Генетика, селекция және тұҚым шаруашылығЫ (оқулық) алматы 2007
жүктеу/скачать 11,93 Mb.
|
|
Мәселен, Полтавка жаздық бидайының жергілікті жеке түрі Поволжьеде ХІХ-ғасырдьщ екінші жартысында және ХХ-ғасырдың басында калыптасты. Бидайдьщ мүндай жергілікті жақсы жеке түрі селекциялық сорттардың жаңа түрлерін шығаруға мүмкіндік берді. А.П. Шехурдин 1911 жылы Полтавка сортын сынау және іріктеу кезінде 727 осімдік тандап алған, осы өсімдіктердің ішінен 62 номірлі линиясы озінің жақсы корсеткіштері үшін көзге түскен, ол икемге келгіштігі және төзімділігі, өнімділігі, сапасы жағынан талапкд сай болғандыктан сол кездегі кең тараған Лютесценс 62 жаздық бидай сортын шығарудың бастапқы демеушісі болды. Жақсы сорт ретінде пайдаланылған жеке түр талданып, сұрыпталады, көбейтіледі, содан кейін жаңа селекциялық сорт ретінде одан әрі пайдаланылады. Осылай аналитикалық селекция тәсілі пайда бодды. Табиги өсімдіктердің жеке түрін және жергілікті сорттарды пайдалану негізінде көптеген сорттар шығарылды. Жергілікті сорттар сол өскен жерінде ұзақ сұрыптау әсерінен калыптаса отырып, өсірудің қолайсыз жағдайына бейімделеді, сондықтан да олар алғашқы материал ретіңде өте маңызды болып саналады. Жергілікті сорттар мен табиғи популяция тұрлерінің селекциялық құндылығы олардың тұқым қуалаушылық өзгергіштігі және экологиялық бейімділігі арқылы анықталады. Оларды коллекциялық питомниктерде сеуіп, жақсы үлгілерді сүрыптау немесе селекциялык, сорттармен будандастыру үшін пайдаланылады. Алайда, соншалықты құнды болғанына қарамастан, коп дакылдардьщ жергілікті сорттары селекциялык, жолмен шығарылған сорттармен ығыстырылуда. Жергілікті сорттарды ығыстыру кезінде бастапқы материалдардың маңызды формалары селекция үшін мүдде жойылып кетуі мүмкін. Сондықтан, кеңінен тараған жергілікті сорттар мен табиғи өсімдіктердің популяция түрлерін аныктап, оны сактау жөнінде қажетті шаралар қолдану керек. Барлық селекциялық орталықтарда оларды сактау үшін арнаулы питомниктер болуы кажет. 2.8.4 Жабайы өсетін өсімдіктердің түрлері бастапқы материалдың қайнар көзі Селекция үшін жабайы осімдіктердің түрлері бастапкы материаддың басты кайнар көзі болып табылады. Оларды келешек сортгьщ негізін салуда іріктеу және будандастыру үшін пайдаланады. Бастапкы материалдардың құндылығы олардың көптеген жағдайларға бейімділігі мен төзімділігі болып табылады. Солтүстік Қазақстанда жабайы шөптердің 70-тен астам түрі кездеседі, олардың ішінде суыққа, ыстыққа, қуаншылыққа тозімді, тұзды топырақгарда есуге кабілетті түрлері бар. Олар селекцияда бастапкы материал ретінде құнды. Жабайы осетін Тимофеевка бидайын дүние жүзінің коптеген елдерінде бидайдьщ буданды селекциялык сортын шыгарганда пайдалануда, әсірісе буданды бидай шығарған кезде оны ЦМС -маңызды көзінің бірі ретінде қолданады. Бидаймен будандастырғанда бидайык пен кьштаң шөптің жабайы осетін түрі ерекше құнды болып есептелінеді. Ауғанстаннан алынған қос