Анотація до роботи:

Шепель Л.С. Морфогенез в культурі іn vitro різних експлантів ярого ячменю (Hordeum vulgare L.) і одержання форм, стійких до борошнистої роси (Erysiphe graminis DC f. sp. hordei Marchal). – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.20 – біотехнологія. Нікітський ботанічний сад – Національний науковий центр УААН. – Ялта, 2007.

В дисертаційній роботі викладено результати досліджень щодо оптимізації методів in vitro з метою підвищення їх ефективності для одержання стійких до борошнистої роси форм ярого ячменю (H. vulgare L.). Вивчені особливості морфогенезу в культурі пиляків стійких до борошнистої роси сортів одеської селекції, а також у створених на їх основі гібридів. Рекомендовано для прискореного одержання константних гомозиготних форм ячменю використовувати 10-тидобову обробку колосся холодом. Для підвищення ефективності одержання гомозиготних ліній від створених гібридів показана перспективність використання джерела з високою здатністю до андрогенезу in vitro – лінії із сорту Одеський 100. Дібрані умови для підвищення ефективності гібридизації в комбінації H. vulgare х H. bulbosum. Встановлено позитивну кореляцію r = 0,84 між розміром незрілих гібридних зародків та здатністю їх до регенерації в умовах in vitro. Показано, що гібридні зародки розміром 3,5-4,2 мм найбільш повно реалізують свій регенераційний потенціал. Модифікація живильного середовища MS 2,4-Д (0,2 мг/л), і кінетином (0,4 мг/л) сприяла підвищенню рівня регенерації рослин у зародків, одержаних від схрещування
H. vulgare H. bulbosum на 12,74 % і 14,05 %. Виявлена можливість одержання регенерантів ярого ячменю з підвищеним рівнем стійкості до борошнистої роси при культивуванні незрілих зародків in vitro на живильному середовищі MS з фітогормонами 2,4-Д (5 мг/л) і АБК (2 мг/л). Встановлена позитивна кореляція r = 0,82 між рівнем регенерації рослин із калюсів та стійкістю вихідних ліній до борошнистої роси. Оцінка одержаних в експериментах регенерантів на стійкість до борошнистої роси дозволила виявити 23 генотипи культурного ячменю з високими балами стійкості до грибного патогену, які передані в якості вихідних форм до відділу селекції і насінництва ячменю СГІ (м. Одесса).

1. Виявлено можливості ярого ячменю до регенерації рослин при культивуванні ізольованих пиляків in vitro в ембріокультурі і культурі соматичних калюсів, що дозволило створити новий вихідний матеріал з підвищеним рівнем стійкості до борошнистої роси.

2. Показано, що обробка ізольованого колосся ячменю при температурі 4 ^оС протягом 10 діб і культивування пиляків на середовищі Lorz сприяло підвищенню рівня морфогенності мікроспор.

3. Встановлено, що у стійких до борошнистої роси сортів і гібридів ярого ячменю здатність до регенерації зелених рослин в культурі ізольованих пиляків була низькою (0-1,1 %). Використання джерела з високою здатністю до андрогенезу in vitro дозволило підвищити ефективність регенерації зелених рослин у міжсортових гібридів від 7,77 % до 11,62 %.

4. Дібрано оптимальні умови для проведення міжвидових схрещувань H. vulgare зі стійкими до грибного патогену клонами дикорослого H. bulbosum.

5. Показано, що культивування in vitro незрілих, гібридних, зиготичних зародків розміром 2,3-4,2 мм на модифікованому живильному середовищі MS (0,2 мг/л 2,4-Д и 0,4 мг/л кінетину) підвищувало їхню здатність до регенерації рослин. Встановлена позитивна кореляція (r = 0,84) між лінійним розміром ізольованого гібридного зародку і рівнем регенерації рослин.

6. Встановлено, що здатність незрілих зародків до утворення калюсу визначалася складом первинного живильного середовища для їх культивування.

