Анотація до роботи:

Замбріборщ І.С. Генетичне поліпшення сегрегуючих популяцій зі здатності до ембріогенезу in vitro у культурі пиляків та соматичних тканин кукурудзи. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.15. – генетика. – Селекційно-генетичний інститут – Національний центр насіннєзнавства та сортовивчення УААН, Одеса, 2002.

Дисертація присвячена вивченню проблеми генетичного поліпшення популяцій кукурудзи зі здатності до ембріогенезу у культурі пиляків та соматичних тканин. Як один із можливих шляхів вирішення цієї проблеми аналізується можливість використання рекурентного добору в популяціях, до яких, окрім елітної зародкової плазми, включені також генетичні донори пилякового або соматичного ембріогенезу. Встановлено, що періодичний добір кращих за цими ознаками генотипів на спорофітному етапі онтогенезу дає реальну можливість значно підвищити рівень продуктивного морфогенезу в культурі in vitro та залучити до селекційного процесу з використанням технології in vitro різні типи елітної зародкової плазми, у тому числі і нечутливі до in vitro середовища. Виявлені особливості системи генетичного контролю ознак in vitro, їх впливу на господарськоцінні ознаки, а також можливості їх поліпшення завдяки оптимізації культуральних факторів.

1. У дисертації наведене теоретичне узагальнення і запропоноване нове вирішення наукової проблеми, що виявляється у необхідності генетичного поліпшення популяцій, як сконцентрованого середовища різноманіття зародкової плазми кукурудзи, із здатності до ембріогенезу у культурі пиляків і соматичних тканин. Експериментально обгрунтованним шляхом вирішення цієї проблеми пропонується використовувати рекурентний добір у популяціях кукурудзи, до яких, окрім елітної плазми, включені також генетичні донори пилякового чи соматичного ембріогенезу з метою виділення кращих за цими ознаками генотипів на спорофітному етапі онтогенезу та значного підвищення загального рівня продуктивності морфогенезу в культурі in vitro, не вдаючись до етапу отримання та рекомбінації регенерантів.

2. Рекурентний добір у популяції на спорофітній фазі онтогенезу є надійним методом швидкого генетичного поліпшення елітної зародкової плазми кукурудзи з андрогенезу in vitro. Один цикл такого добору дозволяє підвищити частоту індукції андрогенезу в 2,6 раза та включити у селекційний процес з використанням технології in vitro практично кожний нечутливий генотип цінних комерційних ліній та гібридів.

3. Досліджені ознаки андрогенезу in vitro у кукурудзи – індукція пиляків та регенерація рослин детермінуються, мабуть, різними полігенними системами адитивно-домінантного типу. При цьому рівень індукції пиляків може слугувати досить прийнятною маркерною ознакою для прогнозування частоти регенерації рослин.

4. Генетичні фактори контролю андрогенезу in vitro у кукурудзи можуть виявлятися та покращуватися добором у спорофітній фазі онтогенезу. Це дозволяє домогтися сприятливого змінювання частоти ознак in vitro шляхом добору рекомбінантів у діплофазі без застосування добору алелей у гаметофітній фазі онтогенезу.

5. Генетичне поліпшення культуральних ознак андрогенезу і соматичного ембріогенезу шляхом рекурентного добору в популяціях не чинить негативного впливу на розвиток важливих господарськоцінних ознак кукурудзи.

6. Лінії кукурудзи відрізняються генотиповою специфічністю з морфогенних процесів у тканинних культурах, яка виявляється у їх суттєвих відмінностях за частотою утворення неморфогенного калусу, індукції вторинного калусу та на шляхах регенерації рослин.

7. Генетичне поліпшення популяції кукурудзи методом включення до її структури індукторів соматичного ембріогенезу і наступного рекурентного добору дозволяє значно (майже в 2 рази) підвищити частоту утворення морфогенного калусу, знизити частоту неморфогенних утворень, надати вихідному селекційному матеріалу високий рівень тотипотентності і цим самим включити у процес сомаклонального добору різні типи зародкової плазми кукурудзи, у тому числі і нечутливі до умов in vitro.

8. Сомаклональний ембріогенез може контролюватися у різних донорів неідентичними генетичними системами: в одних випадках переважно адитивними, в інших – адитивно-домінантними полігенними комплексами, при цьому не виключається вплив цитоплазматичних ефектів.

9. Суттєво зумовить реалізацію морфогенного потенціалу генотипу оптимізація окремих критичних чинників культивування пиляків. Найбільш реально збільшити частоту андрогенезу добором експлантів у фазі раннього двоядерного пилку, холодова передобробка (+15 С) протягом 4 днів у поєднанні з застосуванням сахарози (концентрацією 7,9%), чи арабінози (концентрацією 3,9% у базовому середовищі YU-Pei.

Публікації автора:

1. Белоусов А.А., Замбриборщ И.С., Игнатова С.А. Изменение частоты соматического эмбриогенеза путем рекуррентного отбора в популяциях кукурузы // Цитология и генетика. – 1998. - № 4, т.32. - С. 23-27.

2. Белоусов А.А., Замбриборщ И.С., Игнатова С.А. Изменение частоты андрогенеза в пыльниковой культуре путем рекуррентного отбора в популяциях кукурузы // Цитология и генетика. – 1998. - № 6, т. 32. - С.63-68.

3. Бєлоусов А.О., Замбріборщ І.С. Генетико-статистичний аналіз ефективності рекурентного добору у популяціях кукурудзи за реакцією на ембріо- та пилякову культуру in vitro // Аграрний вісник причорномор’я. – Одеса. - 2001. - Вип.12. - С. 29-32.

4. Белоусов А.А., Замбриборщ И.C. Генетическое улучшение популяций кукурузы по частоте соматического эмбриогенеза и андрогенеза в культуре in vitro. // Труды Межд. Конф. “Генетика, селекция и технология возделывания кукурузы” – Краснодар (Россия). - 1999. - С.273-275.

5. Anatoliy A. Belousov, Irene S. Zambriborshch. Changing somatic embryogenesis frequency by recurrent selection of maize populations // 2^nd Balkan symposium on Field Crops. – Novi Sad (Yugoslavia). – 1998. – P.43-46.

6. Замбриборщ И.С. Использование рекуррентного отбора как способа изменения частоты соматического эмбриогенеза в популяциях кукурузы // Труды Межд. Конф. “Агробиотехнология растений и животных”, май 1997, Киев. – К:1997. - С.94.

7. Замбриборщ И.С., Белоусов А.А., Игнатова С.А. Изменение частоты андрогенеза путем рекуррентного отбора в популяциях кукурузы // Труды Межд. конф. ”Состояние и перспективы развития биотехнологии растений”, 1997, Алматы. - С.154-155.

8. Замбриборщ И.С. Изучение частоты индукции андрогенных гаплоидов в условиях in vitro, как критерий реципрокного отбора в популяциях кукурузы // Труды конф.“Адаптивной интенсификации земледелия в повышении эффективности аграрного производства”, 1998, Жодино. - С.161-162.

9. И.С.Замбриборщ, С.А.Игнатова, А.А.Белоусов. Рекуррентный отбор как фактор влияния на морфогенез кукурузы в культуре in vitro // 2-я Межд. Конф. “Биотехнология в растениеводстве и ветеринарии”,18-19 октября, 2000, Москва. - С.176-177.

10. Замбриборщ И.С., Игнатова С.А. Полиморфизм структур соматических тканей in vitro в популяциях кукурузы от рекуррентного отбора // Межд. Симпозиум “Молекулярные механизмы генетических процессов в биотехнологии”, 18-21 ноября 2001, Москва-Минск. – С.238-239.