3. - P. 281-290.
30. Stephen, R. Propagation of Coriandrum sativum L. through somatic embryogenesis / R. Stephen, N. Jayabalan // Indian J. of Exp. Biology. - 2001. - Vol. 39, № 4. - P. 387-389.
31. Tawfik, A. A. Regeneration of salvia (Salvia officinalis L.) via induction of meristematic callus / A. A. Tawfik, M. F. Mohamed // In Vitro Cell. Dev. Biol.-Plant. - 2007. - Vol. 43, № 1. - P. 21-27.
32. Tsuro, M. Variation in essential oil components in regenerated lavender (Lavandula vera D.C.) plants / M. Tsuro, M. Inoue, H. Kameoka // Sci. Hort. - 2001. - Vol. 88. - № 4. - P. 309-317.
33. Zee, S. J. Studies on adventive embryo formation in the petiole explants of coriander (Coriandrum sativum) / S. J. Zee // Protoplasma. - 1981. - Vol. 107, № 1-2. - Р. 21-26.

Авторы:

1. Егорова Наталья Алексеевна, д-р биол. наук, доцент, зав. лабораторией биотехнологии, Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Крыма.
2. Ставцева Ирина Викторовна, канд. с.-х. наук, ст. научный сотрудник, Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Крыма.