РОЗДІЛ 2.
ОБ'ЄКТИ І МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ
2.1. Об'єкти та умови дослідженнь
Об'єктом дослідження була часово-просторова самоорганізація і координація односпрямованого росту клітин в первинних та вторинних меристемах, зонах розтягнення, її інтеграція в ростовій реакції пагонів і коренів інтактних вегетативних рослин м'якої гексаплоїдної пшениці (Triticum aestivum L.), кукурудзи ( Zea mays L. ) та її далекого родича - теосинте (Euchlaena Schrad.).
Поділ клітин вивчали в апікальних меристемах первинних коренів та інтеркалярних меристемах листків пшениці і кукурудзи, яким притаманна чітка, відносно проста будова, процеси поділу й розтягнення клітин під час росту коренів та листкових пластинок розділені в часі і просторі, а поділ клітин в меристемі відбувається в одному напрямку. Радіальні поділи клітин в первинних коренях кукурудзи і пшениці спостерігаються лише поблизу зони ініціалей і пов'язані з закладанням нових рядів клітин. Проліферативні процеси в листкових пластинках відзначаються меншою тривалістю існування зони поділів, ніж в коренях, відсутністю ініціалей, детермінованістю клітин в напрямку утворення певних тканин. Зони проліферації та розтягнення чітко ідентифікуються, хоч на проксимальних ділянках листкових пластинок зустрічається одночасний поділ та розтягнення незначної кількості клітин майбутньої паренхіми.
Досліди проводили на прикладі сортів і ряду ліній озимої м'якої гексаплоїдної пшениці степового та лісостепового екотипів. Серед сортів лісостепового екотипу для дослідів обрано Збруч, Лютесценс 7, Киянку, Поліську 90, Білоцерківську 47, Миронівську 808, Миронівську 61, Ровенську 31, Ровенську 14, Мартен-Вашері 16-85, Поліську 87 та лінії УК 4, УК 04, УК 01, УК 29. З сортів степового екотипу для дослідів використані Одеська 51, Одеська 66, Одеська 117, Альбатрос одеський, Вимпел одеський, Одеська напівкарликова, Лютесценс 13686. Дію високотемпературного стресу також вивчали на прикладі ряду сортів м'якої гексаплоїдної ярої пшениці Саратовська 29, Ленінградка, Одеська 13, Далекосхідна, Діамант.
В експериментах використовували лінії кукурудзи Піонер 346, Со 125, ЧКР 8, ВС 2923, гібриди Колективний 95 М, Колективний 100 СВ, Київський 271, Ювілейний 60 МВ, Нептун СВ, Титан 220 СВ, Буковинський 3 ТВ, сортолінійний гібрид кукурудзи та теосинте Маїссинте 250 МВ, що відзначається високорослістю і використовується для вирощування на силос і зелений корм, та далекий родич кукурудзи теосинте, що утворює 2-5 повноцінних стебел, до 12 качанів. Теосинте відзначається підвищеною посухостійкістю і відрізняється від кукурудзи числом хромосом, що схожі за формою з кукурузними, але відрізняються від них розміщенням центромір, регулярним синапсом у процесі поділу, геномом. Теосинте містить в зерні 18-24% білка (кукурудза - 9-11%) і здавна використовується для селекційного вдосконалення кукурудзи. Рослини легко схрещуються між собою і дають фертильне потомство.
В умовах лабораторних дослідів насіння пшениці пророщували у термостаті в темноті при температурі +22?С на зволоженому фільтрувальному папері. У більшості сортів та ліній його накльовування спотерігали вже після 20-24 год від початку замочування, а через 48 год проростки мали росток довжиною 0,5-0,7 см, первинний та два адвентивних корені довжиною 1-2 см. Такі рослини мають сформовану меристему пагона, зачатки трьох листків та три адвентивні корені. Клітини меристем асинхронно здійснювали третій-четвертий МЦ після індукції проліферації в період проростання насінини. Однак, всі тканини пагона ще знаходились під захистом колеоптиле, прорив якого у більшості сортів та ліній пшениці відзначено не раніше 72 год після індукції проростання насіння, коли росток досягав 2-3 см. Проростки контрольного варіанту продовжували вирощувати в умовах оптимального зволоження, а в дослідних варіантах полив припиняли. Без поливу проростки витримували за ВВП 45-50% та температури +22?С протягом 3, 5, 6, 7, 12, 26, 90 й 192 діб, під час якої відбувалась поступова втрата води тканинами за рахунок активної та пасивної транспірації. Первинні корінці відмирали, а тканини стеблових меристем висихали і переходили до стану тимчасового спокою. На десяту добу після відновлення поливу проростків визначали кількість життєздатних рослин, яку розраховували у відсотках як відношення до кількості проросших насінин. ВЛП коренів, що відростали з зачатків меристем, а також пагонів, які відновлювали ріст, визначали за величинами добових приростів та виражали як відношення приростів в дослідному варіанті до приростів в контролі. Обраний добовий інтервал вимірів росту пов'язується з средньою швидкістю поділу клітин в меристемах. Для кожного отриманого значення ВП проводили виміри не менше 10 проростків, на підставі яких вираховували середнє значення і величину дисперсії, яка наведена в таблицях та на графіках.
Насіння кукурудзи та теосинте також пророщували в темноті в термостаті при температурі +25?С на зволоженому фільтрувальному папері протягом 48год, за які росток досягав довжини 0,5 см, а корінь - 0,5 - 0,7 см. Частину насіннин пророщували 3 доби, коли ростки досягали 0,7-1,0 см і корені - 5-7см. Їх ділили та партії. Проростки контрольного варіанту продовжували вирощувати за тих же умов, а дослідні припиняли поливати і підсушували протягом 12 год, 6 та 10 діб за ВВП 45-50% та температури +25?С. Під час посухи вони переходили до стану вимушеного спокою. Життєздатність тканин пагона і кореня не втрачалась. Перед відновленням поливу визначали вміст води в тканинах пагона та зернівки так само, як і для пшениці. Через 10 діб після відновлення поливу визначали кількість життєздатних рослин. ВЛП пагонів та коренів вимірювали щодобово та вираховували як описано вище. Вміст води в меристемах кукурудзи визначали ваговим методом у розрахунку на масу сирої речовини. В таблицях та на графіках представлена величина дисперсії.
В окремій серії дослідів проведено вивчення реакції пе
- Київ+380960830922