Создание сортов винограда принципиально новой генетической структуры на основе методов биотехнологии

Создание сортов винограда принципиально новой генетической структуры на основе методов биотехнологии

им. Я.И. Потапенко

В июне 2005 г. в Новочеркасске под эги

дой Российской академии сельскохозяйст

венных наук во ВНИИВИВ им.Я.И. Потапенко

жения биотехнологии в виноградарстве и

других отраслях сельского хозяйства

торой приняли участие ведущие виноградари

и биотехнологи России и стран ближнего за

Общие тенденции развития мировой эко

номики определяют роль биотехнологии как

движущей силы научно технического про

гресса. В национальных программах ведущих

стран мира биотехнология является одной из

приоритетных отраслей, отражающих уро

вень социально экономического состояния

общества. Использование биотехнологией

потенциала живых организмов в интересах

хозяйственной деятельности позволяет ре

шать проблемы, связанные с недостатком

продовольствия, истощением запасов при

родных энергоносителей, предотвращением

загрязнения окружающей среды, сохранени

ем биологического разнообразия, диагности

кой и лечением от особо опасных болезней и

вредителей и других проблем. В связи с важ

ностью биотехнологии для улучшения качест

ва жизни и среды обитания, обеспечения

полноценного питания населения, что имеет

непосредственное отношение к виноградар

ству, плодоводству и другим отраслям сель

ского хозяйства, проведена эта конференция.

В плодоводстве и виноградарстве особое

внимание уделяется этому направлению и по

тому, что при помощи биотехнологии можно

получать высококачественный посадочный

материал, являющийся основой долговечно

сти и рентабельности многолетних насажде

Основные направления формирования

банка здоровых растений включают выведе

ние иммунных и комплексноустойчивых до

норов, форм и сортов; оздоровление и раз

множение растений при помощи биотехноло

Основной доклад на тему «

закладка базисных маточников для производ

ства сертифицированного посадочного мате

риала винограда через культуру in vitro на пе

сках опытного поля ВНИИВиВ им. Я.И. Пота

» сделал директор института

С докладами выступили

(«Биотехнологические методы формирова

ния банка оздоровленных растений и сохра

нения генофонда винограда

(«Регенерация растений путем

соматического эмбриогенеза из суспензий

клеток винограда и селекция на клеточном

принципиально новой генети

ческой структуры на основе методов биотех

логических факторов при разработке биотех

нологии винограда», «Ценообразование при

использовании биотехнологии в сельском хо

нение растений земляники

ние на характер плодоношения»),

(«Теория и практика производства сертифи

цированного посадочного материала»),

(«Методология размещения винограда

повторного заражения хроническими болез

(Культура якона и воз

можности использования ее для изучения

синтеза продуктов вторичного метабо

Кроме того, были заявлены доклады со

трудников ИВиВ «Магарач» (

«Создание сортов винограда принципиально

новой генетической структуры на основе ме

циановые профили в каллусной культуре и

ягоде окрашенных сортов винограда»), ВНИ

«Использование биотехнологических мето

дов для повышения эффективности отдален

ной межродовой гибридизации семечковых

гия генетико селекционного использования

и регенерация из сома

тических тканей сливы домашней»;

«Использование биотехнологических ме

тодов для повышения адаптивного потенциа

ла представителей рода

«Интродукция сомаклонов вишни

яблони и груши в зависимости от длительно

ского государственного аграрного универси

ления виноградарства в Ставропольском крае

на основе достижений современной биотех

фонд виноградарства Дагестана и его ис

пользование для селекции и выведения вы

сококачественных сортов»), АЗОС ВиВ

биотехнологии в сфере экологически безо

пасной борьбы с амброзией полыннолист

ной»), МСХА им. К.А. Тимирязева (

«Влияние регуляторов роста на показатели ка

чества урожая сортов винограда межвидового

происхождения в условиях Задонской зоны

Ростовской области»), ВНИИВиВ им. Я.И. По

хранение жизнеспособности пыльцы при се

лекции винограда на бессемянность»;

бенности культуры изолированных тканей

при клональном микроразмножении вино

спектрального состава освещения и калийно

го лигногумата на регенерационную способ

«Оздоровление и селекция

ринг насаждений») и др.

В рамках совещания его участники посе

тили Нижне Кундрюченское отделение опыт

ного поля института и ознакомились с произ

водством оздоровленного посадочного мате

риала винограда на песчаных почвах (базис

ный маточник для производства сертифици

рованного посадочного материала; маточник

первичного размножения оздоровленных

сортов; производственные посадки вино

Как всегда, конференция завершилась де

густацией прекрасных вин института, полу

чивших высокую оценку присутствующих.

Участники конференции отметили:

, серьезные генетико селекци

онные исследования, проводимые по этому

вопросу во ВНИИГиСП им. И.В. Мичурина; ис

следования Мичуринского государственного

аграрного университета и Анапской зональ

ной станции виноградарства и виноделия;

выведение перспективных подвоев и сортов

винограда и использование эмбриональной

культуры при селекции на бессемянность во

ВНИИВиВ им. Я.И. Потапенко; создание ге

нофонда винограда в Дагестане и сортов ви

нограда принципиально новой генетической

структуры на основе методов биотехнологии

, большую теоретическую и

практическую работу по созданию банка здо

ровых растений во ВНИИВиВ им. Я.И. Пота

пенко с использованием биотехнологических

методов, включающих тестирование, обезза

раживание при помощи культуры апикальных

меристем и размножение

, создание маточников привоев и подвоев,

разработку способов получения привитых са

женцев методами зеленой прививки, интегри

рованную защиту растений винограда; а также

исследования ВСТИСиП им. И.В. Мичурина по

ческому мониторингу, начало аналогичных ис

следований в СКЗНИИСиВ и Ставропольском

На конференции решено

одобрить исследования, проводимые в на

учно исследовательских учреждениях по се

лекционно генетическим методам выведения

иммунных и комплексноустойчивых доноров,

признать приоритетным оздоровление

растений от вирусной инфекции путем ис

пользования комплекса биотехнологических

методов, поскольку из размноженных

маточных растений получают в 2 раза больше

саженцев высокого качества (выше, чем из

размноженных традиционными способами);

одобрить создание Центра по производст

ву сертифицированного посадочного матери

ала во ВНИИВиВ им. Я.И. Потапенко на пес

чаных почвах Нижне Кундрюченского отде

ления опытного поля, закладку с этой целью

маточников привоев и подвоев, разработку

новых способов получения базисного поса

отметить необходимость расширения про

изводства базисного сертифицированного

посадочного материала, для чего совершенст

вовать материально техническую базу лабо

раторий биотехнологии, оснастив их совре

менным оборудованием для тестирования и

ретестирования маточных растений;

обратить внимание на необходимость про

ведения исследований по сохранению гено

фонда растений в культуре

Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека

Биотехнология. Генная инженерия

  • 4612
  • 4,0
  • 8

Молекулярный биолог Пробирочка расскажет про биотехнологию и все ее аспекты — от становления до прогресса

Автор
Редакторы

Комикс на конкурс «био/мол/текст»: Генная инженерия и биотехнология, будучи одними из главных направлений научно-технического прогресса, способствуют решению разнообразных задач. За счет генной инженерии совершен огромный шаг навстречу новым технологиям. В этой статье будет рассказано об истории открытия, становления и успехов биотехнологии, а также о тех вопросах, над которыми сейчас работают молекулярные биологи и биотехнологи.

Конкурс «био/мол/текст»-2018

Эта работа опубликована в номинации «Наглядно о ненаглядном» конкурса «био/мол/текст»-2018.

Генеральный спонсор конкурса — компания «Диаэм»: крупнейший поставщик оборудования, реагентов и расходных материалов для биологических исследований и производств.

Спонсором приза зрительских симпатий выступил медико-генетический центр Genotek.

Статья по теме:   Схема использования культуры тканей в селекции растений - виноград

Генная инженерия и биотехнология, будучи одними из главных направлений научно-технического прогресса, хорошо способствуют решению разнообразных задач.

В настоящее время биотехнология способна решить множество проблем медицины и создания пищевых продуктов. Также особая роль биотехнологии отводится в сельском хозяйстве. Ученые занимаются созданием и дальнейшим культивированием трансгенных растений и синтезом средств их защиты.

За счет генной инженерии был совершен огромный шаг навстречу новым технологиям. Однако ее развитие породило множество споров, в том числе и о ГМО. Несмотря на все слухи, польза ГМО явно видна. ГМ-растениям не страшен холод, пестициды или засуха. Помимо этого, использование генномодифицированных организмов может улучшить качество жизни населения стран третьего мира.

Самая главная молекула. Открытие ДНК

Несомненно, молекула ДНК занимает особое место в биологической науке. Ведь ДНК является носителем всей наследственной информации, сохраняет ее и передает следующему поколению. Именно с открытия знаменитой двойной спирали учеными Фрэнсисом Криком и Джеймсом Уотсоном (1953 г.) начался новый виток в истории человеческой культуры — эпоха генетики, молекулярной биологии, биотехнологии и биомедицины.

Значение ДНК колоссально, поскольку во всех живых организмах генетическая информация существует в виде особой структуры — двойной спирали. Рассмотрим ДНК с химической точки зрения. Молекула представляет собой достаточно длинную цепь из строительных блоков — нуклеотидов. А каждый нуклеотид состоит из азотистого основания, дезоксирибозы (особого сахара) и фосфатной группы.

Язык науки. Генетический алфавит

Двухцепочечная молекула ДНК хранит генетическую информацию, а генетическим кодом называют систему записи последовательности кодируемого белка нуклеотидами в гене.

Между языком генетики и любым другим языком можно для наглядности провести параллель. Как самый обычный текст, написанный, к примеру, на русском или английском языках, описывающий последовательность действий, так и запись информации в гене о последовательности аминокислот белка состоит из логически упорядоченных букв. То есть вся генетическая информация в молекуле записана набором из четырех букв — так называемым «алфавитом». Нуклеотиды обозначаются буквами А (аденин), Т (тимин), Ц (цитозин) и Г (гуанин). Они одинаковы у всех — от бактерий до человека. Различной будет лишь последовательность этих букв.

Свойства генетического кода:

  • Триплетность. Генетический код состоит из трех букв — триплетов нуклеотидов ДНК. Они комбинируются в разной последовательности: ГЦА, АЦГ, ААТ и т.д. Каждый из триплетов кодирует конкретную аминокислоту, а это значит, что все 20 существующих аминокислот зашифрованы тремя определенными нуклеотидами.
  • Вырожденность. Триплетов, кодирующих аминокислоты, существует 61, а аминокислот только 20, поэтому каждая аминокислота может кодироваться несколькими триплетами.
  • Однозначность. Каждому триплету соответствует только одна аминокислота.

Кольцо и спираль. Разнообразие форм

После открытия структуры ДНК началось активное развитие молекулярной биологии. Тем не менее, понимая строение ДНК на уровне химической структуры, никто не мог представить, что эта молекула может быть кольцевой. Как теперь известно, кольцевую ДНК имеют бактерии. Но кольцевая молекула есть и у человека, она находится в митохондриях.

Кольцевое строение ДНК наиболее эффективно для ее удвоения, то есть репликации. Репликация кольцевого типа — относительно простой процесс удвоения молекулы. Происходит разделение цепочек исходной молекулы и наращивание по принципу комплементарности новых цепочек по существующим. В результате получаются дочерние ДНК, которые окажутся идентичными копиями исходной. При кольцевом строении молекулы процесс удвоения протекает более точно.

Роль биотехнологии. Правда о ГМО

Переход биологии на молекулярный уровень дал начало развитию биотехнологии. Ее суть состоит в использовании методов генной инженерии для рыночного производства значимых биологических продуктов: новейших лекарств, реагентов для научных исследований и продуктов питания.

Для создания всего вышеперечисленного используют рекомбинантные белки. Это такие искусственно созданные и обладающие новыми свойствами белки, синтез которых контролируют новые гены, внедренные в клетки.

Рекомбинантные ДНК

ДНК — главный материал, с которым работает генный инженер. Но проверять результаты работы и производить рекомбинантный продукт придется с помощью живых организмов. Так, при создании рекомбинантных ДНК нельзя обойтись без кишечной палочки, которая подходит для производства некоторых биотехнологических продуктов. А при работе с эукариотическими генами и белками часто используют пекарские дрожжи. Главная особенность дрожжей — отличная способность к гомологичной рекомбинации. Дрожжи также удобно использовать при производстве рекомбинантных белков, так как они умеют редактировать матричную РНК, их продукты лишены токсичности, а у некоторых видов достаточно высокий выход продукта.

Вышеуказанные микроорганизмы стали моделями для изучения молекулярной организации и отработки генетических техник у прокариот и эукариот. Для обеспечения техники безопасности и удобства работы с рекомбинантными ДНК были созданы различные мутанты кишечной палочки. К примеру, следующие:

  • неспособные передавать плазмиды другим клеткам;
  • устойчивые к бактериофагам;
  • содержащие мутации для выявление клеток с рекомбинантными ДНК.

Для генных инженеров эта бактерия особо значима, так как:

  • для работы с ней не требуется дорогое и сложное оборудование;
  • она чувствительна к большинству стандартных антибиотиков (это существенно облегчает подбор маркеров для клонирования);
  • ее геном и биохимия хорошо изучены, разработано огромное множество инструментов для работы с ней.

Однако у кишечной палочки есть и ряд недостатков:

  • продукты, полученные при работе, могут обладать токсическими свойствами, поэтому необходимы постоянный контроль и очистка;
  • она не умеет самостоятельно сворачивать и модифицировать синтезируемые белки;
  • иногда снижается выход целевого продукта из-за формирования неполноценных белков.

Постепенно увеличивалось влияние биологии на быт и жизнь человека в целом. Это привлекло к ней всеобщее внимание. Рост возможностей современной биотехнологии породило множество споров, в том числе и о ГМО.

Интересный факт

Человечество тысячи лет вмешивается в эволюционные процессы, проводя искусственный отбор организмов с полезными, значимыми для человека спонтанно возникшими мутациями — селекцию. К примеру, когда-то всем известной кукурузы (в современном понимании) и вовсе не существовало. Древние люди занимались скрещиваниями дикого родственника нынешней кукурузы — теосинте. И как выяснилось в результате исследований, геномы теосинте и кукурузы оказались уж очень схожими. Разницу между двумя видами определили несколько десятков генетических мутаций.

Многих пугает даже сама аббревиатура «ГМО», ведь каждый вкладывает в нее какой-то свой смысл, а у многих она ассоциируется с чем-то злым, опасным и даже смертоносным. Вероятнее всего, ГМО нагоняет страх на людей из-за непонимания, что же это такое.

ГМО — это организмы, геном которых был изменен при помощи генетической инженерии. Тем не менее факт остается фактом: за счет эволюционных процессов гены изменяются сами по себе у всех живых организмов. Отличие лишь одно: в процессе эволюции мы не можем контролировать процесс изменения генома, а в лаборатории, используя современные знания и технологии, способны изменять и улучшать гены.

Кстати говоря, у ученых-генетиков нет ни стимулов, ни целей создавать что-либо угрожающее здоровью всего человечества. Специалисты стремятся продвигать научный прогресс и производить те продукты, которые будут нужны людям.

Современная биотехнология. Генная инженерия сегодня

На данный момент перед учеными стоит ряд технологических задач. Можно изменить биологические организмы с помощью генноинженерных и клеточных методов для удовлетворения потребностей человека. К примеру, улучшить качество продуктов, получить новые виды растений и животных, придать различным живым организмам улучшенные свойства и создать необходимые лекарственные препараты за счет методов генетической инженерии.

Статья по теме:   Обрезка - виноград

Несомненно, в биотехнологии важное место занимает генная инженерия, позволяющая «кроить и шить» геномы подопытных организмов. Роль биотехнологии очень велика, поскольку ее способами производят генноинженерные белки (интерфероны, вакцины против серьезных заболеваний), вещества для фармакологии (лекарства, антибиотики, гормоны, антитела). А различные ферментные препараты применяют в производстве стиральных порошков, спирта. Особая роль биотехнологии — синтез средств для защиты растений и создание трансгенных растений

Трансгенные растения: вред или польза?

Люди могли изменять ДНК растений на протяжении многих лет. Скрещивая друг с другом растения с самыми лучшими свойствами, специалисты замечали, что эти свойства будут сохранены в потомстве. Так зародилась селекция.

Работа специалистов-селекционеров упростилась, когда в науке стали применять генетические законы Грегора Менделя. Позже было обнаружено, что возможно улучшить необходимые свойства растений при помощи мутаций. Число этих мутаций можно увеличивать за счет химикатов и рентгеновских лучей. В результате таких экспериментов было получено огромное количество разнообразных сортов растений. Важно знать, что такой метод может дать непредсказуемые результаты, поскольку, как известно, мутации спонтанны.

Конечно, из различных источников информации можно узнать о предполагаемом вреде трансгенных растений. И на второй план уходит одна из главных задач трансгенных организмов — спасение от нехватки важных питательных веществ и голода населения Земли. Существуют такие трансгенные растения, за счет которых удалось спасти человеческие жизни. Хорошим примером послужит золотой рис.

Золотой рис — генетически модифицированный сорт посевного риса, в зернах которого содержится огромное количество бета-каротина. Эти зерна имеют золотисто-желтый цвет. Считается, что это первая сельскохозяйственная культура, которая целенаправленно генетически модифицирована для улучшения пищевой ценности.

Вообще, при обширном выращивании, золотой рис может в несколько раз улучшить качество питания во многих странах (в том числе и в ряде стран третьего мира), где наблюдается нехватка витамина A. В организме человека витамин A производится из бета-каротина, который поступает преимущественно с растительной пищей. Для модификации риса использовали два гена: ген цветка нарцисса и ген бактерии Erwinia uredovora.

Разумеется, сегодня человечество нуждается в развитии новых технологий, а также ресурсов для жизни, удовлетворяющих потребности организма. Инновации вызывают опасения: сейчас некоторые люди не доверяют современным достижениям генетической инженерии.

Все же важно понимать, что новое — не обязательно плохое, всего лишь нужно попытаться разглядеть и положительные стороны, узнать больше о новых достижениях, открытиях, сделать последующие выводы исключительно на основе достоверных фактов. Именно тогда человечество может отграничиться от ряда споров, заблуждений, встать на путь новейших биологических открытий, сделать огромный рывок вперед.

Биотехнологические методы ускоренного размножения и оздоровления, селекции бессемянных сортов и создания коллекций генофонда винограда Дорошенко, Наталья Петровна

Диссертация, — 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат — бесплатно , доставка 10 минут , круглосуточно, без выходных и праздников

Дорошенко, Наталья Петровна. Биотехнологические методы ускоренного размножения и оздоровления, селекции бессемянных сортов и создания коллекций генофонда винограда : диссертация . доктора сельскохозяйственных наук : 06.01.08.- Новочеркасск, 1999.- 291 с.: ил. РГБ ОД, 71 00-6/105-X

Введение к работе

Актуальность проблемы. В настоящее время в биологической науке и в сельскохозяйственной практике, в т.ч. ив виноградарстве, на первый край выходит проблема адаптации, так как с ней связаны возможности реализации генотипа в онтогенезе, ареалы культур и, что особенно важно, получение максимального хозяйственного эффекта.

Усилению адаптации виноградарства в условиях интенсификации отрасли должно способствовать применение Ьовременных методов биотехнологии, Методы культуры органов, тканей и клеток in vitro должны занять прочное место в арсенале средств, определяющих значительный прогресс в селекции винограда и в деле производства посадочного материала этой древнейшей и щироко распространенной сельскохозяйственной культуры.

Методы in vitro могут вносить ценный вклад на каждом этапе селекционного процесса. Использование клонального микроразмножения позволяет сократить сроки размножения новых сортов по сравнению с традиционными методами в 4-5 раз. Преимущества микроразмножения in vitro заключаются а необходимости малого количества исходного материала, минимальной лабораторной плошади для культур, в высоком коэффициенте размножения.

Клональное микроразмножение также является составной часть» интегрированной защиты виноградных насаждения, так как, благодаря высокому коэффициенту размножения, является наиболее вероятным способом массозого размножения перспективных устойчивых сортов винограда. Кроме- этого, небольшой размер экспланта. применяемого для клонального микреразмноженкя, поверхностная стерилизация его. асептический перенос на питательную среду и субкультивирование в условиях, исключающих инфицирование, приводит к оздоровлению полученных растений от Филлоксеры, нематод, грибных патогенов.

