Связь между признаками томата в культуре in vitro и in vivo.

Особый интерес представляет изучение взаимосвязи между признаками in vitro и in vivo. Если такая связь существует, следовательно, в культуре in vitro происходит косвенный отбор на уровне клеток по сопряженным хозяйственно ценным признакам. Кроме того, среда in vitro канализирует изменчивость в определенном направлении, для определенной группы сред in vivo.

Таблица. Связь между относительной стабильностью признаков томата в культуре in vitro и in vjvo.

№ и/n	Признаки	Номер признака
№ и/n	Признаки	1	2	3	4	5
1	Общий урожай	1.0
2	Товарный урожай	0,341	1 0
3	Ранний урожай	0,101	0,454	1,0
4	Масса каллуса	0,053	0,194	0,039	1.0
5	Регенерационная способность	-0.047	0 020	-0,189	0,030	1.0

Анализ корреляционных связей между признаками in vitro и in vivo показал, что по всем признакам тесная связь отсутствует (таблица). Не выявилось сильных корреляционных связей и между экологической стабильностью признаков in vitro и in vivo (таблица). При вычислении связей in vitro и in vivo мь, использовали усредненные данные по всем средам in vitro и по нормальному фону за два года in vivo (8 сортов и 28 гибридов Ft). Для установления связей между относительной стабильностью были взяты значения s генотипов по всем шести средам in vivo.

Отсутствие связей между средненными данными не исключает их наличия на определенной среде, поскольку реально "усредненной" среды не существует. с целью проверки этого предположения был поставлен социальный эксперимент по оценке типичности условий in vitro по отношению к условиям in vivo. При этом 8 генотипов томата культивировали для получения каллуса на 12 средах при различном сочетание g БАП и НУК. Находили связи между массой каллуса генотипов на каждой среде, общим, товарным и ранним урожаем на контрольном фоне в среднем за 2 года (таблица). Корреляция между массед каллуса и общим урожаем колебалась по средам от -0,238 до 0,7^ по товарному урожаю от -0,253 до 0,764; по раннему урожаю — _о,426 до 0,466.

Таким образом, можно подобрать среды (10 и 7), на которых корреляции массы каллуса с общим и товарным урожаем достаточно велики. Характерно, что обе эти средь, близки к оптимальным по массе каллуса. Однако среди сред с большей массой каллуса есть среды (№ 8, 9, 11, 12), на которых масса каллуса слабо связана с общим и товарным урожаем или такая связь отсутствует. В связи с этим нам представляется весьма важным оценивать типичность условий отбора in vitro по отношению к условиям in vivo. Желательно, чтобы среда in vitro косвенно "работала" на получение высокопродуктивных генотипов.

Таблица. Оценка типичности среды in vitro по отношению к условиям in vivo.

№ п/п	Концентрация гормонов, мг/л		Средняя масса каллуса, мг	Коэффициент корреляции г
№ п/п	6 БАП	НУК	Средняя масса каллуса, мг	с общим урожаем	с товарным урожаем	с ранним урожаем
1	0,1	0.1	385.4	0,288	0,273	-0.173
2	0.1	1.0	544.0	0,106	0,095	-0.426
3	0,1	3.0	663,5	-0,148	-0,155	-0,415
4	0,1	5.0	638.7	-0,238	-0,253	-0,259
5	0.5	0.1	677,1	0,406	0,405	0.188
6	0.5	1.0	776.8	0,148	0,158	-0.227
7	0.5	3.0	852,2	0.745	0,760	0.130
8	0,5	5.0	935,5	0.131	0,087	-0.221
9	1,0	0.1	907.3	0.419	0.432	0,466
10	1.0	1.0	956,1	0.785	0.764	-0,043
11	1.0	3.0	865.9	0.288	0.325	0,264
12	1.0	5.0	872.7	0,176	0.150	0,029

Примечание, г — коэффициент корреляции массы каллуса с соответствующими признаками.

Для проверки типичности можно использовать набор сортов-тестеров, применяемых как стандарты в экологическом и государственном сортоиспытании. Это позволит в некоторой степени решить проблемы экологической направленности клеточной селекции.

Анализ результатов изучения наследования признаков "масса каллуса" и "регенерационная способность" томата позволяет сделать вывод, что совокупность сред in vitro уникальна и взаимодействие генотип — среда происходит в этой совокупности сильнее, чем в культуре in vivo.

Это проявляется в смене рангов эффектов ОКС генотипов в различных средах, а также в "переопределении генетических формул признаков", которое имело место как по массе каллуса, так и по регенерационной способности. Направление доминирования при этом изменялось от увеличения до уменьшения значения признака под действием доминантных генов. Тем не менее можно выделить генотипы с высокой способностью к образованию каллуса и регенерации, однако чаще всего такой набор генотипов средо специфичен. Различаются генотипы и по экологической стабильности признаков in vitro, причем в ряде случаев гибриды с положительным сверхдоминированием по среднему значению признака проявляют отрицательное сверхдоминирование по относительной стабильности (адаптивный гетерозис).

На наш взгляд, сильное проявление взаимодействия генотипа и среды в культуре in vitro связано с тем, что гомеостаз на уровне ткани (каллус) и регенерирующего растения проявляется слабее, чем на уровне взрослого растения, где систему гомеостаза обеспечивают более сложные компенсационные связи между органами, физиологическими системами и т.д.

Анализ параметров фона по признакам томата в культуре in vitro позволяет сделать вывод, что понятия "оптимальная среда для культивирования" и "оптимальная среда для отбора" не совпадают. В последнем случае среда не обязательно отличается высокими значениями признаков генотипов в культуре in vitro. Успешный отбор может проводиться и на стрессовых средах при высокой дифференциации генотипов и типичности условий среды.

В специальном эксперименте выявлена возможность подбора сред in vitro, на которых масса каллуса тесно связана с общим и товарным урожаем in vivo. В связи с этим целесообразно оценивать типичность условий отбора in vitro по отношению к условиям in vivo с помощью сортов-тестеров, используемых как стандарты в экологическом и государственном испытании. Это позволит в некоторой степени решить проблему экологической направленности клеточной селекции.