ПӘннің ОҚУ-Әдістемелік кешені пәнінің ОҚытушыға арналған жұмыс оқу бағдарламасы семей – 2012 Мазмұны




НазваниеПӘннің ОҚУ-Әдістемелік кешені пәнінің ОҚытушыға арналған жұмыс оқу бағдарламасы семей – 2012 Мазмұны
страница9/13
Дата конвертации15.02.2016
Размер2.17 Mb.
ТипДокументы
источникhttp://edu.semgu.kz/ebook/umkd/a1d28777-2cf9-11e3-a7a3-f6d299da70eeУМКД биотех2008.doc
1   ...   5   6   7   8   9   10   11   12   13

9. Гаплоидтык технология

Гаплоидтық организмнін сомалык клеткаларыңда сынар хромосомалар жиынтығы (п) болады, яғни толык жиынтыктын (2п) тен жартысы. Гаплоидтарды дағдылы селекция әдістерімен шығару (түрішілік және түраралык тозандану, рентген сәулесін түсіру және баска стресс факторлармен ыкпал ету) онай емес және көп уакытты талап етеді. Ал аталык және аналык гаметофиттерді іп уііго жағдайында өсіріп гаплоидтарды тез шығарып, селекция процесін женілдетуге болады. Бүл әдістер апомиксис процесіне негізделген. Апомиксис - организмдердін жыныссыз жолмен көбеюі.

Аталык гаметофитті (тозанкаптар мен тозан) іп уііго жағ-дайында өсіріп, гаплоидтык өсімдіктерді алу андрогенез деп аталады. Аналык гаметофитгі (үрык бүршіктер) өсіру аркылы гаплоидтык өсімдік алу гиногенез деп аталады. Сонымен катар гаплоидтарды, аталык немесе аналык хромосомалары жойылып кететін будан үрыкты іп уігго жағдайында өсіріп алуға болады. Кейде гаплоидтык өсімдік псевдогамия аркасында пайда болады, яғни үрыктанбаған жүмыртка клеткасынан үрык дамиды.Тозанкаптар мен тозандарды өсіріп гаплоидтарды алу

Бірінші рет сасыкмеңдуананың тозанкаптарын іп уііго жағдайында өсіріп, Индияда С. Гуха мен С. Махешвари 1964 жылы гаплоидтык өсімдіктерді алды. Содан кейін осы тәжірибені француз ғалымы К. Нич 1967 жылы темекінін тозанкаптарын өсіріп кайталады. Содан бері осы әдіспен гаплоидтар 200-ден

астам өсімдік түрлерінен алынды, сонын ішінде: бидай, арпа, кара бидай, күріш, картоп, рапс т.б. ауыл шаруашылык дакылдары.

Іп уііго жағдайында аталык гаметофиттен гаплоидтык спорофиттін шығуы өте күрделі, әлі егжей-тегжейі аныкталмаған процесс. Микроспоралардан каллус немесе эмбриоидтар калыптасып, кейін олардан гаплоидтык регенерант өсімдіктері шығады. Ол үшін микроспоралар іп уііго жағдайында дамудын өте күрделі процесінен өтеді. Ал бүл процестін түрткі болар себепкерлері мен реттеушілері әлі белгісіз.

Табиғи жағдайда іп уіуо микроспоралар (гаметофиттік) жолмен дамиды (25- сурет): 1) мейоздын нәтижесінде тозанның бастапкы клет-касынан төрт (тетрада) микроспора пайда болады; 2) тетраданын калың кабығынан микроспоралар босап шығады; 3) микроспора одан әрі даму жолында екі рет митоздан өтіп, соңында жетілген тозан түйіріне айналады. Ал іп уііго жағдайында микроспора әдеттегі гаметофиттік даму жүйесінін кез келген фазасынан ауыткып кетіп, спорофиттік даму жолына түсуі мүмкін.

$ Микроспоралардын іп \ііго жағдайында дамуы және гаплоидтык регенерант өсімдіктердін пайда болуы.

Микроспоралардьщ іп уігхо жағдайында дамуы бірнеше жолмен камтамасыз етілуі мүмкін. Бірлі-жарымы гаметофиттік даму жолынан ауысып эмбриоидты түзеді. Баскалары дедифференция-ланып, каллуска айналады. Тағы біреуілері микроспорогенез бен гаметогенез жолын жалғастырады, яғни пісіп жетілген тозанға айналады. Ал тағы бір тобы біртіндеп ыдырап күриды.

Н. Сандерленд сасыкмендуананын микроспораларын іп үігхо өсіріп, олардың бастапкы кездегі даму жолдарын зерттеп, табиғат-тағы іп уіуо даму жолынан айырмашылығын көрсеткен Б жолы - іп уігго жағдайында микроспора тепе-тен бірдей екі клеткаға бөлінуі мүмкін. Ал іп уіуо дағдылы жолмен бөлінгенде пайда болатын екі клетканың бірі генеративтік, бірі вегетативтік клеткалар. Ол екеуінің көлемі жағынан айырмашылығы бар. Бүндай гаметофиттік жолдан спорофиттік жолына ауысу БаШга іппохіа, №согіапа гаЪасшп түрлеріне тән.

Ажолы - микросгюра көлемі бірдей емес екі клеткаға бөлініп, вегетативтік және генеративтік клеткаларды түзеді. Бүл табиғи жолға үксас. Генеративтік клетка бірінші митоздан кейін кері кетеді. Вегетативтік клетка көп бөлініп одан әрі зиготалык даму жолына түседі (А-В жолы). Бүндай даму жолы №согіапа ГаЪасшп, ОаШга іпеіеі, Ногдеит уи1§аге, Тгігісит аезгіуит т.б. өсімдіктерде байкалған. Кей кезде тек кана генеративтік клетка бөліне бастайды (А-Г жолы), немесе екеуі де (вегетативтік пен генеративтік клеткалары) бірдей бөлініп, спорофитті түзеді (А-ГВ жолы). Микроспораның атап өткен бөліну бағыттары көпклеткалык гаплоидтык күрылымдардын (глобула, эмбриоид) пайда болуына себеп болады. Олардан гаплоидтык регенерант өсімдіктері шығады.Егерде вегетативтік клетканын ядросы генеративтік клетканын ядросымен косылып кетсе (Ц жолы), пайда болған диплоидтык клеткадан түзілген өсімдікте әрине диплоидтык болады. Сонымен катар, диплоидтык өсімдіктер мейоз кезінде кейбір кемістіктері пайда болған микроспоралардан және эндополиплоидия өтуі салдарынан түзіледі. Микроспоралардын даму бағдарламасы гаметофиттік жолынан спорофиттік жольша ауысуынын себептері белгісіз, және де бүл процеске нормалы немесе кемістіктері бар микросгюралар катыса ма деген сауалға әлі де жауап жок.[чЭлбетте, микроспоралардын даму бағытына әр турлі факторлар әсер етеді. Сонын ішінде: 1) микроспораларға тән табиғи полиморфизм; 2) микроспоралардың дамуындағы ауытку; 3) микроспоралардын бөліну шүйкесінің орналасуы. Микроспоралардың гаметофиттік даму жолынан спорофиттік жолына ауысуы генетикалык денгейінде аныкталады, біраконын жүзеге асуы нактылы физиологиялык жағдайлар мен түрлі индук-циялау факторларға байланысты. Микроспоранын даму бағыты ең алдымен онын даму кезенімен белгіленеді, және өсіретін коректік органын гормондык күрамына байланысты болады.Микроспорадан түзілген көпклеткалык күрылым дами келе эмбриоидка айналса, одан шыккан регенерант өсімдік тікелей андрогенездің нәтижесінде пайда болады. Ал егерде көпклеткалык күрылым каллуска айналса, одан шыккан регенерант өсімдік жанама андрогенез нәтижесінде пайда болады Тозанкаптағы мындаған микроспоралардын ішінде тек кана кейбіреулері ғана эмбриоидты түзеді. Бүл күбылыс генетикалык деңгейде белгіленуі ыктимал. Эмбриогендік микроспоралардын саны түрлі стресс ыкпалдарынан арта түседі. Мысалы, төмен және жоғары температура, ионизация туғызатын сәулелер. Тікелей андрогенез үшін донорлык өсімдіктін физиологиялык күйі, тозаннын даму кезені, коректік ортанын күрамы және өсіру жағдайларынын манызы зор. Көптеген өсімдіктерде микроспоранын спорофиттік жолмен дамуы ушін бір ядролык кезені ен колайлы болады. Каллустан'шыккан өсімдіктердің бәрі гаплоидтык бола бермейді, сондыктан гаплоидтарды жаппай алу ушін ен жақсысы эмбриоидогенез аркылы өтетін тікелей андрогенез.

