Формирование гамет у отдаленного гибрида вишни №85017

УДК 576.354. 4:575. 127.2:634.23 2007
Авторы: Горбачева Н.Г.

Важная задача селекции сельскохозяйственных культур - создание сортов, устойчивых к неблагоприятным факторам среды, невосприимчивых к болезням и вредителям. В полной мере это относится и к культуре вишни, которая является одной из распространенных и популярных косточковых пород (Жуков, Харитонова, 1988).

Оптимальный уровень плоидности у вишни – тетраплоидный (2n=32). Это почти всегда нормально плодовитые растения (Ерёмин, 1985).

В работе по отдаленной гибридизации важно удачное привлечение в селекцию доноров ценных признаков. Примером может служить отдаленный межвидовой гибрид вишни №85017 Cerasus vulgarus Mill. x Padellus Maximoviсzii Erem. еt Jushev, полученный в лаборатории селекции косточковых культур ВННИИСПК Е.Н. Джигадло. Этот гибрид был выделен как донор устойчивости к коккомикозу и монилиозу.

Дерево гибрида №85017 (в. Любская ´ в. Максимовича) среднерослое. Средняя степень цветения- 3 балла. Плоды мелкие- 2,3 балла, почти черные. Вкус кисло-сладкий, 3,9 балла. Подмерзание за годы исследований не отмечено. Максимальный балл повреждения коккомикозом – 1, монилиозом – 1. Не отмечено повреждений тлёй.

Так как этот гибрид является донором ценных признаков, изучение хода микроспорогенеза и определение качества формируемых им гамет позволит установить возможность использования его в селекции для получения сортов вишни, устойчивых к монилиозу и коккомикозу, с высокой зимостойкостью.

Работа выполнена в лаборатории цитоэмбриологии ВНИИСПК. Объектом для изучения послужила тетраплоидная форма вишни №85017.

Для изучения хода мейоза цветковые почки фиксировали в уксусном алкоголе (3:1). Фиксацию проводили в условиях лаборатории со срезанных ветвей, поставленных в вегетационные сосуды с водой. Фиксация темпоральная, на протяжении нескольких дней с момента появления зеленого конуса и до распускания цветка. Из фиксированного материала готовили временные давленные препараты ацетогематоксилиновым методом (Топильская, Лучникова, Чувашина, 1975). Препараты изучали на микроскопе Biolar, при увеличении 10 х 1,5 х 40, 10 х 1,5 х 100.

Результаты исследований

Анализируя состояние генеративной сферы у отдаленного тетраплоидного гибрида №85017, можно отметить, что ход мейоза у него сопровождается некоторыми нарушениями на всех последовательных стадиях (таблица 1). Число этих нарушений варьирует от 15,3 % на стадии телофаза-II до 52,2 % на стадии анафаза- I.

1. Характеристика мейоза при микроспорогенезе у тетраплоидного гибрида вишни № 85017

Спектр нарушений довольно широк (таблица 2). Следует отметить, что количество нарушений, как при первом - гетеротипическом делении мейоза, так и при втором - гомеотипическом приблизительно одинаковое. Число типов нарушений на каждой стадии составляет от 1 до 3, только во время анафазы-II число типов нарушений - 4. На стадии метафаза-I наиболее распространенным типом нарушений является забегание от одной до четырех хромосом к одному или обоим полюсам веретена деления (88,3% от общего числа нарушений).

Анафаза-I первого мейотического деления характеризуется отставанием 1-6 хромосом в процессе анафазного движения в центре ахроматинового веретена (100%). На стадии телофазы-I наблюдаются сверхчисленные ядра или микроядра. Их количество составляет от 1 до 5. Такие микроспороциты составляют 100% от общего числа нарушений.

Метафаза II – второго мейотического деления характеризуется забеганием и выбросами хромосом. В общей сложности они составляют – 96,9%. Также встречается комбинация из 2х типов нарушений (3,1%) в одном микроспороците.

2. Типы нарушений на последовательных стадиях мейоза у тетраплоидного гибрида вишни № 85017

В анафазе II преобладающим типом нарушений является отставание хромосом в центре ахроматинового веретена. Этот тип нарушений составляет 93,2% от общего числа. Также здесь можно отметить микроспороциты с 3-4 фигурами деления в одном микроспороците. Сверхчисленные веретена являются следствием выброса групп хромосом в цитоплазму микроспороцита на предыдущих стадиях деления.

На стадии телофаза-II единственным типом нарушений является наличие сверчисленных ядер и микроядер (100%). В последствии это приводит к формированию полиад вместо нормальных тетрад. Число микроспор в спораде может колебаться от 5 (пентада) до 8 (октада). Отмечены случаи образования небольшого количества монад, диад, триад. Такие микроспороциты составляют в общем 11,1%. Кроме перечисленных типов нарушений встретились 2 микроспороцита в 1,5 раза крупнее обычного. В одном из них находились микроспоры разной величины и ядра в них также разные. Во втором микроспоры крупные, одинаковые по размеру .

На стадии пыльцы крупные пыльцевые зерна составляют 6%, мелкие – 2,9%. Одномерная, среднего размера пыльца составляет – 91,1% (таблица 3).

3 Характеристика пыльцы у отдаленного гибрида вишни № 85017

Исходя из данных таблицы 3, несмотря на некоторые количество нарушений в ходе мейоза, у данной формы образуется более 90% предположительно нормальной пыльцы. Более точно характеризовать пыльцу у формы 85017 можно после изучения ее жизнеспособности. Тем не менее, полученные данные позволяют сделать вывод, что гибрид 85017 вполне может быть использован при гибридизации в качестве отцовского родителя.