Оценка результативности получения регенерантных линий озимой мягкой пшеницы в культуре пыльников in vitro

Эффективность метода культуры пыльников in vitro во многом зависит от отзывчивости сортов и гибридов на индукцию андрогенеза. Цель исследований – провести оценку результативности гаплопродукции регенерантных линий (R₀) озимой мягкой пшеницы, полученных методом культуры пыльников in vitro и выращенных в условиях теплицы. Для выполнения указанной цели была поставлена следующая задача: выполнить морфометрическую оценку полученных колосьев (R₀) для определения уровня их фертильности. Работу проводили в лаборатории клеточной селекции ФГБНУ «АНЦ «Донской» в 2021–2022 годах. Объектом исследования послужили 7 гибридных комбинаций озимой пшеницы, которые были отзывчивы на андрогенез in vitro в культуре изолированных пыльников. В результате индуцированного андрогенеза на искусственной питательной среде было получено 333 новообразования, представленных каллусами, эмбриоидами и эмбриогенными комплексами. Зеленые растения-регенеранты были прояровизированы в пробирках, расклонированы, дилоидизированы, затем пересажены в почву. Получено 13 гаплоидных линий, из них выжившими после диплоидизации оказались 34 растения. Самая высокая гаплопродукционная способность выявлена у гибридной комбинации F₃ Ростовчанка 7 х Безостая 100. В этой комбинации образовалось 8 зеленых регенерантов, из которых вместе с клонами получено 21 растение (выжили из них 18 шт.). В результате цитометрической оценки всего по гибридным комбинациям идентифицировано 25 дигаплоидных (2n = 42) и 16 гаплоидных (n = 21) растений пшеницы, в том числе по комбинации Ростовчанка 7 х Безостая 100 – 13 дигаплоидов. В результате структурного анализа и морфометрической оценки колоса выявлена разная степень фертильности андрогенных растений-регенерантов. Установлена перспективность использования в дальнейшей селекционной работе дигаплоидной линии 79.2.1.2 на основе гибридной комбинации F₃ Ростовчанка 7 х Безостая 100 с наибольшими значениями таких элементов продуктивности, как число колосьев, число и масса зерен с колоса.

1. Акинина В. Н., Дьячук Т. И., Жилин С. В., Калашникова Э. В. Методы культуры ткани in vitro для создания исходного материала для селекции тритикале в Поволжье // Зерновое хозяйство России. 2020. № 1(67). С. 64–68. DOI: 10.31367/2079-8725-2020-67-1-64-68.

2. Калинина Н. В. Создание гаплоидов в культуре пыльников озимой мягкой пшеницы // Зерновое хозяйство России. 2021. № 6(78). С. 21–26. DOI: 10.31367/2079-8725-2021-78-6-21-26.

3. Круглова Н. Н., Сельдимирова О. А., Зайцев Д. Ю., Галин И. Р., Зинатуллина А. Е., Анохина Н. С. Развитие андроклинных растений пшеницы в лабораторных условиях in vitro и ex vitro // Известия Уфимского научного центра РАН. 2017. № 3. С. 21–25.

4. Круглова Н. Н., Сельдимирова О. А. Эмбриогенез in vivo засухоустойчивых регенерантов яровой мягкой пшеницы, полученных в эмбриокультуре in vitro // Таврический вестник аграрной науки. 2022. № 1 (29). С. 65–78.

5. Осадчая Т. С., Трубачеева Н.В., Кравцова Л. А., Белан И. А., Россеева Л. П., Першина Л. А. Изучение фертильности и цитогенетической изменчивости у андрогенных растений (R0 и R1) аллоплазматических интрогрессивных линий мягкой пшеницы // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2016. Т. 20, № 3. С. 370–377. DOI: 10.18699/VJ16.165.

6. Петраш Н. В., Орлова Е. А., Лихенко И. Е., Пискарев В. В. Изучение эффективности культуры пыльников in vitro сортов и гибридов мягкой пшеницы (Triticum aestivum L.) // Зерновое хозяйство России. 2022. Т. 14, № 6. С. 17–22. DOI: 10.31367/2079-8725-2022-83-6-17-22.

7. Bustos D. V., Hasan A. K., Reynolds M. P., Calderini D. F. Combining high grain number and weight through a DH-population to improve grain yield potential of wheat in high-yielding environments // Field Crops Research. 2013. Vol. 145, P. 106–115. DOI: 10.1016/j.fcr.2013.01.015.

8. Grauda D., Žagata K., Lanka G., Strazdina V., Fetere V., Lisina N., Krasnevska N., Fokina O., Mikelsone A., Ornicans R., Belogrudova I., Rashal I. Genetic diversity of wheat (Triticum aestivum L.) plants-regenerants produced by anther culture. Vavilovskii Zhurnal Genetiki i Selektsii=Vavilov Journal of Genetics and Breeding. 2016. Vol 20(4), P. 537–544. DOI: 10.18699/VJ16.176.

9. Khumalo T. P., Barnard A., Dube E., Tsilo T. J. Characterization of vegetative vigor of two doubledhaploid wheat populations //Journal of Crop Improvement. 2022. Vol. 36, № 3. P. 350–368. DOI: 10.1080/15427528.2021.1970675.

10. Scagliusi S. M. Establishing isolated microspore culture to produce doubled haploid plants in Brazilian wheat (Triticum aestivum L.) // Brazilian Agricultural Research Corporation. 2014. Vol. 8(6), P. 101–109.