Здатність до андрогенезу in vitro сортів і ліній ярого ячменю (Hordeum vulgare L.) – джерел ознаки високий вміст білка в зерні

  • О. В. Білинська Інститут рослинництва ім. В. Я. Юр’єва НААН України, Україна, 61060, м. Харків, проспект Героїв Харкова, 142 https://orcid.org/0000-0003-1963-3679
  • Т. А. Шелякіна Інститут рослинництва ім. В. Я. Юр’єва НААН України, Україна, 61060, м. Харків, проспект Героїв Харкова, 142 https://orcid.org/0000-0003-2255-8550
Ключові слова: Hordeum vulgare L., вміст білка, культура пиляків in vitro, морфогенні пиляки, регенерація рослин

Анотація

Мета. Визначити здатність до утворення гаплоїдів у культурі пиляків in vitro зразків ярого ячменю, які є джерелами ознаки високий вміст білка в зерні. Методи. Інфрачервона спектроскопія для оцінювання мінливості за вмістом білка. Культивування пиляків, вилучених із попередньо обробленого за низької позитивної температури колосся, на живильних середовищах, які містили солі макро- та мікроелементів відповідно за прописами N6 та MS, фізіологічно активні речовини, мальтозу (9,0 %) та агар. Результати. У шести зразків вміст білка варіював у середньому за три роки досліджень від 12,6 % до 19,1 %. Виділено сорт Явір і колекційні зразки IR06605 та DD-21, які характеризувалися стабільністю прояву зазначеної ознаки. Здатність до андрогенезу in vitro коливалася в залежності від генотипу та умов вирощування донорних рослин від 6,9 % до 45,9 % за кількістю морфогенних пиляків та від 0,6 до 14,7 зелених рослин-регенерантів на 100 культивованих пиляків. Висновки. Найбільш цінними для використання в селекції на високобілковість є сорти ярого ячменю Великан та Явір, які поєднують високий рівень прояву цільової ознаки з середньою здатністю до продукування гаплоїдів у культурі пиляків in vitro.

Посилання

Powell W. Diallel analysis of anther culture response. Genome. 1989. Vol. 30. P. 101–109.

Hale B., Ferrie A. M. R., Chellamma S., Samuel J. P., Phillips G. C. Androgenesis-based dou-bled haploidy: past, present, and future perspectives. Front. Plant. Sci. 2022. Vol. 12. doi: 10.3389/ fpls.2021.751230.

Dwivedi S. L., Britt A. B., Tripathi L., Sharma S., Upadhyaya H. D., Ortiz R. Haploids: con-straints and opportunities in plant breeding. Biotechnol. Adv. 2015. Vol. 33 (6). P. 812–829. doi: 10.1016/j.biotechadv.2015.07.001.

Asakavičiute R., Pašakinskiene I. Androgenesis in anther culture of Lithunian spring barley cultivars. Biologie. 2006. No. 4. P. 37–40.

Makowska K., Oleszczuk S., Zimny A., Czaplicki A., Zimny J. Androgenic capability among genotypes of winter and spring barley. Plant Breed. 2015. Vol. 134. P. 668–674. doi: 10.1111/ pbr.12312.

Naik N., Rout P., Umakanta N., Verma R. L., Katara J. L., Sahoo K. K., Singh O. N., Saman-taray S. Development of doubled haploids from an elite indica rice hybrid (BS6444G) using anther culture. Plant Cell Tissue Organ Cult. 2017. Vol. 128 (3). P. 679–689. doi: 10.1007/s11240-016-1149-4.

Lantos C., Bóna L., Nagy É., Békés F., Pauk J. Induction of in vitro androgenesis in anther and isolated microspore culture of different spelt wheat (Triticum spelta L.) genotypes. Plant Cell Tis-sue Organ Cult. 2018. Vol. 133 (3). P. 385–393. doi: 10.1007/s11240-018-1391-z.

Gajecka M., Marzec M., Chmielewska B., Jelonek J., Zbieszczyk J., Szarejko I. Plastid differ-entiation during microgametogenesis determines green plant regeneration in barley microspore culture. Plant Science. 2020. Vol. 291. doi: 10.1016/j.plantsci.2019.110321.

Powell W. The influence of genotype and temperature pretreatment on anther culture response in barley (Hordeum vulgare L.). Plant Cell Tissue Organ Cult. 1988. Vol. 12. P. 291–297.

Belinskaya E. V. Inheritance of potential for in vitro androgenesis in spring barley. Сytology and Genetics. 2008. Vol. 42 (4). P. 27-37. doi: 10.3103/S009545270804004X.

Belinskaya E. V. Formation of barley trait collection by response to androgenesis in vitro and its use in genetic and biotechnological investigations. Bulletin of Vavilov Society of Geneticists and Breeders of Ukraine. 2007. Vol. 5 (1, 2). P. 11–20. [in Russian]

Bilynska O. V. Influence of spike pretreatment at a low temperature on the efficiency of spring barley haploid production in anther culture in vitro. Problems of Cryobiology and Cryomedicine. 2020. 30 (1). P. 68–76. doi: 10.15407/cryo30.01.068.

Bilynska O. V. Effect of nutrient media containing natural and chemically modified starches on haploid production in spring barley anther culture in vitro. In: Biological Systems, Biodiversity, and Stability of Plant. Waretown (USA) : Apple Academic Press, 2015. P. 211-228.

Сhu C. C. The N6 medium and its application to anther culture of cereal crops. Plant Tissue Culture: Proc. Symp. Peking : Science Press, 1978. P. 43–45.

Murashige T., Skoog F. A revised medium for growth and bioassays with tobacco tissue cultures. Physiol. Plant. 1962. Vol. 15. P. 473–497. doi: 10.1111/j.1399-3054.1962.tb08052.x.