<?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">10.31367/2079-8725-2023-89-6-52-58</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">zhros-2499</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>Получение растений-регенерантов межвидовых гибридов пшеницы с использованием незрелых зародышей в качестве эксплантов</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Development of regenerated plants of interspecific wheat hybrids using immature embryos as explants</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</p><p>лаборатория клеточной селекции</p><p>347740</p><p>ул. Научный городок, д. 3</p><p>Ростовская обл.</p><p>Зерноград</p><p>e-mail: vniizk30@mail.ru</p></bio><bio xml:lang="en"><p>junior researcher</p><p>laboratory for cell breeding</p><p>347740</p><p>Nauchny Gorodok, 3</p><p>Rostov region</p><p>Zernograd</p><p>e-mail: vniizk30@mail.ru</p></bio><email xlink:type="simple">kalinina74783@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0003-1083-9881</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Донцова</surname><given-names>В. Ю.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Dontsova</surname><given-names>V. Yu.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>младший научный сотрудник</p><p>лаборатория клеточной селекции</p><p>347740</p><p>ул. Научный городок, д. 3</p><p>Ростовская обл.</p><p>Зерноград</p><p>e-mail: vniizk30@mail.ru</p></bio><bio xml:lang="en"><p>junior researcher</p><p>laboratory for cell breeding</p><p>347740</p><p>Nauchny Gorodok, 3</p><p>Rostov region</p><p>Zernograd</p><p>e-mail: vniizk30@mail.ru</p></bio><email xlink:type="simple">valja-doncova@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0003-4005-9771</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Черткова</surname><given-names>Н. Г.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Chertkova</surname><given-names>N. G.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>младший научный сотрудник</p><p>лаборатория клеточной селекции</p><p>347740</p><p>ул. Научный городок, д. 3</p><p>Ростовская обл.</p><p>Зерноград</p><p>e-mail: vniizk30@mail.ru</p></bio><bio xml:lang="en"><p>junior researcher</p><p>laboratory for cell breeding</p><p>347740</p><p>Nauchny Gorodok, 3</p><p>Rostov region</p><p>Zernograd</p><p>e-mail: vniizk30@mail.ru</p></bio><email xlink:type="simple">tycik17082012@gmail.com</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0002-5251-3903</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Марченко</surname><given-names>Д. М.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Marchenko</surname><given-names>D. M.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник</p><p>отдел селекции и семеноводства озимой пшеницы</p><p>347740</p><p>ул. Научный городок, д. 3</p><p>Ростовская обл.</p><p>Зерноград</p><p>e-mail: vniizk30@mail.ru</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Candidate of Agricultural Sciences, leading researcher</p><p>department of winter wheat breeding and seed production</p><p>347740</p><p>Nauchny Gorodok, 3</p><p>Rostov region</p><p>Zernograd</p><p>e-mail: vniizk30@mail.ru</p></bio><email xlink:type="simple">wiza101@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>FSBSI Agricultural Research Center “Donskoy”</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2023</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>20</day><month>12</month><year>2023</year></pub-date><volume>0</volume><issue>6</issue><fpage>52</fpage><lpage>58</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Калинина Н.В., Донцова В.Ю., Черткова Н.Г., Марченко Д.М., 2023</copyright-statement><copyright-year>2023</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Калинина Н.В., Донцова В.Ю., Черткова Н.Г., Марченко Д.М.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Kalinina N.V., Dontsova V.Y., Chertkova N.G., Marchenko D.M.</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/2499">https://www.zhros.online/jour/article/view/2499</self-uri><abstract><p>   Особое внимание в селекции озимой пшеницы в настоящее время уделяется внедрению биотехнологических методов. Культура незрелых зародышей in vitro – альтернативный способ получения гибридов, которые часто не развиваются полностью in vivo.</p><p>   Цель исследований – оценка способности незрелых зародышей межвидовых гибридов озимой пшеницы к индукции каллуса, морфогенезу и регенерации растений на искусственных питательных средах, а также подбор оптимальных условий для получения полноценных растений со всеми ботаническими признаками вида.</p><p>   Материал исследований – 5 гибридных комбинаций межвидовых скрещиваний между твердой (Triticum durum DESF.) и мягкой (Triticum aestivum L.) озимой пшеницей. Отбор материала проводили в течение одного полевого сезона (2022 г.). В качестве эксплантов использовали незрелые зародыши. Культуральные среды – по прописи Мурасиге-Скуга (MS). Различались они по содержанию гормонов и органических веществ. Установлено, что гибридные комбинации характеризовались разнообразием морфогенного ответа. Проявление каллусогенеза было недостаточно высоким и составляло в среднем 22–32 % в зависимости от питательной среды. Ризогенез составлял в среднем от 1–6,7 % и заканчивался образованием корней. Процесс образования эмбриоидо- и гемморизогенеза лучше всего проявился у гибридной комбинации № 1, причем на двух средах. Все процессы морфогенеза, кроме «ризогенеза», сильно варьировали по гибридным комбинациям. Наибольшее количество растений-регенерантов было получено по гибридной комбинации № 1 (61 шт., 54,5 %). После яровизации и акклиматизации выжило 38 % растений от числа посаженных зародышей. Наибольшее число колосьев – 79 шт. – образовалось по гибридной комбинации № 1, в среднем 1,46 колоса на одно растение. Однако не все колосья были фертильны. Результаты корреляционного анализа позволили выявить показатели, тесно коррелирующие с величиной регенерации растений, а именно высокий выход эмбриоидо- и гемморизогенных структур обеспечивает высокую частоту регенерации растений (r = 0,769).</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>   Nowadays particular attention in winter wheat breeding is paid to the introduction of biotechnological methods. The culture of immature embryos in vitro is an alternative way to produce hybrids that often do not develop fully in vivo.</p><p>   The purpose of the current study was to estimate the ability of immature embryos of interspecific winter wheat hybrids for callus induction, morphogenesis, and plant regeneration on artificial nutrient media, as well as to select optimal conditions for obtaining full-fledged plants with all the botanical characteristics of the species.</p><p>   The research material included 5 hybrid combinations of interspecific crosses between durum (Triticum durum DESF.) and common (Triticum aestivum L.) winter wheat. The material was collected during one field season (2022). Immature embryos were used as explants. Culture media were according to Murashige-Skoog (MS), and they differed in the content of hormones and organic substances. There has been found that the hybrid combinations were characterized by a variety of morphogenic responses. The manifestation of callusogenesis was not high enough and averaged 22–32 % depending on the nutrient medium. Rhizogenesis averaged from 1–6.7 %, and ended with the formation of roots. The process of formation of embryoid- and hemmorizogenesis was best demonstrated by the hybrid combination No.1, and on two media. All processes of morphogenesis excepting ‘rhizogenesis’ varied greatly among hybrid combinations. The largest number of regenerated plants was obtained from hybrid combination No.1 (61 pcs., 54.5 %). After vernalization and acclimatization, 38 % of the plants survived from the number of planted embryos. The largest number of heads (79 pcs.) was formed according to hybrid combination No.1, on average 1.46 heads per plant. However, not all heads were fertile. The results of the correlation analysis made it possible to identify indicators that closely correlated with the amount of plant regeneration, namely, the high yield of embryoid- and hemmorizogenic structures ensured a high frequency of plant regeneration (r = 0.769).</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>озимая пшеница</kwd><kwd>межвидовые гибриды</kwd><kwd>незрелый зародыш</kwd><kwd>растение-регенерант</kwd><kwd>гемморизогенез</kwd><kwd>эмбриоидогенез</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>winter wheat</kwd><kwd>interspecific hybrids</kwd><kwd>immature embryo</kwd><kwd>regenerant plant</kwd><kwd>hemmorizogenesis</kwd><kwd>embryoidogenesis</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">Бычкова О. В. Оценка эффективности морфогенеза и регенерации яровой твердой пшеницы в культуре in vitro // Acta Biologica Sibirica. 2016. Т. 2, №. 1. С. 139–149. DOI: 10.14258/abs.v2i1.1225</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bychkova O. V. Otsenka effektivnosti morfogeneza i regeneratsii yarovoi tverdoi pshenitsy v kul'ture in vitro [Estimation of the efficiency of morphogenesis and regeneration of spring durum wheat in vitro] // Acta Biologica Sibirica. 2016. T. 2, №. 1. S. 139–149. DOI: 10.14258/abs.v2i1.1225</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Гумерова Г. Р., Галимова А. А., Кулуев Б. Р. Каллусообразование и органогенез мягкой пшеницы с использованием зрелых зародышей в качестве эксплантов // Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2023. Т. 184, № 2. С. 19–28. DOI: 10.30901/2227-8834-2023-2-19-28</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gumerova G. R., Galimova A. A., Kuluev B. R. Kallusoobrazovanie i organogenez myagkoi pshenitsy s ispol'zovaniem zrelykh zarodyshei v kachestve eksplantov [Callus formation and organogenesis of common wheat using mature embryos as explants] // Trudy po prikladnoi botanike, genetike i selektsii. 2023. T. 184, № 2. S. 19–28. DOI: 10.30901/2227-8834-2023-2-19-28</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Круглова Н. Н., Сельдимирова О. А., Зинатуллина А. Е. Каллусные культуры in vitro в экспериментальной оценке засухоустойчивости хлебных злаков (обзор) // Таврический вестник аграрной науки. 2021. № 1(25). С. 124–139. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=45693055&amp;ysclid=lqddrbrz9s757512429</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kruglova N. N., Sel'dimirova O. A., Zinatullina A. E. Kallusnye kul'tury in vitro v eksperimental'noi otsenke zasukhoustoichivosti khlebnykh zlakov (obzor) [Callus cultures in vitro in experimental estimation of drought resistance of cereals (review)] // Tavricheskii vestnik agrarnoi nauki. 2021. № 1(25). S. 124–139. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=45693055&amp;ysclid=lqddrbrz9s757512429</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Никитина Е. Д., Хлебова Л. П. Влияние температуры и освещения на прямое прорастание незрелых зародышей Triticum aestivum L. в культуре in vitro // Известия Алтайского государственного университета. 2014. № 3/1(83). С. 46–50. DOI: 10.14258/izvasu(2014)3.1-08</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Nikitina E. D., Khlebova L. P. Vliyanie temperatury i osveshcheniya na pryamoe prorastanie nezrelykh zarodyshei Triticum aestivum L. v kul'ture in vitro [Effect of temperature and lighting on direct germination of immature Triticum aestivum L. embryos in vitro] // Izvestiya Altaiskogo gosudarstvennogo universiteta. 2014. № 3/1(83). S. 46–50. DOI: 10.14258/izvasu(2014)3.1-08</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Никитина Е. Д., Хлебова Л. П., Соколова Г. Г., Ерещенко О. В. Создание стрессоустойчивого материала яровой мягкой пшеницы с использованием клеточной селекции in vitro. Известия Алтайского государственного университета. 2013. № 3–2(79). С. 95–98. DOI: 10.14258/izvasu(2013)3.2-20</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Nikitina E. D., Khlebova L. P., Sokolova G. G., Ereshchenko O. V. Sozdanie stressoustoichivogo materiala yarovoi myagkoi pshenitsy s ispol'zovaniem kletochnoi selektsii in vitro [Development of stress-resistant spring common wheat material using cell breeding in vitro] // Izvestiya Altaiskogo gosudarstvennogo universiteta. 2013. № 3–2(79). S. 95–98. DOI: 10.14258/izvasu(2013)3.2-20</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Сельдимирова О. А., Круглова Н. Н., Зинатуллина А. Е. Роль фитогормонов в индукции каллусогенеза и регуляции путей морфогенеза каллусов злаков in vitro : обзор проблемы // Научный результат. Серия «Физиология». 2017. Т. 3, № 1. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/rol-fitogormonov-v-induktsii-kallusogeneza-i-regulyatsii-putey-morfogeneza-kallusov-zlakov-in-vitro-obzor-problemy?ysclid=lqddvcp9ln242360324</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Sel'dimirova O. A., Kruglova N. N., Zinatullina A. E. Rol' fitogormonov v induktsii kallusogeneza i regulyatsii putei morfogeneza kallusov zlakov in vitro: obzor problemy [The role of phytohormones in the induction of callus genesis and regulation of morphogenesis pathways of cereal calli in vitro : issue review] // Nauchnyi rezul'tat. Seriya «Fiziologiya». 2017. T. 3, № 1. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/rol-fitogormonov-v-induktsii-kallusogeneza-i-regulyatsii-putey-morfogeneza-kallusov-zlakov-in-vitro-obzor-problemy?ysclid=lqddvcp9ln242360324</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Benkirane H., Sabounji S., Chlyah A., Chlyah H. Somatic embryogenesis and plant regeneration from fragments of immature inflorescences and coleoptiles of durum wheat // Plant Cell Tissue and Organ Culture. 2000. Vol. 61. Р. 107–113. DOI: 10.1023/A:1006464208686</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Benkirane H., Sabounji S., Chlyah A., Chlyah H. Somatic embryogenesis and plant regeneration from fragments of immature inflorescences and coleoptiles of durum wheat // Plant Cell Tissue and Organ Culture. 2000. Vol. 61, Р. 107–113. DOI: 10.1023/A:1006464208686</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Eudes F., Acharya S., Laroche A., Selinger L.B., Cheng K.J. A novel method to induce direct somatic embryogenesis, secondary embryogenesis and regeneration of fertile green cereal plants/ Plant Cell, Tissue and Organ Culture. 2003. Vol. 73, P. 147–157. DOI: 10.1023/A:1022800512708</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Eudes F., Acharya S., Laroche A., Selinger L.B., Cheng K.J. A novel method to induce direct somatic embryogenesis, secondary embryogenesis and regeneration of fertile green cereal plants/ Plant Cell, Tissue and Organ Culture. 2003. Vol. 73, P. 147–157. DOI: 10.1023/A:1022800512708</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Kyriienko A.V., Shcherbak N.L., Kuchuk M.V., Parii M.F., Symonenko Y.V. In vitro plant regeneration from mature embryos of amphidiploid spelt Triticum spelta L. // In Vitro Cellular and Developmental Biology – Plant. 2021. Vol. 57(6), P. 856–863. DOI: 10.1007/s11627-021-10158-4</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kyriienko A.V., Shcherbak N.L., Kuchuk M.V., Parii M.F., Symonenko Y.V. In vitro plant regeneration from mature embryos of amphidiploid spelt Triticum spelta L. // In Vitro Cellular and Developmental Biology – Plant. 2021. Vol. 57(6), P. 856–863. DOI: 10.1007/s11627-021-10158-4</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Mokhtari A., Alizadeh H., Samadi B., Omidi M., Moeini Z. Effect of plant growth regulators on direct shoot regeneration of wheat immature embryonic explants // Journal of Agricultural Engineering and Biotechnology. 2013. Vol. 1(3), P. 74–80. DOI: 10.18005/JAEB0103004</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Mokhtari A., Alizadeh H., Samadi B., Omidi M., Moeini Z. Effect of plant growth regulators on direct shoot regeneration of wheat immature embryonic explants // Journal of Agricultural Engineering and Biotechnology. 2013. Vol. 1(3), P. 74–80. DOI: 10.18005/JAEB0103004</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Seldimirova O. A., Kruglova N. N. Properties of the initial stages of embryoidogenesis in vitro in wheat calli of various origin. Biology Bulletin. 2013. Vol. 40, № 5. Р. 447–454. DOI: 10.1134/S1062359013050154</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Seldimirova O. A., Kruglova N. N. Properties of the initial stages of embryoidogenesis in vitro in wheat calli of various origin. Biology Bulletin. 2013. Vol. 40, № 5. Р. 447–454. DOI: 10.1134/S1062359013050154</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>
