2. Материалдар және зерттеу әдістері

2.1 Жұмыстың өтілу жағдайы

Зерттеу жұмыстары ҚазҰУ-нің, биология және биотехнология факультеті, молекулалық биология және генетика кафедрасында және қаладан 20 км қашықтықта Алмалыбақ ауылында орналасқан Егіншілік және өсімдік шаруашылығы Ғылыми Өндірістік Орталығының «ҚазАгроИнновация» АҚ егістік алқабында жүргізілді.

Егістік алқабының топырақ қабаты сорғылт түсті, сазды, жоғары қабатында қара шірік құрамы 3%-ке дейін жетеді.

Ауа-райы көктемде ылғалды, жазда ыстық және құрғақ, ал күзде жылы және құрғақ болып келеді.

Күздік егіс қыркүйек айының 3-ші онкүндігі мен желтоқсан айының 1-ші онкүндігі аралығында келеді.

Егістік материалдарын ені 1 м-лік қатарға дәннен, ал анеуплоидты линиялары әр қатарға 15 дәннен егілді. Қатараралық арақашықтық 15 см.

Метеорологиялық жағдайы. Шаруашылықта климат тез өзгеріп, құбылып тұратындықтан, ауа-райы қатаң сипатталады. Орташа жылдық температура 7,6% тең, ал жүргізілген көп жылдық бақылаулар бойынша жылдың ең ыстық айлары шілде, тамыз болып саналады. Жылдың орташа температурасының амплитудасы 28,4-35,9°С құрайды [43].

Ауа-райы көктемде ылғалды, жазы ыстық, құрғақ, ал күзде жылы, құрғақ болып келеді.

Жаз айларында ауа температурасы 42°С-қа дейін көтеріледі, бірақ кейбір жылдары бұл көрсеткіш+4+6°С төмендейді.

«ҚазАгроИнновация» Ғылыми-өндірістік Орталығы АҚ (ЖӨ ҒӨО) метеостанциясының мәліметтері бойынша, орташа тәуліктік температура +10°С жоғары болатын кездері 164-182 күнге созылады. Мұндағы қолайлы температуралар жиынтығы 2800-3100°С тең. Аязсыз кезең ұзақтығы 149 күн, бірақ әр жылға байланысты 109-170 күнге дейін ауытқуы мүмкін. Ең алғашқы күзгі суықтар қыркүйек айының ортасы немесе қазан айының басында түседі. Қар жамылғысы қараша айында түсіп, наурыз айында ериді. Қар жамылғысының қалыңдығы 25-30 см жетеді, ал қар аз түскен жылдары 10-15 см болады. Жылдың орташа жауын-шашын мөлшері 350-400 мм, ал жылы кезеңдерде 330-360 мм-ге тең болады. Маусым-шілде айларында құрғақшылық байқалады.

Топырақ құрамы. Бұл аймақтың топырақ қабаты сорғылт түсті, сазды, жоғары қабатында қара шірік құрамы 3%-ға дейін жетеді. Топырақтың механикалық құрамы бойынша ірі шаңды, орташа сазды болып келеді. Құрамындағы ірі шаңды мөлшері 40-45% физикалық саз мөлшері шамамен 40%, лайлы түйіршіктер пішіні 13,82-8,62% дейін кішірейеді [44].

Зерттеу материалдары:

Жаздық жұмсақ бидай Казахстанская-126 сортының морфологиялық маркерленген моносомды линияларын алу кезінде зерттеу обьектісі ретінде F₁-де алынған өсімдік гидридтері қолданды.

Казахстанская-126 сорты – Краснодардан алынған жұмсақ бидай Лютесценс 47 мен жергілікті ергежейлі сорт көже бидай буданынан екі қайтара сұрыптау нәтижесінде алынған.

Әртүрлілігі: ферругинеум

Масағы қызыл, мұртшалы, ұршық тәрізді. Селекцияда алғашқы материал ретінде қолданылады.

2.2 Жұмыстың өтілу барысы

Жұмыстың зерттеу әдістері: гибридологиялық және цитологиялық талдау алынды.

Гибридологиялық талдауда - өсімдіктің белгілері мен қасиеттерінің тұқымқуалау заңдылықтарын зерттеу үшін өзгерген формаларды бір-бірімен будандастырып, алынған бірінші, екінші және келесі ұрпақтарға талдау жүргізілді.

Цитологиялық талдау әдісі – материалды өңдеу, фиксациялау, препаратты бояу этаптарынан тұрады және митоз және мейоз клеткаларының бөлінуіндегі обберациялар мен бұзылыстарды талдаудан тұрады.

Цитологиялық талдау әдісі мынандай этаптардан тұрады: өңдеу, фиксациялау, препаратты бояу. Өңдеу – хромасомаларды қысқарту және ұлпаларды жұмсарту үшін қолданылады және фиксатордың ұлпаға жақсы енуі үшін керек. Өңдеу үшін колхицин, оксихинолин, парадихлорбензол, α-бромнафталин пайдаланылады.

Жұмыс барысында F₁ ұрпағының өсімдіктері аналық тозаң клеткасына цитологиялық талдау жүргізілді. Мейозды зерттеу үшін ашылмаған өсімдік гүлінен жас қауыздары алынады (мейозды зерттеуге жарамды гүлдің қауызы 2-ден 5 мм-ге дейін болады). Әр түрлі мөлшердегі қауыздарды фиксациялау арқылы нақты зерттелмеген обьект үшін қауыз мөлшерін анықтайды.

Таңғы уақыттарда, сағат 6-дан 8-ге дейінгі ашық күнде және сағат 6-дан 11-ге дейін бұлтты күндері F₁ гибридтерінің әр өсімдігінен бір масақтан фиксациялап отырды. Фиксатор ретінде Кларк фиксаторын қолданды (спирт 1/3 бөлігі/бір бөлігі мұзды сірке қышқылы). Фиксация уақыты объектінің мөлшеріне байланысты 4 сағаттан 1 күнге дейін жалғасады, содан кейін материал 96 этил спиртінде екі рет 30 минуттан жуылады және 70 этил спиртінде тоңазытқышта сақталады.

Материалды ары қарай бояу үшін ацетокармин немесе Шифф реактиві түріндегі бояғыштарды пайдаланды [45].

Шифф реактиві ( күкіртті фуксин қышқылы)

0.5 негізгі фуксинге (күкіртті фуксин қышқылы үшін) 100мл қайнап тұрған дистильді су құйып, араластырып сүзгіштен өткізгеннен соң, 50 ⁰С-қа дейін суытады да IN HCI (10мл) қосады, тез арада 24-25 ⁰С- қа дейін суытып, оған құрғақ натри немесе калий бисульфитін (0,5 г) немесе метабисульфит қосады. сосын бір иүнге аузы иығыз жабылатын қоңыр шыны ыдысқа өңін салқындату үшін қояды, реактивтің түсі сабын түсі болу керек.

IN HCI: 1,19 салстырмалы салмағымен 82,5мл концентрленген (қою) HCI-917,5 мл дистильді су.

Күуіртті су: 5мл 10%-тік натри бисульфитіне 100 мл дистильді су және 50 мл IN HCI құйылады.(алғашқы еріндіні қолданар алында ғана қосады.

Езілген ацетокарминды препарат дайындау тәсілі ( өсімдіктер өскіні).

1. Өсімдіктер дәнін петри табақшасында 22-24 ⁰С температурада өсіреді (әр түрлі дәндер әр түрлі өсу уақытын қажет етеді, әдетте 36-72 сағат).

2. Өскінді колхицинге салады немесе клетканың митотикалық апаратын жауып тастайтын басқа агент қолданылады, әсер ету уақыты концентрациясына байлансты, 2-4 сағат.

3. Өскінді алдымен колхицинді кетру үшін ағынды сула, сосын дтстильді суда жуады.

4. Өскінді Кларк фиксаторына 4-24 сағатқа салады,( сірке қышқылды спирт 3:1) ; (фиксацияның ұзақтаға объектінің көлеміне байлансты) материалды көп уақытқа сақтаса, онда өскіндерді 70⁰-75⁰ спиртке аударып, мұздатқышқа қояды.

5. Өскіндерді бояғыш ертіндіге салады( ацетокарминге);

6. Осы ацетокармин құйылған пробирканы қайнап тұрған суға ауыстырып, 6-12 минут қыздырады.

7. Пробирканы бөлме температурасына дейін салқындатады.

8. Боялған өскіндерді кесіп алып 45% сірке қышқылы құйылған зат шынысына ауыстрады.

9. Өскінің қанық боялған ұшын кесіп алады да бір тамшы 45% сірке қышқылы тамызылған басқа зат шынысына ауыстырады.

10. Материалды жабынды шынымен жабады.

11. Жабынды шыныға сүзгіш қағазды салып, пинциттің немесе ыдыратқыш иненің ағаш сабымен бір қабат етіп, ептеп езеді.

12. Препаратты сақтау үшін, жабынды шынының айналасын скальпель арқылы ыстық парафинмен жуып тастайды.

13. Дайындалған уақытша препараттан жақсы метафаза жазықтығын таңдап алып, алдымен микроскоптың кіші үлкейткішімен талдайды.

14. Микроскопты үлкен үлкейткішке ауыстрады..

15. Метафаза жазықтығындағы хромосомаларды суретке салып немесе суретке түсіреді.

16. Зерттелетін түрдің кариотипін апаратпен салынған немесе микро суретке түсіреді.

Микроспорогенездің әр түрлі фазасында препараттарды уақытша 45% сірке қышқылында, сосын препаратты МБИ-6 жарық микроскопымен зерттеді және Axioskop 40 микроскопында суретке түсірді. Препарат алдымен микроскоптың кіші үлкейтуімен (10х40), сосын үлкен үлкейтуімен (10х60) зерттеледі [46].

Цитологиялық зерттеу кезінде моносомды және дисомды өсімдіктердің ұқсастығын анықтап жүргізеді және аналық тозаң клеткасында әр түрлі сатыдағы мейоз процесінің дұрыс өтуіне қадағалау жүргізеді, метафаза І, анафаза I, анафаза ІІ сатыларында және тетрадалардағы қателіктерді белгілейді. Мейоздағы өзгерістерді жалпы қабылданған әдістер бойынша зерттейді [47].