2018 год, № 75
УДК: 631.527.82ГРНТИ: 68.35.03
МЕТОД ПЫЛЬЦЕВОЙ ОЦЕНКИ В СЕЛЕКЦИОННОЙ ПРАКТИКЕ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙ
Представлены данные по использованию метода анализа мужской генеративной сферы в селекционной практике. В качестве базовых критериев рассматриваются: фертильность и стерильность, наличие аномальных, дефектных пыльцевых зерен, их количество в пыльнике. Показан спектр применения пыльцевого метода: интродукция сельскохозяйственных растений, изучение экологической пластичности генотипа, ГМО и генетических ресурсов, устойчивости к ксенобиотикам, фертильности полиплоидов и межсортовой несовместимости, а также проявления признака ЦМС; характеристика репродуктивной биологии вида, скрининг на устойчивость к контрастным температурам, диагностика апомиксиса, установление способа опыления растений для размещения в семеноводческих посевах, разработка стратегии скрещивания для получения перспективных генотипов. Достаточно внимания уделено вопросу устойчивости или восприимчивости мужской генеративной сферы, что позволяет подходить к созданию генетических коллекций растений-тестеров мутагенного загрязнения агроландшафта, использовать их в качестве эталона при изучении мутагенного эффекта поллютантов в цитогенетических исследованиях. Рассмотрены актуальные вопросы использования метода пыльцевой оценки в селекционной практике в сфере визуального анализа и создания баз данных видовых и сортовых особенностей пыльцевых зерен для облегчения процесса гибридизации.Ключевые слова: Метод пыльцевой оценки, мужской гаметофит, поллютанты, ЦМС, визуальный анализ, фертильность и стерильность пыльцы, дефектные пыльцевые зерна
DOI: 10.21515/1999-1703-75-51-58
Литература:
- Бажина, Е. В. Жизнеспособность пыльцы некоторых видов Picea (Pinacrae) в условиях Красноярска / Е. В. Бажина, М. И. Седаева // Ботанический журнал. - 2017. - Т. 102. - № 6. - С. 768-779.
- Бландинская, О. А. Односторонняя межсортовая несовместимость отдельных образцов перца сладкого (Capsicum annuum L.) / О. А. Бландинская, Е. Г. Козарь, Л. В. Беспалько, И. Т. Балашова // Овощи России. - 2015. - № 4. - С. 26-29.
- Брыль, Е. А. Использование микрогаметофитного отбора для дифференцировки генотипов люпина по устойчивости к контрастным температурам / Е. А. Брыль, В. С. Анохина //. Молекулярная и прикладная генетика. - Т. 8. - 2008. - С. 51-53.
- Геодакян, В. А. Количество пыльцы как передатчик экологической информации и регулятор эволюционной пластичности растений / В. А. Геодакян // Журн. общ. биол. - 1978. - Т. 39. - № 5. - С. 743-753.
- Глазунова, Е. Д. Некоторые аспекты репродуктивной биологии Corallorhiza trifida Chatel.(Orchidaceae) / Е. Д. Глазунова // Вестник Нижегородского университета им. Н. И. Лобачевского. - 2014. - № 3. -С. 39-43.
- Горохова, А. Г. Биоиндикация почв, загрязненных мышьяком и тяжелыми металлами / А. Г. Горохова, А. И. Иванов, О. В. Скобанева // XXI век: итоги прошлого и проблемы настоящего плюс. - 2013. - Т. 1. - № 9. - С. 39-46.
- Егоркина, Г. И. Реакция мужского гаметофита культурных растений на загрязнение почвы тяжелыми металлами / Г. И. Егоркина, Т. В. Бабич // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. - 2008. - № 5. - С. 23-26.
- Зеленцов, С. В. Типы и способы естественного опыления льна обыкновенного Linum usitatissimum L / С. В. Зеленцов, Е. В. Мошненко, Л. Г. Рябенко, Л. Р. Овчарова // Масличные культуры. Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур. - 2018. - № 1 (173). - С. 105-113.
