<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">zhros</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Зерновое хозяйство России</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Grain Economy of Russia</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">2079-8725</issn><issn pub-type="epub">2079-8733</issn><publisher><publisher-name>Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Аграрный научный центр "Донской»</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.31367/2079-8725-2021-78-6-21-26</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">zhros-1463</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>СЕЛЕКЦИЯ И СЕМЕНОВОДСТВО СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>PLANT BREEDING AND SEED PRODUCTION OF AGRICULTURAL CROPS</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Создание гаплоидов в культуре пыльников озимой мягкой пшеницы</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Development of haploids in the winter bread wheat anthers</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0002-2305-4189</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Калинина</surname><given-names>Н. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Kalinina</surname><given-names>N. V.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>младший научный сотрудник лаборатории клеточной селекции</p><p>347740, Ростовская обл., г. Зерноград, Научный городок, 3</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Junior researcher of the laboratory for cell breeding</p><p>347740, Rostov region, Zernograd, Nauchny Gorodok, 3</p></bio><email xlink:type="simple">vniizk30@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>ФГБНУ «Аграрный научный центр «Донской»</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Agricultural Research Center “Donskoy”</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2021</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>24</day><month>12</month><year>2021</year></pub-date><volume>0</volume><issue>6</issue><fpage>21</fpage><lpage>26</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Калинина Н.В., 2021</copyright-statement><copyright-year>2021</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Калинина Н.В.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Kalinina N.V.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://www.zhros.online/jour/article/view/1463">https://www.zhros.online/jour/article/view/1463</self-uri><abstract><p>В современном мире применение технологии культивирования изолированных пыльников в настоящее время является неотъемлемой частью процесса селекции пшеницы. Создание гаплоидов в культуре пыльников озимой мягкой пшеницы позволит получить новые формы пшеницы в кратчайшие сроки и без привлечения больших площадей. Цель исследований – дать оценку гибридам F3 озимой мягкой пшеницы по отзывчивости пыльников и регенерации в культуре in vitro, выявить факторы, влияющие на выход гаплопродукции. Изучена способность к андрогенезу in vitro в культуре пыльников четырех гибридных комбинаций озимой мягкой пшеницы селекции ФГБНУ «АНЦ «Донской» интенсивного и полуинтенсивного типа. Проведена оценка роли минерального состава трех индукционных питательных средах N6, W14, NPB-99. Установлена связь основных этапов создания гаплоидных растений с генотипом. Наибольшая частота регенерации зеленых растений получена у образца F3 623 интенсивного типа (3,3%). Наиболее подходящей средой для андрогенеза пыльников озимой мягкой пшеницы in vitro является NPB-99. Поскольку генотип F3 623 интенсивного типа продемонстрировал высокие показатели гаплопродукционной способности, то он может быть успешно использован в селекционных программах для быстрого получения гомозиготных линий пшеницы в культуре пыльников in vitro. Используя двухфакторный дисперсионный анализ, была установлена взаимосвязь между эффектами генотипа, питательной среды и их взаимодействием с основными параметрами гаплообразования озимой пшеницы. Формирование эмбриогенных структур в основном связано с влиянием генотипа (46,52%). Доля питательного состава среды была низкой (1,82%), а фактор взаимодействия составил 2,1%. Наибольшее влияние на показатель количества регенерантов оказал генотип. Питательная среда мало повлияла. Что касается регенерации зеленых растений, которая является основным показателем гаплопродукционного процесса, доля влияния генотипа была наибольшей (47,32%). Вклад среды и взаимодействия факторов были менее важными, но статистически значимыми.