В. Ананд кызметтестерімен темекінің (№соІіапа ІаЬасит) тозаң каптарын өсіргенде, эмбриоидтардын үш түрі пайда болғанын байкаған. Олар вегетативтік клетканың, генеративтік клетканың және ол екеуінің де бірге бөлінуінен түзілген. Осы эмбриоидтардан гаплоидтык өсімдіктер алып, оларды топыракка көшіріп, гүлденуге дейін өсірген* Олардың жапырактары мен гүлдерінің морфологиялык күрылысьш зерттегенде, бүл өсімдіктер де бір-бірінен айырмашылыктары бар үш типке бөлінген.

Тозанкаптар мен микроспораларды өсіргенде, каллустың екі типі пайда болатыны көрсетілген: біріншісі - әр түрлі гетерогеңдік клеткаларынан түрған, екіншісінін күрамында меристемалык клеткалар ошағы болған. Регенерация процесі екінші каллуста өте женіл өткен, себебі меристемалык аймактардан (ошактардан) өркендер тез өсіп шыккан.

Ш. Тивари ҚазМУ-да арпанын андрогенезін зерттеп, бағалы деректер алды. Микроспорадан жоғарыда айтып кеткен А, В, Ц жолдармен пайда болатын көпклеткалык күрылым, алдымен алғашкы каллуска айналады. Ал сонан сон андрогендік күрылымдар (эмбриоидтар мен глобулалар) калыптасады. Атғашкы каллустар беретін микроспоралар тозанкаптың ішінде әр килы орналасады: тапетумға жабысып немесе жеке, өз алдына бос жатады. Тапетумға жабысып түрған микроспоралар асимметриялык бөлініп, эмбриоидтарды түзетін каллусты берген. Тозанкапта бос жаткан микроспоралар симметриялык бөлініп, алғашкы каллусты түзген. Сонда каллустан кейін глобулалар пайда болған. Сол глобулалар дами келе кейде эмбриоидтарға айналған. Бүл деректер морфогенездін бастапкы этаптары микроспора-лардын археспорангийдағы жайғасқан орнына байланысты екенін көрсетеді. Регенерант өсімдіктері эмбриоидтардан және морфогендік каллуста өтетін органогенез аркасында алынған. Морфогендік каллустардың пайда пайда болуының бірнеше жолы бар - олар алғашкы каллустан және де глобулалар мен эмбриоидтардын дедифференциялану аркасында пайда болады.

Б.Б. Анапияев бидайдын тозанкаптары мен микроспораларын өсіріп, микроспоралардын іп уііго дамуына және көпклеткалык күрылымдардын пайда болуына цитоэмбриологиялык зерттеу жүргізген. Өсіру үшін микроспоралар вакуольденген кезеңінде алынған. 70 %-тен астам микроспоралар бөлінген, бірак калған бөлігі үзакка бармай дамуын токтаткан. Бидайдын микроспора-лары іп үііго жағдайында екі жолмен бөлінген: А (бірдей емес) және Б (бірдей). Микроспоралардың вегетативтік клеткаларынын бірдей бөлінуі (Б жолы) көпклеткалык кұрылымдардың тез пайда болуына әкеледі, олардан кейін эмбриоидтар мен каллустар түзіледі. Бидайдын тозанкаптары мен микроспоралары тікелей андрогенез жолымен дами алатындығы көрсетілген. Андрогенез жолында ауыспалы кезендері аныкталған: а) бірінші және келесі митоздар, көпклеткалык комплекстердін түзілуі; б) глобула кезеңі; в) проэмбрио кезеңі. Осы кауіпті жағдайға үшырауы мүмкін кезендерде эмбриоидтар кейде дедифференцияланып, каллуска айналуы мүмкін. Бүл жағдайда өсімдіктер каллустан органогенез аркылы немесе кайталанып келетін эмбриоидогенез аркылы шығады. Морфогенезді цитоэмбриологиялык зерттеу нәтижесінде бидайдың тозанкаптары мен микроспораларын іп ұііго жағдайында өсіргенде отетін регенерация жолдары мына схемада көрсетілген

Регенерация эмбриоидогенез (алғашкы, кайталанған) және органогенез (геммогенез, гемморизогенез) аркылы жүреді. Егер де тікелей эмбриоидогенездін нәтижесінде гаплоидтык осімдіктер шыкса, каллустан органогенез аркылы кобінесе дигаплоидтык өсімдіктер өсіп шыккан. Бүл күбылыстын манызы оте зор, ейткені бүндай өсімдіктер колхицинмен ондеуді керек кылмайды. Сонын аркасында регенерант өсімдіктерінің тіршілікке икемділігі арта түседі.

Профессор I. Ракымбаевтын ғылыми жетекшілігімен арпанын Үзак уакыт бойынша осірген андрогендік күрылымдарынан октын-октын регенерант өсімдіктерді шығару әдісі жете зерттеліп дайындалған Тозанкаптар (ТҚ) мен микроспораларды (МС) сапасы біраз озгертілген №6 ортасында өсіргенде, андрогендік күрылымдардың 3 ерекше түрі пайда болады: эмбриоидтар (Э), глобулалар (Г) және андрогендік каллустар (АК). Эмбриоидтарды баска жана коректік ортаға (өзгертілген Мурасиге-Скуг ортасы) осіргенде, олардан тікелей регенерант өсімдіктерін алуға болады. Осы жағдайда косымша шыккан эмбриоидтар аркылы (ҚЭ) да өсімдіктер шығаруға болады. Андрогендік каллустарды озгертілген Мурасиге-Скуг ортасына кошіргенде, оларда эмбриоидогенез (ЭК) немесе органогенез (ОК) өтеді. Осы андрогендік күрылымдарды тағы баска ортаға (Мурасиге-Скуг ортасынын ерекше варианттары) көшірсе, үзак уакыт морфогендік потенциалын сактайтын каллустар пайда болады. Сол морфогендік каллустарды октын-октын күрамы озгсртілгеп жаңа коректік ортаға ауыстырып отырса, олардакайта-кайта эмбриоидогенез жүре береді, демек үздіксіз, көп мерзім боііы регенерант өсімдіктерін алып отыруға болады. Бүндай үзак өсірілетін каллустар кажетті, пайдалы белгілері бар өсімдіктерді ал\- үшін колайлы жүйе.Гүл тозанын іп уііто өсіру Тозанкаптарды іп уігго өсіргенде, каллус тек микроспоралардан ғана емес, олардын спорогендік үлпаларынын диплоидтык клеткаларынан да түзілуі мүмкін. Сондай каллустардан шыккан регенерант өсімдіктер диплоидтык немесе полиплоидтык болады. Тозанкаптарды өсіргендегі тағы бір кемшілік мынау: тозанкап кабығынан бөлініп коректік ортаға шығатын заттар жеке тозандағы эмбриогенез процесін тежеуі мүмкін. Бүдан баска, андрогенезге кабілеті жоғары генотиптердін тозанкаптарын колайлы жағдайда өсіргенде, олар микроспоралардан жаппай каллустар мен эмбриоидтарды бір мезгілде алуға бөгет болады. Сондыктан жеке бөліп алынған тозаңдарды өсіру тиімді болады. Бірак, тозанкапты жарып жіберіп, тозанды шығарып алу әдісін тек кейбір тозанкаптары ірі және тозанкап ішінде тозаңдары бос жататын өсімдік түрлеріне колдануға болады (мысалы Баггіга, Реіхіпіа, №соііапа, Вгаззіса).

