Получение гаплоидов дает большие возможности для технологий на основе культивируемых клеток растений. Гаплоидные клетки и растения позволяют легче обнаружить:

  • рецессивные мутации,
  • редкие рекомбинации,
  • экспрессию введенного извне генетического материала.

Протопласты, полученные из гаплоидных клеток, после слияния образуют гибридные клетки и растения с диплоидным числом хромосом. Удвоение числа хромосом превращает гаплоид в фертильное гомозиготное диплоидное растение. Изогенные линии для получения гетерозисных гибридов на основе удвоенных гаплоидов можно создать в течение года (метод инбридинга требует для этого 4-6 лет). Такие изогенные линии на основе гаплоидов, полученных в F1 и F2 гибридных поколениях:

  • облегчают селекционеру оценку и отбор нужных комбинаций признаков,
  • позволяют в 2-3 раза ускорить процесс создания сорта для самоопыляющихся растений.

Гаплоиды могут возникать спонтанно в результате апомиксиса или партеногенеза, а также после обработки растений:

  • химическими веществами,
  • ионизирующей радиацией,
  • температурным шоком и т. д.,

но выход спонтанных гаплоидов низок.

Получение гаплоидов методами культуры in vitro значительно легче. Источниками гаплоидных каллусных тканей или эмбриоидов являются микроспоры или клетки зародышевого мешка (соответственно при культивировании пыльников или семяпочек на питательных средах). При изолировании пыльника или семяпочки и культивировании их in vitro часть спор переходит к аномальному развитию, в результате которого из каллусов или эмбриоидов возникают растения.

Сейчас известны более 200 видов, для которых получены гаплоиды, в том числе представители семейств Пасленовые - Nicotiana, Solatium, l.ycoper-sicon, Злаковые, Крестоцветные и др.

Селекция посредством гаплоидных линий особенно развита в Китае, где методом культуры пыльников созданы новые высокоурожайные и устойчивые сорта риса (1976) и пшеницы (1978), возделываемые сейчас на площади 170 тыс. га и 70 тыс. га соответственно. В России созданы тысячи исходных линий риса, табака, пшеницы, ячменя и других культур.

В селекционной работе с ячменем разработан метод «бульбозум», основанный на элиминации хромосом у гибридного зародыша. Его суть заключается в том, что гибриды F1 или F2 ячменя скрещивают с определенными формами дикого ячменя Hordeum bulbosum. При оплодотворении яйцеклетки Н. vulgare пыльцой H. bulbosum образуется зигота, и при делении ее вследствие генетической несовместимости происходит элиминация отцовских хромосом, и начинает развиваться гаплоидный зародыш. Поскольку на материнском растении его нормальное развитие тормозится, его изолируют и выращивают in vitro. На уровне пробирочных растений отбраковывают гибридные проростки, а гаплоидные обрабатывают колхицином для удвоения числа хромосом и получения гомозиготных фертильных растений и изогенных линий.

В Канаде таким способом получены сорта ячменя Минго и Родео; в Одессе - сорт Одесский 15 (за 4 года вместо 10-12 лет). Подобный метод используют и при получении изогенных линий у пшеницы. У других злаков элиминация хромосом не происходит.

У картофеля и ряда других растений используют скрещивания, приводящие к псевдогамии - развитию гаплоидного зародыша из неоплодотворенной яйцеклетки после несовместимого опыления: S. tuberosum х S. phurjea; Medicago sativa х M.falcata; Triticum aestivum x Aegilops.

© 2015-2019 vseobiology.ru | При использовании материалов сайта - прямая ссылка на vseobiology.ru обязательна.

Заказать курсовую

^ Наверх