Obtaining haploids and dihaploids of rapesee (Brassica Napus L.) in vitro



O. Klyachenko

Анотація


Abstract. In selective breeding-genetic research of crops, the use of experimental haploidy methods is associated with the possibility of obtaining homozygous constant material in one generation, while in traditional breeding it is necessary to conduct several generations of inbreeding for 6-8 years. Stepwise processing of isolated buds with reduced (+4 ° C for 36 h) and elevated temperatures (+22 ° C for 21 days and +30 ° C for 10, 14, 21 days) was selected and applied, which allows to complete the differentiation process. It was shown that for the induction of embryogenic development, regardless of genotype, the optimal temperature was +30 ° C for the duration of cultivation for 21 days. The regenerative capacity of the obtained embryos was determined by the original genotype. Obtained rooted haploid plants-regenerants with normal geo- and phototropic reaction were transferred to the diploid level (2n = 38) using an aqueous solution of 0.1% colchicine on the root system at 4 hours of exposure. On the basis of in vitro pollen dihaploids obtained by us, we co-authored for the first time in Ukraine an early-ripening variety of winter rapeseed Antaria and a medium-ripening variety of spring rapeseed Aira.


Посилання


Бочкарева Э.Б., Горлова Л.А., Сердюк В.В., Стрельников Е.А. (2019). Селекционная ценность дигаплоидных линий рапса ярового (Brassica napus L.). Масличные культуры. 4 (180). 18–22 https://doi.org/10.25230/2412–608Х–2019–4–180–18–22

Жамбакин К.Ж., Шамекова. Д.В. Волков, А.К. и др. (2012). Получение удвоенных гаплоидов рапса. KazNU Bulletin. Biology series, 3(55). 47-57.

Сорока А.?. Разработка биотехнологических основ создания селекционно-ценного материала масличных культур: Автореф. дисс. на соиск. учен. степени док. с. - х. наук. - К. - 2015. - 42 с.

Белинская Е.В. (2007). Создание признаковой коллекции ячменя по способности к андрогенезу in vitro и ее использование в генетических и биотехнологических исследованиях. Вісн. Укр. тов-ва генетиків і селекціонерів. 5(1-2). 11-20.

Сатарова Т.Н., В.Ю. Черчель, А.В. Черенков. Кукуруза: биотехнологические и селекционные аспекты. Днепропетровск: Новая идеология. 2013. 552 с.

Segui-Simarro J.M., F. Nuez. (2007) Embryogenesis induction, callusogenesis and plant regeneration by in vitro culture of tomato isolated microspores and whole anthers. J. Exp. Bot. 58(5).1119-1132. https://doi.org/10.1093/jxb/erl271

Rahman M., Michalak de Jiménez M. (2016). Behind the scenes of microspore-based double haploid development in Brassica napus: A review // J. Plant Sci. Mol. Breed. 5. P. 1–9. http://dx.doi.org/10.7243/2050-2389-5-1.

Shamekova M.H., Volkov D.V., Zatybekov A.K., Zhambakin K.Zh. (2015). Double haploid production of spring rapeseed with the value traits. NEWS of the National Academy of Sciences of the Republic of Kazakhstan. Series of Biological and Medical. 3(309). 5– 11.

Бутенко Р. Г. Биология клеток высших растений in vitro и биотехнологии на их основе. – М.: ФБК-ПРЕСС, 1999. – 160 с.

Mandal A. (2008). Induction of androgenetic haploids in the breeding materials of winter rape (Brassica napus). Hereditas. 106(2). 189-193. https://doi.org/10.1111/j.1601-5223.1987.tb00252.x

Gu H., Zhao Z., Sheng X., Yu H., Wang J.( 2014) Efficient doubled haploid production in microspore culture of loose-curd cauliflower (Brassica oleracea var. botrytis). Euphytica, 195(3): 467-475. https://doi.org/10.1007/s10681-013-1008-x

Kiszczak W., Kowalska U., Kapuścińska A., Burian M., Górecka K. (2017) Comparison of methods for obtaining doubled haploids of carrot. Acta Societatis Botanicorum Poloniae, , 86(2): 3547 https://doi.org/10.5586/asbp.3547

?люшко М.В., Скапцов М.В., Ромашова М.В. (2018) Содержание ядерной ДНК у регенерантов 135 риса (Oryza sativa L.), полученных в культуре пыльников in vitro. Сельскохозяйственная биотехнология. 53(3). 531-538 https://doi.org/10.15389/agrobiology.2018.3.531rus

Зонтиков Д.Н., Зонтикова С.А., Малахова К.В., Марамохин Э.В., Поляков А.В., Сергеев Р.В. (2020). Получение гаплоидных растений Rubus articus L. методом культуры микроспор in vitro. Сельскохозяйственная биология, .55(1). 128-136. https://doi.org/10.15389/agrobiology.2020.1.128rus

Карпачев В.В., Пастухов ?.О. (2017). Оценка комбинационной способности андроклинных линий ярового рапса в диаллельных скрещиваниях. Масличные культуры. Науч.-тех. бюл. ВН??МК. 1(169). 40–42. https://doi.org/10.25230/2412–608Х–2020–4–184–18–23

Грищенко Е.В. (2001). Эмбриогенная детерминация развития in vitro пыльцы Brassica napus (Brassicaceae). Ботанический журнал. 11. 1 – 9.

Шмыкова Н.А., Шумилина Д.В., Супрунова Т.П. (2015). Получение удвоенных гаплоидов у видов рода Brassica L. Вавиловский журнал генетики и селекции.19 (1). 111-118. https://doi.org/10.18699/VJ15.014

Asif M. Progress and Opportunities of Doubled Haploid Production. Springer International Publishied. 2013. 75 p https://doi.org/10.1007/978-3-319-00732-8

Zhou W.J., Tang G.X, Harberg P. (2002). Efficient production of doubled haploid plants by immediate colchicine treatment of isolated microspores in winter Brassica napus L. Plant Grouwth Regulation. 37(2). 185-192. https://doi.org/10.1023/A:1020561201125

Zhou W.J., Tang G.X, Harberg P. (2002). Increasing embryogenesis and doubling efficiency by immediate colchicine treatment of isolated microspores in spring Brassica napus L. Eufitica. 128(1). 27-34. https://doi.org/10.1023/A:1020687517888

Murashige T., Skoog F. (1962). A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue culture. Physiol. Plant. 15.473 – 497. https://doi.org/10.1111/j.1399-3054.1962.tb08052.x

Klyachenko O.L. (2002). Obtaining haploid plants of Brassica napus L. under in vitro conditions. Bulletin of the State Nikitsky Botanical Gardens. 86. 34- 35.

Круглова Н.Н. (2009). Унификация терминологии при разработке инновационной биотехнологии андроклинной гаплоидии in vitro: постановка проблемы. Физиология и биохимия культурных растений. 41(6). 476-486.

Dunwell J.M. (2010). Haploids in flowering plants: origins and expluatation. Plant Biotechnology. J. 8:377-424. https://doi.org/10.1111/j.1467-7652.2009.00498.x

Don Palmer C., Keller W.A., Kasha K.J (eds.). (2005). Overview of haploidy. In: Haploids in crop improvement II. Biotechnology in agriculture and forestry, (56). Springer, Berlin, Heidelberg. 3-9. https://doi.org/10.1007/3-540-26889-8_1

Olmedilla A., Pua E., Davey M. (eds.) (2010). Microspore embryogenesis. In: Plant developmental biology-biotechnological perspectives. Springer, Berlin, Heidelberg. 27-44 https://doi.org/10.1007/978- 3-642-04670-4_2

Charne D.G., W.D. Beversdorf (1988). Improvіng miscrospore culture as a rapeseed breeding tool the use of auxins and cytokinins in an induction medium. Can. J. Bot. 66 ( 8). 1671-1675. https://doi.org/10.1139/b88-228

Na H., Kwak J.H., Chun C. (2011). The effect of plant growth regulators, activated charcoal, and AgNO3 on microspore derived embryo formation in broccoli (Brassica oleracea L. var. italica). Hortic. Environ. Biotechnol. 52(5). 524-529 https://doi.org/10.1007/s13580-011-0034-7

Takahashi Y., Yokoi S., Takahata Y. (2012). Improvement of microspore culture method for multiple samples in Brassica. Breeding Science. 61: 96-98 https://doi.org/10.1270/jsbbs.61.96

Жамбакин К.Ж. Гаплоидная биотехнология растений. Алматы, 2004. 186 с.

Hazarika B.N. (2006). Morpho-physiological disorders in vitro cultyre of plants. Sci. Hort. 108. (2). 105-120. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2006.01.038


Метрики статей

Завантаження метрик ...

Metrics powered by PLOS ALM

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.