Бірінші рет 1973 жылы сасыкмендуананың тозанын өсіріп, оларда эмбриоидогенез процесі жүруін байкаған К. Нич пен Б. Норел болды. Көбінесе тозанкапты өсіріп, регенерант өсімдіктерін алу тиімді. Бірак астык түкымдастарында тозаңды тозаңкаптан бөліп алу өте киын. Ол үшін тозаңкаптарды сүйык ортада калкытып, шайкап өсіру әдісі колайлы. Тозанкаптар жарыльш ашылады да, тозан өздігінен шашылып, калкып ортанын бетіне шығады. Сүйык ортада калкып жүрген тозанкаптарды алып тастайды, ал олардан шыккан микроспораларды одан әрі өсіре береді. Тозанкаптардан биологиялык активтігі бар заттар шайылып шығып, коректік ортанын күнарлығы артады, яғни тозаннын өсуіне барынша колайлы фиозиологиялык жағдай туады.Кейбір өсімдіктердің (соның ішінде астык түкымдастары) тозанкаптарын суйык ортаға саларда оларды өткір скальпелдін үшымен екіге бөліп жібереді. Ш.Тивари арпамен өткізген тәжірибесінде бүтін тозаңкаптарды сүйык ортада үш тәулік бойы өсіргенде, олардың 60-70 % микроспоралары өз бетімен ортаға шыккан. Ал кесілген тозанкаптарды сүйык ортаға 4 сағат бойы шайкап өсіргенде, олардын 90 % микроспоралары сыртка шыккан. Алдын ала тозанкаптарды кесіп тіліп сүйык ортада өсірген соң, ортаны сүзіп жіберіп, центрифугадан өткізіп, микроспоралары көп фракцияны алған.Іп үііго жағдайында эксперименттік жолмен гаплоидтарды шығару әдісінін кен таралуына екі ірі кемшілік тегеурін боладьг. 1) гаплоидтык өсімдіктерінің аз алынуы; 2) олардын арасында (әсіресе астык тұкымдастарында) альбиностардын көп кездесуі. Айта кететін жай, тозаңды өсіргенде алъбинос регенеранттардын саны арта түседі, мүмкін ол тозаннын дамуынын дүрыс өтпеуіне байланысты болар. Жалпы алғанда альбинизм себебі белгісіз. Бәлкім, ол микроспораларды өсірген кезде пайда болатын мутациялардын салдары шығар.Іп үііго өтетін аңцрогвнезге әсер ететін факторлар

Іп уііго жағдайында андрогендік гаплоидтарды алу әдістері және осы күбылыстын теориялык негіздері жете зерттелмеген. Осынын себебінен гаплоидтык биотехнология жүйесін калыптастыру талай киыншылыктарға кездесіп жүр. Микроспораның түрлі даму кезендерінде өтетін морфофизиологиялык процестерінін ішкі және сырткы факторларымен калай реттелетіні, микроспоранын тотипотенттігін жүзеге асыру үшін кандай жағдайлар кажет екені т.с.с. мәселелер әзірше белгісіз болып отыр. Бүл жағдай зерттеушілерді осы манызды істі эмпирикалык жолмен шешуге мәжбүр етеді, яғни әрбір өсімдіктін түріне, сортына лайык жағдайды тәжірибе аркылы іріктеп алу керек болады.Андрогенездің тиімділігі (көп гаплоид алу) бірімен бірі өзара байланысты көп факторларға тәуелді: донорлык өсімдіктердін генотипі; олардын өскен жағдайлары; микроспоралардын даму кезені; эксплантты алдын ала өндеу; коректік ортаның күрамы; гул тозаңцарын өсіру әдістері т.б.Іп уііго жағдайындағы андрогенезді шектейтін негізгі фактор - донорлык өсімдікгін генотипі. Туыстар ішіндегі түрлер түрмак, тіпті бір түрге жататын сорттардын регенерацияға кабілеті бірдей болмайды. Мысалы, күріштін жапон түртармағынын сорттары тозаңкаптан регенерант өсімдіктерін үнді түртармағымен салыс-тырғанда артык шығарады. Арпа мен бидайдын көптеген гено-типтерінін андрогенездік кабілеті сыналғаң. Мүндай кабілет арпада 0 мен 31,6 % арасында, бидайда - 0 мен 14,7 % дейін байкалған.Көптеген зерттеулердін нәтижелері көрсеткендей, генотип пен іп уііго жағдайында өтетін морфогенездің өзара байланысы өте күрделі, әсіресе бүл даражарнакты өсімдіктерде байкалады. И. Василдің пікірінше экспланттың морфогенезге кабілеті донорлык өсімдіктін генотипіне карағанда көбінесе онын физиологиялык күйіне байланысты. Тіпті физиологиялык күйіне сәйкес өсіру жағдайын жаксартып, генотиптің андрогенезге көрсететін ыкпалын төмендетуге болады. Донорлык өсімдіктерді өсіру жағдайы андрогенездін тиімділігіне әсері бар екендігі айкын аныкталған. Мысалы, егістік жерде өскен өсімдіктердін тозанкаптары теплицада өскен өсімдіктермен салыстырғанда регенерант өсімдіктерін артык шығара алады. Шамасы, бүл сырткы факторлардың комплекстік әсерінін нәтижесі болар. Микроспоралардан каллустар мен эмбриоидтар түзілу жиілігіне донорлык өсімдіктерге ыкпал еткен әр түрлі физикалык және химиялык факторлардын (төмен және жоғары температура, топыракта азоттың жетіспеушілігі т.б.) әсері көрсетілген. Осы факторлардың ішіңде ең мәндісі - температура. Донор өсімдіктерді алдын ала суыкпен өндеу аркасында эмбриоидтардын түзілу жиілігі артады. Бірак температура және оның ықпалынын үзактығы өсімдік түріне, тозаннын даму кезеніне, онын бөлініп алынған уакытына сәйкес болуы кажет.

Салкын температурамен әсер етуді түрлі тәсілдермен өткізуге болады. Мысалы, арпа мен бидайдын тозанкаптары мен тозанын өсіру үшін 3 тәсіл колданылады:

1. Тиісті кезенде донорлык өсімдіктің басты сабағы кесіліп алынып, суға салынып, суыкта үсталады. Бидайды 3-5 тәулік бойынша 5-7°С температурада үстайды, арпаны - 6-10 тәулік 7°С үстайды. Одан кейін масакты кесіп алып, залалсыздандырады да гүлдері мен тозаңкаптарды бөліп алады.

2. Асептикалык жағдайда гүлдер мен тозанкаптарды бөліп алып, стерилъденген орташа Петри табакшаларына бөлек салады. Баска залалсыздандырылған Петри табакшасына стерильді су күйылады. Барлык табакшаларды какпаксыз үлкен Петри табакшасына койып, какпағын жауып, лентамен жабыстырып, суыкка кояды. Арпаны 28 тәулік бойынша 4°С немесе 14 тәулік 7°С үстайды.

3. Масактарды Мурасиге-Скугтын коректік ортасының минералдык бөлігі күйылған көлемі 50-100 мл колбаларға отырғызады. Масактар мен колбанын мойнын полиэтилен пленкасымен орап, 12°С температурада жарыкка (20 мың лк) коады. Осылай кажет даму кезеніне жеткенше ұстайды, одан кейін колбаны каранғыда 4°С температурада 14-21 тәулік ұстайды.

Алайда, әдебиетте төмен температураның андрогенезге теріс әсері жөнінде де деректер кездеседі. Кейде жоғары температура да жаксы әсер етеді. Мысалы, рапстың тозанкаптарын 30°С температурамен өндеу тиімді болған. Ал кыша тозанкаптарына алдымен төмен, одан кёйін жоғары температурамен өндеу жаксы ыкпал еткен. Жалпы алғанда, салкын температуранын ыкпалын былай тусінуге болады: ол микроспоралардын дамуын тежеп, тіршілікке икемділігін сактайды немесе стресс ретінде микроспораның даму бағытын өзгертеді.

Андрогенездің индукциясында микроспоралардын даму кезені манызды роль аткарады. Ен колайлы - мейоздың аякталар тұсындағы екі ядролык кезен. Тозанкаптарды лайыкты даму кезеңінде өсіре бастаса, олардын ішіндегі тозандарда көбінесе эмбриоидогенез басталып, кейін регенеранттар шығады. Мысалы, темекіде тозан бірінші митоз кезінде алынғанда ен жаксы нәтиже шыккан. Ал крестгүлділердін түрлерінде және арпа мен бидайда ең колайлысы микроспоранын бір ядролык кезеңі. Әр тұрлі өсімдіктерде микроспоралардын эмбриоидогенезге кабілетті тобы бар екендігі аныкталған. Оларды Р-тозаншалар деп атайды. Олардын баска микроспораларға карағанда көлемі кішірек, цитоплазмасы акшыл, экзинасы жүка, крахмалы болмайды, кейде косымша митоздардын аркасында көпядролык болады. Бүл күбылысты тозан диморфизмі деп атайды. Іп уіуо жағдайында Р-тозаңшалардың пайда болу жиілігі мен іп уііго жағдайында эмбриоидогенез өтудін жиілігі арасыңда корреляция, яғни өзара байланыстылык болатындығы аныкталған. Эмбриогендік микроспоралардын іп ұіуо пайда болуы өсімдік түрінің генетикалык ерекшеліктерімен белгіленеді. Бірак ол кабілет өсімдікті өсіру жағдайына байланысты өзгеруі мүмкін.

Мысалы, темекіде тозаңнын екі түрі (диморфизмі) іп уіуо төмен температура жағдайында дифференциялануы басталады, ал оның аяқталуы іп уііго жағдайында өтеді. Сондыктан төмен температуранын әсері іп уіуо да, іп уігго да манызды. Эмбриогендік тозаннын әдеттегі гаметофиттік жолымен дамитын тозаңнан айырмашылығы, онын дифференцияланбаған күйі.

Мумкін, төмен температура табиғи дифференциялану процесін тежеп, олардың эмбриогендік потенциалын арттырады. Эмбриогендік микроспораларда гаметофитті түзетін кабілеті болмағандыктан, олар спорофиттік даму жолына оңай ауысып кетеді.

Андрогенездін тиімділігіне коректік орта мен өсіру жағдайлары улкен әсер етеді. Көбінесе пайдаланылатын Мурасиге-Скуг ортасы, Гамборгтын ортасы. Сүйык ортада микроспоралар тез каллус түзеді, бірак регенерациянын тиімділігі төмен болады, сондыктан көбінесе тозанкаптарды катты, яғни агарлы ортада өсіреді. Алайда, агардын күрамында тозаңның өміршеңдігіне зиян заттар болады. Сондыктан агар орнына агарозаны, крахмалды колданады немесе ортаға активтелген көмір косылады. Олар ортадағы тозанкаптын кабығынан және пайда болған андрогендік курылымдардан бөлініп шығатын зиянды заттарды өзіне сініреді. Кейбір өсімдіктердін тозанкаптарын «кос кабат» тәсілімен өсіреді: Петри табакшаларынын түбіне агарланған активтелген көмірі бар орта салынады, ал тозанкаптар соның үстіне кұйылған сұйык ортада өседі.

Тозанкаптарды отырғызу тығыздығы коректік ортаның түріне (катты, сүйык) және оның бет көлеміне байланысты. Мысалы, арпанын тозанкаптарын Петри табакшасында сүйык ортада өсіргенде, әрбір миллилитрде 60-тан кем тозанкап болмауы керек. Ортаны алдын ала онда баска үлпаларды өсіріп жаксартуға болады мысалы, арпа үшін алдымен түкым бүршігін өсірсе орта жаксарады.

Катты ортаға пробиркада 18-20 тозанкаптарын, ал Петри табакшасына - 60-80 данасын отырғызу керек. Тозаңкапты ортанын үстіне орналастыру бағыты әдетте бакыланбайды, бірак арнайы зерттеулер көрсеткендей, темекі мен сасыкмендуананын тозанкаптарын ортаның үстіне жалпағынан жаткызғанда жакеы нәтиже алынған. Ал кырккабат ушін колайлысы, тозанкаптын сырткы жалпак жағымен ортаға отырғызу. Арпада андрогендік күрылымдарының пайда болу жиілігі тозанкаптарды ортанын бетіне кырынан салынғанда байкалған.

Ортадағы сахарозанын мөлшері өсімдік туріне байланысты 2-ден 12 %-ке дейін болады. Шамасы, бұл сахарозанын осмостык кысымына катысы бар болғандыктан шығар. Кейбір өсімдіктерүшін ортаға баска көмірсуларды косканы жаксы әсер еткен. Мысалы, ортаға мальтоза косылғанда арпада каллусогенез бен эмбриоидогенез күшейіп, жасыл өсімдіктер көбірек алынған.

Коректік ортанын гормондық күрамы өсімдіктің түріне және микроспоранын даму кезеніне байланысты өзгертіліп түрады. Көптеген өсімдіктерге түрлі амин кышкылдары (казеиннін гидролизаты, аланин, глицин) мен олардың аминдері (аспарагин, глутамин), табиғи коспалар (ашыткы экстракты, арпа солоды экстракты, «кокос сүті») жаксы әсерін тигізген. Кытай ғалымдары астык түкымдастарының тозанкаптарын өсіргенде ортаға картоп экстрактын косып, жаксы жетістіктерге ие болған. Картоп крахмалы коректік кызметінен баска гель ретінде де колданылады. Астык түкымдастарының тозанкаптарында каллустар мен эмбриоидтар түзілуіне ортада нитраттык азотты көбейту мен аммоний азотын азайту жаксы әсер етеді. Темекіге осындай әсерді темірдің иондары көрсеткен.

Жоғарыда айтылған жағдайлар тозаңкаптар мен тозанды өсіре бастағанда кажет. Ал пайда болған андрогендік күрылымдарынан өсімдік алу үшін оларды күрамы баска ортаға көшіру керек. Эмбриоидтарды сахарозасы аз (1%), гормондары аз ортаға көшіреді. Көптеген өсімдіктерде, әсіресе алка түкымдастарында, регенерация эмбриоидогенез аркылы өтеді. Ал астык түкымдастарында регенерация каллусогенез аркылы жүреді. Каллуста өркен мен тамыр өсу үшін оны сахарозасы кем (2-3%) және гормондык күрамы өзгертілген ортаға көшіреді.Астык түкымдастардың ен үлкен кемшілігі, олар андрогендік каллустардың морфогенезге кабілетін тез уакытта жоғалтады. Дегенмен, бүл мәселені шешу жолында біраз жетістіктер бар. КазМУ-де К.Іскакова арпанын үзак уакыт өсірілген андрогендік каллустарын зерттеп, мынаны көрсетті. Коректік ортаға күміс нитратын (8 мг/л), пролинді (2мг/л) және маннитті (30 мг/л) косса, каллустың морфогендік потенциалы өседі және үзак сакталады. Андрогендік каллустардың цитогенетикалык күйі мен морфогендік потенциалы арасында байланысы бар екені аныкталды. Гаплоидтык және диплоидтык хромосомалар жиынтығы бар клеткалардың регенерацияға кабілеті әжептәуір жоғары болған.

Микроспоралардын іп уііго жағдайында бүтін өсімдікке дейін дамуы және әр түрлі морфогендік бағдарламалардын жүзеге асу зандылыктары әлі аз зерттелген. Бүған карамастан Ькспериментальдык жолмен гаплоидтарды алу әдісіь селекционерлер кең колданады. Көптеген ауыл шаруашылы* дакылдарынын гаплоидтык өсімдіктерін осы әдіспен жаппай алудағы кытай ғалымдарының үлкен жетістіктерін ерекше атаг айту керек. Олар бүл әдіспен 70-ші жылдарынан бері айналысс бастады. Тез арада күріш пен бидайдын тозанкаптарынан шыккаг көптеген гаплоидтык өсімдіктерді алды. Одан кейін олар күріштіғ және бидайдын біркатар жана сорттарын шығарды^

Генотипіне, даму кезеніне сәйкес коректік ортаны тағы баскг өсіру жағдайларын іріктеу аркылы, андрогендік гаплоидтардыг негізінде жүгерінің, кара бидайдың, арпанын, темекінін мактанын, соянын, кырыккабаттың, бүрыштың, каучук беретіг өсімдіктердің көптеген бағалы сорттары шығарылды.

