Библиографическое описание:

Сартбаева И. А., Жамбакин К. Ж., Усенбеков Б. Н., Казкеев Д. Т., Рысбекова А. Б., Спатай Н. Применение гаплоидной технологии для ускорения селекции глютинозного риса // Молодой ученый. — 2015. — №9.2. — С. 64-66.

Работа посвящена созданию низкоамилозного исходного материала для селекции отечественных глютинозных сортов риса с применением современных методов селекции. В результате проведенных работ получены перспективные дигаплоидные линии различных разновидностей из глютинозных гибридов F2Виола х Акдала и F2Виола х Баканасский и охарактеризованы по низкому содержанию амилозы.

Ключевые слова: глютинозный рис, растения-регенеранты, культура пыльников, дигаплоиды.

Work is devoted to creation of low-amylose starting materials for breeding domestic glutinous rice varieties by using of modern breeding methods. As a result of this work were obtained promising dihaploid lines of different species of glutinous hybrids F2♀Viola x ♂Akdala and F2♀Viola x ♂Bakanassky and characterized by low-amylose content.

Keywords: glutinous rice, plant-regenerants, anther culture, dihaploid plants.

 

Клейкий (глютинозный) рис (Oryza sativa L) в отличие от обычного риса разваривается в клейкую массу в связи с высоким содержанием амилопектина и применяется в лечебном, диетическом и детском питаний [1]. Благодаря особым качествам и полезным свойствам популярность глютинозного риса растет во всем мире. Несмотря на то, что в странах Азии глютинозный рис возделывается уже давно, в Казахстане селекция глютинозных сортов до недавнего времени не проводилось, также на казахстанском рынке полностью отсутствуют глютинозные сорта риса. Для продовольственной безопасности страны необходимо создание собственных глютинозных сортов риса адаптированных к местным условиям возделывания. Поэтому получение исходных форм и линий для создания отечественного глютинозного сорта риса является своевременной и актуальной проблемой.

В настоящее время в селекции риса широко используют биотехнологические методы, позволяющие повысить результативность селекционного процесса [2]. Одним из них является метод культуры изолированных пыльников и микроспор, которая позволяет получить стабильное растение за одно поколение [3].

Целью данной работы являются получение дигаплоидных линий глютинозных гибридов и отбор перспективных линии по низкому содержанию амилозы.

Для ускоренной стабилизации перспективных глютинозных гибридов F2♀Виола х ♂Акдала и F2♀Виола х ♂Баканасский по содержанию амилозы применен метод культуры пыльников. Донорные растения выращивали в оранжерее ИББР. В фазе трубкования, срезали метелки и подвергали холодовой обработке при +5С0 в течений 5 суток. После холодовой обработки, пыльники культивировали на питательной среде N6 [4] содержащая 2 мг/л 2,4 Д. С применением культуры пыльников было получено 200 зеленых растений-регенерантов. Растения-регенеранты с хорошо развитой корневой системой переносили в сосуды с почвенно-торфяной смесью и выращивали в оранжерее до полного созревания. Таким образом, было получено из глютинозных гибридов F2 ♀Виола х ♂Баканасский – 75 и F2♀Виола х ♂Акдала – 2 фертильных растения соответственно. Проводили определение количественного содержания амилозы по Джулиано [5] и анализ структуры урожая по хозяйственно- ценным признакам.

Предварительный анализ на содержание амилозы при помощи йодно-голубой пробы Халика и Кенеастера [6] показало, что если у дигаплоидов из гибрида F2 ♀ Виола х ♂Баканасский доля глютинозных зерновок составило-65,64 %, в то время как у комбинации F2 ♀ Виола х ♂Акдала-57,57 %. Дигаплоиды гибрида F2 ♀ Виола х ♂Баканасский классифицированы на 5 ботаническим разновидностям с глютинозными белыми зерновками согласно Ляховкину [7].

Наибольшая масса глютинозных зерновок составило у дигаплоида разновидности var. affnis Koern- 46,7% от общей массы зерновок дигаплоидов полученного из гибрида F2 комбинации ♀ Виола х ♂Баканасский и содержало низкое количество амилозы (1,2%).

Таблица – Расщепление глютинозных дигаплоидов по разновидностям и содержанию амилозы в оранжерейных условиях ИББР

Комбинации

Количество амилозных и глютинозных растений, шт

Количество фертильных и стерильных растении

Разновидность

Содержние амилозы, %

% от общей массы

F2 ♀Виола х ♂Баканасский

134/256

75/4

1

2

3

4

5

var. subzomica Kepp

var. zomica Koern

var. alba Alef

var. affnis Koern

var. neroapiculata Gust

2.9±0,2

1.9±0,1

8.4±0,3

1.2±0,1

5.7±0,1

19,4

16,9

12,1

46,7

4,7

 

F2 ♀Виола х ♂Акдала

14/19

2/3

1

var. affnis Koern

5.7±0,1

10,4

 

 

Как видно из таблицы, содержание амилозы варьировало у дигаплоидных линий от 1,2 % до 8,4 %. Причиной расщепления линий по содержанию амилозы возможно являются рекомбинации происходящие в начальных стадиях формирования микроспоры, из которых в дальнейшем получены дигаплоиды. Содержание амилозы – признак полигенной природы и при традиционной селекции стабилизируется только в F6-F7 поколениях. Методом гаплоидной биотехнологии удалось стабилизировать этот признак в дигаплоидах, полученных из F2 генерации.

В производстве риса во многих случаях предпочтение отдается безостым сортам по экономическим и гигиеническим соображениям, обломки остей вызывают у человека раздражение кожных покровов, слизистых оболочек глаз, носа, а также ряд аллергических заболеваний. Поэтому глютинозные безостые разновидности var affinis Koern, var. neroapiculata Gust представляют интерес для селекции.

Таким образом, в результате проведенных работ получен перспективный селекционный материал дигаплоидных линий глютинозного риса характеризующиеся выровненным низким содержанием амилозы из гибридов F2 ♀Виола х ♂Баканасский и F2 ♀Виола х ♂Акдала для дальнейшей селекции отечественного глютинозного сорта.

 

Литература:

1.      Kaul, A. K., Khan, M. R. I. and Munir, K. M.1982. Rice quality, a survey of Bangladesh germplasm. Bangladesh Rice Research Institute, Joydevpur, Dhaka, Bangladesh. 1-178.

2.      Silva and WJ Ratnayake. Anther culture potencial of indica rice varieties, Kurulu thuda and BG 250 TD / Silva and WJ Ratnayake // Tropical Agricultural Research & Extension 12(2): 2009. – P.53-56.

3.      Rahimbaev I.R. Jeksperimental'naja gaploidija v kul'ture pyl'nikov i mikrospor zernovyh zlakov/ I.R. Rahimbaev, Sh. Tivari, B.R. Kudarov // Sel'skohozjajstvennaja biotehnologija. – 1990. – №3. – S.44-55.

4.      Chen Y. Anther and pollen culture of rice // Haploids of higher plants in vitro, China Academic Publishers, Beijing - 1986. - P.3-25.

5.      Juliano B.O. A simplified assay for milled rice amylose // Cereal Sci. Today. - 1971. - V. 16. - P. 334-340.

6.      Halick J.V., Keneaster K.K. The use of a starch iodine-blue test as a quality indicator of white milled rice // Cereal Chem. - 1956. – Vol. 33: - Р. 315.

7.      А.Г. Ляховкин. Рис. Мировое производство и генофонд. 2-е издание, переработанное и дополненное. Профи-Информ, Санк-Петербург. 2005.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle