Клітинна селекція цикорію коренеплідного (Cichorium intybus L.) на стійкість до абіотичних факторів середовища

Размещено на http://www.allbest.ru/

НАЦІОНАЛЬНИЙ НАУКОВИЙ ЦЕНТР

„ІНСТИТУТ ЗЕМЛЕРОБСТВА УКРАЇНСЬКОЇ АКАДЕМІЇ АГРАРНИХ НАУК”

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

Спеціальність: 06.01.05 - Селекція рослин

Клітинна селекція цикорію коренеплідного (Cichorium intybus L.) на стійкість до абіотичних факторів середовища

Любченко Андрій Іванович

Київ 2010

Дисертацією є рукопис

Роботу виконано на кафедрі генетики, селекції рослин та біотехнології Уманського державного аграрного університету Міністерства аграрної політики України протягом 2004-2009 рр.

Науковий керівник: кандидат сільськогосподарських наук Рябовол Людмила Олегівна, Уманський державний аграрний університет Міністерства аграрної політики України, доцент кафедри генетики, селекції рослин та біотехнології

Офіційні опоненти: доктор сільськогосподарських наук, професор Гірко Володимир Сергійович, ННЦ «Інститут землеробства УААН», завідувач відділу селекції озимої пшениці

кандидат сільськогосподарських наук Небиков Михайло Валентинович, Національний дендропарк «Софіївка» НАН України, завідувач лабораторії мікроклонального розмноження відділу фізіології, селекції, генетики та біотехнології рослин

Захист дисертації відбудеться «25» березня 2010 р. о 12 годині на засіданні Спеціалізованої вченої ради Д 27.361.01 при ННЦ „Інститут землеробства УААН”.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці ННЦ „Інститут землеробства УААН”.

Відгуки на автореферат у двох примірниках, завірені печаткою, просимо надсилати за адресою: 08162, Україна, смт. Чабани Києво-Святошинського району Київської області, ННЦ „Інститут землеробства УААН”, вченому секретареві Спеціалізованої вченої ради.

Автореферат розіслано «23» лютого 2010 р.

Вчений секретар Спеціалізованої вченої ради, кандидат сільськогосподарських наук Л.О. Кравченко

1. Загальна характеристика роботи

цикорій коренеплідний селекційний токсичний

Внаслідок безсистемного та безконтрольного проведення меліоративних заходів велика кількість зрошуваних земель опинилась під негативним впливом засолення. Діяльність підприємств металургійної та хімічної промисловості призводить до забруднення територій іонами важких металів. Частина сільськогосподарських угідь втратили свою цінність через забруднення радіоактивними елементами після катастрофи на ЧАЕС. Використання таких земель в сільськогосподарському виробництві можливе лише за умови створення нових форм культурних рослин, стійких до абіотичних факторів середовища.

Актуальність теми. Цикорій коренеплідний -- цінна сільськогосподарська культура різнобічного призначення (використовується як технічна, продовольча, лікарська та кормова культура). Незважаючи на цінність даної рослини площі під нею залишаються незначними. Збільшення посівів цикорію можливе за рахунок використання засолених та забруднених земель. Основна причина, яка стримує розширення площ вирощування цикорію коренеплідного, це відсутність сортів, стійких до стресових чинників. Тому значна увага повинна приділятись створенню сортів з високими показниками стійкості до негативних факторів навколишнього середовища. Застосування біотехнологічних методів дає можливість прискорити та підвищити ефективність селекційного процесу.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідження за темою дисертації виконували протягом 2004-2009 рр. у відповідності з Державною програмою за темою «Оптимальне використання природного і ресурсного потенціалу агроекосистем правобережного Лісостепу України» (номер державної реєстрації -- 0101U 004495) згідно тематичних планів кафедри генетики, селекції рослин та біотехнології Уманського державного аграрного університету Міністерства аграрної політики України.

Мета і завдання дослідження. Метою роботи була розробка нової технології селекційного процесу з використанням біотехнологічних прийомів та створення методами клітинної селекції на базі сомаклональної мінливості вихідного матеріалу цикорію коренеплідного, стійкого до засолення та дії іонів барію.

Для досягнення поставленої мети передбачалось вирішення наступних завдань:

- визначити умови для індукування, культивування та морфогенезу калюсної тканини цикорію коренеплідного;

- дослідити вплив засолення та дії іонів барію на культуру тканин цикорію коренеплідного;

- провести селекцію на клітинному рівні на стійкість до стресового впливу засолення та іонів барію;

- визначити морфогенні властивості відібраних клітинних ліній цикорію коренеплідного;

- отримати рослини-регенеранти цикорію коренеплідного із стійких клітинних ліній;

- провести оцінку рослинного матеріалу стосовно збереження ознаки стійкості до хлоридного, сульфатного засолення та дії іонів барію при переході від клітинного рівня на рівень цілісної рослини та в поколіннях.

Об'єкт дослідження -- закономірності індукування морфогенної калюсної маси, пасажування калюсних тканин цикорію коренеплідного, особливості добору клітинних ліній цикорію коренеплідного, стійких до стресових чинників хлоридного, сульфатного засолення та дії іонів барію, і регенерації з них рослин у культурі in vitro, як вихідного матеріалу для селекційного процесу, та збереження ознаки стійкості при переході від клітинного рівня до рівня цілісної рослини і у поколіннях.

Предмет дослідження -- біотехнологічні методи, відібрані в ході селекції in vitro, стійкі до хлоридного і сульфатного засолення та дії іонів барію клітинні лінії, а також отримані з них рослинні лінії цикорію коренеплідного.

Методи дослідження -- біотехнологічні, цитологічні, агроекологічні, польові, статистичні.

Наукова новизна роботи. Розроблено технологію селекційного процесу зі створення вихідного матеріалу цикорію коренеплідного, стійкого до стресових чинників хлоридного і сульфатного засолення та дії іонів барію з використанням в технологічному процесі клітинної селекції.

Встановлено умови індукції, формування та культивування калюсної тканини цикорію коренеплідного, підібрано тип експланту та оптимальний склад живильного середовища.

Розроблено багатоступеневу схему добору в умовах in vitro клітинних ліній цикорію коренеплідного, стійких до хлоридного і сульфатного засолення та дії іонів барію.

Показано можливість використання хлориду барію, як селективного агента, при доборі клітинних ліній цикорію коренеплідного на стійкість до засолення.

Методами клітинної селекції отримано стійкі до стресових факторів рослинні лінії цикорію коренеплідного.

Встановлено можливість збереження ознаки стійкості біоматеріалу до стресових чинників при переході з клітинного рівня на рівень цілісної рослини.

Доведено спадковість стійкості в поколіннях, що підтверджує генетичну природу змін, які проходять при відборі біоматеріалу на клітинному рівні в присутності селективних чинників.

Практичне значення одержаних результатів. При допомозі клітинної селекції отримано новий вихідний матеріал цикорію коренеплідного (селекційні номери 99ССК3/56, 99ССК3/71, 97ССК51/40, 97ССК168/36, 97ССК168/50, 97ССК168/57, 97ССК168/59, 97ССК150/23, 97ССК150/43) з комплесною стійкістю до хлоридного, сульфатного засолення та дії іонів барію.

Створений вихідний матеріал цикорію коренеплідного використовується у дослідженнях Уманського державного аграрного університету, Інституту коренеплідних культур УААН і Всеросійського інституту цукрових буряків та цукру ім. А.Л. Мазлумова.