7.2. Будан үрыктағы хромосомалардын селективті жойылуь әдісімен гаплоидтарды алу

Кейбір өсімдіктерді әріден будандастырғанда будан үрыктьп ерте даму кезеңінде аталык немесе аналыктын хромосомаларь селективті (іріктеліп) жойылады. Бүл күбылыс арпада жет< зерттелген. Диплоидтык арпаның екпе түрін (Нопіеит уи1§аге көп жылдык диплоидтык жабайы пиязшык түріне (Ногдеші ЬиІЬозит) будандастырған сон, Ногйеит ұи1§аге түріне тәі гаплоидтык хромосомалар жиынтығы бар осімдік пайда болады Үрык пен эндосперм осе бастағанда жабайы түрдіі хромосомалары элиминацияға үшырайды, яғни жойылып кетеді Үрыктандырудан кейін 5 кун откен сон, үрык пен эндосперх клеткалары бөлінген кезде Н.ЬиІЬозит хромосомалары толыі жойылады. Әрбір бөлінуде генетикалык сыйымсыздыктыі салдарынан 3 хромосома жойылады. Тозанданудан кейін 15 тәуліі өткен соң, аналык осімдіктегі будан үрыктын осуі токтайды Дегенмен, сол үрыкты іп ұііго жағдайында өсіріп, сактап калуғ; болады, лайыкты коректік ортада одан нормалы оскін шығады.

Н.ЬиІЬозшп түрін аналык немесе аталык ретінде пайдаланғанд; да гаплоидтык осімдіктер шығады. Аталык ретінде пайдаланғанда андрогендік (микроспорадан шыккан) гаплоидтар алынады

195үшін ортаға баска көмірсуларды косканы жаксы әсер еткен. Мысалы, ортаға мальтоза косылғанда арпада каллусогенез бен эмбриоидогенез күшейіп, жасыл өсімдіктер көбірек алынған.

Коректік ортанын гормондық күрамы өсімдіктің түріне және микроспоранын даму кезеніне байланысты өзгертіліп түрады. Көптеген өсімдіктерге түрлі амин кышкылдары (казеиннін гидролизаты, аланин, глицин) мен олардың аминдері (аспарагин, глутамин), табиғи коспалар (ашыткы экстракты, арпа солоды экстракты, «кокос сүті») жаксы әсерін тигізген. Кытай ғалымдары астык түкымдастарының тозанкаптарын өсіргенде ортаға картоп экстрактын косып, жаксы жетістіктерге ие болған. Картоп крахмалы коректік кызметінен баска гель ретінде де колданылады. Астык түкымдастарының тозанкаптарында каллустар мен эмбриоидтар түзілуіне ортада нитраттык азотты көбейту мен аммоний азотын азайту жаксы әсер етеді. Темекіге осындай әсерді темірдің иондары көрсеткен.

Жоғарыда айтылған жағдайлар тозаңкаптар мен тозанды өсіре бастағанда кажет. Ал пайда болған андрогендік күрылымдарынан өсімдік алу үшін оларды күрамы баска ортаға көшіру керек. Эмбриоидтарды сахарозасы аз (1%), гормондары аз ортаға көшіреді. Көптеген өсімдіктерде, әсіресе алка түкымдастарында, регенерация эмбриоидогенез аркылы өтеді. Ал астык түкымдастарында регенерация каллусогенез аркылы жүреді. Каллуста өркен мен тамыр өсу үшін оны сахарозасы кем (2-3%) және гормондык күрамы өзгертілген ортаға көшіреді.

Астык түкымдастардың ен үлкен кемшілігі, олар андрогендік каллустардың морфогенезге кабілетін тез уакытта жоғалтады. Дегенмен, бүл мәселені шешу жолында біраз жетістіктер бар. КазМУ-де К.Іскакова арпанын үзак уакыт өсірілген андрогендік каллустарын зерттеп, мынаны көрсетті. Коректік ортаға күміс нитратын (8 мг/л), пролинді (2мг/л) және маннитті (30 мг/л) косса, каллустың морфогендік потенциалы өседі және үзак сакталады. Андрогендік каллустардың цитогенетикалык күйі мен морфогендік потенциалы арасында байланысы бар екені аныкталды. Гаплоидтык және диплоидтык хромосомалар жиынтығы бар клеткалардың регенерацияға кабілеті әжептәуір жоғары болған.

Микроспоралардын іп уііго жағдайында бүтін өсімдікке дейін дамуы және әр түрлі морфогендік бағдарламалардын жүзеге асу зандылыктары әлі аз зерттелген. Бүған карамастан Ькспериментальдык жолмен гаплоидтарды алу әдісіь селекционерлер кең колданады. Көптеген ауыл шаруашылы* дакылдарынын гаплоидтык өсімдіктерін осы әдіспен жаппай алудағы кытай ғалымдарының үлкен жетістіктерін ерекше атаг айту керек. Олар бүл әдіспен 70-ші жылдарынан бері айналысс бастады. Тез арада күріш пен бидайдын тозанкаптарынан шыккаг көптеген гаплоидтык өсімдіктерді алды. Одан кейін олар күріштіғ және бидайдын біркатар жана сорттарын шығарды^

Генотипіне, даму кезеніне сәйкес коректік ортаны тағы баскг өсіру жағдайларын іріктеу аркылы, андрогендік гаплоидтардыг негізінде жүгерінің, кара бидайдың, арпанын, темекінін мактанын, соянын, кырыккабаттың, бүрыштың, каучук беретіг өсімдіктердің көптеген бағалы сорттары шығарылды.

7.2. Будан үрыктағы хромосомалардын селективті жойылуь әдісімен гаплоидтарды алу

Кейбір өсімдіктерді әріден будандастырғанда будан үрыктьп ерте даму кезеңінде аталык немесе аналыктын хромосомаларь селективті (іріктеліп) жойылады. Бүл күбылыс арпада жет< зерттелген. Диплоидтык арпаның екпе түрін будандастырған сон, Ногйеит ұи1§аге түріне тәі гаплоидтык хромосомалар жиы

нтығы бар осімдік пайда болады Үрык пен эндосперм осе бастағанда жабайы түрдіі хромосомалары элиминацияға үшырайды, яғни жойылып кетеді Үрыктандырудан кейін 5 кун откен сон, үрык пен эндосперх клеткалары бөлінген кезде Н.ЬиІЬозит хромосомалары толыі жойылады. Әрбір бөлінуде генетикалык сыйымсыздыктыі салдарынан 3 хромосома жойылады. Тозанданудан кейін 15 тәуліі өткен соң, аналык осімдіктегі будан үрыктын осуі токтайды Дегенмен, сол үрыкты іп ұііго жағдайында өсіріп, сактап калуғ; болады, лайыкты коректік ортада одан нормалы оскін шығады.

Н.ЬиІЬозшп түрін аналык немесе аталык ретінде пайдаланғанд; да гаплоидтык осімдіктер шығады. Аталык ретінде пайдаланғанда андрогендік (микроспорадан шыккан) гаплоидтар алынады

195үшін ортаға баска көмірсуларды косканы жаксы әсер еткен. Мысалы, ортаға мальтоза косылғанда арпада каллусогенез бен эмбриоидогенез күшейіп, жасыл өсімдіктер көбірек алынған.

Коректік ортанын гормондық күрамы өсімдіктің түріне және микроспоранын даму кезеніне байланысты өзгертіліп түрады. Көптеген өсімдіктерге түрлі амин кышкылдары (казеиннін гидролизаты, аланин, глицин) мен олардың аминдері (аспарагин, глутамин), табиғи коспалар (ашыткы экстракты, арпа солоды экстракты, «кокос сүті») жаксы әсерін тигізген. Кытай ғалымдары астык түкымдастарының тозанкаптарын өсіргенде ортаға картоп экстрактын косып, жаксы жетістіктерге ие болған. Картоп крахмалы коректік кызметінен баска гель ретінде де колданылады. Астык түкымдастарының тозанкаптарында каллустар мен эмбриоидтар түзілуіне ортада нитраттык азотты көбейту мен аммоний азотын азайту жаксы әсер етеді. Темекіге осындай әсерді темірдің иондары көрсеткен.

Жоғарыда айтылған жағдайлар тозаңкаптар мен тозанды өсіре бастағанда кажет. Ал пайда болған андрогендік күрылымдарынан өсімдік алу үшін оларды күрамы баска ортаға көшіру керек. Эмбриоидтарды сахарозасы аз (1%), гормондары аз ортаға көшіреді. Көптеген өсімдіктерде, әсіресе алка түкымдастарында, регенерация эмбриоидогенез аркылы өтеді. Ал астык түкымдастарында регенерация каллусогенез аркылы жүреді. Каллуста өркен мен тамыр өсу үшін оны сахарозасы кем (2-3%) және гормондык күрамы өзгертілген ортаға көшіреді.

