ANALYSIS OF GROWING AND FERTILIZING PROPERTIES OF NICOTIANA ALATA GAMMA-IRRADIATED POLLEN

Автор(и)

  • L. V. Grubska
  • I. M. Gudkov
  • A. V. Klepko
  • S. V. Andreychenko

DOI:

https://doi.org/10.31548/biologiya2018.287.192

Анотація

Gamma-irradiated pollen is very often used as a tool for genetic reconstruction of plant cell. In view of this the necessity of pursuing detailed research in order to develop a basic radiobiologic theory for the explanation of discovered phenomena has emerged. The present research aimed at studying gamma-irradiation effects of different doses on germination of tobacco (Nicotiana alata) pollen on artificial feeding medium, growth properties of pollen tubes and mitotic division of generative cell on sperms. The dry tobacco pollen was gamma-irradiated in the dose range 50 – 3000 Gy and then germinated in the solution of 10 % sucrose and 0,01 % boric acid in sterile tap water. Germination and the length of pollen- tubes was determined by the aid of ocular-micrometer under the light microspore “MBU - 3” at the magnification ×150. The pollen nuclei were stained with 2% acetoorsein. Gamma-radiation was shown to gradually suppress germination and pollen tube growth, the doses higher than 2000 Gy being critical for said events. Meanwhile the generative cell division on sperms completely ceased at the dose 300 Gy and higher ones. Simultaneously the dose-dependent slowing of pollen tube grown speed was established. The multiplicity of physiological changes which emerged in pollen after gamma-irradiation, to our opinion, was in favour of gynogenesis and apomixis occurrence.

Посилання

Kundu, M., Dubey, A., Srivastav, M., Malik S. (2017). Induction of haploid plants in citrus through gamma-irradiated pollen and ascertainment of ovule age for maximum recovery of haploid plantlets. Turkish Journal of Biology, 41, 469–483. doi:10.3906/biy-1606-28.

Musial, K., Przywara, L. (1998). Influence of irradiated pollen on embryo and endosperm development in kiwifruit. Annals of Botany, 82, 747–756. doi:10.1006/anbo.1998.0747.

Chalak, L., Legave, J. M. (1997). Effects of pollination by irradiated pollen in Hayward kiwifruit and spontaneous doubling of induced parthenogenetic trihaploids. Scientia Horticulturae, 68, 83–93. doi:10.1016/S0304-4238(96)00976-4.

Taskin, H., Yucel, N. K., Baktemur, G., Comlekcioglu, S., Buyukalaca S. (2013). Effects of different genotypes and gamma ray doses on haploidization with irradiated pollen technique in watermelon (Citrullus lanatus L.). Canadian journal Plant Science, 93, 1165–1168. doi:10.4141/CJPS2013-059.

Kurtar, E. S. Sari, N., Abak K. (2002). Obtention of haploid embryos and plants through irradiated pollen technique in squash (Cucurbita pepo L.). Euphytica, 127(3), 335–344. doi: 10.1023/A:1020343900419.

Kurtar, E. S. Balkaya, A., Ozbakir, M., Ofluoglu T. (2009). Induction of haploid embryo and plant regeneration via irradiated pollen technique in pumpkin (Cucurbita moschata Duchesne ex. Poir). African Journal of Biotechnology, 8 (21), 5944–5951. doi:10.5897/AJB09.730.

Lotfi, M. Alan, A. R., Henning, M. J., Jahn, M. M., Earle E. D. (2003). Production of haploid and doubled haploid plants of melon ( Cucumis melo L) for use in breeding for multiple virus resistance. Plant Cell Reproduction, 21, 1121–1128. doi:10.1007/s00299-003-0636-3.

Keller, J. (1990). Culture of unpollinated ovules, ovaries, and flower buds in some species of the genus Allium and haploid induction via gynogenesis in onion (Allium cepa L.). Euphytica, 47(3), 241–247. doi: 10.1007/BF00024247.

Blasko, M. Badenes, M. L., Naval, M. M. (2016). Induced parthenogenesis by gamma-irradiated pollen in loquat for haploid production. Breeding Science, 66, 606–612. doi: 10.1270/jsbbs.16021.

Peixe, A. Campos, M. D., Cavaleiro, C., Barroso, M., Pais S. (2000). Gamma-irradiated pollen induces the formation of 2n endosperm and abnormal embryo development in European plum (Prunus domestica L., cv. “Rainha Cláudia Verde”). Scientia Horticulturae, 86, 267–278. doi: 10.1016/S0304-4238(00)00156-4.

Murti, R. H., Kim, H. Ye., Yeoung, Yo. Rog. (2013). Effectiveness of gamma ray irradiation and ethyl methane sulphonate on in vitro mutagenesis of strawberry. African Journal of Biotechnology, 12(30), 4803–4812. doi: 10.5897/AJB12.1386.

Pandey, K. K. (1986). “Egg-transformation” induced by irradiated pollen in Nicotiana: critical appraisal of Chyi and Sanford's observations. Theoretical and Applied Genetics, 72, 739–742. doi:10.1007/BF00266538.

Andreychenko, S. V., Grodzinskiy, D. M. (1983). Opyljajushhaja sposobnost' i rostovye svojstva pyl'cevyh zeren posle gamma-obluchenija [Pollinating ability and growth properties of pollen grains after gamma irradiation]. Fiziologija i biohimija kul'tury rastenij, 15(2), 148–152. (in Russian).

Pausheva, Z. P. (1980). Praktikum po citologii rastenij [Practice of plant cytology]. 3-rd ed. Мoscow: Kolos, 304. (in Russian).

Gljants, S. (1999). Mediko-biologicheskaja statistika [Biomedical statistics]. Мoscow: Practika, 460. (in Russian).

Hojsgaard, D. H., Martinez, E. J., Quarin, C. L. (2013). Competition between meiotic and apomictic pathways during ovule and seed development results in clonality. New Phytologist, 197, 336–347.https://doi.org/10.1111/j.1469-8137.2012.04381.x

Grodzinskiy, D. M., Andreychenko, S. V. (1983). Vneplanovyj sintez DNK v pyl'cevyh zernah petunii gibridnoj posle gamma-obluchenija [Unscheduled DNA synthesis in pollen grains of hybrid petunia after gamma irradiation]. Doklady AN USSR. Ser. B, 9, 60–62. (in Russian).

##submission.downloads##

Опубліковано

2018-11-16

Номер

№ 287 (2018)

Розділ

Статті

Ліцензія

Стосунки між правовласниками і користувачами регулюються на умовах ліцензії Creative Commons Із Зазначенням Авторства – Некомерційна – Поширення На Тих Самих Умовах 4.0 Міжнародна (CC BY-NC-SA 4.0):https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.uk

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

  • Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
  • Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
  • Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див.The Effect of Open Access).