Особистий внесок здобувача полягає у опрацюванні, систематизації та узагальненні даних вітчизняних і зарубіжних наукових джерел літератури стосовно вказаної теми, обґрунтуванні та розробці програми і методики досліджень, проведенні лабораторних і польових експериментів, відборі зразків рослин та їх аналізу, біометричних та фенологічних спостережень, узагальнені результатів досліджень.

Апробація результатів дисертації. Основні результати та положення дисертації заслухано й обговорено на щорічних наукових конференціях Уманського державного аграрного університету (2005-2009 рр.); семінарі молодих учених, аспірантів і студентів «Стрес і адаптація рослин» (Харків, 2005); Міжнародній науково-практичній конференції «Генетичні ресурси для адаптивного рослинництва: мобілізація, інвентаризація, збереження, використання» (Оброшино, 2005); Міжнародній науково-практичній конференції «Аграрний форум 2006» (Суми, 2006); Міжнародній науковій конференції «Інтродукція, селекція та захист рослин» (Донецьк, 2009); Міжнародній науково-практичній конференції молодих вчених «Стан та перспективи розвитку рослинницької галузі в умовах змін клімату» (Харків, 2009).

Публікації. За матеріалами дисертаційної роботи опубліковано 20 наукових праць, у тому числі п'ять у фахових виданнях, що затверджено ВАК України, та отримано один деклараційний патент на корисну модель.

Обсяг і структура роботи. Дисертацію викладено на 153 сторінках комп'ютерного набору. Дисертаційна робота складається зі вступу, шести розділів, висновків, рекомендацій селекційній практиці, додатків, списку використаних джерел, що нараховує 223 позиції, з яких 81 латиницею, та містить18 таблиць і 33 рисунки. У додатках -- п'ять таблиць і три акти випробування та впровадження результатів досліджень.

2. Основний зміст роботи

РОЗДІЛ 1. ЗАСТОСУВАННЯ БІОТЕХНОЛОГІЧНИХ МЕТОДІВ У СЕЛЕКЦІЇ РОСЛИН НА СТІЙКІСТЬ ДО ДІЇ СТРЕСОВИХ ЧИННИКІВ (огляд літератури)

На основі аналізу джерел літератури викладено теоретичні засади та нові селекційні схеми вирішення наукової проблеми зі створення стійкого до екстремальних умов навколишнього середовища вихідного матеріалу сільськогосподарських культур, зокрема цикорію коренеплідного. Вищезазначені питання для цикорію коренеплідного вивчено недостатньо, що стало підставою для проведення наших досліджень.

РОЗДІЛ 2. УМОВИ, МАТЕРІАЛИ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ

Дослідження за темою дисертації проводили в біотехнологічній лабораторії кафедри генетики, селекції рослин та біотехнології Уманського державного аграрного університету (УДАУ) протягом 2004-2009 років.

Рослини для введення в культуру вирощували в тепличному комплексі та на дослідних ділянках кафедри генетики, селекції рослин та біотехнології. Як вихідний матеріал використовували сорти цикорію коренеплідного Уманський 97 та Уманський 99 селекції Інституту коренеплідних культур УААН (м. Умань).

Рослинний матеріал в умовах in vitro вирощували при 16-годинному фотоперіоді з інтенсивністю освітлення 2-5 кЛк, температурному режимі 20-24°С та відносній вологості повітря 75 %. Тривалість одного пасажу становила 30-35 діб.

Вихідними експлантати для отримання калюсної тканини слугували проростки, апікальна меристема, сегменти черешків та листкових пластинок цикорію коренеплідного. Культивували біоматеріал на живильних середовищах за прописами Мурасіге-Скуга, Гамборга та Шенка-Хильдебранта, які модифікували різними концентраціями (0,1; 0,5; 1,0; 1,5 мг/л) регуляторів росту ауксинової (2,4-дихлорфеноксиоцтова кислота (2,4-Д)) та цитокінінової (6-бензиламінопурин (6-БАП)) природи.

Для визначення інтенсивності наростання калюсів біоматеріал зважували на початку та в кінці кожного пасажу. Відносний приріст визначали за формулою Кепліна:

де W - відносний приріст маси;

W0 - початкова маса калюсу;

Wt - кінцева маса калюсу.

Для проведення клітинної селекції на стійкість до засолення морфогенні мікрокалюси висаджували на середовища з додаванням різних концентрацій NaCl і Na2SO4 (0,25; 0,5; 1,0; 1,5 %). Після першого пасажування калюсних тканин на селективних середовищах відбирали клітинні лінії, які здатні рости на середовищах з різним рівнем засолення. Калюсні лінії, отримані на субстратах з низьким вмістом солей, в наступних пасажах пересаджували на середовища з вищими концентраціями солей, збільшуючи тиск стресового агента.

Клітинну селекцію на стійкість до негативної дії іонів важких металів проводили на середовищах з додаванням солей BaCl2 у концентраціях 0,1; 0,5; 1,0; 1,5 мМ. Калюсні лінії, які зберігали життєздатність на середовищах з низькою концентрацією хлориду барію, поступово переносили на середовища з вищим вмістом селективного чинника.

Приріст біомаси в стресових умовах вираховували у відсотках до контролю (тобто до наростання калюсної тканини на неселективному середовищі). Основним показником стійкості калюсних ліній до стресових факторів була різниця між наростанням калюсу на селективних середовищах у порівнянні з контролем та збереження ними морфогенної властивості.

Для отримання рослин-регенерантів цикорію коренеплідного калюсну тканину переносили на середовище Мурасіге-Скуга, до якого додавали 1,0 мг/л 6-БАП. Укорінення рослин проводили на середовищі з додаванням ІОК у концентрації 1,0 мг/л. Вкорінені рослини висотою 5-7 см відмивали від агаризованого середовища і висаджували в торфоперегнійні горщечки. Через 17-20 днів адаптації в умовах тепличного комплексу рослини висаджували у відкритий грунт.

Для ідентифікації плоїдності рослин-регенерантів підраховували кількість хромосом у давлених препаратах, отриманих із калюсу та соматичних клітин апікальної меристеми клонованих рослин цикорію коренеплідного. Цитологічний аналіз проводили з використанням мікроскопу МБІ-13.

Стійкість матеріалу до дії стресових факторів визначали за методикою Удовенка, згідно з якою критерієм стійкості рослин до стресових чинників слугують показники проростання насіння в умовах стресу та контролю. Пророщування насіння проводили рулонним методом.

Створені форми цикорію коренеплідного вирощували протягом 2007-2009 років на дослідних ділянках Уманського державного аграрного університету.

Апробацію маточних посівів і репродуктивних рослин проводили двічі:

- у стадії технічної стиглості коренеплодів першого року життя. Аналізували форму, забарвлення та довжину листків; форму, довжину та масу коренеплоду; продуктивність (урожайність т/га, вміст інуліну %, збір інуліну т/га).

- оцінку репродуктивних рослин проводили за ознаками багатостебельності, насіннєвою продуктивністю, термінами цвітіння та дозрівання насіння.

РОЗДІЛ 3. ІНДУКЦІЯ, ФОРМУВАННЯ, ПАСАЖУВАННЯ ТА МОРФОГЕНЕЗ КАЛЮСНОЇ ТКАНИНИ ЦИКОРІЮ КОРЕНЕПЛІДНОГО

Для отримання та пасажування морфогенної калюсної тканини цикорію коренеплідного на першому етапі роботи підбирали тип експланта, склад живильного середовища та концентрацію і співвідношення в його складі регуляторів росту.

За експланти використовували проростки, апікальну меристему, сегменти черешків і листкових пластинок рослин. В основу живильного субстрату входили макро-, та мікроелементи за прописами Мурасіге-Скуга, Гамборга і Шенка-Хильдебранта. Базові середовища модифікували різними концентраціями 2,4-Д (табл. 1).

Таблиця 1 Індукція калюсогенезу цикорію коренеплідного залежно від факторів, що досліджували

Середовище (фактор А)	Тип експланта (фактор В)	Концентрація 2,4-Д, мг/л (фактор С)	Калюсогенез, %	Отримано морфогенних калюсів, %
1	2	3	4	5
Мурасіге-Скуга	Апікальна меристема	0,1	42,1±1,9	35,8±1,9
		0,5	59,6±2,6	50,4±4,7
		1,0	12,5±2,5	8,3±1,9
		1,5	0,0	0,0
	Черешок	0,1	12,5±1,3	6,3±1,3
		0,5	24,6±1,9	15,4±1,9
		1,0	20,0±1,3	10,0±1,3
		1,5	0,0	0,0
	Листкова пластинка	0,1	4,2±1,9	2,5±1,3
		0,5	6,7±1,9	2,5±1,3
		1,0	5,0±1,3	2,5±1,3
		1,5	0,0	0,0
	Проросток	0,1	77,9±1,9	67,1±1,9
		0,5	85,0±2,5	71,7±2,6
		1,0	19,2±1,9	6,7±1,9
		1,5	0,0	0,0
Гамборга	Апікальна меристема	0,1	16,3±1,3	7,5±1,3
		0,5	30,8±1,9	14,6±1,9
		1,0	7,9±1,9	6,3±1,3
		1,5	0,0	0,0
	Черешок	0,1	5,4±1,9	2,9±1,9
		0,5	10,4±1,9	5,0±1,3
		1,0	7,5±1,3	2,9±1,9
		1,5	0,0	0,0
	Листкова пластинка	0,1	2,9±1,9	1,7±0,7
		0,5	5,4±2,6	4,2±1,9
		1,0	5,4±1,9	3,8±2,5
		1,5	0,0	0,0
	Проросток	0,1	46,7±1,9	37,5±2,5
		0,5	55,0±2,5	41,7±2,6
		1,0	19,6±1,9	12,9±1,9
		1,5	0,0	0,0
Шенка-Хильдебранта	Апікальна меристема	0,1	52,1±1,9	50,4±3,1
		0,5	80,4±2,9	58,3±2,6
		1,0	20,4±1,9	13,3±0,7
		1,5	0,0	0,0
	Черешок	0,1	16,3±1,3	7,9±1,9
		0,5	30,4±1,4	11,7±1,9
		1,0	26,3±2,5	10,8±1,9
		1,5	0,0	0,0
	Листкова пластинка	0,1	6,7±1,9	5,8±1,9
		0,5	12,1±1,9	9,2±1,9
		1,0	9,6±1,9	4,6±1,9
		1,5	0,0	0,0
	Проросток	0,1	54,6±3,8	51,7±2,6
		0,5	90,0±2,5	87,9±3,1
		1,0	28,8±2,5	25,4±1,9
		1,5	0,0	0,0
НІР05 факторів: А - 0,58; В - 0,67; С - 0,67; взаємодії факторів: АВ - 1,16; АС - 1,16; ВС - 1,34; АВС - 2,32

Внаслідок проведених досліджень встановлено, що найкращим типом експланта для одержання калюсної тканини цикорію коренеплідного є проростки. У даній серії досліджень інтенсивність індукції калюсогенезу становив від 19,2 до 90,0 % у залежності від основного складу живильного середовища та концентрації 2,4-Д.

Дещо нижчі показники індукції калюсогенезу відмічено при використанні в якості експланта апікальної меристеми. Даний показник коливався від 12,5 до 80,4 % залежно від середовища та концентрації регулятора росту.

При використанні листків та черешків інтенсивність калюсогенезу була значно нижчою. Найвищий відсоток індукції калюсної тканини з черешків становив 30,4 %, а для листових пластинок цей показник не перевищував 12,1 %.

Відмінність між показниками калюсогенезу різних типів експланта ми пов'язуємо з більшою схильністю до інтенсивної проліферації калюсу молодих тканин рослин (проростків, апікальної меристеми), аніж спеціалізованих клітин листків та черешків.

Також встановлено, що найкращим для одержання калюсної маси цикорію коренеплідного було модифіковане середовище за прописом Шенка-Хильдебранта. На даному середовищі, залежно типу експланта та концентрації 2,4-Д, інтенсивність калюсогенезу коливалась в межах 6,7-90,0 %. На модифікованих середовищах за прописами Мурасіге-Скуга відсоток індукції калюсних тканин був на 13,8 % нижчим і коливався від 4,2 до 85,0 %. Найменший відсоток утворення калюсних тканин спостерігався на середовищі Гамборга. На даному середовищі цей показник не перевищував 55,0%.

Одним із визначальних чинників при індукції калюсогенезу цикорію коренеплідного є наявність в живильному середовищі регуляторів росту. Основним регулятором росту, який стимулює утворення калюсної тканини у переважної більшості видів рослини, є 2,4-Д. Концентрація 2,4-Д на рівні 0,5 мг/л в середовищі Шенка-Хильдебранта стимулювала проліферацію калюсної тканини у 90,0 % експлантів-проростків, при цьому 87,9 % індукованої калюсної тканини було морфогенноактивною. При знижені концентрації 2,4-Д у середовищі до 0,1 мг/л відсоток утворення калюсної тканини був значно нижчим і становив 54,6 %. Підвищення концентрації 2,4-Д до 1,0 мг/л знижувало інтенсивність калюсогенезу до 28,8 %. Підвищені концентрації 2,4- Д, поряд з пригніченням інтенсивності індукції калюсогенезу, викликали зниження виходу морфогенного калюсу, що є основною характеристикою для визначення можливості подальшої роботи при веденні клітинної селекції. На живильних середовищах модифікованих високими концентраціями 2,4-Д (1,5 мг/л) спостерігали повне відмирання експлантів.

Основними завданнями, які ставляться при довготривалому культивуванні калюсних тканин, є підбір умов вирощування, які б забезпечували інтенсивне наростання біомаси та збереження її морфогенних властивостей. На оптимальний склад живильного середовища для калюсогенезу вказує інтенсивність проліферації висадженої калюсної маси (табл. 2).

На безгормональних середовищах відносний приріст калюсної маси не перевищував 1,06 пункта. А тому інтенсивна проліферація калюсної тканини потребує введення до живильного середовища регуляторів росту ауксинової та цитокінінової природи. Найвищим відносний приріст калюсної маси (9,81 пункта) був на середовищі Шенка-Хильдебранта з додаванням до його складу 0,1 мг/л 2,4-Д та 0,5 мг/л 6-БАП. Показники проліферації калюсів на модифікованих середовищах Мурасіге-Скуга та Гамбора були нижчі на 33,9 та 52,0 % відповідно.

Підвищення вмісту 2,4-Д в середовищі до 0,5 мг/л знижувало інтенсивність наростаня калюсної біомаси на 26,3-41,1 % та пригнічувало морфогенні характеристики калюсних тканин. Калюси характеризувались обводненістю, набували білого забарвлення і втрачали морфогенноактивні властивості.

Таблиця 2 Відносний приріст калюсної маси (ДW) цикорію коренеплідного залежно від складу базового живильного середовища та наявності і співвідношення регуляторів росту

Концентрація, мг/л	Середовище
2,4-Д	6-БАП	Мурасіге-Скуга	Гамборга	Шенка-Хильдебранта
0,0	0,0	0,65 ± 0,12	0,42 ± 0,08	1,06 ± 0,21
	0,1	0,69 ± 0,04	0,58 ± 0,06	1,12 ± 0,09
	0,5	0,54 ± 0,04	0,55 ± 0,14	1,11 ± 0,10
	1,0	0,42 ± 0,10	0,39 ± 0,06	1,08 ± 0,28
	1,5	0,0	0,0	0,0
0,1	0,0	1,13 ± 0,20	0,94 ± 0,33	1,41 ± 0,14
	0,1	4,63 ± 0,27	3,39 ± 0,27	7,71 ± 0,41
	0,5	6,48 ± 0,29	4,71 ± 0,19	9,81 ± 0,94
	1,0	3,40 ± 0,13	2,79 ± 0,12	4,08 ± 0,16
	1,5	0,0	0,0	0,0
0,5	0,0	0,69 ± 0,05	0,55 ± 0,09	0,98 ± 0,39
	0,1	3,26 ± 0,11	2,43 ± 0,12	4,03 ± 0,16
	0,5	4,62 ± 0,26	3,47 ± 0,24	5,78 ± 0,44
	1,0	2,87 ± 0,19	2,01 ± 0,12	3,57 ± 0,24
	1,5	0,0	0,0	0,0
1,0	0,0	0,44 ± 0,10	0,22 ± 0,08	0,34 ± 0,06
	0,1	0,44 ± 0,10	0,28 ± 0,08	0,45 ± 0,07
	0,5	0,44 ± 0,12	0,16 ± 0,04	0,44 ± 0,09
	1,0	0,34 ± 0,10	0,10 ± 0,09	0,28 ± 0,07
	1,5	0,0	0,0	0,0
НІР05 факторів: А - 0,06; В - 0,08; С - 0,08; взаємодії факторів: АВ - 0,13; АС - 0,13; ВС - 0,17; АВС - 0,29

При культивуванні калюсної маси на живильному середовищі з концентрацією 2,4-Д більше 1,0 мг/л спостерігали значне пригнічення росту біомаси та повну втрату здатності до морфогенезу. На середовищах з концентрацією 2,4-Д 1,5 мг/л спостерігали повне відмирання калюсів.

Для стимуляції морфогенезу калюсну тканину переносили на регенераційні живильні середовища. Найінтенсивніше морфогенез відбувався при повній відсутності в живильних середовищах ауксину та високому вмісті цитокініну

Найбільш активно процес морфогенезу проходив на модифікованому середовищі Мурасіге-Скуга при додаванні до його складу 6-БАП у конценрації 1,0 мг/л. У даному варіанті досліду морфогенез калюсної тканини спостерігали у 88,8 % висаджених матеріалів. На середовищах Шенка-Хильдебранта та Гамбора цей показник був на 27,5-30,7 % нижчим. Підвищення вмісту 6-БАП у субстраті до 1,5 мг/л та навіть незначна наявність 2,4-Д різко пригнічувало показники морфогенезу.

Процес морфогенезу проходив як шляхом органогенезу, так і шляхом соматичного ембріоїдогенезу.

Отже у результаті проведених досліджень встановлено, що кращим експлантом для індукції формування калюсної маси є проростки. Індукція калюсогенезу цикорію коренеплідного найефективніше відбувається на середовищі Шенка-Хильдебранта при додаванні 2,4-Д у концентрації 0,5 мг/л. Пасажування калюсних тканин найефективніше проводити на середовищі за прописом Шенка-Хильдебранта з додаванням 0,1 мг/л 2,4-Д та 0,5 мг/л 6-БАП. Морфогенез калюсних тканин цикорію коренеплідного найінтенсивніше відбувається на модифікованому середовищі Мурасіге-Скуга з додаванням до його складу 1,0 мг/л 6-БАП.

РОЗДІЛ 4. КЛІТИННА СЕЛЕКЦІЯ ЦИКОРІЮ КОРЕНЕПЛІДНОГО НА СТІЙКІСТЬ ДО СТРЕСОВИХ ЧИННИКІВ

Для визначення спроможності калюсної тканини цикорію коренеплідного наростати в умовах засолення в першому пасажі мікрокалюси висаджували на середовища з різним рівнем та типом засолення.

У результаті досліджень встановлено, що хлоридне та сульфатне засолення викликає стрес та інгібує проліферацію калюсної культури цикорію коренеплідного

Навіть за 0,25 % концентрації у середовищі NaCl чи Na2SO4 спостерігали некроз переважної більшості калюсних тканин. Частка калюсів, що вижили за хлоридного засолення, склала для сорту Уманський 99 -- 22,9 %, а сорту Уманський 97 -- 25,4 %. Сульфатне засолення є токсичнішим для калюсних тканин цикорію, ніж хлоридне. За 0,25 % концентрації Na2SO4 у живильному середовищі виживання калюсів становило у сорту Уманський 99 -- 13,4 %, а сорту Уманський -- 10,4 %.

Підвищення концентрації солей в живильному середовищі до 0,5 % знижувало кількість життєздатних калюсів, отриманих із проростків сорту Уманський 99 за хлоридного засолення до 10,9 %, а сульфатного засолення до 7,5 %, з проростків сорту Уманський 97 до 11,3 та 8,8 % відповідно. Збільшення концентрації солей до 1,0-1,5 % викликало майже повну загибель біоматеріалу.

Внаслідок клітинної селекції, яка передбачала поступове перенесення стійких калюсних ліній на середовища з вищими концентраціями стресового чинника, було відібрано низку калюсних ліній цикорію коренеплідного з високим рівнем стійкості до хлоридного засолення (табл. 3).

Найвищу стійкість до стресових чинників мали калюсні лінії цикорію коренеплідного 99ССК3, 99ССК26, 97ССК23, 97ССК87. Дані лінії зберігали життєздатність навіть за 1,5 % засолення. Зазначена концентрація солі знижувала залежно від вихідного генотипу показники наростання біомаси на 77,0-81,9 %, однак калюси зберігали морфогенетичні властивості на досить високому рівні.

Таблиця 3 Відносний приріст відібраних калюсних ліній цикорію коренеплідного залежно від концентрації NaCl у селективному середовищі

Калюсна лінія (фактор А)	Концентрація солі, % (фактор В)
	0,0	0,25	0,5	1,0	1,5
	ДW*	ДW*	%	ДW*	%	ДW*	%	ДW*	%
99ССК3	7,70	6,51	84,5 ± 3,7	4,00	51,9 ± 0,2	1,80	23,4 ± 0,5	1,51	19,7 ± 0,4
99ССК8	6,19	4,39	71,0 ± 2,2	2,66	43,0 ± 0,5	1,11	17,9 ± 0,4	0,0	0,0
99ССК26	8,42	7,41	88,0 ± 4,3	3,43	40,8 ± 3,8	2,52	30,0 ± 2,9	1,91	22,7 ± 1,9
99ССК91	6,20	4,60	74,2 ± 4,8	1,07	17,3 ± 1,2	0,76	12,3 ± 1,3	0,0	0,0
99ССК124	5,31	3,63	68,4 ± 1,7	1,21	22,7 ± 0,5	0,89	16,7 ± 0,4	0,0	0,0
97ССК23	9,34	7,50	80,3 ± 4,5	3,58	38,4 ± 2,1	2,46	26,3 ± 1,1	2,15	23,0 ± 1,1
97ССК67	7,71	6,10	79,1 ± 4,8	3,72	48,2 ± 1,8	1,91	24,8 ± 2,0	0,0	0,0
97ССК87	13,30	8,45	63,6 ± 0,7	5,28	39,7 ± 0,6	3,23	24,3 ± 0,6	2,40	18,1 ± 0,8
НІР05 факторів: А - 0,15; В - 0,12; взаємодії факторів: АВ - 0,33

На селективних середовищах, де за стресового агента використовували Na2SO4, було відібрано сім стійких клітинних ліній (табл. 4).

Таблиця 4 Відносний приріст відібраних калюсних ліній цикорію коренеплідного залежно від концетрації Na2SO4 у селективному середовищі

Калюсна лінія (фактор А)	Концентрація солі, % (фактор В)
	0,0	0,25	0,5	1,0	1,5
	ДW	ДW	%	ДW	%	ДW	%	ДW	%
99ССК5	5,42	3,72	68,6 ± 4,3	1,02	18,8 ± 0,3	0,59	10,9 ± 2,3	0,0	0,0
99ССК17	6,13	4,27	69,7 ± 2,7	1,37	22,4 ± 0,4	0,82	13,3 ± 0,8	0,0	0,0
99ССК73	8,66	6,72	77,6 ± 1,5	2,99	34,6 ± 1,4	1,39	16,1 ± 1,5	1,01	11,6 ± 0,4
99ССК75	7,82	5,70	72,9 ± 3,5	2,19	28,0 ± 1,0	1,09	13.9 ± 2,7	0,86	11,0 ± 1,2
97ССК9	9,61	7,70	80,1 ± 1,4	4,20	43,7 ± 1,5	1,80	18,7 ± 4,1	1,57	16,4 ± 0,3
97ССК51	8,30	5,80	69,9 ± 3,4	2,82	33,9 ± 0,2	1,36	16,3 ± 1,0	1,12	13,4 ± 0,7
97ССК92	5,89	3,41	58,0 ± 0,7	1,39	23,5 ± 0,7	0,63	10,7 ± 1,4	0,0	0,0
НІР05 факторів: А - 0,15; В - 0,12; взаємодії факторів: АВ - 0,33

Відібрані сульфатостійкі клітинні лінії характеризувались індивідуальними ростовими показниками як в контрольному варіанті, так і в умовах засолення. При 1,5 %-й концентрації сульфату натрію в субстраті життєздатність зберігали лінії 99ССК73, 99ССК75, 97ССК9, 99ССК51. Відносний приріст калюсів при цьому становив 11,0 -16,4 % від контролю.

Паралельно з добором солестійких ліній цикорію коренеплідного проводили клітинну селекцію на стійкість до іонів барію. Іони барію, навіть у невеликих концентраціях, викликали пригнічення процесів життєдіяльності калюсних тканин

Частка калюсів, що вижили при вмісті хлориду барію в середовищі концентрацією 0,25 мМ, залежно від генотипу, становила 8,8-9,2 %. Підвищення вмісту BaCl2 в живильному середовищі до 0,5 мМ зменшувало кількість одержаних калюсів до 3,8-4,6 %. На середовищах з більшим вмістом хлориду барію спостерігали некроз матеріалу.

Внаслідок ступеневої клітинної селекції було відібрано вісім клітинних ліній цикорію коренеплідного, стійких до впливу іонів барію (табл. 5).

Таблиця 5 Відносний приріст відібраних калюсних ліній цикорію коренеплідного залежно від концетрації BaCl2 у селективному середовищі

Калюсна лінія (фактор А)	Концентрація BaCl2, мМ (фактор В)
	0	0,25	0,5	1,0
	ДW	ДW	%	ДW	%	ДW	%
99ССК142	5,09	2,86	56,3 ± 0,5	2,23	43,8 ± 2,5	0,0	0,0
99ССК146	6,46	3,02	46,8 ± 0,3	2,20	34,0 ± 1,1	0,0	0,0
99ССК153	9,06	6,08	67,0 ± 1,1	4,83	53,3 ± 0,6	1,54	17,0 ± 0,7
99ССК162	4,23	3,03	71,8 ± 3,1	2,33	55,1 ± 0,9	0,76	18,1 ± 1,1
99ССК171	6,02	3,52	58,5 ± 2,8	2,17	36,1 ± 1,9	0,0	0,0
97ССК147	6,65	2,63	39,5 ± 1,3	1,47	22,1 ± 0,9	0,0	0,0
97ССК150	5,09	3,75	73,7 ± 3,2	2,98	58,5 ± 0,4	1,05	20,7 ± 0,7
97ССК155	4,52	2,52	55,8 ± 3,2	1,90	42,0 ± 2,3	0,0	0,0
97ССК168	9,70	6,05	62,3 ± 3,1	4,05	41,7 ± 0,7	1,73	17,8 ± 1,0
НІР05 факторів: А - 0,09; В - 0,06; взаємодії факторів: АВ - 0,18

Найбільш стійкими виявились клітинні лінії 99ССК153, 99ССК162, 97ССК150, 97ССК168. Межею, при якій калюси зберігали ріст, була концентрація 1,0 мМ. При цьому відносний приріст знижувався на 79,3-83,0%.

Отже, вплив засолення засолення та дія іонів барію викликають стрес у культурі калюсних тканин цикорію коренеплідного. Критичною межею для добору біоматеріалу цикорію коренеплідного при сульфатному та хлоридному засолені є півторавідсоткова концентрація, при використані в якості селективного агента BaCl2 -- концентрація 1,0 мМ. У всіх відібраних ліній інтенсивність проліферації в контрольному варіанті перевищувала показники наростання калюсних тканин на селективних середовищах в залежності від генотипу, стресового чинника та його концентрації на 12,0-89,0 %.

РОЗДІЛ 5. МОРФОГЕННА АКТИВНІСТЬ СТІЙКИХ ДО СТРЕСОВИХ ЧИННИКІВ КЛІТИННИХ ЛІНІЙ ЦИКОРІЮ КОРЕНЕПЛІДНОГО ТА ОТРИМАННЯ РОСЛИН-РЕГЕНЕРАНТІВ

При веденні клітинної селекції основним показником стійкості біоматеріалу до стресових чинників є індукція морфогенної активності калюсної маси та отримання в результаті соматичного ембріоїдогенезу чи органогенезу рослин. Для вивчення даного питання, з кожного пасажу частину стійких до стресових факторів калюсних ліній цикорію коренеплідного висаджували на регенераційні середовища для отримання рослин-регенерантів. Регенерацію проводили на середовищах як з додаванням стресових чинників, так і без їх вмісту. Концентрацію стресового агента, при якому проводили регенерацію рослин, обирали з таким розрахунком, щоб створювався високий стресовий тиск, але калюси не втрачали повністю здатність до морфогенезу. Для NaCl та Na2SO4 це була 1,5 % концентрація, для хлориду барію -- 1,0 мМ.

Найкращі регенераційні показники зберігали стійкі до хлоридного засолення калюсні лінії. Загалом з чотирьох ліній було одержано 263 регенеранти. Найбільше регенерантів оримано з ліній 97ССК87 та 97ССК3.

З сульфатостійких калюсних ліній вдалось отримати 259 рослин-регенерантів. Найкращими показниками регенерації характеризувалась лінія 99ССК75.

Дещо нижчою морфогенною активністю харктеризувались калюсні лінії, відібрані на середовищах з іонами барію. З чотирьох ліній отримано 181 рослину-регенерант. Найбільше рослин одержано з калюсної лінії 97ССК168.

Отже, в результаті досліджень отримано калюсні лінії цикорію коренеплідного, які характеризувались індивідуальними показниками регенерації як в умовах контрольного варіанту, так і на фоні стресових чинників. Проте, для всіх ліній у присутності селективних чинників спостерігали зниження показників регенерації на 48,8-51,1 % та зменшення з кожним наступним пасажем виходу рослин-регенерантів на 30,9-52,3 %.

РОЗДІЛ 6. ХАРАКТЕРИСТИКА СТВОРЕНОГО БІОТЕХНОЛОГІЧНИМИ МЕТОДАМИ РОСЛИННОГО МАТЕРІАЛУ ЦИКОРІЮ КОРЕНЕПЛІДНОГО

Для визначення комплексної стійкості та виділення резистентних матеріалів, отримані зі стійких до окремих стресових чинників калюсних ліній, рослини-регенеранти після мікроклонального розмноження знову переносили на середовища з максимально допустимою концентрацією селективного чинника (табл. 6).

Таблиця 6 Оцінка комплексної стійкості до стресових чинників рослинного матеріалу цикорію коренеплідного

Калюсна лінія (фактор А)	Отримано регенерантів, шт.	Стресовий чинник (фактор В)
		NaCl (1,5 %)	Na2SO4 (1,5 %)	BaCl2 (1,0 мМ)
		шт.	%	шт.	%	шт.	%
97ССК231)	49	39	79,6 ± 5,8	18	36,7± 4,3	0	0,0
97ССК871)	82	44	53,7 ± 1,2	23	28,0 ± 2,4	0	0,0
99ССК31)	75	54	72,4 ± 4,3	50	67,1 ± 2,0	6	8,0 ± 1,3
99ССК261)	60	30	50,6 ± 6,7	15	25,0 ± 3,3	0	0,0
97ССК92)	67	44	65,2 ± 1,7	46	69,2 ± 3,8	4	6,0 ± 1,5
97ССК512)	42	35	83,3 ± 2,4	40	94,4 ± 3,6	5	12,7 ± 1,4
99ССК732)	70	26	36,7 ± 1,6	30	42,4 ± 3,6	0	0,0
99ССК752)	80	42	52,1 ± 1,9	45	55,8 ± 2,9	0	0,0
97ССК1503)	46	17	36,2 ± 8,8	19	40,6 ± 8,8	23	49,3 ± 4,5
99ССК1533)	47	44	93,6 ± 2,1	40	85,8 ± 3,3	45	95,7 ± 2,1
99ССК1623)	29	25	87,4 ± 2,0	25	87,4 ± 13,1	27	93,1 ± 3,4
97ССК1683)	59	36	61,6 ± 2,6	36	60,5 ± 2,0	37	62,7 ± 1,7
НІР05 факторів: А - 0,95; В - 1,90; взаємодії факторів: АВ - 3,29

На середовищах у присутності NaCl виживання рослин-регенерантів, отриманих з хлоридостійких калюсних ліній, було в середньому на рівні 65,4 %, а при сульфатному засоленні цей показник знижувався до 39,8 %. На фоні іонів барію життєздатність зберігали шість номерів цикорію коренеплідного, отриманих з калюсної лінії 99ССК3.

Високий відсоток виживання як в умовах хлоридного, так і сульфатного засолення відмічено у регенерантів з сульфатостійких калюсних ліній цикорію коренеплідного (62,4%). До дії іонів барію стійкість зберігали лише декілька номерів ліній 97ССК51 та 97ССК9.

Найвищий відсоток виживання рослинного матеріалу цикорію коренеплідного на середовищах з різними стресовими чинниками спостерігався у регенерантів, отриманих з ліній стійких до іонів барію (в середньому 71,2 %), що вказує на можливість використання хлориду барію, як селективного агента, при доборі клітинних ліній цикорію коренеплідного на стійкість до засолення.

Після повторного культивування біоматеріалу на стресових фонах комплексну стійкість до селективних агентів зберігало лише 147 регенераційних ліній (20,9 %). Отриманий стійкий рослинний матеріал розмножували, укорінювали та після адаптації в тепличному комплексі переносили у відкритий грунт.

Для перевірки стійкості отриманого матеріалу цикорію коренеплідного до стресових чинників використовували метод проростків. Схожість насіння цикорію коренеплідного в дистильованій воді становила, залежно від генотипу, від 71,7 до 94,7 %. Показники проростання насіння рослин цикорію коренеплідного, отриманих з солестійких калюсних ліній, в умовах хлоридного та сульфатного засолення становила 74,0-87,7 % від показників їх схожості в контрольному варіанті. На фоні хлориду барію цей показник становив 40,8-58,8 %. Тобто, дані лінії були середньостійкі до дії іонів барію та мали високу стійкість до обох типів засолення. Рослинні лінії цикорію коренеплідного, які були регенеровані з калюсів, відібраних на середовищах з хлоридом барію, демонстрували однаково високі показники схожості насіння. Схожість насіння цих матеріалів в умовах стресу була в залежності від генотипу на 21,2-46,1 % нижчою в порівнянні з контролем.

Внаслідок виконаних досліджень було отримано вихідний селекційний матеріал цикорію коренеплідного з комплексною стійкістю до стресових чинників хлоридного, сульфатного засолення, дії іонів барію та високими показниками продуктивності (табл. 7).

Таблиця 7 Продуктивність селекційних матеріалів цикорію коренеплідного з комплексною стійкістю до стресових чинників (2007-2009 рр.)

Селекційний матеріал	Урожайність коренеплодів, т/га	Перевищення контролю	Вміст інуліну, %	Перевищення контролю	Збір інуліну, т/га	Перевищення контролю
		т/га	%		%	%		т/га	%
Уманський 97*	40,0	-	-	17,6	-	-	7,0	-	-
97ССК51/40	39,7	-0,3	99,2	17,5	-0,1	99,4	6,9	-0,1	98,6
97ССК150/23	42,9	2,9	107,3	17,7	0,1	100,6	7,6	0,6	108,6
97ССК150/43	47,7	7,7	119,2	17,5	0,0	99,4	8,3	1,3	118,6
97ССК168/36	41,0	1,0	102,6	17,6	0,0	100,0	7,2	0,2	102,6
97ССК168/50	40,3	0,3	100,8	17,6	0,0	100,0	7,1	0,1	100,8
97ССК168/57	47,1	7,1	117,8	17,6	0,0	100,0	8,3	1,3	117,8
97ССК168/59	42,9	2,9	107,3	17,5	-0,1	99,4	7,5	0,5	106,8
НІР05	1,91	-	0,7	-	0,27	-
Уманський 99*	42,3	-	-	17,6	-	-	7,4	-	-
99ССК3/56	45,1	2,8	106,7	17,6	0,0	100,0	7,9	0,5	106,7
99ССК3/71	42,4	0,1	100,2	17,6	0,0	100,0	7,5	0,02	100,3
НІР05	2,30	-	0,7	-	0,35	-

Врожайність коренеплодів даних номерів становила 39,7-47,7 т/га, вміст інуліну -- 17,5-17,7 %, збір інуліну -- 6,9-8,3 т/га, що було на рівні, або перевищувало показники продуктивності сортів-стандартів.

Коренеплоди мали конічну форму та довжину 20-25 см, що забезпечить їх ефективне механізоване збирання. Вищезазначені лінії, як вихідний матеріал, включено до селекційного процесу створення високопродуктивних сортів цикорію коренеплідного, стійких до абіотичних стресових чинників навколишнього середовища.