Астык түкымдастардың ен үлкен кемшілігі, олар андрогендік каллустардың морфогенезге кабілетін тез уакытта жоғалтады. Дегенмен, бүл мәселені шешу жолында біраз жетістіктер бар. КазМУ-де К.Іскакова арпанын үзак уакыт өсірілген андрогендік каллустарын зерттеп, мынаны көрсетті. Коректік ортаға күміс нитратын (8 мг/л), пролинді (2мг/л) және маннитті (30 мг/л) косса, каллустың морфогендік потенциалы өседі және үзак сакталады. Андрогендік каллустардың цитогенетикалык күйі мен морфогендік потенциалы арасында байланысы бар екені аныкталды. Гаплоидтык және диплоидтык хромосомалар жиынтығы бар клеткалардың регенерацияға кабілеті әжептәуір жоғары болған.

Микроспоралардын іп уііго жағдайында бүтін өсімдікке дейін дамуы және әр түрлі морфогендік бағдарламалардын жүзеге асу зандылыктары әлі аз зерттелген. Бүған карамастан Ькспериментальдык жолмен гаплоидтарды алу әдісіь селекционерлер кең колданады. Көптеген ауыл шаруашылы* дакылдарынын гаплоидтык өсімдіктерін осы әдіспен жаппай алудағы кытай ғалымдарының үлкен жетістіктерін ерекше атаг айту керек. Олар бүл әдіспен 70-ші жылдарынан бері айналысс бастады. Тез арада күріш пен бидайдын тозанкаптарынан шыккаг көптеген гаплоидтык өсімдіктерді алды. Одан кейін олар күріштіғ және бидайдын біркатар жана сорттарын шығарды^

Генотипіне, даму кезеніне сәйкес коректік ортаны тағы баскг өсіру жағдайларын іріктеу аркылы, андрогендік гаплоидтардыг негізінде жүгерінің, кара бидайдың, арпанын, темекінін мактанын, соянын, кырыккабаттың, бүрыштың, каучук беретіг өсімдіктердің көптеген бағалы сорттары шығарылды.

7.2. Будан үрыктағы хромосомалардын селективті жойылуь әдісімен гаплоидтарды алу

Кейбір өсімдіктерді әріден будандастырғанда будан үрыктьп ерте даму кезеңінде аталык немесе аналыктын хромосомаларь селективті (іріктеліп) жойылады. Бүл күбылыс арпада жет< зерттелген. Диплоидтык арпаның екпе түрін (Нопіеит уи1§аге көп жылдык диплоидтык жабайы пиязшык түріне (Ногдеші ЬиІЬозит) будандастырған сон, Ногйеит ұи1§аге түріне тәі гаплоидтык хромосомалар жиынтығы бар осімдік пайда болады Үрык пен эндосперм осе бастағанда жабайы түрдіі хромосомалары элиминацияға үшырайды, яғни жойылып кетеді Үрыктандырудан кейін 5 кун откен сон, үрык пен эндосперх клеткалары бөлінген кезде Н.ЬиІЬозит хромосомалары толыі жойылады. Әрбір бөлінуде генетикалык сыйымсыздыктыі салдарынан 3 хромосома жойылады. Тозанданудан кейін 15 тәуліі өткен соң, аналык осімдіктегі будан үрыктын осуі токтайды Дегенмен, сол үрыкты іп ұііго жағдайында өсіріп, сактап калуғ; болады, лайыкты коректік ортада одан нормалы оскін шығады.

Н.ЬиІЬозшп түрін аналык немесе аталык ретінде пайдаланғанд; да гаплоидтык осімдіктер шығады. Аталык ретінде пайдаланғанда андрогендік (микроспорадан шыккан) гаплоидтар алынадыАналық ретінде колданғанда, матроклиндік (жұмыртка клеткасынан шыккан) гаплоидтар шығады. Үрыкты жасанды ортада өсіріп, диплоидтык (2п=14) арпаның, моногаплоидтарын (п=7) алуға болады, ал тетраплоидтык (4п=28) арпадан дигаплоидтарды (2п=14) алуға болады.Гаплоидтар үрпаксыз болады, сондыктан оларды міндетгі түрде дигаплоидтык деңгейіне көшіреді. Ол үшін колхицинді колданады. Гаплоидтык организмнен алынған дигаплоид - нағыз гомозигота, таза линия болады. Сойтіп, бүл әдісті колданып, гомозигота алудын мерзімі кыскарады. Сонымен бірге организм рецессивтік гендерден айырылады. Бүл әдіспен арпанын әр түрлі сорттары мен будандары алынады, сонымен катар онын тиімділігі жоғары және альбинос осімдіктері болмайды.Осы әдісті колданып, кейін будан үрыкты іп уііго осіріп Одессада Селекциялық-генетикалык институтында жаздык арпанын Исток пен Одесский-15 деғен жана сорттары торт-ак жылдын ішінде шығарылды, ал әдеттегі селекция әдістерімен оған 10-12 жыл кетер еді. Осы жолмен Канадада арпаның Минго мен Родео сорттары шығарылды. Арпаның жабайы түрін тозандандырғыш ретінде пайдаланып, кара бидай мен бидайдын гаплоидтарын алуға болады.7.3. Гаплоидтык өсімдіктерді аналык гаметофитті өсіру аркылы алу әдісі Гаплоидтык осімдіктерді аналык үрык мүшелерін өсіру аркылы алу жүмыстары 1950-ші жылдары басталды да, соңғы жылдары бүл зерттеулер жаксы дамыды. Мүның бірнеше себептері бар. Біріншісі, цитоплазмалык аталык үрыксыздығы бар осімдіктердің гаплоидтарын алу үшін үрыктанбаған түкым бүршігін осіру кажет. Темекі мен кант кызылшасының цитоплазмалык аталык үрыксыздығы бар линияларынан осы әдіспен гаплоидтар алынған. Екіншісі, кейбір өсімдіктердін каллустарынын морфогенезге кабілеті өте төмен немесе тозаңкаптарды есіргенде тек альбинос регенеранттары алынады. Түкым бүршігінен шыккан өсімдіктер көбінесе жасыл болады, мысалы арпада, куріште.

Түкым бүршігін өсіріп гаплоидтык өсімдіктерді алу гиногенез деп аталады, бүл апомиксистің бір формасы. Апомиксис -организмнін жыныссыз жолымен көбеюі. Оньщ екі жолы болады - партеногенез бен апогамия. Партеногенез - организмнін үрыктанбаған жүмырткаклеткасынан дамуы, бүнда үрпак аналык генотипті кайталайды. Үрық гаішоидтык немесе диплоидтык бола алады. Апогамия (апогаметия) - гаметалар түзілмейді, ал үрык (гаплоидтык немесе диплоидтык) синергидтан немесе антиподтан дамиды. Жалпы алғанда, апомиксис табиғи жағдайда кездесетін күбылыс, ал биотехнологиялык әдістермен оның тиімділігін арттыруға болады.

^Аналык гаметофиттщ іп үііго жағдайыңца дамуы Өсімдіктердін аналык гаметофиті - үрык капшығы -нуцеллуспен және интегументтермен капталған түкым бүршігінін ішінде жатады. Тозан түтікшесі енетін түкым бүршігінің үшындағы тесік микропиле деп аталады, оған карама-карсы түрған бөлігін халаза деп атайды. Түкым бүршік түкымсағак аркылы бүрбүртігіне бекітіледі. Микропиле, түкымсағағы және нуцеллустын орналасуына карай түкым бүршігінін 5 түрін ажыратады. Солардын бірі - ортотропты, яғни тік орналаскан түкым бүршігінің түрі Үрык калтасы ірі жүмырткаклеткасынан және онымен жанаскан майдарак екі косалкы синергидтар деп аталатын клеткалардан түрады. Бүдан баска кос ядролык орталык клетка және халаза жағында тағы үш бірдей клеткалар - антиподтар болады. Орталык клеткадан баскаларының барлығы гаплоидтык болады. Орталык клеткада екі гаплоидтык клеткалар косылып, диплоидтық ядроны түзеді. Косарлы үрыктану нәтижесінде үрыкка бастама болатын диплоидтык зигота түзіледі, ал орталык клеткадан үшплоидтық эндосперм дамиды.

