Гаметная и зиготная селекция.

Традиционным для селекционера является отбор на уровне спорофита. Между тем в жизненном цикле однолетних растений из 12 этапов органогенеза 7 относятся к репродуктивным фазам развития (Куперман, 1977; Кравченко, 1993): формирование цветков, микро и макроспорогенез, гаметогенез, прорастание и рост пыльцевых трубок, зигото и эмбриогенез. Именно на этих этапах жизненного цикла растения происходит интенсивная элиминация нетрадиционных рекомбинантных генотипов, носящая характер стабилизирующего отбора. До стадии взрослого растения доходит только очень малая часть мич. прорастание пыльцы и рост пыльцевых трубок, оплодотворяю»! способность. Образцы выращивали в открытом грунте при общепринятой агротехнике.

Для получения семенного потомства, устойчивого к свинцу и кадмию, проводили искусственное опыление своей и чужеродной пыльцой на сортах Доходный и Beta. Предварительно на рыльца пестиков наносили пипеткой следующие растворы: дистиллированную воду (контроль); нитрат свинца в концентрации 100 мг/л; ацетат кадмия — 20 мг/л. Жизнеспособность пыльцы перед опылением определяли методом проращивания на искусственной питательной среде (Лях, 1985). При оценке солеустойчивости мужских гамет и состав среды дополнительно вводили нитрат свинца и ацетат кадмия в указанных выше концентрациях. Длину пыльцевых трубок измеряли в делениях окуляр-микрометра. Устойчивость пыльцы к тяжелым металлам определяли как отношение жизнеспособности пыльцы в опыте к ее жизнеспособности в контроле, умноженное на 100%.

Наиболее полно характеризует воздействие тяжелых металлов на пыльцу такой показатель, как устойчивость.

Мы сгруппировали все исследуемые образцы в четыре группы (табл. ). Устойчивой к кадмию и свинцу оказалась пыльца сортов Partero и WPR-188. Линия 4 устойчива к кадмию и неустойчива к свинцу. Образцы Beta и L.pimpinellifolium неустойчивы к кадмию, но устойчивы к свинцу. Неустойчивы к обоим тяжелым металлам остальные 15 образцов.

Изучение длины пыльцевых трубок у исследуемых сортов выявило их сортоспецифическую реакцию как в контроле, так и в опыте. Значимое уменьшение длины пыльцевых трубок получено в опытных вариантах практически у всех испытуемых форм, причем на кадмий они реагируют в большей степени, чем на свинец. Выявлено, что при прорастании пыльцы на среде с кадмием у пыльцевых зерен происходило растворение пыльцевых трубок. Длина пыльцевых трубок уменьшалась в зависимости от образца в 1,5—4,5 раза.

При отработке методики гаметной селекции на устойчивость к токсикантам путем создания селективной среды на рыльце пестика при опылении выявлено, что раствор нитрата свинца снижал завязываемость плодов томата в 2 раза по сравнению с контролем, в то время как раствор ацетата кадмия большей частью не влиял на данный показатель. Отмечено, что у сорта Доходный при опылении своей пыльцой на фоне селективного агента достоверно уменьшается осемененность, в то время как у сорта Beta такой реакции не обнаружено. Ранее нами было показано, что пыльца сорта Доходный неустойчива к кадмию и свинцу, а пыльца сорта Beta превосходит ее по

устойчивости к кадмию в 3,3 раза и по устойчивости к свинцу в 6,9 раза. Вероятно, концентрацию селективного агента надо подбирать индивидуально для каждого сорта.

Таким образом, нами в результате анализа жизнеспособности пыльцы и ее устойчивости к тяжелым металлам установлена сортовая реакция пыльцы на токсиканты; выявлены сорта, устойчивые по мыльце к одному или двум тяжелым металлам (кадмий, свинец), испытана методика гаметной селекции на устойчивость к токсикантам путем создания селективной среды на рыльце пестика.

В целом следует отметить, что гаметная и зиготная селекция имеет большие перспективы как метод адаптивной селекции в связи с ее относительной простотой и возможностью оперировать с большим числом генотипов. Однако в каждом конкретном случае необходимо подтверждение связи между устойчивостью гаметофита и спорофита растения.

Добавить статью в закладки