7. Встановлена позитивна кореляція (r = 0,82) між стійкістю вихідних ліній ячменю до борошнистої роси та рівнем регенерації рослин в культурі in vitro. Серед одержаних регенерантів виявлено 7 генотипів з підвищеним рівнем стійкості до патогену.

8. Розроблено біотехнологічний прийом одержання нових, стійких до борошнистої роси форм H. vulgare на основі визначення рівня реалізації морфогенетичного потенціалу різних експлантів у культурі in vitro.

Публікації автора:

1. Шепель Л.С., Ігнатова С.О. Роль окремих факторів в індукційному періоді культури пиляків ярого ячменю // Вісник Одеського національного університету. – 2004. – Т. 9, № 1. – С. 7-12.

2. Шепель Л.С., Махновська М.Л., Ігнатова С.О. Морфогенез в культурі пиляків ярого ячменю // Вісник Харківського національного аграрного університету. – 2005. – № 1. – С. 75-80.

3. Шепель Л.С., Махновська М.Л., Ігнатова С.О. Біотехнологічні методи одержання стійких до борошнистої роси форм ярого ячменю // Вісник Одеського національного університету. – 2005.– Т. 10, № 5. – С. 12-18.

4. Деклараційний пат. а 2005 08379 Україна, МПК (2006). Спосіб одержання віддалених гібридів Hordeum vulgare x Hordeum bulbosum: Деклараційний пат. а 2005 08379 Україна, МПК (2006) (Україна); Південний біотехнологічний центр у рослинництві. – 13452; Заявл. 29.08.2005; Опубл. 17.04.2006, А 01Н 1/02. – 6 с.

5. Machnovskaya M., Ignatova S., Lisnevskaya L. Embryogenesis in anther culture of barley varieties with different resistance to powdery mildew Erysiphe graminis // “The International Conference on the Status of Plant & Animal Genome Research” (San Diego). – San Diego, 2003. – P. 147. 5.

6. Махновская М.Л., Шепель Л.С. Перспективы использования биотехнологии в селекции на устойчивость // Тр. IV Междунар. конф. “Геном растений”. – (Одесса). – Одесса, 2003. – С. 64.

7. Шепель Л.С., Игнатова С.А. Биотехнологические подходы получения устойчивых к мучнистой росе форм ярового ячменя // Тр. IV Междунар. конф. “Геном растений” (Одесса). – Одесса, 2003. – С. 78.

8. Шепель Л.С. Получение гаплоидов и гибридов Hordeum vulgare Hordeum bulbosum с использованием эмбриокультуры // Тр. ІІ Международной конференции молодых ученых “Современные проблемы генетики, биотехнологии и селекции растений” (Харьков). – Харьков, 2003. – С. 126.

9. Шепель Л.С., Махновская М.Л., Игнатова С.О. Изучение основных этапов каллусогенеза в культуре пыльников ярового ячменя // Тр. Междунар. конф. “Молекулярная генетика, геномика и биотехнология” (Минск). – Минск, 2004. – С. 205-206.

10. Шепель Л.С., Махновська М.Л., Ігнатова С.О. Підходи до розробки технології одержання гібридів Hordeum vulgare L. Hordeum bulbosum L. з використанням культури in vitro // Тр. І Міжнар конференції студентів і аспірантів “ Молодь і поступ біології” (Львів). – Львів, 2005. – С. 117-118.

11. Шепель Л.С., Игнатова С.А. Получение отдаленных гибридов ярового ячменя и Hordeum bulbosum на основе методов культуры in vitro // Тр. ІX Междунар. Пущинской школы-конференции молодых ученых «Биология наука ХХІ века» (Пущино). – Пущино, 2005. – С. 370-371.

12. Шепель Л.С., Махновская М.Л., Игнатова С.А. Биотехнологические возможности получения устойчивых к мучнистой росе форм ярового ячменя // Междунар. конф. “Молекулярная и прикладная генетика” (Минск). – Минск, 2005. – С. 255.