Биотехнологические методы создания устойчивых сортов

В последние десятилетия наряду с традиционными методами селекции, в основе которых лежат две процедуры — скрещивание и отбор желательных генотипов среди гибридного потомства, все больше внимания уделяется альтернативным методам селекции, основанным на биотехнологических манипуляциях с растениями. Важнейшими из них являются методы клеточной селекции и генной инженерии.

Клеточная селекция

В основе методов клеточной селекции лежит идея замены целого растения, как единицы отбора, его клеткой. Поскольку отбору после скрещиваний подлежат редкие сочетания генов, надо проверять большое число растений, чтобы найти среди них желательные. Но из одного растения можно получить миллионы клеток, что увеличивает шансы поиска и удешевляет работу (не надо занимать большие площади для выращивания испытуемых растений). Для проведения селекционной работы необходимы следующие процедуры:

1) получение из растительной ткани суспензии отдельных клеток. Это достигается с помощью грибных ферментов, которые в виде реактивов имеются в продаже;

2) желательна (но не обязательна) обработка полученной суспензии воздействиями, повышающими частоту мутаций, — химическими мутагенами (нитрозосоединениями, этилен им ином и т.д.) или облучением (ультрафиолетовыми, рентгеновскими лучами);

3) помещение клеточной суспензии в среду жизни, способствующую отбору желательных генотипов. В качестве такой среды (фактора отбора) можно использовать токсические продукты фитопатогенных грибов или бактерий, убивающие клетки растений. Отдельные клетки, выжившие в токсической среде и, следовательно, устойчивые к токсину, помещают в условия регенерации, и сформировавшиеся из них растения дополнительно проверяют на устойчивость к возбудителю болезни.

Клеточная селекция может быть эффективной только в том случае, если испытуемый токсин является основным фактором патогенности, т.е. устойчивость к токсину коррелирует с устойчивостью к его продуценту. Поскольку в культурах клеток возникает высокая генетическая изменчивость (самоклональная нестабильность), увеличивается вероятность появления клеток, устойчивых к токсину.

Обработка мутагенными факторами еще более расширяет генетическую изменчивость. Также можно с помощью обработки ткани растения определенными ферментами получать суспензии нс клеток, а лишенных клеточных стенок протопластов, что еще более увеличивает возможности отбора.