Вплив джерела заліза в індукційному середовищі на гаплопродукційну здатність пшениці м’якої в культурі пиляків in vitro

  • О. Л. Шестопал Селекційно-генетичний інститут – Національний центр насіннєзнавства та сортовивчення, Україна, 65036, м. Одеса, вул. Овідіопольська дорога, 3 https://orcid.org/0000-0002-2987-9712
  • І. С. Замбріборщ Селекційно-генетичний інститут – Національний центр насіннєзнавства та сортовивчення, Україна, 65036, м. Одеса, вул. Овідіопольська дорога, 3 https://orcid.org/0000-0003-2430-3690
  • О. А. Афіногенов Селекційно-генетичний інститут – Національний центр насіннєзнавства та сортовивчення, Україна, 65036, м. Одеса, вул. Овідіопольська дорога, 3 https://orcid.org/0009-0000-9392-0233
  • М. С. Чекалова Селекційно-генетичний інститут – Національний центр насіннєзнавства та сортовивчення, Україна, 65036, м. Одеса, вул. Овідіопольська дорога, 3 https://orcid.org/0000-0001-7505-8459
  • О. A. Васильєв Селекційно-генетичний інститут – Національний центр насіннєзнавства та сортовивчення, Україна, 65036, м. Одеса, вул. Овідіопольська дорога, 3
  • В. А. Трасковецька Селекційно-генетичний інститут – Національний центр насіннєзнавства та сортовивчення, Україна, 65036, м. Одеса, вул. Овідіопольська дорога, 3
  • Н. І. Сауляк Селекційно-генетичний інститут – Національний центр насіннєзнавства та сортовивчення, Україна, 65036, м. Одеса, вул. Овідіопольська дорога, 3
DOI: https://doi.org/10.7124/FEEO.v37.1771
Ключові слова: дигаплоїди, пшениця, андрогенез, калюс, регенерація

Анотація

Мета. Вивчення ефективності андрогенезу in vitro пшениці м’якої за використання різних джерел заліза в індукційному середовищі для культивування пиляків. Методи. Культура in vitro ізольованих пиляків. Визначали: відсоток калюсів, що сформувалися, та відсоток зелених рослин від висаджених пиляків; відсоток акліматизованих рослин від зелених регенерантів; відсоток фертильних рослин від акліматизованих рослин та від висаджених пиляків. Результати. Вивчено андрогенез in vitro в культурі пиляків 11 генотипів пшениці м’якої озимої. Частота індукції калюсу: від 0,65 до 18,46 %, у середньому 6,68% – на середовищі з ферріленом та від 0,53 до 35,58 %, у середньому 10,85 % – на середовищі з Fe-хелат. Здатність до регенерації зелених рослин: від 0 до 4,03 %, у середньому 6,68 % – на середовищі з ферріленом та від 0 до 4,11 %, у середньому 10,85 % – на середовищі з Fe-хелат. Oтримано 35 дигаплоїдних ліній в культурі пиляків восьми генотипів. Спонтанна диплоїдизація у середньому 30,7 %. Висновки. Виявлені генотипоспецифічні морфогенетичні реакції мікроспор пшениці м’якої озимої у процесі андрогенезу in vitro. Показано, що більш ефективним для отримання дигаплоїдів шляхом за андрогенезу in vitro є використання Fe-хелат (Na2EDTA + FeSO4•7H2O) як джерела заліза в індукційному живильному середовищі.

Посилання

Lantos C., Weyen J., Orsini J. M., et al. Efficient application of in vitro anther culture for different European winter wheat (Triticum aestivum L.) breeding programs. Plant Breed. 2013. Vol. 132. P. 149–154. https://doi.org/10.1111/pbr.12032.

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 s. [in Ukrainian]

Weigt D., Kiel A., Nawracała J. et al. Obtaining Doubled Haploid Lines of the Lr19 Gene Using Anther Cultures of Winter Wheat Genotypes. BioTechnologia. 2016. Vol. 97 (4). P. 285–293. https://doi.org/10.5114/bta.2016.64545.

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. https://doi.org/10.7124/feeo.v26.1267. [in Ukrainian]

Testillano P. S. Microspore embryogenesis: targeting the determinant factors of stress-induced cell reprogramming for crop improvement. Journal of Experimental Botany. Vol. 70 (11). P. 2965–2978. https://doi.org/10.1093/jxb/ery464.

Richa U. Anther culture for haploid plant production, Editor(s): A. C. Rai, A. Kumar, A. Modi, M. Singh, Advances in Plant Tissue Culture. Academic Press. 2022. Chapter 7. Р. 157–174. https://doi.org/10.1016/B978-0-323-90795-8.00004-7.

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. https://doi.org/10.17221/113/2019-CJGPB.

Weigt D., Kiel A., Siatkowski I. et al. Comparison of the androgenic response of spring and winter wheat (Triticum aestivum L.). Plants (Basel). 2019. Vol. 9 (1). P. 49. https://doi.org/10.3390/plants9010049.

Broughton S., Castello M., Liu L. et al. The effect of caffeine and trifluralin on chromosome doubling in wheat anther culture. Plants. 2020. No. 9 (1). P. 105. https://doi.org/10.3390/plants9010105.

Zambriborshch I., Shestopal O., Traskovetskaya V. et al. Obtaining dihaploid lines of winter bread wheat with complex resistance. Cereal Research Communications. 2024-01-18. https://doi.org/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]

Zambriborshch I. S., Shestopal O. L., Chekalova M. S. et al. Androgenesis in vitro in anther culture of bread winter wheat. Faktori eksperimental'noi evolucii organizmiv. 2024. Vol. 34. P. 149–153. https://doi.org/10.7124/FEEO.v34.1632. [in Ukrainian]

Lantos C., Purgel S., Ács K. et al. Utilization of in vitro anther culture in spelt wheat breeding. Plants. 2019. 8. 436. https://doi.org/10.3390/plants8100436.