қатарлы жабайы өсетін арпа акүнтақ ауруьша төзімді болғандықган оны будаңдастыруға қолдана отырып, осы ауруға бой бермейтін сорттар қазірдің езінде алынып отыр. Танаптық арамшөп қарабидайының біркатар түрлері құрамында белоктың мөлшері жоғарылығымен ерекшеленуде. (Secale kuprianovii Сговвһжәне баскалары), олар Закавказье мен Орта Азияда кеңінен тараған. Мұндай түрлер күздік қара бидай астығының сапасын арттыру резерві болып саналады. Secale sylvestre Host жабайы қара бидай астықгың тамырында өсуіне карсы донор болып табылады. Германияда оны мәдени қара бидаймен будандастыруға, лыбританияда жабайы осетін арпамен будандастыруға (Hordeum spontaneum С. Koch) пайдаланады, одан алынган будан төзімді болады. Бидайықтың көптеген түрлерінің ішінде осу қуаттылығымен ерекшеленіп, аурулар мен зиянкестерге төзімді, суыкқа, қуаншылыққа бой бермейтін, топырықты тандамайтьш, тұзға төзімді және тағы баска да бағалы биологиялық қасиеттері кеп түрлері кездеседі. Казақгың егіншілік ғылыми-зерттеу институтында бидайдың күнды биологиялық және шаруашылыққа пайдалы белгілері бар формаларын алу үшін 1980 жылдан бастап, қатты және жұмсақ бидайдың аудандастырылған және перспективалы сорттарын эгилопстың коөптеген: Ае. triarisfaja, Ае. venjricosa, Ае. biuncialis, Ае. ovala, Ае. cylindrica, Ае umbellulafa, ag. elengolum түрлерімен туысаралық будандастыру жүргізіледі. Оңтүстік Америкада Люпиннің жаңа түрі Lupinus mutabilis табылған. Олардың дәнінде қытай-бұршақтағыдай белок болады, ал майлылыгы - 22%жетеді. Ол майлылығы жөнінен ақ және сары люпин сортьшан 2-3 есе асьш түседі. Абиссин қатты бидайы (Triticum durum subsp. Abyssinicum Vav.) жапырақтатына төзімді келеді. Беде, жоңышқа қылтанақсыз арпабас, еркекшөптің жабайы өсетін жерінкті түрлері еліміздің табиғаты әр түрлі аймақтарында тәжірибе жүзінде селекциялық, құндылығымен жоғары болып табылады. Солтүстік, Орталықжәне Онтүстік Америка елдерінде күнбағыстың жабайы өсетін біржылдықтүрі үлгілернің ішінде зиянды ауруларға - ақжәне сұр шірігіне төзімділері табылған. Америка мен Австралияда мақтаның жабайы өсетін 25 түрі табылған, ол солдырма ауруына, оның ішінде ерекше агрессивтік нәсіддеріне төзімді. Селекционерлер сорттар мен дақылдардьщ түрлерін, әр түрлілігін білу кажет, себебі осы тұрлермен жұмыс істегенде, оның кез келген қажетті үлгілерін пайдаланады, яғни Н.И. Вавиловтың бейнелеп айтуына қарағанда селекционерлер "глобуспен бірге айналуы қажет". 2.8.5 Биотехнологиялық әдістерді селекцияда пайдалану Өсімдік клеткасының тотипотенттік қасиетін яғни жасаңды жағдайда жеке клеткалардан бүтін организмнің даму гипотезасын дәлелдеу үшін бұдан 100 жыл бұрын Г.Габерленд жабық тұқымды өсімдіктердің жапырағынан паренхима клеткаларын бөліп алып, органикалық заттар қосылған минералды тұздардан тұратын ерітіндісіне отырғызды. Қазіргі кезде бұл әдіс тек зерттеулерде ғана пайдаланып қоймай, өсімдіктер селекциясыңда, оның ішіңде өсімдік шаруашылығы, көкөніс шаруашылығгы, жеміс шаруашылығы, әсіресе гүл шаруашылығыңда кең қолданылады. Мысалы, Францияның ұлттық агрономиялык зерттеулер институтында Ж.