Лабораторія цитогенетики

Телефон: 

Завідувач лабораторії
Ковальчук Наталія Степанівна

Співробітники лабораторії:

Потапович О.А., н.с.;
Недяк Т.М., н.с.;
Качаловська С.О., фахівець
 

 Основні завдання лабораторії:
1. Розробка методів індукції і стабілізації тетраплоїдних багатонасінних запилювачів з використанням цитологічних і цитофометричних методів.
2. Створення нових плазмотипів на фоні стерильних цитоплазм дикої форми буряків Веtа mаrіtіmа L та дикого виду Веtа patulа L.
3. Експериментальне моделювання гіногенезу за генетичними селективними маркерами для одержання серії алоплазматичних ліній цукрових буряків.
4. Вивчення основних генетичних особливостей апозиготичного способу репродукції насіння з використанням методів ембріології, і встановлення зв’язку міксоплоїдії з репродуктивними ознаками.

 Методи дослідження:
1. Цитологічний метод визначення плоїдності в умовах іn vitrо і in vivо.
2. Цитофотометричний метод контролювання плоїдності з використанням аналізатора плоїдності «Раrtес».


Рис.1 Тетраплоїдний рівень геному цукрових буряків визначено на АП “Partec”. Середнє значення інтенсивності флуоресценсії відповідає кількісним класам 107, 9 одиниць при коефіцієнті варіювання (СV=3,89% і 4,11%) [14]

 

Рис.2 Триплоїдний стан геному визначений на листках вегетуючих рослин. Росподіл геномної ДНК відповідає кількісним класам 150,13 од. і 298,50 од. при СV=7,16% і 8,12% [14] .

3. Метод формування синтетичних популяцій тетраплоїдним багатонасінних запилювачів на цитогенетичній основі. 

 

Рис.1 Зображення пилкових зерен тетраплоїдів цукрових буряків 1а-типу

 

 

Рис.2  Метафаза 1- мейозу у цукрових буряків і формування хромосомних асоціацій, бівалентів, тривалентів, тетравалентів, унівалентів
 

4. Метод мікроклонального розмноження в умовах іn vitrо.

5. Метод індукції і спонтанної поліплоїдізації гаплоїдів і дигаплоїдів в умовах іn vitrо.

6. Метод одержання заміщених ліній при міжвидовій гібридизації на фоні стерильних цитоплазм диких видів роду Веtа L.:

Рис.1 Нові джерела стерильності від дикої форми Beta maritime (Туреччина, Греція):
а- вкорінений клон №6ВТ; б - насінник В3 Beta maritime (Греція); в - структура пиляка у №6ВТ; г - стерильні і фертильні пилкові зерна В3S (Греція); 
 
 
 

д - клони Beta maritime (Туреччина); е - клони Beta maritime (Греція) в умовах in vitrо; ж - F1S (Туреччина) МС-1; з - F1S (Греція) чс 0 

 

 

Рис.2 Нові плазмотипи цукрових буряків на основі стерильних цитоплазм від дикої форми буряків Beta maritimа (Туреччина , Греція)
а)F1S (Туреч.) в умовах in vitrо; б) клони F1S (Грец.); в)насінники В2СS (Грец.) r-r-; г) коренеплоди В2СS (Грец.) r-r-b-b-

д) насінники В2СS (Турція) r-r-b-b-; е) коренеплоди В2СS (Туреччина) r-r-b-b-; ж) насінники В3СS (Туреччина) r-r-mmxxzz; з) коренеплоди В4СS (Туреччина) з цукристістю18-19%
 

 

 

6. Метод експериментального моделювання гіногенезу з використанням генетичних селективних маркерів для одержання алоплазматичних ліній цукрових буряків.

Зображення процесу гіногенезу і калюсогенезу для одержання дигаплоїдів цукрових буряків диференційованих за маркерним забарвленням R+r-, однорічним і дворічним циклом розвитку B+b- в умовах in vitro.

а) F 1S (Туреччина) R+ r--B+b- ; б) F 1S (Греція) R+ r--B+b- і дигаплоїд r-- b-; в) морфогенний калюс F 1S (Греція); г) морфогенний калюс F 1S (Туреччина); 

 

 

д) індукція гаплоїдів із насіннєбруньок ; є) регенерація гаплоїдних клонів; ж) дигаплоїдні лінії R+ R+ B+ B+ та r- r- b- b- на фоні S Греція; з) дигаплоїдні лінії R+ R+ B+ B+ та r- r- b- b- на фоні S Туреччина;

 

8. Метод визначення ембріонального розвитку насіння цукрових буряків.

Завершені наукові розробки авторського колективу:

1. 12.01.01.06 - 018. Вивчити особливості та розробити методи формування популяцій тетраплоїдних багатонасінних запилювачів, компонентів триплоїдних ЧС гібридів цукрових буряків. 0105V007136.
2. 12.01.01-045 Створити нові плазмотипи для гібридної селекції цукрових буряків з використанням генетичного потенціалу цитоплазм диких видів роду Beta L. 0105U00713 Р.К №0105U007131, О.К №0210U005398
3. « Сільськогосподарська біотехнологія 2001-2005 рр.» за 2001-2005 рр. Інституту цукрових буряків УААН згідно державного контракту
№ 175(8). 1.1.5.2 (02.02.04) Створення стійкого до ризоманії вихідного матеріалу для селекції цукрових буряків з використанням ДНК-технології.
4. «Аналіз мінливості рівня плоїдності геному вихідних селекційних матеріалів цукрових буряків з використанням технології аналізатора плоїдності «РАrtес».

Державні патенти авторського колективу:
1. «Спосіб формування синтетичних популяцій тетраплоїдним цукрових буряків на цитогенетичній основі» МПК АОІ Н 4/00.
2. «Спосіб індукції і спонтанної поліплоїдізації ембріокультури буряків» А01Н4/100, 2013р.
3. «Спосіб моделювання гіногенезу для створення алоплазматичних ліній цукрових буряків з цитоплазматичною чоловічою стерильністю від дикої форми буряків Beta vulgaris ssp maritima L.». Подана заявка на винахід у 2013р.

Державні стандарти України:
1. «Методи визначення однорідності та стабільності за ступенем плоїдності». ДСТУ 7002:2009, 2010р.
2. «Буряки цукрові поліплоїдні. Методи створення тетраплоїдних багатонасінних запилювачів», 2013р. Київ. Держспоживстандарт України, подано до друку.

 

Основні публікації авторського колективу:
1. Роик Н.В., Ковальчук Н.С., Яцева О.А. Апомиксис у сахарной свеклы. Апоміксис у цукрових буряків // Вісник аграрної науки. 2010. С. 37-39.
2 Роик Н.В., Ковальчук Н.С., Яцева О.А, Малецкий С.И. Окраска корнеплодов в апозиготических потомствах сахарной свеклы (Beta vulgaris L.) // Сахарная свекла. 2012. в печати.
3. Роїк М.В., Ковальчук Н.С. Проблема ідентифікації рівня геному трансгенних триплоїдних гібридів цукрових буряків // Генетично модифіковані рослини: перспективи та проблеми. –К.: УААН. -2003. –С.120-126.
4. Роїк М.В., Ковальчук Н.С., Власюк В.І., Федорощак Л.Г. Деклараційний патент. Спосіб формування синтетичних тетраплоїдних популяцій у цукрових буряків на цитогенетичній основ.// Україна (19) (UA) № 3835, (51) 7 А01Н4/00, 15.12.2004. Бюл.№12.
4. Ковальчук Н.С., Власюк В.І., Вареник К.О., Смірних Л.М., Синельник В.М.. Методи створення тетраплоїдних багатонасінних запилювачів цукрових буряків в природно-кліматичних умовах веселоподільської дослідно-селекційної станції//Збірник наукових праць. К.,УААН, 2005, випуск №8, С.153-161.
5. Роїк М.В., Ковальчук Н.С., Федорощак Л.Г., Хіміч Н.В., Гарматюк Н.В., Нові методи диференціації і добору тетраплоїдних багатонасінних запилювачів //Вісник аграрної науки.-2007, №3, С.55-59.
6. Н.С. Ковальчук. Процесс восстановления фертильности пыльцы у сахарной свеклы с ЦМС // Вісник аграрної науки, №4 2000, с 39-42.
7. Н.С. Ковальчук. Генетический анализ ядерного контроля ЦМС у сахарной свеклы // Вісник аграрної науки. №9, 2000, с. 30-33.
8. Н.В. Роик , Н.С. Ковальчук. Поиск новых типов стерильных цитоплазм в гетерозисной селекции // Сахарная свекла. 1998. №2. С. 7-9.
9. Н.В. Роик, Н.С. Ковальчук, О.А. Потапович. Новые стерильные цитоплазмы от дикой свеклы Beta vulgaris ssp maritime L.происхождения из Греции и Турции //Сахарная свекла. 2013. №4. С.31-35.
10. Н.В. Роик, Н.С. Ковальчук, О.А.Яцева, С.И. Малецкий. Окраска корнеплодов в апозиготических потомствах сахарной свеклы// Сахарная свекла. 2013. №4. С.10-13.
Наукові завдання згідно НТП «Цукрові буряки»:
1. 13.00.01.12Ф Розробити і освоїти методи створення нових вихідних матеріалів з апоміктичним способом репродукції насіння для селекційних програм з використанням ЦЧС в гібридній селекції цукрових буряків. РК0111U002158
2. 13.00.01.13Ф Дослідити вплив цитоплазм диких видів роду Beta L. на експресію ядерних генів буряків цукрових. РК0111U002159
3. 13.00.01.14Ф Розробити методи експериментального моделювання гіногенезу in vitro за генетичними селективними маркерами для створення гомозиготних рекомбінантних та алоплазматичних ліній цукрових буряків. РК0111U002160.