Тозаншамен салыстырғанда үрык калтасы морфология және физиология жағынан едәуір күрделі күрылым. Соңцыктан аналык гаметофиттен гаплоидтык өсімдіктердің шығуында өз ерекшеліктері бар. Гаплоидтык өсімдіктер аналык гаметофиттін іп ұііго аномальды дамуының нәтижесінде пайда болады. Онын екі жолы бар: эмбриоидогенез және каллустағы органогенез. Айта кету жөн, эмбриоидогенез жолы каллусогенезден гөрі тиімдірек.Түйін мен түкым бүршігінде пайда болған әлдекандай жағдайдын аркасында үрык қапшығында генетикалык белгіленген даму жолы бүзылады. Сонын нәтижесінде кейбір клеткалар лифференцировканын түйығынан шығып, жанадан дамып, аяғында апомиксистік үрыкты түзеді. Бүл үрыктардын күидылығы, олар тек аналық белгілерін сактап түкым куалайды. Табиғи апомиксис және іп уііго жағдайында үрыктанбаған түйіндер мен түкым бүршіктерін өсіргенде, жоғарыда атаған процестері шамасы үксас отеді.

Гаплоидтык эмбриоидтар мен каллустар үрык капшығынын жалғыз немесе бірнеше клеткаларынан тузілуі мүмкін. Үрык капшығының клеткаларынан эмбриоидтардын пайда болуы арпада, күріште, бидайда, жүгеріде, кант кызылшасында, темекіде, іенеяда корсетілген.

Арпанын үрыктанбаған түйіндерін осіріп, гаплоидтык осімдіктерін алған Сан Ноум мынаны байкады. Эмбриоидтар үрык каишыгынын кез келген клеткаларынан түзілген: I) жүмыртка-клеткадан; 2) жүмырткаклеткасы мен антиподтардан; 3)жүмырт-каклеткасы мен бір синергидтен; 4) жүмырткаклеткасы мен екі синергидадан; 5) бір немесе екі синергидтен; 6) синергидтар мен ан і иподтардан. Онын болжауынша арпада гаплоидтык эмбриоидтар кобінесе антиподтардан, ал каллустар -синергидтардан түзіледі.

Күріштін үрыктанбаған түйіндерін осіргенде, гаплоидтык эмбриоидтар мен каллустар синергидалардан пайда болған. Темекінін үрыктанбаған түкым бүршіктерін осіргенде, гаплоидтык эмбриоидтар жүмырткаклеткадан шыккан, ал әленде (скерда) антиподтардан шыккан. Үрык капшығынын клеткаларынын делифференциялануын бастап, баска даму жолына ауысуын гуғызатын себептері мен факторлары әлі белгісіз.

Әсіргеи түйіндер мен түкым бүршіктердін цитологиялыкжәне пигоіенетикалықзерттеуін откізгенде, үрыккапшығьш коршаған сомалык клеткаларынын да пролиферациясы отетіндігі аныкталған. Нуцеллус пен интегументтерден диплоидтык және полиплоидтык осімдіктер пайда болған. Цитрустар мен манго осімдіктерінде нуцеллустан үрыктын түзілуі табиғатта жиі кездеседі. Лимоннын бірнеше түрлерінде және жүзімде нуцеллусты іп уііго өсіргенде, полиэмбриония күбылысы орын алған, яғни бір түқымда бірнеше урыктын дамуы. Және де жузімнін үрыктанбаған түкым бүршігін өсіргенде, эмбриоидтар гек нуцеллустан шыккан. Сонымен бірге лимон мен мангонын өсіп шыккан өскіндері вирустан таза болған. Сірә, жүзімнін де буішай өскіндері вируссыз болуы керек, бүл өте манызды жағдай. Өсімдіктер физиологиясы, генетикасы және биоинженерия ипститутында С.Мүкамбетжанов бидайдьш урыктанбаған т\ йіндерін өсіріп, олардьщ өсуі мен морфогенезін зерттеген. Ол корееткендей, морфогенез процесі каллусогенез, органогенез және эмбриоидогенез негізінде жүрген. Осы процестердің жолдары схсма түрінде жинактап корытылған (32-сурет). Бидайдын іп уііго жагдайыида жүретін апомиксис процесі аналык гаметофит клеткаларының спорофитгік жолына ауысуы аркасында өтеді. Сонымен үрык капшығы клеткалары мен оны коршаған улпаларда мынадай морфогендік процестер өтеді: 1) гиногеиез (жумырткаклеткасынан), 2) апогаметия (синергид-тар мсн антиподтардан); 3) адвентивтік эмбриония (нуцеллуспен интегумент клеткаларынан түзіледі).

Сөйтіп, үрыктанбаған түйіндері мен түкым бүршіктерін осіргенде, каллустардын сомалык диплоидтык клеткаларынан тузілуі әбден мүмкін. Бүны ескеріп, үрык капшығын өзін тікелей бөліп алып өсіру жаксы болар еді, бірак оны закымдамай бөліп шығару өте киын. Әзірше механикалык немесе ферментативтік жолмен оны бөліп алу жаксы нәтиже берген жок, себебі онын тіршілікке икемділігі төмендеп кетеді. Мүмкін үрык капшығын коршап түрған сомалык үлпалар оньщ тіршілікке бейімділігін арттырады, тіпті онда өтетін гаплоидтык эмбриоидогенез бен каллусогенезге жаксы әсер ететін шығар.

Сондыктан кейде аналык белгілері бар гашіоидтык өсімдіктерді гиногенез жолынан тыс, псевдогамия нәтижесінде алу тиімді түседі. Бүл гаплоидтык партеногенездін ерекше бір түрі. Ол арпанын Н.ЬиІЪозит түрінін тозаңымен тозаңдандыру кезінде орын алады. Арпанын жабайы түрінін хромосомалары жойылуы аркасында регенерант өсімдік шын мәнісінде жүмырткаклетка-сынан дамиды, яғни барлык аналык белгілеріне ие болады. Жүмырткаклеткасы ионизация туғызатын сәулелермен өңдеген сон партеногенез жолымен дамуы мүмкін.Аналык гаметофиттің іп үііго жағдайында дамуына әсер ететін факторларГаплоидтык өсімдіктер шығу процесіне бірсыпыра ішкі (донорлык өсімдіктің генотипі, үрык капшығынын даму кезені) және сырткы (коректік ортаның күрамы, өсіру жағдайлары) факторлар шектеу әсерін тигізеді. Күріштін әр түрлі сорттарында гаплоидтардын пайда болу жиілігі 1-ден 12 %-ке дейін болған. Герберада 19 сорттын ішінде тек біреуі ғана морфогенезге кабілеті жоғары каллусты түзген. Аналык гаметофитті өсіргенде гаплоид-тык өсімдіктердін түзілуі генотипке байланыстығы жүгеріде, темекіде, сәлбенде т.б. турлерінде көрсетілген. С. Мүкамбетжанов бидайдын 26 генотипін зерттеп, морфогенезге жоғары кабілетті болған біреуін-ак тапты, ол Саратовская 29 еді.

Сонымен, үрыктанбаған түйіндер мен түкым бүршіктерін өсіргенде, тозанкаптарды өсірген сиякты донорлык өсімдікгін генотипіне мән беру кажет. Өйткені бір сортка іріктеп алынған жағдайлар екіншісіне жарамауы мүмкін.

Үрыктанбаған түйіндер мен түкым буршіктерін өсіргенде тағы бір елеулі фактор - олардын даму кезеңдері. Айта кету керек, аналык гаметофиттің даму кезеңін аныктау аталык гаметофиттен едәуір киын. Үрык капшыктың даму кезеңін дұрыс аньщтау үшін түракты парафинделген препараттарды дайыңцау кажет, ал оларды алу өте күрделі және үзакка созылатын жүмыс. Сондыктан үрык капшығынын даму кезеңін әдетте жанама жолмен аныктайды. Атап айтканда, микроспоранын даму кезеңіне немесе өсімдіктін фенологиялык даму кезеніне карап. Морфогенез процестері үрык капшығында әр түрлі даму кезендерінде басталуы мүмкін.

Гаплоидтык өсімдіктерді осы әдіспен алу үшін коректік ортанын маңызы зор. Көбінесе Мурасиге-Скугтын, Миллердің, Ничтің, №6 орталары колданылады. Әсіресе фитогормондардың түрі мен мөлшері үлкен роль аткарады. Кейбір өсімдіктер үшін ауксиндер мен цитокининдер керек болса, баскаларына тек кана ауксиндер кажет. Мысалы, күріштін үрыктанбаған түйіндерін өсіргенде, гаплоидтык өсімдіктерді эмбриоидогенез аркылы шығаруға НСК-ның манызы болған. Күріштін баска түрінде 2,4-Д-ны кинетинге ауыстыру аркасында жаксы нәтиже алынған.