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>In the modern world, the use of isolated anther cultivation technology is currently an integral part of the wheat breeding process. The development of haploids in the winter bread wheat anthers will allow obtaining new forms of wheat in the shortest possible time and without large areas. The purpose of the current study was to estimate the F3 winter bread wheat hybrids according to the anthers’ sensitivity to androgenesis and plant regeneration in vitro and to identify the factors affecting the yield of haploid production. There has been studied the ability to androgenesis in vitro in the anthers of four winter bread wheat hybrids of intensive and semi-intensive type of the FSBSI “ARC “Donskoy”. There has been assessed the role of the mineral composition of three induction nutrient media N6, W14 and NPB-99. There has been established a correlation between the main stages of development of haploids and a genotype. The highest regeneration rate of green plants was obtained in the sample F3 623 of intensive type (3.3%). The most suitable medium for androgenesis of the winter bread wheat anthers in vitro is NPB-99. Since the genotype F3 623 of intensive type demonstrated high values of haploid production capacity, it could be successfully used in breeding programs for the rapid production of homozygous wheat anther lines in vitro. Using two-way analysis of variance, there has been identified a correlation between the effects of a genotype, nutrient medium and their interaction with the main parameters of haploid formation in winter wheat. The formation of embryogenic structures is mainly associated with the effect of a genotype (46.52%). The proportion of the nutrient composition of the medium was low (1.82%), and the correlation factor was 2.1%. The genotype had the greatest effect on the indicator of the regenerants’ number. The nutrient medium had little effect. Regarding the regeneration of green plants, which is the main indicator of the haploid production, the share of a genotype effect was the largest (47.32%). The contribution of the medium and the correlation of factors were less important, but statistically significant.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>озимая мягкая пшеница</kwd><kwd>генотип</kwd><kwd>культура пыльников</kwd><kwd>искусственная питательная среда</kwd><kwd>каллус</kwd><kwd>растение-регенерант</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>winter bread wheat</kwd><kwd>genotype</kwd><kwd>anthers</kwd><kwd>artificial nutrient medium</kwd><kwd>callus</kwd><kwd>regenerant plant</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Головко С.Г., Калинина Н.В., Яцына А.А., Вожжова Н.Н., Ионова Е.В. Изучение способности к андрогенезу в культуре пыльников озимой мягкой пшеницы // Зерновое хозяйство России. 2019. № 6(66). С. 41-45.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Golovko S.G., Kalinina N.V., YAcyna A.A., Vozhzhova N.N., Ionova E.V. Izuchenie sposobnosti k androgenezu v kul'ture pyl'nikov ozimoj myagkoj pshenicy [Study of the ability to androgenesis of winter bread wheat anthers] // Zernovoe hozyajstvo Rossii. 2019. № 6(66). S. 41-45.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Грауда Д., Жагата K., Ланка Г., Страздиня В., Фетере В., Лисина Н., Красневска Н., Фокина O., Mикельсоне A., Oрницанс Р., Белогрудова И., Рашаль И. Генетическое разнообразие растений-регенерантов пшеницы (Triticum aestivum L.), созданных методом культуры пыльников // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2016. № 20(4). С. 537-544. DOI 10.18699/VJ16.176</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Grauda D., ZHagata K., Lanka G., Strazdinya V., Fetere V., Lisina N., Krasnevska N., Fokina O., Mikel'sone A., Ornicans R., Belogrudova I., Rashal' I. Geneticheskoe raznoobrazie rastenij-regenerantov pshenicy (Triticum aestivum L.), sozdannyh metodom kul'tury pyl'nikov [Genetic diversity of wheat regenerant plants (Triticum aestivum L.) developed by the anther method] // Vavilovskij zhurnal genetiki i selekcii. 2016. № 20(4). S. 537-544. DOI 10.18699/VJ16.176</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Дьячук Т.И., Акинина В.Н., Хомякова О.В., Кибкало И.А., Поминов А.В. Эффективность метода культуры пыльников для ускоренного создания гомозиготных линий тритикале // Успехи современного естествознания. № 11. 2017. С. 24-29. DOI: 10.17513/use.36576</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">D'yachuk T.I., Akinina V.N., Homyakova O.V., Kibkalo I.A., Pominov A.V. Effektivnost' metoda kul'tury pyl'nikov dlya uskorennogo sozdaniya gomozigotnyh linij tritikale [The efficiency of the anther method for the accelerated development of homozygous triticale lines] // Uspekhi sovremennogo estestvoznaniya. № 11. 2017. S. 24-29. DOI: 10.17513/use.36576.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Круглова Н.Н., Сельдимирова О.А. Сравнительная оценка частоты образования андроклинных эмбриоидов у родительских сортов, гибридов F 1 и дигаплоидных линий гибридов F 1 яровой мягкой пшеницы // Пермский аграрный вестник. 2015. № 2(10). С. 66-71.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kruglova N.N., Sel'dimirova O.A. Sravnitel'naya ocenka chastoty obrazovaniya androklinnyh embrioidov u roditel'skih sortov, gibridov F 1 i digaploidnyh linij gibridov F 1 yarovoj myagkoj pshenicy [Comparative estimation of the frequency of androclinal embryoid formation in parental varieties, F 1 hybrids and dihaploid lines of F 1 hybrids of spring bread wheat] // Permskij agrarnyj vestnik. 2015. № 2(10). S. 66-71.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Barnabas B. Protocol for producing doubled haploid plants from anther culture of wheat (Triticum aestivum L.) // M. Maluszynski et al. (eds.). Doubled Haploid Production in Crop Plants. 2002. Р. 65-70.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Barnabas B. Protocol for producing doubled haploid plants from anther culture of wheat (Triticum aestivum L.) // M. Maluszynski et al. (eds.). Doubled Haploid Production in Crop Plants. 2002. R. 65-70.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Dwivedi S.L., Britt A.B.,Tripathi L., Sharma S.,Upadhyaya H.D., Ortiz R. Haploids: Constraints and opportunities in plant breeding // Biotechnology Advances. Vol. 33. Issue 6. Part 1. 2015. 33. Р. 812–829. DOI: 10.1016/j.biotechadv.2015.07.001</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Dwivedi S.L., Britt A.B.,Tripathi L., Sharma S.,Upadhyaya H.D., Ortiz R. Haploids: Constraints and opportunities in plant breeding // Biotechnology Advances. Vol. 33. Issue 6. Part 1. 2015. 33. R. 812–829. DOI: 10.1016/j.biotechadv.2015.07.001.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Grauda D., Mikelsone A., Lisina N., Žagata K., Ornicans R., Fokina O., Lapina L., Rashal I. Anther culture effectiveness in producing doubled haploids of cereals // Рroceedings of the latvian academy of sciences. Section B. Vol. 68 (2014). No.3/4 (690/691). Р. 142–147. DOI:10.2478/prolas-2014-0016.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Grauda D., Mikelsone A., Lisina N., Žagata K., Ornicans R., Fokina O., Lapina L., Rashal I. Anther culture effectiveness in producing doubled haploids of cereals // Rroceedings of the latvian academy of sciences. Section B. Vol. 68 (2014). No.3/4 (690/691).R. 142–147. DOI:10.2478/prolas-2014-0016.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Testillano P.S. Microspore embryogenesis: Targeting the determinant factors of stress-induced cell reprogramming for crop improvement. Journal of Experimental Botany. 2019. Vol. 70. 11 pp. https://doi.org/10.1093/jxb/ery464.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Testillano P.S. Microspore embryogenesis: Targeting the determinant factors of stress-induced cell reprogramming for crop improvement. Journal of Experimental Botany. 2019. Vol. 70. 11 pp. https://doi.org/10.1093/jxb/ery464.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Weigt D., Kiel A., Siatkowski I., Zyprych-Walczak J., Tomkowiak A., Kwiatek M. Comparison of the Androgenic Response of Spring and Winter Wheat (Triticum aestivum L.) // Plants. 2020. 9(1). 49 рр. https://doi.org/10.3390/plants9010049</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Weigt D., Kiel A., Siatkowski I., Zyprych-Walczak J., Tomkowiak A., Kwiatek M. Comparison of the Androgenic Response of Spring and Winter Wheat (Triticum aestivum L.) // Plants. 2020. 9(1). 49 rr. https://doi.org/10.3390/plants9010049.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Zheng M.Y., Bieren K., Griggs R. Developmental Dynamics of Wheat (Triticum aestivum L.) Microspores under Culture // Advances in Bioscience and Biotechnology. 2015. 6. Р. 693-701. http://dx.doi.org/10.4236/abb.2015.612072.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zheng M.Y., Bieren K., Griggs R. Developmental Dynamics of Wheat (Triticum aestivum L.) Microspores under Culture // Advances in Bioscience and Biotechnology. 2015. 6. R. 693-701. http://dx.doi.org/10.4236/abb.2015.612072.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