Отже, у процесі досліджень розроблено селекційну технологію отримання вихідного матеріалу цикорію коренеплідного, стійкого до засолення та дії іонів барію, з використанням біотехнологічних методів, що дає можливість інтенсифікувати процес зі створення нових високопродуктивних сортів з комплексною стійкістю до абіотичних факторів та скоротити терміни селекційного процесу і матеріальні затрати на їх отримання.

Висновки

У дисертації наведено теоретичне узагальнення і нове вирішення наукової задачі, яка полягає у розробці селекційної технології створення вихідного матеріалу цикорію коренеплідного з використанням провокаційних фонів для отримання сортів, стійких до засолення та дії іонів барію з використанням в технологічному процесі клітинної селекції.

1. Доведено, що найкращим типом експланту для отримання морфогенної калюсної тканини цикорію коренеплідного є проростки. Інтенсивність індукції калюсогенезу становить від 19,2 до 90,0 % у залежності від базового складу живильного середовища та концентрації 2,4- дихлорфеноксиоцтової кислоти.

2. Встановлено, що найінтенсивніше процес індукції калюсогенезу цикорію коренеплідного (90,0 %) проходять на модифікованому середовищі Шенка-Хильдебранта з додаванням 2,4-дихлорфеноксиоцтової кислоти у концентрації 0,5 мг/л при використанні в якості експлантів проростків.

3. Визначено, що ефективне культивування морфогенної калюсної тканини потребує наявності в живильному середовищі 0,5 мг/л 6-бензиламінопурину та 0,1 мг/л 2,4- дихлорфеноксиоцтової кислоти.

4. Підтверджено, що модифіковане живильне середовище Мурасіге-Скуга з додаванням до його складу 1,0 мг/л 6-БАП є оптимальним для морфогенезу калюсної тканини цикорію коренеплідного у неселективних умовах, що дає можливість отримати програмовану кількість рослин-регенерантів.

5. Встановлено, що межею засолення селективного середовища, при якій клітинні лінії цикорію коренеплідного зберігають ознаки життєздатності, є 1,5 % -ва концентрація.

6. Виявлено, що концентрація 1,0 мМ іонів барію в живильному середовищі є граничною для відбору рослинного матеріалу цикорію коренеплідного.

7. Розроблено багатоступеневу схему клітинної селекції in vitro цикорію коренеплідного на стійкість до стресових факторів, що дає можливість відібрати калюсні лінії та рослини-регенеранти стійкі до стресових чинників хлоридного і сульфатного засолення (NaCl, Na2SO4) та дії іонів барію (BaCl2).

8. Встановлено, що отримані зі специфічною стійкістю до іонів Ва2+ лінії цикорію коренеплідного характеризуються комплексною стійкістю до стресових чинників хлоридного та сульфатного засолення.

9. Доведено можливість збереження стійкості створеного матеріалу до дії селективних чинників при переході від клітинного рівня організації на рівень цілісної рослини та передачі цієї ознаки в поколіннях.

10. Показано, що застосування розробленої селекційної технології з використанням біотехнологічних методів дозволяє отримати вихідний селекційний матеріал цикорію коренеплідного з комплексною стійкістю до хлоридного і сульфатного засолення та дії іонів Ba2+, а це дає можливість використовувати його в селекційному процесі для створення нових сортів, толерантних до вказаних стресових чинників, та вирощування їх у зонах екологічного стресу.

Рекомендації селекційній практиці та виробництву

Для селекційного процесу рекомендується:

1. Технологія селекційного процесу з використанням біотехнологічної ланки для створення вихідного матеріалу цикорію коренеплідного стійкого до стресових чинників хлоридного і сульфатного засолення та дії іонів барію.

2. Розроблені технології отримання морфогенної калюсної тканини та рослин-регенерантів на селективних середовищах зі стресовим чинником хлоридного і сульфатного засолення та дії іонів барію і виділення сомаклональних варіантів, з метою створення для селекційного процесу вихідного матеріалу цикорію коренеплідного стійкого до абіотичних факторів.

3. Модифіковані живильні середовища для формування морфогенної калюсної тканини та розмноження рослин-регенерантів цикорію коренеплідного.

4. Вихідний матеріал цикорію коренеплідного з комплексною стійкістю до хлоридного, сульфатного засолення та дії іонів барію: 99ССК3/56, 99ССК3/71, 97ССК51/40, 97ССК168/36, 97ССК168/50, 97ССК168/57, 97ССК168/59, 97ССК150/23, 97ССК150/43.

Перелік робіт, опублікованих за темою дисертації

Статті у наукових виданнях

1. Рябовол Л.О. Сомаклональна мінливість під дією сольового стресу / Л.О. Рябовол, А.І. Любченко // Збірник наук. праць УДАУ. -- Умань, 2006. -- Вип. № 62. -- С. 51-56.

2. Рябовол Л.О., Любченко А.І. Визначення умов індукування соматичного ембріоїдогенезу Cichorium intybus L. / Л.О. Рябовол, А.І. Любченко // Вісник СНАУ. -- Суми, 2006. -- Вип. №11-12. -- С. 44-46.

3. Рябовол Л.О. Вплив сольового стресу на індукування клітинних ліній цикорію коренеплідного / Л.О. Рябовол, А.І. Любченко // Збірник наук. праць УДАУ. -- Умань, 2007. -- Вип. № 65. -- С. 142-146.

4. Рябовол Л.О. Добір стійких до іонів Ва2+ клітинних ліній цикорію коренеплідного та програмування їх морфогенної активності / Л.О. Рябовол, А.І. Любченко, О.В. Єщенко // Збірник наук. праць УДАУ «Основи формування продуктивності сільськогосподарських культур за інтенсивних технологій вирощування» -- Київ, 2008. -- С. 370-374.

5. Любченко А.І. Інтенсивність формування калюсної тканини цикорію коренеплідного залежно від складу модифікованого живильного середовища / А.І. Любченко // Збірник наук. праць УДАУ. -- Умань, 2009. -- Вип. №70. -- С. 53-57.

Патенти

6. Рябовол Л.О., Парій Ф.М., Яценко А.О., Труш С.Г., Любченко А.І. Патент на корисну модель № 24325 від 25.06. 2007 р. (Україна). Спосіб активації розвитку меристем та розмноження рослин цикорію коренеплідного; Заявл. 21.02.2007; Опубл. 25.06. 2007, Бюл. № 9. -- 3 с.

Матеріали наукових конференцій, симпозіумів,

науково-практичних семінарів

7. Любченко А.І., Рябовол Л.О. Отримання морфогенної калюсної біомаси цикорію коренеплідного // Матеріали міжнарод. наук.-практ. конференції «Генетичні ресурси для адаптивного рослинництва: мобілізація, інвентаризація, збереження, використання». -- Оброшино, 2005. -- С. 265.

8. Рябовол Л.О. Любченко А.І. Калюсотвірна і регенераційна здатність рослин цикорію коренеплідного // Матеріали наук. конф. присвяченої 100 - річчю від дня народження академіка П.А. Власюка і 150-річчю від дня народження професора Л.П. Симиренка та наук. конф. молодих вчених -- Умань, 2005. -- С. 28.

9. Любченко А.І., Рябовол Л.О. Отримання та характеристика морфогенного калюсу Cichorium intubus L. // Матеріали міжнарод. наук. семінару молодих вчених «Стрес і адаптація рослин». -- Харків, 2005. -- С. 78-79.

10. Рябовол Л.О., Любченко А.І. Індукування соматичного ембріоїдогенезу Cichorium intybus L. // Матеріали міжнарод. наук.-практич. конференції «Аграрний форум -- 2006». -- Суми, 2006. -- С. 15.