Фитогормондардың жоғары концентрациялары көбінесе түйіннін сомалык үлпаларынан каллустын шығуына себеп болған. Бидайдың үрыктанбаған түйіндерін өсіргенде, эмбриоидогенез өту ушін ең тиімдісі 2,4-Д мен кинетин (6-10 мг/л) косылған Мурасиге мен Скугтын ортасы болған.

Сондай-ак витаминдер, казеин гидролизаты, кокос сүті, ашыткы экстракты т.с.с. жағымды әсер етеді. Бірак олардын мөлшері тәжірибе аркылы іріктеліп алынады. Сонымен бірге көмірсулардын (глюкоза, фруктоза, сахароза) манызы зор. Астык түкымдастарынын көбі сахарозаның жоғары концентрациясын талап етеді, мысалы, бидай - 8-14 %, арпа - 3-10 %. Бірак онын мөлшері тым жоғары болып кетсе, ол зиянын тигізуі мүмкін.

Сөйтіп, түйіндер мен түкым бүршіктерін өсіргенде, коректік ортанын компоненттерінін түрі мен мөлшері, әсіресе биологиялык активтігі бар заттар, әрбір өсімдік түрі, тіпті сорты үшін де эмпирикалык жолмен нактылы іріктеледі.

Әдетінше түйіндер мен түкым бүршіктерін катты ортада 23-28°С температурада, жарыкта немесе караңғьща өсіреді, бірак тәжірибе көрсеткеңдей, күріштін, мактанын, бидайдың аналык гаметофиттерін сүйык ортада өсіру тиімдірек.

сонымен, аналык гаметофиттерден гаплоидтык өсімдіктерді алу өте күрделі, көп өзара тығыз байланыскан факторларға тәуелді процесс. Бірак бүл факторлардын морфогенезге әсері туралы накты білім жеткіліксіз, демек көп жағдайларды тек тәжірибе аркылы іріктеп алуға болады. Соған карамай, казір бірталай манызды ауыл шаруашылык дакылдарынын гиногаплоидтары алынған (арла, бидай, жүгері, күріш, кант кызылшасы, макта, картоп, темекі, күнбағар т.б.)

Корыта келе айта кету кажет, бүл әдіс аналык гаметофит-тін даму зандылыктарын эксперименттік зерттеу үшін өте колайлы.

7.4. Гаплоидтардын селекциядағы манызы

Гаплоидтык клеткалар мен протопластар клеткалардын бөлінуі мен дифференциялануын, сомалык клеткалардың генетикасын және популяциялардың генетикасын зерттеу үшін ынғайлы эксперименттік модель. Гаплоидтык өсімдіктер практикалык селекция мен теориялык зерттеулерде колданылатын өте күнды генетикалык материал. 33-суретте гаплоидтарды колдану мүмкіндіктері көрсетілген.

Гаплоидтарды пайдаланып, яғни хромосомалар санын екі есе арттырып, гомозиготаларды жылдам алуға болады. Гаплоидтык өсімдіктерді колхицинмен өндесе, хромосомалары мүлде үксас гомозиготалык дигаплоидтык организм пайда болады. Гаплоидтар үрыксыз болады, себебі гомологиялык хромосомалары болмағандыктан мейоз процесі бүзылып, аномальдык хромосомалар жиынтығы бар гаметалар түзіледі. Хромосомалар екі еселену аркылы гаплоидтык өсімдік гомозиготалык диплоидтык үрыкты өсімдікке айналады.

Ғ, өсімдіктердін тозанкаптарын алып, екі еселенген гаплоидтарды шығарып, кажетті белгілері бар рекомбинанттык генотиптерді селекция процесінін ен бастапкы кезенінде-ак аз популяция ішінен сүрыптап алуға болады. Гомозиготалык линияларды өзара будандастырып, гетерозистык жоғары енімді үрпак алынады. Гомозиготалык өсімдіктерді түкым аркылы көбейткенде, үрығында белгілері ажырамайды, сондыктан бүл экономика жағынан тиімді келеді.

1   ...   5   6   7   8   9   10   11   12   13

Похожие:

ПӘннің ОҚУ-Әдістемелік кешені пәнінің ОҚытушыға арналған жұмыс оқу бағдарламасы семей – 2012 Мазмұны iconПӘнінің ОҚУ-Әдістемелік кешені пәннің ОҚытушыға арналған оқу жұмыс бағдарламасы семей 2009 Алғы сөз
«Адам биологиясы» пәнінің ОӘК 050607 «Биология» мамандықтарына арналған. Ол студенттерді пәннің мазмұнымен, саясатымен, өзектілігімен,...
ПӘннің ОҚУ-Әдістемелік кешені пәнінің ОҚытушыға арналған жұмыс оқу бағдарламасы семей – 2012 Мазмұны iconОҚытушыға арналған пәН
ПОӘК оқытушыға арналған пәннің оқу жұмыс бағдарламасы «Қазақстан экологиясы» пәнінің оқу-әдістемелік кешені
ПӘннің ОҚУ-Әдістемелік кешені пәнінің ОҚытушыға арналған жұмыс оқу бағдарламасы семей – 2012 Мазмұны iconГлоссарий
ПОӘК оқытушыға арналған пәннің оқу жұмыс бағдарламасы «мамандыққа кіріспе» пәнінің оқу-әдістемелік кешені
ПӘннің ОҚУ-Әдістемелік кешені пәнінің ОҚытушыға арналған жұмыс оқу бағдарламасы семей – 2012 Мазмұны iconГлоссарий
ПОӘК оқытушыға арналған пәннің оқу жұмыс бағдарламасы «адам экологиясы» пәнінің оқу-әдістемелік кешені
ПӘннің ОҚУ-Әдістемелік кешені пәнінің ОҚытушыға арналған жұмыс оқу бағдарламасы семей – 2012 Мазмұны icon2. нормативтік сілтемелер
ПОӘК оқытушыға арналған пәннің оқу жұмыс бағдарламасы «кәсіби қазақ тілі» пәнінің оқу-әдістемелік кешені
ПӘннің ОҚУ-Әдістемелік кешені пәнінің ОҚытушыға арналған жұмыс оқу бағдарламасы семей – 2012 Мазмұны iconГлоссарий
ПОӘК оқытушыға арналған пәннің оқу жұмыс бағдарламасы «өсімдіктер және микроағзалар экологиясы» пәнінің оқу-әдістемелік кешені
ПӘннің ОҚУ-Әдістемелік кешені пәнінің ОҚытушыға арналған жұмыс оқу бағдарламасы семей – 2012 Мазмұны iconГлоссарий
ПОӘК оқытушыға арналған пәннің оқу жұмыс бағдарламасы «Экология және тұрақты даму» пәнінің оқу-әдістемелік кешені
ПӘннің ОҚУ-Әдістемелік кешені пәнінің ОҚытушыға арналған жұмыс оқу бағдарламасы семей – 2012 Мазмұны icon«Мамандыққа кіріспе» пәнінен барлық мамандық студенттеріне арналған
ПОӘК оқытушыға арналған пәннің оқу жұмыс бағдарламасы «Мамандыққа кіріспе» пәнінің оқу-әдістемелік кешені
ПӘннің ОҚУ-Әдістемелік кешені пәнінің ОҚытушыға арналған жұмыс оқу бағдарламасы семей – 2012 Мазмұны icon2014 Дәріс Тақырып Кіріспе. Қалдық туралы жалпы мәліметтер, олардың құрылымы, классификациясы
...
ПӘннің ОҚУ-Әдістемелік кешені пәнінің ОҚытушыға арналған жұмыс оқу бағдарламасы семей – 2012 Мазмұны iconМазмұны
«Қазіргі қазақ тілінің морфологиясы» пәнінің оқу-әдістемелік кешенінің құрамына кіретін оқытушыға арналған пәннің жұмыс бағдарламасы...
Разместите кнопку на своём сайте:
Документы


База данных защищена авторским правом ©kzdocs.docdat.com 2012
обратиться к администрации
Документы
Главная страница