Морель мен Н.Мартен бір жылда раушан гүлінің бір түбінен 200-ден 400 мыңға дейін 158 ұрпақ алуға болатын әдісін ұсынды. Бұл әдістің тағы бір қызықты хиімділігі: калемше, көшет немесе тұқым арқылы дағдылы өдіспен көбейе алмайтын түрлерді жаппай көбейтуге болады. Осы әдісті қолдану жұмыстары келесі кезендерден түрады: Алдына қойған мақсатты орыңдау үшін in vitro отырғызуда донорлық өсімдікті тандау, Стерильді (зарарсыздандырылған) культураны отырғызу. Керекті өсу процесін стимуляциялау үшін арнайы жағдай (қоректікқоспа, температура, жарықт.б.) жасау; Тіршілікке кабілетті өсімдіктерді калпына келтіру; Селекция және өсімдік шаруашылығында, сярыпталған өсімдіктерді жұмыс процесіне кіргізу үшін, топыраққа, немесе гидропоникаға ауыстыру. Сонымен, in vitro - клеткаларды жасанды ортада зарарсыздаңцырылған жағдайда осіру ұғымын білдіреді, ал осы әдДспен алынған осімдікті - регенерант өсімдік деп атайды. Селекцияда қодданылатьш in vitro әдісін бір-бірімен байланысты үш топка белуге болады: 1) Өсімдік селекциясының гендік қорын жаңа бастапкы материалдар алу арқылы кеңейту; Қүнды ете бағалы (элиталык) өсімдіктерді және линияларды сактап калып жөне тиімді көбейту; Ауылшаруашылық дақылдарының вирустан таза материалдарын альт жене оларды сақгап калу. Өсімдік селекциясы үшін генетикалық базисті кеңейту Селекциядағы қолданылатын сұрыптау, будандастыруға негізделген дағдылы әдістер генетикалық өзгергіштіктің азаюына немесе ген-эрозияға, осыған байланысты генетикалық келеді. Ал болашактағы есімдік селекциясының тиімділігін, тек кана генетикалық қорды өрдайым кеңейту жолымен қамтамасыз етуге болады. Алдыңғы тарауда атап откендей, мәдени өсімдіктердің генетикалық базисін кеңейтуге түр аралық және алшақ будандастырудың маңызы зор. Әсіресе мәдени өсімдіктерді жабайы өсетін түрлерімен будандастырып, тек бар сорттардың кейбір белгілерін жақсартып қоймай, өсімдіктердің жаңа түрлерін шығаруға болады. Өкінішке орай алшақ будандастыруда селекционерлер кептеген қиыншылықтарға тап болды. Негізгі қиыншылықар мыналар: генетикалықалыс түрлер будандаспайды, яғни ұрықтану болмайды, бұл прогамдық сәйкессіздік; 2) ұрықтану процесі жүргенімен, ұрық пайда болмайды, ал пайда болтан жағдайда жөнді дамымайды, бұл сәйкессіздік; 3) будандардың стерильдіп (бедеулігі). Прогамдык сәйкессіздік - аталық және аналық гаметалардың арасында ұрықтану процесінің жүрмеуі. Себебі, аналық мойны мен тозаң түтігінің ұзындықтарының әр түрлігі (гетеростилия), даму кезеңінің сәйкес келмеуі (дихогамия); спермийлердің ұрық қалтасына жете алмай, жұмыртқа клеткасымен қосылмауы. In vitro жағдайында тозаңмен бірге ұрықтанбаған тұқым бұршақты қатар өсіріп бұл сәйкессіздікті женуге болады. Ол үшін гүдцердің ашылуьша дейін, гул шанақтарын кесіл