Ефективність отримання гаплоїдів ярого ячменю у культурі пиляків in vitro на основі гібридного матеріалу: порівняння базової та удосконаленої технологій
Анотація
Мета. Оцінювання ефективності застосування інноваційних методичних підходів, розроблених на модельних генотипах, для отримання гаплоїдів ярого ячменю у культурі пиляків in vitro на основі генетично різноманітного матеріалу. Методи. Колосся F1 і F2 гібридів чотирьох комбінацій схрещування піддавали попередній обробці згідно з удосконаленим способом (4ºC, 28 діб), вилучені пиляки культивували на живильних середовищах, які містили замість агар-агару хімічно модифіковані крохмалі Д5а-М та Д5а-1. У контролі зрізані пагони зберігали у воді впродовж п’яти діб з подальшим культивування пиляків на живильному середовищі, загущеному агар-агаром. Результати. Підтверджено позитивний вплив удосконаленого способу попередньої обробки колосся та культивування пиляків на середовищах із крохмалями. За використання у складі індукційного живильного середовища нового препарату Д5а-1 було досягнуто майже триразове зростання частоти регенерації зелених рослин. Висновки. Для збільшення виходу андрогенних гаплоїдів ярого ячменю доцільним є поєднання в одному технологічному процесі довготривалої попередньої обробки колосся та культивування пиляків на живильних середовищах, що містять замість агар-агару хімічно модифіковані крохмалі.
Ключові слова: Hordeum vulgare L., культура пиляків in vitro, гібриди, попередня обробка, крохмаль, агар-агар, ембріоїдогенез, регенерація.
Посилання
Foroughi-Wehr B., Mix G. In vitro response of Hordeum vulgare anther culture from plants grown under different environ-ments. Inviron. and Exp. Bot. 1979. Vol. 19. P. 303–309. doi: 10.1016/0098-8472(79)90033-9.
Prakash J, Giles K. Induction and growth of androgenic haploids. International review of cytology. 1987. Vol. 107. P. 273−292.
Asif M. Application and use of haploids. In: Asif M, editor. Progress and opportunities of doubled haploid production. (Swit-zerland): Springer International Publishing, 2013. P. 55−70.
Thomas W.T.B., Forster B.P., Gertsson B. Doubled haploids in breeding. In: Doubled haploid production in crop plants / Ed. Maluszynski M., Kasha K.J., Forster B.P., Szarejko I. Dordrecht: Kluwer academic publishers, 2003. P. 337–349.
Kasha K.J., Simion E., Oro R, Yao Q.A., Hu T.C., Carlson A.R. An improved in vitro technique for microspore culture of barley. Euphytica. 2001. Vol. 120. P. 319–385. doi: 10.1023/A:101756410.
Devaux P., Kasha K. J. Overview of barley doubled haploid production. In: Advances in haploid production in high plants / Ed. Touraev A., Forster B.P., Mohan S.J. Springer Science+Business Media, 2009. P. 47–64.
Germana M.A. Somatic embryogenesis and haploid technology as valuable support to plant breeding. Plant Cell Rept. 2011.Vol. 30. P. 839−857. doi: 10.1007/s00299-011-1061-7.
Dunwell J.M. Haploids in flowering plants: origins and exploitation. Plant Biotechnology Journal. 2010. Vol. 8, No. 4. P. 377–424. doi: 10.1111/j.1467-7652.2009.00498.x.
El Goumi Y., Fakiri M., Benbachir M. et al. Effect of Cold Pretreatment, Anthers Orientation, Spikelet Position and Donor Tiller on the Callusing Response in Barley Anther In vitro Culture. International Journal of Medical Biotechnology and Genetics. 2017. S2 (003). P. 3−38. doi: 10.19070 /2379-1020-SI02003.
Maraschin S.F., De Periester W., Spaink H.P., Wang M. Androgenic switch: an example of plant embryogenesis from the male genotype perspective. Journal of Experimental botany. 2005. Vol. 56. P. 1711−1726. doi: 10.1093/jxb/eri190.
Belinskaya E.V., Dulnyev P.G. Modified starch DKKmod as a component of nutrient medium for barley haploid production in anther culture in vitro. Fiziol. Biokhim. Kult. Rast. 2007. Vol. 39, No. 2. P. 136–143. [in Russian]
Bilynska O.V. Application of corn starches with high amylose content (mutations ae і su2) in nutrient medium for spring bar-ley haploid production in anther culture in vitro. Vіsnik Kharkіvs'kogo nacіonal'nogo unіversitetu іm. V.N. Karazіna. Serіia: bіologіia. 2010. Vip. 11 (No. 905). P. 60–65. [in Ukrainian]
Bilynska O.V., Tymchuk S.M., Derebizova O.Yu. Artificial nutrient medium for barley haploid production in anther culture in vitro: Patent for invention 103426 Ukraine. No. a201210359; applied on 03.09.2012., published 10.10.2013, bulletin No. 19.
Bilynska O.V. Method of plant material pretreatment for spring barley haploid production in anther culture in vitro: Patent for invention 113261 Ukraine. No. a 2016 00611; applied on 21.05.2016., published 26.12.2016, bulletin No. 14.
Plokhinskii N.A. Biometriia. M.: Izd. Moskovskogo universiteta, 1964. 367 p. [in Russian]
Sunderland N., Huang B. Barley anther culture: the switch of programme and albinism. Hereditas. 1985. Supl. 3. P. 27−40.