В борьбе против вирусных болезней винограда не эффективно использование агротехнических или химических методов. Единственным способом борьбы является получение безвирусного посадочного материала. Наиболее надежным методом оздоровления посадочного материала винограда является использование культуры меристемы и последующее клональное микроразмножение оздоровленных растений.

Оздоровленный посадочный материал является базисным для создания маточных насаждений и перевода вииогряпярптвя чя длитнут

Фонд научной литературы

— 4 -основу, что обеспечит продление эксплуатации виноградников и повышение их продуктивности на 30-40.

Особо актуальным является пополнение сортимента винограда новыми бессемянными сортами, так как бессемянность является ценным хозяйственным признаком для сортов винограда всех направлений использования — потребления в свежем виде, приготовления сушеной продукции. Кроме того, это прекрасное сырье для винодельческой промышленности. Во всем мире возрастает внимание к бессемянному винограду. Однако, группа бессемянных сортов пока еще малочисленна. Практически отсутствуют бессемянные сорта в существующем сортименте винограда России.

Перспективным направлением создания бессемянных сортов является использование культуры изолированных семяпочек (зародышей в семяпочке) m vitro. Метод основан на получении жизнеспособного потомства от скрещивания бессемянных сортов между собой с последующим культивированием зародышей семени в условиях in vitro. Это открывает принципиально новые перспективы — позволит сократить продолжительность селекции и увеличить бессемянность.

Важным вкладом в практику сельского хозяйства для вегетативно размножаемых культур является технология сохранения в культуре In vitro генофонда, используемого в селекции, в виде растущих коллекция — периодически су(5клонируемых пробирочных растений, оздоровленных методом культуры меристем. Цель коллекций — обеспечить селекционера в любое время генотипом, несущим искомые признаки, нужные для его работы, насущной необходимостью также является обеспечение коллекций материалом, находящимся под угрозой исчезновения. В виноградарстве также существует потребность в надежных методах хранения генофонда in vitro.

В последние десятилетия опубликовано большое количество научных сообщений по культуре органов, тканей и клеток винограда. Однако многие вопросы применения биотехнологии в’ виноградарстве остаются нерешенными. К ким следует отнести оздоровление растений от вирусов методом апикальных меристем размером менее 0,2 мм и регенерацию кз них растений. В селекции бессемянных сортов недостаточно изучена и требует своего решения культура семяпочек винограда на искусственной питательной среде. Наименее изученным является вспрос создания коллекций винограда In vitro.

Цель и задачи исследований. Цель наших исследований:

— разработать технологический процесс клональяого микроразм-

нокання и оздоровления посадочного материала ценных аборигенных, интродуцнрованных и новых высокопродуктивных, устойчивых к болезням, вредителям и.неблагоприятным внешним условиям сортов винограда, обеспечивающий ускоренное размножение их с сохранением генетических особенностей, биологических и агрономических свойств;

разработать метод селекции винограда на бессемянность скрещизанием бессемянных сортов между собой.и с последующим культивированием изолированных семяпочек;

разработать методы сохранения in » vitro коллекции сортов винограда для консервации генетических ресурсов, регионального и международного обмена коллекционным материалом.

Достижение поставленной цели осуществлялось на основе решения следующих задач:

Статья по теме:   Сорт винограда Галахад

Усовершенствовать стерилизацию исходных эксплантов и мероприятия, исключающие ингибирование ростовых процессов.

Разработать меры борьбы с хронической инфекций, проявляющейся при продолжительном культивировании пробирочных растений.

Подобрать питательную среду с тем. чтобы обеспечить оптимальные условия ввода в культуру тканей эксплантов малых (0,17-0,25 мм) и предельно малых размеров (0,075-0.1 мм), обеспечивающих оздоровление растений, а также оптимальные условия на этапе кикрочеренкования.

і. Разработать способе оптимизации клонального микроразмно-

ЖЭНИЯ.

Усовершенствовать адаптацию пробирочных растений к нестерильным условиям»:

Разработать способы создания сортоЕЫХ маточников интенсивного типа из саженцев, оздоровленных и размноженных in vitro.

Осуществить подбор родительских сортов и комбинаций скрещивания при селекции на бессемянность.

Определить сроки изолирования семяпочек и пересадки их на питательные среды.

Подобрать питательные среда., способствующие образованию жизнеспособных эмбрионов.

