Поліплоїдизація Miscanthus sinensis за допомогою динітроанілінів з низькою фітотоксичністю
Анотація
Мета. Метою роботи було отримання поліплоїдних ліній міскантусу китайського (Miscanthus sinensis) з використанням сполук динітроанілінового ряду з низькою фітотоксичністю. Методи. Експерименти проводили в умовах in vitro. Асептичні пагони M. sinensis культивували на середовищах за наявності різних сполук динітроанілінового ряду, використовуючи як контроль раніше вже апробовані динітроаніліни – оризалін та трифлюралін. Результати. За умов культивування асептичних пагонів M. sinensis на середовищі з додаванням оризаліну та трифлюраліну у концентрації 10 мкМ виживання експлантів становило від 23,52 до 44,4 %. Проте за додавання в середовище тестованих динітроанілінів (N′-(N”-[2,6-динітро-4-трифторметил-феніл]пропіл) морфолін та 1-{3-[2-(2,6-дінітро-4-трифторметил-феніламіно)-етил]-4-метил-2-феніліміно-2,3-дигідро-тіазол-5-іл}-етанон гідро хлорид) у концентрації 10 мкМ виживання експлантів було в межах 95–96,5 %. Висновки. Досліджено можливість використання нових антимітотичних сполук динітроанілінового ряду з низьким рівнем фітотоксичності з метою отримання поліплоїдних ліній M. sinensis для подальшого їх використання у селекційному процесі. Зроблено висновок, що N′-(N”-[2,6-динітро-4-трифторметил-феніл]пропіл) морфолін та 1-{3-[2-(2,6-динітро-4-трифторметил-феніламіно)-етил]-4-метил-2-феніліміно-2,3-дигідро-тіазол-5-іл}-етанон гідрохлорид) можуть розглядатися як перспективні індуктори поліплоїдизації міскантусу китайського у порівнянні з відомими класичними сполуками динітроанілінового ряду (оризалін та трифлюралін).
Ключові слова: динітроаніліни, in vitro, поліплоїдизація, Miscanthus sinensis.
Посилання
Heaton E.A., Dohleman F.G., Miguez A.F., Juvik J.A., Lozovaya V., Widholm J., Zabotina O.A., McIsaac F., David M.B., Voight T.B., Boersma N.N., Long S.P. Miscanthus: a promising biomass crop. Adv. Bot. Res. 2010. Vol. 56. P. 75-135. doi: 10.1016/B978-0-12-381518-7.00003-0
Melnychuk O.V., Ozheredov S.P., Rakhmetov D.B., Rakhmetova S.O., Sekan A.S., Bayer G.Y., Shysha O.M., Yemets A. I. In vitro culture establishment and polyploidization of Miscanthus giganteus. Sci. Reports of NULES of Ukraine. 2015. Vol. 57(8). [in Ukrainian] Accessed from: http://nd.nubip.edu.ua/2015_8/8.pdf
Yemets A., Blume Ya. Progress in plant polyploidization based on antimicrotubular drugs. The Open Horticulture J. 2008. Vol. 1 (1). P. 15-20. doi: 10.2174/1874840600801010015
Zhang K., Wang, X, Cheng, F., 2019. Plant polyploidy: origin, evolution, and its influence on crop domestication. Hortic. Plant J. 2019. Vol. 5 (6). P. 231-239. doi: 10.1016/j.hpj.2019.11.003
Shumnyy V.K. Novaia forma miskantusa kitayskogo (veernika kitayskogo Miscanthus sinensis Anders.) kak perspektivnyy istochnik tselliulozosoderzhashchego syr'ia. Vestnik VOGiS. 2010. Vol. 14 (1). P. 122-126. [in Russian]
Melnychuk O.V., Оzheredov S.P., Sekan O.S., Bayer G.Ya., Shysha O.M., Yemets А.І. Development and application of method for miscanthus in vitro culture establishment. Faktori eksperimental'noi evolucii organizmiv. 2015. Vol. 17. P. 209- 212. [in Ukrainian]
Murashige T., Skoog F. A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue culture. Physiol Plant. 1962. No. 15. P. 473-497. doi: 10.1111/j.1399-3054.1962.tb08052.x
Gubisova M., Gubis J., Zofajova A., Mihalik D., Kraic J. Enhanced in vitro propagation of Miscanthus x giganteus. J Ind Crop Prod. 2013. No. 41. P. 279-282. doi: 10.1016/j.indcrop.2012.05.004
Melnychuk O.V., Оzheredov S.P., Rakhmetov D.B., Yemets А.І., Blume Ya.B. Screening of nitroanilines for their affinity to miscanthus α-tubulin for further in vitro polyploidization of miscanthus species. Faktori eksperimental'noi evolucii organizmiv. 2016. Vol. 18. P. 212-216. [in Ukrainian]
Kundelchuk O.P., Tarasenko L.V., Blume Ya.B. Comparison of effect of amiprofosmetil on the structure of root cells in sensitive and resistant lines of Nicotiana plumbaginifolia (in Russ.), Russ. J. Plant Pysiol. 2002. Vol. 49 (3). P. 425-430. doi: 10.1023/A:1015501304476
Pausheva Z.P. Workshop on Plant Cytology (in Russ.). Moscow: Agropromizdat, 1988.
Yu C.Y., Kim H.S., Burn A.L., Widholm J.M., Juvik J.A. Chromosome doubling of the bioenergy crop, Miscanthus giganteus. Global Change Biol. Bioenergy. 2009. Vol. 1. P. 404-412. doi: 10.1111/j.1757-1707.2010.01032.x
Petersen K., Hagberg P., Kristiansen K. In vitro chromosome doubling of Miscanthus sinensis. Plant Breed. 2002. Vol. 121. P. 445-450. doi: 10.1046/j.1439-0523.2002.738314.x
Petersen K., Hagberg P., Kristiansen K. Colchicine and oryzalin mediated chromosome doubling in different genotypes of Miscanthus sinensis. Plant Cell Tiss. Org. Cult. 2003. Vol. 73. P. 137-146.
