Сельскохозяйственная биология, 2014, № 3, с. 83-87.

doi: 10.15389/agrobiology.2014.3.83rus

УДК 633.11:576.3/.7.086.83:58

ИНДУКЦИЯ ЭМБРИОГЕНЕЗА В КУЛЬТУРЕ ИЗОЛИРОВАННЫХ
МИКРОСПОР ПШЕНИЦЫ (Triticum aestivum L.)

Я.Б. НЕСКОРОДОВ¹, А.М. ТУРАЕВ², И.А. ЗУБАРЕВА¹, Я.В. МИШУТКИНА¹

Гаплоиды и удвоенные гаплоиды пшеницы служат ценным материалом для селекции. Они могут быть использованы при изучении комбинативной изменчивости и поиске подходов для ее закрепления в гомозиготных линиях. Четыре отечественных сорта озимой (Московская 56, Московская 39, Галина, Немчиновская 24) и три яровой (Эстер, МИС, Амир) пшеницы были проверены на эффективность эмбриогенеза в изолированных микроспорах. Контролем служил сорт яровой пшеницы Фалат. В основу работы взят протокол по индукции прямого эмбриогенеза в культуре изолированных микроспор. Все озимые сорта показали низкую частоту образования цитоплазматических тяжей, характерных для эмбриогенных микроспор, тогда как у яровых отмечена высокая частота формирования аналогичных структур. Через 4 сут культивирования в питательной среде для индукции наблюдалось снижение жизнеспособности микроспор озимых сортов, а еще через 10 сут в культуре живые клетки не обнаруживались. Яровые сорта продемонстрировали способность формировать многоклеточные структуры, которые могли развиться в эмбриоиды. У контрольного сорта Фалат количество проэмбриодных структур составило 28 %, при этом большая их часть в дальнейшем развивалась в эмбриоиды. Исходя из полученных данных, возникла необходимость в модификации имеющегося протокола по индукции прямого эмбриогенеза в микроспорах пшеницы, а именно в изменении таких параметров, как концентрация мальтозы в индукционной среде, температурная обработка колосков пшеницы, число завязей и время их добавления в среду, тип и концентрация гормонов в индукционной среде и среде для культивирования.

Ключевые слова: микроспоры, in vitro, пшеница, эмбриогенез, регуляторы роста растений.

Полный текст

INDUCTION OF EMBRYOGENESIS IN WHEAT (Triticum aestivum L.) CULTIVATED MICROSPORES

Wheat (Triticum aestivum L.) haploids and doubled haploids are widely used in breeding, the investigations of a combinative variability and its stabilization in homozygotes. In four domestic varieties of winter wheats (Moskovskaya 56, Moskovskaya 39, Galina, Nemchinovskaya 24) and three domestic varieties of spring wheats (Ester, MIS, Amir), with spring wheat variety Falat as a control, the efficacy of embryogenesis in isolated microspores was tested using standard protocol for induction of direct embyo formation in the isolated microspore culture. In all winter varieties there was shown a low frequency of cytoplasmic strands which are typical for the embryogenic microspores, whereas in the spring varieties it was high. After 4 days cultivation in the medium used for induction, the microspore viability decreased in winter varieties, and another 10 days later the viable cells were not observed. The spring varieties developed the multicellular structures which could produce embryoids. The reference variety Falat produced 28 % of pro-embryoids, able mostly to further embryoid formation. Basing on these results, the protocol for inducing direct embryogenesis in wheat microspores was modified, including maltose concentration in medium, the conditions of spikelets heat treatment, the number of ovaries and time when they were added to the culture, the combination and concentration of hormones in the media for induction and cultivation.

Keywords: microspores, in vitro, wheat, embryogenesis, doubled haploids, plant growth regulators.

Оформление электронного оттиска