Факторы, влияющие на процессы андрогенеза при культивировании пыльников пшеницы
https://doi.org/10.31367/2079-8725-2022-81-3-25-30
Аннотация
Это исследование было проведено с целью анализа литературных данных, посвященных изучению ряда факторов, влияющих на процессы андрогенеза in vitro в культуре пыльников пшеницы. Triticum aestivum L. является одной из наиболее стабильных продовольственных культур в мире. Важным этапом для селекционеров, работающих с пшеницей, остается увеличение потенциала урожайности с соответствующим качеством зерна и устойчивостью к влиянию неблагоприятных факторов среды. Для того чтобы улучшить и ускорить селекционный процесс, требуется целенаправленный отбор исходного материала с вовлечением доноров по основным лимитирующим признакам и свойствам. Применение современных методов селекции и биотехнологических приемов, которые дают возможность ускоренно получить новый исходный материал с желательными хозяйственно-ценными признаками, в этой связи становится актуальным вопросом. Большую перспективу для таких работ имеет использование методов гаплоидии, а именно получение растений с одинарным набором хромосом из культуры незрелых пыльников пшеницы (андрогенез). По данным исследователей, эффективность метода in vitro зависит от многих факторов, таких как влияние генотипа, условий выращивания, период проведения отборов, предварительная обработка, формула питательныой среды и условия культивирования. Согласно некоторым критическим обзорам зависимость от генотипа, низкая эффективность и альбинизм создают серьезные ограничения применения метода культуры пыльников. Однако другие исследовательские группы приложили значительные усилия, для того чтобы уменьшить влияние этих негативных факторов. Из-за постоянных улучшений хорошо зарекомендовавший себя метод культивирования пыльников in vitro может быть эффективным инструментом для создания сортов и линий пшеницы с заданными признаками и свойствами.
Об авторах
О. А. Некрасова
ФГБНУ «Аграрный научный центр «Донской»
Россия
Россия
кандидат сельскохозяйственных наук, научный сотрудник лаборатории клеточной селекции,
347740, Ростовская обл., г. Зерноград, ул. Научный городок, 3
Н. В. Калинина
ФГБНУ «Аграрный научный центр «Донской»
Россия
Россия
младший научный сотрудник лаборатории клеточной селекции,
347740, Ростовская обл., г. Зерноград, ул. Научный городок, 3
Список литературы
1. Дьячук Т.И., Хомякова О.В., Акинина В.Н., Кибкало И.А., Поминов А.В. Микроспоровый эмбриогенез in vitro – роль стрессов // Вавиловский журнал селекции и генетики. 2019. 23(1). С. 86–94. DOI: 10.18699/VJ19.466.
2. Круглова Н.Н., Никонов В.И. Морфометрический критерий оптимальной стадии развития пыльника при биотехнологических исследованиях яровой мягкой пшеницы // Вестник БГАУ. 2018. № 4. С. 34–39. DOI: 10.31563/1684-7628-2018-48-4-34-39.
3. Лаврова Н.В. Практические аспекты андрогенеза in vitro озимой мягкой пшеницы // Известия ТСХА. 2006. Вып. 4. С. 108–114.
4. Любушкина И.В., Поморцев А.В., Полякова М.С., Арбузова Г.А., Войников В.К., Анапияев Б.Б. Влияние инициальных сред и длительности холодовой предобработки на эффективность андрогенеза в культуре изолированных пыльников озимой пшеницы сорта Иркутская // Известия Иркутского государственного университета. Серия «Биология. Экология». 2020. Т. 34. С. 20–32. DOI: 10.26516/2073-3372.2020.34.20.
5. Некрасов Е.И., Марченко Д.М., Рыбась И.А., Иванисов М.М., Гричаникова Т.А., Романюкина И.В. Изучение урожайности и элементов ее структуры у сортов озимой мягкой пшеницы по предшественнику подсолнечник // Зерновое хозяйство России. 2018. № 6(60). С. 46–49. DOI: 10.31367/2079-8725-2018-60-6-46-49.
6. Некрасова О.А., Костылев П.И., Некрасов Е.И. Изучение типов наследования массы 1000 зерен у гибридов F2 мягкой озимой пшеницы // Зерновое хозяйство России. 2017. № 1 (49). С. 20–23.
7. Сельдимирова О.А., Никонов В.И. Факторы, влияющие на отзывчивость в культуре in vitro изолированных пыльников злаков // Экобиотех. 2021. Том 4. № 2. С. 107–120. DOI: 10.31163/2618-964X-2021-4-2-107-120.
8. Уразалиев К.Р. Гаплоидные технологии в селекции растений // Биотехнология. Теория и практика. 2015. № 3. С. 33–44.
9. Abd El-Fatah B.E.S., Sayed M.A., El-Sanusy S.A. Genetic analysis of anther culture response and identification of QTLs associated with response traits in wheat (Triticum aestivum L.) // Mol. Biol. Rep. 2020. V. 47. № 12. P. 9289–9300. DOI: 10.1007/s11033-020-06007-z.