алып, зарарсыздандырып, олардың аналығьш, не түйіннің немесе тұқым бүршігін бұрбүршікпен бірге бөліп алып, крректік ортаға отырғызады. Содан кейін донорлық өсімдіктің биологиялық ерекшелігін ескере отырып, протерогиниялық өсімдіктерге бірден, протераңцрияльіқөсімдіктерге 2-3 күн өткен соң жаньша стерильденген тозанды себеді. Ал егер тұқым бүршігін бүрбұршігімен бірге өсіріп тозандандырса, өскіндер пайда болып, будан өсімдікті кыска мерзімде алуга болады. Осындай әдіспен көкнәр, калампыр, томат, темекінщ түраралық будаңцары алынды. Постгамдык сәйкессіздік - ұрықтанудан кейінгі будан ұрықпен оны қоршап турған ұлпалардың генетикалық сәйкессіздігі. Бұдан ұрықты азғындауына дейін беліп алып, жасанды қоректік ортада өсіріп, олардан регенерант өсімдік алуга болады. Осы әдіспен коптеген тұраралық (томат, аскабақ, шие т.б.) және туысаралық (бидай, арпа, күріш) будандар алынды. Жетілмеген, оқшауланган ұрықтарды in vitro жағдайында өсіру коптеген факторларга байланысты, есіресе ұрықтың даму кезеңі мен дифференциаланған деңгейіне. Жетілмеген ұрықтарды жетілген ұрықтарға қарағанда физиологиялық активтігі жоғары заттар қосылған кұрделі қоректік ортада өсіреді. Қоректік ортаның құрамын өсімдік түрлеріне байланысты эмпериалық жолмен іріктеп алады. Әртүрлі өсімдік ұрынғының аналық организмнен тәуелсіз болып, ары карай дамып, қалыпты өскін бере алатын кезеңі, автономдық кезенді анықгау өте маңызды. Осы автономдык кезеңнен бастап ұрық каллус береді. Ал ересек ұрыктардан каллус тузілмей, тікелей 160 алғашқы өркендер шығады. Дағдылы әдіспен алуға мүмкіндігі жоқ бидайдьщ диплоидтық және тетраплоидтык формалары арасындағы, басты пияздың жабайы түрлері арасьщдағы, темекінің екпе және жабайы түрлері арасындағы жетілмеген ұрықтардан эмбриокультураны қолданып туысаралық будандар алынды. Аталық немесе аналық гаметофиттерді in vitro жағдайьщда өсіру арқылы кұнды селекциялык бастапкы материадды тездетіп алуға болады. Тозаңқапты немесе тозанды in vitro жағдайында өсіріп, гаплоидтық өсімдіктерді алу андрогенез деп, тұқым бүршігін өсіру аркылы гаплоидтық өсімдік алу гиногенез деп аталады. Кейбір ғалымдардың пікірінше, екі еселенген гаплоидтардың негізгі айырмашылығы, линиялардың жылдам гомозиготалы қалыпқа келуі. Бұл, сіресе, күздік, екі жылдық, көпжыддық дақылдармен жұмыс істегенде маңызды. Екі еселенген гаплоидтарды пайдаланғанда селекция процесінің бастапкы кезеңінде аз популяцияның ішінен керекті белгілері бар рекомбинанттық гендерді сұрыптап алуға мүмкіншілік туады. Гаплоидтық денгейдегі селекцияда доминанттық та, рецессивтік те белгілерді тура сұрыптауға болады. 1964 жылы С.Гух пен С.Махешвари сасықмендуананың тозаңқаптарын in vitro жағдайында өсіргенде эмбриоидка ұқсас құрылымды байқап, 2 жылдан кейін осындай құрылымнан гаплоидтық өсімдік алды. Авторлар бұл өсімдіктің гаплоидтық тозаң дәндерінен алынғанын атап өтті. Жаппай гаплоидтьгк, өсімдіктерді тозандардан алу әдісін дамытуда К.