Селекція in vitro тритикале на стійкість до абіотичних стресових чинників (огляд)

Autor: Pykalo, S. V.
Jazyk: ukrajinština
Rok vydání: 2019
Předmět:
Zdroj: Myronivka Bulletin; Том 9 (2019); 80-90
Мироновский вестник; Том 9 (2019); 80-90
Миронівський вісник; Том 9 (2019); 80-90
ISSN: 2518-7910
Popis: Сreation of new grain crop triticale is a significant achievement of modern genetics and plant breeding. Its varieties are successfully introduced into agricultural production However, over the years grain production of this cereal crop is unstable. Abiotic stressors are the main factors limiting productivity of crops and triticale in particular. Therefore, the tolerance to abiotic environmental stress factors is important for breeding improvement of triticale that will increase the crop area in regions with adverse climatic conditions. Use of cell technologies is significant in triticale breeding because they create genetic diversity at the level of somatic cells followed by screening genotypes with valuable traits. In vitro selection is one of the modern innovative directions that allow to expand the range of source material and activate breeding process aimed at creating high-performance tolerant varieties. The review highlights the main achievements of Ukrainian and foreign scientists regarding to in vitro selection of triticale for tolerance to abiotic environmental stress factors, including water deficit, salinity, aluminum ions. The main directions, selection and assessment methods, as well as opportunities, prospects, and problems of one of the most important branches of modern plant biotechnology are identified. The results of analysing literary sources indicate that despite the successes and significant achievements in development and use of cellular technologies, a number of methodological problems that reduce the scale of the introduction of biotechnological creations into practice remain unresolved. Further progress in the cell selection of triticale depends not only on the development of cellular technologies, but also on a deeper understanding molecular mechanisms of regulation and expression of tolerance genes. Studying the features and mechanisms of in vitro genomic variation of triticale when exposed to abiotic stressors and searching for ways to regulate it will allow more efficiently use cell selection technology, somaclonal variation, and more biotechnological approaches.
Значительным достижением современной генетики и селекции растений является создание новой зерновой культуры – тритикале, сорта которого успешно внедряются в сельскохозяйственное производство. Однако в разные годы производство зерна этого злака нестабильно. Основными факторами ограничения продуктивности сельскохозяйственных культур и тритикале в частности являются абиотические стрессоры. Поэтому важное значение для селекционного улучшения тритикале имеет его устойчивость к абиотическим стрессовым факторам окружающей среды, что позволит увеличить площади этой культуры в районах с неблагоприятными климатическими условиями. Значимым в селекции тритикале является использование клеточных технологий, благодаря которым создается генетическое разнообразие на уровне соматических клеток с последующим скринингом генотипов, имеющих ценные признаки. Одним из инновационных направлений, позволяющих расширить спектр исходного материала и активизировать селекционный процесс, нацеленный на создание высокопродуктивных устойчивых сортов, является селекция in vitro. В представленном обзоре освещены основные достижения отечественных и зарубежных ученых касательно селекции in vitro тритикале на устойчивость к абиотическим стрессовым факторам окружающей среды, в частности водному дефициту, засолению, загрязнению ионами алюминия. Определены основные направления, методы отбора и оценки, а также возможности, перспективы и проблемы клеточной селекции – одной из важнейших отраслей современной биотехнологии растений. Анализ литературных источников свидетельствует, что несмотря на успехи и значительные достижения в развитии и использовании клеточных технологий, остается нерешенным ряд методических проблем, что снижает масштабы внедрения биотехнологических разработок в практику. Дальнейший прогресс в клеточной селекции тритикале зависит не только от развития клеточных технологий, но и от более глубокого познания молекулярных механизмов регуляции и экспрессии генов устойчивости. Изучение особенностей и механизмов геномной изменчивости in vitro тритикале при воздействии абиотических стрессоров и поиски путей ее регуляции позволят более эффективно использовать технологию клеточной селекции, сомаклональную изменчивость и другие биотехнологические подходы.
Значним досягненням сучасної генетики і селекції рослин є створення нової зернової культури – тритикале, сорти якого успішно впроваджуються в сільськогосподарське виробництво. Проте в різні роки виробництво зерна цього злаку є нестабільним. Основними факторами обмеження продуктивності сільськогосподарських культур та тритикале зокрема є абіотичні стресори. Тому важливе значення для селекційного поліпшення тритикале має стійкість до абіотичних стресових чинників довкілля, що дасть змогу збільшити площі під цією культурою в районах з несприятливими кліматичними умовами. Значущим у селекції тритикале є використання клітинних технологій, завдяки яким створюється генетичне розмаїття на рівні соматичних клітин, з наступним скринінгом генотипів, що мають цінні ознаки. Одним з інноваційних напрямів, що дають змогу розширити спектр вихідного матеріалу й активізувати селекційний процес, спрямований на створення високопродуктивних стійких сортів, є клітинна селекція. У представленому огляді висвітлено основні досягнення вітчизняних і зарубіжних учених щодо селекції in vitro тритикале на стійкість до абіотичних стресових чинників довкілля, зокрема водного дефіциту, засолення, забруднення іонами алюмінію. Окреслено основні напрями, методи добору та оцінювання, а також можливості, перспективи і проблеми клітинної селекції – однієї з найважливіших галузей сучасної біотехнології рослин. Аналіз літературних джерел свідчить, що незважаючи на успіхи та значні досягнення в розвитку та використанні клітинних технологій розв’язання потребують ряд методичних проблем, які знижують масштаби впровадження біотехнологічних розробок у практику. Подальший прогрес у клітинній селекції тритикале залежить не лише від розвитку клітинних технологій, але й від більш глибокого пізнання молекулярних механізмів регуляції та експресії генів стійкості. Вивчення особливостей та механізмів геномної мінливості in vitro тритикале за дії абіотичних стресорів та пошуки шляхів її регуляції дадуть змогу більш ефективно використовувати технологію клітинної селекції, сомаклональну мінливість та інші біотехнологічні підходи.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: