Андрогенез in vitro в культурі пиляків пшениці м’якої озимої

  • І. С. Замбріборщ Селекційно-генетичний інститут – Національний центр насіннєзнавства та сортовивчення, Україна, 65036, м. Одеса, Овідіопольська дорога, 3 https://orcid.org/0000-0003-2430-3690
  • О. Л. Шестопал Селекційно-генетичний інститут – Національний центр насіннєзнавства та сортовивчення, Україна, 65036, м. Одеса, Овідіопольська дорога, 3 https://orcid.org/0000-0002-2987-9712
  • М. С. Чекалова Селекційно-генетичний інститут – Національний центр насіннєзнавства та сортовивчення, Україна, 65036, м. Одеса, Овідіопольська дорога, 3 https://orcid.org/0000-0001-7505-8459
  • О. А. Афіногенов Селекційно-генетичний інститут – Національний центр насіннєзнавства та сортовивчення, Україна, 65036, м. Одеса, Овідіопольська дорога, 3 https://orcid.org/0009-0000-9392-0233
  • М. А. Литвиненко Селекційно-генетичний інститут – Національний центр насіннєзнавства та сортовивчення, Україна, 65036, м. Одеса, Овідіопольська дорога, 3
  • О. A. Васильєв Селекційно-генетичний інститут – Національний центр насіннєзнавства та сортовивчення, Україна, 65036, м. Одеса, Овідіопольська дорога, 3
DOI: https://doi.org/10.7124/FEEO.v34.1632
Ключові слова: дигаплоїди, пшениця, андрогенез in vitro, калюс, регенерація

Анотація

Мета. Вивчення ефективності окремих етапів андрогенезу in vitro в культурі пиляків за створення гомозиготних дигаплоїдних лінії пшениці м’якої озимої Методи. Культура in vitro ізольованих пиляків пшениці. Для кожного генотипу визначали такі параметри андрогенезу in vitro: відсоток новоутворень та відсоток регенерації зелених рослин для від кількості висаджених пиляків; відсоток акліматизованих рослин від регенерованих зелених паростків, а також відсоток фертильних (подвоєні гаплоїди) рослин від числа акліматизованих рослин. Результати. Вивчено андрогенез in vitro в культурі пиляків 105 генотипів пшениці м’якої озимої різного генетичного походження. Виявлені відмінності щодо частоти індукції калусогенезу (від 0,17 до 21,25 % від висаджених пиляків) й здатності до регенерації рослин (від 0 до 4,94 % від висаджених пиляків). Oтримано насіння дигаплоїдних ліній в культурі пиляків майже 50 % досліджених генотипів. Спонтанна диплоїдизація в середньому складала 29,41 % від отриманих регенерантів. Висновки. Виявлені генотипоспецифічні морфогенетичні реакції мікроспор пшениці м’якої озимої в процесі андрогенезу in vitro. Одержано 122 дигаплоїдних ліній пшениці м’якої озимої.

Посилання

Lytvynenko M. A., Topal M. M., Shestopal O. L., Zambriborshch I. S., Galaev O. V. Udoskonalena tekhnolohiya selekciynogo procesu pshenyci myakoi ozymoi z vykoryctannyam biotekhnolohichnykh i moleculyarno-genetychnykh metodiv. Naukovo-metodychnyi posibnyk. Odesa : Astroprint, 2015. 41 p. [in Ukrainian]

Lytvynenko M. A. Biotechnological methods in selection of agricultural crops. Bulletin of Agrarian Science. 2010. No. 6. P. 11–14. [in Ukrainian]

Weigt D., Kiel A., Siatkowski I., Zyprych-Walczak J., Tomkowiak A., Kwiatek M. Comparison of the androgenic response of spring and winter wheat (Triticum aestivum L.). Plants (Basel). 2019. 9 (1). P. 49. doi: 10.3390/plants9010049.