- Зеленцов, С. В. Морфологические особенности пыльцы и нарушения мейоза у автотетраплоидов сои / С. В. Зеленцов, Е. В. Мошненко // Масличные культуры. Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур. - 2004. - № 1 (130). - С. 10-14.
- Круглова, А. Е. Оценка качества пыльцевых зерен в зрелых пыльниках остролодочника сходного в условиях интродукции / А. Е. Круглова // Вестник Удмуртского университета. Серия «Биология. Науки о Земле». - 2011. - № 1. - С. 67-74.
- Кузьмина, Т. Н. Оценка качества пыльцы Canna indica L. и некоторых сортов Canna х generalis Bailey / Т. Н. Кузьмина // Бюллетень Государственного Никитского ботанического сада. - 2012. - № 105. - С. 102-106.
- Кулян, Р. В. Характеристика пыльцевых зерен коллекционных форм цитрусовых / Р. В. Кулян, Н. С. Киселева // Новые технологии. - 2016. - № 3. - С. 21-27.
- Маковей, М. Д. Скрининг культурного генофонда томатов на устойчивость к высокотемпературному стрессу по признакам пыльцы / М. Д. Маковей, М. Грати, Н. Михня, В. Грати // Stiinta agricola. - 2009. - № 2. - С. 18-22.
- Маракаева, Т. В. Влияние температуры внешней среды на прорастание пыльцы фасоли в условиях южной лесостепи Западной Сибири / Т. В. Маракаева // Электронный научно-методический журнал Омского ГАУ. 2015. № 2 (2). - С. 18-23. URL: https://cyberleninka. ru/ article/n/vliyanie-temperatury-vneshney-sredyna-prorastanie-pyltsy-fasoli-v-usloviyah-yuzhnoy-leso-stepi-zapadnoy-sibiri (дата обращения: 10.10.2018).
- Овчинников, А. С. Жизнеспособность пыльцы и получение перспективных форм у арбуза / А. С. Овчинников, Т. Г. Колебошина, О. П. Варивода, Н. Г. Байбакова // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2017. -№ 1 (45). - С. 1-6.
- Омарова, З. М. Морфология, жизнеспособность и фертильность пыльцевых зерен Фейхоа (feijoa sellowiana berg.) / З. М. Омарова, Н. С. Киселева, Р. В. Кулян // редакционный совет. - 2017. - Т. 2. - С. 20-25.
- Полевова, С. В. Палиноморфология диких видов и форм яблони (malus, rosaceae) / С. В. Полевова, Я. В. Косенко, В. М. Леунова, Е. С. Романова, Е. Э. Северова, М. В. Теклёва // Ботанический журнал. - 2014. - Т. 99. - № 12. - С. 1317-1335.
- Симагина, Н. О. Биологические особенности Artemisia vulgaris L / Н. О. Симагина, А. А. Изюмская // Ученые записки Крымского федерального университета имени В. И. Вернадского. Биология. Химия. - 2014. - Т. 27. - № 1. - С. 170-177.
- Ухинова, Е. П. Цитогенетический анализ гибридов мягкой пшеницы (Triticum aestivum L.) с пшеницей Тимофеева (Triticum timopheevii Zhuk.) / Е. П. Ухинова, В. В. Пыльнев, В. С. Рубец // Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии. - 2009. - № 2. - С. 131-138.
- Федорова, М. И. Особенности фенотипического проявления признака ЦМС семенных растений свеклы столовой / М. И. Федорова, С. А. Ветрова, Е. Г. Козарь // Овощи России. - 2011. - № 3. - С. 18-23.
- Фисюнов, А. В. Борьба с сорняками в современном земледелии / А. В. Фисюнов // Земледелие. - 1984. - Т. 2. - С. 51-54.
- Цаценко, Л. В. Обнаружение поллютантов в ходе цитологического мониторинга: учеб. пособие / Л. В. Цаценко. - Краснодар: КубГАУ, 2017. - 98 с.