10. Bilichak A., Sastry-Dent L., Sriram S., Simpson M., Samuel P., Webb S., Jiang F., Eudes F. Genome editing in wheat microspores and haploid embryos mediated by delivery of ZFN proteins and cell-penetrating peptide complexes // Plant Biotechnology Journal. 2020. № 18. Р. 1307–1316. DOI: 10.1111/pbi.13296.
11. Broughton S., Castello M., Liu L., Killen J., Hepworth A., O’learly R. The effect of Caffeine and Triflurain on chromosome doubling in wheat anther culture // Plants. 2020. № 9. 105 р. DOI: 10.3390/plants9010105.
12. Castillo А., Sánchez-Díaz R., Vallés М. Effect of ovary induction on bread wheat anther culture: ovary genotype and developmental stage, and candidate gene association // Front Plant Sci. 2015. № 6. 402 р. DOI: 10.3389/fpls.2015.00402.
13. Dwivedi S.L., Britt A.B., Tripathi L., Sharma S., Upadhyaya H.D., Ortiz R. Haploids: constraints and opportunities in plant breeding // Biotechnol. Adv. 2015. V. 33, № 6. P. 812–829. DOI: 10.1016/j.biotechadv.2015.07.001.
14. Echávarri B., CIstué L. Enhancement in androgenesis efficiency in barley (Hordeum vulgare L.) and bread wheat (Triticum aestivum L.) by the addition of dimethyl sulfoxide to the mannitol pretreatment medium // Plant Cell., Tissue and Organ Culture. 2016. № 125. Р. 11–22.
15. Kanbar O.Z., Lantos C., Kiss E., Pauk J. Androgenic responses of winter wheat combinations in in vitro anther culture // Genetika-Belgrade. 2020. № 52. Р. 337–350. DOI: 10.2298/GENSR2001335K.
16. Lantos C., Pauk J. Anther culture as an effective tool in winter wheat (Triticum aestivum L.) breeding // Russian Journal of Genetics. 2016. № 52. Р. 794–801.
17. Lantos C., Purgel S., Ács K., Langó B., Bóna L., Boda K., Békés F., Pauk J. Utilization of in vitro anther culture in spelt wheat breeding // Plants. 2019. № 8. 436 р. DOI: 10.3390/plants8100436.
18. Orlowska R., Pachota K.A., Machczinska J., NIedziela A., Makowska K., Zimny J., Bednarek P.T. Improvement of anther cultures conditions using the Taguchi method in three cereal crops // Electronic Journal of Biotechnology. 2020. № 43. Р. 8–15.
19. Ouyang J.W., Liang H., Zhang C., Zhao T.H., Jia S.E. The effect of potatoextract used as additive in anther culture medium on culture responses in Triticum aestivum (L.) // Cereal Research Communications. 2004. № 32. Р. 501–508.
20. Kumar Р., Yadava R., Gollen В., Kumar S., Kant R., Yadav S. // Nutritional Contents and Medicinal Properties of Wheat // A Review. Life Sciences and Medicine Research. Volume 2011: LSMR-22. Р. 1–10.
21. Lazaridou A., Peysakhovich, A., Baroni M. Multi-agent cooperation and the emergence of (natural) language // in International Conference on Learning Representations (ICLR 2017) (Toulon). 2017.
22. Sen A. Retrotransposon insertion variations in doubled haploid bread wheat mutants // Plant Growth Regulation. 2017. № 81. Р. 325–333.
23. Su Ying-Hua, Liu Yu-Bo, Zhang Xian-Sheng. Auxin – Cytokinin Interaction Regulates Meristem Development // Mol. Plant. 2011. 4(4). Р. 616–625. DOI: 10.1093/mp/ssr007.
24. Wang H.M., Enns J.L., Brost J.M., Orr T.D., Ferrie A. Improving the efficiency of wheat microspore culture evaluation of pretreatments, gradients, and epigenetic chemicals // Plant Cell Tissue and Organ Culture. 2019. № 139. Р. 589–599.
25. Wajdzik K., Golebiowska G., Dyda M., Gawronska K., Rapacz M., Wedzony M. The QTL mapping of the important breeding traits in winter triticale (X Triticosecale Wittm.) // Сereal Research Communications. 2019. № 47. Р. 395–408. DOI: 10.1556/0806.47.2019.24.
26. Weigt D., Kiel A., Siatkowski I., Zyprych-Walczak J., Tomkowiak A., Kwiatek M. Comparison of androgenic response of spring and winter wheat // Plants. 2020. № 9. 49 р. DOI: 10.3390/plants9010049.
Рецензия
Для цитирования:
Некрасова О.А., Калинина Н.В. Факторы, влияющие на процессы андрогенеза при культивировании пыльников пшеницы. Зерновое хозяйство России. 2022;(3):25-30. https://doi.org/10.31367/2079-8725-2022-81-3-25-30
For citation:
Nekrasova O.A., Kalinina N.V. Factors affecting the processes of androgenesis during wheat anthers cultivation (review). Grain Economy of Russia. 2022;(3):25-30. (In Russ.) https://doi.org/10.31367/2079-8725-2022-81-3-25-30
Просмотров:
252
Послать статью по эл. почте 