Zambriborshch I. S., Shestopal O. L., Chekalova M. S., Golub E. A. The testing of haploproduction ability of soft winter wheat different hybrids in anther culture in vitro. Faktori eksperimental'noi evolucii organizmiv. 2020. Vol. 26. P. 207–211. doi: 10.7124/feeo.v26.1267. [in Ukrainian]

Tadesse W., Tawkaz S., Inagaki M. N., Picard E., Baum M. Methods and applications of doubled haploid technology in wheat breeding. ICARDA, Aleppo, Syria. 2013. P. 3–6.

Broughto S., Castello M., Liu L., Killen J., Hepworth A., O’Leary R. The effect of caffeine and trifluralin on chromosome doubling in wheat anther culture. Plants. 2020. 9 (1). P. 105.

Lantos C, Pauk J. Anther culture as an effective tool in winter wheat (Triticum aestivum L.) breeding. Genetika. 2016. 52 (8). P. 910–918. doi: 10.7868/s0016675816080075.

Lantos C., Purgel S., Ács K., Langó B., Bóna L., Boda K., Békés F., Pauk J. Utilization of in vitro anther culture in spelt wheat breeding. Plants (Basel). 2019. 8 (10). P. 436. doi: 10.3390/plants8100436.

Kanbar O. Z., Lantos C., Chege P. K., Kiss E., Pauk J. Generation of doubled haploid lines from winter wheat (Triticum aestivum L.) breeding material using in vitro anther culture. Czech Journal of Genetics and Plant Breeding. 2020. Vol. 56 (4). Р. 150–158. doi: 10.17221/113/2019-CJGPB.

Babayants O., Babayants L., Gorash A., Vasilev A., Traskovetskaya V., Galaev A. Physiologic specialization of Puccinia triticina check for this species in other resources Erikss. and effectiveness of Lr-genes in the south of Ukraine during 2013–2014. Chilean Journal of Agricultural Research. 2015. Vol. 75 (4). Р. 443–450. doi: 10.4067/S0718-58392015000500009.

Babaiants O. V., Babaiants L. T., Sauliak N. I., Ternovoy K. P., Vasiliev A. A., Bushulian M. A., Traskovetskaia V. A. Unique source breeding material of wheat with group resistance to pathogens by pyramidation of effective Lr, Sr, Yr, Pm, Bt, Ut genes. Breeding of cereals and legumes in the context of climate change: directions and priorities. International Scientific Conference : abstracts (Odesa, May 5, 2021). Odesa: PBGI–NCSCI. P. 122. [in Ukrainian]

Ignatova S. O., Zhosonar M. V., Lobanova K. I., Shestopal O. L. Getting haployidiv doubling in wheat anther culture : methodical recommendations. Odesa, 2008. 12 p. [in Ukrainian]

Zambriborshch I., Shestopal O., Traskovetskaya V., Vasiliev O., Halaiev O., Halaieva M., Afinogenov O., Chekalova M. Obtaining dihaploid lines of winter bread wheat with complex resistance. Cereal Research Communications. 2024. doi: 10.1007/s42976-023-00466-3.

Atramentova L. O., Utjevskaya O. M. Statistical methods in biology. Kharkiv : KhNU named V. N. Karazina, 2007. 288 p. [in Ukrainian]

Shestopal O. L., Zambriborshch I. S., Traskovetskaya V. A., Vasiliev O. A., Babayants L. T., Chekalova M. S., Afinogenov O. A. Obtaining dihaploid lines of soft winter wheat with complex resistance to rust and hard smut by anther culture in vitro. Faktory eksperimental'noi evolucii organizmiv. 2023. Vol. 32. P. 125–130. doi: 10.7124/FEEO.v32.1548. [in Ukrainian]

Upadhyay Richa Anther culture for haploid plant production. Editor(s) : Avinash Chandra Rai, Ajay Kumar, Arpan Modi, Major Singh. Advances in Plant Tissue Culture. Academic Press. 2022. Chapter 7. Р. 157–174. doi: 10.1016/B978-0-323-90795-8.00004-7.