Обработка растений колхицином метод селекции
В роде Lilium L. около 100 видов, которые эволюционировали в природе и культуре в основном на диплоидном уровне. У большинства из цитологически исследованных видов 2n=24, и только у L. lancifolium Thunb., L. rhodopaeum Delip., L. szovitsianum Fisch. et Ave-Lall. в природе обнаружены триплоидные (3n=36) цитотипы [1].
Перспективным направлением в селекции лилий является полиплоидизация. Обработав семена, чешуи, проростки, точки роста, цветки специальными химическими веществами или воздействием физических приемов в определенной фазе развития растения (температура, влажность воздуха и т.д.), можно вызвать генетические изменения в клетках растения, когда в них меняется число хромосом [2].
Тетраплоиды отличаются от исходных диплоидных особей по следующим признакам: более плотные (толстые) листочки околоцветника и листьев, прочный, твердый стебель (обуславливают более долгую сохранность цветоносного побега в срезке), устойчивость к неблагоприятным факторам окружающей среды, в том числе к вирусным болезням, высокая продуктивность. У полиплоидных лилий больше пыльца (по размеру) и устьица листьев. К существенным преимуществам тетраплоидов относится и то, что трудности, которые возникают при скрещивании отдаленных групп (разделов) лилий, легче преодолеть на уровне тетраплоидов, чем диплоидов [1, 3, 4].
Чаще всего для получения полиплоидных форм применяется алкалоид колхицин. Колхицин относится к так называемым ядам веретена: он парализует веретено деления, вследствие чего становится невозможным расхождения дочерних хромосом к полюсам и они остаются в одной клетке. В результате образуется клетка с удвоенным числом хромосом [1].
Надо достичь того, чтобы в клетку, которая делится, попало такое количество алкалоида, которое могло бы блокировать деление хромосом в нужной фазе. Если колхицина мало, его влияние не проявится или, в исключительном случае, появятся анеуплоидные клетки. Однако, в большинстве случаев применяется достаточно высокая концентрация колхицина, так что чаще всего происходит передозирование. Известно, что воздействие колхицина улучшается при высоком pH, то есть в растворе со слабо щелочной реакцией. Повышение температуры раствора отрицательно влияет на действие колхицина [2].
Весной 2006 г. в ботаническом саду Природного парка «Нежеголь» Белгородского госуниверситета для получения полиплоидных форм были отобраны сорта лилий различного происхождения, включая ЛА (Longiflorum/Asiatic) гибриды (Royal Delight, Royal Sunset, Algarve, Spirit и др.), Азиатские гибриды (Аэлита, Отрада, Новелла, Желтая птица и др.), Трубчатый гибрид, Lilium henryi Baker. Чешуи были сняты с луковиц и помещены во влажные и теплые условия. На 10-й день после образования каллуса основания чешуй погружали в 0,05 % раствор колхицина на 6 часов [5], затем промывали 3 раза дистиллированной водой и вновь выдерживали во влажных, теплых условиях с целью дальнейшего образования луковиц-деток. После колхицинирования на 5-й день на внутренней базальной части чешуй было заметно образование луковичек, кроме вида L. henryi, сортов Эмблема и Отрада, у которых луковички образовывались позже.
Часть сформировавшихся луковиц-деток была со специфическим строением, свойственным полиплоидам — чешуи, особенно нижние, визуально короче и с более широким основанием, форма зачаточной почки не удлиненная, а в виде «розочки». Спустя 1,5 месяца после колхицинирования чешуи с образовавшимися луковицами-детками были высажены в открытый грунт.
Через год после посадки луковичек отросшие растения находились в различных возрастных состояниях — ювенильном, вергинильном или молодом генеративном (Отрада, Royal Delight, Новелла). Особи сорта Отрада, обработанные колхицином, имели более крупные и плотные листья, лепестки околоцветника, пестик по сравнению с исходной диплоидной формой. Анализ длины замыкающих клеток устьиц (ДЗКУ) выявил: у диплоидных растений сорта Отрада средние параметры ДЗКУ были равны 66 мкм, у колхицинированных особей на том же сорте — на 48,5 % больше (98 мкм).
Генеративные экспериментальные особи сортов Royal Delight и Новелла в первый год цветения не проявили ярко выраженных отличительных признаков по сравнению с исходными формами. Не обнаружено контрастных различий и по ДЗКУ. Молодые особи других сортов по признаку плоидности не анализировали.
Таким образом, из растений, развившихся в результате обработке чешуй раствором колхицина, особи сорта Отрада отличались от исходных форм некоторыми морфологическими, анатомическими признаками и уровнем плоидности, имели короткий прегенеративный период (зацвели на следующий год после посадки луковичек). Некоторые экспериментальные особи сортов Royal Delight и Новелла не отличались от исходных. По-видимому, полиплоидные луковицы-детки обладали невысокой жизненностью и зимостойкостью; в основном, отрастали побеги из луковичек, не подвергшихся полиплоидизации. Растениям, сформировавшиеся при участии колхицина, следует обеспечивать более благоприятные для роста и развития условия.
Для увеличения выхода полиплоидных луковиц-деток следует индивидуально к каждому виду или сорту подбирать сроки обработки чешуй раствором колхицина (на какой день после их отделения от донца).
- Матвеева Т.С. Полиплоидные декоративные растения. Однодольные. Л.: Наука, 1980. 300 с.
- Лилии. Тула: Издательско-полиграфическое объединение «Лев Толстой», 1992. 32 с.
- Andersen K. Lecture of Peter Schenk // The Lily Yeabook of the NALS. Altona, 1989. N 42. P. 16-17.
- Schenk P.C. New directions with polyploids in Asiatic and Oriental Lilies // Lily Yearbook. Altona, 1987. N 40. P. 6-12.
- Сорокорудова О.А. Биологические особенности лилий в Сибири. Белгород: Изд-во БелГУ, 2005. 244с.
Работа представлена на международную научную конференцию «Секция Молодых ученых, студентов и специалистов», 9-16 сентября 2007 года Италия (Римини). Поступила в редакцию 07.08.2007г.
Источник
Обработка растений колхицином метод селекции
Б) получение чистых линий гороха, ответы 1, 2, 3 не подходят. Гибридизация — это получение гибридов (гетерозигот), а чистые линии являются гомозиготами. Предлагаем заменить Б) инбридинг.
Задания, представленные на сайте, взяты из открытой базы ФИПИ, официальных тренировочных работ, реальных заданий ЕГЭ и публикуются на сайте в том виде, в котором были даны учащимся. Не видим смысла менять условие — наша задача объяснить учащимся решение.
Данное задание базовое из раздела «классическая селекция», представленные варианты ответа корректны. Если необходимо продолжить обсуждение задание, можно нажать кнопку «помощь» и перейти в нашу группу ВК.
Спасибо за внимание к нашей работе.
Наталья Евгеньевна, пользователям абсолютно безразлично, откуда вы перепечатываете задания с ошибками. Ошибки должны быть исправлены. В противном случае это должностное преступление. Наши дети имеют право получить качественные знания перед итоговой аттестацией. Наберитесь смелости и исправьте ошибку на всех уровнях.
Данное задание взято из тренировочной работы Статграда 2017 года. Оно корректно, соответствует школьной программе и в такой формулировке вполне может оказаться в заданиях реального ЕГЭ.
Так уж повелось, что в школьном курсе термин «гибридизация» понимают слишком широко и приравнивают к понятию «скрещивание». Поэтому в школьных учебниках (см., например, учебник А. В. Теремова, Р. А. Петросовой «Биология 10» или пособие В. С. Рохлова «Биология. 11 класс. Модульный триактив-курс») к гибридизации относят и близкородственное скрещивание (инбридинг). Это не очень хорошо, но так принято, и с этим нужно смириться. Отметим, что авторы указанных пособий являются составителями ЕГЭ по биологии; в данном вопросе расхождения между экзаменационными требованиями и школьной программой нет.
Разделяем Вашу обеспокоенность за качественное образование детей. Ваш тон допустимым не считаем. Если Вы предлагаете внести изменения в школьную программу, то мы над этим не властны.
Источник