Нич қызметкерлерімен бірге үлкен табыстарға жетгі. Олардың ұсынған әдісі андрогендік өсімдіктерді алудың негізі болып қалады. Өсімдікгер селекциясы үшін жаппай гаплоидтар алуда Г.Мельхерс тозаң культурасы өдісін дағдылы селекция әдісімен байланыстыруды ұсынып жаңа жол көрсетті. In vitro жағдайыңда атальгқ гаметофитген гаплоидтық спорофитің пайда болуы өте күрделі процесс. Андрогенез екі жолмен өтеді: тікелей және жанама. Тікелей андрогенез - микроспорадан түзілген эмбриоидтардан регенерант өсімдіктің пайда болуы. Ал регенерант өсімдіктің микроспорасьшдағы маманданған клеткалардьщ жаңадан бөлінуіге көшуі нәтижесінде түзілетін каллустардан пайда болуы - жанама андрогенез деп аталады. Андрогенездің өнімділігі бір бірімен байланысты көптеген факторларға тәуелді: генотипке, донорлық өсімдіктердің өсу жағдайына, микроспораның даму кезеңіне, қоректік ортаның құрамына, гаплоидтарды екі еселеу тәсіліне және т.б. Е.Б.Балабатырова андрогендік құрылымдардын, шығуьш жоғарылату үшін технологияда бидайдың тозаң қаптары микроспораларын 6-8 тәулік бойы "көмір суымен ашығу" факторын ұсынады. К.Ж. Жамбакин бидайдың морфоғендік құрылымының индукция жиілігі генотипке байланысты екенін, олардың ата-анасымен салыстырғанда будаңдарда жоғары болатынын байкзп, қатты бидайда морфогендік құрылымының пайда болу жиілігі, ал жүмсақ бидайда жасыл өсімдіктер регенерациясы жоғары болатынын аныктады. Андрогендік құрылымдарды лайықты даму кезеңінде өсіре бастаса, гаплоидты регенерант өсімдіктің шығу жиілігі жоғары болады. Н.Саңдерланд арпаның микроспораларының дамуын 5 кезеңге бөліп, ең қолайлы кезең микроспоралардың көлемі ұлғайып, бір үлкен вакуолі бар, экзина жақсы дамыған, ядро тонопласт пен интинаның арасында тұрған 2-ші кезенді көрсетті. Бидайда лайықты даму кезең, микроспораның бір ядролық кезеңі. І.Р. Ракымбаев арпаның морфогендік каллустарын жаңа қоректік ортаға ауыстырып отырып, эмбриогенезді жүргізіп, үздіксіз регенерант өсімдіктерді алып отыру жүйесін ұсынды. Андрогендік құрылымдардан аз регенерант өсімдіктер шығьгп, олардың көбі альбинос болады. Соңда да осы әдіспен коптеген күріш, бидай, қара бидай, жүгері, арпа, макта, капуста дақылдарының гаплоидтьгқ өсімдіктері алынып, олардан дагдылы селекция әдісімен салыстырғаңда, өте қыска мерзімде сорттар шығарылды. Аналық гаметофитгі in vitro жагдайында өсіргенде, аналық хромосомалар жиьштьгғы бар өсімдіктердің пайда болуы гиногенез деп аталады, бұл апомиксистің бір түрі. Апомиксис деп ұрықтың ұрықтану процесінсіз пайда болуьш айтады. Оның үш түрі болады: партеногенез, апогамия, апоспория. Партеногенез - ұрықтың ұрықтанбаған жұмыртқа клеткасынан дамуы. Апогамия - ұрықтың ұрық қалтасының баска гаметаларынан, синергидпен антиподтан даму. Апоспория - ұрықтың ұрық, қалтасынан баска мүшелерінен, нуцеллус, интегумент, халоза клеткасынан дамуы. жүктеу/скачать 11,93 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|