ю. Изучить морфологические и агробиологические особенности гибридных сеянцев, полученных из семяпочек в культуре тканей.

її. выявить влияние понішенпОн положительно*! температуры па «шкималйзащда» роста пробирочных растений и разработать способ продолжительного хранения.

Изучить возможность депонирования винограда при добавлении в питательную среду ингибитора роста хлорходинхлорида (ССС) и осмотических ингибиторов маннита и сорбита, уточнить их концентрации и способы применения,

Исследовать влияние естественных ингибиторов из размолотых семян на ингибирование роста растений и разработать способ продолжительного хранения винограда in vitro с их применением.

изучить возможность депонирования винограда in vitro при сочетании двух факторов культивирования — пониженной температуры и естественных ингибиторов, добавляемых в питательную среду.

Научная новизна. I. Разработаны и научно обоснованы некие биотехнологические приемы технологического процесса клонального микроразмножения и оздоровления растений:

Впервые разработан способ борьбы с хронической инфекцией, вызываемой медленно растущими патогенами.

Предложена схема регенерации растений из эксплактов малых (0,17-0,25 мм) и предельно малых размеров (0.075-0.1 мм) с разделением этапа ввода на два подэтапа,

Разработан способ укоренения побегов, полученных из меристем, патент N 1601117.

Доказана возможность применения среды Ли и де Фоссарда на этапе микрочеренкования побегов винограда.

Впервые разработаны способы оптимизации питательной среды на этапе микрочеренкования, основанные на вводе в ее состав 6-БАП или стимуляторов роста естественного происхождения из семян винограда, патент N 2041609.

S. Выявлена возможность повышения регенерационной способности меристем (патент N 2120739) и оптимизации клонального микроразмножения на этапе микрочеренкования побегов (патент К 2077192) воздействием электромагнитного излучения низкой интенсивности.

Разработан способ адаптации пробирочных растений к нестерильным условиям, патент N 1792269,

Предложены способы закладки интенсивных маточников из оздоровленного и размноженного In vitro посадочного материала.

Усовершенствован способ травянистых индикаторов для тестирования растения винограда на наличие вирусов.

П. Впервые в России разработан метод селекции винограда на бессемянность скрещиванием бессемянных сортов с последующей культурой изолированных семяпочек in vitro.

— 7 -III. Разработаны способы увеличения продолжительности хранения для создания коллекций генофонда винограда in vitro:

Предложены новые условия хранения коллекционного генофонда винограда in vitro на среде для хранения при температуре 4С.

Доказана возможность увеличения продолжительности хранения при добавлении в питательную среду хлорхолинхлорида. сорбита, 6-БАП при увеличении содержания сахарозы.

.3. Достигнуто, увеличение продолжительности хранения пробирочных растений винограда за счет естественных ингибиторов из семян винограда, добавляемых в питательную среду, патент N 2И0172, Положения, выносимые на защиту.

1. Теоретическое обоснование новых биотехнологических прие
мов технологического процесса клонального микроразмножения и оз
доровления растений:

состав питательных сред на всех этапах развития от Формирования меристематических зон, регенерации из них растений, укоренения регенераптоо до высадки с грунт;

способы оптимизации клонального микроразмножения;

способ адаптации растений к нестерильным условиям.

2. Научно-методические разработки:

по селекши бессемянных сортов винограда;

использование бессемянных родителей с последующей культурой изолированных семяпочек In vitro;

приемы повышения эмбриогенеза при самоопылении и скрскиза-нии бессемянных сортов.

Метод создания коллекции генофонда in vitro путем минима-лизацди роста растений..

по использованию технологии клонального микроразмножения и оздоровления посадочного материала винограда для создания из него сортовых маточников интенсивного типа;

по использованию в селекции стеноспермокарішчєских бессемянных сортов винограда, обеспечивающих при самоопылении и скре-іііибзнии высокий уровень змСриоГ&ііеза и шлчучыше гибридных сеянцев;

по созданию коллекций генофонда винограда in vitro с не-

— 8 -пользованием разработанных способов ингибирования роста-пробкроч-ных растений.

Практическая значимость и реализация результатов исследований работы. В результате проведенных исследований разработаны рекомендации «Клональное микроразмножение и оздоровление посадочного материала винограда для создания сортовых маточников интенсивного типа» (Москва, .1991 г.).

В виноградарских хозяйствах Дона переданы оздоровленные саженцы винограда сортов Агат донской. Алан I, Восторг, Бианка. Дружба, Гечеи заматошь и др. Производственные испытания подтвердили высокую приживаемость саженцев, хорошее развитие растений и перспективность такого пути создания сортовых маточников интенсивного типа.

Разработан метод селекции с использованием обоих бессемянных родителей и последующей культуры изолированных семяпочек In vitro. Выявлены сорта и комбинации скрещивания с высоким уровнем эмбриогенеза и образования гибридных сеянцев, доказана возможность получения высокого эмбриогенеза у сортов и форм с функционально женским типом цветка. Установлена потенциальная возможность получения гибридных сеянцев в отдельных комбинациях скрещивания даже при образовании единичных эмбрионов и растений.

Для создания коллекций генофонда in vitro разработаны способы ингибирования роста растений, обеспечивающие увеличение продолжительности между пересадками на свежую питательную среду до 4-7-8 ми и даже 12 месяцев и, тем самым способствующие продолжительному хранению винограда.

Апробация работы и публикации. Основные положения и результаты исследований были доложены и представлены на международных, республиканских и региональных научных конференциях, научно-методических совещаниях и чтениях, посвященных важнейшим проблемам биотехнологии, .селекции и производства посадочного материала винограда: международные — институт физиологии растений (Москва, 1997), Институт биохимической физики (Москва. 1995, 1998), тимирязевская сельскохозяйственная академия (Москва. 1997), Национальная академия наук Украины (Симферополь, 1993). Государственный аграрный университет республики Молдова (Кишинев. 1998) и региональные — КТО (Ленинград. 1SS8), РГУ (Ростов-на-Дону. 1991, 1992), ВНВДГиСПР (Мичуринск. 1991, 1995. 1997. 1999). РАСХН (Нем-чиновка. 1994), ДонГАУ (Персиановка, 1994). ВЮШиВ СНовочер-

— 9 -касск. 1993, 1996, 1998), Дагестанский НИИВиВ (Мамедкала, 1990).

Кроме того, во ВШИВиВ им. Я.Й. Потапенко на базе наших исследований проведено заседание секции виноградарства ВАСХНИЛ с повесткой дня «Применение биотехнологии в виноградарстве» (1991).

Материалы демонстрировались на ВДНХ (1992) и ВВЦ (1994), где били отмечены двумя золотыми и серебряной медалями.

Основные результаты исследований опубликованы в 41 научной работе и,помещены в методических рекомендациях, сборниках и центральных журналах. Получено 6 патентов на изобретения.

На опубликованные работы получен запрос из Израиля (U. Leva-novy, 1989) из Великобритании. Twyford plant Laboratories (1989). из Испании (Pedro R. Ganego Veigas. Vmversidade de Vigo, 1999),

Структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 287 страницах машинописного текста, включает введение, б глав, выводы и рекомендации научным учреждениям и производству: список использованных литературных источников включает 230 наименование, в т.ч. 96 на иностранных языках. Экспериментальные данные приведены в 75 таблицах и 23 рисунках.

в работе участвовали: сотрудники отдела биологии клетки и биотехнологии ИФР РАН А,С. Попов, О.Н. Высоцкая, (разработка депонирования винограда In vitro при пониженной.положительной температуре>; сотрудники ВНИИ связи (г. Таганрог) Г.В- Лузгин, А.Ф. Карлов (исследование действия электромагнитного излучения в культуре тканей винограда); сотрудники лаборатории биотехнологии ВНИ-ИВиВ’Им. Я.И. Потапенко Т.В. Жукова, Н.В. Берникова. Г.В. Соколова, В.Г, Ячменева. Л. Н. Семенова, за что автор выражает им искреннюю благодарность.

Источники:

http://elib.cnshb.ru/books/free/0368/368709/files/assets/basic-html/page-41.html
http://biomolecula.ru/articles/biotekhnologiia-gennaia-inzheneriia
http://www.dslib.net/vinograd/biotehnologicheskie-metody-uskorennogo-razmnozhenija-i-ozdorovlenija-selekcii.html

Ссылка на основную публикацию

Adblock
detector