Оцінювання впливу сульфату міді на індукцію морфогенних структур і регенерацію рослин у культурі пиляків in vitro ярого ячменю

  • 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
DOI: https://doi.org/10.7124/FEEO.v34.1627
Ключові слова: Hordeum vulgare L., культура пиляків in vitro, живильне середовище, сульфат міді, морфогенні пиляки, регенерація рослин

Анотація

Мета. З’ясувати можливість підвищення ефективності гаплопродукційного процесу в культурі пиляків in vitro ярого ячменю за рахунок збільшення концентрації іонів міді в розчині для попередньої обробки пагонів і середовищах для індукції морфогенних структур і регенерації рослин. Методи. 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. У дослідних варіантах концентрацію cульфату міді було збільшено до 5 та 10 µМ. Результати. Додавання сульфату міді до розчину для попередньої обробки не впливало ні на збереженість пагонів, ні на перебіг морфогенезу у культурі пиляків in vitro. Найгіршим щодо частоти регенерації зелених рослин був варіант досліду, у якому концентрацію іонів міді було збільшено як у індукційному, так і у регенераційному середовищах. Висновки. Додавання сульфату міді до розчину для попередньої обробки пагонів, як і збільшення концентрації цього мікроелемента у живильних середовищах до 10 µМ, не можна вважати методичним прийомом, придатним для підвищення ефективності одержання гаплоїдів у культурі пиляків in vitro ярого ячменю.

Посилання

Niazian M., Shariatpanahi M. E. In vitro-based doubled haploid production: recent improvements. Euphytica. 2020. Vol. 216. 69. doi: 10.1007/s10681-02002609-7.

Doubled haploid production in crop plants. Ad. M. Maluszynski, K. J. Kasha, B. P. Forster, I. Szarejko. Dordrecht : Kluwer academic publishers, 2003. 428 p.

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

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.

Kasha K. J., Simion E., Oro R., Yao Q. A., Hu T. C., Carlson A. R. An improved in vitro technique for isolated microspore culture of barley. Euphytica. 2001. Vol. 120(3). P. 379–385. doi: 10.1023/A:1017564100823.

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

Purnhauster L. Stimulation of shoot and root regeneration in wheat Triticum aestivum callus cultures by copper. Cereal Research Communications. 1991. Vol. 19(4). P. 419–424.

Honseh R., Mendel R. R. Physiological functions of mineral micronutrients (Cu, Zn, Mn, Fe, Ni, Mo, B, Cl). Current Opinion in Plant Biology. 2009. Vol. 12(3). P. 259–266. doi: 10.1016/j.plb.2009.05006.

Bednarek P. T., Orłowska R. Plant tissue culture environment as a switch-key of (epi) genetic changes. Plant Cell Tissue and Organ Culture. 2020. Vol. 140(2). P. 245–257. doi: 10.1007/s11240-01901724-1.

Dahleen L. S. Improved plant regeneration from barley callus cultures by increased copper levels. Plant Cell Tissue and Organ Culture. 1995. Vol. 43(3). P. 267−269. doi: 10.1007/BF00039954.

Castillo A. M., Valles M. P., Cistue L. Comparison of anther and isolated microspore cultures in barley. Effects of culture density and regeneration medium. Euphytica. 2000. Vol. 113. P. 1–8. doi: 10.1023/A:10039337530907.

Bednarek P. T., Orłowska R. Time of in vitro anther culture may moderate action of copper and silver ions that affect the relation-ship between DNA methylation change and the yield of barley green regenerants. Plants. 2020. Vol. 9(9). 1064. doi: 10.3390/plants9091064.

Jacquard C., Wojnarowiez G., Clement C. Anther culture in barley. In: Doubled haploid production in crop plants. Ad. M. Maluszynski, K. J. Kasha, B. P. Forster, I. Szarejko. Dordrecht : Kluwer academic publishers, 2003. P. 20–27.

Yruela I. Copper in plants: Acquisition, transport and interactions. Funct. Plant Biol. 2009. Vol. 36, 5. P. 409–430. doi: 10.1071/FP08288.

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.