- Цаценко, Л. В. Пыльцевой анализ в селекции растений / Л. В. Цаценко, А. С. Синельникова // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ) [Электронный ресурс]. - Краснодар: КубГАУ, 2012. - №03 (077). С. 88-98. - Шифр Информрегистра: 0421200012\ 0182, IDA [article ID]: 0771203009. - Режим доступа: http://ej.kubagro.ru/2012/03/pdf/09.pdf.
- Чесноков, Ю. В. ГМО и генетические ресурсы растений: экологическая и агротехническая безопасность / Ю. В. Чесноков // Вавиловский журнал генетики и селекции. - 2011. - Т. 15. - № 4. - С. 818-827.
- Шевченко, С. В. Характеристика мужских генеративных структур Canna indica L / С. В. Шевченко, Т. Н. Кузьмина // Черноморск. бот. журнал. - 2011. - Т. 7. - № 4. - С. 360-364.
- Шишкинская, Н. А. Новый подход к использованию антморфологического метода для диагностики апомиксиса у злаков / Н. А. Шишкинская, О. И. Юдакова // Бюллетень Ботанического сада Саратовского государственного университета. - 2003. - № 2. - С. 180-187.
- Эмирова, Д. Э. Показатель стерильности мужского гаметофита Zea mays как критерий палинотоксичного влияния ксенобиотиков / Д. Э. Эмирова, Д. В. Баличиева, Э. Э. Ибрагимова // Экосистемы, их оптимизация и охрана. - 2010. - № 2. - С. 200-205.
- Abdul-Baki, A. A. Pollen viability and fruit set of tomato genotypes under optimumand high-temperature regimes / A. A. Abdul-Baki, J. R. Stommel // HortScience. - 1995. - Т. 30. - №. 1. - P. 115-117.
- Agarwala, S. C. Pollen development in maize plants subjected to molybdenum deficiency / S. C. Agarwala, C. Chatterjee, P. N. Sharma, C. P. Sharma, N. Nautiyal // Canadian Journal of Botany. - 1979. - Т. 57. - № 18. - P. 1946-1950.
- Devos, Y. The co-existence between transgenic and non-transgenic maize in the European Union: a focus on pollen flow and cross-fertilization / Y. Devos, D. Reheul, A. De Schrijver // Environmental biosafety research. - 2005. - Т. 4. - №. 2. - P. 71-87.
- Kelly, J. K. A method to estimate pollen viability from pollen size variation / J. K. Kelly, A. Rasch, S. Kalisz // American Journal of Botany. - 2002. - Т. 89. - № 6. - P. 1021-1023.
- Peterson, R. A. simplified method for differential staining of aborted and non-aborted pollen grains / R. Peterson, J. P. Slovin, C. Chen // Int J Plant Biol. - 2010. - Т. 1. - Р. 66-69.
- Sato, S. Moderate increase of mean daily temperature adversely affects fruit set of Lycopersicon esculentum by disrupting specific physiological processes in male reproductive development / S. Sato, M. Kamiyama, T. Iwata, N. Makita, H. Furukawa, H. Ikeda // Annals of Botany. - 2006. - Т. 97. - №. 5. - P. 731-738.
- Shah, F. Impact of high-temperature stress on rice plant and its traits related to tolerance / F. Shah, J. Huang, K. Cui, L. Nie, T. Shah, C. Chen, K. Wang // The Journal of Agricultural Science. - 2011. - Т. 149. - №. 5. - P. 545-556.
- Thakur, P. Cold stress effects on reproductive development in grain crops: an overview / P. Thakur, S. Kumar, J. A. Malik, J. D. Berger, H. Nayyar // Environmental and Experimental Botany. - 2010. - Т. 67. - № 3. -P. 429-443.
Авторы:
- Цаценко Людмила Владимировна, д-р биол. наук, профессор, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина».
- Савиченко Дмитрий Леонидович, аспирант, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина».