Эмбриогенез в культуре микроспор брокколи

Автор: Домблидес Е.А., Козарь Е.В., Шумилина Д.В., Заячковская Т.В., Ахраменко В.А., Солдатенко А.В.

Журнал: Овощи России @vegetables

Рубрика: Селекция и семеноводство сельскохозяйственных растений

Статья в выпуске: 1 (39), 2018 года.

Бесплатный доступ

Изучен процесс эмбриогенеза и отработаны элементы технологии получения удвоенных гаплоидов брокколи B. oleracea L convar. botryts L) Alef. var. italica Plenck в культуре микроспор in vitro. Было выявлено, что успешное развитие эмбриоидов происходит из микроспор, изолированных из бутонов длиной 4 и 5 мм, где преимущественно содержатся микроспоры - на поздней вакуолизированной, пыльца - на ранней двухклеточной стадии развития. Оптимальным режимом температурной обработки является обработка 32°С в течение первых 2-х суток после введения в культуру. Эмбриоиды были получены из пяти образцов брокколи: Arcadia F1, Everest, Green Valiant, Marathon F1, Furio. Наибольший выход эмбриоидов был получен у образца Green Valiant, где он составил до 140 эмбриоидов на чашку Петри, а наименьший - у Furio (до 3 эмбриоидов/чашку Петри). Первые деления в культуре микроспор у всех образцов наблюдали уже на 2-3 сутки культивирования. Дальнейшее развитие эмбриоидов шло по двум направлениям -путем прямого развития или с образованием суспензороподобных структур. Эмбриоиды, содержащие суспензор, развивались медленнее, чем бессуспензорные. Мы наблюдали образование эмбриоида не только на дистальном (по отношению к микроспоре) конце суспензороподобной структуры, но и образование цепочки из эмбриоидов, а также все возможные близнецовые комбинации эмбриоидов. Было показано, что метод получения эмбриоидов в культуре микроспор in vitro может быть использован не только для получения удвоенных гаплоидных растений, но и служить моделью для фундаментальных исследований по изучению этапов развития зиготических эмбриоидов и суспензоров.

Еще

Эмбриогенез, культура микроспор, dh-растения, суспензороподобные структуры, брокколи

Короткий адрес: https://readera.ru/140223741

IDR: 140223741

Список литературы Эмбриогенез в культуре микроспор брокколи

  • Эмбриология растений: использование в генетике, селекции, биотехнологии: /под ред. И. П. Ермакова. -М., Агропромиздат, 1990. Т. 2/пер. с англ. Э. С. Терехина . -1990. -461 с.
  • Шмыкова Н.А., Шумилина Д.В., Супрунова Т.П. Получение удвоенных гаплоидов у видов рода Brassica L.//Вавиловский журнал генетики и селекции. 2015; 19(1): 111 -120 DOI: 10.1134/S1062359015040135
  • Шумилина Д.В., Шмыкова Н. А., Бондарева Л. Л., Супрунова Т. П. Влияние генотипа и компонентов среды на эмбриогенез в культуре микроспор капусты китайской Brassica rapa ssp. ohinensis сорта Ласточка//Известия РАН, серия биологическая, 2015. № 4. С. 368-375 DOI: 10.7868/S000233291504013X
  • Alexander M.P. Differential staining of aborted and nonaborted pollen.//Stain technol. 1969. V.44. №3. P.117-122.
  • Arnison P.G., Keller W.A. A survey of the anther culture response of Brassica oleracea L cultivars grown under field conditions.//Plant Breed.1990. V.104. P.125-133.
  • Asif M (2013), Progress and Opportunities of Doubled Haploid Production, SpringerBriefs in Plant Science DOI 10.1007/978-3-319-00732-8_1
  • Baillie A.M.R., Epp D.J., Hutcheson D. and Keller W.A. In vitro culture of isolated microspores and regeneration of plants in Brassica campestris//Plant Cell Rep. 1992. V.11. P.234-237.
  • Chauvin J. E., Yang Q., Jeune B. Le., Herve Y. Odention d'embryons par culture d'anthtres chen le chou-fleur et le brocoli et evaluation des potentialites du materiel obtenu pour la creation varietale.//Agronomie, 1993. V.13. P.579-590.
  • Dias J.S. Effect of activated charcoal on Brassica oleracea microspore culture embryogenesis//Euphytica. 1999. P.108. V.65-69.
  • Dunwell J.M. (2010) Haploids in flowering plants: origins and exploitation. Plant Biotechnol. J., 2010, 8: 377-424 ( ) DOI: 10.1111/j.1467-7652.2009.00498.x
  • Farnham M.W. Doubled-haploid broccoli production using anther culture effect of anther source and seed set characteristics of derived lines//J. Amer. Hort Sci. 1998. V.123. P.73-77.
  • Friml J., Vieten A., Sauer M., Weijers D., Schwarz H., Hamann T., Offringa R. & Jergens G. Efflux-dependent auxin gradients establish the apical-basal axis of Arabidopsis//Nature.2003. V.426. P. 147-153.
  • Gamborg O.L., Miller R.A., Ojima K. Nutrients requirements of suspension cultures of soybean root cells//Exp Cell Res. 1968. V.50. P.151-158.
  • Gu H.H., Hagberg P., Zhou W.J. Cold pretreatment enhances microspore embryogenesis in oilseed rape (Brassica napus L.). Plant Growth Regul. 2004;42:137-143
  • Kott L.S. Application of double haploid technology in breeding of oilseed Brassica napus//AgBiotech News Inf.1998. V. 10(3). P.69-74.
  • Lichter R. Induction of haploid plants from isolated pollen of Brassica napus. Z. Pflanzenphysiol., 1982, 105: 427-434.
  • Maluszynski M, Kasha KJ, Forster BP, Szarejko I (2003) Doubled haploid production in crop plants: a manual. Kluwer, Dordrecht
  • Murashige T., Skoog F. A revised medium for rapid growth and bio assays with tobacco tissue cultures. Physiologia Plantarum, 1962, 15: 473-497
  • Pechan P.M., Keller W.A. Identification of potentially embryogenic microspores in Brassica napus//Physiol Plant.1988. V. 74. P. 377-384.
  • Prem et al.: A new microspore embryogenesis system under low temperature which mimics zygotic embryogenesis initials, expresses auxin and efficiently regenerates doubled-haploid plants in Brassica napus. BMC Plant Biology 2012 12:127 DOI: 10.1186/1471-2229-12-127
  • Supena E.D.J. Innovations in micrcspore embryogenesis in Indonesian hot pepper (Capsicum annuum L.) and Brassica napus L.//Ph.D. thesis Wageningen University, Wageningen, The Netherlands. 2004. PP 131.
  • Supena EDJ, Winarto B, Riksen T, Dubas E, van Lammeren A, Offringa R, Boutilier K, Custers J. Regeneration of zygotic-like microspore-derived embryos suggests an important role for the suspensor in early embryo patterning. J Exp Bot. 2008;59:803-814 DOI: 10.1093/jxb/erm358
  • Takahata Y., Keller W.A. (1991) High frequency embryogenesis and plant regeneration in isolated microspore of Brassica oleracea L. Plant Sci,74:235-242.
  • Takahata Y., Takany Y., Kaisuma N. Determination of microspore population to obtain high frequency embryogenesis in broccoli (Brassica oleracea L.).//Plant Tiss Cult Lett. 1993. V.10. P.49-53.
  • Telmer C.A., Simmonds D.H., Newcomb W. Determination of developmental stage to obtain high frequencies of embryogenic microspores in Brassica napus//Physiol Plant.1992. V.84. P.417-424.
  • Yeung E.C. and Meinke D.W. Embryogenesis in angiosperms: development of the suspensor//Plant Cell. 1993. V.5. P.1371-1381.
Еще
Статья научная