Цитологические методы анализа гаплоидных растений-регенерантов капусты белокочанной (Brassica oleracea L.), полученных in vitro
https://doi.org/10.18619/2072-9146-2019-4-13-15
Аннотация
Актуальность
В настоящее время в генетических исследованиях и селекции капустных культур широко применяют биотехнологические методы создания чистых линий — удвоенных гаплоидов в культуре пыльников и в культуре изолированных микроспор. Общая особенность этих технологий заключается в том, что получаемые in vitro растения обладают разным уровнем плоидности и наряду с удвоенными гаплоидами встречаются гаплоидные, тетраплоидные и миксоплоидные формы. Поэтому применение новых цитологических методов анализа гаплоидных растений остается актуальной проблемой.
Материал и методика
Цель настоящей работы – установить генетическую природу растений-регенерантов Brassica oleracea L., полученных из репродуктивных органов in vitro. Изолированные пыльники и завязи капусты белокочанной культивировали на твердых питательных средах, содержащих минеральные соли по прописи Мурасиге и Скуга (МС). У полученных растений-регенерантов был проведен подсчет числа хромосом в меристеме корня, а также числа хлоропластов в клетках замыкающих устьиц листьев с помощью нового универсального метода приготовления препаратов хромосом растений – «SteamDrop».
Результаты
В результате проведенных исследований была изучена зависимость уровня плоидности от условий культивирования. Показано, что растения-регенеранты капусты белокочанной, полученные in vitro из репродуктивных органов, имели разный набор хромосом (n, 3n, 5n). Установлено, что количество хлоропластов в клетках устьиц растений-регенерантов составило от 9 до 45 шт., в то время как у исходных донорных растений их было 18-20 шт.
Ключевые слова
Об авторах
Р. Н. Киракосян
Российский государственный аграрный университет-МСХА имени К.А. Тимирязева
Россия
Россия
Киракосян Рима Нориковна – к.б.н., доцент кафедры генетики, биотехнологии, селекции и семеноводства Российского государственного аграрного университета – МСХА имени К.А. Тимирязева
127550, г.Москва, ул. Тимирязевская, д.49
Е. А. Калашникова
Российский государственный аграрный университет-МСХА имени К.А. Тимирязева
Россия
Россия
Калашникова Елена Анатольевна – д.б.н. профессор кафедры генетики, биотехнологии, селекции и семеноводства Российского государственного аграрного университета МСХА имени К.А. Тимирязева
127550, г.Москва, ул. Тимирязевская, д.49
Список литературы
1. Pink Bailey D. L., McClement S., et al. Double haploids, markers and QTL analysis in vegetable brassicas // Euphytica. 2008. Vol. 164. P. 509-514.
2. Ferrie A.M.R., Mцllers C.Haploids and doubled haploids in Brassica spp. for genetic and genomic research // Plant Cell Tissue and Organ Culture. 2011. Vol. 104. P. 375-386.
3. Monakhos S., Uwiragiye A., Zhao J., et al. Generation of doubled haploids through microspore culture from vegetable and oilseed Brassica rapa crops // Izv. TAA. 2010. Vol. 7. P. 128-135.
4. Smykalova, I., Větrovcova M., Klima M., et al. Efficiency of Microspore Culture for Doubled Haploid Production in the Breeding Project “Czech Winter Rape” // Czech J. Genet. Plant Breed. 2006. Vol. 42. P. 58–71.
5. Hamaoka Y., Fujita Y., Iwai S. Number of chloroplasts in haploids and diploids produced via anther culture in Brassica campestris // Plant Tis. Cult. 217 Let. 1991. Vol. 2 8(2). P.67-72.
6. Murovec J. Haploids and doubled haploids in plant breeding / J. Murovec, B. Bohanec // Plant Breeing / I. Abdurakhmonov. InTech, 2012. P.87-106.
7. Maluszynska, J. Cytogenetic tests for ploidy level analyses–chromosome counting // Doubled haploid production in crop plants: a manual. Dordrecht: Kluwer, 2003. P.391-395.
8. Bohanec B. Ploidy determination using flow cytometry // Doubled haploid production in crop plants: a manual. Dordrechts: Kluwer, 2003. P.397-403.
9. Dunwell, J.M. Haploids in flowering plants: origins and exploitation // J. Plant Biotech. 2010. Vol. 8. P.377-424.
10. Cousin A. Heel K., Cowling W.A., et al. An Efficient Highthroughput Flow Cytometric Method for Estimating DNA Ploidy Level in Plants // 214 Cytometry. 2009. Vol. 75(12). P.1015-1019.
11. Dias S.J.C. Protocol for broccoli microspore culture // Doubled haploid production in crop plants: a manual. Dordrecht: Kluwer, 2003. P.195-204.
12. Soroka A.I. Differentiation of haploid and dihaploid rape plants at the cytological and morphological levels // Cytol. Genet. 2013. Vol. 47(2). P.88-92. 222.
13. Woo J.G, Kim H.D., Oh B.S. Estimation of the ploidy of anther derived Chinese cabbage Brassica campestris ssp. pekinensis by the number of chloroplasts in the guard cells // Res. Rep. Rur. Dev. Adm. 1991. Vol. 33. P.35-39.
14. Yuan S., Liu Y., Fang Z., et al. Study on the relationship between the ploidy level of microspore-derived plants and the number of chloroplast in stomatal guard cells in Brassica oleracea // Agr. Sci. in China. 2009. Vol. 8. P.939-946.
15. Murashige T.A., Skoog F. Revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue cultures // Physiologia Plantarum. 1962. V.15. P.473-497.
16. Kirov I., Divashuk M., Laere K.V., et al. An easy “SteamDrop” method for high quality plant chromosome preparation // Plant molecular cytogenetics in genomic and postgenomic era, Katowice, Poland. 2014. P. 61.
17. Qin X., Rotino G.L. Chloroplast number in Guard cells as ploidy indicator of in vitro grown androgenic peper plantlets // Plant Cell, Tissue Organ Cult. 1995. V. 41. P. 153-160.
18. Domblides E.A., Shmykova N.A., Shumilina D.V., Zayachkovskaya T.V., Mineykina A.I., Kozar E.V., Akhramenko V.A., Shevchenko L.L., KanL.Yu., Bondareva L.L., Domblides A.S. Technology of doubled haploid plant production through isolated microspore cultivation in Brassicaceae family. Federal State Budgetary Scientific Research Institution «All-Russian Scientific Research Institute of vegetable breeding and seed production», Moscow, 2016 (In Russ.)
19. Domblides E.A., Shmykova N.A., Shumilina D.V., Zayachkovskaya T.V., Vjurtts T.S., Kozar E.V., Kan L.Yu., Romanov V.S., Domblides A.S., Pivovarov V.F., Soldatenko A.V. Biotechnological approaches for breeding programs in vegetable crops. Agrosym 2017. Book of proceedings. 2017. P.452-460.
Рецензия
Для цитирования:
Киракосян Р.Н., Калашникова Е.А. Цитологические методы анализа гаплоидных растений-регенерантов капусты белокочанной (Brassica oleracea L.), полученных in vitro. Овощи России. 2019;(4):13-15. https://doi.org/10.18619/2072-9146-2019-4-13-15
For citation:
Kirakosyan R.N., Kalashnikovа E.A. Cytological methods of analysis of haploid plants-regenerants of cabbage (Brassica oleracea L.) obtained in vitro. Vegetable crops of Russia. 2019;(4):13-15. (In Russ.) https://doi.org/10.18619/2072-9146-2019-4-13-15
Просмотров:
1065
Послать статью по эл. почте 