11. Рябовол Л.О., Любченко А.І. Умови індукції та культивування морфогенної калюсної тканини Cichorium intubus L. // Матеріали всеукраїнської наук. конференції молодих вчених. -- Умань, 2006. -- С. 32-33.

12. Рябовол Л.О., Любченко А.І. Вплив сольового стресу на індукування клітинних ліній цикорію коренеплідного // Матеріали міжнарод. наук. конференції «Аграрна наука і освіта ХХІ століття». -- Умань, 2006. -- С. 48-49.

13. Любченко А.І., Рябовол Л.О. Умови формування сомаклонів цикорію коренеплідного в ізольованій культурі // Матеріали II Міжнародної конференції «Біологія: від молекули до біосфери». -- Харків, 2007. -- С. 119-120.

14. Рябовол Л.О., Любченко А.І. Генетична гетерогенність калюсної біомаси Cichorium intybus L. // Матеріали всеукраїнської наукової конференції молодих учених. -- Умань, 2007. -- С. 85-86.

15. Любченко А.І., Рябовол Л.О. Умови індукування клітинних ліній цикорію коренеплідного на середовищах з підвищеним вмістом Ва2+ // Матеріали всеукраїнської наукової конференції молодих учених. -- Умань, 2007. -- С. 98-99.

16. Любченко А.І. Умови індукування клітинних ліній цикорію коренеплідного в культурі in vitro в умовах сольового стресу // Матеріали наукової конференції «Сучасні інтенсивні сорти і сортові технології у виробництво» присвяченої 120-річчю з дня народження І. М. Єремєєва. -- Умань, 2007. -- С. 50-51.

17. Любченко А.І., Рябовол Л.О. Фактори, що визначають морфогенну активність калюсної тканини цикорію коренеплідного // Матеріали всеукраїнської наукової конференції молодих учених. -- Умань, 2009. -- С. 15-16.

18. Любченко А.І., Рябовол Л.О., Єщенко О.В. Використання біотехнологічних методів для отримання вихідного матеріалу цикорію коренеплідного резистентного до абіотичних стресових чинників // Матеріали міжвузівської науковоп конференціп «Екологія -- шляхи гармонізаціп відносин природи та суспільства». -- Умань, 2009 -- С. 61.

19. Рябовол Л.О., Рябовол Я.С., Любченко А.І. Адаптація рослин Cichorium intybus L. при перенесенні клонованого матеріалу з умов in vitro в умови ех vitro // Матеріали другої міжнародної конференції «Інтродукція, селекція та захист рослин». -- Донецьк, 2009. -- С. 216-218.

20. Любченко А.І. Характеристика отриманих методами клітиної селекції солестійких ліній цикорію коренеплідного // Збірник тез ЙV-ої Міжнародної науково-практичної конференції молодих вчених «Стан та перспективи розвитку рослинницької галузі в умовах змін клімату». -- Харків, 2009. -- С. 7-8.

Анотація

Любченко А.І. Клітинна селекція цикорію коренеплідного (Cichorium intybus L.) на стійкість до абіотичних факторів середовища. -- Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.01.05 -- селекція рослин. -- ННЦ «Інститут землеробства УААН», Київ, 2010.

Дисертаційну роботу присвячено вирішенню наукової задачі з розробки технології створення стійкого до засолення та дії іонів барію вихідного матеріалу цикорію коренеплідного з використанням в селекційному процесі біотехнологічної ланки. У результаті проведення низки досліджень підібрано тип експланта, склад базового живильного середовища та його модифікація регуляторами росту для індукування та програмованого розвитку калюсної тканини цикорію коренеплідного.

Виявлено токсичний вплив дії іонів барію, хлоридного та сульфатного засолення на калюсну тканину цикорію коренеплідного. Розроблено багатоступеневу схему добору в умовах in vitro клітинних ліній цикорію коренеплідного, стійких до абіотичних факторів середовища, у ході якого було отримано рослинні форми з комплексною стійкістю до вказаних стресових чинників.

Доведено можливість збереження стійкості створеного матеріалу до дії селективних чинників при переході від клітинного рівня організації на рівень цілісної рослини та передачі цієї ознаки в поколіннях.

Створено вихідний матеріал цикорію коренеплідного з комплексною стійкістю до стресових чинників засолення і дії іонів барію та високими показниками продуктивності за урожайністю та збором інуліну.

Ключові слова: цикорій коренеплідний, калюс, морфогенез, клітинна селекція, рослина-регенерант, NaCl, Na2SO4, BaCl2, вихідний матеріал.

Аннотация

Любченко А.И. Клеточная селекция цикория корнеплодного (Cichorium intybus L.) на устойчивость к абиотическим факторам среды. -- Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук по специальности 06.01.05 -- селекция растений. -- ННЦ «Институт земледелия УААН», Киев, 2010.

Диссертационная работа посвящена решению научной задачи с разработки технологии создания устойчивого к засолению и действию ионов бария исходного материала цикория корнеплодного с использованием в селекционном процессе биотехнологического звена. В результате проведения ряда экспериментальных работ подобран тип экспланта, состав питательной среды и ее модификация регуляторами роста для индуцирования и программируемого развития каллусной ткани цикория корнеплодного.

Установлено токсическое воздействие ионов бария, хлоридного и сульфатного засоления на каллусную ткань цикория корнеплодного. Разработана многоступенчатая схема отбора в условиях in vitro клеточных линий цикория корнеплодного устойчивых к абиотическим факторам среды, вследствии которой были получены растительные формы с комплексной устойчивостью к указанным стрессовым факторам.Доказана возможность сохранения устойчивости к воздействию селективных факторов созданного материала при переходе от клеточного уровня организации на уровень целостного растения и передачи этого признака в поколениях.

Создан высокопродуктивный по урожайности и сбору инулина исходный материал цикория корнеплодного с комплексной устойчивостью к стрессовым факторам засоления и действия ионов бария.

Ключевые слова: цикорий корнеплодный, каллус, морфогенез, клеточная селекция, растение-регенерант, NaCl, Na2SO4, BaCl2, исходный материал.

Annotation

Lyubchenko A.I. Cell breeding of common chicory (Cichorium intybus L.) for resistance to environmental abiotic factors. -- Manuscript.

Thesis for the degree of Candidate of Agricultural Sciences in the speciality 06.01.05 -- plant breeding. -- NRC «Institute of Agriculture of the Ukrainian Academy of Agrarian Sciences», Kyiv, 2010.

The thesis paper is voted to solving the scientific task on working out the technology development resistant to salting and barium ion action of parent material of common chicory with the use of a biotechnological link in the breeding process. As a result of conducting a number experimental works, there are chosen the explant type, composition of base nutrient medium and its modification by growth regulators for induction and programming development of callus tissue of common chicory.

The toxic effect of barium ion, chloride and sulphate salinity action on callus tissue of common chicory is revealed. A multistep scheme of common chicory cell lines selection cultivated in vitro and resistant to abiotic environmental factors is elaborated in the course of this selection, the plant forms with complex resistance to mentioned stress factors were obtained.

The possibility to preserve the developed material resistance to the action of selective factors at the transition from cell level of organization to the level of whole plant and transferring this character in generations is proved.

The parent material of common chicory is developed with complex resistance to stress factors of salting and barium ion action and high productivity indexes on inulin yield.

Key words: common chicory, callus, morphogenesis, cell selection, plant-regenerant, NaCl, Na2SO4, BaCl2, parent material.

Размещено на Allbest.ru