Здатність до калусогенезу in vitro у ліній кукурудзи плазми Ланкастер за варіювання умов довкілля
Анотація
Мета. Пропонована робота спрямована на оцінку калусогенного потенціалу десяти ліній кукурудзи зародкової плазми Ланкастер порівняно з відомими лініями-стандартами А188, Chi31 та PLS61 з високою калусогенною здатністю, а також визначення генотипів зі стабільним утворенням морфогенних калусів за варіюючих умов вирощування донорних рослин протягом трьох років досліджень. Методи. Метод культури клітин, тканин та органів in vitro. Польовий метод. Однофакторний та двофакторний дисперсійний аналіз. Результати. Для досліджених ліній плазми Ланкастер середнє багаторічне значення загальної частоти калусогенезу склало 80,1 %, частоти утворення морфогенних калусів І типу – 25,7 %, ІІ типу – 43,8 %, а у ліній-стандартів відповідно 96,2 %, 12,2 % та 65,4 %. Показники калусогенезу варіювали залежно від року дослідження у всіх вивчених генотипів. Вплив генотипу, умов року та поєднання цих факторів на індукцію калусогенезу у більшості досліджених ліній були достовірними. Висновки. Для утворення морфогенних калусів І і ІІ типів для ліній плазми Ланкастер вирішальною була сила впливу взаємодії генотипу з екологічними факторами вирощування донорних рослин. Найбільш стабільними за дії варіюючих умов довкілля для загальної частоти калусогенезу, частоти утворення морфогенних калусів та частоти утворення калусів ІІ типу є лінії Ланкастер ДК298, ДК6080, ДК212 та ДК420-1. Стабільність за частотою утворення калусів І типу не виявила жодна з досліджених ліній.
Ключові слова: кукурудза Zea mays L., зародкова плазма Ланкастер, калусогенез, культура in vitro.
Посилання
Green C.E., Phillips H.L. Plant regeneration from tissues cultures of maize. Crop Science. 1975. Vol. 15, No. 5. P. 417–421.
Carvalho C., Bohorova N., Bordallo P., Abreu L., Valicente F., Bressan W., Paiva E. Type II callus production and plant regeneration in tropical maize genotypes. Plant Cell Reports. 1997. Vol. 17. P. 73–76. doi: 10.1007/s002990050355.
Frame B.R., Zhang H., Cocciolone S.M., Sidorenko L.V., Dietrich C.R., Pegg S.E., Zhen S., Schnable P.S., Wang K. Production of transgenic maize from bombarded type II callus: Effect of gold particle size and callus morphology on transformation efficiency. In Vitro Cell. Dev. Biol. Plant. 2000. Vol. 36. P. 21–29. doi: 10.1007/s11627-000-0007-5.
Raji J.A., Frame B., Little D., Santoso T.J., Wang K. Agrobacterium- and biolistic-mediated transformation of maize B104 inbred. Methods Mol. Biol. 2018. Vol. 1676. P. 15–40. doi: 10.1007/978-1-4939-7315-6_2.
Guruprasad M., Sridevi T.V., Udaya Sri A.P.P., Kumar M.S. Plant regeneration through callus initiation from mature and immature embryos of maize (Zea mays L.). Internat. J. Multidisciplinary. Advanced Research Trends. 2015. Vol. 2, No. 1. P. 195–202. doi: 10.18805/ijare.v0iOF.8435
Malini N., Ananadakumar C.R., Hariramakrishnan S. Regeneration of Indian maize genotypes (Zea mays L.) from immature embryo culture through callus induction. Journal of Applied and Natural Science. 2015. Vol. 7, No. 1. P. 131–137. doi: 10.31018/jans.v7i1.576
Kunah V.A. Biotechnology of medicinal plants. Genetic and physiological and biochemical bases. Kyiv: Logos, 2005. 730 p.
Nicoglou A. The evolution of phenotypic plasticity: genealogy of a debate in genetics. Stud. Hist. Philos. Biol. Biomed. Sci. 2015. Vol. 50. P. 67–76. doi: 10.1016/j.shpsc.2015.01.003.
Dzyubetsky B.V., Bodenko N.A., Fedko M.M., Gusak Yu.V. Creation of medium late maize hybrids based on Lancaster germplasm (C103). Biuleten′ Instytutu sil′s′koho hospodarstva stepovoï zony. 2012. No. 3. P. 8–11.
Abraimova O.E., Piralov G.R., Satarova T.M. Biotechnological characteristics of callusogenesis in maize immature embryo culture under the influence of abscisic acid and 6-benzylaminopurine. Visnyk of Dnipropetrovsk University. Biology. Medicine. 2010. Vol. 1, No. 1. P. 3–8.
Van Lammeren A.A.M. Observation on the structural development of immature maize embryos (Zea mays L.) during in vitro culture in the presence or absence of 2,4-D. Acta botanica neerlandica. 1988. No. 37 (1). P. 49–61.
Piralov G.R., Abraimova O.E. Culture of the tissue of some genotypes of maize of foreign selection. Faktory eksperymental′noï evoliutsiï orhanizmiv. 2008. Vol. 5. P. 309–313.
Nitovska I.O., Аbraimova О.Ye., Satarova T.M., Shakhovsky A.M., Morgun В.V. Biolistic transformation of immature maize embryos. Factors in experimental evolution of organisms. 2014. Vol. 15. P. 112–117.
Dzubetsky B.V., Bondar T.M. Combination ability of S3-S5 families, obtained on the basis of double sister hybrids of maize of genetic Iodent germplasm. Selektsiia i nasinnytstvo. 2014. Vol. 105. P. 16–22.
Chu C.C., Wang C.C., Sun C.S., Hsu C., Yin K.C., Chu C.Y. Establishment of an efficient medium for anther culture of rice through comparative experiments on nitrogen sources. Sci. Sinica. 1975. Vol. 18. P. 659–668.
Welham S.J., Gezan S.A., Clark S.J., Mead A. Statistical methods in biology: design and analysis of experiments and regression. CRC Press, Boca Raton, 2015. 608 p.
